Спутник-1

Од Википедија, бесплатната енциклопедија
Одете на навигација Одете на пребарување
Спутник-1
Наједноставниот Спутник-1 (ПС-1)
Првиот вештачки сателит на Земјата во светот
Првиот вештачки сателит на Земјата во светот
Производител СССР , „ ОКБ-1
Оператор СССР
Задачи верификација на пресметките и основните технички решенија усвоени за лансирање; јоносферски студии за премин на радио бранови емитирани од сателитски предаватели; експериментално одредување на густината на горните слоеви на атмосферата со забавување на сателитот; истражување на работните услови на опремата
Сателитска На земјата
Подлога за стартување СССР , Бајконур , страница број 1
Засилувачка ракета " Спутник "
Лансира 4 октомври 1957 година 19:28:34 UTC
Времетраење на летот 3 месеци
Број на свиоци 1440 година
Деторирање 4 јануари 1958 година
ИД на NSSDC 1957-001Б
SCN 00002
Спецификации
Тежина 83,6 кг
Димензии (уредување) максимален дијаметар 0,58 m
Дијаметар 58 ± 0,1 см[1]
Орбитални елементи
Полу-голема оска 6955,2 км
Ексцентричност 0,05201
Расположение 65,1 °
Период на циркулација 96,7 минути
Апоцентар 7310 км од центарот,
939 километри од површината
Перицентар 6586 км од центарот,
215 километри од површината
Лого на Викимедија Комонс Медиумски датотеки на Wikimedia Commons

Спутник-1 е првиот вештачки сателит на Земјата , советско вселенско летало лансирано во орбита на 4 октомври 1957 година (за време на Меѓународната геофизичка година ). Ознаката за кодот на сателитот е „PS-1“ („Наједноставниот Спутник-1“). Лансирањето беше извршено од 5-то место за истражување на Министерството за одбрана на СССРТиура-Там “ (кое подоцна го доби отвореното име на космодромот Бајконур ) на ракетата носач Спутник , создадена врз основа на интерконтиненталниот балистички Р-7 проектил . Одете во делот "# Лансирање и летање"

На создавањето на вештачки сателит на Земјата, предводен од основачот на практичната астронаутика СП Королев, работеа научниците Келдиш , МК Тихонравов , МС Рјазан , О.Г. Ивановски , Н.С. Лидоренко , Г. Ју. Максимов , В. И. Лапо , К. И. Грингауз , Б.С. Чекунов, А.В. Бухтијаров и многу други. Одете во делот "# Историја на создавање"

Датумот на лансирање на „Спутник-1“ е почеток на вселенската ера на човештвото, а во Русија годишно се слави како незаборавен ден на вселенските сили . Во чест на првиот вештачки сателит на Земјата, именувана е рамнина на површината на Плутон (името беше официјално одобрено од Меѓународната астрономска унија на 8 август 2017 година) [2] [3] . Одете во делот "#Меморија"

Уред

ПС-1 на поштенска марка на Казахстан, издадена во годишнината за „Спутник-1“ 2007 година

Трупот на сателитот PS-1 се состоеше од две моќни хемисферични школки со дијаметар од 58,0 см од алуминиум-магнезиумска легура AMg-6 со дебелина од 2 мм со приклучни рамки поврзани со 36 столпчиња М8 × 2,5. Пред лансирањето, сателитот беше исполнет со сув азот гас под притисок од 1,3 атмосфери . Затегнатоста на спојката беше обезбедена со заптивка во форма на вакуум гумен прстен со правоаголен пресек. Горната полу-школка имаше помал радиус и беше покриена со хемисферичен надворешен екран дебел 1 мм за да обезбеди топлинска изолација. Површините на школките беа полирани и обработени за да им дадат посебни оптички својства [K 1] . Внатре во запечатената кутија беа поставени: блок од електрохемиски извори ( сребро-цинк батерии ); радиопреносен уред PS-1; вентилатор што се вклучува од термостат на температура над +30 ° C и се исклучува кога температурата паѓа на + 20 ... 23 ° C ; термичко реле и воздушен канал на системот за термичка контрола; преклопник на електрична автоматика на одборот; сензори за температура и притисок; вградена кабелска мрежа. Тежина - 83,6 кг . Масата на напојувачите беше околу 50 кг[4][5][6][6][7][8] .

