Eksploracja kosmosu

„Eksploracja kosmosu” przekierowuje tutaj. Dla firmy zobacz SpaceX .
Szersze omówienie tego tematu można znaleźć w sekcji Eksploracja .

Buzz Aldrin pobiera próbkę rdzenia Księżyca podczas misji Apollo 11
Autoportret łazika Curiosity na powierzchni Marsa
Część serii o
historii
lotów kosmicznych
Space Shuttle Columbia launching.jpg
Aplikacje
Statek kosmiczny
Start kosmiczny
Rodzaje lotów kosmicznych
Lista organizacji kosmicznych
 Portal lotów kosmicznych

Eksploracja kosmosu to wykorzystanie astronomii i technologii kosmicznej do eksploracji kosmosu . Podczas gdy eksploracja kosmosu jest prowadzona głównie przez astronomów z teleskopami , jej fizyczna eksploracja jest prowadzona zarówno przez bezzałogowe automatyczne sondy kosmiczne, jak i załogowe loty kosmiczne . Eksploracja kosmosu, podobnie jak jej klasyczna forma astronomia , jest jednym z głównych źródeł nauki o kosmosie .

Podczas gdy obserwacje obiektów w kosmosie, znane jako astronomia , poprzedzają wiarygodną udokumentowaną historię , dopiero rozwój dużych i stosunkowo wydajnych rakiet w połowie XX wieku umożliwił fizyczną eksplorację kosmosu. Pierwszym na świecie eksperymentalnym programem rakietowym na dużą skalę był Opel-RAK pod kierownictwem Fritza von Opla i Maxa Valiera pod koniec lat dwudziestych XX wieku, co doprowadziło do powstania pierwszych załogowych samochodów rakietowych i samolotów rakietowych, które utorowały drogę programowi V2 z czasów nazizmu oraz działaniom Stanów Zjednoczonych i Związku Radzieckiego od 1950 roku. Program Opel-RAK oraz spektakularne publiczne pokazy pojazdów naziemnych i powietrznych przyciągały tłumy, a także wywołały globalne poruszenie opinii publicznej jako tzw . . Powszechne powody eksploracji kosmosu obejmują postęp w badaniach naukowych, prestiż narodowy, jednoczenie różnych narodów, zapewnienie przyszłego przetrwania ludzkości oraz rozwijanie militarnej i strategicznej przewagi nad innymi krajami.

Wczesna era eksploracji kosmosu była napędzana „ wyścigiem kosmicznym ” między Związkiem Radzieckim a Stanami Zjednoczonymi . Wystrzelenie pierwszego stworzonego przez człowieka obiektu na orbitę Ziemi , sowieckiego Sputnika 1 4 października 1957 r., oraz pierwsze lądowanie na Księżycu przez amerykańską misję Apollo 11 20 lipca 1969 r. są często uważane za punkty orientacyjne dla tego początkowego okresu. Radziecki program kosmiczny osiągnął wiele pierwszych kamieni milowych, w tym pierwszą żywą istotę na orbicie w 1957 r., pierwszy ludzki lot kosmiczny ( Jurij Gagarin na pokładzie statku Wostok 1 ) w 1961 r., pierwszy spacer kosmiczny (wykonany przez Aleksieja Leonowa ) 18 marca 1965 r., pierwsze automatyczne lądowanie na innym ciele niebieskim w 1966 r. oraz wystrzelenie pierwszej stacji kosmicznej ( Salut 1 ) w 1971 r. Po w ciągu pierwszych 20 lat eksploracji punkt ciężkości przesunął się z jednorazowych lotów na odnawialny sprzęt, taki jak program Space Shuttle , oraz z konkurencji na współpracę, jak z Międzynarodową Stacją Kosmiczną (ISS).

Wraz z ukończeniem budowy ISS w następstwie STS-133 w marcu 2011 r., plany eksploracji kosmosu przez Stany Zjednoczone pozostają w ciągłym ruchu. Constellation , program administracji Busha mający na celu powrót na Księżyc do 2020 r., Został uznany za niewystarczająco finansowany i nierealistyczny przez panel ekspertów oceniających w 2009 r. Administracja Obamy zaproponowała rewizję Constellation w 2010 r., Aby skupić się na rozwoju zdolności do misji załogowych poza niską orbitę okołoziemską (LEO), przewidujące przedłużenie funkcjonowania ISS poza rok 2020, przeniesienie rozwoju pojazdy startowe dla ludzkich załóg, od NASA po sektor prywatny, oraz opracowywanie technologii umożliwiających misje poza LEO, takie jak Ziemia-Księżyc L1 , Księżyc, Ziemia-Słońce L2 , asteroidy bliskie Ziemi oraz Fobos lub orbita Marsa.

W 2000 roku Chiny zainicjowały udany program załogowych lotów kosmicznych, podczas gdy Indie uruchomiły Chandraayan 1 , podczas gdy Unia Europejska i Japonia również zaplanowały przyszłe załogowe misje kosmiczne. Chiny, Rosja i Japonia opowiadały się za załogowymi misjami na Księżyc w XXI wieku, podczas gdy Unia Europejska opowiadała się za załogowymi misjami zarówno na Księżyc, jak i na Marsa w XX i XXI wieku.

Historia eksploracji

Zobacz także: Historia astronomii , Odkrycie i eksploracja Układu Słonecznego , Kalendarium eksploracji kosmosu , Kalendarium pierwszych startów orbitalnych według krajów i Przestrzeń kosmiczna § Odkrycie
Rakieta V-2 w Muzeum Peenemünde

Pierwsze teleskopy

pierwszy teleskop został wynaleziony w 1608 roku w Holandii przez wytwórcę okularów , Hansa Lippersheya , ale po raz pierwszy w astronomii ich użył Galileo Galilei w 1609 roku. W 1668 roku Isaac Newton zbudował swój własny teleskop zwierciadlany , pierwszy w pełni funkcjonalny teleskop tego rodzaju i przełomowy dla przyszłego rozwoju ze względu na jego lepsze właściwości niż poprzedni teleskop Galileusza .

szereg odkryć w Układzie Słonecznym (i poza nim ) , a także w następnych stuleciach : góry Księżyca , fazy Wenus , główne satelity Jowisza i Saturna , pierścienie Saturna , wiele komet , asteroidy , nowe planety Uran i Neptun oraz wiele innych satelitów .

Orbitujące Obserwatorium Astronomiczne 2 było pierwszym teleskopem kosmicznym wystrzelonym w 1968 r., ale wystrzelenie Kosmicznego Teleskopu Hubble'a w 1990 r. wyznaczyło kamień milowy. Na dzień 1 grudnia 2022 r. Odkryto 5284 potwierdzonych egzoplanet . Szacuje się, że Droga Mleczna zawiera od 100 do 400 miliardów gwiazd i ponad 100 miliardów planet . W obserwowalnym wszechświecie są co najmniej 2 biliony galaktyk . HD1 jest najbardziej odległy znany obiekt z Ziemi, oddalony o 33,4 miliarda lat świetlnych .

Pierwsze loty w kosmos

Model statku kosmicznego Wostok
Apollo CSM na orbicie księżycowej

MW 18014 był niemieckim testowym startem rakiety V-2 , który odbył się 20 czerwca 1944 roku w Centrum Badawczym Armii Peenemünde w Peenemünde . Był to pierwszy obiekt stworzony przez człowieka, który dotarł do przestrzeni kosmicznej , osiągając apogeum 176 kilometrów, czyli znacznie powyżej linii Kármána . To był pionowy start testowy. Chociaż rakieta dotarła w kosmos, nie osiągnęła prędkości orbitalnej , dlatego w zderzeniu powróciła na Ziemię, stając się pierwszym suborbitalnym lotem kosmicznym .

