Как освоение космоса изменило жизнь человечества

Как космические технологии изменили жизнь

Сейчас мы живем, словно в космосе. Нас окружает много вещей, которые были разработаны для исследователей Вселенной. Например, стекла для очков. Сейчас они сверхпрочные. Сначала такое покрытие было только у козырьков скафандров астронавтов. Теперь оно используется практически в каждых очках. 

Как еще космические технологии изменили нашу жизнь? Прежде всего, осмотрим свою кухню. Тефлоновые сковородки — подарок хозяйкам от разработчиков. Первое предназначение этого покрытия — теплоизоляция космических кораблей, а уже потом он оказался на вооружении кулинаров. Как, собственно, и застежки-молнии, и «липучки», которыми сначала снабжали костюмы космонавтов.

Заоблачные технологии на Земле защищают нас и от огня. Во-первых, ткань, из которой делают костюмы пожарных, изначально была разработана для скафандров по программе «Аполлон». А для того, чтобы защитить капсулу корабля, которая может расплавиться при входе в атмосферу, изобрели огнестойкую краску. Теперь ей покрывают стальные конструкции в многоэтажках. 

Космические изобретения сейчас спасают жизни людей не только в чрезвычайных ситуациях. Медики уже давно взяли их на вооружение. Лечебные костюмы «Адели», «Пингвин» и «Регент» помогают при реабилитации больных с нарушениями центральной нервной системы. Искусственное сердце тоже появилось в лаборатории астроконструкторов. Оно сделано по принципу насосов, обеспечивающих космические корабли бесперебойной поставкой топлива.

Самый точный диагностический прибор — магнитно-резонансный томограф — тоже появился благодаря исследователям космоса. Технологию использовали сначала для изучения небесных тел. А лапароскопия, как и сам робот-хирург Да Винчи, стали прорывом в медицине. Ученые изобрели его для того, чтобы с Земли проводить хирургические операции космонавтам во время полета.

В любой аптеке вы можете купить десятки препаратов, которые помогают побороть головокружение, укачивание, инфекции дыхательных путей. 

Ну и конечно, спутниковая связь, навигация и телевидение. Все это было изобретено для работы в космосе, а теперь делает удобной жизнь на Земле. Технологии развиваются настолько быстро, что возможно, очень скоро мы все-таки будем летать на другие планеты в гости, сообщается в эфире телеканала «Кубань 24».

Авторы: Нина Радченко

Введение

В связи с 60-летием полёта Ю. А. Гагарина в космос сделаем краткий междисциплинарный анализ его воздействий на Россию и человечество в контексте истории, настоящего и будущего.

К. Э. Циолковский за 40 лет до первого полёта дал прогноз: описание полётов людей в космос (1920), а за 25 лет – облика и качеств первого космонавта (1935) [ 1, 2 ], во многом совпавшие с реалиями.

Юрий Гагарин в корабле «Восток-1»

После первого полёта человека в космос вышли статьи с анализом его результатов и перспектив исследования и освоения космоса. Одной из первых была статья профессора В. В. Добронравова (1962): «Ю. А. Гагарин  побывал там, где никогда ещё не был ни один человек Земли… Проникновение человека в космос неизмеримо раздвигает границы нашего познания, обогащает науку и культуру. Полёт Ю. А. Гагарина показал, что путь человеку в межпланетное пространство, к Луне, другим планетам в принципе открыт и требуется только время для дальнейшей отработки теоретических и практических вопросов. …Трудно пока представить, как будет происходить дальнейшее освоение космоса. …Но ясно одно: человечество не может остановиться в начале пути к покорению космоса» [ 3 ].

В широком смысле следует и будем рассматривать не только сам полёт длительностью 108 минут от старта до приземления первого космонавта, но весь процесс его подготовки и выполнения, начиная с первых решений по его организации в 1959–1960 годах и включая ряд послеполётных технических и других действий и мероприятий после 12 апреля 1961 года (см.: [ 4-14 ]).  

Пришло время подвести итоги 60-летия и дать новый импульс космической экспансии, решению проблемы исследования и освоения космоса человеком в науке, образовании и практике. Рассмотрим важные моменты основных аспектов воздействий первого полёта человека в космос на развитие людей, нашей страны и мирового сообщества.

Старт космического корабля «Восток» с пилотом-космонавтом Юрием Гагариным на борту

1. Научный и технологический аспекты

Первый полёт человека в космос является эталоном постановки и решения принципиально новой, сложнейшей научно-технической задачи в условиях чрезвычайно высоких уровней неопределённости и риска при жёстком дефиците времени и острой конкуренции за мировое лидерство.

В нашей стране были созданы основы ряда новых направлений в науке и технике. Исследованы возможности, особенности, ограничения техники и организма человека, получены новые знания для подготовки и выполнения полётов в околоземном космическом пространстве с применением новой ракетно-космической техники. Разработаны, созданы, испытаны космические технологии и техника для пилотируемых полётов. Отработаны и апробированы методики отбора и подготовки космонавтов, их профессиональной деятельности в космических полётах, обеспечения безопасности и выживания в штатных и нештатных ситуациях.

В результате успешного полёта Гагарина доказано, что человек может летать в космос, жить вне Земли в условиях воздействия невесомости, других факторов космических полётов и безопасно возвращаться на Землю. Полёт Гагарина дал новый импульс освоению космоса в мире и научно-технической космической гонке между СССР и США в 60-80-х годах XX века.  Важным этапом был первый выход человека в открытый космос (А. А. Леонов, СССР, 18.03.1965), кульминацией стала высадка первого человека на Луну (Н. Армстронг, США, 20.07.1969), затем последовало создание долговременных орбитальных станций. В XXI веке люди постоянно находятся на орбите вокруг Земли на борту Международной космической станции [ 4-16 ].

Первый полёт человека в космос – это маяк и пример для развития национальной космической науки, образования, мотив и импульс для участия новых стран в пилотируемых полётах, создания национальных пилотируемых программ, космической техники и технологий (в КНР, ЕС, Индии и др.).

Фото первого отряда космонавтов СССР – первых 11, слетавших в космос

2. Организационный и управленческий аспекты

Первый полёт человека стал основой пилотируемой космонавтики, в значительной мере повлиял на развитие всей космической отрасли, задал высокие требования и стандарты качества, надёжности и безопасности космической техники и деятельности. В СССР по инициативе учёных, инженеров, конструкторов под руководством органов власти, с участием Академии наук, Министерства обороны, организаций промышленности, образования и других были созданы новые структуры и коллективы людей, в том числе системы управления, производства, испытаний, приобретён уникальный опыт организации пилотируемого космического полёта и управления на полном жизненном цикле.

Выдающуюся роль в организации и выполнении первого полёта человека в космос сыграл С. П. Королёв. В 1960 году созданы Центр подготовки космонавтов и первый отряд космонавтов (20 человек). Многие специалисты, участвовавшие в подготовке и выполнении первого полёта, реализовали свой потенциал в космонавтике, других сферах управления и практики, накопили, формализовали, передали богатый опыт, оставили профессиональное наследие (документальное, кадровое, творческое).

В России, США, ЕС, КНР и других странах регулярно проходят конкурсы по отбору космонавтов, за 60 лет в них участвовало более 100 тысяч человек. Создано и развивается сообщество космонавтов: профессиональные отряды космонавтов, астронавтов, международная Ассоциация участников космических полётов, объединяющая четыре национальные ассоциации. Полёт Гагарина стал и остаётся главным примером и призывом для профессиональных космонавтов и новых кандидатов, мечтающих о полётах в космос и о работе в космической отрасли [ 5-17 ].

«Все в космос!» − лозунг-призыв на стихийном митинге, состоявшемся после полёта Ю. А. Гагарина (Москва, Красная площадь, 12 апреля 1961 года)

3. Социально-политический аспект

«Все в космос!» − таким был лозунг-призыв на стихийном митинге, состоявшемся после полёта Ю. А. Гагарина в Москве на Красной площади 12 апреля 1961 года. Он отразил не только эйфорию праздника, настроение и мечты людей в связи с выдающимся достижением и событием для СССР и всего человечества, но и начало, и сущность процесса космической экспансии (по: [ 14 ] ).

Международный и общемировой резонанс первого полёта: человечество впервые ощутило себя единым в мечте, стремлении и возможности человека и нашей цивилизации освоить космос с применением новых технологий и техники.

Первый полёт установил критерий лидерства и «полноценности» космических государств, корпораций: полёты людей в космос. С него началась и продолжается регистрация мировых рекордов людей в космосе.

В общественном мнении в России и мире выполнение полёта в космос является высшим профессиональным и личным достижением человека.

В честь пятидесятой годовщины полёта человека в космос 7 апреля 2011 года резолюцией A/RES/65/271 Генеральная ассамблея ООН провозгласила 12 апреля Международным днём полёта человека в космос [ 18 ].

12 апреля – Международный день полёта человека в космос (Резолюция Генеральной ассамблеи ООН, 2011 г.)

Полёт в космос Ю. А. Гагарина считается в общественном сознании России и политике государства одной из главных скреп, высшим достижением страны, науки и техники, символом нашего абсолютного приоритета и лидерства в освоении космоса.

Новая и парадоксальная реальность XXI века: в России в целом, и даже в космической отрасли, немало противников развития пилотируемой космонавтики, затраты на которую составляют почти половину космического бюджета. По убеждениям множества людей, эффекта от неё якобы нет, а в стране существует большое количество реальных и приоритетных земных социальных и других проблем, на решение которых не хватает средств. Например, в 2011 году появились крайне критические и по сути антикосмические призывы: «50 лет человек в космосе. Не пора ли обратно?» [ 19 ].

Но как оценить полную социально-политическую цену и вклад полётов людей в космос, в том числе в категориях общественного блага, человеческого капитала и потенциала, в историю развития страны, в её настоящее и будущее? Как оценить общий эффект от полёта Гагарина для страны и человечества? Как оценить научно-технологические, социально-политические, экономические, социокультурные и другие потери и последствия, если Россия откажется от полётов своих граждан в космос? По сути это запрет на космическую мечту, отказ от лидерства в космосе и экспансии.

Памятник Ю. А. Гагарину в Москве на площади Гагарина

Именно первый полёт и образ Гагарина поддерживают в постсоветский период пилотируемую космонавтику в России, не дают остановить её и разрушить. История, гордость за неё и стойкость – это необходимое, но недостаточное условие для достойного космического будущего России и человечества: в пилотируемых полётах мы не имеем права делать ни шага назад и должны идти вперёд. Необходимы новые цели, проекты, технологии, достижения.

Новыми лидерами процесса освоения космоса человеком с 2016 года в мире стали предприниматели, общественные деятели, новые корпорации и космические сообщества, которые конкурируют со «старыми» космическими сообществами, государствами и корпорациями.  Среди них выделяются И. Маск, корпорация SpaceX (США) и И. Р. Ашурбейли, космическое сообщество – первое цифровое космическое государство Asgardia (в нём участвует около 1 млн человек из ~200 стран), для которых полёт Ю. А. Гагарина явился и остаётся примером и импульсом для деятельности и развития [ 20, 21 ].

4. Социокультурный аспект

Полёт Гагарина, образ нашего героического соотечественника – первого космонавта Земли – важнейший социокультурный феномен XX века, одно из ярчайших событий всей отечественной и мировой истории, высших достижений человека, науки и техники.

Образ Ю. А. Гагарина – одна из основ космической субкультуры, он постоянно отражается и воспроизводится в общественной и культурной жизни нашей страны и мира, во всём информационном пространстве, в СМИ и современных электронных сетях.

Первый полёт человека в космос в индивидуальном и общественном сознании остаётся подвигом и абсолютным рекордом человека, нашей страны и человечества. Его логичное продолжение: первый выход человека в открытый космос, первый шаг на Луне, предстоящий первый шаг на Марсе.

«Экологическая» записка Ю. А. Гагарина, написанная после полёта (копия автографа), и вид Земли из космоса

Воздействия первого полёта человека в космос в значительной мере осуществляются через образ личности Гагарина и проявляются во многих сферах и направлениях. Прежде всего в науке, образовании, литературе и искусстве, в том числе в масштабных социокультурных проектах: в создании памятников, музеев, выставок, кинофильмов, музыкальных и других произведений; в работе планетариев, космоцентров; в проведении космических форумов, конференций, чтений, космических уроков, спортивных состязаний и т. д. Невозможно представить культуру без космической филателии, нумизматики, эмблематики, фалеристики и др. (см.: [ 6-12, 14 ]).

Подвиг Гагарина имеет особое значение для социализации, обучения и воспитания молодежи, определения цели жизни как пример стремления к освоению новых знаний и технологий, самореализации и достижения успеха в сложной профессии, активной деятельности в интересах страны и всего человечества. Воздействия первого полёта человека проявляются в процессе создания, институционализации и деятельности новых космических сообществ в России и мире (см.: [ 14, 21 ]).

5. Экологический аспект

Своим первым космическим полётом и взглядом в космос и из космоса на Землю Ю. А. Гагарин открыл, ощутил и дал нам новое «очеловеченное» измерение и понимание Земли и космоса, окружающей среды как единого пространства «Земля + космос», новую картину мира, нашего желаемого и возможного будущего с приоритетом сохранения, сбережения людьми родной планеты. После полёта он написал об этом в короткой и эмоциональной «экологической» записке: «Облетев Землю на корабле-спутнике, я увидел, как прекрасна наша планета. Люди, будем хранить и приумножать эту красоту, а не разрушать её!» [ 4 ].

Образ будущего (визуализация космической инфраструктуры)

Вслед за Гагариным более 560 человек в мире побывали в космосе, и каждый ощутил красоту и хрупкость Земли в огромной Вселенной. От космонавтов, а также из других источников многие земляне узнали об окружающей среде и природных ресурсах Земли и космоса, о нарастании экологических проблем и загрязнений. Это имеет большое значение для формирования экологического сознания людей и экологизации всей деятельности человечества.

6. Футурологический аспект

Полёт Гагарина символизирует вектор развития человека и человечества, наше земное и космическое будущее: сохранение Земли и движение в космос с сохранением ведущей роли, статуса и свойств человека.

В мире в 10-20-е годы XXI века началась и поднимается новая волна освоения космоса человеком и человечеством с применением новых технологий и техники, включая роботов как помощников и др. Идёт процесс индустриализации космической деятельности в целях решения проблем на Земле, добычи и использования внеземных ресурсов, освоения Луны и Марса. На повестке дня возвращение человека на Луну, постоянная база и начало колонизации Луны как «седьмого континента Земли». В перспективе – искусственная гравитация и защита от радиации для людей в космосе; пилотируемая экспедиция на Марс и его колонизация; создание условий для репродукции – рождения и постоянной жизни людей вне Земли; создание космического человека и человечества, многопланетной человеческой цивилизации. Всё это требует качественно нового продолжения процесса освоения космоса человеком: выхода за ограничения и достигнутые пределы полётов и жизни людей в космосе, учёта и парирования новых рисков, организации международного сотрудничества в новой парадигме «единого человечества» (см.: [ 15-17, 20, 21 ]).

Основные выводы

1. Первый полёт человека в космос оказал мощное воздействие на СССР / Россию, всё мировое сообщество, продолжает влиять на общественное сознание, развитие науки и техники, космической и других сфер деятельности как важный пример возможностей человека, общества, государства, человечества для дальнейшей эволюции и космической экспансии.

2. Главным актором процесса освоения космоса был, является и будет человек, стремящийся за пределы Земли. Опыт, достижения, потенциал, ограничения и перспективы человека в космических полётах, организации безопасной и достойной постоянной жизни вне Земли должны быть приоритетом новых исследований, технологий, образования и практики.

3. Необходимо переосмысление истории, опыта и результатов освоения космоса человеком для коррекции целей, разработки новой стратегии, программ, проектов и технологий космической деятельности в балансе с решением проблем на Земле в интересах России и человечества на новом этапе космической эры.

