Космічні перегони

Після Першої світової війни за умовами Версальського договору Німеччині було заборонено мати далекобійну артилерію, тому командування рейхсверу виявляло цікавість до ракетної зброї. З середини 20-х років німецькі інженери експериментували з ракетами і до 1942 року завдяки Вернеру фон Брауну досягли значних успіхів.

Фау-2 у музеї

Німецька балістична бойова ракета А-4, запущена у 1942 році, стала першим апаратом, що досягнув космічної висоти у найвищій точці суборбітальної траєкторії польоту. У 1943 році Німеччина почала серійний випуск цих ракет під назвою «Фау-2». Ракета несла боєзаряд масою 1000 кг, а дальність її польоту сягала 300 км. В основному їх використовували для бомбардувань міст антигітлерівської коаліції. Втім, їх ефективність виявилась доволі низькою у порівнянні з гігантськими витратами ресурсів на їх виробництво. На базі ракети А-4 було розроблено і частково випробувано також військові проекти балістико-планерних ракет А-4b та балістичних двоступінчастих ракет А-9/А-10 з головними частинами, що наводились на ціль пілотами, які у випадку проведення пілотованих стартів, зважаючи на досягнення суборбітальної траєкторії межі космосу, мали формально стати першими космонавтами.

Ближче до кінця Другої світової війни радянські, британські та американські військові суперничали у захопленні перспективних німецьких військових розробок і кваліфікованого персоналу. Найбільших успіхів досягли американці — в ході операції «Скріпка» було вивезено до США велику групу німецьких фахівців-ракетників, включаючи Вернера фон Брауна.

Після закінчення Другої світової війни СРСР і США вступили до ери холодної війни. До того часу США володіли великим флотом стратегічних бомбардувальників, розташованих на авіабазах у всьому світі, в тому числі й навколо СРСР. Як захід у відповідь, радянським керівництвом було схвалено рішення розвивати ракетну техніку. Ракетні і супутникові технології могли слугувати як мирним, так і військовим цілям, і, крім того, були вагомим аргументом для пропаганди та ідеологічного суперництва, демонструючи науково-технічний потенціал і військову потужність країни.

Супутник-1

4 жовтня 1957 Радянський Союз успішно здійснив запуск «Супутника-1», першого штучного супутника Землі, тим самим дав старт космічним перегонам і став першою «космічною державою». Для СРСР, країни, яка щойно пережила руйнівну війну, запуск супутника став знаком поліпшень та нових перспектив. Для США запуск «Супутника» став важким та неочікуваним ударом, що змусив адміністрацію Ейзенхауера на низку серйозних ній, направлених на досягнення технологічної першості. Зокрема, 1958 року було прийнято Закон про освіту для потреб національної оборони (National Defense Education Act), що був покликаний заохотити здобуття освіти у стратегічно важливих галузях науки. Також було організовано Національне управління з аеронавтики і дослідження космічного простору (NASA). Внаслідок, події того часу отримали назву «супутникової кризи».

Експлорер-1

Лише за чотири місяці, 1 лютого 1958 року, Сполученим Штатам вдалось, після кількох невдалих спроб, запустити власний штучний супутник — «Експлорер-1».

Перші супутники використовувались лише з науковою метою. За даними «Спутника-1» вдалось уточнити щільність верхніх шарів атмосфери, а за допомогою даних «Експлорера» було виявлено радіаційні пояси Землі (пояси Ван-Аллена).

Першим повноцінним спеціалізованим супутником зв’язку на геосинхронній орбіті був «Syncom-2» запущений Сполученими Штатами 26 липня 1963 року.

19 серпня 1964 року США вивели перший супутник зв’язку на геостаціонарну орбіту — «Syncom-3»

Першим комерційним супутником зв'язку став американський «Early Bird (INTELSAT I)», запущений 20 серпня 1964 року.

Результатом цих програм стала доступність супутникових засобів зв’язку та інформації навіть для пересічних громадян.

У 1946 році у США було здійснено запуск трофейної «Фау-2» з фруктовими мухами на борту.

