Od zarania dziejów spoglądaliśmy w niebo, studiując ruchy ciał niebieskich i próbując zrozumieć otaczający nas świat. I chociaż od zawsze zazdrościliśmy ptakom, które wznosiły się w powietrze, potrzeba było tysięcy lat, żeby uniknąć losu Ikara. Gdy jednak nasz skrzydlaty sen stał się rzeczywistością, natychmiast wykorzystaliśmy nowe możliwości do podboju nieznanego. W XX wieku rozwój technologii zaprowadził pierwszego człowieka na orbitę Ziemi, a eksploracja kosmosu stała się faktem.
Eksploracja kosmosu
Eksploracja kosmosu to fizyczne badanie przestrzeni pozaziemskiej zarówno przez osobowe pojazdy kosmiczne, jak i bezzałogowe próbniki. Natomiast wysyłanie jakichkolwiek maszyn poza atmosferę ziemską stało się możliwe dzięki dwudziestowiecznemu postępowi nauki i rozwojowi dużych silników rakietowych na paliwo płynne. Podbój kosmosu od początku był ściśle związany z rywalizacją międzyludzką. Prawdziwym motorem badań okazała się zimna wojna i trwający wtedy wyścig kosmiczny między Stanami Zjednoczonymi a Związkiem Radzieckim.
Granice wyścigu kosmicznego zazwyczaj określa się, wskazując na osi czasu dwa przełomowe wydarzenia. W 1957 roku radzieccy naukowcy umieścili na orbicie ziemskiej pierwszego sztucznego satelitę – Sputnik 1. Ogromny sukces Rosjan spowodował intensyfikację prac Amerykanów i przyspieszenie ich programu kosmicznego. Wyścig między mocarstwami przyniósł ludzkości niespotykane dotąd postępy. Za koniec okresu rywalizacji uznaje się rok 1969. Wtedy amerykańska misja Apollo 11 doprowadziła do pierwszego lądowania człowieka na Księżycu.
Chociaż korzyści płynące z rywalizacji były nieocenione, po amerykańskich ekspedycjach księżycowych i po okresie budowania radzieckich stacji orbitalnych nadeszła era współpracy. Ideologicznie wrogie mocarstwa rozpoczęły wspólny podbój wszechświata, którego wynikiem było między innymi powstanie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Od tego momentu eksploracja kosmosu wiąże się z kształtowaniem dobra wspólnego, jakim jest ogólny postęp nauki.
Początki podboju kosmosu
Eksploracja kosmosu wymagała pokonania naturalnych granic i barier fizycznych, które przez stulecia uniemożliwiały ludziom wysyłanie obiektów na orbity okołoziemskie oraz trajektorie międzyplanetarne. Największym wyzwaniem było zatem opracowanie rozwiązań konstrukcyjno-technicznych, które pozwoliłyby na bezpieczne loty, a później sprowadzanie statków na Ziemię. Do najważniejszych etapów w historii eksploracji kosmosu należą: wyścig zbrojeń, współpraca międzynarodowa oraz zainteresowanie prywatnych podmiotów turystyką kosmiczną. Ubiegłe stulecie obfitowało w postęp, który uwidocznił ogromne znaczenie eksploracji kosmosu.
Pierwsze loty kosmiczne
Eksploracja kosmosu stała się rzeczywistością wraz z pierwszym stworzonym przez człowieka obiektem, który przekroczył Linię Kármána. W 1944 roku niemiecka rakieta MW 18014 znalazła się za umowną granicą między Ziemią a przestrzenią kosmiczną, osiągając apogeum 176 km. Testowe wystrzelenie pocisku uważane jest za pierwszy lot kosmiczny. Należy podkreślić jednak, że był to lot suborbitalny, bowiem obiekt nie osiągnął prędkości orbitalnej i opadł na Ziemię. Pionierem lotów orbitalnych był radziecki satelita Sputnik 1, który został wyniesiony 4 października 1957 roku. Poruszał się na wysokości około 250 km i posiadał dwa nadajniki radiowe, których sygnał był odbierany na powierzchni całej planety. Analiza sygnałów radiowych została użyta do dokładnych badań jonosfery.
Osiągnięcia radzieckich naukowców w eksploracji kosmosu oraz widmo następnych sukcesów ZSRR pchnęły Amerykanów do przyspieszenia programu kosmicznego. Dwa miesiące po wysłaniu na orbitę Sputnika 1, amerykański rząd próbował wystrzelić satelitę Vanguard 1, jednak misja zakończyła się fiaskiem. Pozycja Stanów Zjednoczonych uległa zmianie, gdy Wernhern von Braun otrzymał amerykańskie obywatelstwo i pomógł wystrzelić pierwszego amerykańskiego satelitę. Von Braun był głównym inżynierem nazistowskich Niemiec w zakresie prac nad rakietą MW 18014. Za oceanem poprowadził zespół naukowców, który w 1958 roku stworzył i umieścił na orbicie okołoziemskiej Explorera 1.
Zwierzęta w kosmosie
Międzynarodowe misje i załogowe loty kosmiczne nie byłyby możliwe bez programów badawczych, podczas których wysyłano w przestrzeń kosmiczną zwierzęta. Projekty te miały na celu sprawdzenie możliwości przeżycia organizmów w warunkach lotów oraz ich wpływ na procesy życiowe. Pierwsze zwierzęta w pojazdach kosmicznych wysyłały Stany Zjednoczone i Związek Radziecki, a później dołączyły do nich inne państwa, w tym Chiny i Francja. Eksploracja kosmosu przez człowieka wymagała bowiem doświadczeń, których przeprowadzenie w warunkach ziemskich uniemożliwiłoby uzyskanie dokładnych wyników.
