Начло космической эры - запуск в Советском Союзе 4 октября 1957 года первого в мире искусственного спутника Земли.

12 апреля 1961 года состоялся первый полет человека в космос, который совершил гражданин СССР Юрий Алексеевич Гагарин.

Первой в мире женщиной-космонавтом стала Валентина Терешкова.

Первый выход в открытый космос был совершен советским космонавтом Алексеем Леоновым 18 марта 1965 года с борта космического корабля "Восход-2".

Сегодня на орбите больше всего американских спутников. Второе место у России. Третье у Китая.

Сегодня вокруг земного шара бороздят просторы пространства свыше 20 тысяч искусственных спутников.

Развитие космических технологий

В конце 9 века китайцы изобрели порох, который поначалу использовали для изготовления петард, которые они прикрепляли к кончикам стрел и пускали в сторону врагов. Взрывы пугали лошадей и сеяли панику. Очень скоро китайские оружейники заметили, что непрочно укрепленные петарды летели сами по себе: так был открыт принцип запуска ракеты. Вскоре порох стал широко применяться в военном деле, гранаты, пушки, ружья. Военные стратеги доверяли пушкам с прямой наводкой больше, чем неуправляемым ракетам, но воздушные снаряды оказались эффективными для поражения крупных целей. Именно изобретение пороха стало основой возникновения настоящих ракет. Ракеты стали совершенствовать. Со временем разные учёные высчитывали, сколько надо пороха, чтоб запустить ракету на луну. А так как с древних времён человек мечтал оторваться от Земли и достичь иные миры, мы пришли к тому, что стали изобретать космическую ракету. Ещё 400 лет назад было доказано возможность полётов в космос, но до середины 20 века полёты в космос были только в умах учёных и писателей-фантастов. И только два конструктора С. Королёв и В. фон Браун сделали мечту реальностью.

Сергей Павлович Королёв

В 1931 году была создана группа изучения реактивного движения, которую возглавил Сергей Павлович Королёв. 17 августа 1933г. в небо поднялась ракета на гибридном топливе - «ГИРД-09», ракета поднялась свыше 400 метров, а спустя несколько месяцев стартовала первая ракета на жидкостном реактивном топливе «ГИРД-Х». Вскоре появились и были успешно испытаны два аппарата: РНИИ-212 и РНИИ-217. Изучение реактивного движения интересовало не только советских учёных. Похожие работы велись и в Германии. В 1933г. в Германии состоялся первый запуск ракеты немецкого учёного фон Брауна - А-1.

СССР и США начали гонку за обладание немецкими ракетными секретами. Американцы вместе с фон Брауном получили не только документацию, но и заводы, на которых изготавливалась «Фау-2». Однако через несколько месяцев эта территория отошла СССР, и туда сразу же прибыла группа учёных во главе с Королёвым. Перед ракетчиками была поставлена задача воспроизвести ракету А-4. В 1948г. А уже 15 мая 1957 года состоялся первый запуск новой ракеты, которая была названа Р-7. Удачность и как следствие надёжность конструкции и очень большая мощность для баллистической ракеты позволили использовать Р-7 в качестве ракеты-носителя. Именно ракеты-носители открыли человеку космическую эру.

Первые шаги в космосе

      Королёв делал ракеты для военных, но мечтал начать с их помощью освоение космоса. Весной 1954 года он вместе с академиком М. В. Келдышем и группой учёных Академии наук определили круг задач, которые должны были решать искусственные спутники Земли. Королёв обратился к правительству с просьбой разрешить использовать новую ракету для запуска космического спутника. Хрущёв дал согласие, и в начале 1956 года было принято постановление о создание искусственного спутника Земли массой 1000-1400 кг с аппаратурой для научных исследований массой 200-300 кг. Учёные начали работу сразу над двумя спутниками. Первый так называемый «объект-Д» весил более 1,3 тонн и нёс на борту 12 научных приборов. Кроме того, он был оснащён солнечными батареями, от которых питались радиопередатчик «Маяк» и магнитофон для записи телеметрии на тех участках орбиты, которые недоступны наземным станциям слежения

      Второй спутник был биологическим. Он представлял собой головной обтекатель Р-7, внутри которого учёные разместили герметическую кабину для животного и контейнеры с научной и измерительной аппаратурой. Спутник имел массу более полутоны и должен был выйти на орбиту вслед за «объектом-Д». Цель его запуска бала довольно просто – доказать, что живое существо способно полететь в космос и остаться в живых. Однако первым в космос полетел не нагруженный научной аппаратурой спутник, а небольшой металлический шарик, снабжённый простейшим радиопередатчиком. Этот аппарат так и назвали – «простейший спутник», или ПС. Металлический шар диаметром чуть больше полуметра, состоящий из двух полусфер, скрепленных 36 болтами, имел массу всего 83 кг.