Першими тваринами, що вийшли на космічну орбіту (до цього практикувались суборбітальні запуски), стала собака Лайка. Запуск «Супутника-2» з Лайкою було здійснено 3 листопада 1957 року. Повернення собаки не передбачалось і вона загинула від перегріву та зневоднення. 19 серпня 1960 року в СРСР було запущено «Супутник-5», на борту якого знаходились собаки Білка та Стрілка. Після орбітального польоту собаки благополучно повернулись на Землю.

У США 1961 року було запущено космічний апарат з шимпанзе Хемом на борту.

1968 року на борту радянського апарату «Зонд-5», що облетів навколо Місяця знаходились черепахи.

Ю. О. Гагарін

Космічний корабель Восток

Пропозиції організації суборбітальних польотів пілотів на модифікованих висотних геофізичних ракетах, що існували у СРСР і США у другій половині 1950-х років, реалізовано не було.

Першою людиною у космосі й одразу ж на орбіті був радянський космонавт Юрій Гагарін. 12 квітня 1961 року він здійснив перший орбітальний політ на кораблі «Восток-1». В Україні, Росії та багатьох інших країнах цей день відзначається як свято — Всесвітній день авіації та космонавтики. Почавши пілотовані космічні польоти, СРСР став першою «космічною наддержавою».

Дуже скоро другою «космічною наддержавою» стали США. 5 травня 1961 року американський астронавт Алан Шепард здійснив суборбітальний політ до висоти 187 км, що перетнув нижній 100-кілометровий кордон космосу, а 20 лютого 1962 Джон Гленн здійснив і перший орбітальний політ.

На початку 1960-х років СРСР розвивав та закріплював успіх у космічних перегонах. Ще до запуску першого американського орбітального корабля у СРСР було здійснено другий політ («Восток-2»). За рік (11 серпня 1962 року) відбувся перший груповий космічний політ («Восток-3» та «Восток-4»), а ще за рік (16 червня 1963 року на кораблі «Восток-6») у космос полетіла перша (і на наступні два десятки років єдина) жінка-космонавт — Валентина Терешкова.

12 жовтня 1964 року було запущено перший багатомісний корабель «Восход-1» з екіпажем з трьох чоловік. У цьому польоті космонавти були змушені обходитись без скафандрів з метою економії місця.

18 березня 1965 року Олексій Леонов, член екіпажу корабля «Восход-2», вперше у світі здійснив вихід до відкритого космосу. Під час повернення Леонова з відкритого космосу виникла позаштатна ситуація: розбухлий космічний скафандр заважав поверненню космонавта до космічного корабля. Увійти до шлюзу Леонову вдалось лише спустивши зі скафандру надлишковий тиск. Окрім того, перед посадкою не спрацювала система автоматичного сходження з орбіти. Павло Беляєв вручну зорієнтував корабель і ввімкнув гальмівний двигун. В результаті «Восход» здійснив посадку у нерозрахованому районі. Рятувальники дістались спускного апарата лише через добу.

Генеральний конструктор Сергій Корольов планував продовжити польоти серій кораблів «Восток» і «Восход», потім перейти до досконаліших навколоземних космічних кораблів «Север» і «Союз», а у перспективі створити важку орбітальну станцію (ВОС) та важкий міжпланетний корабель (ВМК) для пілотованих польотів до Венери і Марсу. Однак із запізненням на три роки після оголошення про розробку американцями програми «Аполлон» Микита Хрущов та радянське керівництво все ж вирішили, що СРСР повинен долучитись до пілотованих «місячних перегонів» з США.

Першим апаратом, що пролетів поряд із Місяцем, стала радянська автоматична міжпланетна станція «Луна-1» (2 січня 1959 року), а першим апаратом, що досягнув Місяця — станція «Луна-2» (13 вересня 1959 року).

У США було запущено програму дослідження міжпланетного простору «Піонер». Втім, у аспекті досягнення Місяця «Піонер» постійно переслідували невдачі, і незабаром були створені інші складніші програми, спеціально орієнтовані на місячні дослідження — «Рейнджер», «Лунар орбітер» та «Сервейєр».

