Спутник-1 — первый искусственный спутник Земли, был запущен на орбиту в СССР 4 октября 1957 года.
Кодовое обозначение спутника — ПС-1 (Простейший Спутник-1). Запуск осуществлялся с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР «Тюра-Там» (получившего впоследствии открытое наименование космодром Байконур), на ракете-носителе «Спутник» (Р-7).
Над созданием искусственного спутника Земли, во главе с основоположником практической космонавтики С. П. Королёвым, работали ученые М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, Н. С. Лидоренко, В. И. Лапко, Б. С. Чекунов, А. В. Бухтияров и многие другие.
Дата запуска считается началом космической эры человечества, а в России отмечается как памятный день Космических войск.
Исторически сложилось так, что образцы принципиально новой техники если и не рождались, то обретали жизнь в развитых странах Запада — достаточно вспомнить пароход, паровоз, автомобиль, телефон, самолет, телевизор, атомную бомбу и т.д. Спутник же не имел прототипов, он был совершенно новым и УНИКАЛЬНЫМ творением; его — как и космическую РН — неоткуда было скопировать.
Поэтому когда Первый ИСЗ прочертил небо Земли, на всех языках зазвучали — как самые главные — два ключевых слова: «РОССИЯ, СПУТНИК!»
Искусственные спутники Земли (ИСЗ) космические летательные аппараты, выведенные на орбиты вокруг Земли и предназначенные для решения научных и прикладных задач. Запуск первого ИСЗ, ставшего первым искусственным небесным телом, созданным человеком, был осуществлен в СССР 4 октября 1957 и явился результатом достижений в области ракетной техники, электроники, автоматического управления, вычислительной техники, небесной механики и др. разделов науки и техники. С помощью этого ИСЗ впервые была измерена плотность верхней атмосферы (по изменениям его орбиты), исследованы особенности распространения радиосигналов в ионосфере, проверены теоретические расчёты и основные технические решения, связанные с выведением ИСЗ на орбиту. 1 февраля 1958 на орбиту был выведен первый американский ИСЗ «Эксплорер-1», а несколько позже самостоятельные запуски ИСЗ произвели и другие страны: 26 ноября 1965 — Франция (спутник «А-1»), 29 ноября 1967 — Австралия («ВРЕСАТ-1»), 11 февраля 1970 — Япония («Осуми»), 24 апреля 1970 — КНР («Китай-1»), 28 октября 1971 — Великобритания («Просперо»). Некоторые спутники, изготовленные в Канаде, Франции, Италии, Великобритании и др. странах, запускались (с 1962) с помощью американских ракет-носителей. В практике космических исследований широкое распространение получило международное сотрудничество. Так, в рамках научно-технического сотрудничества социалистических стран запущен ряд ИСЗ. Первый из них — «Интеркосмос-1» — был выведен на орбиту 14 октября 1969. Всего к 1973 запущено свыше 1300 ИСЗ различного типа, в том числе около 600 советских и свыше 700 американских и др. стран, включая пилотируемые космические корабли-спутники и орбитальные станции с экипажем.
Внутри термоконтейнера находились: радиопередатчики мощностью 1 Вт и массой 3,5 кг (разработчик В.И.Лаппо из НИИ-885)
Общие сведения об ИСЗ.
В соответствии с международной договорённостью космический аппарат называется спутником, если он совершил не менее одного оборота вокруг Земли. В противном случае он считается ракетным зондом, проводившим измерения вдоль баллистической траектории, и не регистрируется как спутник. В зависимости от задач, решаемых с помощью ИСЗ, их подразделяют на научно-исследовательские и прикладные. Если на спутнике установлены радиопередатчики, та или иная измерительная аппаратура, импульсные лампы для подачи световых сигналов и т. п., его называют активным. Пассивные ИСЗ предназначены обычно для наблюдений с земной поверхности при решении некоторых научных задач (к числу таких ИСЗ принадлежат спутники-баллоны, достигающие в диаметре нескольких десятков м). Научно-исследовательские ИСЗ служат для исследований Земли, небесных тел, космического пространства. К их числу относятся, в частности, геофизические спутники, Геодезические спутники, орбитальные астрономические обсерватории и др. Прикладными ИСЗ являются Связи спутники, метеорологические спутники, ИСЗ для исследования земных ресурсов, навигационные спутники, спутники технического назначения (для исследования воздействия космических условий на материалы, для испытаний и отработки бортовых систем) и др. ИСЗ, предназначенные для полёта людей, называются пилотируемыми кораблями-спутниками. ИСЗ на экваториальной орбите, лежащей вблизи плоскости экватора, называются экваториальными, ИСЗ на полярной (или приполярной) орбите, проходящей вблизи полюсов Земли, — полярными. ИСЗ, выведенные на круговую экваториальную орбиту, удалённую на 35860 км от поверхности Земли, и движущиеся в направлении, совпадающем с направлением вращения Земли, «висят» неподвижно над одной точкой земной поверхности; такие спутники называются стационарными. Последние ступени ракет-носителей, головные обтекатели и некоторые другие детали, отделяемые от ИСЗ при выводе на орбиты, представляют собой вторичные орбитальные объекты; их обычно не называют спутниками, хотя они обращаются по околоземным орбитам и в ряде случаев служат объектами наблюдений для научных целей.