Литература

1.  Циолковский К. Э. Вне Земли. Повесть. Калуга: Изд-во Калужского общества изучения природы и местного края, 1920. 118 с.
2. Бурцева Н. Л. Нострадамус космоса: к 160-летию Константина Циолковского // Воздушно-космическая сфера. 2017. № 3. С. 8-15.
3. Добронравов В. В., Что дал первый полёт науке о Вселенной // Авиация и космонавтика. 1962. № 4. С. 10-19. URL: https://epizodsspace.airbase.ru/bibl/a-i-k/1962/chto-dal.html (Дата обращения: 14.01.2021).
4. «Облетев Землю, я увидел, как прекрасна наша планета!» [Электронный ресурс] // Газета.Ru. 2016. 16 апреля. URL:. https://www.gazeta.ru/science/photo/obletev_zemlyu_ya_uvidel_kak_prekrasna_nasha_planeta.shtml (Дата обращения: 14.01.2021).
5. Советская космическая инициатива в государственных документах. 1946–1964 гг. / Под ред. Ю. М. Батурина.  М.: РТСофт, 2008. 16 с.
6. Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди / Под ред. Ю. М. Батурина. М.: РТСофт, 2005. 752 с.
7. Каманин Н. П. Скрытый космос: в 4 кн. М.: Инфортекст-ИФ, ООО ИИД Новости космонавтики, 1995, 1997, 1999, 2001. 1 кн. – 400 с.; 2 кн. – 448 с.; 3 кн. – 352 с.; 4 кн. – 384 с.
8. Госкорпорация Роскосмос (Россия) [Электронный ресурс]. URL: https://www.roscosmos.ru/ (Дата обращения: 14.01.2021).
9. Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королёва (Россия) [Электронный ресурс]. URL: https://www.energia.ru/ (Дата обращения: 14.01.2021).
10. ФГБУ «НИИ ЦПК им. Ю. А. Гагарина» (Россия) [Электронный ресурс]. URL: http://www.gctc.ru/ (Дата обращения: 14.01.2021).
11. Космическая энциклопедия ASTROnote [Электронный ресурс]. URL: http://astronaut.ru/index.htm (Дата обращения: 14.01.2021).
12. Объединённый мемориальный музей Ю. А. Гагарина [Электронный ресурс]. URL: https://gagarinm.ru/ (Дата обращения: 14.01.2021).
13. Леонов А. А. Время первых. Судьба моя – я сам. М: АСТ, 2019. 352 с.
14. Иванова Л. В., Кричевский С. В. Сообщество космонавтов. История становления и развития за полвека. Проблемы. Перспективы / предисл. В. П. Савиных. М.: ЛИБРОКОМ, 2013. 200 с.
15. NASA (США) [Электронный ресурс]. URL: http://www.nasa.gov/ (Дата обращения: 14.01.2021).
16. Пора присоединить Луну к Земле. Выступление академика РАН Б. Е. Чертока на XXIV Планетарном конгрессе участников космических полётов 5 сентября 2011 года [Электронный ресурс]. // Новая газета. 2011. 23 сентября. URL: https://novayagazeta.ru/articles/2011/09/23/46013-pora-prisoedinit-lunu-k-zemle (Дата обращения: 14.01.2021).
17. Кричевский С. В. «Космический» человек: идеи, технологии, проекты, опыт, перспективы // Воздушно-космическая сфера. 2020. № 1. С. 26- 35. DOI: 10.30981/2587- 7992-2020-102-1-26-35
18. ООН. Международный день полёта человека в космос – 12 апреля [Электронный ресурс]. URL: https://www.un.org/ru/observances/human-spaceflight-day (Дата обращения: 28.01.2021).
19. Сурдин В. Г. 50 лет человек в космосе. Не пора ли обратно? [Электронный ресурс] // Полит.ру. 2012. 13 апреля. URL: https://polit.ru/article/2012/04/13/space_surdin/ (Дата обращения: 09.01.2021).
20. SpaceX (США) [Электронный ресурс]. URL: http://www.spacex.com (Дата обращения: 14.01.2021).
21. Сайт Asgardia – The Space Nation [Электронный ресурс]. URL: https://asgardia.space/ (Дата обращения: 14.01.2021).

References

1. Tsiolkovskiy K.E. Vne Zemli. Povest’. Kaluga, Izdatel’stvo Kaluzhskogo obshchestva izucheniya prirody i mestnogo kraya, 1920. 118 p.
2. Burtseva N.L. Nostradamus kosmosa: k 160-letiyu Konstantina Tsiolkovskogo. Vozdushno-kosmicheskaya sfera, 2017, no. 3, pp. 8-15.
3. Dobronravov V.V. Chto dal pervyy polet nauke o Vselennoy. Aviatsiya i kosmonavtika., 1962, no. 4, pp. 10-19. Available at: https://epizodsspace.airbase.ru/bibl/a-i-k/1962/chto-dal.html (Retrieval date: 14.01.2021).
4. «Obletev Zemlyu, ya uvidel, kak prekrasna nasha planeta!» Gazeta.ru. 2016. April 16. Available at: https://www.gazeta.ru/science/photo/obletev_zemlyu_ya_uvidel_kak_prekrasna_nasha_planeta.shtml (Retrieval date: 14.01.2021).
5.  Sovetskaya kosmicheskaya initsiativa v gosudarstvennykh dokumentakh. 1946-1964 gg. Ed. Yu. M. Baturin. Moscow, RTSoft, 2008. 16 p.
6. Mirovaya pilotiruemaya kosmonavtika. Istoriya. Tekhnika. Lyudi. Ed. Yu. M. Baturin. Moscow, RTSoft, 2005. 752 p.
7. Kamanin N.P. Skrytyy kosmos. Moscow, Infortekst-IF, OOO IID Novosti kosmonavtiki, vol. 1., 1995, 400 p., vol. 2, 1997, 448 p., vol. 3, 1999, 352 p., vol. 4, 2001, 384 p.
8. Goskorporatsiya Roskosmos (Russia). Available at: https://www.roscosmos.ru/ (Retrieval date: 14.01.2021).
9. Raketno-kosmicheskaya korporatsiya «Energiya» imeni S. P. Koroleva (Russia). Available at: https://www.energia.ru/ (Retrieval date: 14.01.2021).
10. FGBU «NII TsPK im. Yu. A. Gagarina» (Russia). Available at: http://www.gctc.ru/ (Retrieval date: 14.01.2021).
11. Kosmicheskaya entsiklopediya ASTROnote. Available at: http://astronaut.ru/index.htm (Retrieval date: 14.01.2021).
12. Ob»edinennyy memorial’nyy muzey Yu. A. Gagarina. Available at: https://gagarinm.ru/ (Retrieval date: 14.01.2021).
13. Leonov A.A. Vremya pervykh. Sud’ba moya – ya sam. Moscow, AST, 2019. 352 p.
14. Ivanova L.V., Krichevskiy S.V. Soobshchestvo kosmonavtov. Istoriya stanovleniya i razvitiya za polveka. Problemy. Perspektivy. Moscow, LIBROKOM, 2013. 200 p.
15. NASA (USA). Available at: http://www.nasa.gov/ (Retrieval date: 14.01.2021).
16. Pora prisoedinit’ Lunu k Zemle. Vystuplenie akademika RAN B. E. Chertoka na XXIV Planetarnom kongresse uchastnikov kosmicheskikh poletov 5 sentyabrya 2011 goda // Novaya gazeta. 2011. September 23. Available at: https://novayagazeta.ru/articles/2011/09/23/46013-pora-prisoedinit-lunu-k-zemle (Retrieval date: 14.01.2021).
17. Krichevskiy S.V. «Kosmicheskiy» chelovek: idei, tekhnologii, proekty, opyt, perspektivy. Vozdushno-kosmicheskaya sfera, 2020, no. 1, pp. 26-35. DOI: 10.30981/2587- 7992-2020-102-1-26-35
18. OON. Mezhdunarodnyy den’ poleta cheloveka v kosmos – 12 aprelya. Available at: https://www.un.org/ru/observances/human-spaceflight-day (Retrieval date: 28.01.2021).
19. Surdin V.G. 50 let chelovek v kosmose. Ne pora li obratno? Polit.ru. 2012. April 13. Available at: https://polit.ru/article/2012/04/13/space_surdin/ (Retrieval date: 09.01.2021).
20. SpaceX (USA). Available at: http://www.spacex.com (Retrieval date: 14.01.2021).
21. Asgardia – The Space Nation. Available at: https://asgardia.space/ (Retrieval date: 14.01.2021).

© Кричевский С. В., Иванова Л. В., 2021

История статьи:

Поступила в редакцию: 07.02.2021

Принята к публикации: 04.03.2021

Модератор: Плетнер К. В.

Конфликт интересов: отсутствует

Для цитирования: Кричевский С. В., Иванова Л. В. Воздействия первого полета человека в космос на развитие России и человечества // Воздушно-космическая сфера. 2021. № 1. С. 6-17.

Скачать статью в формате PDF >>

Гости выпуска:

Иван Моисеев, руководитель Института космической политики. Иван объяснил, что мешает России стать лидером в области космонавтики и как искажается время в космосе.

Научный журналист Михаил Котов рассказал, как действуют гипотетические кротовые норы и как ученые обнаруживают объекты из других галактик.

Ведущий подкаста — Макс Ефимцев — адепт современных технологий, инфлюенсер, SMM-специалист.

Самые важные космические открытия за последние годы

Иван: Громкие события, которые произошли недавно — это высадка Perseverance на Марс, сбор грунта с поверхности Луны и с астероида Рюгу. Но об открытиях пока говорить рано — ученые будут изучать привезенные образцы годами. К тому же, зачастую открытия остаются в научных журналах и статьях и попадают в СМИ спустя время.

Михаил: Среди важных событий в астрономии можно выделить российско-немецкий проект Спектр-РГ. Это обсерватория, оснащенная двумя рентгеновскими телескопами, которые составляют карту всей Вселенной. Телескопы уже прошли все небо дважды, всего будет 4 таких прохода. В конце проекта ученые будут лучше понимать космологию всего, что нас окружает.

Два года назад впервые был обнаружен межзвездный объект в Солнечной системе. Это астероид, который пролетает сквозь всю систему и отправляется дальше. Ученые пока не могут сказать, откуда он появился и сколько летел. Спустя год ученый в Крымской обсерватории обнаружил комету Борисова — второй межзвездный объект, который находится в Солнечной системе. Сейчас астрономы спорят, насколько часто такие объекты попадают в Солнечную систему и что делать, если они будут лететь в сторону Земли. Иван добавляет, что существует проект Лира, который направлен на то, чтобы успеть перехватить эти объекты.

Какие бывают телескопы и как далеко можно заглянуть с их помощью

Иван: Телескопы различаются по длине волны, которую изучают. Существуют оптические телескопы, рентгеновские, изучающие гамма-диапазон, инфракрасные диапазоны. То, как далеко можно заглянуть, зависит от того, на что смотреть. Самая большая звезда находится на расстоянии в 9 млрд световых лет — для сравнения, вся вселенная имеет размер 13,4 млрд световых лет. На краю наблюдаемой вселенной находится самая крупная галактика — достаточно яркий объект там можно увидеть даже невооруженным взглядом.

Почему марсоход Perseverance вернется на Землю только через 15 лет?

Михаил: Персеверанс собирает грунт в герметичные емкости, которые он будет возить на себе. В конце своего пути он выложит образцы грунта в специальном посадочном месте, куда могут сесть следующие миссии. Чтобы доставить образцы на Землю, прилетит небольшой марсоход, который будет складывать образцы в отлетный модуль. Добираться до Земли модуль с ракетой будут около трех лет, а к 2031 году они выйдут на орбиту Земли. Там произойдет проверка герметичности колб, и только после этого космический аппарат сможет приземлиться. Иван объясняет, что это очень сложный и дорогой процесс, но техника сейчас достаточно надежна, чтобы рассчитывать на успех.

Почему многие страны стремятся отправить космические миссии на Марс?

Иван: Наша главная задача — понять, как появилась Солнечная система, зная, чем отличаются друг от друга планеты и как они устроены. Все планеты, кроме Марса, уже изучены аппаратами, поэтому на самом деле ничего специального с Марсом не происходит. Человеку там делать нечего — со сбором образцов хорошо справляются марсоходы. Колония на Марсе невозможна — там нет света и много радиации — это все равно что заставить человека жить в метро. В качестве ресурса Марс также неудобен из-за его тяжести, так что люди высадятся туда только ради спортивного интереса.

Проблемы космического направления в России

Иван: У нас есть необходимые материальные и технические ресурсы, которые могли бы обеспечить нам первое-второе место. Мешает этому плохая организация труда: все страны резко ускорили свое продвижение в космос, но мы регулярно его снижаем.

Михаил: Космонавтика — это производная от экономики, поэтому без финансирования мало что получится. Не могу сказать, что у нас катастрофически все плохо, хотя Илон Маск и забрал у нас все коммерческие запуски. На самом деле есть и успехи и достижения, например проект РадиоАстрон.

Что такое кротовые норы и возможна ли телепортация сквозь них?

Иван: В 1919 году ученые выяснили, что Солнце искажает пространство вокруг себя. Тогда возникла гипотеза о том, что пространство можно искривить так, чтобы путь, который занимает условно сотни световых лет, можно было уложить в один световой год. Чтобы получить такое искажение, как в кротовой норе, нужны две черные дыры, расположенные рядом — тогда математически возможно превысить скорость света. Практических доказательств этого нет.

Михаил: Если представить наше пространство как лист бумаги, то на нем нужно нарисовать две точки, а потом сложить лист так, чтобы эти две точки соприкоснулись. Теоретически это схлопывание пространства между двумя точками — это и есть кротовая нора.

Что почитать и посмотреть о космосе: советы гостей

Иван: Книги Артура Кларка приближены к реальности. Писатель работал военным инженером, а затем стал председателем Британского межпланетного общества. Среди наших авторов достойны внимания Айзек Азимов и Александр Беляев.

Михаил: «Пространство» Джеймса Кори — очень интересная книжная серия, по которой сняли сериал. В нем впервые за долгое время показали, что космические корабли долго разгоняются и долго тормозят, чтобы сохранять нужное ускорение, да и сами космические корабли там гораздо реалистичнее. Еще есть сериал «Во славу человечества» — альтернативная история, рассказывающая о том, что произошло бы с космонавтикой, если бы СССР первым высадился на Луну.

Как течет время в космосе?

Иван: Скорость света составляет 300 тыс. км/с. До ближайшей звезды — 4,3 световых года: когда мы смотрим на звезду, мы видим то, как она выглядела 4,3 года назад. В черных дырах время искажается настолько, что если вы будете падать в черную дыру, вы будете падать вечно. Также существует Парадокс близнецов — это эффект времени, связанный с теорией относительности. Если вы полетите к ближайшей звезде на большой скорости, для вас пройдет около десяти лет. На Земле в это время пройдет 20-30 лет. Этот парадокс широко обыгрывается в научной фантастике.

Как влияют космические успехи на обычных людей?

Иван: Люди, которые занимаются строительством ракет, иногда попутно изобретают что-то полезное для Земли. Это называется «эффект спин-оффа» — он очень слабый, потому что для космоса делаются уникальные сложные вещи, которые вряд ли пригодятся на Земле. А основной эффект — появляется больше знаний и развивается умение соображать.

Михаил: Самое очевидное использование космических возможностей — навигаторы, связь, спутниковое ТВ, широкополосный интернет. Мы перестали удивляться тому, как много нам дает в повседневной жизни космос, но на самом деле вся наша повседневная жизнь пропитана космонавтикой.

Следите за новыми эпизодами и подписывайтесь на нас на любой удобной платформе: Apple Podcasts, CastBox, Яндекс Музыке, Google Podcasts, Spotify и ВК Подкасты. А еще следите за нами в Telegram и Instagram «Что изменилось?» — там мы подробно обсуждаем то, что не успели проговорить в выпуске, и делимся интересными материалами по теме.

История покорения космоса — самый яркий пример торжества человеческого разума над непокорной материей в кратчайший срок. С того момента, как созданный руками человека объект впервые преодолел земное притяжение и развил достаточную скорость, чтобы выйти на орбиту Земли, прошло всего лишь чуть более пятидесяти лет — ничто по меркам истории! Большая часть населения планеты живо помнит времена, когда полёт на Луну считался чем-то из области фантастики, а мечтающих пронзить небесную высь признавали, в лучшем случае, неопасными для общества сумасшедшими.

Сегодня же космические корабли не только «бороздят просторы», успешно маневрируя в условиях минимальной гравитации, но и доставляют на земную орбиту грузы, космонавтов и космических туристов. Более того — продолжительность полёта в космос ныне может составлять сколь угодно длительное время: вахта российских космонавтов на МКС, к примеру, длится по 6-7 месяцев.

А ещё за прошедшие полвека человек успел походить по Луне и сфотографировать её тёмную сторону, осчастливил искусственными спутниками Марс, Юпитер, Сатурн и Меркурий, «узнал в лицо» отдалённые туманности с помощью телескопа «Хаббл» и всерьёз задумывается о колонизации Марса.

Зачем нужно покорять космическое пространство

В данный момент эксперты выделяют большое количество причин для этого. Не только тяга к знаниям движет проекты освоения человеком космического пространства:

• Выживание. В определенной ситуации человечество может оказаться на грани исчезновения. Предполагается, что спасти остатки цивилизации поможет только эвакуация на другую планету.

• Добыча полезных ископаемых. Считается, наиболее ценными залежами обладают астероиды. Соответственно, поэтому освоение человеком космического пространства играет экономическую роль. Редкоземельные металлы не настолько редки в других звездных системах. Таким образом, это позволит решить множество проблем.

• Возможность противостоять глобальным угрозам. Сейчас в данный ранг возведены кометы и астероиды. Ранее эти теории лишь пугали зрителей с экранов телевизора, но упавший в 2013 году Чебаркульский метеорит под Челябинском показал всю мощь космических тел.