Pierwszy obiekt na orbicie

Pierwszym udanym startem orbitalnym była radziecka misja Sputnik 1 bez załogi („Satelita 1”) 4 października 1957 r. Satelita ważył około 83 kg (183 funty) i uważa się, że okrążył Ziemię na wysokości około 250 km ( 160 mil). Miał dwa nadajniki radiowe (20 i 40 MHz), które emitowały „dźwięki” słyszalne przez radia na całym świecie. Analiza sygnałów radiowych została wykorzystana do zebrania informacji o gęstości elektronowej jonosfery, podczas gdy dane dotyczące temperatury i ciśnienia zostały zakodowane w czasie trwania sygnałów radiowych. Wyniki wskazują, że satelita nie został przebity przez a meteoroid . Sputnik 1 został wystrzelony rakietą R-7 . Spłonął podczas ponownego wejścia 3 stycznia 1958 r.

Pierwszy lot człowieka w kosmos

Pierwszym udanym lotem kosmicznym z udziałem ludzi był Wostok 1 („Wschód 1”), na pokładzie którego 27-letni rosyjski kosmonauta Jurij Gagarin odbył się 12 kwietnia 1961 r. Statek kosmiczny wykonał jedną orbitę wokół globu, trwającą około 1 godziny i 48 minut. Lot Gagarina odbił się echem na całym świecie; była to demonstracja zaawansowanego radzieckiego programu kosmicznego i otworzyła zupełnie nową erę w eksploracji kosmosu: załogowe loty kosmiczne .

Pierwsze astronomiczne eksploracje przestrzeni ciała

Pierwszym sztucznym obiektem, który dotarł do innego ciała niebieskiego, była Luna 2 , która dotarła do Księżyca w 1959 r. Pierwsze miękkie lądowanie na innym ciele niebieskim zostało wykonane przez Lunę 9 , która wylądowała na Księżycu 3 lutego 1966 r. Luna 10 stała się pierwszym sztucznym satelitą Księżyca , wchodząc na orbitę księżycową 3 kwietnia 1966 r.

Pierwsze lądowanie z załogą na innym ciele niebieskim zostało wykonane przez Apollo 11 20 lipca 1969 r., Lądując na Księżycu. Od 1969 roku do ostatniego lądowania człowieka w 1972 roku na Księżycu wylądowało w sumie sześć statków kosmicznych z ludźmi .

Pierwszym międzyplanetarnym przelotem w pobliżu Wenus był przelot sondy Wenera 1 w 1961 r ., chociaż Mariner 2 w 1962 r. był pierwszym przelotem Wenus , który zwrócił dane (najbliższe podejście 34 773 km). Pioneer 6 był pierwszym satelitą, który okrążył Słońce , wystrzelonym 16 grudnia 1965 roku. Inne planety po raz pierwszy przeleciały w 1965 roku dla Marsa przez Marinera 4 , 1973 dla Jowisza przez Pioneera 10 , 1974 dla Merkurego przez Mariner 10 , 1979 dla Saturna przez Pioneer 11 , 1986 dla Urana przez Voyager 2 , 1989 dla Neptuna przez Voyager 2 . W 2015 roku planety karłowate Ceres i Pluton były okrążane odpowiednio przez Dawn i mijane przez New Horizons . Uwzględnia to przeloty każdej z ośmiu planet Układu Słonecznego , Słońca , Księżyca i Ceres . Pluton (2 z 5 uznanych planet karłowatych ).

Pierwszą międzyplanetarną misją naziemną, która dostarczyła przynajmniej ograniczonych danych z powierzchni innej planety, było lądowanie Wenery 7 w 1970 r ., która przesłała dane na Ziemię przez 23 minuty z Wenus . W 1975 roku Venera 9 jako pierwsza przesłała obrazy z powierzchni innej planety, przesyłając obrazy z Wenus . W 1971 roku Mars 3 wykonała pierwsze miękkie lądowanie na Marsie, zwracając dane przez prawie 20 sekund. Później osiągnięto znacznie dłuższe misje powierzchniowe, w tym ponad sześć lat operacji na powierzchni Marsa przez Viking 1 od 1975 do 1982 i ponad dwie godziny transmisji z powierzchni Wenus przez Venera 13 w 1982, najdłuższa w historii radziecka misja na powierzchni planety. Wenus i Mars to dwie planety poza Ziemią, na których ludzie przeprowadzali misje powierzchniowe za pomocą zrobotyzowanych statków kosmicznych bez załogi .

Pierwsza stacja kosmiczna

Salut 1 była pierwszą stacją kosmiczną jakiegokolwiek rodzaju, wystrzeloną na niską orbitę okołoziemską przez Związek Radziecki 19 kwietnia 1971 roku. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna jest obecnie jedyną w pełni funkcjonalną stacją kosmiczną, zamieszkaną nieprzerwanie od 2000 roku.

Pierwszy międzygwiezdny lot kosmiczny

Voyager 1 stał się pierwszym obiektem stworzonym przez człowieka, który opuścił Układ Słoneczny w przestrzeń międzygwiazdową 25 sierpnia 2012 r. Sonda minęła heliopauzę na wysokości 121 jednostek astronomicznych , aby wejść w przestrzeń międzygwiazdową .

Najdalej od Ziemi

Lot Apollo 13 minął niewidoczną stronę Księżyca na wysokości 254 kilometrów (158 mil; 137 mil morskich) nad powierzchnią Księżyca i 400 171 km (248 655 mil) od Ziemi, wyznaczając rekord najdalszej podróży, jaką kiedykolwiek podróżował człowiek z Ziemi w 1970 r.

Na dzień 26 listopada 2022 r. Voyager 1 znajdował się w odległości 159 AU (23,8 miliarda km; 14,8 miliarda mil) od Ziemi. Jest to najbardziej oddalony od Ziemi obiekt stworzony przez człowieka.

GN-z11 jest najbardziej oddalonym znanym obiektem od Ziemi, oddalonym o 13,4 miliarda lat świetlnych .

Cele eksploracji

Począwszy od połowy XX wieku sondy, a następnie misja załogowa zostały wysłane na orbitę Ziemi, a następnie na Księżyc. Ponadto sondy zostały wysłane w całym znanym Układzie Słonecznym i na orbitę słoneczną. Bezzałogowe statki kosmiczne zostały wysłane na orbitę wokół Saturna, Jowisza, Marsa, Wenus i Merkurego w XXI wieku, a najbardziej aktywne statki kosmiczne, Voyager 1 i 2, przebyły odległość większą niż 100-krotność odległości Ziemia-Słońce. Instrumenty wystarczyły jednak, by przypuszczać, że opuściły heliosferę Słońca, rodzaj bańki cząstek utworzonej w Galaktyce przez wiatr słoneczny .

Słońce

Słońce jest głównym celem eksploracji kosmosu. W szczególności przebywanie ponad atmosferą i polem magnetycznym Ziemi daje dostęp do wiatru słonecznego oraz promieniowania podczerwonego i ultrafioletowego, które nie mogą dotrzeć do powierzchni Ziemi. Słońce generuje większość pogody kosmicznej , która może wpływać na systemy wytwarzania i przesyłu energii na Ziemi oraz zakłócać działanie satelitów i sond kosmicznych, a nawet je uszkadzać. Liczne statki kosmiczne przeznaczone do obserwacji Słońca, począwszy od Teleskopu Apollo , zostały wystrzelone, a jeszcze inne miały obserwację Słońca jako cel drugorzędny. Sonda Parker Solar Probe , wystrzelona w 2018 roku, zbliży się do Słońca na odległość 1/9 orbity Merkurego.