Памятник создателям первого.
Сергей Павлович Королев на полигоне в Капустином Яре. 1953 год. Фото из архива Азифа Сиддики (Asif Siddiqi)
Первый колышек на месте будущего Байконура
В начале 1957 года С. П. Королев обратился в правительство с просьбой разрешить ускорить подготовку и проведение первых пусков двух ракет для вывода на орбиту искусственных спутников Земли. При этом указывалось, что на базе межконтинентальной ракеты разрабатывается ракета-носитель искусственного спутника Земли с массой спутника около 1200 кг. В США в это же время велась весьма интенсивная подготовка к запуску ИСЗ по проекту "Авангард" . Американский спутник должен был представлять собой шаровидный контейнер диаметром 50 см и массой около 10 кг.
В СССР работы по подготовке к запуску первого искусственного спутника Земли шли полным ходом. За полмесяца до открытия космической эры человечества на торжественном собрании, посвященном столетию со дня рождения К. Э. Циолковского, С. П. Королев выступил с докладом, в котором сказал: "В Советском Союзе произведено успешное испытание сверхдальней межконтинентальной многоступенчатой баллистической ракеты. Полученные результаты показывают, что имеется возможность пуска ракет в любой район земного шара. В ближайшее время с научными целями в СССР и США будут произведены первые пробные пуски искусственных спутников Земли".
Головная часть ракеты Р-7 с первым спутником
Р-7 на старте
Спутник ПС-1 был устроен довольно просто: внутри у него почти ничего не было, кроме радиостанции, посылающей сигналы на Землю, и источников питания. Фото: NASA
Еще весной 1957 года С. П. Королев принял решение сосредоточить внимание КБ на разработке спутника, названного простейшим, не прекращая работ над первоначальным проектом аппарата, который затем третьим вышел на орбиту вокруг Земли.
Хотя спутник и назывался простейшим, но создавался-то он впервые, никаких аналогов в технике не было. Задано было только одно - ограничение по массе (не более 100 кг). Довольно быстро конструкторы пришли к выводу, что выгодно его сделать в форме шара. Сферическая форма позволила при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем.
Внутри спутника решили разместить два радиопередатчика с частотой излучения 20,005 и 40,002 мГц. Прием их сигналов позволил бы ученым изучить условия прохождения радиоволн из космоса на Землю. Кроме того, надо было передавать и информацию о давлении и температуре внутри спутника.
Проектирование велось быстрыми темпами, и изготовление деталей шло параллельно с выпуском чертежей.
Большого внимания и много усилий потребовала подготовка ракеты, которая впоследствии получила название "Спутник". Необходимо было обеспечить размещение спутника. Для этого следовало сделать переходный отсек и головной обтекатель. Разработали специальную систему разделения корпуса ракеты и спутника. В наземных условиях опробовать эту систему очень трудно. Все же было создано специальное оборудование и приспособления,которые в какой-то мере имитировали будущие условия. "Двойник" спутника многократно состыковывали и отделяли от корпуса ракеты, пока не убедились, что надежно действует вся цепочка: срабатывают пневмозамки, отделяется головной обтекатель, освобождаются из "походного" положения штыри антенн, и толкатель направляет спутник вперед.
Первая официальная фотография советского спутника была сделана 17 октября телескопом обсерватории Южной Калифорнии . То, что это именно спутник, можно было понять по его перемещению относительно двух звезд в созвездии Возничего. Фото: Smithsonian Astronphysical Observatory/NASA
Спутник делался максимально простым, надежным и тем не менее позволял провести целый ряд научных исследований. Сферическая форма корпуса способствовала наиболее точному определению плотности атмосферы на очень больших высотах, где еще не проводились научные измерения. Корпус был изготовлен из алюминиевого сплава, а поверхность специально полировалась, чтобы лучше отражать солнечный свет и обеспечивать необходимый тепловой режим спутника.
Радиопередающее устройство спутника должно было обладать мощностью излучения в 1 Вт. Это позволяло принимать его сигналы на значительных расстояниях широкому кругу радиолюбителей в диапазоне коротких и ультракоротких волн, а также наземным станциям слежения. В итоге предполагалось получить большой объем статистических данных о распространении радиоволн через ионосферу при достаточно длительном полете.
Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 с. Когда работал один из передатчиков, то у другого была пауза. Расчетное время непрерывной работы составляло не менее 14 суток.
На внешней поверхности спутника устанавливались антенны в виде четырех стержней длиной до 2,9 м. После выведения на орбиту антенны занимали рабочее положение.
Группа Тихонравова разрабатывала концепцию искусственного спутника Земли с 1950-го по 1954 год почти «в подполье». На переднем плане (слева направо): Владимир Галковский, Глеб Максимов, Лидия Солдатова, Михаил Тихонравов и Игорь Яцунский; на заднем плане (стоят): Григорий Москаленко, Олег Гурко и Игорь Бажинов. Фото из архива Азифа Сиддики (Asif Siddiqi)
Спутник был неориентированный, и эта четырехантенная система давала практически равномерное излучение во все стороны, чтобы исключить влияние его вращения на
интенсивность принимаемых радиосигналов.
Энергопитание бортовой аппаратуры спутника обеспечивали электрохимические источники тока (серебряно-цинковые аккумуляторы), рассчитанные на работу минимум в течение 2 - 3 недель.
Внутри спутник заполнялся азотом. Температура внутри поддерживалась в пределах 20- 30° С с помощью принудительной вентиляции по сигналам от датчиков температуры.
Первый, простейший, спутник еще не мог быть снабжен специальной радиотелеметрической системой. Специалисты могли судить об изменении температуры и давления по изменению частоты телеграфных посылок и соотношению между их длительностью.
4 октября 1957 г. в 22 ч. 28 мин. 3 с по московскому времени был осуществлен старт. Через 295,4 с спутник и центральный блок ракеты-носителя вышли на орбиту. Впервые была достигнута первая космическая скорость, рассчитанная основателем классической физики и закона всемирного тяготения англичанином Исааком Ньютоном (1643-1727 гг.). Она составляла для первого ИСЗ 7780 м/с. Наклонение орбиты спутника равнялось 65,1о, высота перигея 228 км, высота апогея — 947 км, период обращения 96,17 мин.
После первых восторгов, когда на полигоне приняли ставшие тут же известными всему человечеству сигналы «БИП-БИП-БИП», и, наконец, обработали телеметрию, выяснилось: ракета стартовала «на бровях». Двигатель бокового блока «Г» выходил на режим с запозданием, т.е. меньше чем за секунду до контрольного времени. Если бы еще чуть-чуть задержался, схема автоматически «сбросила» бы установку и старт был бы отменен. Мало того, на 16-й секунде полета отказала система управления опережением баков. Это привело к повышенному расходу керосина и двигатель центрального блока был выключен на 1 с раньше расчетного значения. Были и другие неполадки. Если бы еще немного и первая космическая скорость могла быть не достигнута.
Но победителей ну судят! Великое свершилось! 5 октября 1957 г. сообщение ТАСС заканчивалось словами: «Искусственные спутники Земли проложат дорогу к межпланетным путешествиям и, по-видимому, нашим современникам суждено быть свидетелями того, как освобожденный и сознательный труд людей нового социалистического общества делает реальностью самые дерзновенные мечты человечества».
Первый спутник существовал 92 дня (до 4 января 1958 г.). За это время он совершил 1440 оборотов, центральный блок работал 60 дней: он наблюдался простым глазом как звезда 1-й величины.
Мир был буквально ошеломлен! Спутник изменил политическую расстановку сил. Министр обороны США заявил: «Победа в войне с СССР более недостижима». Заменив термоядерную водородную бомбу маленьким спутником, мы одержали огромную политическую и общественную победу.
Американский спутник «Авангард-2» был запущен 26 июня 1958 года. Фото: NASA
Обзор подготовлен по материалам сайтов: www.energia.ru, www.nnm.ru, www.ru.wikipedia.org. Источники: книга «Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва», Изд-во РКК "Энергия", 1996 г. (Создание первых искусственных спутников Земли); книга «Космонавтика СССР», М.: Машиностроение, Планета, 1986г. (Первый в мире искусственный спутник Земли. Взлёт человечества) и книга Ярослава Голованова «Капля нашего мира», БСЭ,
Внимание!
Данный материал был взят в свободном распространении в сети Интернет, и предназначен только для ознакомления. Все права на материал принадлежат их авторам. Владельцы (администрация) сайта не несут никакой ответственности за дальнейшее использование данного материала. Если Вы являетесь автором данного материала, представленного на данном ресурсе и считаете, что размещение каких либо файлов, нарушает Ваши авторские права, тогда свяжитесь с администрацией сайта, и мы удалим эти файлы.