Przestrzeń kosmiczna nie jest środowiskiem przyjaznym człowiekowi. Bez odpowiedniego wyposażenia astronauta zginąłby natychmiast z powodu braku tlenu, niskiej temperatury, promieniowania i próżni. Wysyłanie w kosmos pojazdów bezzałogowych jest przedsięwzięciem skomplikowanym i kosztownym. Jednak gdy w statku kosmicznym mają przebywać ludzie, zarówno koszty jak i stopień skomplikowania całej operacji wzrastają ogromnie. Dla zwiększenia bezpieczeństwa każdemu urządzeniu sterującemu statkiem odpowiadają dwa lub trzy urządzenia zapasowe. Większą część statku zajmują instalacje zapewniające załodze możliwość przeżycia. Astronauci muszą być zaopatrywani w tlen, jedzenie, napoje, trzeba zapewnić im toaletę, łazienkę, miejsce do ćwiczeń siłowych, miejsca do spania. Misję bezzałogową można przerwać praktycznie w dowolnym momencie, natomiast statek kosmiczny wiozący ludzi musi powrócić na Ziemię. Jak widać, problemy, które trzeba rozwiązywać podejmując loty załogowe, są naprawdę poważne. Dlatego niektórzy naukowcy sądzą, czytaj dalej
Mimo to trening jest konieczny, aby przygotować astronautów do pracy w stanie nieważkości. Kandydaci do uczestniczenia w amerykańskim programie lotów kosmicznych doświadczają nieważkości na pokładzie specjalnie przystosowanego, dużego samolotu transportowego KC 135, nazywanego przez nich „rzygającą kometą”. Maszyna z poddawanymi treningowi astronautami na pokładzie najpierw wzbija się na dużą wysokość, po czym stopniowo nurkuje po dokładnie obliczonym torze zakrzywionym. Samolot spada z przyspieszeniem równym przyspieszeniu ziemskiemu, co oznacza, że pasażerowie nie odczuwają nacisku na podłogę. Mogą swobodnie unosić się w kabinie samolotu, doświadczając uczucia nieważkości i próbując wykonywać różne zadania. Dzięki temu mogą sprawdzić, jak poradziliby sobie z pewnymi czynnościami w kosmosie.
Inną metodą poznania niektórych aspektów pozostawania w stanie nieważkości jest praca pod wodą. Przyszli astronauci, ubrani w kombinezony do pracy w otwartej przestrzeni kosmicznej, uczą się instalować aparaturę i wykonywać czytaj dalej
Gdy statek wylatuje na orbitę i załoga znajduje się w stanie nieważkości, astronauci wyraźnie odczuwają napływ krwi do klatki piersiowej i głowy. Nieważkość powoduje także niedrożność nosa i opuchliznę twarzy. Podczas pierwszych kilku dni na orbicie większość astronautów cierpi na różne dolegliwości określane ogólnie mianem choroby kosmicznej. Objawy trwają dopóty, dopóki organizm nie przywyknie do nowych warunków. Jednak nawet gdy ludzie ponownie poczują się dobrze, nieważkość powoduje w ich organizmach odwapnianie kości, co czyni je kruchymi. Efekt ten może ograniczać czas, który ludzie mogą stosunkowo bezpiecznie dla zdrowia spędzić w stanie nieważkości. Rosjanie przeprowadzali jednak eksperymenty polegające na ciągłej pracy astronauty na orbicie przez ponad rok i nie stwierdzili żadnych nieodwracalnych zmian chorobowych. W przyszłości planuje się uniknąć problemów związanych z nieważkością w czasie długich lotów załogowych przez wprawienie statku kosmicznego w ruch obrotowy, dzięki czemu uzyska się tzw. czytaj dalej
Podczas długich misji kosmicznych astronauci muszą regularnie ćwiczyć, aby zapobiec stopniowemu zanikowi mięśni i kości. Ich dieta musi być starannie skomponowana. Pionierzy lotów kosmicznych skarżyli się często na niską jakość pożywienia, które otrzymywali. Większość miała formę pasty wyciskanej z tuby. Było one bardzo odżywcze, lecz pozbawione smaku. Dziś jedzenie na statku kosmicznym jest mniej więcej takie samo, jak to serwowane na pokładzie samolotu. Część produktów jest jednakże odwodniona, by zmniejszyć masę i wydłużyć okres przechowywania. Przygotowanie takich produktów do spożycia polega na dodaniu do nich wody. Do diety astronautów dołączone są również świeże mięso (indyk i wołowina) oraz owoce. Astronauci piją soki owocowe, lemoniadę i mleczko kokosowe.
