Космические исследования: покорители космоса, ученые, открытия
Космос… Одно слово, а сколько завораживающих картин встает перед глазами! Мириады галактик, разбросанных по всей Вселенной, далекий и в то же время бесконечно близкий и родной Млечный путь, созвездия Большой и Малой Медведиц, мирно расположившихся на необъятном небосклоне… Перечислять можно до бесконечности. В этой статье мы познакомимся с историей освоения космоса и некоторыми интересными фактами.
Космические исследования в древности: как раньше смотрели на звезды?
В далекой-далекой древности люди не могли наблюдать планеты и кометы через мощные телескопы типа «Хаббл». Единственными приборами для того, чтобы любоваться красотой неба и совершать космические исследования, были их собственные глаза. Конечно, ничего, кроме Солнца, Луны и звезд, человеческие «телескопы» разглядеть не могли (если не считать комету в 1812 году). Поэтому людям оставалось только догадываться о том, как же на самом деле выглядят эти желтый и белый шарики в небе. Но уже тогда население земного шара отличалось внимательностью, поэтому быстро подметило, что эти два кружочка двигаются по небу, то скрываясь за горизонтом, то вновь показываясь. А еще они обнаружили, что не все звезды ведут себя одинаково: какая-то их часть остается неподвижной, а другая изменяет свое положение по сложной траектории. Отсюда и началось великое исследование космического пространства и того, что скрывается в нем.
Особых успехов на этом поприще добились древние греки. Именно они первыми открыли, что наша планета имеет форму шара. Их мнения по поводу расположения Земли относительно Солнца разделились: часть ученых считала, что земной шар вращается вокруг небесного светила, остальные полагали, что наоборот (были сторонниками геоцентрической системы мира). К единому мнению древние греки так и не пришли. Все их труды и космические исследования были запечатлены на бумаге и оформлены в целый научный труд под названием «Альмагест». Его автором и составителем является великий древний ученый Птолемей.
Эпоха Возрождения и разрушение прежних представлений о космосе
Николай Коперник – кто не слышал этого имени? Именно он в 15 веке разрушил ошибочную теорию геоцентрической системы мира и выдвинул свою, гелиоцентрическую, которая утверждала, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Средневековая инквизиция и церковь, к сожалению, не дремали. Подобные речи они тут же провозгласили еретическими, а последователей теории Коперника жестоко преследовали. Один из ее сторонников, Джордано Бруно, был сожжен на костре. Его имя осталось в веках, и до сих пор мы вспоминаем о великом ученом с уважением и благодарностью.
Растущий интерес к космосу
После этих событий внимание ученых к астрономии только усилилось. Космические исследования стали все более и более захватывающими. Едва начался 17 век, произошло новое масштабное открытие: исследователь Кеплер установил, что орбиты, по которым вращаются планеты вокруг Солнца, вовсе не круглые, как считалось раньше, а эллиптические. Благодаря этому событию в науке произошли серьезные изменения. В частности, Исаак Ньютон открыл механику и смог описать закономерности, по которым движутся тела.
Открытие новых планет
На сегодняшний день мы знаем, что всего планет в Солнечной системе восемь. До 2006 года их количество равнялось девяти, но после самую последнюю и удаленную от тепла и света планету – Плутон – исключили из числа тел, обращающихся вокруг нашего небесного светила. Это произошло из-за его малых размеров – площадь одной только России уже больше, чем весь Плутон. Ему был присвоен статус карликовой планеты.
До 17 века люди считали, что всего в Солнечной системе планет пять. Телескопов тогда еще не было, поэтому они судили только по тем небесным телам, которые могли увидеть своими глазами. Дальше Сатурна с его ледяными кольцами ученые ничего увидеть не смогли. Наверное, мы и по сей день бы заблуждались, если бы не Галилео Галилей. Именно он изобрел телескопы и помог ученым совершить исследование других планет и увидеть остальные небесные тела Солнечной системы. Благодаря телескопу стало известно о существовании гор и кратеров на Луне, спутниках Юпитера, Сатурна, Марса. Также все тем же Галилео Галилеем были обнаружены пятна на Солнце. Наука не просто развивалась, она летела вперед семимильными шагами. И к началу двадцатого века ученые уже знали достаточно, чтобы построить первый космический корабль и отправиться покорять звездные просторы.
