Цели и задачи космической биотехнологии

Уровень                                                  Описание

0 Данные, поступающие непосредственно от устройства, без служебных данных  (синхронизационные фреймы, заголовки, повторы).

1a Реконструированные данные устройства, снабженные маркерами времени, радиометрическими коэффициентами, эфемеридами (орбитальными координатами) спутника.

1b Данные уровня 1a, преобразованные в физические единицы измерения.

2 Производные геофизические переменные (высота океанических волн, влажность почвы, концентрация льда) с тем же разрешением, как у данных уровня 1.

3 Переменные, отображенные в универсальной пространственно-временной шкале, возможно дополненные интерполяцией.

4 Данные, полученные в результате расчетов на основе предыдущих уровней.

 

5. Программа пилотируемых полетов.

Первый и сразу орбитальный  пилотируемый космический полёт  выполнил 12 апреля 1961 года СССР, который  стал первой космической сверхдержавой. Первый пилотируемый космический корабль  «Восток» с первым космонавтом Юрием  Алексеевичем Гагариным на борту  совершил один виток вокруг планеты  и благополучно доставил космонавта на Землю.

Второй (и одной из двух на последующие 4 десятилетия) страной, начавшей выполнять пилотируемые космические  полёты, стали Соединённые Штаты  Америки. Первый суборбитальный полёт  космического корабля США «Меркурий-Редстоун-3»  с астронавтом Аланом Шепардом осуществлён 5 мая 1961 года. 20 февраля 1962 года США  провели первый орбитальный пилотируемый космический полёт корабля «Меркурий-Атлас-6»  с астронавтом Джоном Гленном.

Уже через два года после  начала освоения космоса человеком  полетела первая женщина-космонавт  — Валентина Владимировна Терешкова. Её полёт в одиночку на космическом  корабле «Восток-6» состоялся 16 июня 1963 года. США осуществили первый полёт женщины-астронавта Салли  Райд в составе смешанного экипажа в 1983 году.

Первый в мире выход  в открытый космос из космического корабля в скафандре произвёл космонавт СССР Алексей Леонов 18 марта 1965 года, первый выход в космос женщины-космонавта сделала Светлана Савицкая в 1984 году.

По состоянию на 2008 год  самый длительный 437-суточный космический  полёт осуществил российский космонавт  Валерий Поляков в январе 1994 —  марте 1995 гг. Самый длительный общий  палёт (803 суток) за несколько полётов имеет российский космонавт Сергей Крикалёв. Самое длительное непрерывное пребывание на орбите космонавтов и астронавтов (3644 суток) произошло с сентября 1989 по август 1999 гг.

 

Первой и единственной страной, начавшей эксплуатацию пилотируемых многоразовых транспортных космических  кораблей серии «Спейс Шаттл», стали США. Первый корабль этой серии «Колумбия» стартовал спустя ровно 20 лет после начала пилотируемой космонавтики — 12 апреля 1981 года. СССР провёл первый и последний запуск многоразового корабля «Буран» в 1988 году; впервые полёт челнока прошел в режиме автоматики, хотя «Буран» мог летать и под управлением экипажа.

Самая высокая орбита в 1374 км была достигнута при полёте американского  корабля «Джемини-11» в 1966 году. Полёты кораблей «Спейс Шаттл» к орбитальному космическому телескопу «Хаббл» выполнялись по орбитам с высотой около 600 км. Наиболее же часто пилотируемые полёты выполняются на высотах от 200 до 300 км, именно на таком удалении от Земли совершает свой полёт и современная Международная космическая станция. Отметим, что по окончании программы «Спейс Шаттл» высоту полета МКС стали постепенно поднимать до значения около 400 км. Это связано с тем, что на такой высоте «трение» меньше, шаттлы же по баллистическим причинам могли летать к МКС лишь на высоту до 300 км.

Пилотируемые полёты за пределы  земной орбиты выполнялись только астронавтами США по лунной пилотируемой космической  программе «Аполлон». Первый полёт  за пределы орбиты Земли выполнил в 1968 году экипаж космического корабля  «Аполлон-8», совершивший облёт Луны. Посадка на Луну и возвращение  на Землю выполнялась 6 раз астронавтами из экипажей кораблей США «Аполлон-11—17» (за исключением «Аполлон-13») с 16 июля 1969 года. Американская лунная пилотируемая программа была свёрнута после декабря 1972 года. В те же времена т. н. «лунной  гонки» СССР много лет разрабатывал собственные лунно-облётную и лунно-посадочную пилотируемые космические программы, но, несмотря на полное выполнение в  автоматическом режиме первой и высокую  степень готовности второй, не завершил их.

Китайская Народная Республика стала третьей космической сверхдержавой 15 октября 2003 года, когда на космическом  корабле «Шэньчжоу-5» начал успешный полёт первый тайконавт Ян Ливэй. Предыдущие программы Китая по созданию пилотируемых космических кораблей в 1970-х и 1980-х годах не были завершены.

В 1990—2000-х годах собственные  программы пилотируемых космических  полётов имели Европа (Европейское  космическое агентство) и Япония. Однако создание космических кораблей — многоразовых европейского («Гермес») и японского (HOPE-X), а также капсульного  японского (Фудзи) после нескольких лет разработки было отменено. В Европе также рассматривались аванпроекты отдельных стран по созданию обычных пилотируемых космических кораблей и многоразовых пилотируемых транспортных космических систем следующего поколения (немецкий Зенгер-2, британский HOTOL и др.)