Pierwszymi organizmami wysłanymi w przestrzeń kosmiczną były nasiona różnych gatunków zbóż. Wystrzelono je w 1946 roku z poligonu rakietowego w Nowym Meksyku w rakiecie z serii V-2 – tej samej, która po raz pierwszy przekroczyła Linię Kármána. W następnych eksperymentach brały udział nasiona żyta, kukurydzy i zarodniki grzybów. Okres eksploracji kosmosu z wykorzystaniem roślin zakończyły misje z udziałem zwierząt. W 1947 roku zespół w White Sands w Nowym Meksyku po raz pierwszy w historii ludzkości wysłał w kosmos zwierzęta. Były to muszki owocówki. Zamiarem naukowców było zbadanie skutków ekspozycji organizmów na promieniowanie kosmiczne.
Rok po szczęśliwym powrocie skrzydlatych pasażerów amerykańscy badacze postanowili kontynuować eksperymenty na zwierzętach. James Henry z laboratorium we Wright Field wyszedł z inicjatywą umieszczenia na pokładzie statku kosmicznego małpy. Pierwszym człekokształtnym w kosmosie miał być Albert – małpa z gatunku rezus. 11 czerwca 1946 wystrzelono pojazd z Albertem na pokładzie, jednak misja zakończyła się niepowodzeniem. Zwierzę nie przeżyło lotu, ale nie zniechęciło to naukowców, którzy trzy dni później wysłali w przestrzeń kosmiczną Alberta II – pierwszego “naczelnego astronautę”. Albert II zginął w czasie lądowania na Ziemi. Następne lata obfitowały w loty z udziałem innych małp i myszy.
Łajka
Zwierzęta w kosmosie kojarzą się jednak przede wszystkim z nieszczęśliwą wyprawą Łajki. Pierwsza psia kosmonautka została wysłana w kosmos 3 listopada 1957 roku w radzieckim satelicie Sputniku 2. Łajka miała wtedy dwa lata i była pierwszą istotą, która dotarła do orbity okołoziemskiej. W założeniach misji nie przewidywano jej powrotu, dlatego wybrano psa żyjącego na ulicach Moskwy. Kędziorek (tak wcześniej nazywano Łajkę) osiągała bardzo dobre wyniki w testach przygotowawczych, zatem uznano ją za idealną kandydatkę do podróży.
Kapsuła Łajki nie była przystosowana do sprowadzenia jej na Ziemię, przez co misja wywołała ogólnoświatową dyskusję na temat słuszności przeprowadzania eksperymentów na zwierzętach. Łajka zginęła prawdopodobnie po kilku pierwszych godzinach lotu, najpewniej z przegrzania i ze stresu. W następnych badaniach brały udział szympansy, w tym szympans Ham, który w 1961 roku uczestniczył w szesnastominutowym locie suborbitalnym. Kapsuła z małpą wylądowała na Oceanie Atlantyckim. Ham nie odniósł żadnych obrażeń, ale nie pozwolił amerykańskim naukowcom włożyć się ponownie do pojazdu kosmicznego.
Ludzie w kosmosie
Kontrowersyjne eksperymenty oraz wieloletnie badania naukowców zapoczątkowały erę załogowych lotów kosmicznych. 12 kwietnia 1961 roku dwudziestosiedmioletni kosmonauta radziecki dokonał pierwszego pełnego okrążenia planety. Misja Wostok 1 z Jurijem Gagarinem na pokładzie przeszła do historii jako kamień milowy w eksploracji kosmosu przez człowieka. Lot Gagarina wokół Ziemi trwał 1 godzinę 45 minut i odbił się szerokim echem na całym świecie. W odpowiedzi na osiągnięcie ZSRR w maju tego samego roku Amerykanie wysłali w kosmos Alana Sheparda w ramach programu Mercury. Pierwszym Amerykaninem, który obleciał Ziemię był natomiast John Glenn.
Supermocarstwa kontynuowały podbój kosmosu, organizując loty balistyczne i okołoziemskie. Ich zadaniem było wypróbowanie sprzętu i nowych technologii oraz zbadanie wytrzymałości ludzkiego organizmu w warunkach takich jak mikrograwitacja, przyspieszenie oraz jedzenie i picie w stanie nieważkości. Zwieńczeniem wyścigu kosmicznego miało być lądowanie na Księżycu, które ostatecznie miało przesądzić o dominacji technologicznej i geopolitycznej mocarstw. Lata badań, porażek i sukcesów stały po stronie Stanów Zjednoczonych, które 16 lipca 1969 roku na powierzchnię Srebrnego Globu wysłały trzech astronautów – Neila A. Armstronga, Edwina Aldrina i Michaela Collinsa. Wtedy po raz pierwszy człowiek postawił stopę na powierzchni innego niż Ziemia ciała niebieskiego.
Amerykanie przebywali na Księżycu 21,5 godziny, a kabina statku Apollo 11 wylądowała na Pacyfiku 24 lipca. Dzięki tej wyprawie na Ziemi znalazło się ponad 20 kilogramów gruntu księżycowego oraz naświetlona przez promieniowanie kosmicznie folia aluminiowa. Amerykańska misja była ogromnym postępem i impulsem rozwojowym nauki. W czasie lądowania na Księżycu na jego powierzchni umieszczono bowiem lustro, którego przeznaczeniem było odbijanie promieni światła laserowego wysyłanego z Ziemi. Dzięki temu eksperymentowi eksperci określili dokładną odległość między Ziemią a jej naturalnym satelitą. Program Apollo trwał do 1972 roku i obejmował sześć innych załogowych lotów na Księżyc, a eksploracja kosmosu stopniowo stawała się przedmiotem współpracy narodów.