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L'exploration spatiale est la découverte et l'exploration permanentes de corps célestes dans l'espace grâce à l'évolution et au développement constants de la technologie spatiale. Même si l'étude de l'espace est principalement menée par des astronomes grâce à des télescopes, l'exploration physique de l'espace est réalisée par des sondes robotiques (en) et par les vols spatiaux habités.
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Bien que l'observation d'objets dans l'espace, également appelée astronomie, précède le début de l'Histoire connue, c'est le développement de grandes fusées relativement performantes au début du XXème siècle qui a rendu possible l'exploration spatiale physique. Les raisons couramment avancées en faveur de l'exploration spatiale comprennent : l'amélioration de la recherche scientifique, le prestige national, l'union de différents pays, l'assurance de la survie future de l'espèce humaine et le développement d'avantages militaires et stratégiques par rapport à d'autres pays.[1]
L'exploration spatiale a souvent été utilisée comme une compétition intermédiaire lors de conflits géopolitiques tels que la guerre froide. Les débuts de la période d'exploration spatiale ont été favorisés par la « course à l'espace » entre l'Union soviétique (URSS) et les États-Unis. Le lancement du premier objet fabriqué par l’homme pour orbiter autour de la Terre le 4 octobre 1957 (le satellite soviétique Spoutnik 1) ainsi que le premier alunissage lors de la mission américaine Apollo 11 le 20 juillet 1969, sont souvent considérés comme des événements majeurs de cette période initiale. Le programme spatial soviétique a été le premier à réaliser certains événements marquants : le premier être vivant en orbite en 1957, le premier vol spatial habité (Youri Gagarine à bord du Vostok 1) en 1961, la première sortie extravéhiculaire (par Alexeï Leonov) le 18 mars 1965, le premier atterrissage automatique sur un autre corps céleste en 1966 et le lancement de la première station spatiale (Saliout 1) en 1971.
Après 20 ans d'exploration spatiale, l'attention s'est éloignée des vols uniques et de la compétition pour se porter sur du matériel renouvelable, telle que la navette spatiale américaine, ainsi que sur la coopération comme avec la Station spatiale internationale (ISS - International Space Station).
Après avoir terminé l'important assemblage de l'ISS[2], suite à la mission STS-133 en mars 2011, les États-Unis ont interrompu leur programme d'exploration spatiale. En 2009, le programme Constellation, un programme de l'administration Bush visant à retourner sur la Lune d'ici à 2020[3], a été jugé comme étant insuffisamment financé et irréaliste selon le rapport du Comité d'audit du programme spatial habité américain.[4] L'administration Obama a proposé de modifier le programme Constellation en 2010 pour davantage se concentrer sur le développement de la capacité des missions habitées au-delà de l'orbite terrestre basse (LEO - Low Earth orbit). Elle envisage ainsi de prolonger l'activité de l'ISS après 2020, de transférer le développement des lanceurs pour les équipages de la NASA au secteur privé, de développer la technologie permettant de réaliser des missions au-delà de la LEO, comme aller au point L1 Terre-Lune, aller sur la Lune, aller au point L2 Terre-Soleil, sur des astéroïdes géocroiseurs, sur Phobos ou encore sur l'orbite de Mars.[5]
Dans les années 2000, la République populaire de Chine a lancé avec succès un programme spatial habité, tandis que l'Union européenne (UE), le Japon et l'Inde planifiaient également de futures missions spatiales habitées. Au cours du XXIème siècle, la Chine, la Russie, le Japon et l'Inde ont été partisans de missions habitées pour aller sur la Lune. Quant à l’UE, au cours des XXème et XXIème siècles, elle militait pour des missions habitées pour se rendre à la fois sur la Lune et sur Mars.
À partir des années 1990, des intérêts privés ont commencé à promouvoir le tourisme spatial, puis l'exploration spatiale privée de la Lune (voir Google Lunar X Prize).
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