Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Pierwsze realne propozycje podróży kosmicznych przypisywane są Konstantinowi Ciołkowskiemu. Jego najsłynniejsze dzieło Eksploracja przestrzeni kosmicznej dzięki urządzeniom odrzutowym zostało opublikowane w 1903 roku. Loty kosmiczne stały się możliwe z inżynierskiego punktu widzenia po publikacji Roberta Goddarda Metoda osiągania ekstremalnych wysokości, w której jego propozycja zastosowania dyszy de Lavala do rakiet na paliwo ciekłe dała moc wystarczającą do podróży międzyplanetarnych. Praca ta miała wielki wpływ na Hermanna Obertha i Wernera von Brauna, później kluczowe postaci z dziedziny lotów kosmicznych.

Pierwszą rakietą, która dotarła do przestrzeni kosmicznej, była niemiecka rakieta V2 – podczas lotu testowego 3 października 1942 roku. 4 października 1957 Związek Radziecki wystrzelił Sputnika 1, który stał się pierwszym sztucznym satelitą na orbicie Ziemi. Pierwszym lotem załogowym była misja Wostok 1. 12 kwietnia 1961 roku Rosjanin Jurij Gagarin odbył w statku kosmicznym Wostok 1 lot po orbicie satelitarnej Ziemi, dokonując jednokrotnego (niepełnego) jej okrążenia w ciągu 1 godziny 48 minut. Amerykanin Alan Shepard poszedł w jego ślady 5 maja 1961 roku, kiedy w statku Freedom 7 został wyniesiony na suborbitalną wysokość 116 mil. Pierwszym i jak dotąd jedynym Polakiem w przestrzeni kosmicznej był Mirosław Hermaszewski, który 5 lipca 1978 odbył lot na pokładzie statku Sojuz 30. W jego ślady ma szansę pójść dr inż. Sławosz Uznański, który 23 listopada 2022 roku został wybrany do korpusu rezerwowych astronautów ESA. Na co dzień Sławosz Uznański pracuje w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) w Genewie jako operator Wielkiego Zderzacza Hadronów LHC. Więcej na temat nowego polskiego astronauty można przeczytać na stronie Polskiej Agencji Kosmicznej. 

W latach 1966–1972 realizowano amerykański program lotów kosmicznych, którego celem było lądowanie człowieka na Księżycu, a następnie jego bezpieczny powrót na Ziemię. Zadanie zostało zrealizowane 21 lipca 1969 roku podczas misji Apollo 11. Pierwszym człowiekiem, który stanął na Srebrnym Globie, był Neil Armstrong – autor słynnych słów: „To jest mały krok człowieka, ale wielki skok dla ludzkości”. Program Apollo był trzecim (po programie Mercury oraz programie Gemini) programem amerykańskich lotów kosmicznych z udziałem ludzi. 

Po raz pierwszy koncepcja stacji międzyplanetarnej również została zaproponowana przez rosyjskiego uczonego Konstantina Ciołkowskiego, nazwę "stacja kosmiczna" wymyślił urodzony w Rumunii niemiecki fizyk Hermann Oberth, jeden z ojców założycieli techniki rakietowej i astronautyki, opisując krążące wokół Ziemi platformy. W odróżnieniu od innych statków kosmicznych stacja orbitalna nie posiada systemu napędowego pozwalającego na wykonywanie dużych manewrów w kosmosie (posiadać może jedynie silniki umożliwiające autonomiczne podnoszenie wysokości orbity ciągle zmniejszającej się wskutek niezerowego oporu aerodynamicznego szczątkowej atmosfery ziemskiej czy też umożliwiające zmianę orientacji przestrzennej) oraz systemów pozwalających na lądowanie. Lądownik jest zazwyczaj oddzielnym modułem stacji kosmicznej albo są nimi cumujące do stacji statki kosmiczne. Dotychczas na orbicie Ziemi znajdowały się następujące stacje kosmiczne: nieistniejąca już seria radzieckich stacji orbitalnych Salut (1971–1991), nieistniejąca amerykańska stacja Skylab (1973–1979), nieistniejący już rosyjski Mir (1986–2001) oraz Międzynarodowa Stacja Kosmiczna ISS (funkcjonuje od 1998) i chińska Tiangong 1 (funkcjonuje od 2011). 

