Lesplorazione spaziale è l'esplorazione materiale dello spazio eseguita mediante veicoli spaziali, con o senza equipaggio a bordo. Rientra all'interno dell'astronautica.
Storia
Premesse Le motivazioni ideali all'origine dei viaggi spaziali e dell'astronautica sono state molteplici e variabili nelle diverse epoche storiche. L'esplorazione dell'ignoto, il progresso scientifico, quello tecnologico, e la competizione internazionale tra le potenze del nostro pianeta sono stati i motori più forti. I moventi Un potente motore allo sviluppo tecnologico necessario ad effettuare i primi viaggi spaziali partì dalla ricerca di prestigio e dalla necessità di supremazia tecnologica da parte di alcuni stati, motivi per cui nacque la corsa allo spazio dagli anni cinquanta del XX secolo.
Attualmente tuttavia gli scopi prevalenti delle missioni robotiche nello spazio sono scientifici: astrofisica, astronomia, osservazione della Terra e monitoraggio delle risorse del pianeta, geofisica e geodesia, controllo del territorio, navigazione assistita, studio del sistema solare, telecomunicazioni televisive ed internet. L'astronautica attuale, con il lavoro di astronauti in orbita attorno alla terra spazia in settori che vanno dagli ambiti medici, dalla scienza dei materiali, della propulsione, del comportamento ed altri ancora.
Nel corso della storia l'interesse e lo studio dello spazio extraterrestre da parte umana risale comunque a epoche remote e difficilmente identificabili. Fin dalle prime testimonianze relative ad epoche preistoriche l'uomo ha osservato e rappresentato elementi celesti, ma solamente dalla seconda metà del XX secolo, con l'evoluzione delle tecnologie aerospaziali, si è potuto fisicamente iniziare l'esplorazione spaziale.
Le osservazioni del cielo in epoca primitiva ed antica Le stelle sono sempre state sotto osservazione di studio da parte degli uomini antichi e di molte civiltà come gli aztechi, cinesi, indiani, gli arabi, i popoli della Mesopotamia e dell'antica Grecia attraverso i vari eventi come le eclissi lunari e solari riuscirono a mantenere i loro calendari precisi. I due più grandi astronomi dell'antichità furono Ipparco e Tolomeo. Queste prime osservazioni astronomiche furono fatte completamente ad occhio nudo e quindi con risultati bassi. Successivamente con l'invenzione del telescopio c'è stato un grande impulso ed ampliamento dell'astronomia mediante l'osservazione del cielo.
Inizio dell'astronomia moderna L'invenzione del telescopio ha un'origine molto controversa, ma generalmente viene attribuita a Hans Lippershey, un produttore di lenti olandese, che lo costruì nel 1608. L'anno successivo, nel 1609, l'astronomo italiano Galileo Galilei ha introdotto uno dei primi telescopi registrati nella storia ottenendo diverse osservazioni astronomiche che lo portarono a proporre il sistema eliocentrico. Le osservazioni di Galileo includono la scoperta delle macchie solari, maggiori dettagli della Luna e la scoperta dei principali satelliti di Giove.
Lo sviluppo di motori a razzo fino alla metà del XX secolo
Molto prima della reale possibilità di affrontare i viaggi spaziali, la questione venne affrontata da scrittori di fantascienza come Jules Verne e H. G. Wells. L'inizio pratico dell'astronautica si ha con l'invenzione dei missili con motori a razzo a propellente liquido.
Il primo razzo a propellente liquido venne progettato e costruito da Pedro Paulet. Il motore pesava 2,5 kg, aveva una spinta di 200 libbre (circa 90 Kg) ed era alimentato da un componente costituito da perossido di idrogeno e benzina. Il motore di Paulet venne testato su un banco prova ma non fu sperimentato in volo.
Successivamente il professore americano Robert Goddard nel 1912 e lo scienziato tedesco Hermann Julius Oberth nel 1923 migliorarono i motori sperimentali basati sulla concezione iniziale di Paulet. Goddard eseguì con il suo motore, alimentato da ossigeno liquido e benzina, il primo lancio di un razzo a propellente liquido nel 1926..