На горната полу-школка, имаше две аголни диполни антени , свртени наназад; секој од нив се состоеше од две штипки за рамења долги 2,4 метри ( VHF антена) и 2,9 метри долги ( HF антена), аголот помеѓу рамената во пар беше 70 °; рамената беа свиткани до потребниот агол со механизам за пружини по одвојувањето од возилото за лансирање. Таквата антена обезбеди близу до еднообразно зрачење во сите правци, што беше потребно за стабилен радио прием поради фактот што сателитот не беше ориентиран. На предната полу-школка имаше четири приклучоци за прицврстување на антени со фитинзи запечатени под притисок и прирабница за вентил за полнење. На задната полу-школка, имаше блокирачки контакт на пета, што го вклучи автономното напојување на одборот по одвојувањето на сателитот од возилото за лансирање, како и прирабницата на конекторот за тест систем. Дизајнот на антената беше предложен од Г. Т. Марков, доктор по технички науки ( МПЕИ ); работата на антените ја изврши персоналот на лабораторијата ОКБ-1 под раководство на М.В. Краушкин[4] [9][6][7] .

Радио предавателот Спутник-1 (радио станица Д-200) емитуваше радио бранови на две фреквенции: 20.005 и 40.002 MHz , наизменично (испраќањето сигнал од едниот предавател одговара на пауза во другиот, префрлувајќи се со фреквенција од неколку десетини од а второ беше спроведено со електромеханички реле). За напојување на предаватели, реле и вентилатор, се користеше сет сребро-цинк батерии (грејачка батерија-5 ќелии STSD-70, 140 Ah , 7,5 V ; анодна батерија-86 ќелии STsD-18, 30 Ah , 130 V ; батерија развивач - VNII на тековните извори , директор НС Лидоренко Континуираната работа на предаватели продолжи 21 ден по лансирањето. Овие батерии сочинуваа околу 60% од масата на сателитот, опкружувајќи го предавателот лоциран долж оската со октогонална „орев“ структура. Повеќе од 10 килограми во масата на сателитот претставуваа благороден метал - сребро содржано во батерии. Потребата за напојни напојувања беше предизвикана, прво, со употреба на цевки предаватели, а не транзисторски предаватели (што, пак, беше оправдано) со оглед на веродостојноста на работата при можна температура на одборот над +50 ° C ); второ, релативно високата излезна моќност на предаватели дизајнирани за радио аматерски прием (за прием на сигнал од професионални радио станици 100 пати помала моќност на предаватели, околу 10 mW , би била доволна). Потрошувачката на енергија на секој од двата предаватели беше околу 7 W , излезната моќност беше 1 W. Радиостаницата е развиена на NII-885 [K 2] на Државниот комитет за радио електроника по наредба на ОКБ-1 МОП. Развојот беше спроведен од лабораторијата бр. 12 NII-885 во јануари-март 1957 година, раководителот на лабораторијата бр. 12 V. I. Lappo стана водечки развивач на радио станицата. Изборот на главните параметри на радио станицата врз основа на предвиденото ширење на радио бранови во јоносферата го направија V. I. Lappo и раководителот на лабораторијата бр. 144 (Лабораторија за распространетост на радио бранови) NII-885 K. I. Gringauz . Предвидувањата беа направени врз основа на експерименти извршени со авионски летови[5][6][7] .

Историја на создавање

На летот на првиот сателит му претходеше долгогодишна работа на многу научници и дизајнери. Теоријата за погон на млаз беше една од првите што се разви во неговите статии [К 3] Константин Едуардович Циолковски . Тој предвиде појава на ракети со течен погон, вештачки земјени сателити и орбитални станици. Циолковски беше активен популаризатор на неговите идеи и остави зад себе многу следбеници. Сателитот е дизајниран од Михаил Клавдиевич Тихонравов и неговата група [10] . Сергеј Павлович Королев одигра значајна улога во организирањето на работата за создавање на сателитот и неговото лансирање.

