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Weltraumforschung

  Astronaut Buzz Aldrin auf der Mondoberfläche. Der Mond ist derzeit das einzige außerirdische Objekt, das Menschen betreten haben.   Vergrößern Astronaut Buzz Aldrin auf der Oberfläche des Mond . Der Mond ist derzeit das einzige außerirdische Objekt, das Menschen betreten haben.

Weltraumforschung ist die physische Erforschung des Weltraums durch bemannte und unbemannte Raumfahrzeuge. Die Entwicklung großer Raketentriebwerke mit Flüssigbrennstoff im frühen 20. Jahrhundert machte die Weltraumforschung zu einer praktischen Möglichkeit; es unterscheidet sich von der erdgestützten Beobachtung des Weltraums, bekannt als Astronomie , die seit Jahrtausenden vorkommt. Gemeinsame Gründe für das Streben nach Weltraumforschung sind die Förderung der wissenschaftlichen Forschung und die Sicherung des zukünftigen Überlebens der Menschheit. Die Erforschung des Weltraums ist von erheblichen politischen und ethischen Fragen umgeben, und sie wurde oft als Stellvertreterwettbewerb für geopolitische Rivalitäten wie die verwendet Kalter Krieg .

Die frühe Ära der Weltraumforschung wurde von einem Wettlauf im Weltraum zwischen den Sovietunion und die Vereinigte Staaten ; der Start des ersten von Menschenhand geschaffenen Objekts, das die Erde umkreist, das der UdSSR Sputnik 1 , am 5. Oktober 1957, und der erste Mond Landung durch den Amerikaner Apollo 11 Handwerk am 20. Juli 1969 werden oft als Grenze für diese Anfangszeit genommen. Die Sowjetunion hat viele der ersten Meilensteine ​​erreicht, darunter den ersten Menschen im Weltraum, Yuri Gagarin an Bord Wostok 1 im Jahr 1961 und Abschluss des ersten Weltraumspaziergangs (von Alexei Leonov im Jahr 1965). 1971 starteten die Sowjets die erste Raumstation Saljut 1.

Nach den ersten 20 Jahren der Exploration verlagerte sich der Fokus von einmaligen Flügen auf erneuerbare Hardware wie die Space-Shuttle-Programm , und vom Wettbewerb zur Zusammenarbeit wie bei der Internationale Raumstation . Ab den 1990er Jahren begannen private Interessen, den Weltraumtourismus zu fördern. Größere Regierungsprogramme haben bemannte Missionen in die USA befürwortet Mond und möglicherweise Mars irgendwann nach 2010.

Erste Orbitflüge

Der erste erfolgreiche Orbitalstart war der Sowjetisch unbemannt Sputnik I Mission am 4. Oktober 1957. Der Satellit wog etwa 83 kg (184 Pfund) und soll die Erde in einer Höhe von etwa 250 km (150 Meilen) umkreist haben. Es hatte zwei Funksender (20 und 40 MHz), die 'Pieps' aussendeten, die von jedem Radio auf der ganzen Welt gehört werden konnten. Die Analyse der Radiosignale wurde verwendet, um Informationen über die Elektronendichte der Ionosphäre zu sammeln, während Temperatur- und Druckdaten in der Dauer von Radiopiepsen kodiert wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass der Satellit nicht von einem Meteoriten getroffen wurde. Sputnik 1 wurde von einer R-7-Rakete gestartet. Es brannte beim Wiedereintritt am 3. Januar 1958 ein.

Dieser Erfolg führte zu einer Eskalation des amerikanischen Raumfahrtprogramms, das zwei Monate später erfolglos versuchte, Vanguard 1 in die Umlaufbahn zu bringen. Am 31. Januar 1958 umkreisten die USA erfolgreich Entdecker I auf einer Juno-Rakete. In der Zwischenzeit der sowjetische Hund Zu einer Zeit wurde am 3. November 1957 das erste Tier im Orbit.

Erster Mensch im All

Der erste bemannte Raumflug war Wostok 1 , tragender 27-jähriger Kosmonaut Yuri Gagarin am historischen Datum 12. April 1961. Das Raumschiff absolvierte eine Erdumrundung, die etwa 1 Stunde 48 Minuten dauerte. Derzeit wird dieses Meilensteindatum als Cosmonautics Day (Weltraumtag) gefeiert.