Этапы освоения космоса

Мечты о космосе 

Впервые в реальность полёта к дальним мирам прогрессивное человечество поверило в конце 19 века. Именно тогда стало понятно, что если летательному аппарату придать нужную для преодоления гравитации скорость и сохранять её достаточное время, он сможет выйти за пределы земной атмосферы и закрепиться на орбите, подобно Луне, вращаясь вокруг Земли. Загвоздка была в двигателях.

Существующие на тот момент экземпляры либо чрезвычайно мощно, но кратко «плевались» выбросами энергии, либо работали по принципу «ахнет, хряснет и пойдёт себе помаленьку».  Вдобавок регулировать вектор тяги и тем самым влиять на траекторию движения аппарата было невозможно.

Наконец, в начале 20 века исследователи обратили внимание на ракетный двигатель, принцип действия которого был известен человечеству ещё с рубежа нашей эры: топливо сгорает в корпусе ракеты, одновременно облегчая её массу, а выделяемая энергия двигает ракету вперёд.

Первую ракету, способную вывести объект за пределы земного притяжения, спроектировал Циолковский в 1903 году.

VI этап – человечество выходит за пределы Солнечной системы

Начало XXI века отмечается дальнейшим интенсивным покорением космического пространства человеком. Продолжается работа и эксперименты на МКС, изучаются и анализируются снимки с телескопа «Хаббл».  Открытие новых космических явлений и объектов поражает воображение.

Продолжается изучение нашей Солнечной системы:

• 24 июня 2000 года — станция NEAR Shoemaker стала первым искусственным спутником астероида (433 Эрос).
• 30 июня 2004 года — станция «Кассини» стала первым искусственным спутником Сатурна.
• 15 января 2006 года — станция «Стардаст» доставила на Землю образцы кометы Вильда 2.
• 17 марта 2011 года — станция Messenger стала первым искусственным спутником Меркурия.

«Новые рубежи»

Автоматическая межпланетная станция «Новые горизонты» в рамках программы NASA «Новые рубежи» была запущена в 2006 году. Её цель — изучение Плутона и других объектов пояса Койпера. Пояс Койпера — это область Солнечной системы, похожая на пояс астероидов между Марсом и Юпитером, только этот пояс находится на дальних границах Солнечной системы и состоит из карликовых планет вроде Плутона. Кроме этого, аппарат «Новые горизонты» стал самым быстрым в истории.

«Чанъэ-4»

В 2019 году китайская автоматическая межпланетная станция «Чанъэ-4» впервые в истории совершила мягкую посадку на обратной стороне Луны. В ходе миссии была опробована новая система связи, и впервые на спутнике Земли проросли семена хлопка. Они вместе с другими культурами были помещены в контейнер, предназначенный для тестирования возможности формирования замкнутой биосферы.

Коммерческое освоение космоса

Без космоса человечество уже себя не представляет. Кроме всех плюсов практического освоения космического пространства, развивается и коммерческая составляющая.

Частные космические компании:

• SpaceX (основана в 2002 году) и её космодром
• Blue Origin — создана в 2000 году.
• Virgin Orbit — компания, созданная Virgin Group в 2017 году. Готовится проект воздушного старта[1]
• Суборбитальные КК SpaceShip компании Scaled Composites: SpaceShipOne — первый в мире частный космический корабль; SpaceShipTwo — туристический суборбитальный КК, дальнейшее развитие SpaceShipOne.
• Interstellar Technologies — первая японская фирма в области частной космонавтики; создана в 2003 году.
• S7 Space — российская компания, основным видом деятельности которой является запуск ракет космического назначения и выведение космических объектов на орбиту.

С 2005 года ведется строительство частных космодромов в США (Мохава), ОАЭ (Рас Альм Хаймах) и в Сингапуре. Корпорация Virgin Galactic (США) планирует космические круизы для семи тысяч туристов по доступной цене в 200 тысяч долларов. А известный космический коммерсант Роберт Бигелоу, владелец сети отелей Budget Suites of America, заявил о проекте первого орбитального отеля Skywalker.

За 35 миллиардов долларов компания Space Adventures (партнер корпорации «Роскосмос») уже завтра отправит вас в космическое путешествие на срок до 10 суток. Доплатив еще 3 миллиарда, вы сможете выйти в открытый космос.

Планы по колонизации Марса от Илона Маска

SpaceX — частная компания, основанная Илоном Маском с амбициозной целью ни много ни мало колонизировать Марс. Самым важным достижением на данный момент является не возвращение и посадка первой ступени Falcon и не запуск автомобиля в сторону Марса, а возобновление интереса к космосу в широких массах. Маск вместе со SpaceX вернул человечеству великую мечту.

Сегодняшний день характеризуется новыми проектами и планами освоения космического пространства.

10 интересных фактов про освоение космоса

1. Отцы современной космонавтики — «враг народа» и эсэсовец. Вернер фон Браун — немецкий, а с конца 1940-х годов — американский конструктор ракетно-космической техники. В США он считается «отцом» американской космической программы. Он сдался американским войскам в 1945 году в Германии, после чего стал работать на США. В фашистской Германии был членом национал-социалистической партии и штурмбаннфюрером СС.

   

   Королев Сергей Павлович

   Сергей Королев — советский ученый, конструктор, главный организатор производства ракетно-космической техники и ракетного оружия СССР и основоположник практической космонавтики. Он в 1938 году был арестован по обвинению во вредительстве. По некоторым данным, он был подвергнут пыткам — ему сломали обе челюсти. 27 сентября 1938 года Королев был приговорен Военной Коллегией Верховного Суда СССР к 10 годам в трудовых лагерях и к 5 годам поражения в правах. В 1940 году срок сократили до 8 лет ИТЛ (Севжелдорлаг), а в 1944 Королева освободили. Отца отечественной космонавтики полностью реабилитировали лишь в 1957 году.

2. Секретные слова. Во время первых полетов космонавты общались с Землей с помощью секретных слов, чтобы никто не мог догадаться, как все проходит. Такими словами служили названия цветов, фруктов и деревьев. Например, космонавт Владимир Комаров в случае повышения радиации должен был сигналить: «Банан!». Для Валентины Терешковой (первой женщины-космонавта) пароль «Дуб» означал, что тормозной двигатель работает хорошо, а «Вяз» — что двигатель не работает.
3. Самый дорогой дефис в истории обошелся в $135 млн. В 1962 году американцы запустили первый космический аппарат для изучения Венеры «Маринер-1», потерпевший аварию через несколько минут после старта.

   

   Маринер-1

   Сначала на аппарате отказала антенна, которая получала сигнал от наводящей системы с Земли, после чего управление взял на себя бортовой компьютер. Он тоже не смог исправить отклонение от курса, так как загруженная в него программа содержала единственную ошибку — при переносе инструкций в код для перфокарт в одном из уравнений была пропущена черточка над буквой, отсутствие которой коренным образом поменяло математический смысл уравнения. Журналисты вскоре окрестили эту черточку «самым дорогим дефисом в истории». В пересчете на сегодняшний день стоимость утерянного аппарата составляет $135 млн.

4. Первый памятник пилотируемой космонавтике. На месте приземления Юрия Гагарина около деревни Смеловка в Саратовской области 12 апреля 1961 года прибывшие военные установили знак. Точнее — вкопали столб с табличкой, где было написано: «Не трогать! 12.04.61 г. 10 ч 55 м. моск. врем».
5. Сигарета спасла жизнь. Фaкт тpагедии скрывался дo 90-x годов XX столетия. Из-за неё 24 октября не осyществляются старты. В этот день в 1960 году на старте взорвалась ракета Р-16. По официальной версии погибли 76 человек, в том числе Главнокомандующий ракетными войсками маршал М.И. Неделин. При взрыве, все кто находился в 100-метровой зоне от ракеты, выжить было невозможно. Это была ракета конструктора Янгеля. За несколько минут до старта он отошел покурить. Это спасло ему жизнь. Никита Хрущев бесцеремонно потом спросил его по телефону: «А почему вы не погибли?..». С Янгелем отошел покурить и заместитель начальника полигона генерал-майор Мрыкин. Он заверил конструктора, что сейчас выкурит с ним сигарету и бросит курить. После взрыва Генерал-майор до конца жизни так и не бросил курить. Всех погибших похоронили, как жертв авиакатастрофы.
6. Сухой закон. С сaмoго пеpвого дня своего сyществования да и при строительстве, на космодроме Байконур и в городе Ленинск был введен суxой закон.

   

   Космодром Байконур

   Ведь на космодроме не только корабли в Космос запускали, а и создавали ядерный щит страны. Каждый год по разнарядке на полигон поставляли определенное количество спирта для промывки систем. В 1957 году заказали 12 тонн, а использовали только 7 тонн. Остатки слили в вырытую яму. Информация быстро разлетелась среди рабочих, и яму вскрыли, нарушив сухой закон. Однако там выставили конвой солдат, а на следующий день оставшийся спирт выжгли. Королев же заметил с сожалением: «Вот стыд-то какой, такое добро и в землю!».

7. Астронавты-рекордсмены. Обеспечить существование космонавта на орбитальной станции очень сложно. На первых станциях экипажи находились не больше месяца, а на МКС живут теперь полгода. Самый длительный в мире полет совершил Валерий Поляков — 438 суток (14 месяцев) подряд на станции «Мир». А мировой рекорд пребывания в космосе принадлежит Геннадию Падалке — за пять полетов он провел на орбите 878 суток (2 года и 5 месяцев).
8. Обратный отсчет придумали киношники. Обратный отсчет, который неизменно сопровождает запуск космических ракет, был придуман не учеными и не космонавтами, а кинематографистами. Впервые обратный отсчет был показан в немецком фильме «Женщина на луне» 1929 года для нагнетания напряжения. Впоследствии при запуске настоящих ракет конструкторы просто переняли этот прием.
9. На соборе XII века есть фигура космонавта. В резьбе кафедрального собора испанского города Саламанка, построенном в 12 веке, можно обнаружить фигуру космонавта в скафандре. Никакой мистики здесь нет: фигура была добавлена в 1992 году при реставрации одним из мастеров в качестве подписи. Он выбрал космонавта как символ ХХ века.
10. Послание для инопланетян. В 1977 году были запущены американские космические аппараты «Вояджер I» и «Вояджер II». Тридцать лет они летели по Солнечной системе, изучая планеты, а в 2007 году покинули ее пределы и продолжают лететь дальше. К каждому «Вояджеру» прикрепили алюминиевую коробку с посланием для инопланетян в виде позолоченного диска. На диске записана информация о нас и нашей планете: музыка, приветствия на разных языках, фотографии с видами Земли, научные данные о человеке.

Видео

Источники

https://kosmik2016.wordpress.com/история/

Освоение космического пространства

https://www.syl.ru/article/346263/nachalo-kosmicheskoy-eryi-osvoenie-kosmosa-pervyie-kosmicheskie-poletyi

https://weekend.rambler.ru/read/42979356-fakty-pro-osvoenie-kosmosa-o-kotoryh-ne-vse-znayut/

http://topsweet.ru/top-10-interesnye-fakty-pro-osvoenie-kosmosa/

https://www.rosbalt.ru/like/2017/04/12/1606730.html

16 самых важных событий в истории освоения космоса

https://ru.wikipedia.org/wiki/Освоение_космоса

https://www.istmira.com/novosti-istorii/13319-etapy-osvoeniya-kosmosa.html

Освоение космического пространства человеком кратко описать практически невозможно. За каждым небольшим достижением стоит огромное количество научной и конструкторской работы. Вспомним стихотворение Бродского «Освоение космоса». Оно во многом отражает значимость и масштабность всех проектов:

« … донес, что в космос
взвился человек.

А я лежал, не поднимая
век,

и размышлял о мире
многоликом.

Я рассуждал: зевай иль
примечай,

но все равно о малом и
великом

мы, если узнаем, то
невзначай»

Космос и СССР

Освоение космического пространства в СССР развивалось стремительными темпами. Считается, то правопреемником большинства технологий стала современная Россия. Как мы знаем, масштабные программы постоянно развиваются, они не стоят на месте. По этой причине, каждый новый полёт полон научных прорывов.

Изучение космоса Россией немного замедлено. Но, определенно, мы должны гордиться, что наша страна способна заниматься такими развитыми проектами. Мы являемся одним из немногих государств, где мечта мальчиков и девочек стать космонавтом вполне реальна. Освоение космоса человеком только начинается, но этому следовала краткая и яркая предыстория. Рассмотрим всё в хронологическом порядке и интересных фактах.

Космос раскрывает свои тайны

Освоение космического пространства и тезисы сильно расходятся, в зависимости от характера подаваемой информации. Безусловно, происходит этот процесс постепенно. На самом деле, каждый этап, просто звучащий на словах, подразумевает годы кропотливой работы. Более того, это десятки миллиардов вложенных средств. С этой целью, в ход идёт всё, начиная от новейших материалов, заканчивая теориями и догадками. Пожалуй, профессия космонавтов является одной из наиболее рискованных в мире.

Несомненно, освоение космоса на фото восхищает и впечатляет. Но это делают лишь наиболее отважные люди, обладающие мощным запасом здоровья, способностью принимать сложные решения в экстренных ситуациях. К тому же, благодаря орбитальным телескопам, МКС и множеству других проектов, было получено множество систематизированных данных. Именно они составляют базу знаний человечества об этом неизведанном месте. В конце концов, даже у солидных ученых больше вопросов, чем ответов. Несмотря на то, что они занимаются раскрытием тайн. А освоение космоса, как глобальная проблема, рассматривается многими странами. Между тем, они не имеют даже собственных космодромов.

Зачем нужно покорение космоса человеком

В данный момент эксперты выделяют большое количество причин для этого. Не только тяга к знаниям движет проекты освоения человеком космического пространства:

• Выживание. В определенной ситуации человечество может оказаться на грани исчезновения. Предполагается, что спасти остатки цивилизации поможет только эвакуация на другую планету.

• Добыча полезных ископаемых. Считается, наиболее ценными залежами обладают астероиды. Соответственно, поэтому освоение человеком космического пространства играет экономическую роль. Редкоземельные металлы не настолько редки в других звездных системах. Таким образом, это позволит решить множество проблем.

• Возможность противостоять глобальным угрозам. Сейчас в данный ранг возведены кометы и астероиды. Ранее эти теории лишь пугали зрителей с экранов телевизора, но упавший в 2013 году Чебаркульский метеорит под Челябинском показал всю мощь космических тел.

Поэтапное освоение космического пространства

В данный момент люди смогли покорить лишь околоземные орбиты. А более дальние пространства открылись лишь необитаемым аппаратам. Завораживающие картинки освоения космоса лишь передаваемые радиотелескопами кодированные изображения. Процент изучения ничтожно мал, но уже это является весомым вкладом. Стоит отметить, что освоение космоса и мирового океана схоже. Ведь перед человечеством стоят действительно безграничные задачи.

Результаты и цели

В данный момент успехи
были достигнуты лишь в исследованиях астероидов и комет, Солнца, а также
близлежащих планет. Всё остальное строится на теориях, подтверждения которых
придётся ждать ещё очень долго.

Следующий этап – это дальние планеты Солнечной системы. Затем выход из неё и переход в другие галактики. Но ни одна из современных земных технологий не в состоянии создать что-то пригодное для подобных путешествий. Следовательно, необходим революционный прорыв.

Выделять этапы строго нельзя. Потому что всё находится в стадии формирования, систематика дисциплин постоянно меняется. К тому же, довольно часто отдельные фрагменты предыдущих наработок полностью перечёркиваются новыми открытиями.

Наука и космос

Наука об освоении космического пространства называется космонавтикой. Пожалуй, это наиболее сложная дисциплина, требующая множество научно-исследовательской работы, больших вложений средств и высшего уровня подготовки учёных.

Первый искусственный
спутник

Как известно, первым аппаратом на орбите Земли стал так называемый Спутник-1. Он был настолько популярен, что в Советском союзе в его форме делали даже ёлочные игрушки и значки. Освоение космического пространства СССР поставило точку на стараниях американцев 4 октября 1957 года. Потому как именно тогда первый шарообразный спутник вышел на орбиту, передав обратно сигнал об успешном старте. Единственной целью его запуска была проверка теорий. В конце концов, освоение космоса в 50-60 годы перестало казаться призрачной задачей. Также это спровоцировало всплеск огромного количества научной фантастики, наводнившей страницы книг и экраны телевизоров.

Устройство представляло
собой две сваренные полусферы из магниевого сплава и четыре стабилизатора,
параллельно играющие роль передающих антенн. Общая масса устройства не
превышала 88.5 кг.

Первый запуск
космического аппарата

Это гордое имя смог получить только проект Спутник-5. Действительно, ведь именно в нём летели специально обученные собаки Белка и Стрелка. Они благополучно вернулись на землю 19 августа 1960 года. На самом деле, это было генеральной репетицией освоения космоса Гагариным. Потому как эти животные теплокровны, что позволило переложить воздействие на их организмы применимо к людям. Разумеется, исследования на них после возвращения проводили очень аккуратно, а обе собаки благополучно дожили до глубокой старости.