Развој на лансирното возило Р-7

1921-1947 година

На 1 март 1921 година, беше создадена првата организација во СССР, која започна да спроведува истражувачки и развојни работи во областа на ракетната технологија. На почетокот, организацијата беше наречена „Лабораторија за развој на пронајдоци на Н. И. Тихомиров “, а од 1928 година - гасна динамичка лабораторија (ГДЛ) . Првите работи во лабораторијата беа ракети со цврст погон и засилувачи за авиони , а во 1929 година ГДЛ, под водство на Валентин Павлович Глушко , започна со развој и тестирање на првите домашни ракетни мотори со течно гориво [11] [12 ] ] [13] .

Во есента 1931 година, во Осоавиахим , беше организирана научна и експериментална група на ГИРД (Група за проучување на млазен погон): 15 септември 1931 година - во Москва, 13 ноември 1931 година - во Ленинград, а подоцна и во Баку, Тифлис, Архангелск итн. [14] [15] [16]

Сергеј Павлович Королев беше назначен за шеф на московската група (MosGIRD). MosGIRD се состоеше од 4 бригади на чело со Фридрих Артурович Цандер , Михаил Клавдиевич Тихонравов , Јуриј Александрович Победоноцев и Сергеј Павлович Королев. Работата на групата ја интересираше војската, и во 1932 година ГИРД доби дополнителни средства, простории, производствени и експериментални капацитети. 17 август 1933 година во 19 часот по московско време на инженерскиот полигон во близина на селото. Нахабино, Красногорски округ, Московска област, првата во ракетата на СССР со течно -погонски мотор ГИРД -09 , дизајнирана од Михаил Клавдиевич Тихонравов [14] [15] [16], беше успешно лансирана.

LenGIRD беше организиран од Јаков Исидорович Перелман , Николај Алексеевич Ринин , Владимир Василиевич Разумов и други. Во 1932 година, групата се состоеше од 400 луѓе. Работата за создавање експериментални ракети со оригинален дизајн, развој на курсеви за теоретски предавања за ракетирање и спроведување експерименти за проучување на ефектот на преоптоварување врз животните, беше спроведена во соработка со специјалисти од ГДЛ [15] .

На 21 септември 1933 година, MosGIRD, LenGIRD и GDL беа споени во Jet Research Institute на RNII RKKA . Веќе неколку години, RNII создаде и тестираше голем број експериментални балистички и крстосувачки ракети за различни намени, како и турбо мотори , ракетни мотори со течен погон и контролни системи за нив. Во 1937 година, како резултат на репресии, директорот на Институтот за реактивни истражувања И.Т. Клејменов , неговиот заменик Г.Е. Лангемак , вработените во институтот С.П. Королев , В.П. Г.Е. Лангемак беа застрелани, СПКоролев беше осуден на 10 години (под нова казна дополнително судење за 8 години) во логор за принудна работа со пораз на неговите права пет години и конфискација на имот. Институтот се трансформираше во NII-3 (од 1944 година, NII-1 ), чии вработени се фокусираа на развојот на ракети и, заедно со ОКБ-293, на чело со В.Ф. Болховитинов , создадоа ракетен пресретнувач БИ-1 [17] .

Репресијата и Втората светска војна ја забавија работата во СССР, важна за истражување на вселената. Како и да е, како резултат на развојот на ракетната технологија, беа обучени советски специјалисти кои на крајот на 1940 -тите години беа во можност да ја водат вселенската програма на СССР - С.П. Королев, В.П. Глушко, М.К. Тихонравов , А.М. Исаев , В.П. Мишин , Н.А. Пиilyугин , Л. А. Воскресенски , Б. Е. Черток и други.

На 13 мај 1946 година, JV Сталин потпиша декрет за создавање на ракетна наука и индустрија во СССР. Во август , СП Королев беше назначен за главен дизајнер на балистички проектили со голем дострел [18] [К 4] . Во 1947 година, тестовите за летање на ракетите В-2 собрани во Германија го означија почетокот на советската работа за развој на странска ракетна технологија [К 5] . Ракетата В-2 ги имаше следните главни карактеристики:

  • Максимален опсег на стрелање ... 270-300 км
  • Почетна тежина ... до 13.500 кг
  • Тежина на боева глава ... 1075 кг
  • Горивни компоненти ... течен кислород и етил алкохол
  • Притисок на моторот при стартување ... 27 т

Стабилниот лет во активната фаза беше обезбеден со автономен систем за контрола.