Gagarins Flug fand rund um den Globus Resonanz und zeigte nicht nur die damalige Überlegenheit des sowjetischen Raumfahrtprogramms, sondern eröffnete eine völlig neue Ära in der Weltraumforschung - bemannte Weltraumflüge. Die USA würden ihren ersten Menschen innerhalb eines Monats nach Gagarins Flug mit dem ersten Mercury-Flug von Alan Shepard ins All bringen. Der Orbitalflug wurde jedoch erst mit John Glenns Flug fast ein Jahr später erreicht. China würde seinen ersten Taikonauten 42 Jahre später mit dem Flug von Oberst Yang Liwei an Bord des Raumschiffs Shenzhou 5 ins All schicken.

Schlüsselpersonen in der frühen Weltraumforschung

Der Traum, in die äußersten Bereiche der Erdatmosphäre vorzudringen, wurde von der Raketentechnologie vorangetrieben. Die deutsche V2 war die erste Rakete, die in den Weltraum flog und die Probleme von Schub und Materialversagen überwand. In den letzten Tagen des Zweiter Weltkrieg Diese Technologie wurde sowohl von den Amerikanern als auch von den Sowjets erworben, ebenso wie ihre Designer. Die anfängliche treibende Kraft für die Weiterentwicklung der Technologie war ein Wettrüsten um ballistische Interkontinentalraketen (ICBMs), die als schnelle Langstreckenträger eingesetzt werden sollten Nuklearwaffe Lieferung, aber als die UdSSR 1961 den ersten Menschen ins All schickte, erklärten sich die USA in einem ' Weltraumrennen „Mit Russland.

  • Konstantin Tsiolkovsky, Robert Goddard, Hermann Oberth und Reinhold Tilling legten in den frühen Jahren des 20. Jahrhunderts die Grundlagen der Raketentechnik.
  • Wernher von Braun war der leitende Raketeningenieur für Nazi- Deutschland 's V-2-Raketenprojekt aus dem Zweiten Weltkrieg. In den letzten Kriegstagen führte er eine Karawane von Arbeitern des deutschen Raketenprogramms zu den amerikanischen Linien, wo sie sich ergaben und in die USA gebracht wurden, um an der Entwicklung von US-Raketen zu arbeiten. Er erwarb die amerikanische Staatsbürgerschaft und leitete das Team, das es entwickelte und auf den Markt brachte Entdecker I , der erste amerikanische Satellit. Von Braun leitete später das Team am Marshall Space Flight Center der NASA, das die entwickelte Saturn v Mondrakete.
  • Anfänglich wurde das Rennen um den Weltraum oft von Sergei Korolev angeführt, zu dessen Vermächtnis sowohl die R7 als auch die Sojus gehören, die bis heute im Einsatz sind. Korolev war der Mastermind hinter dem ersten Satelliten, dem ersten Mann (und der ersten Frau) im Orbit und dem ersten Weltraumspaziergang. Bis zu seinem Tod war seine Identität ein streng gehütetes Staatsgeheimnis; nicht einmal seine Mutter wusste, dass er für die Schaffung des russischen Raumfahrtprogramms verantwortlich war.

Weitere Schlüsselpersonen waren:

  • Valentin Glushko hatte die Rolle des Chief Engine Designer für die UdSSR inne. Gluschko entwarf viele der Motoren, die in den frühen sowjetischen Raketen verwendet wurden, war aber ständig im Widerspruch zu Korolev.
  • Vasily Mishin, Chefdesigner, der unter Sergei Korolev arbeitet und einer der ersten Sowjets, der das erbeutete deutsche V2-Design inspiziert. Nach dem Tod von Sergei Korolev wurde Mishin für das Scheitern der Sowjets verantwortlich gemacht, als erstes Land einen Menschen auf den Mond zu bringen.
  • Bob Gilruth, war NASA-Chef der Space Task Force und Direktor von 25 bemannten Raumflügen. Gilruth war die Person, die es vorschlug John F. Kennedy dass die Amerikaner den mutigen Schritt unternehmen, den Mond zu erreichen, um zu versuchen, die Weltraumüberlegenheit von den Sowjets zurückzuerobern.
  • Christopher C. Kraft, Jr., war der erste Flugdirektor der NASA und beaufsichtigte die Entwicklung von Mission Control und damit verbundenen Technologien und Verfahren.