Человек в космосе

12 апреля 1961 года корабль Восток-1 успешно вывел на орбиту Земли первого в мире человека. Им стал гражданин Советского Союза Юрий Алексеевич Гагарин. Этому событию предшествовала атмосфера строжайшей секретности, и конечно тщательная подготовка. Несмотря на проигрыш в космической гонке, все государства встречали его, как героя. После успешной посадки началось настоящее мировое турне, награждение различными медалями, чествование, как героя.

Далее история освоения космоса не закончилась, а корабли Восток имели множественное продолжение. Данное имя до сих пор используется Россией для кодировки в своих программах. Как известно, 12 апреля было объявлено как международный день авиации и космонавтики.

Первая высадка на Луну

Освоение космоса американцами всегда шло по пятам за СССР. Уставшие отставать, они в 1969 году запустили миссию Апполон-11, совершившую высадку на Луну. Первым человеком, ступившим на поверхность спутника, стал Нил Армстронг. В дальнейшем получивший всемирную известность. Пребывание в этих условиях длилось 2.5 часа, после чего был осуществлён возврат на Землю.

Скептики до сих пор ставят эту миссию под сомнение, но для этого есть реальные основания. Для того чтобы стартовать с нашей планеты, нужно строить космодром и иметь огромные запасы топлива. Как это сделали США около 50 лет назад, до сих пор остаётся загадкой. И почему никто до сих пор не повторил это? Отметим, что доказательством считался пакет лунного грунта, привезенного обратно.

Орбитальные станции
«Салют»

В феврале 1971 года, сразу после лунной миссии американцами, история освоения космического пространства ознаменовалась новым событием. В это время СССР запустил первую станцию на орбиту нашей планеты. Экипаж состоял из трёх космонавтов, а всего проект просуществовал 175 дней. Так что, это было более выгодно, чем делать краткосрочные запуски. Впоследствии, данная история освоения космического пространства в журналах часто приукрашалась. Естественно, что в условиях холодной войны и железного занавеса все считали, что всё это преследует только военные цели. Но атаки с большой высоты не последовало. В результате пройдут годы, а всё человечество будет пользоваться этими наработками для новых исследований.

Первая международная
космическая станция

Освоение космического пространства приобрело совершенно другой смысл, когда люди стали подолгу проживать на орбите. Последний проект оказался настолько дорогим, что коллектив стран, во главе с США, принял Россию в 1990-м году. В настоящее время в космическом пространстве работает единственная станция, хотя у СССР был самостоятельный опыт подобных проектов ранее. В 1993 году Альберт Гор и Виктор Черномырдин подписали все документы, необходимые для сборки.

Изучение и разработки

Подлинное количество модулей неизвестно, но строительство продолжается. Прежде всего, здесь постоянно проводятся исследовании плюсов и минусов освоения космоса. А также разрабатываются инновационные материалы, способные выдерживать специфические условия. Изучаются радиационные условия работы электроники в космическом пространстве, функционирование человеческого организма и связанные с этим проблемы. Помимо этого, не обделены вниманием рост растений, поведение и размножение животных, колоний бактерий.

Несколько фактов о МКС

Перечислим наиболее
интересные сведения, часто не входящие в многочисленные новости и космические
отчёты:

— Космонавт – это учёный. У них есть специальная программа, требуемая к выполнению ежедневно. К тому же, отчёты регулярно отправляются в земные лаборатории. Научные исследования касаются, в основном, новых материалов.

— Корабль имеет множество продуманных до мелочей систем жизнеобеспечения. По этой причине они занимают львиную долю полезного пространства. В конце концов, кажущиеся здесь простые вещи на орбите обеспечить крайне сложно.

— Орбитальная станция является наиболее дорогим и долгосрочным международным проектом. На самом деле, по разным оценкам, в неё уже вложено 150-200 миллиардов долларов, не считая затрат на разработку и работу поддерживающих центров на Земле.

Уже в космосе

— После запуска всем участникам экспедиций предписаны физические тренировки. Доказано, что один месяц пользования невесомостью, когда отсутствует ходьба и прочие нагрузки, уже приведёт к атрофии мышц шеи, а голова просто перестанет держаться. Поэтому на борту действует специфичный тренажерный зал.

— Проблема стирки грязного белья решена интересным способом. Оно просто сбрасывается на нашу планету, а затем сгорает над океанами в атмосфере. Более того, этот же контейнер доставляет экипажу чистые вещи. Очевидно, что слишком дорого возить на орбиту воду, порошок и выводить стиральные машины.

Первая
межконтинентальная баллистическая ракета

Интересно, что первенство в создании суборбитальных космических реактивных летательных аппаратах по праву принадлежит Германии. Известный конструктор Вернер Фон Браун успел в январе 1945 года провести опытные испытания, так называемого проекта А9 «Америка». Конечной целью данного гиганта весом в 100 тонн были индустриальные центры США, находящиеся на восточном побережье. Большую часть массы составляли две ступени и твердое топливо, а использование могло иметь, скорее всего, психологический эффект. Заявленная дальность полёта составляла 5000 км, а практический потолок не более 60 км. Но траектория была достаточна для выхода на орбиту при наличии первой космической скорости.

Влияние изучения космоса на политику

Неосторожно оброненные Черчиллем фразы на международных конференциях сделали из СССР международную угрозу, в результате весь мир стал на грань конфликта. Впоследствии началась гонка вооружений, где первенство взяли советские учёные. Они создали ракету Р7, дальностью почти 9000 км. Конечно, США последовали через год. На самом деле, в совокупности с ядерным оружием это полностью изменило военные докторины. Косвенно можно считать, эти разработки одним из толчков к освоению ближайшего космического пространства.

Так что, в современном мире стать первым в данной сфере можно двумя способами. Первый предусматривает полёты над уровнем земли, когда ракета сливается для радаров с рельефом. А второй, конечно, заключается в выходе на орбиту для нанесения удара строго сверху по заданной цели.

Космонавтика сегодня завтра и всегда

С уверенностью можно сказать, что в освоении ближайшего космического пространства реальной задачей для текущих 10-20 лет считается колонизация Марса. К тому же, учёные демонстрируют красивые ролики с трёхмерной анимацией, запускают беспилотные летательные аппараты. Кроме того, они высаживают исследовательские самоходные роботизированные машины, собирающие данные.

Несколько простых истин

• Здоровье астронавтов. Мы являемся сложной биологической структурой. Которая, в конце концов, привыкла миллионы лет функционировать в определенных условиях. К тому же, постоянный уровень магнитного поля и гравитации, этого достаточно. Если осанка человека нарушается, то в результате неправильно работают все внутренние органы. Однако, на красной планете искаженное притяжение заставит все системы работать в другом ключе. Другими словами, последствия этого не изучены. Также пагубно будут влиять магнитные поля, разность давлений. Скафандр и поселения в капсулах не являются панацеей. Получается, что Сатурн и Юпитер освоить не получится, ведь там на человека будет действовать чудовищное притяжение.

• Успешная посадка возможна, но что делать с обратным стартом? Пока на Земле человечество строит сложнейшие космодромы для запуска. Однако на Марсе сделать это физически невозможно. Получается, что любая миссия будет иметь билет в один конец.

• Энергия и материалы, еда и гигиена окажутся большой проблемой. Вероятно, можно топить марсианский лёд. Но нет гарантии, что полученная вода не убьёт первого человека, ступившего на эту планету.

Достижения в освоении космоса

В итоге можно сделать один вывод из всего сказанного выше. Достижения в освоении космического пространства необходимо постепенно накапливать, параллельно с развитием технологий. Здравый взгляд на проблематику позволяет сказать, что для безопасных путешествий по Солнечной системе нам понадобится не менее 100 лет. Текущим поколениям нужно лишь приумножать опыт и развивать космонавтику.

«Space Exploration» redirects here. For the company, see SpaceX.

For broader coverage of this topic, see Exploration.

Space exploration is the use of astronomy and space technology to explore outer space.^[1] While the exploration of space is carried out mainly by astronomers with telescopes, its physical exploration though is conducted both by uncrewed robotic space probes and human spaceflight. Space exploration, like its classical form astronomy, is one of the main sources for space science.

While the observation of objects in space, known as astronomy, predates reliable recorded history, it was the development of large and relatively efficient rockets during the mid-twentieth century that allowed physical space exploration to become a reality. The world’s first large-scale experimental rocket program was Opel-RAK under the leadership of Fritz von Opel and Max Valier during the late 1920s leading to the first crewed rocket cars and rocket planes,^[2][3] which paved the way for the Nazi era V2 program and US and Soviet activities from 1950 onwards. The Opel-RAK program and the spectacular public demonstrations of ground and air vehicles drew large crowds, as well as caused global public excitement as so-called «Rocket Rumble»^[4] and had a large long-lasting impact on later spaceflight pioneers like Wernher von Braun. Common rationales for exploring space include advancing scientific research, national prestige, uniting different nations, ensuring the future survival of humanity, and developing military and strategic advantages against other countries.^[5]

The early era of space exploration was driven by a «Space Race» between the Soviet Union and the United States. The launch of the first human-made object to orbit Earth, the Soviet Union’s Sputnik 1, on 4 October 1957, and the first Moon landing by the American Apollo 11 mission on 20 July 1969 are often taken as landmarks for this initial period. The Soviet space program achieved many of the first milestones, including the first living being in orbit in 1957, the first human spaceflight (Yuri Gagarin aboard Vostok 1) in 1961, the first spacewalk (by Alexei Leonov) on 18 March 1965, the first automatic landing on another celestial body in 1966, and the launch of the first space station (Salyut 1) in 1971.
After the first 20 years of exploration, focus shifted from one-off flights to renewable hardware, such as the Space Shuttle program, and from competition to cooperation as with the International Space Station (ISS).

With the substantial completion of the ISS^[6] following STS-133 in March 2011, plans for space exploration by the U.S. remain in flux. Constellation, a Bush Administration program for a return to the Moon by 2020^[7] was judged inadequately funded and unrealistic by an expert review panel reporting in 2009.^[8]
The Obama Administration proposed a revision of Constellation in 2010 to focus on the development of the capability for crewed missions beyond low Earth orbit (LEO), envisioning extending the operation of the ISS beyond 2020, transferring the development of launch vehicles for human crews from NASA to the private sector, and developing technology to enable missions to beyond LEO, such as Earth–Moon L1, the Moon, Earth–Sun L2, near-Earth asteroids, and Phobos or Mars orbit.^[9]

In the 2000s, China initiated a successful crewed spaceflight program while India launched Chandraayan 1, while the European Union and Japan have also planned future crewed space missions. China, Russia, and Japan have advocated crewed missions to the Moon during the 21st century, while the European Union has advocated crewed missions to both the Moon and Mars during the 20th and 21st century.

History of exploration[edit]

First telescopes[edit]

The first telescope is said to have been invented in 1608 in the Netherlands by an eyeglass maker named Hans Lippershey, but their first uses in astronomy was by Galileo Galilei in 1609.^[10] In 1668 Isaac Newton built his own reflecting telescope, the first fully functional telescope of this kind, and a landmark for future developments due to its superior features over the previous Galilean telescope.^[11]

A string of discoveries in the Solar System (and beyond) followed, then and in the next centuries: the mountains of the Moon, the phases of Venus, the main satellites of Jupiter and Saturn, the rings of Saturn, many comets, the asteroids, the new planets Uranus and Neptune, and many more satellites.

The Orbiting Astronomical Observatory 2 was the first space telescope launched 1968,^[12] but the launching of Hubble Space Telescope in 1990^[13] set a milestone. As of 1 December 2022, there were 5,284 confirmed exoplanets discovered. The Milky Way is estimated to contain 100–400 billion stars^[14] and more than 100 billion planets.^[15] There are at least 2 trillion galaxies in the observable universe.^[16][17] HD1 is the most distant known object from Earth, reported as 33.4 billion light-years away.^{[18][19][20][21][22][23]}

First outer space flights[edit]

MW 18014 was a German V-2 rocket test launch that took place on 20 June 1944, at the Peenemünde Army Research Center in Peenemünde. It was the first man-made object to reach outer space, attaining an apogee of 176 kilometers,^[24] which is well above the Kármán line.^[25] It was a vertical test launch. Although the rocket reached space, it did not reach orbital velocity, and therefore returned to Earth in an impact, becoming the first sub-orbital spaceflight.^[26]

First object in orbit[edit]

The first successful orbital launch was of the Soviet uncrewed Sputnik 1 («Satellite 1») mission on 4 October 1957. The satellite weighed about 83 kg (183 lb), and is believed to have orbited Earth at a height of about 250 km (160 mi). It had two radio transmitters (20 and 40 MHz), which emitted «beeps» that could be heard by radios around the globe. Analysis of the radio signals was used to gather information about the electron density of the ionosphere, while temperature and pressure data was encoded in the duration of radio beeps. The results indicated that the satellite was not punctured by a meteoroid. Sputnik 1 was launched by an R-7 rocket. It burned up upon re-entry on 3 January 1958.

First human outer space flight[edit]

The first successful human spaceflight was Vostok 1 («East 1»), carrying the 27-year-old Russian cosmonaut, Yuri Gagarin, on 12 April 1961. The spacecraft completed one orbit around the globe, lasting about 1 hour and 48 minutes. Gagarin’s flight resonated around the world; it was a demonstration of the advanced Soviet space program and it opened an entirely new era in space exploration: human spaceflight.

First astronomical body space explorations[edit]

The first artificial object to reach another celestial body was Luna 2 reaching the Moon in 1959.^[27] The first soft landing on another celestial body was performed by Luna 9 landing on the Moon on 3 February 1966.^[28] Luna 10 became the first artificial satellite of the Moon, entering in a lunar orbit on 3 April 1966.^[29]

The first crewed landing on another celestial body was performed by Apollo 11 on 20 July 1969, landing on the Moon. There have been a total of six spacecraft with humans landing on the Moon starting from 1969 to the last human landing in 1972.

The first interplanetary flyby was the 1961 Venera 1 flyby of Venus, though the 1962 Mariner 2 was the first flyby of Venus to return data (closest approach 34,773 kilometers). Pioneer 6 was the first satellite to orbit the Sun, launched on 16 December 1965. The other planets were first flown by in 1965 for Mars by Mariner 4, 1973 for Jupiter by Pioneer 10, 1974 for Mercury by Mariner 10, 1979 for Saturn by Pioneer 11, 1986 for Uranus by Voyager 2, 1989 for Neptune by Voyager 2. In 2015, the dwarf planets Ceres and Pluto were orbited by Dawn and passed by New Horizons, respectively. This accounts for flybys of each of the eight planets in the Solar System, the Sun, the Moon and Ceres & Pluto (2 of the 5 recognized dwarf planets).

The first interplanetary surface mission to return at least limited surface data from another planet was the 1970 landing of Venera 7, which returned data to Earth for 23 minutes from Venus. In 1975 the Venera 9 was the first to return images from the surface of another planet, returning images from Venus. In 1971 the Mars 3 mission achieved the first soft landing on Mars returning data for almost 20 seconds. Later much longer duration surface missions were achieved, including over six years of Mars surface operation by Viking 1 from 1975 to 1982 and over two hours of transmission from the surface of Venus by Venera 13 in 1982, the longest ever Soviet planetary surface mission. Venus and Mars are the two planets outside of Earth on which humans have conducted surface missions with uncrewed robotic spacecraft.

First space station[edit]

Salyut 1 was the first space station of any kind, launched into low Earth orbit by the Soviet Union on 19 April 1971. The International Space Station is currently the only fully functional space station, inhabited continuously since the year 2000.

First interstellar space flight[edit]

Voyager 1 became the first human-made object to leave the Solar System into interstellar space on 25 August 2012. The probe passed the heliopause at 121 AU to enter interstellar space.^[30]

Farthest from Earth[edit]

The Apollo 13 flight passed the far side of the Moon at an altitude of 254 kilometers (158 miles; 137 nautical miles) above the lunar surface, and 400,171 km (248,655 mi) from Earth, marking the record for the farthest humans have ever traveled from Earth in 1970.

As of 26 November 2022 Voyager 1 was at a distance of 159 AU (23.8 billion km; 14.8 billion mi) from Earth.^[31] It is the most distant human-made object from Earth.^[32]

GN-z11 is the most distant known object from Earth, reported as 13.4 billion light-years away.^[33][34]

Targets of exploration[edit]

Starting in the mid-20th century probes and then human mission were sent into Earth orbit, and then on to the Moon. Also, probes were sent throughout the known Solar system, and into Solar orbit. Uncrewed spacecraft have been sent into orbit around Saturn, Jupiter, Mars, Venus, and Mercury by the 21st century, and the most distance active spacecraft, Voyager 1 and 2 traveled beyond 100 times the Earth-Sun distance. The instruments were enough though that it is thought they have left the Sun’s heliosphere, a sort of bubble of particles made in the Galaxy by the Sun’s solar wind.

