موضوعات اصلي
آغاز عصر فضا هنگامي که انسان روياي پرواز بر فراز زمين را در سر مي پروراند، به اين نتيجه رسيد که اجرام آسماني مي توانند مقصدي براي سفرهاي آينده انسان باشند. در اوايل 1600 ميلادي، ستاره شناس و رياضي دان آلماني يوهانس کپلر اولين دانشمندي بود که سفر به دنياهاي ديگر را شرح داد. او همچنين قوانين حرکت سياره اي که توضيحي براي چرخش اجرام در فضا مي باشند را توسعه داد. دانشمند انگليسي سر ايزاک نيوتن براي نخستين بار قوانين حرکت را تشريح کرد که در سال 1687 منتشر شد.
اين قوانين به دانشمندان اجازه داد تا بتوانند امکان پرواز و گردش به دور زمين و رسيدن به دنياهاي ديگر را پيش بيني کنند. نيوتن همينطور توضيح داد که چه طور يک ماهواره مصنوعي مي تواند درمدار باقي بماند. قانون سوم نيوتن که مي گويد براي هر کنش يک واکنش با قدرت مساوي در جهت مخالف وجود دارد، توضيح مي دهد که چرا يک راکت کار مي کند. روياهاي اوليه سفر به فضا در طي سال هاي 1700 ميلادي، دانشمندان پي بردند که در ارتفاعات بالاتر، هوا رقيق تر و لايه آن نازک تر است. اين بدان معنا بود که احتمالا هوا در فضاي بين زمين و دنياهاي ديگر اصلا وجود ندارد بنابراين وجود بال براي اين سفر بي استفاده است. نويسندگان شيوه هاي تخيلي فراواني براي سفر به اين دنياها ارائه نمودند. در سال 1903 کنستانتين تسيولکوفسکي يک معلم دبيرستان روسي، براي اولين بار مقاله علمي استفاده از راکتها براي سفرهاي فضايي را کامل نمود.
سالها بعد، رابرت گدارد از ايالات متحده و هرمن اوبرت (Hermann Oberth) از آلمان توجه علمي وسيع تري را نسبت به سفرهاي فضايي جلب نمودند. هر يک از اين سه مرد، مشکلاتي که از لحاظ تکنيکي بر سر راه پرتاب موشک و سفر به فضا بود را شناسايي کردند. هر سه آنها پدران پرواز به فضا شناخته مي شوند. در سال 1919 ، گدارد در مقاله خود "يک شيوه براي رسيدن به ارتفاعات بسيار بالا" توضيح داد که چطور يک راکت مي تواند در جو بالاي زمين کاوش کند. اين مقاله همچنين پرواز يک راکت به ماه را نيز توضيح مي دهد. در کتابي به نام "موشکي به سوي فضا" سال 1923 ،اوبرت مشکلات فني پرواز به فضا را مورد بحث قرار داد. او همينطور شرح داد که يک فضاپيما چگونه مي تواند باشد. تسيولکوفسکي مطالعات جديدي را در سال 1920 يادداشت نمود. 
اين مطالعات حاوي جزئياتي درباره موشک هاي چند مرحله اي بود. نخستين راکت ها در طي سالهاي 1930 ، تحقيقات در مورد موشک ها در کشورهاي ايالات متحده، آلمان و شوروي پيشرفت کرد. در سال 1926 تيم گدارد عليرغم عدم پشتيباني دولت ايالات متحده، موفق به ساخت اولين پروپلنت مايع براي سوخت راکتها شدند. دانشمندان آلمان و شوروي براي ساخت موشک هاي نظامي از دولت هاي خود سرمايه دريافت کردند. در سال 1942، هنگام جنگ جهاني دوم، کارشناسان ساخت موشک آلمان تحت مديريت ورنر ون براون (Wernher von Braun) موشک هدايتي V-2 را ساختند. هزاران موشک V-2 بر سر شهرهاي اروپايي به خصوص لندن پرتاب شد که موجب تخريب فراوان و کشتار مردم شد. پس از پايان جنگ جهاني در سال 1945 ، مهندسين آلماني براي کمک به دولت ايالات متحده درساخت موشک هاي نظامي به آمريکا رفتند. نيروي دريايي ايالات متحده بر روي راکت هاي بزرگتري مانند ايروبي (Aerobee) و وايکينگ (Viking) کار مي کرد. در سال 1949، اولين راکت دومرحله اي، با يک موشک V-2 به عنوان مرحله اول و يک WAC کوچک به عنوان مرحله دوم، ساخته شد.