Rtęć

Główny artykuł: Eksploracja Merkurego
Obraz MESSENGER z 18 000 km przedstawiający region o średnicy około 500 km (2008)

Merkury pozostaje najmniej zbadaną z planet skalistych . Od maja 2013 r. Mariner 10 i MESSENGER były jedynymi misjami, które prowadziły bliskie obserwacje Merkurego. MESSENGER wszedł na orbitę wokół Merkurego w marcu 2011 roku, aby dokładniej zbadać obserwacje wykonane przez Marinera 10 w 1975 roku (Munsell, 2006b). Trzecia misja na Merkurego, zaplanowana na 2025 rok, BepiColombo ma obejmować dwie sondy . BepiColombo to wspólna misja Japonii i Europejskiej Agencji Kosmicznej . MESSENGER i BepiColombo mają na celu zebranie uzupełniających się danych, aby pomóc naukowcom zrozumieć wiele tajemnic odkrytych podczas przelotów Marinera 10 .

Loty na inne planety w Układzie Słonecznym odbywają się kosztem energii, którą opisuje zmiana netto prędkości statku kosmicznego, czyli delta-v . Ze względu na stosunkowo wysokie delta-v, aby dotrzeć do Merkurego i jego bliskość do Słońca, jest trudny do zbadania, a orbity wokół niego są raczej niestabilne.

Wenus

Główny artykuł: Obserwacje i eksploracje Wenus

Wenus była pierwszym celem przelotów międzyplanetarnych i misji lądowników i pomimo jednego z najbardziej nieprzyjaznych środowisk powierzchniowych w Układzie Słonecznym, wysłano na nią więcej lądowników (prawie wszystkie ze Związku Radzieckiego) niż na jakąkolwiek inną planetę w Układzie Słonecznym. Pierwszym przelotem był Venera 1 z 1961 roku , chociaż Mariner 2 z 1962 roku był pierwszym przelotem, który pomyślnie zwrócił dane. Mariner 2 był śledzony przez kilka innych przelotów wielu agencji kosmicznych, często w ramach misji wykorzystujących przelot Wenus w celu zapewnienia pomocy grawitacyjnej na trasie do innych ciał niebieskich. W 1967 Wenera 4 stała się pierwszą sondą, która weszła i bezpośrednio zbadała atmosferę Wenus. W 1970 roku Venera 7 stał się pierwszym udanym lądownikiem, który dotarł do powierzchni Wenus, a do 1985 roku pojawiło się po nim osiem kolejnych udanych sowieckich lądowników Wenus, które dostarczyły obrazy i inne bezpośrednie dane dotyczące powierzchni. Począwszy od 1975 roku, wraz z radzieckim orbiterem Venera 9 wysłano na Wenus około dziesięciu udanych misji orbitalnych, w tym późniejsze misje, które były w stanie sporządzić mapę powierzchni Wenus za pomocą radaru , aby przebić się przez zaciemniającą atmosferę.

Ziemia

Główny artykuł: satelita obserwacyjny Ziemi
Pierwsze telewizyjne zdjęcie Ziemi z kosmosu wykonane przez TIROS-1 . (1960)

Eksploracja kosmosu została wykorzystana jako narzędzie do zrozumienia Ziemi jako obiektu niebieskiego. Misje orbitalne mogą dostarczyć Ziemi danych, które mogą być trudne lub niemożliwe do uzyskania z czysto naziemnego punktu odniesienia.

Na przykład istnienie pasów promieniowania Van Allena było nieznane do czasu ich odkrycia przez pierwszego sztucznego satelitę Stanów Zjednoczonych, Explorer 1 . Pasy te zawierają promieniowanie uwięzione przez ziemskie pola magnetyczne, co obecnie sprawia, że ​​budowa nadających się do zamieszkania stacji kosmicznych powyżej 1000 km jest niepraktyczna. Po tym wczesnym, nieoczekiwanym odkryciu duża liczba satelitów obserwacyjnych Ziemi została rozmieszczona specjalnie w celu zbadania Ziemi z perspektywy kosmicznej. Satelity te znacząco przyczyniły się do zrozumienia różnorodnych zjawisk zachodzących na Ziemi. Na przykład dziurę w warstwie ozonowej odkrył sztuczny satelita, który badał ziemską atmosferę, a satelity pozwoliły na odkrycie stanowisk archeologicznych lub formacji geologicznych, które były trudne lub niemożliwe do zidentyfikowania w inny sposób.

Księżyc

Główny artykuł: Eksploracja Księżyca
Apollo 16 LEM Orion, Lunar Roving Vehicle i astronauta John Young (1972)

Księżyc był pierwszym ciałem niebieskim , które stało się obiektem eksploracji kosmosu. Wyróżnia się tym, że jest pierwszym odległym obiektem niebieskim, nad którym statek kosmiczny przeleciał, okrążył go i na którym wylądował, a także jedynym odległym obiektem niebieskim, jaki kiedykolwiek odwiedził człowiek.

W 1959 roku Sowieci uzyskali pierwsze zdjęcia odwrotnej strony Księżyca , nigdy wcześniej niewidocznej dla ludzi. Amerykańska eksploracja Księżyca rozpoczęła się od Ranger 4 w 1962 r. Począwszy od 1966 r. Sowieci z powodzeniem rozmieścili na Księżycu szereg lądowników , które były w stanie uzyskiwać dane bezpośrednio z powierzchni Księżyca; zaledwie cztery miesiące później Surveyor 1 był debiutem udanej serii amerykańskich lądowników. Kulminacją sowieckich misji bez załogi był program Łunochod we wczesnych latach siedemdziesiątych XX wieku, które obejmowały pierwsze łaziki bez załogi, a także z powodzeniem sprowadziły próbki księżycowej gleby na Ziemię w celu zbadania. Oznaczało to pierwszy (i jak dotąd jedyny) automatyczny powrót pozaziemskich próbek gleby na Ziemię. Eksploracja Księżyca bez załogi jest kontynuowana, a różne kraje okresowo rozmieszczają orbitery księżycowe, aw 2008 r. Indian Moon Impact Probe .

Eksploracja Księżyca z załogą rozpoczęła się w 1968 roku wraz z misją Apollo 8 , która z powodzeniem okrążyła Księżyc, po raz pierwszy kiedy jakikolwiek obiekt pozaziemski został okrążony przez ludzi. W 1969 roku Apollo 11 po raz pierwszy postawiła stopę człowieka na innym świecie. Eksploracja Księżyca z załogą nie trwała długo. Misja Apollo 17 w 1972 roku była szóstym lądowaniem i ostatnią wizytą człowieka. Artemis 2 przeleci obok Księżyca w 2022 roku. Misje robotów są nadal energicznie realizowane.

Mars

Główny artykuł: Eksploracja Marsa
Powierzchnia Marsa łazikiem Spirit ( 2004)

Eksploracja Marsa była ważną częścią programów eksploracji kosmosu Związku Radzieckiego (później Rosji), Stanów Zjednoczonych, Europy, Japonii i Indii. Dziesiątki robotów kosmicznych , w tym orbitery , lądowniki i łaziki , zostały wystrzelone w kierunku Marsa od lat 60. XX wieku. Misje te miały na celu zebranie danych o aktualnych warunkach i udzielenie odpowiedzi na pytania dotyczące historii Marsa. Oczekuje się, że pytania zadane przez społeczność naukową nie tylko pozwolą lepiej ocenić czerwoną planetę, ale także dadzą lepszy wgląd w przeszłość i możliwą przyszłość Ziemi.