Во 1948 година, тестовите на ракетата Р-1 веќе беа извршени на полигонот Капустин Јар , кој беше модифициран аналог на В-2, произведен целосно во СССР. Во истата година, беа издадени владини декрети за развој и тестирање на ракета Р-2 со дострел до 600 км и за дизајн на проектил со дострел до 3000 км и тежина на боева глава од 3 тони На Во 1949 година, ракетите Р-1 почнаа да се користат за спроведување серија експерименти при лансирање на голема надморска височина за истражување на вселената. Ракетите Р-2 беа тестирани веќе во 1950 година, а во 1951 година беа пуштени во употреба.

Создавањето на ракетата Р-5 со дострел до 1200 километри беше првото отцепување од технологијата В-2. Овие ракети беа тестирани во 1953 година, и веднаш започна истражувањето за нивната употреба како носител на нуклеарно оружје. Автоматизацијата на атомската бомба беше комбинирана со ракетата, самата ракета беше изменета за фундаментално да ја зголеми неговата сигурност. Едностепената балистичка ракета со среден дострел го доби името Р-5М. На 2 февруари 1956 година беше лансирана првата ракета со нуклеарен погон во светот.

Првата верзија на Р-7, тестирана во 1957 година

На 13 февруари 1953 година, беше издаден првиот декрет со кој се обврзува да започне развојот на двостепената интерконтинентална балистичка ракета со дострел од 7-8 илјади километри [19] . Првично, се претпоставуваше дека оваа ракета ќе носи атомска бомба со истите димензии што беа инсталирани на Р-5М. Веднаш по првиот тест на термонуклеарно полнење на 12 август 1953 година, се чинеше дека создавањето ракета -носач за таква бомба во наредните години е нереално. Но, во ноември истата година, Королев одржа состанок на неговите најблиски заменици, на кој рече:

Министерот за средна машинска зграда, кој е и заменик -претседател на Советот на министри, Вјачеслав Александрович Малишев, неочекувано дојде кај мене. Во категорична форма, тој предложи „да заборавиме на атомската бомба за интерконтинентална ракета“. Тој рече дека дизајнерите на хидрогенската бомба му ветуваат дека ќе ја намали неговата маса и ќе ја доведе до 3,5 тони за ракетната верзија.

- (збирка „Првиот простор“, стр. 15)

Во јануари 1954 година, се одржа состанок на главните дизајнери, на кој беа развиени основните принципи за изгледот на опремата за ракета и копно за лансирање. Напуштањето на традиционалната рампа за лансирање и употребата на суспензијата на фрлените фарми овозможија да не се вчита долниот дел од ракетата и да се намали неговата маса. Впервые отказались от газоструйных рулей, традиционно применявшихся со времён Фау-2, их заменили двенадцатью рулевыми двигателями, которые одновременно должны были служить и тяговыми — для второй ступени на завершающей стадии активного полёта.

20 мая 1954 года правительство выдало постановление о разработке двухступенчатой межконтинентальной ракеты Р-7. А уже 27 мая Королёв направил докладную министру оборонной промышленности Д. Ф. Устинову о разработке ИСЗ и возможности его запуска с помощью будущей ракеты Р-7. Теоретическим обоснованием для такого письма была серия научно-исследовательских работ «Исследования по вопросам создания искусственного спутника Земли», которая была проведена в 1950—1953 годах в НИИ-4 Министерства обороны под руководством М. К. Тихонравова .

Разработанный проект ракеты новой компоновки 20 ноября 1954 года был одобрен Советом министров СССР. Необходимо было в кратчайшие сроки решить множество новых задач, в которые входили, кроме разработок и строительства самой ракеты, выбор места для стартового полигона, постройка стартовых сооружений, ввод в строй всех необходимых служб и оборудование наблюдательными пунктами всей 7000-километровой трассы полёта.

Первый комплекс ракеты Р-7 был спроектирован и построен в ОКБ-1 [20] . Согласно Постановлению по разработке двухступенчатой баллистической ракеты Р-7 от 20 мая 1957 года головным разработчиком стал ОКБ-1 НИИ-88. В течение 1955—1956 годов на Ленинградском металлическом заводе проходили автономные испытания стартовых сооружений комплекса. Одновременно, в соответствии с постановлением правительства от 12 февраля 1955 года началось строительство НИИП-5 в районе станции Тюра-Там . Когда первая ракета в заводском цехе была уже в сборе, завод посетила делегация основных членов политбюро во главе с Н. С. Хрущёвым. Ракета оказала потрясающее впечатление не только на советское руководство, но и на ведущих учёных.