Как развивалась наука о космосе в советское время
Советские ученые провели значительные космические исследования и добились очень больших успехов в изучении астрономии и развитии кораблестроения. Правда, с начала 20 века прошло более 50 лет, прежде чем первый космический спутник отправился покорять просторы Вселенной. Это случилось в 1957 году. Аппарат был запущен в СССР с космодрома Байконур. Первые спутники не гнались за высокими результатами – их целью было достичь Луны. Первое устройство для исследования космоса высадилось на лунную поверхность в 1959 году. А также в 20 веке был открыт Институт космических исследований, в котором разрабатывались серьезные научные работы и совершались открытия.
Вскоре запуск спутников стал обыденным явлением, и все-таки только одна миссия по высадке на другую планету окончилась успешно. Речь идет о проекте «Аполлон», в ходе которого несколько раз, согласно официальной версии, была совершена высадка американцев на Луну.
Международная «космическая гонка»
1961 год стал памятным в истории космонавтики. Но еще раньше, в 1960-м, в космосе побывали две собаки, клички которых знает весь мир: Белка и Стрелка. Вернулись они из космоса целыми и невредимыми, прославившись и став настоящими героями.
А 12 апреля следующего года бороздить просторы Вселенной отправился Юрий Гагарин – первый человек, отважившийся покинуть пределы Земли на корабле «Восток-1».
Соединенные Штаты Америки не желали уступать СССР первенство в космической гонке, поэтому хотели отправить своего человека в космос раньше Гагарина. США проиграли и в запуске спутников: России удалось запустить аппарат на четыре месяца раньше Америки. В безвоздушном пространстве уже побывали такие покорители космоса, как Валентина Терешкова и Алексей Леонов. Последний первым в мире совершил выход в открытый космос, а наиболее значительным достижением США в освоении Вселенной было только выведение космонавта в орбитальный полет.
Но, несмотря на значительные успехи СССР в «космической гонке», Америка тоже была не промах. И 16 июля 1969 года космический корабль «Аполлон-11», на борту которого находились покорители космоса в количестве пяти специалистов, стартовал к поверхности Луны. Через пять дней первый человек ступил на поверхность спутника Земли. Звали его Нил Армстронг.
Победа или поражение?
Кто же все-таки выиграл лунную гонку? На этот вопрос точного ответа нет. И СССР, и США показали себя с лучшей стороны: они модернизировали и усовершенствовали технические достижения в космическом кораблестроении, совершили множество новых открытий, взяли бесценные образцы с поверхности Луны, которые были отправлены в Институт космических исследований. Благодаря им было установлено, что спутник Земли состоит из песка и камня, а также то, что на Луне нет воздуха. Следы Нила Армстронга, оставленные более сорока лет назад на лунной поверхности, и ныне находятся там. Их просто нечему стереть: наш спутник лишен воздуха, там нет ни ветра, ни воды. И если отправиться на Луну, то можно оставить и свой след в истории – как в прямом, так и в переносном значении.
Заключение
История человечества богата и обширна, она включает в себя множество великих открытий, войн, грандиозных побед и разрушительных поражений. Освоение внеземного пространства и современные космические исследования занимают по праву далеко не последнее место на страницах истории. Но ничего этого не было бы, не будь таких отважных и самоотверженных людей, как Герман Титов, Николай Коперник, Юрий Гагарин, Сергей Королев, Галилео Галилей, Джордано Бруно и многих-многих других. Все эти великие люди отличались выдающимся умом, развитыми способностями к изучению физики и математики, сильным характером и железной волей. Нам есть чему у них поучиться, мы можем перенять от этих деятелей науки бесценный опыт и положительные качества и черты характера. Если человечество будет стараться походить на них, много читать, тренироваться, успешно учиться в школе и университете, то можно с уверенностью сказать, что у нас впереди еще очень много великих открытий, и дальний космос вскоре будет исследован. И, как поется в одной знаменитой песне, на пыльных тропинках далеких планет останутся наши следы.
