В конце XIX столетия (1881 год) русский революционер-народоволец Николай Кибальчич, приговоренный к смертной казни за убийство царя Александра II, за несколько дней до казни сделал первые наброски и расчеты (очевидно, впервые в России) ракетного летательного аппарата.

     Примерно  в это же время (конец XIX столетия) калужский преподаватель гимназии Константин Эдуардович Циолковский, страстный мечтатель и ученый-самоучка, впервые теоретически обосновывает принцип реактивного движения. В 1903 году издается его труд «Исследования мировых пространств реактивными приборами». Спустя некоторое время, а именно в 1929 году, издается его вторая книга по основам ракетоплавания «Космические ракетные поезда». В «Трудах о космической ракете» он подводит черту под своими работами в области космоплавания. В них он убедительно доказал, что единственно возможным двигателем для полета в пустоте (космическом пространстве) является ракета и теоретически обосновал возможность достижения ближайших к Земле небесных тел с помощью «ракетных поездов» т.е. многоступенчатых ракет-носителей, отбрасывающих свои отработавшие ступени. Этим достигалось снижение остаточного веса ракеты-носителя и наращивание за счет этого ее скорости.

     За  этот неоценимый вклад в теорию космоплавания  калужский учитель К.Э. Циолковский  обрел всемирную известность  и по праву считается основоположником теоретической космонавтики.

     Примерно  в это же время (первое десятилетие  XX столетия) на космическом небосводе России вспыхнула еще одна яркая звезда – Фридрих Артурович Цандер.

     Слушая  рассказы отца о черных безднах, разделяющих  звезды, о множестве иных миров, которые наверняка есть, пусть очень далеко, но есть, Фридрих ни о чем другом думать уже не мог. У одних людей жизнь заслоняет собой все эти мысли детства, а у Цандера мысли эти заслонили всю его жизнь.

     Он  окончил Политехнический институт в Риге, учился в Германии и снова в Риге. В 1915 году война переселила его в Москву. Теперь он занимается только полетом в космос. Нет, конечно, помимо этого он работает на авиазаводе «Мотор», что-то делает, считает, чертит, но все мысли его в космосе. Ослепленный своими мечтами, он уверен, что убедит других, многих, всех в острой необходимости межпланетного полета. Он открывает перед людьми фантастическую картину, однажды открывшуюся ему, мальчику:

     «Кто, устремляя в ясную осеннюю  ночь свои взоры к небу, при виде сверкающих на нем звезд не думал о том, что там, на далеких планетах, может быть, живут подобные нам разумные существа, опередившие нас в культуре на многие тысячи лет. Какие несметные культурные ценности могли бы быть доставлены на земной шар земной науке, если бы удалось туда перелететь человеку, и какую минимальную затрату надо произвести на такое великое дело в сравнении с тем, что бесполезно тратится человеком».

     Один  крупный инженер вспоминает: «Он  рассказывал о межпланетных полетах  так, как будто у него в кармане  был ключ от ворот космодрома». Да ему нельзя не верить. И люди верят  ему. Пока он говорит. Но он замолкает  и тогда многие начинают думать, что, наверное, он все-таки сумасшедший.

     А он голодал когда делал расчеты  крылатой машины, которая смогла бы унести человека за пределы атмосферы. Работа эта так поглотила его, что он ушел с завода и 13 месяцев  занимался своим межпланетным кораблем. Совершенно не было денег, он попал в большую нужду, но продолжал заниматься своими расчетами. Любые дела и разговоры, не связанные с межпланетными путешествиями, его не интересовали. Он считал Циолковского гением, мог сутками сидеть за столом со своей полуметровой логарифмической линейкой и утверждать при этом, что нисколько не устал. В угаре неистовой работы он вдруг стискивал на затылке пальцы и, не замечая никого вокруг, повторял горячо и громко: 

• На Марс! На Марс! Вперед, на Марс!

     Как легко было ошибиться в нем, приняв за фанатика – не более, за одержимого изобретателя мифического аппарата, воспаленный мозг которого не знал покоя.

     Но  он не был таким чудаком. Много  лет спустя член-корреспондент АН СССР И.Ф. Образцов так скажет о Фридрихе Артуровиче:

     «Особенностью творческого метода Цандера была глубокая математическая разработка каждой поставленной перед собой проблемы. Он не просто теоретически глубоко разрабатывал рассматриваемые вопросы, а с присущей ему ясностью изложения старался дать свое толкование волновавшей его проблемы, найти пути к ее практической реализации». Прежде всего Цандер был инженером, и не просто инженером. «Первый звездный инженер, мозг и золото космоплавания», - так отозвался о нем Циолковский.