А. Д. Сахаров :

Мы [ядерщики] считали, что у нас большие масштабы, но там увидели нечто, на порядок большее. Поразила огромная, видимая невооружённым глазом, техническая культура, согласованная работа сотен людей высокой квалификации и их почти будничное, но очень деловое отношение к тем фантастическим вещам, с которыми они имели дело…

(сб. «Первая космическая», с. 18)
Внешние изображения
Страницы постановления Совета министров № 149-88сс «О создании объекта “Д”» от 30 января 1956 года. РГАНИ [21] .
Страница 1
Страница 2

30 января 1956 года правительством подписано постановление о создании и выводе на орбиту в 1957—1958 гг. «Объекта „Д“» — спутника массой 1000—1400 кг несущего 200—300 кг научной аппаратуры. Разработка аппаратуры была поручена Академии наук СССР, постройка спутника — ОКБ-1, осуществление пуска — Министерству обороны. К концу 1956 года стало ясно, что надёжная аппаратура для спутника не может быть создана в требуемые сроки.

14 января 1957 года Советом Министров СССР утверждена программа лётных испытаний Р-7. Тогда же Королёв направил докладную записку в Совет Министров, где писал, что в апреле — июне 1957 года могут быть подготовлены две ракеты в спутниковом варианте, «и запущены сразу же после первых удачных пусков межконтинентальной ракеты». В феврале всё ещё продолжались строительные работы на полигоне, две ракеты уже были готовы к отправке. Королёв, убедившись в нереальности сроков изготовления орбитальной лаборатории, шлёт правительству неожиданное предложение:

Имеются сообщения [К 6] о том, что в связи с Международным геофизическим годом США намерены в 1958 году запустить ИСЗ. Мы рискуем потерять приоритет. Предлагаю вместо сложной лаборатории — объекта «Д» вывести в космос простейший спутник.

15 февраля это предложение было одобрено.

Испытания Р-7

Первая ракета Р-7 № М1-5 была доставлена на техническую позицию полигона в начале марта 1957 года, 5 мая вывезена на стартовую площадку № 1. Подготовка к пуску длилась неделю, на восьмой день началась заправка.

Пуск состоялся 15 мая в 19:00 по местному времени. Старт прошёл нормально, но на 98-й секунде полёта произошёл сбой в работе одного из боковых двигателей, ещё через 5 секунд все двигатели автоматически отключились, и ракета упала в 300 км от старта. Причиной аварии было возникновение пожара в результате разгерметизации топливной коммуникации высокого давления. Вторая ракета, Р-7 № 6Л, была подготовлена с учётом полученного опыта, но запустить её вовсе не удалось. 10—11 июня делались многократные попытки пуска, но в последние секунды срабатывала защитная автоматика. Выяснилось, что причиной была неправильная установка клапана азотной продувки и замерзание главного кислородного клапана. 12 июля пуск ракеты Р-7 № М1-7 снова прошёл неудачно, эта ракета пролетела всего 7 километров. Причиной на этот раз стало замыкание на корпус в одном из приборов системы управления, в результате чего прошла ложная команда на рулевые двигатели, ракета значительно отклонилась от курса и была автоматически ликвидирована.

Наконец, 21 августа 1957 года осуществился успешный запуск, ракета № 8Л нормально прошла весь активный участок полёта и достигла заданного района — полигона на Камчатке. Головная часть её полностью сгорела при входе в плотные слои атмосферы, несмотря на это 27 августа ТАСС сообщило о создании в СССР межконтинентальной баллистической ракеты . 7 сентября осуществлён второй полностью успешный полёт ракеты, но головная часть снова не выдержала температурной нагрузки, и Королёв вплотную занялся подготовкой к космическому запуску. По словам Б. Е. Чертока, результаты лётных испытаний пяти ракет показали, что головная часть требует радикальной доработки, на что требовалось не менее полугода. Таким образом, разрушение головных частей открыло дорогу для пуска Первого простейшего спутника [22] .