      Простейший спутник был собран в рекордно короткие сроки. 15 февраля 1957 года было принято постановление о его создании, а 4 октября того же года он вышел на орбиту. Принимаемый всеми радиолюбителями сигнал «бип-бип» возвестил о начале новой космической эры. ПС-1 провёл на орбите 92 дня, а уже 4 ноября, ровно через месяц после запуска, в космос отправился ПС-2 с собакой Лайкой на борту. Первое живое существо должно было прожить орбите неделю, но аппарат перегрелся, и собака быстро погибла. Тем не менее главная цель была достигнута – Королёв доказал возможность полёта живого существа в космос.

Белка и Стрелка

      Лайка стала первым живым существом, побывавшим в космосе, но далеко не первым животным, полетевшим в ракете. Учёные СССР и США использовали животных для исследования перегрузок во время полёта. Американцы предпочитали запускать обезьян, а мы собак, которых находили во дворах института авиационной медицины. Учёные приучили собак носить специальные одежды, есть из автоматической кормушки увлажненный корм, потому что лакать в невесомости невозможно. Собаки проходили тренировки, готовились к перегрузкам и катапультированию. В том же году С.П. Королёв начал исследования по созданию пилотируемого корабля спутника. Ракетой-носителем должна была стать Р-7. Расчёты показали, что она способна вывести на околоземную орбиту груз массой более 5 тонн.

      Тогда же бюро Королёва начало работу над космическим кораблём «Восток». Всего было создано три типа кораблей: прототип «Восток-1к», на котором были отработаны системы, «Восток-2к» - разведывательный спутник, и «Восток-3к», предназначенный для полётов человека в космос. После окончания работ над будущим космическим кораблём «Восток» настало время испытаний. Первым, кто полетел на корабле-спутнике, был манекен, а следом за ним отправились собаки. 19 августа 1960 года в космос с космодрома Байконур был запущен корабль «Спутник-5», который был прототипом космического корабля «Восток». На корабле отправились собаки Белка и Стрелка.

      Они провели на орбите около суток и благополучно вернулись на землю. В течение нескольких месяцев ещё были попытки запустить собак в космос, но все оказывались неудачными, собаки погибали. С. П. Королёв не мог отправить в космос человека до тех пор, пока не был уверен, что корабль надёжен, и космонавт вернётся на Землю целым и невредимым, поэтому собачьи запуски продолжались. 9 марта 1961 года стартовал корабль «Спутник-9», который нёс на борту манекен, собаку Чернушку, мышь и морскую свинку. При возращении после входа в плотные слои атмосферы манекен успешно катапультировался, а животные приземлились в спускаемом аппарате.

      Следующей в космос отправилась Звёздочка. 25 марта космический корабль с собакой и манекеном на борту вышел на орбиту, выполнил ряд испытаний и вернулся на землю. Безопасность космического корабля была доказана, и теперь Королёв со спокойным сердцем дал добро на полёт человека. Одноместный космический корабль «Восток» выводил на орбиту космонавта, который совершал полёт в скафандре. Система жизнеобеспечения была рассчитана на 10 суток полёта. После завершения программы исследований от корабля отделялся спускаемый аппарат, который доставлял космонавта на землю. На высоте 7 км космонавт катапультировался и приземлялся отдельно от спускаемого аппарата. Однако в экстренных случаях он мог и не покидать аппарат. Общая масса космического корабля достигала 4,73 тонны, длина (без антенн) 4,4м, а максимальный диаметр 2,43м. Отсеки механически соединялись между собой при помощи металлических лент и пиротехнических замков.

Восток-1

12 апреля 1961 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель 8к78 с космическим кораблём «Восток». На борту корабля находился лётчик-космонавт Юрий Гагарин, которому первому предстояло преодолеть притяжение родной планеты и выйти на околоземную орбиту. «Восток» совершил один виток вокруг Земли, полёт длился 108 минут. Полёт корабля "Восток" с человеком на борту явился итогом напряженной работы советских ученых, инженеров, врачей и специалистов различных отраслей техники. 6 августа 1961 года был запущен корабль, получивший название "Восток-2", с лётчиком-космонавтом Г. С. Титовым. Полёт продолжался 25 ч. Орбитальный полёт и спуск прошли нормально. На корабле "Восток-2" была установлена профессиональная репортажная кинокамера, доработанная для бортовых съемок. С помощью этой камеры была выполнена 10-минутная съёмка Земли через иллюминаторы корабля.

