В понятие космических исследований входит исследование околоземного пространства, других тел Солнечной системы и межпланетного пространства, звезд и других явлений за пределами Солнечной системы, а также поиски внеземных форм жизни.
Эти исследования могут проводиться либо прямым методом - с использованием автоматических или пилотируемых космических летательных аппаратов, посылаемых в исследуемые области, либо путем дистанционных наблюдений с использованием орбитальных телескопов и других приборов.
Военные и разведывательные ведомства крупных стран используют спутники-разведчики, спутники раннего предупреждения и спутники радиоразведки для наблюдения за военными приготовлениями и запусками ракет других стран и для перехвата радиосообщений. Вооруженные силы обслуживаются также метеорологическими спутниками и спутниками связи
Поскольку такие исследования требуют огромных затрат, они финансируются в конечном счете государством.
Использование космоса финансируется более широко - не только правительствами, но и частными компаниями, которым космос дает для определенных видов деятельности особые преимущества, отсутствующие на Земле.
Главным из таких преимуществ является прямая видимость спутников связи, выведенных на геостационарную орбиту, с обширных пространств на поверхности Земли. Прямая видимость поверхности Земли необходима также для метеорологических и природоресурсных спутников. Также, по утверждению специалистов, весьма перспективным представляется проведение материаловедческих исследований в условиях невесомости на орбите, поскольку это может привести к разработке новых материалов с заданными свойствами. В финансировании таких исследований главную роль играют правительственные организации, хотя заключаются контракты и с частными промышленными предприятиями.
Как все начиналось
Космическую эру открыл Международный геофизический год (июль 1957 - декабрь 1958), по программе которого сотни ученых всего мира проводили координированные исследования верхних слоев атмосферы. США и СССР объявили, что их программы МГГ предусматривают запуск искусственных спутников Земли для исследования околоземного космического пространства.
Уведомлению, сделанному Советским Союзом, на Западе не придавали особого значения, пока 4 октября 1957 на орбиту не был выведен "Спутник-1". Через два месяца американский спутник "Вэнгард-1" вместе с ракетой-носителем ("Викинг - Аэроби-Хай") взорвался на стартовой площадке. Однако дублирующий проект Редстоунского арсенала и Лаборатории реактивного движения был наготове, и 31 января 1958 ракета "Юпитер-С" вывела на орбиту спутник "Эксплорер-1".
Американцы в космосе
В конце 1957 - начале 1958 года были проведены слушания Конгресса для выяснения причин, по которым СССР оказался первой страной, запустившей искусственный спутник Земли (ИСЗ). В связи с этими слушаниями президент Эйзенхауэр предложил изъять из компетенции вооруженных сил США космические программы невоенного характера и создать на основе национального консультативного комитета аэронавтики (образованного в 1918) новую организацию - Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Деятельность НАСА официально началась 1 октября 1958 года.
Первый космический полет человека, осуществленный СССР 12 апреля 1961, поставил президента Дж.Кеннеди перед необходимостью ответа на этот вызов. В своем выступлении перед Конгрессом 25 мая 1961 он выдвинул предложение об экспедиции на Луну "до конца этого десятилетия" в рамках программы "Аполлон".
Середина 1960-х годов, когда достигла апогея "лунная гонка" и были спроектированы и построены КК "Аполлон" и ракета-носитель "Сатурн-5" для доставки космонавтов на Луну, явилась периодом наибольшего роста НАСА и его фирм-подрядчиков. В 1960-е годы НАСА приступило к исследованиям Луны, а также планет Венеры и Марса с помощью автоматических межпланетных станций (АМС), к разработке ИСЗ для проведения исследований Солнца и звезд в ультрафиолетовой и рентгеновской областях спектра (что возможно лишь за пределами земной атмосферы) и к запускам экспериментальных метеорологических и связных ИСЗ.
Занятость в НАСА и его фирмах-подрядчиках пошла на убыль в конце 1960-х - начале 1970-х годов, когда были завершены развертывание программы "Аполлон" и полеты по этой программе (в том числе первый полет с высадкой на Луне в 1969). В связи с тем что начали преобладать национальные экономические интересы, амбициозные планы НАСА по дальнейшему исследованию космоса (в которых предусматривались, в частности, создание большой космической станции и экспедиция с высадкой на Марсе) были урезаны до многоразового воздушно-космического транспортного корабля "Шаттл", совершившего первый полет в 1981, и серии АМС для исследования планет (в частности "Викингов", запущенных в 1975 и имевших целью обнаружить признаки жизни на Марсе, и "Вояджеров", запущенных в 1977 и предназначенных для исследования внешних планет Солнечной системы, их спутников и колец).