     А в это самое время будущий  выпускник МВТУ им. Баумана Сергей Павлович Королев, юноша,  страстно влюбленный в небо, конструировал и строил планера, и сам на них летал. Нет, это был еще не тот Королев, конструктов ракетно-космических систем, о котором мир узнает ровно через полвека. На этом отрезке жизненного пути молодого инженера и пилота манила стратосфера и способы ее достижения. Выбор, как и следовало ожидать, тоже остановился на ракете. А знакомство с трудами Циолковского и лично с Цандером окончательно определило направление дальнейших поисков конструктора Королева – ракетоплан. Знакомство с Тихонравовым и Победоносцевым, а также с газодинамической лабораторией (ГДЛ) в Ленинграде подтолкнуло его к созданию аналогичного центра в Москве, оформившегося в группу изучения реактивного движения (ГИРД) при Осоавиахиме 1930 году. Начальником ГИРДа был назначен Королев, а ее лидером, безусловно, был Цандер. А 17 августа 1933 года на полигоне в Нахабино стартовала первая советская ракета – знаменитая «девятка». Сохранился даже «Акт о полете ракеты ГИРД Р–1», – так называли «девятку», из которого следовало, что полет ракеты продолжался 18 секунд и она достигла высоты 400 метров. Глубокой осенью, когда уже выпал снег, стартовала вторая ракета ГИРД-X – полностью жидкостная, с двумя – спиртовым и кислородным – баками, задуманная Цандером и осуществленная его соратниками по первой бригаде. Эти две ракеты стали действительно историческими: с них начинается летопись советских жидкостных ракет. 

     3. Инновации в освоении  космоса

     Роботы  должны стать главными помощниками  человека в освоении космоса. На пути к созданию "космических аватаров" у России есть свои успехи. Рассказывает академик Российской академии космонавтики Валерий Богомолов

     В мировой космонавтике всё больше склоняются к мнению, что настало  время если не совсем заменить человека в космосе, то, по крайней мере, значительно облегчить труд космонавта. Для этого нужно развивать робототехнику. И у России на этом поприще тоже успехи есть.

     3.1 Роботостроение в  России

     Роботы  должны стать главными помощниками  человека в освоении космоса. В этом сегодня уверены многие инженеры и конструкторы. Исполнительные и трудолюбивые машины, управляемые автоматической программой или по командам с Земли, не нуждаются в еде, питье и способны работать в крайне неблагоприятных условиях. Что еще важнее, потеря автоматического исследователя гораздо предпочтительнее гибели космонавта.

     Хотя  разработка и производство роботов - занятие недешевое, выгода от их использования  очевидна. Роботостроение - высокотехнологичная  отрасль, настоящий двигатель прогресса. Требования, предъявляемые к современным роботам таковы. Они должны перенести запуск в космос, работать в сложных условиях враждебной среды, весить как можно меньше, потреблять мало энергии и обладать чрезвычайной надежностью. Земная машина, обладай она такими характеристиками, была бы настоящей мечтой инженера.

     В Советском Союзе одним из пионеров роботостроения был Владимир Бармин, генеральный конструктор КБОМ (Конструкторского бюро общего машиностроения). Под его  руководством были разработаны стартовые комплексы для многих ракет конструкции Сергея Королева. Он же одним из первых начал разрабатывать космических роботов.

     Именно  Владимир Бармин руководил созданием  автоматических устройств для исследования Луны и Венеры. Один из таких роботов  взял пробу лунного грунта с глубины 2 метров и обеспечил его доставку на Землю. С помощью другого были взяты образцы грунта в трех точках поверхности Венеры, получена и передана по радиоканалу на Землю информация о химическом составе венерианской почвы.

     Самыми  известными советскими роботами были легендарные "Луноходы". Созданные на заводе имени Лавочкина, самоходные аппараты отработали в три раза дольше первоначально рассчитанных ресурсов. По поверхности Луны луноходы проехали 50 километров и передали на Землю почти 300 лунных панорам и 100 тысяч фотографий.

     Автоматы  собирают научную информацию не только в Солнечной системе. Есть роботы, которые получают данные о звездах  и галактиках в десятках и сотнях световых лет от Земли.

     Нынешние  роботы, в основном, наблюдают и исследуют. Смогут ли автоматы совсем заменить человека в космосе?