Источник
Хроники познания космоса
Космос всегда был для человечества одной из самых ярких и сложных тайн мироздания и её разгадке посвящали себя самые светлые умы. Мы собрали для вас ключевые события и факты этого пути, чтобы освежить ваши знания
Изучение Солнечной системы учеными-первооткрывателями
С древних времен ночное небо было объектом интереса людей. Сначала они наблюдали за видимыми созвездиями и планетами, затем, движимые научным интересом, стали изобретать всевозможные приборы, с помощью которых было возможно увидеть гораздо больше.
Астрономия, как наука, изучающая устройство и развитие небесных тел, всю нашу Вселенную, зародилась давно и является одной из самых древнейших наук на Земле. Уже в Древней Греции в 4 в. до н.э. ученый Гераклид Понтийский предположил вращение Земли вокруг своей оси, основываясь на своих наблюдениях, сделал выводы о том, что Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца и первым заговорил об астрономическом годе, как периоде обращения нашей планеты вокруг Солнца. Однако, в течение долгого времени считалось, что именно Земля находится в центре Солнечной системы и Солнце вращается вокруг нее. Подобную модель устройства Солнечной системы предложил позднеэллинистический ученый Клавдий Птолемей, живший в Александрии во 2 в. н.э.
Лишь в 16 веке Николай Коперник опроверг существующую веками геоцентрическую концепцию Солнечной системы и в своем трактате «Об обращении небесных сфер» доказал, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца. Поскольку его выводы противоречили официальной позиции церкви, польский ученый в течение долгого времени подготавливал научное сообщество к столь важному открытию, которое поистине произвело революцию во всем мире. Труд Коперника был напечатан в Германии спустя 40 лет после начала его исследований незадолго до его смерти в 1543 году. В 17 веке учение Коперника было объявлено ересью и его последователи подвергались преследованиям.
Николай Коперник
Практически одновременно с Коперником свои революционные идеи развивал доминиканский монах Джордано Бруно, который в 1584 году опубликовал работу «О бесконечности Вселенной и миров», в которой, ссылаясь на учение Коперника, говорил о бесконечности Вселенной, о том, что она состоит из различных миров. Также Бруно утверждал, что звезды, видимые на небе, подобны Солнцу, просто находятся намного дальше. Из-за своих смелых высказываний, противоречащих мнениям английских ученых и богословов, Бруно бежал из Англии, опасаясь за свою жизнь, но это ему не помогло – он был арестован инквизицией, отправлен в тюрьму и спустя 7 лет публично сожжен в Риме на костре, как еретик.
Джордано Бруно
Идеи Коперника о гелиоцентрическом строении Солнечной системы развивал и другой итальянский математик и астроном Галилео Галилей. Галилей сам создал оптический телескоп, позволявший достичь 32-кратного увеличения, что дало ему возможность обнаружить рельеф на поверхности Луны, пятна на поверхности Солнца, а также установить, что Солнце, и все другие небесные тела, как и наша планета, вращаются вокруг своей оси.
Телескоп Галилея
За свои идеи Галилей также был осужден и до самой смерти в 1642 году находился под присмотром инквизиции.
Галилео Галилей
XVI век был действительно переломным – после распространения трудов Коперника в разных странах появлялись выдающиеся ученые, чьи взгляды на строение Вселенной были далеки от общепризнанных. Одним из них стал и немецкий исследователь Иоганн Кеплер, впервые зафиксировавший в ночном небе вспышку сверхновой звезды, а также разработавший математические законы движения планет Солнечной системы – ему удалось установить прямую зависимость между расстоянием планеты от Солнца и скоростью ее вращения .
Иоганн Кеплер
Главный труд Кеплера – научный трактат «Рудольфовы таблицы» — астрономические таблицы движения небесных тел, которые нашли широкое практическое применение среди астрономов и моряков при навигации судов.
Открытие закона всемирного тяготения и галактик
На труды Кеплера опирался впоследствии и всемирно известный английский ученый Исаак Ньютон, создатель теории всемирного тяготения и небесной механики. Именно он достаточно четко сформулировал мысль о единстве Вселенной, как строгой системы с взаимозависимыми элементами, подчиненными единым законам. Ньютон в 1668 году создал зеркальный телескоп, который позволил добиться лучшего изображения исследуемых объектов.