Eksploracja Marsa wiąże się ze znacznymi kosztami finansowymi, ponieważ około dwie trzecie wszystkich statków kosmicznych przeznaczonych na Marsa zawodzi przed zakończeniem misji, a niektóre zawodzą jeszcze przed ich rozpoczęciem. Tak wysoki wskaźnik awaryjności można przypisać złożoności i dużej liczbie zmiennych związanych z podróżą międzyplanetarną, co skłoniło naukowców do żartobliwego mówienia o Wielkim Galaktycznym Ghulu , który żyje na diecie sond marsjańskich. Zjawisko to jest również nieformalnie znane jako „ Klątwa Marsa ”. W przeciwieństwie do ogólnie wysokich wskaźników niepowodzeń w eksploracji Marsa w Indiach stał się pierwszym krajem, który odniósł sukces w swojej dziewiczej próbie. Indyjska misja Mars Orbiter Mission (MOM) jest jedną z najtańszych misji międzyplanetarnych, jakie kiedykolwiek podjęto, a przybliżony całkowity koszt to 450 crore ( 73 mln USD ) . Pierwsza misja na Marsa przez jakikolwiek kraj arabski została podjęta przez Zjednoczone Emiraty Arabskie. Sonda o nazwie Emirates Mars Mission ma zostać wystrzelona w 2020 roku. Bezzałogowa sonda rozpoznawcza została nazwana „Hope Probe” i zostanie wysłana na Marsa w celu szczegółowego zbadania jego atmosfery.

Fobos

Główny artykuł: Eksploracja Fobosa

Rosyjska misja kosmiczna Fobos-Grunt , wystrzelona 9 listopada 2011 r., uległa awarii i utknęła na niskiej orbicie okołoziemskiej . Miał rozpocząć eksplorację Fobosa i Marsa oraz zbadać, czy księżyce Marsa, a przynajmniej Fobosa, mogą być „punktem przeładunkowym” dla statków kosmicznych podróżujących na Marsa.

Asteroidy

Główny artykuł: Eksploracja asteroid
Asteroida 4 Westa sfotografowana przez sondę Dawn (2011)

Aż do nadejścia podróży kosmicznych obiekty w pasie asteroid były jedynie punkcikami światła nawet w największych teleskopach, a ich kształty i ukształtowanie terenu pozostawały tajemnicą. Kilka asteroid zostało już odwiedzonych przez sondy, z których pierwszą był Galileo , który przeleciał obok dwóch: 951 Gaspra w 1991 r., a następnie 243 Ida w 1993 r. Obie znajdowały się na tyle blisko planowanej przez Galileusza trajektorii do Jowisza, że ​​mogły być odwiedzane po akceptowalnych kosztach. Pierwszego lądowania na asteroidzie dokonał NEAR Shoemaker sonda w 2000 roku, po badaniu orbitalnym obiektu 433 Eros . Planeta karłowata Ceres i asteroida 4 Westa , dwie z trzech największych asteroid, zostały odwiedzone przez Dawn sondę kosmiczną NASA , wystrzeloną w 2007 roku.

Hayabusa był automatycznym statkiem kosmicznym opracowanym przez Japan Aerospace Exploration Agency w celu przesłania próbki materiału z małej asteroidy 25143 Itokawa znajdującej się w pobliżu Ziemi na Ziemię w celu dalszej analizy. Hayabusa została wystrzelona 9 maja 2003 r. I spotkała się z Itokawą w połowie września 2005 r. Po przybyciu do Itokawy Hayabusa zbadał kształt, obrót, topografię, kolor, skład, gęstość i historię asteroidy. W listopadzie 2005 dwukrotnie wylądował na asteroidzie w celu pobrania próbek. Sonda powróciła na Ziemię 13 czerwca 2010 roku.

Jowisz

Główny artykuł: Eksploracja Jowisza
Tupan Patera na Io

Eksploracja Jowisza polegała wyłącznie na odwiedzaniu planety przez kilka zautomatyzowanych statków kosmicznych NASA od 1973 r. Zdecydowana większość misji to „przeloty”, podczas których dokonywane są szczegółowe obserwacje bez lądowania sondy lub wchodzenia na orbitę; jak w Pioneer i Voyager . Sonda Galileo i Juno to jedyne statki kosmiczne, które weszły na orbitę planety. Ponieważ uważa się, że Jowisz ma tylko stosunkowo małe skaliste jądro i nie ma prawdziwej twardej powierzchni, misja lądowania jest wykluczona.

Dotarcie do Jowisza z Ziemi wymaga delta-v 9,2 km/s, co jest porównywalne z delta-v 9,7 km/s potrzebną do osiągnięcia niskiej orbity okołoziemskiej. Na szczęście wspomaganie grawitacyjne podczas przelotów planetarnych może być wykorzystane do zmniejszenia energii wymaganej podczas startu, aby dotrzeć do Jowisza, aczkolwiek kosztem znacznie dłuższego czasu lotu.

Jowisz ma 80 znanych księżyców , z których wiele ma stosunkowo mało informacji na ich temat.

Saturn

Główny artykuł: Eksploracja Saturna

Saturn był badany tylko przez bezzałogowy statek kosmiczny wystrzelony przez NASA, w tym jedną misję ( Cassini – Huygens ) zaplanowaną i zrealizowaną we współpracy z innymi agencjami kosmicznymi. Misje te obejmują przeloty w 1979 roku przez Pioneera 11 , w 1980 przez Voyagera 1 , w 1982 przez Voyagera 2 oraz misję orbitalną sondy Cassini , która trwała od 2004 do 2017 roku.

Saturn ma co najmniej 62 znane księżyce , chociaż dokładna liczba jest dyskusyjna, ponieważ pierścienie Saturna składają się z ogromnej liczby niezależnie krążących wokół siebie obiektów o różnych rozmiarach. Największym z księżyców jest Tytan , który wyróżnia się tym, że jest jedynym księżycem w Układzie Słonecznym z atmosferą gęstszą i grubszą niż ziemska. Tytan wyróżnia się tym, że jest jedynym obiektem w Zewnętrznym Układzie Słonecznym, który został zbadany przez lądownik, Huygens wysłaną przez sondę Cassini .

Uran

Główny artykuł: Eksploracja Urana

Eksploracja Urana odbywała się w całości za pośrednictwem statku kosmicznego Voyager 2 , bez innych planowanych obecnie wizyt. Biorąc pod uwagę nachylenie osiowe Urana wynoszące 97,77°, z regionami polarnymi wystawionymi na działanie światła słonecznego lub ciemności przez długi czas, naukowcy nie byli pewni, czego się spodziewać na Uranie. Najbliższe zbliżenie do Urana miało miejsce 24 stycznia 1986 roku. Voyager 2 badał wyjątkową atmosferę i magnetosferę planety . Voyager 2 zbadał również swój system pierścieni i księżyce Urana w tym wszystkie pięć wcześniej znanych księżyców, jednocześnie odkrywając dodatkowe dziesięć nieznanych wcześniej księżyców.

Zdjęcia Urana okazały się mieć bardzo jednolity wygląd, bez śladów dramatycznych burz lub pasm atmosferycznych widocznych na Jowiszu i Saturnie. Wiele wysiłku wymagało nawet zidentyfikowanie kilku chmur na zdjęciach planety. Magnetosfera Urana okazała się jednak wyjątkowa, będąc głęboko dotkniętym niezwykłym nachyleniem osiowym planety. W przeciwieństwie do mdłego wyglądu samego Urana, uzyskano uderzające zdjęcia księżyców Urana, w tym dowody na to, że Miranda była niezwykle aktywna geologicznie.

