ruimtevaart

1.3.1 Bemande Russische ruimtevaart

In 1961 werd Joeri Aleksejevitsj Gagarin voor het eerst buiten de dampkring gebracht met een Vostok. Op 19 april 1971 werd het eerste experimentele ruimtestation, de Saljoet 1, in een baan om de aarde gebracht. Het was de eerste van de 6 Saljoet-stations, die later werden opgevolgd door de Mir. Dankzij deze ruimtestations konden sommige kosmonauten gedurende een half jaar tot meer dan een jaar in de ruimte verblijven, wat belangwekkende medische gegevens heeft opgeleverd. Om de sleur van het lange verblijf in de ruimte te breken, kregen de kosmonauten in Saljoet en Mir regelmatig bezoek van andere groepen kosmonauten, die dan een week tot een maand aan boord bleven. De Russen introduceerden in 1988 een eigen space shuttle, de Boeran, als opvolger van de Sojoez. Na de desintegratie van de Sovjet-Unie, begin jaren negentig, stortte de Russische ruimtevaart in. Het ruimtevliegtuig Boeran heeft sinds 1988 nooit meer gevlogen, en sinds de ontmanteling van het ruimtestation Mir, in maart 2001, beperkt de Russische bemande ruimtevaart zich tot pendelvluchten naar het Internationaal Ruimtestation.

1.4 Verenigde Staten

In de Verenigde Staten werd sinds 1945 verder geëxperimenteerd met de Duitse V-2-raketten. Duitslands grootste raketdeskundige, Wernher von Braun, was een van degenen die in de Verenigde Staten terechtkwamen na het beëindigen van de Tweede Wereldoorlog. Op 17 december 1946 bereikte een V-2 boven New Mexico een recordhoogte van 175 km. Op 24 februari 1949 bereikte een tweetrapsraket, bestaande uit een V-2 samen met een Amerikaanse raket, een nieuw hoogterecord van 375 km. In 1953 was uit de V-2 een nieuwe krachtige raket ontwikkeld, de Redstone. Een tweede model, Redstone-II, legde in 1957 een afstand van 2400 km af. Later kreeg deze raket de naam Jupiter. Op 31 januari 1958 werd met een speciale getrapte raket, met de Jupiter als basis, een eerste Amerikaanse kunstmaan, Explorer 1, in een baan rond de aarde gebracht. Inmiddels werd ook in 1958 de NASA opgericht, een instelling die de verantwoording kreeg voor alle civiele ruimtevaartontwikkelingsprogramma's. Sindsdien werd de ruimtevaart in de Verenigde Staten krachtig ter hand genomen. Via eenpersoons Mercury-kunstmaanvluchten rond de aardbol en tweepersoons Gemini-kunstmaanvluchten werd ten slotte met behulp van het Apollo-project een bemande vlucht naar de Maan en terug mogelijk. Vóór die tijd hadden Rangers, Surveyors en Lunar Orbiters de Maan gefotografeerd, resp. tijdens harde maanlandingen, zachte maanlandingen en vanuit omloopbanen rond de Maan.

1.4.1 Planeten

Tussen 1960 en 1970 ondernam de NASA ook onbemande verkenningsvluchten naar Mars en Venus. Met de Mariner 4 werden op 14 juli 1965 de eerste foto's van het Marsoppervlak verkregen. Aanvankelijk kreeg men daaruit de indruk dat Mars net als de Maan alleen een kraterlandschap vertoonde, maar fotowaarneming gedurende langere tijd vanaf een kunstmatige satelliet rond de planeet Mars in begin 1972 leverde een stroom van gedetailleerde opnamen op die zowel tektonische als eroderende verschijnselen laten zien (Mariner 9, winter 1971–1972).

In de zomer van 1976 arriveerden de Viking 1 en 2 in de omgeving van Mars, die elk een landingsgedeelte op het oppervlak van de planeet lieten afdalen. Aan de hand van foto's en de resultaten van een miniatuur-biologisch laboratorium heeft men moeten concluderen dat er zeer waarschijnlijk geen leven op Mars bestaat. Andere Mariner-capsules verkenden de omgeving van Venus, terwijl de Pioneer Venus 1 in 1979 vanuit een baan om de planeet het altijd door wolken verborgen oppervlak in kaart bracht met behulp van een radarhoogtemeter. De Mariner 10 leverde (voorjaar 1974) veel nieuwe en verrassende informatie over Mercurius. Pioneer-capsules verrichtten in een baan rond de zon talrijke onderzoekingen over de verschijnselen in de interplanetaire ruimte en op de zon. Pioneer 10 passeerde Jupiter in december 1973 en leerde toen o.a. dat Jupiter een zeer sterk stralings- en magnetisch veld bezit. Pioneer 11 volgde een jaar later en maakte gebruik van het zwaartekrachtveld van Jupiter om zijn baan af te buigen in de richting van Saturnus, alwaar de sonde in september 1979 arriveerde.