КК Зонд (7К-Л1)

Перший крок людини на Місяці

місячно-посадковий модуль КК «Аполлон» на Місяці

Після численних успіхів СРСР в освоєнні космосу, США зосередились на спробах повернути статус найрозвинутішої у технологічному відношенні держави та звернули свою увагу вбік Місяця. Засобом здобуття американського космічного лідерства стала оголошена вже у 1961 році інтегральна (облітна і посадкова) місячна пілотована програма «Сатурн»-«Аполлон», націлена на досягнення Місяця людиною до кінця десятиріччя 1960-х років.

Хрущов отримав від президента Кеннеді пропозицію щодо спільної програми висадки на Місяць (а також запуску досконаліших метеорологічних супутників), але той, підозрюючи спробу вивідати секрети радянських ракетних і космічних технологій, відмовився. Для підтримки першості у освоєнні космосу радянський уряд спочатку видав конструкторському бюро Корольова дозвіл та ресурси на продовження модифікації кораблів типу «Восток» і «Восход» і лише попередню підготовку місячних пілотованих проектів. Лише кілька років по тому, з великим запізненням відносно США, у СРСР було затверджено місячну пілотовану програму (у 1964 році) та розгорнулись масштабні роботи за двома паралельними пілотованими програмами: обльоту Місяця («Протон»-«Зонд/Л1)» до 1967 року і посадки на нього (Комплекс Н1 - Л3) до 1968 року.

Для забезпечення пріоритету за першим у світі місячно-облітному пілотованому польоту у СРСР старт двомісного корабля «Зонд-7» у рамках реалізації програми «Протон»-«Зонд» планувався на 8 грудня 1968 року. Зважаючи на те, що попередні безпілотні польоти кораблів «Зонд (7К-Л1)» були цілком або частково невдалими з причини незлагодженої роботи корабля та носія, політ було скасовано — попри те, що екіпажі написали заяви до Політбюро ЦК КПРС з проханням дозволити летіти до Місяця негайно задля випередження США. Навіть якщо б дозвіл було б отримано, СРСР не виграв би перший (облітний) етап «місячних перегонів» — 20 січня 1969 року під час спроби запустити корабель «Зонд-7» у безпілотному режимі ракета-носій «Протон» вибухнула.

У грудні 1968 року Америка, нарешті, вирвалась вперед у космічних перегонах та виграла перший (облітний) етап «місячних перегонів», коли Френк Борман, Джеймс Ловелл та Вільям Андерс у польоті 21-27 грудня на кораблі «Аполлон-8» зробили 10 орбітальних обертів навколо Місяця.

Менше ніж за рік, із здійсненням другого (посадкового) етапу, США виграли й усі «місячні перегони». 16 липня 1969 року з мису Канаверал стартував американський корабель «Аполлон-11» з екіпажем з трьох чоловік — Ніл Армстронг, Майкл Коллінз та Едвін Олдрін. 20 липня було здійснено посадку на Місяць, а 21 липня Ніл Армстронг здійснив вихід на поверхню Місяця. Всім світом, за винятком СРСР і КНР, велась пряма трансляція, і за цією подією спостерігало порядку 500 мільйонів чоловік. У подальшому США провели ще 5 успішних експедицій на Місяць, в тому числі використовували у деяких останніх з них керований астронавтами місячний самохідний апарат і привозили кожного рейсу декілька десятків кілограмів місячного ґрунту.

Місячно-орбітальні модулі КК «Аполлон» (зверху) та Л3 (7К-ЛОК) (знизу) у порівнянні

Місячно-посадкові Л3 (Т2К-ЛК) (ліворуч) та модулі КК «Аполлон» (праворуч) у порівнянні

Носії Сатурн V та Н1 у порівнянні

Хоч керівництвом СРСР було поставлено задачу забезпечення пріоритету також і у першій у світі висадці на Місяць (це передбачалось першою постановою 1964 року в цілому, а постановою початку 1967 року першу експедицію було призначено на третій квартал 1968 року), радянська місячно-посадкова програма, що реально розгорнулась у 1966 році, Н1-Л3 значно відстала від американської в основному з причини проблем з носієм. Перші два у 1969 році (до першої американської експедиції), як і два наступних, дослідні запуски нової надважкої ракети-носія Н1 завершились невдачею. Місячно-орбітальний корабель-модуль 7К-ЛОК комплексу Л3 здійснив один, а місячно-посадковий корабель-модуль Т2К-ЛК — три тестових приземних безпілотних польотів вже після першої висадки США. За програмою Н1-Л3, що тривала деякий час й після тріумфу США, перша радянська експедиція могла відбутись лише у 1975 році.