The Sun[edit]

The Sun is a major focus of space exploration. Being above the atmosphere in particular and Earth’s magnetic field gives access to the solar wind and infrared and ultraviolet radiations that cannot reach Earth’s surface. The Sun generates most space weather, which can affect power generation and transmission systems on Earth and interfere with, and even damage, satellites and space probes. Numerous spacecraft dedicated to observing the Sun, beginning with the Apollo Telescope Mount, have been launched and still others have had solar observation as a secondary objective. Parker Solar Probe, launched in 2018, will approach the Sun to within 1/9th the orbit of Mercury.

Mercury[edit]

Mercury remains the least explored of the Terrestrial planets. As of May 2013, the Mariner 10 and MESSENGER missions have been the only missions that have made close observations of Mercury. MESSENGER entered orbit around Mercury in March 2011, to further investigate the observations made by Mariner 10 in 1975 (Munsell, 2006b).
A third mission to Mercury, scheduled to arrive in 2025, BepiColombo is to include two probes. BepiColombo is a joint mission between Japan and the European Space Agency. MESSENGER and BepiColombo are intended to gather complementary data to help scientists understand many of the mysteries discovered by Mariner 10’s flybys.

Flights to other planets within the Solar System are accomplished at a cost in energy, which is described by the net change in velocity of the spacecraft, or delta-v. Due to the relatively high delta-v to reach Mercury and its proximity to the Sun, it is difficult to explore and orbits around it are rather unstable.

Venus[edit]

Venus was the first target of interplanetary flyby and lander missions and, despite one of the most hostile surface environments in the Solar System, has had more landers sent to it (nearly all from the Soviet Union) than any other planet in the Solar System. The first flyby was the 1961 Venera 1, though the 1962 Mariner 2 was the first flyby to successfully return data. Mariner 2 has been followed by several other flybys by multiple space agencies often as part of missions using a Venus flyby to provide a gravitational assist en route to other celestial bodies. In 1967 Venera 4 became the first probe to enter and directly examine the atmosphere of Venus. In 1970, Venera 7 became the first successful lander to reach the surface of Venus and by 1985 it had been followed by eight additional successful Soviet Venus landers which provided images and other direct surface data. Starting in 1975 with the Soviet orbiter Venera 9 some ten successful orbiter missions have been sent to Venus, including later missions which were able to map the surface of Venus using radar to pierce the obscuring atmosphere.

Earth[edit]

Space exploration has been used as a tool to understand Earth as a celestial object. Orbital missions can provide data for Earth that can be difficult or impossible to obtain from a purely ground-based point of reference.

For example, the existence of the Van Allen radiation belts was unknown until their discovery by the United States’ first artificial satellite, Explorer 1. These belts contain radiation trapped by Earth’s magnetic fields, which currently renders construction of habitable space stations above 1000 km impractical.
Following this early unexpected discovery, a large number of Earth observation satellites have been deployed specifically to explore Earth from a space based perspective. These satellites have significantly contributed to the understanding of a variety of Earth-based phenomena. For instance, the hole in the ozone layer was found by an artificial satellite that was exploring Earth’s atmosphere, and satellites have allowed for the discovery of archeological sites or geological formations that were difficult or impossible to otherwise identify.

Moon[edit]

The Moon was the first celestial body to be the object of space exploration. It holds the distinctions of being the first remote celestial object to be flown by, orbited, and landed upon by spacecraft, and the only remote celestial object ever to be visited by humans.

In 1959 the Soviets obtained the first images of the far side of the Moon, never previously visible to humans. The U.S. exploration of the Moon began with the Ranger 4 impactor in 1962. Starting in 1966 the Soviets successfully deployed a number of landers to the Moon which were able to obtain data directly from the Moon’s surface; just four months later, Surveyor 1 marked the debut of a successful series of U.S. landers. The Soviet uncrewed missions culminated in the Lunokhod program in the early 1970s, which included the first uncrewed rovers and also successfully brought lunar soil samples to Earth for study. This marked the first (and to date the only) automated return of extraterrestrial soil samples to Earth. Uncrewed exploration of the Moon continues with various nations periodically deploying lunar orbiters, and in 2008 the Indian Moon Impact Probe.

Crewed exploration of the Moon began in 1968 with the Apollo 8 mission that successfully orbited the Moon, the first time any extraterrestrial object was orbited by humans. In 1969, the Apollo 11 mission marked the first time humans set foot upon another world. Crewed exploration of the Moon did not continue for long. The Apollo 17 mission in 1972 marked the sixth landing and the most recent human visit. Artemis 2 will flyby the Moon in 2022. Robotic missions are still pursued vigorously.

Mars[edit]

The exploration of Mars has been an important part of the space exploration programs of the Soviet Union (later Russia), the United States, Europe, Japan and India. Dozens of robotic spacecraft, including orbiters, landers, and rovers, have been launched toward Mars since the 1960s. These missions were aimed at gathering data about current conditions and answering questions about the history of Mars. The questions raised by the scientific community are expected to not only give a better appreciation of the red planet but also yield further insight into the past, and possible future, of Earth.

The exploration of Mars has come at a considerable financial cost with roughly two-thirds of all spacecraft destined for Mars failing before completing their missions, with some failing before they even began. Such a high failure rate can be attributed to the complexity and large number of variables involved in an interplanetary journey, and has led researchers to jokingly speak of The Great Galactic Ghoul^[35] which subsists on a diet of Mars probes. This phenomenon is also informally known as the «Mars Curse».^[36]
In contrast to overall high failure rates in the exploration of Mars, India has become the first country to achieve success of its maiden attempt. India’s Mars Orbiter Mission (MOM)^[37][38][39] is one of the least expensive interplanetary missions ever undertaken with an approximate total cost of ₹ 450 Crore (US$73 million).^[40][41] The first mission to Mars by any Arab country has been taken up by the United Arab Emirates. Called the Emirates Mars Mission, it is scheduled for launch in 2020. The uncrewed exploratory probe has been named «Hope Probe» and will be sent to Mars to study its atmosphere in detail.^[42]

Phobos[edit]

The Russian space mission Fobos-Grunt, which launched on 9 November 2011 experienced a failure leaving it stranded in low Earth orbit.^[43] It was to begin exploration of the Phobos and Martian circumterrestrial orbit, and study whether the moons of Mars, or at least Phobos, could be a «trans-shipment point» for spaceships traveling to Mars.^[44]

Asteroids[edit]

Until the advent of space travel, objects in the asteroid belt were merely pinpricks of light in even the largest telescopes, their shapes and terrain remaining a mystery.
Several asteroids have now been visited by probes, the first of which was Galileo, which flew past two: 951 Gaspra in 1991, followed by 243 Ida in 1993. Both of these lay near enough to Galileo’s planned trajectory to Jupiter that they could be visited at acceptable cost. The first landing on an asteroid was performed by the NEAR Shoemaker probe in 2000, following an orbital survey of the object, 433 Eros. The dwarf planet Ceres and the asteroid 4 Vesta, two of the three largest asteroids, were visited by NASA’s Dawn spacecraft, launched in 2007.

Hayabusa was a robotic spacecraft developed by the Japan Aerospace Exploration Agency to return a sample of material from the small near-Earth asteroid 25143 Itokawa to Earth for further analysis. Hayabusa was launched on 9 May 2003 and rendezvoused with Itokawa in mid-September 2005. After arriving at Itokawa, Hayabusa studied the asteroid’s shape, spin, topography, color, composition, density, and history. In November 2005, it landed on the asteroid twice to collect samples. The spacecraft returned to Earth on 13 June 2010.

Jupiter[edit]

The exploration of Jupiter has consisted solely of a number of automated NASA spacecraft visiting the planet since 1973. A large majority of the missions have been «flybys», in which detailed observations are taken without the probe landing or entering orbit; such as in Pioneer and Voyager programs. The Galileo and Juno spacecraft are the only spacecraft to have entered the planet’s orbit. As Jupiter is believed to have only a relatively small rocky core and no real solid surface, a landing mission is precluded.

Reaching Jupiter from Earth requires a delta-v of 9.2 km/s,^[45] which is comparable to the 9.7 km/s delta-v needed to reach low Earth orbit.^[46] Fortunately, gravity assists through planetary flybys can be used to reduce the energy required at launch to reach Jupiter, albeit at the cost of a significantly longer flight duration.^[45]

Jupiter has 80 known moons, many of which have relatively little known information about them.

Saturn[edit]

Saturn has been explored only through uncrewed spacecraft launched by NASA, including one mission (Cassini–Huygens) planned and executed in cooperation with other space agencies. These missions consist of flybys in 1979 by Pioneer 11, in 1980 by Voyager 1, in 1982 by Voyager 2 and an orbital mission by the Cassini spacecraft, which lasted from 2004 until 2017.

Saturn has at least 62 known moons, although the exact number is debatable since Saturn’s rings are made up of vast numbers of independently orbiting objects of varying sizes. The largest of the moons is Titan, which holds the distinction of being the only moon in the Solar System with an atmosphere denser and thicker than that of Earth. Titan holds the distinction of being the only object in the Outer Solar System that has been explored with a lander, the Huygens probe deployed by the Cassini spacecraft.

Uranus[edit]

The exploration of Uranus has been entirely through the Voyager 2 spacecraft, with no other visits currently planned. Given its axial tilt of 97.77°, with its polar regions exposed to sunlight or darkness for long periods, scientists were not sure what to expect at Uranus. The closest approach to Uranus occurred on 24 January 1986. Voyager 2 studied the planet’s unique atmosphere and magnetosphere. Voyager 2 also examined its ring system and the moons of Uranus including all five of the previously known moons, while discovering an additional ten previously unknown moons.

Images of Uranus proved to have a very uniform appearance, with no evidence of the dramatic storms or atmospheric banding evident on Jupiter and Saturn. Great effort was required to even identify a few clouds in the images of the planet. The magnetosphere of Uranus, however, proved to be unique, being profoundly affected by the planet’s unusual axial tilt. In contrast to the bland appearance of Uranus itself, striking images were obtained of the Moons of Uranus, including evidence that Miranda had been unusually geologically active.

Neptune[edit]

The exploration of Neptune began with 25 August 1989 Voyager 2 flyby, the sole visit to the system as of 2023. The possibility of a Neptune Orbiter has been discussed, but no other missions have been given serious thought.

Although the extremely uniform appearance of Uranus during Voyager 2‘s visit in 1986 had led to expectations that Neptune would also have few visible atmospheric phenomena, the spacecraft found that Neptune had obvious banding, visible clouds, auroras, and even a conspicuous anticyclone storm system rivaled in size only by Jupiter’s Great Red Spot. Neptune also proved to have the fastest winds of any planet in the Solar System, measured as high as 2,100 km/h.^[47] Voyager 2 also examined Neptune’s ring and moon system. It discovered 900 complete rings and additional partial ring «arcs» around Neptune. In addition to examining Neptune’s three previously known moons, Voyager 2 also discovered five previously unknown moons, one of which, Proteus, proved to be the last largest moon in the system. Data from Voyager 2 supported the view that Neptune’s largest moon, Triton, is a captured Kuiper belt object.^[48]

Pluto[edit]

The dwarf planet Pluto presents significant challenges for spacecraft because of its great distance from Earth (requiring high velocity for reasonable trip times) and small mass (making capture into orbit very difficult at present). Voyager 1 could have visited Pluto, but controllers opted instead for a close flyby of Saturn’s moon Titan, resulting in a trajectory incompatible with a Pluto flyby. Voyager 2 never had a plausible trajectory for reaching Pluto.^[49]

After an intense political battle, a mission to Pluto dubbed New Horizons was granted funding from the United States government in 2003.^[50] New Horizons was launched successfully on 19 January 2006. In early 2007 the craft made use of a gravity assist from Jupiter. Its closest approach to Pluto was on 14 July 2015; scientific observations of Pluto began five months prior to closest approach and continued for 16 days after the encounter.

Kuiper Belt Objects[edit]

The New Horizons mission also did a flyby of the small planetesimal Arrokoth, in the Kuiper belt, in 2019. This was its first extended mission.^[51]

Comets[edit]

Although many comets have been studied from Earth sometimes with centuries-worth of observations, only a few comets have been closely visited. In 1985, the International Cometary Explorer conducted the first comet fly-by (21P/Giacobini-Zinner) before joining the Halley Armada studying the famous comet. The Deep Impact probe smashed into 9P/Tempel to learn more about its structure and composition and the Stardust mission returned samples of another comet’s tail. The Philae lander successfully landed on Comet Churyumov–Gerasimenko in 2014 as part of the broader Rosetta mission.

Deep space exploration[edit]

Deep space exploration is the branch of astronomy, astronautics and space technology that is involved with the exploration of distant regions of outer space.^[52] Physical exploration of space is conducted both by human spaceflights (deep-space astronautics) and by robotic spacecraft.

Some of the best candidates for future deep space engine technologies include anti-matter, nuclear power and beamed propulsion.^[53] The latter, beamed propulsion, appears to be the best candidate for deep space exploration presently available, since it uses known physics and known technology that is being developed for other purposes.^[54]

Future of space exploration[edit]

Breakthrough Starshot[edit]

Breakthrough Starshot is a research and engineering project by the Breakthrough Initiatives to develop a proof-of-concept fleet of light sail spacecraft named StarChip,^[55] to be capable of making the journey to the Alpha Centauri star system 4.37 light-years away. It was founded in 2016 by Yuri Milner, Stephen Hawking, and Mark Zuckerberg.^[56][57]

Asteroids[edit]

An article in science magazine Nature suggested the use of asteroids as a gateway for space exploration, with the ultimate destination being Mars. In order to make such an approach viable, three requirements need to be fulfilled: first, «a thorough asteroid survey to find thousands of nearby bodies suitable for astronauts to visit»; second, «extending flight duration and distance capability to ever-increasing ranges out to Mars»; and finally, «developing better robotic vehicles and tools to enable astronauts to explore an asteroid regardless of its size, shape or spin». Furthermore, using asteroids would provide astronauts with protection from galactic cosmic rays, with mission crews being able to land on them without great risk to radiation exposure.

James Webb Space Telescope[edit]

The James Webb Space Telescope (JWST or «Webb») is a space telescope that is the successor to the Hubble Space Telescope.^[58][59] The JWST will provide greatly improved resolution and sensitivity over the Hubble, and will enable a broad range of investigations across the fields of astronomy and cosmology, including observing some of the most distant events and objects in the universe, such as the formation of the first galaxies. Other goals include understanding the formation of stars and planets, and direct imaging of exoplanets and novas.^[60]

The primary mirror of the JWST, the Optical Telescope Element, is composed of 18 hexagonal mirror segments made of gold-plated beryllium which combine to create a 6.5-meter (21 ft; 260 in) diameter mirror that is much larger than the Hubble’s 2.4-meter (7.9 ft; 94 in) mirror. Unlike the Hubble, which observes in the near ultraviolet, visible, and near infrared (0.1 to 1 μm) spectra, the JWST will observe in a lower frequency range, from long-wavelength visible light through mid-infrared (0.6 to 27 μm), which will allow it to observe high redshift objects that are too old and too distant for the Hubble to observe.^[61] The telescope must be kept very cold in order to observe in the infrared without interference, so it will be deployed in space near the Earth–Sun L₂ Lagrangian point, and a large sunshield made of silicon- and aluminum-coated Kapton will keep its mirror and instruments below 50 K (−220 °C; −370 °F).^[62]

Artemis program[edit]

The Artemis program is an ongoing crewed spaceflight program carried out by NASA, U.S. commercial spaceflight companies, and international partners such as ESA,^[63] with the goal of landing «the first woman and the next man» on the Moon, specifically at the lunar south pole region by 2024. Artemis would be the next step towards the long-term goal of establishing a sustainable presence on the Moon, laying the foundation for private companies to build a lunar economy, and eventually sending humans to Mars.