Tra le persone che hanno contribuito maggiormente allo sviluppo dell'astronautica nella sua fase iniziale vi sono prima di tutti Konstantin Tsiolkovsky, che teorizzò molti aspetti del volo spaziale e della propulsione missilistica. Esso viene considerato il padre del volo spaziale umano e il primo uomo a concepire l'ascensore spaziale. Il suo lavoro più famoso fu Исследование мировых пространств реактивными приборами; (Issledovanie mirovych prostranstv reaktivnymi priborami, L'esplorazione dello Spazio cosmico per mezzo di motori a reazione), che pubblicò nel 1903, il primo trattato accademico sulla missilistica.
Robert Goddard, Hermann Oberth, Sergej Korolëv furono altri personaggi fondamentali, e applicativamente sopra tutti Wernher von Braun, padre della missilistica prima tedesca e poi statunitense. Le basi tecnologiche dell'astronautica moderna arrivano dallo studio e dall'applicazione, principalmente a scopo bellico, da parte della Germania nazista dei missili balistici.
Fuori dall'atmosfera terrestre Durante la seconda guerra mondiale, lo scienziato tedesco Wernher von Braun realizzò i missili V2 che furono i primi oggetti, durante un test, a riuscire a lasciare l'atmosfera terrestre il 3 ottobre 1942. Durante voli preliminari a scopo scientifico, nel 1944, a Peenemuende effettuarono voli di test entrando nella termosfera e raggiungendo un apogeo di 189 km con un prototipo di razzi sonda per una futura versione con carichi scientifici del razzo allo scopo di misurare raggi cosmici, flusso meteorico, eccetera. L'arrestarsi dei successi militari tedeschi e la conseguente spinta a esclusivi fini militari della ricerca missilistica, che peraltro fece rischiare a Von Braun il carcere per comportamento antipatriottico dato il progredire dei suoi esperimenti ai fini dell'esplorazione spaziale e la successiva sconfitta bellica della Germania, interruppero il progresso del progetto a fini scientifici.
La prima immagine ottenuta dallo spazio fu presa durante un volo suborbitale dove gli Stati Uniti d'America lanciarono appunto un vettore tedesco V2 il 24 ottobre 1946, in grado di scattare una fotografia ogni 1,5 secondi.
I primi voli orbitali dalla seconda metà del XX secolo
Il primo oggetto lanciato in orbita attorno alla Terra è stato lo Sputnik 1 nel 1957 dall'Unione Sovietica. Gli strumenti a bordo dello Sputnik 1 rimasero funzionanti per 21 giorni. Infine, esso bruciò durante il rientro in atmosfera il 3 gennaio 1958 dopo circa 1.400 orbite e 70.000.000 km.
Seguirono ad esso i primi voli con equipaggi animali. La celebre cagnetta Laika, lanciata nello spazio nel secondo volo orbitale terrestre il 3 novembre 1957, divenne il primo essere vivente a entrare in orbita, o comunque il primo essere vivente superiore, considerando il fatto che sullo Sputnik 1 vi fossero sicuramente microorganismi.
I cani Belka e Strelka trascorsero un giorno nello spazio a bordo del Korabl-Sputnik-2 (Sputnik 5) il 19 agosto 1960 prima di tornare a Terra. Erano accompagnati da un coniglio grigio, 42 topi, 2 ratti, mosche e un certo numero di piante e funghi; tutti i passeggeri sono sopravvissuti. Erano le prime creature terrestri ad andare in orbita e ritornare vivi.