Обидві радянські пілотовані місячні програми так і не були завершені з причини первинного відставання у строках, значно меншого фінансування деяких організаційних та технічних прорахунків і невдач, включаючи конкуренцію та розпилення засобів між КБ Корольова і Челомея на початкових етапах проектів створення місячних кораблів, відмова найдосвідченішого космічного двигунового КБ Глушко виготовляти потужні двигуни для Н1, а також цілу низку трагедій (1966 року помер Корольов, 1967 – під час невдалого приземлення нового корабля «Союз-1» загинув Володимир Комаров, найвірогідніший кандидат для складних місячних польотів, 1968 року в авіакатастрофі загинув Юрій Гагарін).

Радянські пілотовані місячні програми було суворо засекречено і стали відомими широкому загалу лише 1990 року. До того часу СРСР офіційно заперечував існування цих програм, заявляючи, що обрав шлях створення приземних пілотованих орбітальних станцій та місячних досліджень автоматичними засобами.

Вигравши «місячні перегони» та здійснивши до 1972 року 6 успішних висадок, США не стали ані продовжувати вкрай коштовну пілотовану програму «Аполлон», ані здійснювати польоти до Місяця автоматичних апаратів упродовж більш ніж двох десятиліть. СРСР продовжував дослідження Місяця за допомогою АМС та луноходів до 1976 року, після чого також припинив їх на три десятки років.

По закінченню «місячних перегонів» як у США, так і у СРСР (проекти «Аеліта» і МАВР) було розроблено технічні пропозиції з організації пілотованих польотів на Марс, однак у зв’язку з надвеликими витратами до стадії реального втілення вони не перейшли.

На відміну від інших видів історичного міжнародного суперництва космічні перегони не були мотивовані територіальною експансією. США не висували жодних територіальних прав на Місяць. Було укладено міжнародні угоди про всесвітнє надбання природних об’єктів космічного простору.

Першим апаратом у грудні 1962 року, що пролетів поблизу Венери (у непрацездатному стані) стала радянська «Венера-1». Першою працездатною станцією, що пролетіла повз Венеру та вивчила її, став того ж року американський «Марінер-2». Першим апаратом, що здійснив посадку на Венері, стала радянська станція «Венера-7» (15 грудня 1970 року). Було отримано дані про температуру і тиск. Знімки поверхні змогли доставити лише радянські станції «Венера-9,10» у 1975 році (чорно-білі) й «Венера-13,14» у 1981 році (кольорові).

Перші радянські спроби досягнути Марсу (АМС «Марс-1» 1962 року і «Зонд-2» 1964 року) виявились невдалими, й у 1965 році американський «Марінер-4» вперше пройшов поблизу Марсу і передав світлини планети. 1971 року американська АМС Марінер-9 та радянські АМС «Марс-2» і «Марс-3» стали першими штучними супутниками Марсу, а посадковий модуль «Марса-3» здійснив першу у світі м’яку посадку на Марс, але з причини виходу з ладу не зміг ані передати світлини, ані випробувати перший макетно-динамічний марсохід ПРОП-М. 1976 року американські апарати «Вікінг» змогли передати світлини поверхні, а також здійснити серйозні наукові дослідження, включаючи тести на наявність життя.

Американський «Марінер-10» пролетів поблизу Венери на своєму шляху до Меркурію, якого досяг 1974 року. Це був перший і єдиний політ до Меркурію за наступні понад три десятиліття.

15 грудня 1965 року американські кораблі «Джеміні-6» та «Джеміні-7» вперше провели спільне маневрування у космосі, а 16 березня 1966 року «Джеміні-8» здійснив першу орбітальну стиковку. Перша автоматична стиковка безпілотних кораблів була здійснена 30 жовтня 1967 року радянськими безпілотними апаратами «Космос-186» і «Космос-188».