In 2017, the lunar campaign was authorized by Space Policy Directive 1, utilizing various ongoing spacecraft programs such as Orion, the Lunar Gateway, Commercial Lunar Payload Services, and adding an undeveloped crewed lander. The Space Launch System will serve as the primary launch vehicle for Orion, while commercial launch vehicles are planned for use to launch various other elements of the campaign.^[64] NASA requested $1.6 billion in additional funding for Artemis for fiscal year 2020,^[65] while the Senate Appropriations Committee requested from NASA a five-year budget profile^[66] which is needed for evaluation and approval by Congress.^[67][68]

Rationales[edit]

The research that is conducted by national space exploration agencies, such as NASA and Roscosmos, is one of the reasons supporters cite to justify government expenses. Economic analyses of the NASA programs often showed ongoing economic benefits (such as NASA spin-offs), generating many times the revenue of the cost of the program.^[69] It is also argued that space exploration would lead to the extraction of resources on other planets and especially asteroids, which contain billions of dollars that worth of minerals and metals. Such expeditions could generate a lot of revenue.^[70] In addition, it has been argued that space exploration programs help inspire youth to study in science and engineering.^[71] Space exploration also gives scientists the ability to perform experiments in other settings and expand humanity’s knowledge.^[72]

Another claim is that space exploration is a necessity to mankind and that staying on Earth will lead to extinction. Some of the reasons are lack of natural resources, comets, nuclear war, and worldwide epidemic. Stephen Hawking, renowned British theoretical physicist, said that «I don’t think the human race will survive the next thousand years, unless we spread into space. There are too many accidents that can befall life on a single planet. But I’m an optimist. We will reach out to the stars.»^[73] Arthur C. Clarke (1950) presented a summary of motivations for the human exploration of space in his non-fiction semi-technical monograph Interplanetary Flight.^[74] He argued that humanity’s choice is essentially between expansion off Earth into space, versus cultural (and eventually biological) stagnation and death.
These motivations could be attributed to one of the first rocket scientists in NASA, Wernher von Braun, and his vision of humans moving beyond Earth. The basis of this plan was to:

«Develop multi-stage rockets capable of placing satellites, animals, and humans in space.

Development of large, winged reusable spacecraft capable of carrying humans and equipment into Earth orbit in a way that made space access routine and cost-effective.

Construction of a large, permanently occupied space station to be used as a platform both to observe Earth and from which to launch deep space expeditions.

Launching the first human flights around the Moon, leading to the first landings of humans on the Moon, with the intent of exploring that body and establishing permanent lunar bases.

Assembly and fueling of spaceships in Earth orbit for the purpose of sending humans to Mars with the intent of eventually colonizing that planet».^[75]

Known as the Von Braun Paradigm, the plan was formulated to lead humans in the exploration of space. Von Braun’s vision of human space exploration served as the model for efforts in space exploration well into the twenty-first century, with NASA incorporating this approach into the majority of their projects.^[75] The steps were followed out of order, as seen by the Apollo program reaching the moon before the space shuttle program was started, which in turn was used to complete the International Space Station. Von Braun’s Paradigm formed NASA’s drive for human exploration, in the hopes that humans discover the far reaches of the universe.

NASA has produced a series of public service announcement videos supporting the concept of space exploration.^[76]

Overall, the public remains largely supportive of both crewed and uncrewed space exploration. According to an Associated Press Poll conducted in July 2003, 71% of U.S. citizens agreed with the statement that the space program is «a good investment», compared to 21% who did not.^[77]

Human nature[edit]

Space advocacy and space policy^[78] regularly invokes exploration as a human nature.^[79]

This advocacy has been criticized by scholars as essentializing and continuation of colonialism,^{[80][81][82][83]} particularly manifest destiny, making space exploration misaligned with science and a less inclusive field.^[78]

Topics[edit]

Spaceflight[edit]

Spaceflight is the use of space technology to achieve the flight of spacecraft into and through outer space.

Spaceflight is used in space exploration, and also in commercial activities like space tourism and satellite telecommunications. Additional non-commercial uses of spaceflight include space observatories, reconnaissance satellites and other Earth observation satellites.

A spaceflight typically begins with a rocket launch, which provides the initial thrust to overcome the force of gravity and propels the spacecraft from the surface of Earth. Once in space, the motion of a spacecraft—both when unpropelled and when under propulsion—is covered by the area of study called astrodynamics. Some spacecraft remain in space indefinitely, some disintegrate during atmospheric reentry, and others reach a planetary or lunar surface for landing or impact.

Satellites[edit]

Satellites are used for a large number of purposes. Common types include military (spy) and civilian Earth observation satellites, communication satellites, navigation satellites, weather satellites, and research satellites. Space stations and human spacecraft in orbit are also satellites.

Commercialization of space[edit]

The commercialization of space first started out with the launching of private satellites by NASA or other space agencies. Current examples of the commercial satellite use of space include satellite navigation systems, satellite television and satellite radio. The next step of commercialization of space was seen as human spaceflight. Flying humans safely to and from space had become routine to NASA.^[84] Reusable spacecraft were an entirely new engineering challenge, something only seen in novels and films like Star Trek and War of the Worlds. Great names like Buzz Aldrin supported the use of making a reusable vehicle like the space shuttle. Aldrin held that reusable spacecraft were the key in making space travel affordable, stating that the use of «passenger space travel is a huge potential market big enough to justify the creation of reusable launch vehicles».^[85] How can the public go against the words of one of America’s best known heroes in space exploration? After all exploring space is the next great expedition, following the example of Lewis and Clark.Space tourism is the next step reusable vehicles in the commercialization of space. The purpose of this form of space travel is used by individuals for the purpose of personal pleasure.

Private spaceflight companies such as SpaceX and Blue Origin, and commercial space stations such as the Axiom Space and the Bigelow Commercial Space Station have dramatically changed the landscape of space exploration, and will continue to do so in the near future.

Alien life[edit]

Astrobiology is the interdisciplinary study of life in the universe, combining aspects of astronomy, biology and geology.^[86] It is focused primarily on the study of the origin, distribution and evolution of life. It is also known as exobiology (from Greek: έξω, exo, «outside»).^[87][88][89] The term «Xenobiology» has been used as well, but this is technically incorrect because its terminology means «biology of the foreigners».^[90] Astrobiologists must also consider the possibility of life that is chemically entirely distinct from any life found on Earth.^[91] In the Solar System some of the prime locations for current or past astrobiology are on Enceladus, Europa, Mars, and Titan.

Human spaceflight and habitation[edit]

To date, the longest human occupation of space is the International Space Station which has been in continuous use for 22 years, 100 days. Valeri Polyakov’s record single spaceflight of almost 438 days aboard the Mir space station has not been surpassed. The health effects of space have been well documented through years of research conducted in the field of aerospace medicine. Analog environments similar to those one may experience in space travel (like deep sea submarines) have been used in this research to further explore the relationship between isolation and extreme environments.^[93] It is imperative that the health of the crew be maintained as any deviation from baseline may compromise the integrity of the mission as well as the safety of the crew, hence the reason why astronauts must endure rigorous medical screenings and tests prior to embarking on any missions. However, it does not take long for the environmental dynamics of spaceflight to commence its toll on the human body; for example, space motion sickness (SMS) – a condition which affects the neurovestibular system and culminates in mild to severe signs and symptoms such as vertigo, dizziness, fatigue, nausea, and disorientation – plagues almost all space travelers within their first few days in orbit.^[93] Space travel can also have a profound impact on the psyche of the crew members as delineated in anecdotal writings composed after their retirement. Space travel can adversely affect the body’s natural biological clock (circadian rhythm); sleep patterns causing sleep deprivation and fatigue; and social interaction; consequently, residing in a Low Earth Orbit (LEO) environment for a prolonged amount of time can result in both mental and physical exhaustion.^[93] Long-term stays in space reveal issues with bone and muscle loss in low gravity, immune system suppression, and radiation exposure. The lack of gravity causes fluid to rise upward which can cause pressure to build up in the eye, resulting in vision problems; the loss of bone minerals and densities; cardiovascular deconditioning; and decreased endurance and muscle mass.^[94]

Radiation is perhaps the most insidious health hazard to space travelers as it is invisible to the naked eye and can cause cancer. Space craft are no longer protected from the sun’s radiation as they are positioned above the Earth’s magnetic field; the danger of radiation is even more potent when one enters deep space. The hazards of radiation can be ameliorated through protective shielding on the spacecraft, alerts, and dosimetry.^[95]

Fortunately, with new and rapidly evolving technological advancements, those in Mission Control are able to monitor the health of their astronauts more closely utilizing telemedicine. One may not be able to completely evade the physiological effects of space flight, but they can be mitigated. For example, medical systems aboard space vessels such as the International Space Station (ISS) are well equipped and designed to counteract the effects of lack of gravity and weightlessness; on-board treadmills can help prevent muscle loss and reduce the risk of developing premature osteoporosis.^[93][95] Additionally, a crew medical officer is appointed for each ISS mission and a flight surgeon is available 24/7 via the ISS Mission Control Center located in Houston, Texas.^[96] Although the interactions are intended to take place in real time, communications between the space and terrestrial crew may become delayed – sometimes by as much as 20 minutes^[95] – as their distance from each other increases when the spacecraft moves further out of LEO; because of this the crew are trained and need to be prepared to respond to any medical emergencies that may arise on the vessel as the ground crew are hundreds of miles away. As one can see, travelling and possibly living in space poses many challenges. Many past and current concepts for the continued exploration and colonization of space focus on a return to the Moon as a «stepping stone» to the other planets, especially Mars. At the end of 2006 NASA announced they were planning to build a permanent Moon base with continual presence by 2024.^[97]

Beyond the technical factors that could make living in space more widespread, it has been suggested that the lack of private property, the inability or difficulty in establishing property rights in space, has been an impediment to the development of space for human habitation. Since the advent of space technology in the latter half of the twentieth century, the ownership of property in space has been murky, with strong arguments both for and against. In particular, the making of national territorial claims in outer space and on celestial bodies has been specifically proscribed by the Outer Space Treaty, which had been, as of 2012, ratified by all spacefaring nations.^[98]
Space colonization, also called space settlement and space humanization, would be the permanent autonomous (self-sufficient) human habitation of locations outside Earth, especially of natural satellites or planets such as the Moon or Mars, using significant amounts of in-situ resource utilization.

Human representation and participation[edit]

Participation and representation of humanity in space is an issue ever since the first phase of space exploration.^[83] Some rights of non-spacefaring countries have been mostly secured through international space law, declaring space the «province of all mankind», understanding spaceflight as its resource, though sharing of space for all humanity is still criticized as imperialist and lacking.^[83] Additionally to international inclusion, the inclusion of women and people of colour has also been lacking. To reach a more inclusive spaceflight some organizations like the Justspace Alliance^[83] and IAU featured Inclusive Astronomy^[99] have been formed in recent years.

Women[edit]

The first woman to ever enter space was Valentina Tereshkova. She flew in 1963 but it was not until the 1980s that another woman entered space again. All astronauts were required to be military test pilots at the time and women were not able to enter this career, this is one reason for the delay in allowing women to join space crews.^{[citation needed]} After the rule changed, Svetlana Savitskaya became the second woman to enter space, she was also from the Soviet Union. Sally Ride became the next woman to enter space and the first woman to enter space through the United States program.

Since then, eleven other countries have allowed women astronauts. The first all female space walk occurred in 2018, including Christina Koch and Jessica Meir. These two women have both participated in separate space walks with NASA. The first woman to go to the moon is planned for 2024.

Despite these developments women are still underrepresented among astronauts and especially cosmonauts. Issues that block potential applicants from the programs and limit the space missions they are able to go on, are for example:

• agencies limiting women to half as much time in space than men, arguing with unresearched potential risks for cancer.^[100]
• a lack of space suits sized appropriately for female astronauts.^[101]

Art[edit]

Artistry in and from space ranges from signals, capturing and arranging material like Yuri Gagarin’s selfie in space or the image The Blue Marble, over drawings like the first one in space by cosmonaut and artist Alexei Leonov, music videos like Chris Hadfield’s cover of Space Oddity on board the ISS, to permanent installations on celestial bodies like on the Moon.

See also[edit]

• Discovery and exploration of the Solar System
• Spacecraft propulsion
• List of crewed spacecraft
• List of missions to Mars
• List of missions to the outer planets
• List of landings on extraterrestrial bodies
• List of spaceflight records

Robotic space exploration programs[edit]

Living in space[edit]

• Interplanetary contamination

Animals in space[edit]

Humans in space[edit]

Recent and future developments[edit]

Other[edit]

References[edit]

Further reading[edit]

External links[edit]

• Building a Spacefaring Civilization Archived 22 May 2019 at the Wayback Machine
• Chronology of space exploration, astrobiology, exoplanets and news Archived 29 September 2020 at the Wayback Machine
• Space related news
• Space Exploration Network
• NASA’s website on human space travel
• NASA’s website on space exploration technology
• «America’s Space Program: Exploring a New Frontier», a National Park Service Teaching with Historic Places (TwHP) lesson plan
• The Soviet-Russian Spaceflight’s History Photoarchive
• The 21 Greatest Space Photos Ever Archived 27 December 2010 at the Wayback Machine – slideshow by Life Magazine
• «From Stargazers to Starships», extensive educational web site and course covering spaceflight, astronomy and related physics
• We Are The Explorers, NASA Promotional Video (Press Release)

«Space Exploration» redirects here. For the company, see SpaceX.

For broader coverage of this topic, see Exploration.

Space exploration is the use of astronomy and space technology to explore outer space.^[1] While the exploration of space is carried out mainly by astronomers with telescopes, its physical exploration though is conducted both by uncrewed robotic space probes and human spaceflight. Space exploration, like its classical form astronomy, is one of the main sources for space science.

While the observation of objects in space, known as astronomy, predates reliable recorded history, it was the development of large and relatively efficient rockets during the mid-twentieth century that allowed physical space exploration to become a reality. The world’s first large-scale experimental rocket program was Opel-RAK under the leadership of Fritz von Opel and Max Valier during the late 1920s leading to the first crewed rocket cars and rocket planes,^[2][3] which paved the way for the Nazi era V2 program and US and Soviet activities from 1950 onwards. The Opel-RAK program and the spectacular public demonstrations of ground and air vehicles drew large crowds, as well as caused global public excitement as so-called «Rocket Rumble»^[4] and had a large long-lasting impact on later spaceflight pioneers like Wernher von Braun. Common rationales for exploring space include advancing scientific research, national prestige, uniting different nations, ensuring the future survival of humanity, and developing military and strategic advantages against other countries.^[5]

The early era of space exploration was driven by a «Space Race» between the Soviet Union and the United States. The launch of the first human-made object to orbit Earth, the Soviet Union’s Sputnik 1, on 4 October 1957, and the first Moon landing by the American Apollo 11 mission on 20 July 1969 are often taken as landmarks for this initial period. The Soviet space program achieved many of the first milestones, including the first living being in orbit in 1957, the first human spaceflight (Yuri Gagarin aboard Vostok 1) in 1961, the first spacewalk (by Alexei Leonov) on 18 March 1965, the first automatic landing on another celestial body in 1966, and the launch of the first space station (Salyut 1) in 1971.
After the first 20 years of exploration, focus shifted from one-off flights to renewable hardware, such as the Space Shuttle program, and from competition to cooperation as with the International Space Station (ISS).

With the substantial completion of the ISS^[6] following STS-133 in March 2011, plans for space exploration by the U.S. remain in flux. Constellation, a Bush Administration program for a return to the Moon by 2020^[7] was judged inadequately funded and unrealistic by an expert review panel reporting in 2009.^[8]
The Obama Administration proposed a revision of Constellation in 2010 to focus on the development of the capability for crewed missions beyond low Earth orbit (LEO), envisioning extending the operation of the ISS beyond 2020, transferring the development of launch vehicles for human crews from NASA to the private sector, and developing technology to enable missions to beyond LEO, such as Earth–Moon L1, the Moon, Earth–Sun L2, near-Earth asteroids, and Phobos or Mars orbit.^[9]

In the 2000s, China initiated a successful crewed spaceflight program while India launched Chandraayan 1, while the European Union and Japan have also planned future crewed space missions. China, Russia, and Japan have advocated crewed missions to the Moon during the 21st century, while the European Union has advocated crewed missions to both the Moon and Mars during the 20th and 21st century.

History of exploration[edit]

First telescopes[edit]

The first telescope is said to have been invented in 1608 in the Netherlands by an eyeglass maker named Hans Lippershey, but their first uses in astronomy was by Galileo Galilei in 1609.^[10] In 1668 Isaac Newton built his own reflecting telescope, the first fully functional telescope of this kind, and a landmark for future developments due to its superior features over the previous Galilean telescope.^[11]

A string of discoveries in the Solar System (and beyond) followed, then and in the next centuries: the mountains of the Moon, the phases of Venus, the main satellites of Jupiter and Saturn, the rings of Saturn, many comets, the asteroids, the new planets Uranus and Neptune, and many more satellites.

The Orbiting Astronomical Observatory 2 was the first space telescope launched 1968,^[12] but the launching of Hubble Space Telescope in 1990^[13] set a milestone. As of 1 December 2022, there were 5,284 confirmed exoplanets discovered. The Milky Way is estimated to contain 100–400 billion stars^[14] and more than 100 billion planets.^[15] There are at least 2 trillion galaxies in the observable universe.^[16][17] HD1 is the most distant known object from Earth, reported as 33.4 billion light-years away.^{[18][19][20][21][22][23]}

First outer space flights[edit]

MW 18014 was a German V-2 rocket test launch that took place on 20 June 1944, at the Peenemünde Army Research Center in Peenemünde. It was the first man-made object to reach outer space, attaining an apogee of 176 kilometers,^[24] which is well above the Kármán line.^[25] It was a vertical test launch. Although the rocket reached space, it did not reach orbital velocity, and therefore returned to Earth in an impact, becoming the first sub-orbital spaceflight.^[26]

First object in orbit[edit]

The first successful orbital launch was of the Soviet uncrewed Sputnik 1 («Satellite 1») mission on 4 October 1957. The satellite weighed about 83 kg (183 lb), and is believed to have orbited Earth at a height of about 250 km (160 mi). It had two radio transmitters (20 and 40 MHz), which emitted «beeps» that could be heard by radios around the globe. Analysis of the radio signals was used to gather information about the electron density of the ionosphere, while temperature and pressure data was encoded in the duration of radio beeps. The results indicated that the satellite was not punctured by a meteoroid. Sputnik 1 was launched by an R-7 rocket. It burned up upon re-entry on 3 January 1958.

