Освоение космического пространства

Когда люди начали осваивать космическое пространство?
Начало освоению космоса было положено 4 октября 1957 года запуском первого искусственного спутника Земли (ИСЗ) в Советском Союзе.

Начало пилотируемой космонавтики
Началом пилотируемой космонавтики стал полёт советского космонавта Юрия Гагарина 12 апреля 1961 года.

А кто первый приземлился на Луну?
Выдающееся свершение в области космонавтики — высадка человека на Луну 21 июля 1969 года: американский астронавт Нил Армстронг сделал первый шаг по поверхности естественного спутника Земли со словами: — "Это маленький шаг для одного человека, но огромный скачок для всего человечества".

Первые годы развития космонавтики
Первые годы развития космонавтики характеризовались не сотрудничеством, а острой конкуренцией между государствами (так называемая Космическая гонка).
Международное сотрудничество стало интенсивно развиваться только в последние десятилетия, в основном благодаря совместному строительству
Международной
космической станции и исследованиям на её борту.

Первая ракета
24 февраля 1949 года человек впервые шагнул в космос. На испытательном полигоне Уайт Сэндз в 15 часов 14 минут по местному времени была запущена двухступенчатая ракета, первой ступенью которой являлась модифицированная ракета «Фау-2», а второй ступенью — ракета «ВАК-Капрал».

Запуск первой ракеты
Через минуту после старта она достигла высоты 36 км, развив скорость 1600 м/сек. Здесь «Фау-2» отделилась от «ВАК-Капрала», и тот продолжал подъем, значительно увеличив скорость. Через 40 с. после включения своего двигателя «ВАК-Капрал» летел уже со скоростью 2,5 км/сек. Пустая ракета «Фау-2» поднялась еще выше (до 161 км), затем начала падать. Когда через 5 мин. после старта ракета «Фау-2» разбилась в пустыне в 36 км севернее стартовой позиции, ракета «ВАК-Капрал» все еще набирала высоту. Подъем продолжался еще около 90 с. Вершина траектории (402 км) была достигнута через 6,5 мин. после старта.

А что было дальше?
Ракета начала падать. Её точка падения оказалась в самой северной части полигона в 135 км от стартовой позиции. Падение произошло через 12 минут после старта. Ракета «ВАК-Капрал» имела небольшие размеры, и скорость ее встречи с поверхностью земли была очень высока. Понадобилось довольно много времени, чтобы найти ее. Лишь в январе 1950 года удалось обнаружить и извлечь остатки хвостовой части ракеты. Описанный пуск был пятым из запланированных по «проекту Бампер», предусматривал пуск восьми ракет «Фау-2». Три пуска прошли успешно, два были отнесены к «частично успешным», а три окончились неудачей.

Как узнать скорость ракеты?
В ракете при сгорании топлива газы, нагретые до высокой температуры, выбрасываются из сопла с большой скоростью относительно ракеты. Обозначим массу выброшенных газов m, а массу ракеты после истечения газов M. Тогда для замкнутой системы «ракета + газы» можно записать на основании закона сохранения импульса, где V – скорость ракеты после истечения газов. Здесь предполагалось, что начальная скорость ракеты равнялась нулю. Для достижения первой космической скорости υ = υ1 = 7,9·103 м/с при u = 3·103 м/с (скорости истечения газов при сгорании топлива бывают порядка 2–4 км/с) стартовая масса одноступенчатой ракеты должна примерно в 14 раз превышать конечную массу.