Neptun

Główny artykuł: Eksploracja Neptuna

Eksploracja Neptuna rozpoczęła się 25 sierpnia 1989 r. Przelotem sondy Voyager 2 , jedynej wizyty w systemie od 2023 r. Dyskutowano o możliwości orbitera Neptuna , ale żadne inne misje nie były poważnie rozważane.

Chociaż wyjątkowo jednolity wygląd Urana podczas wizyty sondy Voyager 2 w 1986 roku skłonił do oczekiwania, że ​​na Neptunie również będzie niewiele widocznych zjawisk atmosferycznych, sonda odkryła, że ​​na Neptunie widoczne są pasy, widoczne chmury, zorze polarne , a nawet rzucający się w oczy antycyklonowy system burzowy pod względem wielkości rywalizowała tylko z Wielką Czerwoną Plamą Jowisza . Udowodniono również, że Neptun ma najszybsze wiatry ze wszystkich planet Układu Słonecznego, mierzone do 2100 km/h. Voyager 2 zbadał również pierścień Neptuna i układ księżycowy . Odkrył 900 kompletnych pierścieni i dodatkowe częściowe „łuki” pierścieni wokół Neptuna. Oprócz zbadania trzech wcześniej znanych księżyców Neptuna, Voyager 2 odkrył również pięć wcześniej nieznanych księżyców, z których jeden, Proteus , okazał się ostatnim co do wielkości księżycem w układzie. Dane z sondy Voyager 2 potwierdziły pogląd, że największy księżyc Neptuna, Tryton , jest przechwyconym obiektem pasa Kuipera .

Pluton

Główny artykuł: Pluton § Eksploracja

Planeta karłowata Pluton stanowi poważne wyzwanie dla statków kosmicznych ze względu na dużą odległość od Ziemi (wymagającą dużej prędkości dla rozsądnego czasu podróży) i małą masę (co obecnie bardzo utrudnia przechwycenie na orbitę). Voyager 1 mógł odwiedzić Plutona, ale kontrolerzy zdecydowali się zamiast tego na bliski przelot obok księżyca Saturna, Tytana, co skutkowało trajektorią niezgodną z przelotem Plutona. Voyager 2 nigdy nie miał wiarygodnej trajektorii dotarcia do Plutona.

Po intensywnych bitwach politycznych misja na Plutona, nazwana New Horizons , otrzymała w 2003 roku fundusze od rządu Stanów Zjednoczonych. New Horizons został pomyślnie wystrzelony 19 stycznia 2006 roku. Na początku 2007 roku statek korzystał ze wspomagania grawitacyjnego Jowisza . Jego największe zbliżenie do Plutona miało miejsce 14 lipca 2015 r .; obserwacje naukowe Plutona rozpoczęły się pięć miesięcy przed najbliższym zbliżeniem i trwały 16 dni po spotkaniu.

Obiekty Pasa Kuipera

New Horizons wykonała również przelot obok małej planetozymali Arrokoth w pasie Kuipera w 2019 roku. Była to jej pierwsza rozszerzona misja.

Komety

Główny artykuł: Lista misji do komet
Kometa 103P/Hartley (2010)

Chociaż wiele komet było badanych z Ziemi, czasami z kilkusetletnimi obserwacjami, tylko kilka komet zostało odwiedzonych z bliska. W 1985 roku International Cometary Explorer przeprowadził pierwszy przelot komety ( 21P/Giacobini-Zinner ), zanim dołączył do Armady Halleya badającej słynną kometę. Sonda Deep Impact misja zderzyła się z 9P/Tempel, aby dowiedzieć się więcej o jej strukturze i składzie, a Stardust dostarczyła próbki warkocza innej komety. Lądownik Philae _ z powodzeniem wylądował na komecie Czuryumow-Gierasimienko w 2014 roku w ramach szerszej misji Rosetta .

Eksploracja głębokiego kosmosu

Główny artykuł: Eksploracja głębokiego kosmosu
Ten wysokiej rozdzielczości obraz Ultragłębokiego Pola Hubble'a obejmuje galaktyki w różnym wieku, o różnych rozmiarach, kształtach i kolorach. Najmniejsze, najbardziej czerwone galaktyki to jedne z najbardziej odległych galaktyk, które zostały sfotografowane przez teleskop optyczny.

Eksploracja głębokiego kosmosu to dziedzina astronomii , astronautyki i technologii kosmicznej zajmująca się eksploracją odległych regionów kosmosu. Fizyczna eksploracja kosmosu jest prowadzona zarówno przez ludzkie loty kosmiczne (astronautyka głębokiego kosmosu), jak i przez zrobotyzowane statki kosmiczne .

Niektórzy z najlepszych kandydatów na przyszłe technologie silników kosmicznych obejmują antymaterię , energię jądrową i napęd wiązkowy . Ten ostatni, napęd wiązkowy, wydaje się być najlepszym obecnie dostępnym kandydatem do eksploracji głębokiego kosmosu, ponieważ wykorzystuje znaną fizykę i znaną technologię, która jest opracowywana do innych celów.

Przyszłość eksploracji kosmosu

Główny artykuł: Przyszłość eksploracji kosmosu
Grafika koncepcyjna misji NASA Vision
Artystyczny obraz rakiety podnoszącej się z księżyca Saturna

Przełomowy gwiezdny strzał

Główny artykuł: Przełomowy gwiezdny strzał

Breakthrough Starshot to projekt badawczo-inżynieryjny realizowany przez Breakthrough Initiatives , którego celem jest opracowanie floty statków kosmicznych z lekkimi żaglami o nazwie StarChip , która umożliwi podróż do układu gwiezdnego Alpha Centauri oddalonego o 4,37 lat świetlnych . Została założona w 2016 roku przez Yuri Milnera , Stephena Hawkinga i Marka Zuckerberga .

Asteroidy

Główny artykuł: Eksploracja asteroid

Artykuł w czasopiśmie naukowym Nature zasugerował wykorzystanie asteroid jako bramy do eksploracji kosmosu, a ostatecznym celem jest Mars. Aby takie podejście było wykonalne, należy spełnić trzy wymagania: po pierwsze, „dokładne badanie asteroid w celu znalezienia tysięcy pobliskich ciał nadających się do odwiedzenia przez astronautów”; po drugie, „wydłużenie czasu lotu i możliwości odległości do coraz większych odległości na Marsa”; i wreszcie „opracowanie lepszych zrobotyzowanych pojazdów i narzędzi, aby umożliwić astronautom badanie asteroidy niezależnie od jej rozmiaru, kształtu czy obrotu”. Co więcej, użycie asteroid zapewniłoby astronautom ochronę przed galaktycznym promieniowaniem kosmicznym, a załogi misji mogłyby na nich wylądować bez wielkiego ryzyka narażenia na promieniowanie.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

Główny artykuł: Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST lub „Webb”) to teleskop kosmiczny , który jest następcą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a . JWST zapewni znacznie lepszą rozdzielczość i czułość w stosunku do Hubble'a i umożliwi szeroki zakres badań w dziedzinie astronomii i kosmologii , w tym obserwacje niektórych z najbardziej odległych wydarzeń i obiektów we wszechświecie , takich jak formowanie się pierwszego galaktyki . Inne cele obejmują zrozumienie powstawania gwiazd i planet oraz bezpośrednie obrazowanie egzoplanet i nowych .