ماهواره هايي که به مدار ارسال مي شدند بخشي از قرارداد بين المللي سال ژئوفيزيک بودند. در اين دوره که از جولاي 1957 آغاز شد همه کشورها با مشارکت و همکاري يکديگر تحقيقات علمي را انجام مي دادند. شوروي تجهيزات راديويي بسيار دقيقي را براي ماهواره هاي خود تدارک مي ديد ولي تا آن زمان برنامه هاي راکت ها به صورت محرمانه انجام مي گرفت. در نتيجه بسياري از مردم در کشورهاي ديگر نمي توانستند باور کنند که شوروي داراي تکنولوژي تحقيقات فضاييست. در 4 اکتبر 1957، شوروي با کسب موفقيت در رسيدن به هدف، دنيا را شگفت زده کرد. (و البته با اين کار از امريکا پيشي گرفت). شش هفته پيش از اين تاريخ، موشک دو مرحله اي R-7 شوروي اولين پروازخود در ارتفاع 8000 کيلومتري (5000 مايل) را انجام داد. در اين تاريخ اسپاتنيک (Sputnik) که بعدها اسپاتنيک 1 نام گرفت، نخستين ماهواره مصنوعي، به فضا ارسال شد. اسپاتنيک به زبان روسي به معناي همسفر است. پرتابگر R-7 ، ماهواره اي به وزن 83 کيلوگرم را به همراه راکت اصلي آن به مدار دور زمين پرتاب کرد. مردم در همه جاي دنيا صداي بيب بيب مخصوص اسپاتنيک را از طريق راديوهاي خود دريافت مي کردند.
نبرد فضايي آغاز مي شود واکنش جامعه غرب به پرتاب اسپاتنيک با شگفتي، ترس و احترام همراه بود. نيکيتا خروشچف دستور پشتيباني مالي فراوان براي اجراي پروژه هايي که دنيا را به حيرت مي آورند صادر نمود. در ايالات متحده نيز پيشگامان پيمان بستند که هر آنچه را که لازم است براي پيشي گرفتن به کار گيرند. به اين ترتيب نبرد فضايي آغاز شد. پيشرفت هاي شوروي ادامه يافت. يک ماه بعد ماهواره ديگر، اسپاتنيک 2 ، سگي به نام لايکا را با خود به فضا برد. اين پرواز ثابت کرد که حيوانات مي توانند از تاثيرات ناشناس بي وزني جان سالم به در برند (گرچه لايکا زنده به زمين باز نگشت). در سال 1959، لونا 2 (Luna2) اولين فضاپيماي کاوشگر بود که به سطح ماه رسيد. بعدها در همان سال، لونا 3 عکسي از قسمتي از ماه که از زمين ديده نمي شود گرفت. اولين ماهواره ايالات متحده، اکسپلورر1 (Explorer 1) نام داشت که در تاريخ 31 ژانويه 1958 ارسال شد. اين ماهواره توسط ماهواره ونگارد1 (Vanguard 1) که در تاريخ 17 مارس 1958 ارسال گرديد، مشايعت مي شد.
اينها و ماهواره هاي بعدي ايالات متحده از نمونه هاي مشابه که در شوروي ساخته مي شد کوچک تر بودند چرا که راکت هايي که ايالات متحده براي حمل ماهواره ها مي ساخت کوچک تر و کم قدرت تر از راکت هاي مورد استفاده در شوروي بودند. راکت هاي اتحاد جماهير شوروي باعث برتري آن کشور در ابتداي نبرد فضايي شدند. از آنجا که راکت هاي بزرگ براي پروازهاي با سرنشين به ماه مورد نياز بودند لذا هر دو کشور برنامه هاي جامعي را براي طراحي، ساخت و آزمايش راکت هاي بزرگ شروع کردند. برنامه ريزي و مديريت فعاليت هاي فضايي ازعوامل کليدي موفقيت نهايي برنامه هاي فضايي ايالات متحده، برنامه ريزي تمرکز يافته بود. در سال 1958، يک آژانس فضايي غير نظامي به نام هوانوردي و کيهان پژوهي ملي، ناسا، تاسيس شد.
ناسا گروه هاي مختلف ازمحققان هوانوردي و آزمايشگاه هاي علوم فضايي ارتش را جذب کرد. تشکيلات ناسا کمک نمود تا يک توافق پيش برنده در ميان اعضاي فعال در اين زمينه از جمله شعبات ارتش، دانشگاه ها، صنايع هوانوردي و سياست مداران ايجاد شود. از سوي ديگر، فعاليت هاي فضايي شوروي تحت هماهنگي کامل با کميسيون هاي ويژه اجرايي بود. تلاش اين کميسيون ها بر اين بود که بخش هاي فضايي مختلف از جمله ارتش، گروه هاي صنعتي، کارشناسان و دانشمندان را به يکديگر مرتبط کنند. ولي تلاش آنها در جهت ايجاد هماهنگي، در مقابله با معضلات نبرد فضايي کافي نبود.