Niemalże od początku istnienia kosmonautyki ludzie wysyłali w kosmos sondy kosmiczne – bezzałogowe i zautomatyzowane statki kosmiczne przeznaczone do badań naukowych w przestrzeni pozaziemskiej. Do najważniejszych sond wysłanych przez ludzi w kosmos należą: 

• Mariner 2 do badania Wenus (1962), 
• Pioneer 10 i Pioneer 11 do badania Jowisza i Saturna, pierwsze sondy, które na zawsze opuściły Układ Słoneczny (1972),
• Viking 1 i Viking 2 do poszukiwania życia na Marsie (1976), 
• Voyager 1 i Voyager 2 do badania planet zewnętrznych: Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna, sondy na zawsze opuściły Układ Słoneczny (1977), 
• Galileo do badania Jowisza i jego księżyców (1989), Hubble Space Telescope do badania Wszechświata (1990), 
• Mars Pathfinder do badania Marsa (1997), 
• Cassini-Huygens do badania Tytana (2005),
• sonda New Horizons w ramach programu New Frontiers do badania Plutona oraz obiektów Pasa Kuipera,
• Mars Science Laboratory do badania powierzchni Marsa przez łazik Curiosity (2011), 
• sonda Juno, sztuczny satelita Jowisza (2011),  
• Rosetta do badania i obserwacji komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko i osadzenia na jej powierzchni lądownika Philae (2014),
• sonda OSIRIS-REx, której celem była planetoida Bennu,
• sonda InSight do badań sesjsmologicznych na Marsie (2018),
• Parker Solar Probe, sonda do badania Słońca, bezpośrednio wewnątrz korony słonecznej (2018),
• misja Mars 2020 z łazikiem Preseverance oraz pierwszym w hisotrii dronem kosmicznym – Ingenuity (2020), 
• Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, teleskop kosmiczny do obserwacji w podczerwieni (2021). 

Ważnym projektem lotów w kosmos był program promów kosmicznych (wahadłowców). Wahadłowce mogą być wykorzystywane wielokrotnie i zwykle są przystosowane do wynoszenia na orbitę i ściągania z orbity sztucznych satelitów i innych ładunków. Cechą charakterystyczną wahadłowców jest lądowanie na pasie startowym lotniska, podobnie jak samoloty. Wahadłowce mogą startować wynoszone tradycyjną rakietą nośną lub na pokładzie większego samolotu-nosiciela. Pierwszym wahadłowcem był amerykański statek kosmiczny Columbia (1981), następnie zostały wprowadzono do eksploatacji: Challenger (uległ katastrofie 28 stycznia 1986), Discovery, Atlantis i Endeavour. Loty wahadłowców wznowiono w lipcu 2005 (STS-114) po przerwie spowodowanej katastrofą Columbii w 2003 (STS-107). NASA korzystała z promów kosmicznych do 2011 roku. Ich głównym zadaniem było w ostatnich latach dostarczanie załóg, zaopatrzenia i elementów konstrukcyjnych Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Ważną rolę w rozwoju lotów kosmicznych odgrywa obecnie prywatna firma SpaceX należąca do Elona Muska. Przedsiębiorstwo głównie zajmuje się budową silników rakietowych i rakiet nośnych oraz statków kosmicznych, w tym także załogowych. Kluczem do osiągnięcia sukcesu ma być znaczne zmniejszenie kosztów wynoszenia ładunku na orbitę. SpaceX projektuje i buduje serię rakiet orbitalnych Falcon i statków kosmicznych Dragon. Drugim dalekosiężnym celem Elona Muska jest załogowa misja na Marsa. W tym celu zamierza wykorzystać statek kosmiczny Starship.  

Najnowszym programem dotyczącym lotów kosmicznych amerykański program Artemis realizowany przez NASA, prywatne spółki kosmiczne i partnerów międzynarodowych takich jak ESA. Celem programu jest ponowne wysłanie ludzi na Księżyc, w tym pierwszej kobiety, w 2025 roku. Według planów załoga założy na Księżycu pierwszą bazę, w której będą sprawdzane technologie użyte w późniejszej misji na Marsa, planowanej na lata trzydzieste XXI wieku, po rozbudowie stacji Gateway. Gateway to planowana załogowa stacja kosmiczna, która zostanie umieszczona w przestrzeni w pobliżu Księżyca. Będzie następcą obecnie użytkowanej Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).

Międzynarodowe plany kosmiczne pokrzyżowała wojna w Ukrainie. Rosja wycofała się ze współpracy we wszelkich projektach i programach kosmicznych, w tym wspólnie użytkowej ISS. Pod koniec marca 2022 roku Rosyjska Agencja Kosmiczna Roskosmos ogłosiła, że zamierza doprowadzić do separacji rosyjskich modułów od Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i zerwania jakiejkolwiek współpracy z partnerami z NASA i ESA. Roskosmos planuje przyłączyć swoje moduły do chińskiej stacji orbitalnej Tiangong, dając tym samym początek Transazjatyckiej Stacji Kosmicznej.