Główne zwierciadło JWST, element teleskopu optycznego , składa się z 18 sześciokątnych segmentów zwierciadła wykonanych z pozłacanego berylu , które łączą się , tworząc zwierciadło o średnicy 6,5 metra (21 stóp; 260 cali), które jest znacznie większe niż 2,4 Hubble'a -metr (7,9 stopy; 94 cale) lustro. W przeciwieństwie do Hubble'a, który obserwuje w widmie bliskiego ultrafioletu , światła widzialnego i bliskiej podczerwieni (0,1 do 1 μm), JWST będzie obserwował w niższym zakresie częstotliwości, od światła widzialnego o długich falach do średniej podczerwieni. (0,6 do 27 μm), co pozwoli mu obserwować obiekty o dużym przesunięciu ku czerwieni , które są zbyt stare i zbyt odległe, aby Hubble mógł je obserwować. Teleskop musi być bardzo zimny, aby prowadzić obserwacje w podczerwieni bez zakłóceń, dlatego zostanie umieszczony w przestrzeni kosmicznej w pobliżu punktu Lagrangianu Ziemia-Słońce L 2 , a duża osłona przeciwsłoneczna wykonana z Kaptonu pokrytego krzemem i aluminium zachowa swoją lustro i instrumenty poniżej 50 K (-220 ° C; -370 ° F).

programie Artemida

Główny artykuł: program Artemis

Program Artemis to trwający program lotów kosmicznych z załogą, realizowany przez NASA , amerykańskie firmy zajmujące się komercyjnymi lotami kosmicznymi oraz partnerów międzynarodowych, takich jak ESA , w celu wylądowania „pierwszej kobiety i następnego mężczyzny” na Księżycu, szczególnie na księżycowym biegunie południowym regionu do 2024 r. Artemida byłaby kolejnym krokiem w kierunku długoterminowego celu, jakim jest ustanowienie trwałej obecności na Księżycu, położenie fundamentów dla prywatnych firm pod budowę gospodarki księżycowej i ostatecznie wysłanie ludzi na Marsa .

W 2017 r. kampania księżycowa została zatwierdzona dyrektywą dotyczącą polityki kosmicznej 1 , z wykorzystaniem różnych trwających programów statków kosmicznych, takich jak Orion , Lunar Gateway , Commercial Lunar Payload Services , a także dodanie niezabudowanego lądownika z załogą. Kosmiczny system startowy będzie służyć jako główna rakieta nośna dla Oriona, podczas gdy komercyjne rakiety nośne mają być używane do wystrzeliwania różnych innych elementów kampanii. NASA zażądała 1,6 miliarda dolarów dodatkowego finansowania dla Artemidy na rok podatkowy 2020, podczas gdy Senacka Komisja ds. Środków zażądała od NASA pięcioletniego profilu budżetowego, który jest potrzebny do oceny i zatwierdzenia przez Kongres .

uzasadnienie

Główny artykuł: Rzecznictwo kosmiczne
Astronauta Buzz Aldrin miał osobiste nabożeństwo komunijne, kiedy po raz pierwszy przybył na powierzchnię Księżyca .

Badania prowadzone przez krajowe agencje eksploracji kosmosu, takie jak NASA i Roscosmos , są jednym z powodów, dla których zwolennicy uzasadniają wydatki rządowe. Analizy ekonomiczne programów NASA często wskazywały na bieżące korzyści ekonomiczne (takie jak spin-off NASA ), generując przychód wielokrotnie przewyższający koszt programu. Twierdzi się również, że eksploracja kosmosu doprowadziłaby do wydobycia zasobów na innych planetach, a zwłaszcza na asteroidach, które zawierają minerały i metale warte miliardy dolarów. Takie wyprawy mogą generować duże dochody. Ponadto argumentowano, że programy eksploracji kosmosu pomagają inspirować młodzież do studiowania nauk ścisłych i inżynierii. Eksploracja kosmosu daje również naukowcom możliwość przeprowadzania eksperymentów w innych warunkach i poszerzania wiedzy ludzkości.

Innym twierdzeniem jest to, że eksploracja kosmosu jest koniecznością dla ludzkości i że pozostanie na Ziemi doprowadzi do wyginięcia . Niektóre z przyczyn to brak zasobów naturalnych, komety, wojna nuklearna i światowa epidemia. Stephen Hawking , znany brytyjski fizyk teoretyczny, powiedział: „Nie sądzę, aby rasa ludzka przetrwała następne tysiąc lat, chyba że rozprzestrzeni się w kosmos. Istnieje zbyt wiele wypadków, które mogą spotkać życie na jednej planecie. optymistą. Sięgniemy gwiazd”. Arthura C. Clarke'a (1950) przedstawił podsumowanie motywacji ludzkiej eksploracji kosmosu w swojej półtechnicznej monografii non-fiction Interplanetary Flight . Twierdził, że wybór ludzkości jest zasadniczo między ekspansją z Ziemi w kosmos a kulturową (i ostatecznie biologiczną) stagnacją i śmiercią. Te motywacje można przypisać jednemu z pierwszych naukowców zajmujących się rakietami w NASA, Wernherowi von Braunowi , i jego wizji przemieszczania się ludzi poza Ziemię. Podstawą tego planu było:

„Opracuj wielostopniowe rakiety zdolne do umieszczania satelitów, zwierząt i ludzi w kosmosie.

Opracowanie dużego, skrzydlatego statku kosmicznego wielokrotnego użytku, zdolnego do przenoszenia ludzi i sprzętu na orbitę ziemską w sposób, który sprawi, że dostęp do przestrzeni kosmicznej będzie rutynowy i opłacalny.

Budowa dużej, stale zajętej stacji kosmicznej, która będzie wykorzystywana jako platforma zarówno do obserwacji Ziemi, jak iz której można przeprowadzać ekspedycje w kosmos.

Rozpoczęcie pierwszych lotów ludzi wokół Księżyca, prowadzących do pierwszych lądowań ludzi na Księżycu, z zamiarem zbadania tego ciała i założenia stałych baz księżycowych.

Montaż i tankowanie statków kosmicznych na orbicie Ziemi w celu wysłania ludzi na Marsa z zamiarem ostatecznego skolonizowania tej planety”.

Znany jako paradygmat Von Brauna, plan został sformułowany, aby poprowadzić ludzi w eksploracji kosmosu. Wizja Von Brauna dotycząca eksploracji kosmosu przez człowieka służyła jako model dla wysiłków w eksploracji kosmosu aż do XXI wieku, a NASA włączyła to podejście do większości swoich projektów. Kroki były wykonywane poza kolejnością, co widać po dotarciu programu Apollo na Księżyc przed rozpoczęciem programu promu kosmicznego, który z kolei został wykorzystany do ukończenia Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Paradygmat Von Brauna ukształtował dążenie NASA do eksploracji człowieka w nadziei, że ludzie odkryją najdalsze zakątki wszechświata.

NASA wyprodukowała serię filmów z ogłoszeniami o usługach publicznych, wspierających koncepcję eksploracji kosmosu.

Ogólnie rzecz biorąc, opinia publiczna nadal w dużej mierze popiera eksplorację kosmosu zarówno z załogą, jak i bez załogi. Według Associated Press w lipcu 2003 r. 71% obywateli USA zgodziło się ze stwierdzeniem, że program kosmiczny jest „dobrą inwestycją”, w porównaniu z 21%, które nie.

Ludzka natura

Zobacz też: Dekolonizacja wiedzy

Rzecznictwo i polityka kosmiczna regularnie odwołuje się do eksploracji jako natury ludzkiej .

To orędownictwo było krytykowane przez uczonych jako esencjalizowanie i kontynuacja kolonializmu , szczególnie oczywistego przeznaczenia , przez co eksploracja kosmosu jest niezgodna z nauką i dziedziną mniej inkluzywną.