Телескоп Ньютона
В целом, именно усилиями всех вышеуказанных ученых были заложены основы изучения Вселенной. Их открытия проходили в непрерывной борьбе с общепринятыми взглядами, а также в условиях слабой технической оснащенности, что, тем не менее, не помешало им сделать важнейшие открытия, которые позволили последующим поколениям осваивать новые космические пространства.
Телескоп Гершеля
На рубеже XVIII-XIX вв. был совершен важнейший прорыв в области астрономии – открытие нашей Галактики. На этот раз вновь отличился англичанин Уильям Гершель, который с помощью 12-метрового телескопа собственной разработки открыл границы нашей Галактики.
Уильям Гершель
Астрономическая наука развивалась следующим образом – было доказано, что Земля не является центром Солнечной системы, затем появились данные о том, что Солнечная система не является центром Галактики, а сама Галактика – одна из множеств существующих Галактик. Вместе с этим пониманием родилось и понятие дальнего космоса, и интерес к нему.
Исследование Луны в XX веке
В XX в. изучение космоса приобрело системный и коллективный характер. Эра гениальных астрономов-одиночек прошла, и исследование космических пространств стало делом государственной важности, успехи которого во многом определяли положение страны на международной арене.
На начальном этапе объектом изучения стали ближайшая к Земле Луна, находящаяся на расстоянии 384 467 км, а также планеты Солнечной системы.
После успешного запуска первого космического спутника СССР в 1957 году Советским Союзом был успешно запущен лунный спутник «Луна-1», вес которого составил 752 кг.
Спутник стал первым в мире аппаратом, достигшим второй космической скорости, он не попал на поверхность Луны, пройдя мимо и став спутником Солнца, однако ему удалось собрать важные данные о магнитном поле Луны, интенсивности космических лучей за пределами магнитосферы Земли, а также об отсутствии радиационных поясов Луны. Следом был запущен и второй спутник «Луна-2», который доставил на поверхность Луны вымпел с гербом СССР, что стало важной политической победой Советского Союза. Спутник «Луна-3», запущенный СССР 4 октября 1959 года впервые в мире произвел фотосъемку обратной стороны Луны, что поистине стало научным прорывом.
Спустя 7 лет на поверхности Луны приземлилась советская станция с автоматизированным управлением «Луна-9», с помощью которой были получены панорамные снимки лунного ландшафта.
Несмотря на достижения советской науки по изучению естественного спутника земли, первым пилотируемым кораблем, приземлившимся на Лун стал американский «Аполлон-11» и первым на ее поверхность 20 июля 1969 года ступил американец Нил Армстронг.
Советский союз продолжил проведение беспилотных полетов на Луну, и в 1970 году автоматическая станция «Луна-16» доставила на Землю образцы лунного грунта.
Изучение ближних планет
В XX веке США активно развивали свою космическую программу по изучению ближних планет. В 1962 году космический зонд «Маринер-2» передал на Землю снимки Венеры. В 1973 году американским зондом «Маринером-10» были переданы на Землю общие виды Меркурия, самой ближней к Солнцу планеты.
Станция «Маринер»
СССР присоединился к программе изучения Венеры чуть позже. В октябре 1975 года было запущено 2 автоматические станции «Венера-9» и «Венера-10», которые приземлились на поверхности Венеры в разных районах, передав на Землю изображения ее поверхности, данные атмосферы, температуры, давления. Станции не обнаружили признаков биологической жизни на Венере. Интерес к планете немного уменьшился, и лишь в 1996 году американский зонд «Магеллан» передал на Землю серию уточняющих фотографий поверхности Венеры.
Снимки зонда «Магеллан»
Изучение Марса, как планеты, потенциально пригодной для жизни, вызывало больший интерес. В 1976 году США запустили космический аппарат «Викинг» с целью обнаружения признаков биологической жизни на Марсе.
«Викинг» на Марсе
«Викинг» приземлился на поверхность Марса и передал на Землю сведения о пустынном характере красной планеты, низкой температуре и отсутствии в марсианском грунте микроорганизмов. До начала XXI века на поверхность Марса было отправлено еще несколько американских и советских аппаратов – марсоходов с целью углубленного изучения загадочной планеты, очень похожей на Землю.