     Отвечает  генеральный конструктор РКК  Энергия Виталий Лопота: "Я  считаю, что ближайшее будущее  российской космонавтики и космонавтики вообще - это гибрид или комбинация человека и робототехники. Нам нужно повышать эффективность работы людей на орбите. Я имею в виду не только космонавтов, но и космонавтов тоже. Робототехнические технологии - это та ближайшая задача, которую мы должны реализовать".

     В ближайшей перспективе роботы должны научиться выводить на орбиту полезные грузы и работать в открытом космосе. Но даже самые совершенные механизмы, как и обычные земные объекты, нуждаются в управлении, контроле, ремонте и техническом обслуживании. Поэтому к звездам человек и его помощник-робот должны двигаться вместе.

     О современных российских достижениях  в робототехнике рассказывает Валерий  Павлович Богомолов, заведующий лабораторией космической робототехники Центрального НИИ машиностроения, академик Академии проблем безопасности, обороны и  правопорядка, Российской академии космонавтики имени Циолковского, Академии изобретательства.

     3.2 10 космических инноваций,  которыми люди  пользуются ежедневно

     Некоторые даже самые привычные и приземленные вещи имеют вполне космические корни. Так, изобретательская деятельность NASA выходит за рамки «внеземных» проектов. Решения, найденные в лабораториях агентства часто оказываются оптимальными для использования во множестве других сфер. Еще в 1976 году эксперты NASA начали издавать ежегодный бюллетень с указанием технологий, появление которых так или иначе связано с проводимыми ими исследованиями. И чего только там только нет…

     10. Невидимые зубные  скобы

     Впервые они появились на рынке в 1987 году, и теперь их выпускают самые разные фирмы. В их основе – прозрачный поликристаллический оксид алюминия (translucent polycrystalline alumina – TPA), что изначально предназначался для защиты инфракрасных антенн станций сопровождения ракеты с тепловой системой самонаведения. Эта разработка появилась в результате сотрудничества компании Ceradyne и одной из группы исследователей NASA.

     В то же время другой производитель, Unitek, раздумывал над тем, как усовершенствовать  «брейсы». Оказалось, что TPA отлично  подходит в роли базового материала. Сегодня прозрачные скобы – один из самых успешных товаров в стоматологической индустрии.

     9. Линзы, устойчивые  к царапинам 

     В 1972 году Управление по контролю за продуктами и лекарствами США настояло на том, чтобы производители очков  обратились к пластику, что был  устойчивей к ударам, дешевле, легче, и, наконец, лучше абсорбировал ультрафиолет, чем стекло. Вот только есть незадача: несмотря на многочисленные плюсы был один весомый минус — царапины. Но через какое-то время проблема была решена благодаря применению специального покрытия, разработанного NASA для того, чтобы защитить поверхность космического оборудования. Применение технологии на линзах позволило из сделать в 10 раз устойчивей к образованию царапин.

     8. Эластичная «умная»  пенка 

     Сегодня ее применяют при создании матрасов, и эта пена многим помогает спать  лучше. А изначально ее придумывали  для того, чтобы минимизировать чувствительность приземлений: ею обшивали сидения в  космических кораблях.

     По  сути это – специальный пластик, который возвращается в прежний вид даже после десятикратного сжатия. Сегодня он используется также и в гражданской авиации, а также в медицине.

     7. Ушной градусник 

     Такие инфракрасные (и, кстати, «супербыстрые») термометры появились в 1991 году. В  их основе лежит технология, которую в NASA применяли для измерения температуры звезд (однако неслабо). «Инфракрасный» метод использовала компания Diatek, которая и выпустила первый такой градусник.

     Изобретение ускорило и упростило процесс  измерения температуры. При чем, не только для всех и каждого, но, в первую очередь, для медсестер, которые каждый день проверяли состояние десятков пациентов и, соответственно, тратили много времени только лишь на то, чтобы измерить температуру. Теперь же на одного пациента уходит несколько секунд!

     6. Спортивная обувь:  стельки

     Когда Нил Армстронг говорил про  «огромный шаг для человечества», он, пожалуй, даже не догадывался, сколько  значений приобретет эта фраза. Ведь в комплект костюма, разработанного для миссии, входила также специальная обувь со стельками, уменьшающими давление на ногу и ступню, и «системой вентиляции». В скором времени примерно такую же технологию взяли на вооружение компании по производству спортивной обуви. Так, в середине 80-х это сделала фирма KangaROOS, чуть позже – AVIA. Ну а дальше, как говорится, больше.