First human outer space flight[edit]

The first successful human spaceflight was Vostok 1 («East 1»), carrying the 27-year-old Russian cosmonaut, Yuri Gagarin, on 12 April 1961. The spacecraft completed one orbit around the globe, lasting about 1 hour and 48 minutes. Gagarin’s flight resonated around the world; it was a demonstration of the advanced Soviet space program and it opened an entirely new era in space exploration: human spaceflight.

First astronomical body space explorations[edit]

The first artificial object to reach another celestial body was Luna 2 reaching the Moon in 1959.^[27] The first soft landing on another celestial body was performed by Luna 9 landing on the Moon on 3 February 1966.^[28] Luna 10 became the first artificial satellite of the Moon, entering in a lunar orbit on 3 April 1966.^[29]

The first crewed landing on another celestial body was performed by Apollo 11 on 20 July 1969, landing on the Moon. There have been a total of six spacecraft with humans landing on the Moon starting from 1969 to the last human landing in 1972.

The first interplanetary flyby was the 1961 Venera 1 flyby of Venus, though the 1962 Mariner 2 was the first flyby of Venus to return data (closest approach 34,773 kilometers). Pioneer 6 was the first satellite to orbit the Sun, launched on 16 December 1965. The other planets were first flown by in 1965 for Mars by Mariner 4, 1973 for Jupiter by Pioneer 10, 1974 for Mercury by Mariner 10, 1979 for Saturn by Pioneer 11, 1986 for Uranus by Voyager 2, 1989 for Neptune by Voyager 2. In 2015, the dwarf planets Ceres and Pluto were orbited by Dawn and passed by New Horizons, respectively. This accounts for flybys of each of the eight planets in the Solar System, the Sun, the Moon and Ceres & Pluto (2 of the 5 recognized dwarf planets).

The first interplanetary surface mission to return at least limited surface data from another planet was the 1970 landing of Venera 7, which returned data to Earth for 23 minutes from Venus. In 1975 the Venera 9 was the first to return images from the surface of another planet, returning images from Venus. In 1971 the Mars 3 mission achieved the first soft landing on Mars returning data for almost 20 seconds. Later much longer duration surface missions were achieved, including over six years of Mars surface operation by Viking 1 from 1975 to 1982 and over two hours of transmission from the surface of Venus by Venera 13 in 1982, the longest ever Soviet planetary surface mission. Venus and Mars are the two planets outside of Earth on which humans have conducted surface missions with uncrewed robotic spacecraft.

First space station[edit]

Salyut 1 was the first space station of any kind, launched into low Earth orbit by the Soviet Union on 19 April 1971. The International Space Station is currently the only fully functional space station, inhabited continuously since the year 2000.

First interstellar space flight[edit]

Voyager 1 became the first human-made object to leave the Solar System into interstellar space on 25 August 2012. The probe passed the heliopause at 121 AU to enter interstellar space.^[30]

Farthest from Earth[edit]

The Apollo 13 flight passed the far side of the Moon at an altitude of 254 kilometers (158 miles; 137 nautical miles) above the lunar surface, and 400,171 km (248,655 mi) from Earth, marking the record for the farthest humans have ever traveled from Earth in 1970.

As of 26 November 2022 Voyager 1 was at a distance of 159 AU (23.8 billion km; 14.8 billion mi) from Earth.^[31] It is the most distant human-made object from Earth.^[32]

GN-z11 is the most distant known object from Earth, reported as 13.4 billion light-years away.^[33][34]

Targets of exploration[edit]

Starting in the mid-20th century probes and then human mission were sent into Earth orbit, and then on to the Moon. Also, probes were sent throughout the known Solar system, and into Solar orbit. Uncrewed spacecraft have been sent into orbit around Saturn, Jupiter, Mars, Venus, and Mercury by the 21st century, and the most distance active spacecraft, Voyager 1 and 2 traveled beyond 100 times the Earth-Sun distance. The instruments were enough though that it is thought they have left the Sun’s heliosphere, a sort of bubble of particles made in the Galaxy by the Sun’s solar wind.

The Sun[edit]

The Sun is a major focus of space exploration. Being above the atmosphere in particular and Earth’s magnetic field gives access to the solar wind and infrared and ultraviolet radiations that cannot reach Earth’s surface. The Sun generates most space weather, which can affect power generation and transmission systems on Earth and interfere with, and even damage, satellites and space probes. Numerous spacecraft dedicated to observing the Sun, beginning with the Apollo Telescope Mount, have been launched and still others have had solar observation as a secondary objective. Parker Solar Probe, launched in 2018, will approach the Sun to within 1/9th the orbit of Mercury.

Mercury[edit]

Mercury remains the least explored of the Terrestrial planets. As of May 2013, the Mariner 10 and MESSENGER missions have been the only missions that have made close observations of Mercury. MESSENGER entered orbit around Mercury in March 2011, to further investigate the observations made by Mariner 10 in 1975 (Munsell, 2006b).
A third mission to Mercury, scheduled to arrive in 2025, BepiColombo is to include two probes. BepiColombo is a joint mission between Japan and the European Space Agency. MESSENGER and BepiColombo are intended to gather complementary data to help scientists understand many of the mysteries discovered by Mariner 10’s flybys.

Flights to other planets within the Solar System are accomplished at a cost in energy, which is described by the net change in velocity of the spacecraft, or delta-v. Due to the relatively high delta-v to reach Mercury and its proximity to the Sun, it is difficult to explore and orbits around it are rather unstable.

Venus[edit]

Venus was the first target of interplanetary flyby and lander missions and, despite one of the most hostile surface environments in the Solar System, has had more landers sent to it (nearly all from the Soviet Union) than any other planet in the Solar System. The first flyby was the 1961 Venera 1, though the 1962 Mariner 2 was the first flyby to successfully return data. Mariner 2 has been followed by several other flybys by multiple space agencies often as part of missions using a Venus flyby to provide a gravitational assist en route to other celestial bodies. In 1967 Venera 4 became the first probe to enter and directly examine the atmosphere of Venus. In 1970, Venera 7 became the first successful lander to reach the surface of Venus and by 1985 it had been followed by eight additional successful Soviet Venus landers which provided images and other direct surface data. Starting in 1975 with the Soviet orbiter Venera 9 some ten successful orbiter missions have been sent to Venus, including later missions which were able to map the surface of Venus using radar to pierce the obscuring atmosphere.

Earth[edit]

Space exploration has been used as a tool to understand Earth as a celestial object. Orbital missions can provide data for Earth that can be difficult or impossible to obtain from a purely ground-based point of reference.

For example, the existence of the Van Allen radiation belts was unknown until their discovery by the United States’ first artificial satellite, Explorer 1. These belts contain radiation trapped by Earth’s magnetic fields, which currently renders construction of habitable space stations above 1000 km impractical.
Following this early unexpected discovery, a large number of Earth observation satellites have been deployed specifically to explore Earth from a space based perspective. These satellites have significantly contributed to the understanding of a variety of Earth-based phenomena. For instance, the hole in the ozone layer was found by an artificial satellite that was exploring Earth’s atmosphere, and satellites have allowed for the discovery of archeological sites or geological formations that were difficult or impossible to otherwise identify.

Moon[edit]

The Moon was the first celestial body to be the object of space exploration. It holds the distinctions of being the first remote celestial object to be flown by, orbited, and landed upon by spacecraft, and the only remote celestial object ever to be visited by humans.

In 1959 the Soviets obtained the first images of the far side of the Moon, never previously visible to humans. The U.S. exploration of the Moon began with the Ranger 4 impactor in 1962. Starting in 1966 the Soviets successfully deployed a number of landers to the Moon which were able to obtain data directly from the Moon’s surface; just four months later, Surveyor 1 marked the debut of a successful series of U.S. landers. The Soviet uncrewed missions culminated in the Lunokhod program in the early 1970s, which included the first uncrewed rovers and also successfully brought lunar soil samples to Earth for study. This marked the first (and to date the only) automated return of extraterrestrial soil samples to Earth. Uncrewed exploration of the Moon continues with various nations periodically deploying lunar orbiters, and in 2008 the Indian Moon Impact Probe.

Crewed exploration of the Moon began in 1968 with the Apollo 8 mission that successfully orbited the Moon, the first time any extraterrestrial object was orbited by humans. In 1969, the Apollo 11 mission marked the first time humans set foot upon another world. Crewed exploration of the Moon did not continue for long. The Apollo 17 mission in 1972 marked the sixth landing and the most recent human visit. Artemis 2 will flyby the Moon in 2022. Robotic missions are still pursued vigorously.

Mars[edit]

The exploration of Mars has been an important part of the space exploration programs of the Soviet Union (later Russia), the United States, Europe, Japan and India. Dozens of robotic spacecraft, including orbiters, landers, and rovers, have been launched toward Mars since the 1960s. These missions were aimed at gathering data about current conditions and answering questions about the history of Mars. The questions raised by the scientific community are expected to not only give a better appreciation of the red planet but also yield further insight into the past, and possible future, of Earth.

The exploration of Mars has come at a considerable financial cost with roughly two-thirds of all spacecraft destined for Mars failing before completing their missions, with some failing before they even began. Such a high failure rate can be attributed to the complexity and large number of variables involved in an interplanetary journey, and has led researchers to jokingly speak of The Great Galactic Ghoul^[35] which subsists on a diet of Mars probes. This phenomenon is also informally known as the «Mars Curse».^[36]
In contrast to overall high failure rates in the exploration of Mars, India has become the first country to achieve success of its maiden attempt. India’s Mars Orbiter Mission (MOM)^[37][38][39] is one of the least expensive interplanetary missions ever undertaken with an approximate total cost of ₹ 450 Crore (US$73 million).^[40][41] The first mission to Mars by any Arab country has been taken up by the United Arab Emirates. Called the Emirates Mars Mission, it is scheduled for launch in 2020. The uncrewed exploratory probe has been named «Hope Probe» and will be sent to Mars to study its atmosphere in detail.^[42]

Phobos[edit]

The Russian space mission Fobos-Grunt, which launched on 9 November 2011 experienced a failure leaving it stranded in low Earth orbit.^[43] It was to begin exploration of the Phobos and Martian circumterrestrial orbit, and study whether the moons of Mars, or at least Phobos, could be a «trans-shipment point» for spaceships traveling to Mars.^[44]

Asteroids[edit]

Until the advent of space travel, objects in the asteroid belt were merely pinpricks of light in even the largest telescopes, their shapes and terrain remaining a mystery.
Several asteroids have now been visited by probes, the first of which was Galileo, which flew past two: 951 Gaspra in 1991, followed by 243 Ida in 1993. Both of these lay near enough to Galileo’s planned trajectory to Jupiter that they could be visited at acceptable cost. The first landing on an asteroid was performed by the NEAR Shoemaker probe in 2000, following an orbital survey of the object, 433 Eros. The dwarf planet Ceres and the asteroid 4 Vesta, two of the three largest asteroids, were visited by NASA’s Dawn spacecraft, launched in 2007.

Hayabusa was a robotic spacecraft developed by the Japan Aerospace Exploration Agency to return a sample of material from the small near-Earth asteroid 25143 Itokawa to Earth for further analysis. Hayabusa was launched on 9 May 2003 and rendezvoused with Itokawa in mid-September 2005. After arriving at Itokawa, Hayabusa studied the asteroid’s shape, spin, topography, color, composition, density, and history. In November 2005, it landed on the asteroid twice to collect samples. The spacecraft returned to Earth on 13 June 2010.

Jupiter[edit]

The exploration of Jupiter has consisted solely of a number of automated NASA spacecraft visiting the planet since 1973. A large majority of the missions have been «flybys», in which detailed observations are taken without the probe landing or entering orbit; such as in Pioneer and Voyager programs. The Galileo and Juno spacecraft are the only spacecraft to have entered the planet’s orbit. As Jupiter is believed to have only a relatively small rocky core and no real solid surface, a landing mission is precluded.

Reaching Jupiter from Earth requires a delta-v of 9.2 km/s,^[45] which is comparable to the 9.7 km/s delta-v needed to reach low Earth orbit.^[46] Fortunately, gravity assists through planetary flybys can be used to reduce the energy required at launch to reach Jupiter, albeit at the cost of a significantly longer flight duration.^[45]

Jupiter has 80 known moons, many of which have relatively little known information about them.

Saturn[edit]

Saturn has been explored only through uncrewed spacecraft launched by NASA, including one mission (Cassini–Huygens) planned and executed in cooperation with other space agencies. These missions consist of flybys in 1979 by Pioneer 11, in 1980 by Voyager 1, in 1982 by Voyager 2 and an orbital mission by the Cassini spacecraft, which lasted from 2004 until 2017.

Saturn has at least 62 known moons, although the exact number is debatable since Saturn’s rings are made up of vast numbers of independently orbiting objects of varying sizes. The largest of the moons is Titan, which holds the distinction of being the only moon in the Solar System with an atmosphere denser and thicker than that of Earth. Titan holds the distinction of being the only object in the Outer Solar System that has been explored with a lander, the Huygens probe deployed by the Cassini spacecraft.

Uranus[edit]

The exploration of Uranus has been entirely through the Voyager 2 spacecraft, with no other visits currently planned. Given its axial tilt of 97.77°, with its polar regions exposed to sunlight or darkness for long periods, scientists were not sure what to expect at Uranus. The closest approach to Uranus occurred on 24 January 1986. Voyager 2 studied the planet’s unique atmosphere and magnetosphere. Voyager 2 also examined its ring system and the moons of Uranus including all five of the previously known moons, while discovering an additional ten previously unknown moons.

Images of Uranus proved to have a very uniform appearance, with no evidence of the dramatic storms or atmospheric banding evident on Jupiter and Saturn. Great effort was required to even identify a few clouds in the images of the planet. The magnetosphere of Uranus, however, proved to be unique, being profoundly affected by the planet’s unusual axial tilt. In contrast to the bland appearance of Uranus itself, striking images were obtained of the Moons of Uranus, including evidence that Miranda had been unusually geologically active.

Neptune[edit]

The exploration of Neptune began with 25 August 1989 Voyager 2 flyby, the sole visit to the system as of 2023. The possibility of a Neptune Orbiter has been discussed, but no other missions have been given serious thought.

Although the extremely uniform appearance of Uranus during Voyager 2‘s visit in 1986 had led to expectations that Neptune would also have few visible atmospheric phenomena, the spacecraft found that Neptune had obvious banding, visible clouds, auroras, and even a conspicuous anticyclone storm system rivaled in size only by Jupiter’s Great Red Spot. Neptune also proved to have the fastest winds of any planet in the Solar System, measured as high as 2,100 km/h.^[47] Voyager 2 also examined Neptune’s ring and moon system. It discovered 900 complete rings and additional partial ring «arcs» around Neptune. In addition to examining Neptune’s three previously known moons, Voyager 2 also discovered five previously unknown moons, one of which, Proteus, proved to be the last largest moon in the system. Data from Voyager 2 supported the view that Neptune’s largest moon, Triton, is a captured Kuiper belt object.^[48]

Pluto[edit]

The dwarf planet Pluto presents significant challenges for spacecraft because of its great distance from Earth (requiring high velocity for reasonable trip times) and small mass (making capture into orbit very difficult at present). Voyager 1 could have visited Pluto, but controllers opted instead for a close flyby of Saturn’s moon Titan, resulting in a trajectory incompatible with a Pluto flyby. Voyager 2 never had a plausible trajectory for reaching Pluto.^[49]

After an intense political battle, a mission to Pluto dubbed New Horizons was granted funding from the United States government in 2003.^[50] New Horizons was launched successfully on 19 January 2006. In early 2007 the craft made use of a gravity assist from Jupiter. Its closest approach to Pluto was on 14 July 2015; scientific observations of Pluto began five months prior to closest approach and continued for 16 days after the encounter.

Kuiper Belt Objects[edit]

The New Horizons mission also did a flyby of the small planetesimal Arrokoth, in the Kuiper belt, in 2019. This was its first extended mission.^[51]

Comets[edit]

Although many comets have been studied from Earth sometimes with centuries-worth of observations, only a few comets have been closely visited. In 1985, the International Cometary Explorer conducted the first comet fly-by (21P/Giacobini-Zinner) before joining the Halley Armada studying the famous comet. The Deep Impact probe smashed into 9P/Tempel to learn more about its structure and composition and the Stardust mission returned samples of another comet’s tail. The Philae lander successfully landed on Comet Churyumov–Gerasimenko in 2014 as part of the broader Rosetta mission.