На протяжении многих лет НАСА добивалось принятия решения о разработке проекта долговременной орбитальной станции, и, наконец, в 1984 президент Р.Рейган одобрил проект космической станции "Фридом", который в 1993 был преобразован в проект международной космической станции.
Еще одно крупное сокращение постигло НАСА в мае 1995 года. Невоенные программы этого управления были урезаны до уровня 1961 года, когда еще не начиналось развертывание программы "Аполлон". Многие подрядчики НАСА были вынуждены изыскивать побочные заказы. Самым значительным изменением явилась приватизация воздушно-космической транспортной системы "Шаттл" и его эксплуатации.
Главное управление НАСА находится в Вашингтоне. НАСА унаследовало от организации, на основе которой оно было создано, три научно-исследовательских центра: им. Лэнгли в Хамптоне (шт. Виргиния) (занимающийся в основном авиационной техникой); им. Льюиса в Кливленде (шт. Огайо) (новейшие реактивные двигатели и источники энергии для космоса); им. Эймса в Моффет-Филде (шт. Калифорния) (биологические исследования, возвращение в атмосферу и физика атмосферы).
Позднее к ним добавились, в частности, Центр космических полетов им. Годдарда в Гринбелте (шт. Миннесота) (управление разработкой научно-исследовательских ИСЗ, сеть слежения за спутниками НАСА и сбора соответствующих данных); Лаборатория реактивного движения (JPL) в Пасадене (шт. Калифорния) (разработка АМС и робототехники и управление системой наземных станций слежения и поддержания связи с АМС и высокоорбитальными ИСЗ); Центр космических полетов им. Дж.Маршалла в Хантсвилле (шт. Алабама) (ракетные двигатели, ракеты-носители, большие КЛА и материаловедение в условиях невесомости); Космический центр им. Дж.Кеннеди на о. Мерритт (шт. Флорида) (запуски кораблей "Шаттл" и управление запусками НАСА со стартовых площадок на полигонах ВВС);
Космический центр им. Джонсона в Хьюстоне (шт. Техас) (планирование космических программ, обучение экипажей и контроль за полетами кораблей "Шаттл"; разработка, планирование запусков и обслуживание космических станций); испытательно-пусковой комплекс на о. Уоллопс (шт. Виргиния) (запуск метеорологических ракет), и Летно-испытательный центр им. Драйдена близ базы ВВС им.Эдвардса (шт. Калифорния) (летные испытания самолетов).
В ближайшие пять лет Национальное космическое агентство по аэронавтике США (NASA) планирует затратить почти один миллиард долларов на реализацию проекта будущего.
По словам экспертов, инвестиции будут сделаны в революционный проект грядущего освоения космоса и путешествия на другие планеты, которые невозможно осуществить с помощью традиционных ракет, постепенно становящихся достоянием прошлого.
Нынешние ракеты, утверждают специалисты NASA, относительно медленны и крайне дороги из-за невероятно большого количества топлива, необходимого для преодоления земной гравитации.
Неэкономичной представляется и идея доставки топлива на орбиту для последующего использования межпланетными ракетами, чтобы они могли, отправляясь в обратный рейс, преодолевать силу притяжения других планет. Такие "манипуляции с топливом" добавят годы к и без того длительным путешествиям на другие планеты.
С другой стороны, ядерный реактор, способный служить для разгона и последующего замедления ракетных двигателей, позволит вдвое сократить путешествие к такой планете, как Плутон. Для современных ракет, использующих жидкое или твердое топливо, такой полет займет не менее 17 лет.
Это план вызвал возражение у ряда специалистов, которые опасаются, что аварии при запусках могут привести к скоплению радиоактивных материалов на околоземной орбите. В ответ на эти замечания, помощник главы NASA по вопросам науки Эд Вейлер отметил: "Вопросом номер один при разработке ракетных двигателей, работающих на ядерном топливе, будет их безопасность".