Specjalnie skonstruowane ubikacje działają na zasadzie odkurzacza odbierającego odchody. Mocz jest zbierany w naczyniu zaopatrzonym w długi wąż. Mycie rąk odbywa się w specjalnej umywalce, przez którą przepływa strumień wody. Do mycia reszty ciała czytaj dalej
Skafander do pracy w otwartej przestrzeni musi być całkowicie szczelny i wyposażony w wewnętrzne źródło tlenu, systemy chłodzenia i ogrzewania oraz system zbierania zużytego powietrza i innych odpadów fizjologicznych. Skafandry używane współcześnie w amerykańskim programie lotów promem kosmicznym noszą skrótową nazwę EMU. Założenie takiego kombinezonu zajmuje astronaucie około 20 minut. Skafander składa się z kilku gotowych elementów przygotowywanych w różnych rozmiarach. Astronauta zaczyna zakładanie tego stroju od założenia urządzenia zbierającego mocz i zamocowania go w pasie. Następnie zakładana jest bielizna wykonana z elastycznej siatki z wplecionymi cienkimi rurkami z tworzywa sztucznego. Gdy astronauci pracują, rurkami tymi krąży schładzana woda, która zapobiega przegrzewaniu się organizmu.
Wewnętrzna warstwa skafandra jest wykonana z włókien nylonowych. Wewnątrz znajduje się tlen, niezbędny astronaucie do oddychania. Ciśnienie tlenu utrzymywane jest na poziomie ok. 1/3 normalnego ciśnienia na Ziemi. Należy pamiętać, że czytaj dalej
Rakiety początkowo zostały wymyślone jako broń. Dzisiaj potężne rakiety wynoszą w kosmos satelity, ludzi i przeróżne urządzenia. Jednakie rakiety przenoszące głowice nuklearne stanowią dziś jedno z poważniejszych zagrożeń dla większości ludzi na całym świecie.
Pierwsze rakiety wystrzelono około 800 lat temu. Na początku XII wieku Chińczycy użyli ich podczas walk z najazdem mongolskim. Chińskie rakiety z tamtego okresu były napędzane prochem strzelniczym, podobnie jak dzisiejsze ognie sztuczne. Umocowane do strzał lub włóczni były bronią skuteczną i przerażającą. Mongołowie byli pod wrażeniem tej nowej broni. Wspomożeni chińską technologią sami zaczęli i używać rakiet w walkach w Europie i z Arabami. Ci ostatni przejęli umiejętność konstruowania rakiet i zaczęli ich używać w walce przeciwko i chrześcijańskim królestwom w Ziemi Świętej. Z kolei francuscy krzyżowcy nauczyli się ich konstrukcji od Arabów, wprowadzając je na pola bitewne Europy.
czytaj dalej
W czasie walk o Orlean w roku 1429 wojska francuskie, dowodzone przez Joannę d’Arc używały rakiet. Jednakże wkrótce rakiety zniknęły z arsenałów wyparte przez celniejszą i skuteczniejszą broń palną.
A Rosyjski nauczyciel i konstruktor K. Ciołkowski przy pracy nad jednym ze swych modeli rakiet. Po wielu latach Ciołkowskiego nazwano „ojcem lotów kosmicznych”.