L'esplorazione umana: Cosmonauti e Astronauti
Sempre nell'ambito del programma sovietico il 12 aprile 1961 il cosmonauta Jurij Gagarin fu il primo essere umano a volare nello spazio esterno, mentre Valentina Vladimirovna Tereškova è stata la prima donna ad andare nello spazio, il 16 giugno 1963, e l'unica fino alla prima missione di Svetlana Evgen'evna Savickaja. La prima attività extraveicolare (EVA) della storia fu fatta dal cosmonauta Aleksej Archipovič Leonov, durante la missione Voschod 2, il 18 marzo 1965. La prima donna fu invece la stessa Svetlana Evgen'evna Savickaja, il 25 luglio 1984, mentre era a bordo della stazione spaziale Salyut 7.Gagarin al suo rientro venne "battezzato" cosmonauta (marinaio dell'universo), mentre gli Stati Uniti, in occasione del volo suborbitale Mercury-Redstone 3 di Alan Shepard, crearono il termine astronauta (marinaio delle stelle); entrambi i termini derivano dalla lingua greca. Le vittime
Nella storia della gara spaziale russo-americana si crearono diversi tragici eventi, che costarono la vita a cosmonauti e astronauti: alcuni di essi morirono durante missioni spaziali, altri durante la fase di addestramento o nel corso di collaudi. Nel 1971, quando l'Apollo 15 lasciò la superficie lunare, venne lasciato sul posto un "monumento", una statuetta chiamata Fallen Astronaut, e una targa con incisi quattordici nomi di astronauti e cosmonauti di entrambe le nazioni, otto americani e sei sovietici, che persero la vita nell'impresa spaziale. L'elenco comprende però anche i nomi di Pavel Beljaev ed Ed Givens, morti prematuramente per altre cause..
Il 23 marzo 1961, durante un allenamento in atmosfera di ossigeno puro, morì il cosmonauta Valentin Bondarenko. Dopo 6 anni da questa tragedia, analogamente, in America il 27 gennaio 1967 durante le prove a terra dell'Apollo 1 ci fu un incendio che uccise i tre i membri dell'equipaggio - Virgil Grissom, Edward White e Roger Chaffee. Nella cabina vi era ossigeno puro, in genere utilizzato dagli americani a pressione ridotta in modo da riottenerne la stessa pressione parziale anche in fase operativa, mentre i sovietici utilizzavano aria (queste differenze tecniche causarono qualche difficoltà nell'incontro russo-americano del Programma test Apollo-Sojuz).
Il 24 aprile 1967, sulla Soyuz 1, Vladimir Komarov morì durante l'atterraggio a causa di un malfunzionamento del paracadute del modulo di discesa. Il 30 giugno 1971 al momento del rientro della Soyuz 11 si verificò una depressurizzazione del lander. Morirono tutti e tre i membri dell'equipaggio - Georgij Dobrovol'skij, Vladislav Volkov, Viktor Patsayev.
Il 15 novembre 1967 il pilota dell'aereo-razzo X-15 Michael Adams raggiunse una quota di 81 km, ma il velivolo si distrusse durante la discesa e il pilota rimase ucciso.
Robert Henry Lawrence, Clifton Williams, Charles Bassett, Elliot See e Theodore Freeman morirono in velivoli da addestramento. I loro nomi sono immortalati sul "Mirror Space".
Dal 1971 fino alla fine della corsa allo spazio non vi furono più vittime. Due incidenti si sono poi verificati alle navette spaziali, in occasione del disastro dello Space Shuttle Challenger e del disastro dello Space Shuttle Columbia: nei due incidenti persero la vita 14 astronauti.
Altri astronauti e cosmonauti morirono in missioni non spaziali, come il sovietico Yuri Gagarin, il primo uomo a raggiungere lo spazio, che incontrò la morte nello schianto del suo aereo MiG-15 nel 1968, e i quattro statunitensi che persero la vita nel 1982 nell'incidente del velivolo T-38 Talon dell'United States Air Force Thunderbirds (1982 Thunderbirds Indian Springs Diamond Crash).
Lo Space Mirror Memorial, o Astronaut Memorial, è un altro monumento sito al John F. Kennedy Space Center Visitor Complex a Merritt Island, in Florida, che commemora vittime di missioni americane: stranamente, nell'elenco manca Joseph A. Walker, ma è riportato Sonny Carter, deceduto prematuramente in un incidente aereo che ha coinvolto un volo di linea.
Le missioni lunari