Kritik

Es ist teurer, bestimmte Aufgaben im Weltraum mit Menschen zu erledigen als mit Robotern oder Maschinen. Menschen brauchen große Raumfahrzeuge, die Vorkehrungen wie eine hermetische und temperaturgeregelte Kabine, die Erzeugung von Atemluft, die Lagerung von Lebensmitteln und Getränken, die Abfallentsorgung, Sprach- und andere Kommunikationssysteme sowie Sicherheitsmerkmale wie Fluchtsysteme für die Besatzung, medizinische Einrichtungen usw. enthalten. Es stellt sich auch die Frage nach der Sicherheit des Raumfahrzeugs als Ganzes; Der Verlust eines Roboters ist bei weitem nicht so dramatisch wie der Verlust eines Menschen, daher ist die Gesamtsicherheit nichtmenschlicher Missionen kein so großes Problem. All diese zusätzlichen Kosten müssen gegen den Wert abgewogen werden, Menschen an Bord zu haben. Einige Kritiker argumentieren, dass diese wenigen Fälle, in denen menschliches Eingreifen unerlässlich ist, die enormen zusätzlichen Kosten für die Anwesenheit von Menschen an Bord nicht rechtfertigen.

  Weltraumforschung Weltraumbefürworter des 21. Jahrhunderts träumen weiterhin von geflügelten Raumschiffen, rotierenden Raumstationen, Mondbasen und Kolonien auf dem Mars. Einige dieser Visionen werden wahr werden. Die motivierenden Visionen ruhen jedoch zu einem großen Teil auf einem Fundament aus Sand ... Die Weltraumforschung ist nicht das Äquivalent des Oregon Trail im 21. Jahrhundert, schon gar nicht in der romantischen Art, wie sich moderne Menschen an diese Episode erinnern.   Weltraumforschung

Andere Kritiker wie der verstorbene Physiker und Nobelpreisträger Richard Feynmann , haben behauptet, dass die Raumfahrt nie große wissenschaftliche Durchbrüche erzielt hat. Andere argumentierten jedoch, dass es viele indirekte wissenschaftliche Errungenschaften gegeben habe: Entwicklung der Moderne Computer , Laser usw.

Manche Kritiker meinen, dass die bemannte Raumfahrt angesichts der enormen Entfernungen im Weltall nie mehr leisten kann, als eine Erdumlaufbahn zu erreichen oder bestenfalls unsere nächsten Nachbarn im Weltraum zu besuchen Sonnensystem , und selbst dies wird große Geldbeträge verschlingen und komplexe Raumfahrzeuge erfordern, die nur eine Handvoll Menschen aufnehmen können. Befürworter der bemannten Raumfahrt erklären, dass dies irrelevant sei, da ihr wirklicher Wert darin liege, einen Brennpunkt für nationales Prestige und Patriotismus zu bieten. Sie schlagen vor, dass dies der Grund war, warum die Clinton-Administration eng mit ihr zusammengearbeitet hat Russland auf der Internationale Raumstation : Es gab Russland etwas, auf das es stolz sein konnte, und wurde als solches zu einem stabilisierenden Faktor im postkommunistischen Russland. Aus dieser Sicht war die ISS eine vertretbare Geldausgabe.

Einige Leute haben auch moralische Einwände gegen die enormen Kosten der Raumfahrt und weisen darauf hin, dass selbst ein Bruchteil des Raumfahrtbudgets einen großen Unterschied bei der Bekämpfung von Krankheiten und Hunger in der Welt machen würde. Im Vergleich zu viel kostspieligeren Unternehmungen wie militärischen Aktionen erhält die Weltraumforschung selbst jedoch nur einen sehr geringen Prozentsatz der gesamten Staatsausgaben (fast immer unter 0,5 %).

Insgesamt unterstützt die Öffentlichkeit sowohl die bemannte als auch die unbemannte Weltraumforschung weitgehend. Laut einer im Juli 2003 durchgeführten Umfrage von Associated Press stimmten 71 % der US-Bürger der Aussage zu, dass das Raumfahrtprogramm „eine gute Investition“ sei, verglichen mit 21 %, die dies nicht taten (Pollingreport.com).

Einige Befürworter von Space Explorations, wie Robert Zubrin, haben Ideen über Versammlungen im Orbit kritisiert und plädieren für einen direkten Ansatz für die menschliche Besiedlung des Mars namens Mars Direct.