Inmiddels waren de Voyager 1 en 2 al weer onderweg naar Jupiter en ontdekten in de lente van 1979 dat ook deze planeet omgeven is door een dunne ring, terwijl het maantje Io sterke vulkanische activiteit bleek te vertonen. Beide vervolgden hun weg naar Saturnus en toonden in november 1980 resp. augustus 1981 dat het ringenstelsel van deze planeet in werkelijkheid uit duizenden individuele ringetjes bestaat, samengesteld uit stofdeeltjes en ijsbrokken. De Voyager 2 vervolgde daarna zijn weg naar Uranus (1986) en Neptunus (1989).

In 2003, na een reis van 26 jaar, bereikte de Voyager 1 de rand van het zonnestelsel, op ongeveer 13 miljard kilometer afstand van de aarde. Net als haar zustersonde zendt de sonde nog steeds informatie naar de aarde. Zo werd ondermeer meer bekend over het grensgebied waar de zonnewind stilvalt en de interstellaire wind de overhand neemt.

In 1989 lanceerden de Verenigde Staten twee ruimtesondes. De eerste was de Magellan, die tussen 1990 en 1994 met behulp van radar de planeet Venus in kaart bracht. De tweede was de ruimtesonde Galileo die werd gelanceerd met het doel Jupiter te onderzoeken. Als energiebronnen nam Galileo twee nucleaire batterijen mee. Passages langs Venus (februari 1990) en de aarde (december 1990 en december 1992) zorgden voor een extra versnelling volgens het principe van de zwaartekrachtsslinger. Bij de passage langs Venus in februari 1990 werden aanwijzingen gevonden van bliksemontladingen in de dampkring van Venus. Bij de passage van de aarde in december 1990 werden enkele slecht bekende delen van de maan gedetailleerd gefotografeerd. In december 1995 kwam de ruimtesonde in een baan om de planeet Jupiter. Een instrumentencapsule daalde aan een parachute in de dampkring af en verrichtte bijna een uur lang metingen aan de samenstelling, druk en temperatuur. Het moederschip bleef daarna onderzoek doen aan de atmosfeerdynamica, de ijle stofring en het manenstelsel van de planeet, waarbij de vier grote manen (Io, Europa, Ganymedes en Callisto) regelmatig van nabij werden bestudeerd. Op de maan Europa ontdekte Galileo onder de ijskorst een oceaan van water. Op 21 september 2003 liet NASA Galileo verbranden in de atmosfeer van Jupiter.

In 1997 lanceerde de NASA de ruimtesonde Cassini met aan boord de Europese instrumentencapsule en lander Huygens, die in 2005 op Saturnusmaan Titan landde. Cassini kwam in juli 2004 in een baan om Saturnus. De sonde doet tot juli 2008 onderzoek aan de planeet en zijn ringen en manen.

1.4.2 Marsverkenners

Op 4 juli 1997 daalde het ruimtevaartuig Pathfinder af door de ijle atmosfeer van Mars. Voor het eerst na meer dan twintig jaar afwezigheid, landde er weer een ruimtevaartuig op de rode planeet. De missie met de Pathfinder had als voornaamste doelen een nieuwe (goedkopere) wijze van landen met behulp van luchtkussens en het gebruik van een vanaf de aarde bestuurd ruimtewagentje (Sojourner) te testen. Tevens werd er een begin gemaakt met het onderzoek naar de mineralogische samenstelling van gesteenten op Mars en werd het bestaande onderzoek naar atmosferische en meteorologische omstandigheden op Mars voortgezet.

In 2003 zond NASA twee ruimtesondes naar Mars. Op 3 januari 2004 kwam de lander Spirit neer in de Gusev-krater op Mars. Kort daarna landde ook de Opportunity. Deze landers verrichtten mineralogisch onderzoek en maakten opnamen. Ze vonden verscheidene aanwijzingen dat er op Mars in het verleden vloeibaar water is geweest.

1.4.3 Bemande Amerikaanse ruimtevaart

De bemande ruimtevaart in de Verenigde Staten werd aanvankelijk bedreven met ruimtevaartuigen van het type Mercury, Gemini en Apollo, terwijl bij de maanlandingen van de Lunar Module gebruik gemaakt werd. Op 14 mei 1973 werd Skylab, het eerste Amerikaanse ruimtestation, gelanceerd, dat driemaal werd bemand voor resp. vier, acht en twaalf weken. Daarbij werden talrijke experimenten verricht op het gebied van astronomie, zonne- en aardwaarneming, metallurgie en biologie. Daarna is men zich gaan concentreren op de ontwikkeling van een in beginsel efficiënter ruimtetransportmiddel dat grotendeels honderdmaal opnieuw bruikbaar is, de Space Shuttle. Tot 1986 maakten toestellen van dit type 24 geslaagde vluchten. Er werden vier ruimtevliegtuigen operationeel: Columbia, Discovery, Atlantis en Challenger. Op 28 januari 1986 explodeerde de Challenger 73 seconden na de start, waarbij de zeven bemanningsleden om het leven kwamen. In 1988 werden de vluchten hervat. Tevens werd gewerkt aan een groot permanent ruimtestation, Freedom, dat eind jaren negentig operationeel zou moeten worden. Het is inmiddels onderdeel van het internationale ruimtestation ISS. Op 1 februari 2003 verongelukte echter de Columbia, het oudste ruimteveer van de NASA. Als gevolg van dit ongeluk heeft het ISS-project verdere vertraging opgelopen.