Tematy

Główne artykuły: Nauki o kosmosie i Obecność człowieka w kosmosie

Lot w kosmos

Główne artykuły: Loty kosmiczne i Astronautyka
Delta-v w km/s dla różnych manewrów orbitalnych

Loty kosmiczne to wykorzystanie technologii kosmicznej do osiągnięcia lotu statku kosmicznego w przestrzeń kosmiczną i przez nią.

Loty kosmiczne są wykorzystywane w eksploracji kosmosu, a także w działalności komercyjnej, takiej jak turystyka kosmiczna i telekomunikacja satelitarna . Dodatkowe niekomercyjne zastosowania lotów kosmicznych obejmują obserwatoria kosmiczne , satelity rozpoznawcze i inne satelity do obserwacji Ziemi .

Lot kosmiczny zwykle rozpoczyna się od wystrzelenia rakiety , która zapewnia początkowy ciąg w celu pokonania siły grawitacji i wyrzucenia statku kosmicznego z powierzchni Ziemi. W kosmosie ruch statku kosmicznego — zarówno bez napędu, jak i z napędem — jest objęty dziedziną badań zwaną astrodynamiką . Niektóre statki kosmiczne pozostają w kosmosie przez czas nieokreślony, inne rozpadają się podczas ponownego wejścia w atmosferę , a jeszcze inne docierają do powierzchni planetarnej lub księżycowej w celu lądowania lub zderzenia.

Satelity

Główny artykuł: satelita

Satelity są wykorzystywane do wielu celów. Typowe typy obejmują wojskowe (szpiegowskie) i cywilne satelity do obserwacji Ziemi, satelity komunikacyjne, satelity nawigacyjne, satelity pogodowe i satelity badawcze. Stacje kosmiczne i ludzkie statki kosmiczne na orbicie to także satelity.

Komercjalizacja przestrzeni

Główny artykuł: Komercjalizacja przestrzeni

Komercjalizacja przestrzeni kosmicznej rozpoczęła się wraz z wystrzeleniem prywatnych satelitów przez NASA lub inne agencje kosmiczne. Bieżące przykłady komercyjnego satelitarnego wykorzystania przestrzeni kosmicznej obejmują systemy nawigacji satelitarnej , telewizję satelitarną i radio satelitarne . Kolejnym etapem komercjalizacji kosmosu były loty kosmiczne z udziałem ludzi. Bezpieczne latanie ludźmi do iz kosmosu stało się dla NASA rutyną. Statki kosmiczne wielokrotnego użytku były zupełnie nowym wyzwaniem inżynieryjnym, czymś, co można było zobaczyć tylko w powieściach i filmach, takich jak Star Trek i Wojna światów. Wielkie nazwiska, takie jak Buzz Aldrin poparł wykorzystanie pojazdu wielokrotnego użytku, takiego jak prom kosmiczny. Aldrin utrzymywał, że statki kosmiczne wielokrotnego użytku są kluczem do uczynienia podróży kosmicznych przystępnymi cenowo, stwierdzając, że wykorzystanie „pasażerskich podróży kosmicznych to ogromny potencjalny rynek, wystarczająco duży, aby uzasadnić tworzenie pojazdów nośnych wielokrotnego użytku”. Jak opinia publiczna może sprzeciwiać się słowom jednego z najbardziej znanych amerykańskich bohaterów eksploracji kosmosu? W końcu eksploracja kosmosu to kolejna wielka wyprawa, na wzór Lewisa i Clarka. Turystyka kosmiczna to kolejny krok pojazdów wielokrotnego użytku w komercjalizacji kosmosu. Celem tej formy podróży kosmicznych jest używany przez osoby fizyczne w celu osobistej przyjemności.

Prywatne firmy zajmujące się lotami kosmicznymi , takie jak SpaceX i Blue Origin , oraz komercyjne stacje kosmiczne , takie jak Axiom Space i komercyjna stacja kosmiczna Bigelow , radykalnie zmieniły krajobraz eksploracji kosmosu i będą to robić w najbliższej przyszłości.

Obce życie

Główne artykuły: Astrobiologia i życie pozaziemskie

Astrobiologia to interdyscyplinarne badanie życia we wszechświecie, łączące aspekty astronomii , biologii i geologii. Skupia się przede wszystkim na badaniu pochodzenia , rozmieszczenia i ewolucji życia. Znany jest również jako egzobiologia (z gr. έξω, exo , "poza"). Użyto również terminu „ksenobiologia”, ale jest to technicznie niepoprawne, ponieważ jego terminologia oznacza „biologię cudzoziemców”. Astrobiolodzy muszą również wziąć pod uwagę możliwość istnienia życia, które jest chemicznie całkowicie odmienne od jakiegokolwiek życia znalezionego na Ziemi. W Układzie Słonecznym niektóre z głównych lokalizacji obecnej lub przeszłej astrobiologii znajdują się na Enceladusie, Europie, Marsie i Tytanie.

Ludzkie loty kosmiczne i zamieszkiwanie

Główne artykuły: Loty kosmiczne człowieka , Bioastronautyka , Wpływ lotów kosmicznych na organizm ludzki , Medycyna kosmiczna , Architektura kosmiczna , Stacja kosmiczna , Siedlisko kosmiczne (obiekt) i Siedlisko kosmiczne (osada)
Kwatery załogi na Zvezdzie , podstawowym module załogi ISS

Do tej pory najdłużej przebywającym człowiekiem w kosmosie jest Międzynarodowa Stacja Kosmiczna , która działa nieprzerwanie od 22 lat i 132 dni. Rekordowy pojedynczy lot kosmiczny Valeri Polyakov, trwający prawie 438 dni na pokładzie stacji kosmicznej Mir , nie został pobity. Wpływ przestrzeni kosmicznej na zdrowie został dobrze udokumentowany przez lata badań prowadzonych w dziedzinie medycyny lotniczej . Środowiska analogowe podobne do tych, których można doświadczyć podczas podróży kosmicznych (takich jak głębinowe łodzie podwodne) zostały wykorzystane w tych badaniach do dalszego zbadania związku między izolacją a ekstremalnymi środowiskami. Konieczne jest utrzymanie zdrowia załogi, ponieważ każde odstępstwo od linii podstawowej może zagrozić integralności misji, a także bezpieczeństwu załogi, dlatego astronauci muszą przejść rygorystyczne badania i testy medyczne przed rozpoczęciem jakiejkolwiek misji . Jednak dynamika środowiskowa lotów kosmicznych nie trwa długo, aby zacząć odbijać się na ludzkim ciele; na przykład kosmiczna choroba lokomocyjna (SMS) – stan, który wpływa na układ nerwowo-przedsionkowy i kończy się łagodnymi lub ciężkimi objawami, takimi jak zawroty głowy, zmęczenie, nudności i dezorientacja – nęka prawie wszystkich podróżników kosmicznych w ciągu pierwszych kilku dni na orbicie. Podróże kosmiczne mogą również mieć głęboki wpływ na psychikę członków załogi, jak opisano w anegdotycznych pismach napisanych po przejściu na emeryturę. Podróże kosmiczne mogą niekorzystnie wpływać na naturalny zegar biologiczny organizmu ( rytm dobowy ); wzorce snu powodujące brak snu i zmęczenie; i interakcje społeczne; w konsekwencji przebywanie w środowisku o niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO) przez dłuższy czas może skutkować zarówno psychicznym, jak i fizycznym wyczerpaniem. Długoterminowe pobyty w kosmosie ujawniają problemy z utratą kości i mięśni w niskiej grawitacji, tłumieniem układu odpornościowego i narażeniem na promieniowanie. Brak grawitacji powoduje unoszenie się płynu w górę, co może powodować wzrost ciśnienia w oku, powodując problemy ze wzrokiem; utrata minerałów i gęstości kości; osłabienie układu sercowo-naczyniowego; oraz spadek wytrzymałości i masy mięśniowej.