Zeitleiste der Weltraumforschung

1942-1975

Datum Erster Erfolg Land Missionsname
1944 Rakete soll 100 km erreichen (Grenze zum Weltraum) Nazi Deutschland V2-Rakete, Militärprogramm
Juli 1946 Tiere im Weltall (Fruchtfliegen) USA-ABMA V2
21. August 1957 Ballistische Interkontinentalrakete (ICBM) UdSSR R-7 Semyorka/SS-6 Splint
4. Oktober 1957 Künstlicher Satellit
Signale aus dem All
UdSSR Sputnik 1
3. November 1957 Tier im Orbit (Hund) UdSSR Sputnik 2
31. Januar 1958 Erkennung von Van-Allen-Riemen USA-ABMA Entdecker I
18. Dezember 1958 Kommunikationssatellit USA-ABMA Projekt SCORE
2. Januar 1959 Abschuss einer Rakete im Erdorbit
Fluchtgeschwindigkeit erreichen
Erkennung von Sonnenwind
UdSSR Mond 1
4. Januar 1959 Umlaufbahn um die Sonne UdSSR Mond 1
17. Februar 1959 Wettersatellit USA-NASA (NRL) 1 Vorhut 2
7. August 1959 Foto der Erde aus dem Weltraum USA-NASA Entdecker 6
13.09.1959 Landung auf einer anderen Welt (dem Mond) UdSSR Mond 2
4. Oktober 1959 Fotos von der anderen Seite des Mondes UdSSR Mond 3
18. August 1960 Aufklärungssatellit USA-Luftwaffe KH-1 9009
1961 Start aus dem Orbit
Korrekturen in der Mitte
Spin-Stabilisierung
Venus im Vorbeiflug
UdSSR Jakobsmuschel 1
12. April 1961 Mensch im Weltraum
Mensch im Orbit
UdSSR Wostok 1
1. November 1962 Vorbeiflug am Mars UdSSR März 1
16. Juni 1963 Frau im Weltraum UdSSR Wostok 6
19. Juli 1963 Wiederverwendbares bemanntes Raumschiff ( suborbital ) USA-NASA X-15 Flug 90
12. Oktober 1964 Mehrmannbesatzung (3) UdSSR Woschod 1
18. März 1965 Außenbordeinsatz UdSSR Woschod 2
6. April 1965 Kommerzieller Kommunikationssatellit Intelsat Intelsat 1
15. Dezember 1965 Orbitales Rendezvous (Parallelflug, kein Andocken) USA-NASA Zwillinge 6A/Zwillinge 7
3. Februar 1966 Sanfte Landung auf einer anderen Welt (dem Mond)
Fotos aus einer anderen Welt
UdSSR Mond 9
1. März 1966 Landung auf einem anderen Planeten (Venus) UdSSR Venera 3
3. April 1966 Künstlicher Satellit um eine andere Welt (den Mond) UdSSR Mond 10
23. April 1967 Opfer der Raumfahrt UdSSR Sojus 1
30. Oktober 1967 Unbemanntes Rendezvous mit Andocken UdSSR Kosmos 186/ Kosmos 188
16. Januar 1969 Bemanntes Andocken und Austausch der Besatzung UdSSR Sojus 4/ Sojus 5
21. Juli 1969 Mensch auf dem Mond USA-NASA Apollo 11
24. September 1970 Automatische Probenrückführung vom Mond UdSSR Mond 16
23. November 1970 Mondrover UdSSR Lunochod 1
15. Dezember 1970 Sanfte Landung auf einem anderen Planeten (Venus)
Signale von einem anderen Planeten
UdSSR Venera 7
23. April 1971 Raumstation UdSSR Saljut 1
Dezember 1971 Umlaufbahn um den Mars UdSSR März 2
27. November 1971 Landung auf dem Mars UdSSR März 2
2. Dezember 1971 Weiche Marslandung
Signale von der Marsoberfläche
UdSSR März 2
15. Juli 1975 Multinationale bemannte Mission UdSSR USA-NASA Apollo-Sojus-Testprojekt
20. Oktober 1975 Orbit um einen anderen Planeten (Venus) UdSSR Venera 9
22. Oktober 1975 Fotos von der Oberfläche eines anderen Planeten (Venus) UdSSR Venera 9

1 Project Vanguard wurde unmittelbar vor dem Start vom NRL an die NASA übertragen.

Nach 1975

Datum Erster Erfolg Land Missionsname
2. März 1978 Nicht-amerikanisch und nicht-sowjetisch im Weltraum UdSSR Tschechoslowakei Sojus 28
12. April 1981 Wiederverwendbares bemanntes Raumschiff ( orbital ) USA-NASA Columbia
1. März 1982 Venus-Bodenproben & Tonaufnahme einer anderen Welt UdSSR Pfarrer 13
13. Juni 1983 Raumschiff jenseits der Neptunbahn USA-NASA Pionier 10
25. Juli 1984 Aktivität außerhalb des Fahrzeugs durch eine Frau UdSSR Saljut 7
2. Dezember 1990 Kommerzielle bemannte Raumfahrt UdSSR Japan SojusTM-11
7. Juli 1998 Von einem U-Boot gestartetes Raumschiff Russland K-407
28. April 2001 Weltraumtourist Russland Hirsch Sojus TM-32
15. Oktober 2003 Dritte Nation, die bemannte Raumfahrt durchführt China Shenzhen 5
21. Juni 2004 Private bemannte Raumfahrt / Raumfahrzeug ( suborbital ) USA-MAV Raumschiff One 15P

Darüber hinaus wurden praktisch alle bemannten Dauerrekorde von der UdSSR aufgestellt, hauptsächlich aufgrund ihrer Salyut/Mir-Serie von Raumstationen.