Внешние изображения
ИСЗ-1. Схема общего вида в разрезе. 1957 г. [23]
Схема общего вида в разрезе Подлинник, калька.

Проектирование ПС-1

Проектирование ПС-1 началось в ноябре 1956 года, в начале сентября 1957 он прошёл окончательные испытания на вибростенде и в термокамере. Спутник был разработан как аппарат с двумя радиомаяками для проведения траекторных измерений. Диапазоны частот передатчиков простейшего спутника (20 МГц и 40 МГц[7] ) были выбраны так, чтобы сигнал спутника могли принимать радиолюбители без модернизации аппаратуры.

Согласно воспоминаниям Г. М. Гречко , расчёты траектории вывода на орбиту «Спутника-1» сначала проводились на электромеханических счётных машинах, по устройству аналогичных арифмометрам , и только для последних этапов расчётов применили ЭВМ БЭСМ-1 [24] .

22 сентября в Тюра-Там прибыла ракета Р-7 № 8К71ПС (изделие М1-ПС «Союз»). По сравнению со штатными, она была значительно облегчена: массивная головная часть заменена переходом под спутник, снята аппаратура системы радиоуправления и одна из систем телеметрии, упрощена автоматика выключения двигателей; масса ракеты в результате была уменьшена на 7 тонн.

26 сентября Президиум ЦК КПСС постановил запуск спутника провести в середине октября [К 7] .

2 октября Королёвым был подписан приказ о лётных испытаниях ПС-1 и направлено в Москву уведомление о готовности. Ответных указаний не пришло, и Королёв самостоятельно принял решение о постановке ракеты со спутником на стартовую позицию.

Запуск и полёт ПС-1

Передовица газеты «Правда», посвящённая запуску спутника

В пятницу, 4 октября, в 22:28:34 по московскому времени (19:28:34 по Гринвичу) был совершён успешный запуск. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок (II ступень) ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. При этом апогей находился в Южном полушарии , а перигей — в Северном полушарии[6] . Через 314,5 секунды после старта произошли сброс защитного конуса [25] и отделение Спутника от II ступени ракеты-носителя, и он подал свой голос. «Бип! Бип!» — так звучали его позывные. На полигоне их ловили 2 минуты, потом Спутник ушёл за горизонт. Люди на космодроме выбежали на улицу, кричали «Ура!», качали конструкторов и военных. И ещё на первом витке прозвучало сообщение ТАСС : «В результате большой напряжённой работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли».

Только после приёма первых сигналов Спутника поступили результаты обработки телеметрических данных и выяснилось, что лишь доли секунды отделяли от неудачи. Перед стартом двигатель в блоке Г «запаздывал», а время выхода на режим жёстко контролируется, и при его превышении старт автоматически отменяется. Блок вышел на режим менее чем за секунду до контрольного времени. На 16-й секунде полёта отказала система опорожнения баков (СОБ), и из-за повышенного расхода керосина центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчётного времени. По воспоминаниям Б. Е. Чертока: «Ещё немного — и первая космическая скорость могла быть не достигнута. Но победителей не судят! Великое свершилось!» [18] .

Наклонение орбиты «Спутника-1» составляло около 65 градусов, это означало, что «Спутник-1» летал приблизительно между Северным полярным кругом и Южным полярным кругом , вследствие вращения Земли за время каждого витка смещаясь на 24 градуса по долготе [26] :37 . Период обращения «Спутника-1» первоначально составлял 96,2 минуты, затем он постепенно уменьшался ввиду снижения орбиты [27] , например, через 22 дня он стал меньше на 53 секунды[6] . 16 октября 1957 года Всесоюзным обществом по распространению политических и научных знаний (предшественник общества «Знание» ) был проведён вечер в Колонном залеДома Союзов в честь запуска первого искусственного спутника Земли, на котором, в частности, выступал Президент Академии наук СССР А. Н. Несмеянов [28] .

А. Н. Несмеянов :

Для нас, учёных страны социализма, запуск спутника — двойной праздник: это праздник рождения новой эры в завоевании человечеством природы — космической эры существования человечества — и это праздник мужественной зрелости советской науки.