Запуски космических кораблей положили новую эпоху в освоение космоса. В 1962 году конструкторы начали проектировать корабль «Союз», для облёта Луны. Одновременно с советскими учёными космическое агентство США начало разработку лунной программы, они хотели первыми освоить поверхность луны. Были созданы луноходы, для изучения поверхности Луны. Новые ракеты-носители, и космические корабли, например, «Аполлон», созданный учёными НАСА, для доставки астронавтов на поверхность Луны. 16 июля 1969 года стартовал Аполлон-11. Лунный модуль прилунился. Нил Армстронг спустился на поверхность Луны 21 июля 1969 года, совершив первую в истории человечества высадку на Луну. Космические корабли не могли обеспечить длительное пребывание на орбите, поэтому учёные стали думать над созданием орбитальной станции. В 1971 году с помощью ракеты-носителя «Протон» на орбиту вывели орбитальную станцию «Салют». Спустя 2 года США запустили станцию «Скайлэб».

Положение сейчас

      Сейчас мы наблюдаем новый всплеск интереса к исследованиям космоса, фактически речь идет о "новой космической гонке". В первую очередь она связана с появлением новых игроков - как за счет выхода на этот рынок новых стран, так и за счет развития частной космонавтики. Космос становится доступнее, этот факт только подстегивает конкуренцию на рынке и ведет к появлению новых прорывных технологий, которые в ближайшем будущем изменят облик космической индустрии.

      Признанными лидерами в космических технологиях являются США, Россия, Европа и Китай. Чтобы не потерять позиции на космическом рынке, необходимо наращивать отечественный технологический потенциал и предлагать глобальному рынку инновационные продукты и решения, которые обеспечат сильный и устойчивый тренд развития отрасли.

      Сейчас в космической отрасли бурно усиливают свои позиции информационные технологии - в области математического моделирования, программирования, роботизации, микроэлектроники, аддитивных технологий, технологий обработки и анализа больших данных.

      Развиваются системы, основанные на нейросетях и искусственном интеллекте, системы связи со сверхвысокой пропускной способностью, новые оптические технологии, а также IT-технологии на основе троичной логики, которые повышают емкость и экономичность систем счисления, а могут и совсем перевернуть современное представление о возможностях вычислительных средств.

      Что касается российских IT-разработок для космической индустрии, то в нашей стране особенно сильна школа математического моделирования. В условиях современной экономики цикл R&D сокращается, и инженерам необходимо все быстрее разрабатывать, выводить на пилотные испытания и внедрять новые детали, узлы и комплексы. Моделирование позволяет обкатать разработку на экранах компьютеров и значительно сэкономить ресурсы, необходимые для изготовления опытных образцов и проведения экспериментов.

      Ростовские ученые нашли новый материал для будущих ракет Например, в России уже есть сложнейшие программные комплексы, которые решают задачи расчета температурных, низкочастотных и высокочастотных электромагнитных полей, определения остаточных напряжений в конструкции, деформированного состояния, распространения ультразвука. Существуют отечественные системы для решения задач в области численной гидродинамики, для расчета технологических процессов обработки металлов и моделирования процессов литья с расчетом технологии от заливки и кристаллизации до выбивки и обрезки. Подобное программное обеспечение позволяет выявить брак на этапе проектирования и сэкономить трудозатраты на исправления и переделки. Эти разработки используются в компании "Роскосмос" при проектировании и разработке космических аппаратов.

      В качестве перспективных разработок можно выделить технологии виртуального моделирования и проектирования с использованием суперкомпьютеров и GRID - технологий для обеспечения разработки технологий и производства перспективных конструкций из новых материалов, систем неразрушающего контроля, интеллектуальных систем прогнозирования состояния конструкций на этапе отработки и эксплуатации.

      Развиваются системы, основанные на нейросетях и искусственном интеллекте, связь со сверхвысокой пропускной способностью, а также IT-технологии на основе троичной логики.

      Очевидно, что в результате цифровизации мы получили целый блок новых технологий, который активно развивается в космической отрасли. Идет взаимопроникновение новых технологий, они усиливают друг друга и именно в совокупности начинают менять облик индустрии. Изменение в одном аспекте влечет за собой изменения в других аспектах. В результате все это приводит к переосмыслению технологических процессов и бизнес-моделей в целом, а значит - к появлению продуктов качественно нового уровня. Постепенно изменения накапливаются и происходит прорыв на рынке.