Deep space exploration[edit]

Deep space exploration is the branch of astronomy, astronautics and space technology that is involved with the exploration of distant regions of outer space.^[52] Physical exploration of space is conducted both by human spaceflights (deep-space astronautics) and by robotic spacecraft.

Some of the best candidates for future deep space engine technologies include anti-matter, nuclear power and beamed propulsion.^[53] The latter, beamed propulsion, appears to be the best candidate for deep space exploration presently available, since it uses known physics and known technology that is being developed for other purposes.^[54]

Future of space exploration[edit]

Breakthrough Starshot[edit]

Breakthrough Starshot is a research and engineering project by the Breakthrough Initiatives to develop a proof-of-concept fleet of light sail spacecraft named StarChip,^[55] to be capable of making the journey to the Alpha Centauri star system 4.37 light-years away. It was founded in 2016 by Yuri Milner, Stephen Hawking, and Mark Zuckerberg.^[56][57]

Asteroids[edit]

An article in science magazine Nature suggested the use of asteroids as a gateway for space exploration, with the ultimate destination being Mars. In order to make such an approach viable, three requirements need to be fulfilled: first, «a thorough asteroid survey to find thousands of nearby bodies suitable for astronauts to visit»; second, «extending flight duration and distance capability to ever-increasing ranges out to Mars»; and finally, «developing better robotic vehicles and tools to enable astronauts to explore an asteroid regardless of its size, shape or spin». Furthermore, using asteroids would provide astronauts with protection from galactic cosmic rays, with mission crews being able to land on them without great risk to radiation exposure.

James Webb Space Telescope[edit]

The James Webb Space Telescope (JWST or «Webb») is a space telescope that is the successor to the Hubble Space Telescope.^[58][59] The JWST will provide greatly improved resolution and sensitivity over the Hubble, and will enable a broad range of investigations across the fields of astronomy and cosmology, including observing some of the most distant events and objects in the universe, such as the formation of the first galaxies. Other goals include understanding the formation of stars and planets, and direct imaging of exoplanets and novas.^[60]

The primary mirror of the JWST, the Optical Telescope Element, is composed of 18 hexagonal mirror segments made of gold-plated beryllium which combine to create a 6.5-meter (21 ft; 260 in) diameter mirror that is much larger than the Hubble’s 2.4-meter (7.9 ft; 94 in) mirror. Unlike the Hubble, which observes in the near ultraviolet, visible, and near infrared (0.1 to 1 μm) spectra, the JWST will observe in a lower frequency range, from long-wavelength visible light through mid-infrared (0.6 to 27 μm), which will allow it to observe high redshift objects that are too old and too distant for the Hubble to observe.^[61] The telescope must be kept very cold in order to observe in the infrared without interference, so it will be deployed in space near the Earth–Sun L₂ Lagrangian point, and a large sunshield made of silicon- and aluminum-coated Kapton will keep its mirror and instruments below 50 K (−220 °C; −370 °F).^[62]

Artemis program[edit]

The Artemis program is an ongoing crewed spaceflight program carried out by NASA, U.S. commercial spaceflight companies, and international partners such as ESA,^[63] with the goal of landing «the first woman and the next man» on the Moon, specifically at the lunar south pole region by 2024. Artemis would be the next step towards the long-term goal of establishing a sustainable presence on the Moon, laying the foundation for private companies to build a lunar economy, and eventually sending humans to Mars.

In 2017, the lunar campaign was authorized by Space Policy Directive 1, utilizing various ongoing spacecraft programs such as Orion, the Lunar Gateway, Commercial Lunar Payload Services, and adding an undeveloped crewed lander. The Space Launch System will serve as the primary launch vehicle for Orion, while commercial launch vehicles are planned for use to launch various other elements of the campaign.^[64] NASA requested $1.6 billion in additional funding for Artemis for fiscal year 2020,^[65] while the Senate Appropriations Committee requested from NASA a five-year budget profile^[66] which is needed for evaluation and approval by Congress.^[67][68]

Rationales[edit]

The research that is conducted by national space exploration agencies, such as NASA and Roscosmos, is one of the reasons supporters cite to justify government expenses. Economic analyses of the NASA programs often showed ongoing economic benefits (such as NASA spin-offs), generating many times the revenue of the cost of the program.^[69] It is also argued that space exploration would lead to the extraction of resources on other planets and especially asteroids, which contain billions of dollars that worth of minerals and metals. Such expeditions could generate a lot of revenue.^[70] In addition, it has been argued that space exploration programs help inspire youth to study in science and engineering.^[71] Space exploration also gives scientists the ability to perform experiments in other settings and expand humanity’s knowledge.^[72]

Another claim is that space exploration is a necessity to mankind and that staying on Earth will lead to extinction. Some of the reasons are lack of natural resources, comets, nuclear war, and worldwide epidemic. Stephen Hawking, renowned British theoretical physicist, said that «I don’t think the human race will survive the next thousand years, unless we spread into space. There are too many accidents that can befall life on a single planet. But I’m an optimist. We will reach out to the stars.»^[73] Arthur C. Clarke (1950) presented a summary of motivations for the human exploration of space in his non-fiction semi-technical monograph Interplanetary Flight.^[74] He argued that humanity’s choice is essentially between expansion off Earth into space, versus cultural (and eventually biological) stagnation and death.
These motivations could be attributed to one of the first rocket scientists in NASA, Wernher von Braun, and his vision of humans moving beyond Earth. The basis of this plan was to:

«Develop multi-stage rockets capable of placing satellites, animals, and humans in space.

Development of large, winged reusable spacecraft capable of carrying humans and equipment into Earth orbit in a way that made space access routine and cost-effective.

Construction of a large, permanently occupied space station to be used as a platform both to observe Earth and from which to launch deep space expeditions.

Launching the first human flights around the Moon, leading to the first landings of humans on the Moon, with the intent of exploring that body and establishing permanent lunar bases.

Assembly and fueling of spaceships in Earth orbit for the purpose of sending humans to Mars with the intent of eventually colonizing that planet».^[75]

Known as the Von Braun Paradigm, the plan was formulated to lead humans in the exploration of space. Von Braun’s vision of human space exploration served as the model for efforts in space exploration well into the twenty-first century, with NASA incorporating this approach into the majority of their projects.^[75] The steps were followed out of order, as seen by the Apollo program reaching the moon before the space shuttle program was started, which in turn was used to complete the International Space Station. Von Braun’s Paradigm formed NASA’s drive for human exploration, in the hopes that humans discover the far reaches of the universe.

NASA has produced a series of public service announcement videos supporting the concept of space exploration.^[76]

Overall, the public remains largely supportive of both crewed and uncrewed space exploration. According to an Associated Press Poll conducted in July 2003, 71% of U.S. citizens agreed with the statement that the space program is «a good investment», compared to 21% who did not.^[77]

Human nature[edit]

Space advocacy and space policy^[78] regularly invokes exploration as a human nature.^[79]

This advocacy has been criticized by scholars as essentializing and continuation of colonialism,^{[80][81][82][83]} particularly manifest destiny, making space exploration misaligned with science and a less inclusive field.^[78]

Topics[edit]

Spaceflight[edit]

Spaceflight is the use of space technology to achieve the flight of spacecraft into and through outer space.

Spaceflight is used in space exploration, and also in commercial activities like space tourism and satellite telecommunications. Additional non-commercial uses of spaceflight include space observatories, reconnaissance satellites and other Earth observation satellites.

A spaceflight typically begins with a rocket launch, which provides the initial thrust to overcome the force of gravity and propels the spacecraft from the surface of Earth. Once in space, the motion of a spacecraft—both when unpropelled and when under propulsion—is covered by the area of study called astrodynamics. Some spacecraft remain in space indefinitely, some disintegrate during atmospheric reentry, and others reach a planetary or lunar surface for landing or impact.

Satellites[edit]

Satellites are used for a large number of purposes. Common types include military (spy) and civilian Earth observation satellites, communication satellites, navigation satellites, weather satellites, and research satellites. Space stations and human spacecraft in orbit are also satellites.

Commercialization of space[edit]

The commercialization of space first started out with the launching of private satellites by NASA or other space agencies. Current examples of the commercial satellite use of space include satellite navigation systems, satellite television and satellite radio. The next step of commercialization of space was seen as human spaceflight. Flying humans safely to and from space had become routine to NASA.^[84] Reusable spacecraft were an entirely new engineering challenge, something only seen in novels and films like Star Trek and War of the Worlds. Great names like Buzz Aldrin supported the use of making a reusable vehicle like the space shuttle. Aldrin held that reusable spacecraft were the key in making space travel affordable, stating that the use of «passenger space travel is a huge potential market big enough to justify the creation of reusable launch vehicles».^[85] How can the public go against the words of one of America’s best known heroes in space exploration? After all exploring space is the next great expedition, following the example of Lewis and Clark.Space tourism is the next step reusable vehicles in the commercialization of space. The purpose of this form of space travel is used by individuals for the purpose of personal pleasure.

Private spaceflight companies such as SpaceX and Blue Origin, and commercial space stations such as the Axiom Space and the Bigelow Commercial Space Station have dramatically changed the landscape of space exploration, and will continue to do so in the near future.

Alien life[edit]

Astrobiology is the interdisciplinary study of life in the universe, combining aspects of astronomy, biology and geology.^[86] It is focused primarily on the study of the origin, distribution and evolution of life. It is also known as exobiology (from Greek: έξω, exo, «outside»).^[87][88][89] The term «Xenobiology» has been used as well, but this is technically incorrect because its terminology means «biology of the foreigners».^[90] Astrobiologists must also consider the possibility of life that is chemically entirely distinct from any life found on Earth.^[91] In the Solar System some of the prime locations for current or past astrobiology are on Enceladus, Europa, Mars, and Titan.

Human spaceflight and habitation[edit]

To date, the longest human occupation of space is the International Space Station which has been in continuous use for 22 years, 100 days. Valeri Polyakov’s record single spaceflight of almost 438 days aboard the Mir space station has not been surpassed. The health effects of space have been well documented through years of research conducted in the field of aerospace medicine. Analog environments similar to those one may experience in space travel (like deep sea submarines) have been used in this research to further explore the relationship between isolation and extreme environments.^[93] It is imperative that the health of the crew be maintained as any deviation from baseline may compromise the integrity of the mission as well as the safety of the crew, hence the reason why astronauts must endure rigorous medical screenings and tests prior to embarking on any missions. However, it does not take long for the environmental dynamics of spaceflight to commence its toll on the human body; for example, space motion sickness (SMS) – a condition which affects the neurovestibular system and culminates in mild to severe signs and symptoms such as vertigo, dizziness, fatigue, nausea, and disorientation – plagues almost all space travelers within their first few days in orbit.^[93] Space travel can also have a profound impact on the psyche of the crew members as delineated in anecdotal writings composed after their retirement. Space travel can adversely affect the body’s natural biological clock (circadian rhythm); sleep patterns causing sleep deprivation and fatigue; and social interaction; consequently, residing in a Low Earth Orbit (LEO) environment for a prolonged amount of time can result in both mental and physical exhaustion.^[93] Long-term stays in space reveal issues with bone and muscle loss in low gravity, immune system suppression, and radiation exposure. The lack of gravity causes fluid to rise upward which can cause pressure to build up in the eye, resulting in vision problems; the loss of bone minerals and densities; cardiovascular deconditioning; and decreased endurance and muscle mass.^[94]

Radiation is perhaps the most insidious health hazard to space travelers as it is invisible to the naked eye and can cause cancer. Space craft are no longer protected from the sun’s radiation as they are positioned above the Earth’s magnetic field; the danger of radiation is even more potent when one enters deep space. The hazards of radiation can be ameliorated through protective shielding on the spacecraft, alerts, and dosimetry.^[95]

Fortunately, with new and rapidly evolving technological advancements, those in Mission Control are able to monitor the health of their astronauts more closely utilizing telemedicine. One may not be able to completely evade the physiological effects of space flight, but they can be mitigated. For example, medical systems aboard space vessels such as the International Space Station (ISS) are well equipped and designed to counteract the effects of lack of gravity and weightlessness; on-board treadmills can help prevent muscle loss and reduce the risk of developing premature osteoporosis.^[93][95] Additionally, a crew medical officer is appointed for each ISS mission and a flight surgeon is available 24/7 via the ISS Mission Control Center located in Houston, Texas.^[96] Although the interactions are intended to take place in real time, communications between the space and terrestrial crew may become delayed – sometimes by as much as 20 minutes^[95] – as their distance from each other increases when the spacecraft moves further out of LEO; because of this the crew are trained and need to be prepared to respond to any medical emergencies that may arise on the vessel as the ground crew are hundreds of miles away. As one can see, travelling and possibly living in space poses many challenges. Many past and current concepts for the continued exploration and colonization of space focus on a return to the Moon as a «stepping stone» to the other planets, especially Mars. At the end of 2006 NASA announced they were planning to build a permanent Moon base with continual presence by 2024.^[97]

Beyond the technical factors that could make living in space more widespread, it has been suggested that the lack of private property, the inability or difficulty in establishing property rights in space, has been an impediment to the development of space for human habitation. Since the advent of space technology in the latter half of the twentieth century, the ownership of property in space has been murky, with strong arguments both for and against. In particular, the making of national territorial claims in outer space and on celestial bodies has been specifically proscribed by the Outer Space Treaty, which had been, as of 2012, ratified by all spacefaring nations.^[98]
Space colonization, also called space settlement and space humanization, would be the permanent autonomous (self-sufficient) human habitation of locations outside Earth, especially of natural satellites or planets such as the Moon or Mars, using significant amounts of in-situ resource utilization.

Human representation and participation[edit]

Participation and representation of humanity in space is an issue ever since the first phase of space exploration.^[83] Some rights of non-spacefaring countries have been mostly secured through international space law, declaring space the «province of all mankind», understanding spaceflight as its resource, though sharing of space for all humanity is still criticized as imperialist and lacking.^[83] Additionally to international inclusion, the inclusion of women and people of colour has also been lacking. To reach a more inclusive spaceflight some organizations like the Justspace Alliance^[83] and IAU featured Inclusive Astronomy^[99] have been formed in recent years.

Women[edit]

The first woman to ever enter space was Valentina Tereshkova. She flew in 1963 but it was not until the 1980s that another woman entered space again. All astronauts were required to be military test pilots at the time and women were not able to enter this career, this is one reason for the delay in allowing women to join space crews.^{[citation needed]} After the rule changed, Svetlana Savitskaya became the second woman to enter space, she was also from the Soviet Union. Sally Ride became the next woman to enter space and the first woman to enter space through the United States program.

Since then, eleven other countries have allowed women astronauts. The first all female space walk occurred in 2018, including Christina Koch and Jessica Meir. These two women have both participated in separate space walks with NASA. The first woman to go to the moon is planned for 2024.

Despite these developments women are still underrepresented among astronauts and especially cosmonauts. Issues that block potential applicants from the programs and limit the space missions they are able to go on, are for example:

• agencies limiting women to half as much time in space than men, arguing with unresearched potential risks for cancer.^[100]
• a lack of space suits sized appropriately for female astronauts.^[101]

Art[edit]

Artistry in and from space ranges from signals, capturing and arranging material like Yuri Gagarin’s selfie in space or the image The Blue Marble, over drawings like the first one in space by cosmonaut and artist Alexei Leonov, music videos like Chris Hadfield’s cover of Space Oddity on board the ISS, to permanent installations on celestial bodies like on the Moon.

See also[edit]

• Discovery and exploration of the Solar System
• Spacecraft propulsion
• List of crewed spacecraft
• List of missions to Mars
• List of missions to the outer planets
• List of landings on extraterrestrial bodies
• List of spaceflight records

Robotic space exploration programs[edit]

Living in space[edit]

• Interplanetary contamination

Animals in space[edit]

Humans in space[edit]

Recent and future developments[edit]

Other[edit]

References[edit]

Further reading[edit]

External links[edit]

• Building a Spacefaring Civilization Archived 22 May 2019 at the Wayback Machine
• Chronology of space exploration, astrobiology, exoplanets and news Archived 29 September 2020 at the Wayback Machine
• Space related news
• Space Exploration Network
• NASA’s website on human space travel
• NASA’s website on space exploration technology
• «America’s Space Program: Exploring a New Frontier», a National Park Service Teaching with Historic Places (TwHP) lesson plan
• The Soviet-Russian Spaceflight’s History Photoarchive
• The 21 Greatest Space Photos Ever Archived 27 December 2010 at the Wayback Machine – slideshow by Life Magazine
• «From Stargazers to Starships», extensive educational web site and course covering spaceflight, astronomy and related physics
• We Are The Explorers, NASA Promotional Video (Press Release)