Wiederverwendbares Raumschiff

  Das Space Shuttle Columbia Sekunden nach der Motorzündung, 12. April 1981 (NASA)   Vergrößern Das Raumfähre Columbia Sekunden nach Motorzündung, 12. April 1981 (NASA)

Das erste teilweise wiederverwendbare Raumfahrzeug, die X-15, wurde am 19. Juli 1963 auf einer suborbitalen Flugbahn aus der Luft gestartet. Das erste teilweise wiederverwendbare Raumfahrzeug, das Space Shuttle, wurde von den USA am 20 Yuri Gagarin 's Flug am 12. April 1981. Während der Shuttle-Ära wurden sechs Orbiter gebaut, die alle in der Atmosphäre geflogen sind und von denen fünf im Weltraum geflogen sind. Das Unternehmen wurde nur für Anflug- und Landetests verwendet und startete von der Rückseite eines Boeing 747 und gleiten zu Deadstick-Landungen bei Edwards AFB, Kalifornien. Das erste Space Shuttle, das in den Weltraum flog, war die Columbia , gefolgt von der Herausforderer , Entdeckung , Atlantis , und Bemühen . Das Bemühen wurde gebaut, um die zu ersetzen Herausforderer als es im Januar 1986 verloren ging Columbia getrennt beim Wiedereintritt im Februar 2003.

Das erste (und bisher einzige) automatische wiederverwendbare Raumschiff war Buran (Schneesturm), das am 15. November 1988 von der UdSSR gestartet wurde, obwohl es nur einen Flug absolvierte. Dieses Raumflugzeug wurde für eine Besatzung entwickelt und ähnelte stark dem US-Space Shuttle, obwohl seine Drop-Off-Booster Flüssigtreibstoffe verwendeten und seine Haupttriebwerke sich an der Basis des späteren Außentanks des American Shuttle befanden. Mangelnde Finanzierung, erschwert durch die Auflösung der UdSSR, verhinderte weitere Flüge von Buran.

Gemäß der Vision for Space Exploration soll das Space Shuttle im Jahr 2010 ausgemustert werden, hauptsächlich aufgrund seines hohen Alters und der hohen Programmkosten von über einer Milliarde Dollar pro Flug. Die Rolle des Shuttles als Personentransporter soll spätestens 2014 durch das teilweise wiederverwendbare Crew Exploration Vehicle (CEV) ersetzt werden. Die Rolle des Shuttles als Schwerlasttransporter soll durch Verbrauchsraketen wie das Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) oder ein Shuttle ersetzt werden Abgeleitete Trägerrakete.

Scaled Composites SpaceShipOne war ein wiederverwendbares suborbitales Raumflugzeug, das die Piloten Mike Melvill und Brian Binnie 2004 auf aufeinanderfolgenden Flügen beförderte, um den Ansari X Prize zu gewinnen. Die Spaceship Company wird ihren Nachfolger SpaceShipTwo bauen. Eine von Virgin Galactic betriebene Flotte von SpaceShipTwos soll 2008 wiederverwendbare private Raumflüge mit zahlenden Passagieren aufnehmen.

Kolonisierung des Weltraums

Weltraumkolonisation, auch Weltraumbesiedlung und Weltraumhumanisierung genannt, ist die dauerhafte autonome (autarke) menschliche Besiedlung von Orten außerhalb der Erde, insbesondere auf natürlichen Satelliten oder Planeten ( Mond , Mars ...).

Weltraumagenturen

Während nur die Weltraumprogramme der Vereinigten Staaten, der Sowjetunion/Russlands und Chinas Menschen in die Umlaufbahn gebracht haben, haben eine Reihe anderer Länder Weltraumagenturen, die Satelliten entwerfen und starten, Weltraumforschung betreiben und nationale Astronautenprogramme koordinieren. In Europa ist die Europäische Weltraumorganisation dient mehreren Nationen. Mehrere Nationen haben ihre eigenen Satelliten gestartet, darunter Indien, Japan und Frankreich.

Siehe auch Liste der Weltraumagenturen