Изучение дальних планет
Главной целью любой космической миссии на планеты Солнечной системы было, конечно, обнаружение форм жизни, похожих на земные. Поскольку они базируются на наличии жидкой воды, ее поискам и были посвящены важнейшие межпланетные миссии.
В 1979 и в 1981 году с этой целью США запустили космические зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2», которые обнаружили на Юпитере и Сатурне полярные сияния, связанные с взаимодействием солнечного ветра и магнитосфер этих планет.
«Вояджер-1»
Солнечный ветер — поток из солнечной короны ионизированных частиц со скоростью более 300 км/с. Данные частицы являются одним из основных компонентов межпланетной среды. Открытие солнечного ветра стало важным для понимания множества природных явлений.
«Вояджер-2» также зафиксировал возможное наличие моря из жидкой воды под поверхностью спутника Юпитера Европы, что дает еще одну надежду на обнаружение внеземной жизни.
Спутник Юпитера Европа
На спутнике Юпитера Ио космическими аппаратами была зафиксирована активная вулканическая деятельность – вулканы извергаются на высоту до 500 км.
Спутник Юпитера Ио
На Сатурне учеными также не была обнаружена органическая жизнь, однако «Вояджером-2», пролетавшим мимо Сатурна были переданы на землю уникальные снимки полярных сияний Сатурна.
Полярные сияния Сатурна
Жизнь также не была обнаружена и на планете Нептун, лишь на ее спутнике Титане был найден жидкий метан в больших объемах.
Изучение галактик
Тщетные попытки обнаружить жизнь на других планетах Солнечной системы вдохновили ученых на ее поиск вне Солнечной системы, входящей в состав Галактики «Млечный путь», которая была отрыта Уильямом Гершелем еще в XIX веке. Солнечная система расположена на самом краю этой галактики, в состав которой входят миллиарды звезд, подобных Солнцу. «Млечный путь» очень красив, если посмотреть на него сверху из космоса, можно увидеть множество спиральных ветвей, состоящих из ярких звезд и межзвездного газа.
Млечный путь
Поразительные масштабы размеров одной только галактики, а вместе с ней и целой Вселенной порождают множество вопросов о ее происхождении. В настоящее время общепризнанной является космологическая теория «Большого взрыва», согласно которой Вселенная появилась из сингулярного состояния в результате взрыва, в ходе которого началось ее расширение. Теория расширения Вселенной была разработана советским ученым Александром Фридманом в 1922 году. Согласно данной теории Вселенная расширяется и охлаждается – это подтверждают полученные с помощью автоматической обсерватории «Хаббл» на околоземной орбите данные о том, что космические галактики в настоящий момент удаляются от нашей галактики.
Телескоп «Хаббл»
Изучение квазаров и черных дыр
Новые технологии дали возможность ученым-астрономам открыть новые объекты – квазары, самые яркие объекты в изученной Вселенной. Квазары представляют собой активные ядра галактик, источники интенсивного радиоизлучения. Квазар впервые был открыт в 1963 году американским исследователем Мартином Шмидтом. По подсчетам ученых, квазары находятся от Солнечной системы на расстоянии миллиардов световых лет. Современные изображения квазаров получены с помощью телескопа «Хаббл», в котором исключено влияние плотной земной атмосферы на изображение космических объектов.
Снимки квазаров
Квазары получили название «маяков Вселенной» и их изучение перспективно в связи с исследованием структуры и эволюции Вселенной.
Не менее удивительно и другое явление Вселенной – черные дыры, которые представляют собой особые области космического пространства-времени с огромным гравитационным притяжением, которое поглощает все объекты, попадающие под его влияние, все межзвездное вещество и все виды излучений. Открытие черных дыр было предсказано еще в 1915 году немецким астрономом Карлом Шварцшильдом, который опирался на теорию относительности Альберта Эйнштейна. По настоящее время феномен черных дыр до конца не раскрыт и его изучение является одним из самых сложных и перспективных направлении астрономической науки.
Черная дыра
Исследования космоса с Земли, начавшиеся с интереса отдельных одаренных людей, постепенно стали перспективным направлением мировой науки, которая обеспечила возможность изучать межпланетное и межзвездное пространство и из космоса. XX век в этом отношении был очень плодотворным, как в плане развития технологий, так и в плане объединения усилий государств для реализации общих исследовательских задач.
Источник