Od XVI w. rakiet używano na pokazach ogni sztucznych, początkowo we Włoszech a wkrótce w całej Europie. Europejczycy przypomnieli sobie o rakietach jako broni pod koniec XVIII wieku. W 1792 r. oddziały brytyjskie walczące w Indiach zostały ostrzelane małymi rakietami obitymi blachą. Okazały się one bronią tak skuteczną, że pułkownik Congreve, dyrektor londyńskiego laboratorium Woolwicha, zdecydował wyprodukować broń rakietową dla armii brytyjskiej. Do 1804 r. stworzył z prostej rakiety broń o wielkiej jak na owe czasy sile rażenia wyposażoną w głowicę wybuchową bądź zapalającą. Niestety, celność rakiet znowu pozostawiała wiele do życzenia. Dopiero w 1844 r. czytaj dalej
W przypadku broni rakietowej podstawowym problemem zawsze był zasięg. Aby rakieta mogła polecieć dalej powinna być większa, aby pomieścić więcej prochu lub innego paliwa. To z kolei zwiększało masę rakiety czyniąc ją trudniejszą do napędzania i zasięg znowu był ograniczany.
Rozwiązanie tego problemu zostało wymyślone przez Francuza Freziera, a wprowadzone do użytku przez angielskiego pułkownika Boxera w 1855 roku. Chodziło otóż o połączenie razem dwóch rakiet, jedna za drugą. Gdy część tylna wypaliła już swoje paliwo, ładunek wybuchowy oddzielał część przednią, zapalając jednocześnie umieszczone w niej paliwo. Ta pierwsza rakieta wielostopniowa miała większy zasięg od rakiety jedno-stopniowej o takiej samej masie, gdyż tylko jej część miała dolecieć do celu. Rosjanin Konstanty Ciołkowski już w roku 1883 wykazał teoretycznie, że rakiety wielostopniowe są w stanie wynieść obiekty z Ziemi w przestrzeń kosmiczną. Ciołkowski, niedoceniany przez współczesnych, został przez następców nazwany „ojcem lotów czytaj dalej
W USA prace nad rakietami prowadziła grupa entuzjastów pod kierownictwem fizyka Roberta Goddarda. Chociaż ograniczeni brakiem wsparcia finansowego jakiejkolwiek instytucji rządowej, osiągnęli oni pokaźne sukcesy, między innymi wystrzelili w 1926 r. pierwszą w świecie rakietę na paliwo ciekłe. Prace kontynuowano także po śmierci Goddarda w 1945 roku. Po wojnie USA i ZSRR uzyskały wgląd do niemieckiej technologii rakietowej. Od tego czasu broń rakietowa zaczęła zajmować coraz bardziej znaczące miejsce w arsenałach wielkich mocarstw. „Zimna Wojna” między ZSRR a państwami zachodnimi, z USA na czele, spowodowała w latach 50. rozwój między-kontynentalnych strategicznych pocisków rakietowych – nosicieli głowic nuklearnych.
Stany Zjednoczone zostały z początku nieco w tyle, czekając na skonstruowanie niewielkiej bomby wodorowej, która wymagałaby do przeniesienia nad terytorium przeciwnika mniejszej rakiety. Poza tym USA miały potężną flotę bombowców strategicznych rozmieszczonych w dogodnie położonych bazach wokół ZSRR. Rosjanie czytaj dalej
Dysponując takimi rakietami, naukowcy radzieccy posiedli narzędzie umożliwiające wyniesienie niewielkiego obiektu na orbitę okołoziemską. W październiku 1957 roku, Sputnik 1, pierwszy sztuczny satelita Ziemi, nadał sygnały do naukowców, rozpoczynając erę kosmiczną.
Amerykanie byli zaskoczeni, lecz wspomagani przez nie byle jakiego eksperta jakim był Werner von Braun szybko, bo w ciągu 4 miesięcy, umieścili na orbicie swojego satelitę. Wpływ von Brauna na amerykański program budowy rakiet był nieprzerwany, aż do zakończenia programu Apollo. Program ten doprowadził w 1969 roku do wyniesienia człowieka na Księżyc za pomocą gigantycznych trójstopniowych rakiet Saturn V.
Trzecia zasada dynamiki Newtona stwierdza, że każdemu działaniu towarzyszy równe co do wartości, lecz przeciwnie skierowane, przeciwdziała
nie. Przykładowo, gdy wyskoczymy z małej łódki na brzeg, to skacząc wprawimy łódkę w ruch oddalający ją od brzegu. Rakiety poruszają się na tej samej zasadzie. Napędzane są przez wyrzucany z dużą prędkością strumień materii, czytaj dalej