Перша пілотована орбітальна станція, «Салют-1», була введена до строю Радянським Союзом 19 квітня 1971 року.

В історії космічних перегонів знайшлось місце й трагічним подіям. 27 січня 1967 року під час наземних випробувань американського корабля «Аполлон-1» виникла пожежа, у якій загинули всі три члени екіпажу — Вірджил Гріссом, Едвард Вайт та Роджер Чаффі.

У Радянському Союзі теж не минуло без жертв. 24 квітня 1967 року здійснивши політ на новому кораблі «Союз-1», Володимир Комаров загинув під час посадки з причини несправності парашутної системи спускового апарату (слід зазначити, що на цьому кораблі планувалась посадка також ще двох космонавтів, які мали перейти на нього після стиковки з корабля «Союз-2», старт якого було скасовано у останній момент через проблеми з «Союзом-1»). 30 червня 1971 року під час приземлення «Союза-11» сталася розгерметизація спускового апарату. Загинули всі три члени екіпажу — Георгій Добровольський, Владислав Волков, Віктор Пацаєв.

Слід відзначити, що з 1971 року й до завершення космічних перегонів ані у радянській, ані в американській космічній програмах катастроф з людськими жертвами більше не було, а дві катастрофи із загибеллю декількох космонавтів відбулися у США з багаторазовими кораблями «Спейс Шаттл» вже після завершення «космічних перегонів» («Челленджер» у 1986 та «Колумбія» у 2003).

З інших трагічних подій, пов’язаних із космонавтикою, можна пригадати катастрофу на Байконурі 1960 року, коли під час вибуху міжконтинентальної балістичної ракети під час підготовки до першого дослідного запуску постраждало більше сотні чоловік.

У період космічних перегонів стрімко розвивались авіакосмічна техніка й електроніка, однак вплив космічних технологій позначився й на багатьох інших галузях науки та економіки.

Занепокоєний різким проривом Радянського Союзу американський уряд вжив низку серйозних заходів для ліквідації відставання. Зокрема, 1958 року було прийнято Закон про освіту для потреб національної оборони, відповідно до якого було різко збільшено фінансування освіти у стратегічно важливих галузях науки, таких як математика та фізика. На теперішній час понад 1200 шкіл мають власний планетарій.

Багато розробок того часу знайшли своє застосування й у побуті. Їжа швидкого приготування, технології пакування та пастеризації харчових продуктів та багато інших речей мають своїм витоком технології, розроблені для застосування у космосі.

На земній орбіті перебувають тисячі супутників, що забезпечують зв’язок, спостерігають за погодою, проводять геологічні дослідження, а досягнення мікроелектроніки, що зробили це можливим, використовуються тепер і на Землі — у найрізноманітніших галузях.

Деякою мірою малими космічними перегонами можна вважати перетворення на «космічні держави» декількох інших країн, що досягли можливості виводу на орбіту супутників національними ракетами-носіями, починаючи з 1960-х років.

Деяким очевидним інерційним продовженням великих американсько-радянських космічних перегонів можна вважати створення пілотованих багаторазових транспортних космічних систем: першої — у США «Спейс Шатл», другої — у СРСР «Энергия»-«Буран».

З інших країн, що мають власні розвинені космічні програми, слід сказати про Японію, Китай та Індію.

SpaceShipOne під час приземлення

Першими перегонами у галузі комерціалізації космічних послуг стало змагання за надання різним країнам та приватним компаніям можливостей виводу прикладних супутників ракетами-носіями різних країн та об’єднань, де первинне лідерство захопило ЄКА, а потім сильну конкуренцію йому склали пропозиції Росії, США, Китаю, Індії, а також міжнародних консорціумів («Морський старт», «Повітряний старт», «Наземний старт» і т. ін.). Крім того, існує ще декілька приватних проектів з розробки більш дешевих способів виводу на орбіту.

Розвиток авіакосмічних технологій зробив можливим й такий вид комерції, як космічний туризм, коли у польотах до космосу можуть за певну суму брати участь приватні особи.