Начиная с 1978 года, на космических  кораблях СССР, США, России выполняются  полёты космонавтов и астронавтов  из нескольких десятков других стран, в том числе частных космических  туристов (см. Первые полёты космонавтов  различных стран мира). Китай объявил, что в будущем также планирует  предоставлять возможность запуска  на своих кораблях космонавтов других стран.

В мае 1996 года был объявлен конкурс Ansari X-Prize, по условиям которого 10 миллионов долларов могла получить любая частная компания, которая без государственной поддержки до конца 2004 года в течение двух недель дважды поднимет на высоту 100 км летательный аппарат с экипажем из трёх человек. Это подтолкнуло более 20 частных компаний и инициативных групп к созданию собственных вариантов средств доставки человека в околоземный космос. Поскольку разрабатываемым пилотируемым суборбитальным аппаратам не было необходимо достигать орбитальной скорости, они требовали значительно меньшего количества топлива и оснащались более простой тепловой защитой по сравнению с орбитальными космическими кораблями. Первый частный суборбитальный космический корабль «SpaceShipOne» был запущен 21 июня 2004 года компанией Scaled Composites.

Следует заметить, что в  предыстории пилотируемых космических  полётов были нереализованные проекты  суборбитальных полётов пилотируемых вариантов ракет Фау-2 (трофейных) в США и ВР-190 в СССР. Некоторые  сторонники конспирологических теорий заговоров утверждают, что неудачные пилотируемые полёты в СССР всё-таки были совершены в 1957—1959 гг.

Также ещё ранее в Нацистской Германии существовал проект «Америка»  для нанесения ударов по восточному побережью США с созданием  двухступенчатой межконтинентальной ракеты (МБР) A9/A10 «Amerika-Rakete», головная часть с боеголовкой которой совершала суборбитальный полёт и наводилась на цель сначала по радиомаяку, а затем — пилотом, покидающим кабину на парашюте и приводняющимся в Атлантическом океане. Испытания второй ступени А-9 проводились несколько раз, начиная с 8 января 1945 года, при этом согласно неподтверждённым данным на борту могли быть пилоты, которые в случае превышения в этих запусках высоты 100 км могли считаться первыми космонавтами. Пилотируемый космический полёт — путешествие человека в космос, на орбиту Земли и за её пределы, выполняемое с помощью пилотируемых космических аппаратов. Доставка человека в космос выполняется при помощи космических кораблей. Долговременное пребывание людей на орбите Земли обеспечивается за счёт использования орбитальных космических станций. Людей, совершающих космические полёты называют космонавтами. Страны, способные проводить космические полёты на собственных космических кораблях, запускаемых собственными ракетами-носителями, иногда именуют космическими сверхдержавами. Способности выполнять пилотируемые космические полёты предшествует способность страны, как космической державы, выполнять запуски на собственных ракетах-носителях собственных спутников. Ввиду требования намного больших экономических и интеллектуальных затрат и ресурсов число космических сверхдержав намного меньше, чем космических держав. На 2009 год пилотируемые космические полёты выполняются в России (ранее — в СССР, с 1961), США (с 1961) и КНР (с 2003). В 2004 году американской компанией Scaled Composites были совершены три суборбитальных пилотируемых космических полёта с использованием корабля SpaceShipOne.

6. Координатно-временное обеспечение

Уже в настоящее время  в повседневную практику вошли глобальные навигационные системы GPS (США) и  ГЛОНАСС (Россия). В ближайшие годы начнёт разворачиваться европейская навигационная система GALILEO и китайская Boidou. Безусловно, не избегут искушения создавать собственные навигационные системы другие крупные державы.

Дальнейшее развитие глобальных навигационных систем будет идти в направлении расширения их возможностей как по доступности всем потребителям, так и по точности и подробности  передаваемой информации.

В ближайшие годы будут  создаваться космические национальные, региональные и глобальные системы  контроля за местонахождением и перемещением транспортных средств, грузов, групп и даже отдельных биообъектов на суше, в море и в воздушном пространстве.

Безусловное развитие получит  система спасения «Коспас — SARSAT», которая уже к настоящему времени помогла спасти более 20 тысяч человек, потерпевших бедствие. Подобные системы станут непременными атрибутами жизни в XXI веке.

Неоценим вклад космической  информации в решении задачи картографирования  Земли, в совокупности с данными от геодезической и аэрофотосъемок позволяющей создавать и постоянно корректировать все более точные карты.

Невозможно представить  себе ведение боевых действий в XXI веке без использования средств для целенаведения высокоточного оружия.

Развитие многоцелевых пилотируемых орбитальных комплексов и средств  их транспортно-технического обеспечения  позволяет решать задачи ускоренной отработки в условиях космоса  приборов и систем перспективных  космических аппаратов, получать новые  результаты в области медицины, биологии, космической технологии, отрабатывать процессы сборки и обслуживания объектов на орбите, проводить научные исследования и эксперименты, реализовывать совместные проекты с зарубежными странами.