Promieniowanie jest prawdopodobnie najbardziej podstępnym zagrożeniem dla podróżujących w kosmosie, ponieważ jest niewidoczne gołym okiem i może powodować raka. Statki kosmiczne nie są już chronione przed promieniowaniem słonecznym, ponieważ znajdują się nad polem magnetycznym Ziemi; niebezpieczeństwo promieniowania jest jeszcze większe, gdy wchodzi się w głęboką przestrzeń kosmiczną. Zagrożenia związane z promieniowaniem można złagodzić poprzez osłony ochronne na statku kosmicznym, alarmy i dozymetrię .

Na szczęście, dzięki nowym i szybko rozwijającym się postępom technologicznym, osoby z Centrum Kontroli Misji są w stanie dokładniej monitorować zdrowie swoich astronautów za pomocą telemedycyny . Fizjologicznych skutków lotów kosmicznych może nie być w stanie całkowicie uniknąć, ale można je złagodzić. Na przykład systemy medyczne na pokładach statków kosmicznych, takich jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) są dobrze wyposażone i zaprojektowane tak, aby przeciwdziałać skutkom braku grawitacji i stanu nieważkości; bieżnie pokładowe mogą zapobiegać utracie mięśni i zmniejszać ryzyko rozwoju przedwczesnej osteoporozy. Dodatkowo na każdą misję ISS wyznaczany jest oficer medyczny załogi, a chirurg lotniczy jest dostępny 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu za pośrednictwem Centrum Kontroli Misji ISS znajdującego się w Houston w Teksasie. Chociaż interakcje mają odbywać się w czasie rzeczywistym, komunikacja między załogą kosmiczną a naziemną może zostać opóźniona – czasami nawet o 20 minut – ponieważ ich odległość od siebie zwiększa się, gdy statek kosmiczny oddala się od LEO; z tego powodu załoga jest przeszkolona i musi być przygotowana do reagowania na wszelkie nagłe przypadki medyczne, które mogą wystąpić na statku, ponieważ personel naziemny znajduje się setki mil stąd. Jak widać, podróżowanie i być może życie w kosmosie niesie ze sobą wiele wyzwań. Wiele przeszłych i obecnych koncepcji dalszej eksploracji i kolonizacji kosmosu koncentruje się na powrocie na Księżyc jako „odskocznię” do innych planet, zwłaszcza Marsa. Pod koniec 2006 roku NASA ogłosiła, że ​​planuje zbudować stałą bazę na Księżycu z nieprzerwaną obecnością do 2024 roku.

Poza czynnikami technicznymi, które mogą sprawić, że życie w kosmosie stanie się bardziej rozpowszechnione, zasugerowano, że brak własności prywatnej , niemożność lub trudności w ustanowieniu praw własności w kosmosie były przeszkodą w rozwoju przestrzeni przeznaczonej do zamieszkania przez ludzi. Od czasu pojawienia się technologii kosmicznej w drugiej połowie XX wieku własność własności w kosmosie była niejasna, z silnymi argumentami zarówno za, jak i przeciw. W szczególności zgłaszanie narodowych roszczeń terytorialnych w przestrzeni kosmicznej i nie tylko ciał niebieskich zostało wyraźnie zakazane przez Traktat o przestrzeni kosmicznej , który został ratyfikowany od 2012 roku przez wszystkie narody podróżujące w kosmos . Kolonizacja kosmosu, zwana także osadnictwem kosmicznym i humanizacją kosmosu, byłaby trwałym, autonomicznym (samowystarczalnym) zamieszkiwaniem przez ludzi miejsc poza Ziemią, zwłaszcza naturalnych satelitów lub planet, takich jak Księżyc czy Mars , wykorzystujących znaczne ilości wykorzystania zasobów in-situ .

Ludzka reprezentacja i uczestnictwo

Zobacz też: Prawo kosmiczne

Uczestnictwo i reprezentacja ludzkości w kosmosie jest problemem od pierwszej fazy eksploracji kosmosu. Niektóre prawa krajów, które nie odbywają lotów kosmicznych, zostały w większości zabezpieczone międzynarodowym prawem kosmicznym , uznającym przestrzeń kosmiczną za „ prowincję całej ludzkości ”, uznając loty kosmiczne za jej zasoby, chociaż dzielenie przestrzeni kosmicznej dla całej ludzkości jest nadal krytykowane jako imperialistyczne i brakujące. Oprócz włączenia międzynarodowego, włączenie kobiet i osób kolorowych również zabrakło. Aby osiągnąć bardziej inkluzywny lot kosmiczny, w ostatnich latach powstały niektóre organizacje, takie jak Justspace Alliance i IAU , zajmujące się inkluzywną astronomią .

Kobiety
Główny artykuł: Kobiety w kosmosie

Pierwszą kobietą, która znalazła się w kosmosie, była Valentina Tereshkova . Poleciała w 1963 roku, ale dopiero w latach 80. kolejna kobieta ponownie poleciała w kosmos. Wszyscy astronauci musieli być wówczas wojskowymi pilotami testowymi, a kobiety nie mogły rozpocząć tej kariery, jest to jeden z powodów opóźnienia w dopuszczeniu kobiet do załóg kosmicznych. [ potrzebne źródło ] Po zmianie rządów Swietłana Sawicka stała się drugą kobietą, która poleciała w kosmos, również pochodziła ze Związku Radzieckiego . Sally Ride została kolejną kobietą, która poleciała w kosmos i pierwszą kobietą, która weszła w kosmos w ramach programu Stanów Zjednoczonych.

Od tego czasu jedenaście innych krajów zezwoliło kobietom na astronautów. Pierwszy kobiecy spacer kosmiczny odbył się w 2018 roku, w tym Christina Koch i Jessica Meir . Te dwie kobiety brały udział w oddzielnych spacerach kosmicznych z NASA. Pierwsza kobieta, która poleci na Księżyc, planowana jest na 2024 rok.

Pomimo tych zmian kobiety są nadal niedostatecznie reprezentowane wśród astronautów, a zwłaszcza kosmonautów. Kwestie, które blokują potencjalnych kandydatów z programów i ograniczają misje kosmiczne, w których mogą się odbyć, to na przykład:

  • agencji ograniczających kobiety do przebywania w kosmosie o połowę mniej niż mężczyźni, argumentując z niezbadanym potencjalnym ryzykiem zachorowania na raka.
  • brak kombinezonów kosmicznych odpowiednich rozmiarów dla kobiet-astronautek.

Sztuka

Zobacz też: Sztuka kosmiczna § Sztuka w kosmosie

Artyzm w kosmosie i z kosmosu rozciąga się od sygnałów, przechwytywania i aranżowania materiałów, takich jak selfie Jurija Gagarina w kosmosie lub obraz The Blue Marble , przez rysunki, takie jak pierwszy w kosmosie, autorstwa kosmonauty i artysty Aleksieja Leonowa , teledyski, takie jak okładka Chrisa Hadfielda do Space Oddity na pokładzie ISS, po stałe instalacje na ciałach niebieskich, takich jak Księżyc .

Zobacz też

Główny artykuł: Zarys eksploracji kosmosu

Programy robotycznej eksploracji kosmosu

Życie w kosmosie

Zwierzęta w kosmosie

Ludzie w kosmosie

Najnowsze i przyszłe wydarzenia

Inny

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne


Zasoby biblioteczne dotyczące eksploracji kosmosu
Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Space_exploration&oldid=1142514324 ”