(журнал «Наука и жизнь», № 11, 1957, с. 30)

День запуска первого искусственного спутника Земли совпал с открытием очередного международного конгресса по астронавтике в Барселоне. Академик Леонид Иванович Седов сделал сенсационное объявление о выводе на орбиту «Спутника-1». Так как руководители советской космической программы, в силу секретности проводимой работы, были неизвестны в широких кругах, именно Леонид Иванович Седов стал известен мировой общественности как «отец Спутника» [29] .

Согласно утверждению Б. Е. Чертока, общепринятое представление, что сам спутник был доступен для наблюдения невооружённым глазом, является ошибочным. Отражающая поверхность спутника была слишком мала для визуального наблюдения, и даже в идеальных условиях сам спутник наблюдался как объект 6-й звёздной величины , то есть на пределе видимости невооружённым глазом [30] . На самом деле визуально наблюдался не сам спутник, а более крупный объект, вторая ступень носителя, которая вышла на ту же орбиту, что и сам спутник [22] . Ступень была видна как объект 1-й звёздной величины [30] . В журнале « Техника — молодёжи » утверждалось, что подсвеченный солнцем спутник можно увидеть утром и вечером, без указания на необходимость наличия оптических приборов [31] . Однако в таких советских изданиях, как «Военные знания», « Радио », « Юный техник », в 1957 году прямо указывалось, что «Спутник-1» наблюдали с помощью оптических приборов , о возможности наблюдения невооружённым глазом ничего не говорилось [32] :2 [26] :37 [25] :37 .

Спутник летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн км), а его радиопередатчики работали в течение трёх недель после старта. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник потерял скорость, вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел вследствие трения о воздух.

Большая по размеру и менее плотная вторая ступень ракеты-носителя «Спутник» (известная также под обозначением «SL-1 R/B») сошла с орбиты раньше спутника, 1 декабря 1957 года, совершив 882 оборота вокруг Земли [33] [34] [35] .

Параметры полёта

  • Начало полёта — 4 октября 1957 года в 19:28:34 по Гринвичу.
  • Окончание полёта — 4 января 1958 года.
  • Масса аппарата — 83,6 кг.
  • Максимальный диаметр — 0,58 м.
  • Наклонение орбиты — 65,1°.
  • Период обращения — 96,2 минуты[6]
  • Перигей — 228 км.
  • Апогей — 947 км.
  • Витков — 1440.

Результаты полёта

Цели запуска:

  • проверка расчётов и основных технических решений, принятых для запуска;
  • ионосферные исследования прохождения радиоволн, излучаемых передатчиками спутника;
  • экспериментальное определение плотности верхних слоёв атмосферы по торможению спутника;
  • исследование условий работы аппаратуры.

Изучение характера радиосигнала и оптические наблюдения за орбитой позволили получить важные научные данные. Задача оптического наблюдения ИСЗ была поставлена коллективу Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга МГУ [36] . В. Г. Куртом , П. В. Щегловым и В. Ф. Есиповым разработана методика наблюдений с точным определением координат спутника с временно́й привязкой. Для этой цели была приспособлена аэрофотосъёмочная камера НАФА с 10-сантиметровым объективом, точные промежутки времени измерялись морским хронометром с электрическими контактами. После проявки плёнки треки спутника с помощью измерительного микроскопа «привязывались» к координатам звёзд, затем вручную (на механических счётных машинах) определяли шесть параметров орбиты. Время пересчёта занимало 30—60 минут. Фотографические наблюдения орбиты «Спутника-1» проводились ежедневно, в течение двух недель В. Г. Куртом и П. В. Щегловым в Ташкенте , из астрономической обсерватории АН Узбекистана. Характер изменений орбиты позволил произвести предварительную оценку величины плотности атмосферы на орбитальных высотах, её высокое значение (порядка 10 8 атомов/см³) стало для геофизиков большой неожиданностью. Результаты измерения плотности высоких слоёв атмосферы позволили создать теорию торможения спутников, основы которой были заложены М. Л. Лидовым [37] .

Сразу же после запуска на это событие обратил внимание коллектив шведских учёных из только что созданной Геофизической обсерватории Кируны (ныне Шведский институт космической физики ) [38] . Под руководством Бенгта Хултквиста проводились измерения суммарного электронного состава ионосферы с использованием эффекта Фарадея . При последующих запусках спутников подобные измерения были продолжены.

Звуки спутника

Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок («бипов») длительностью около 0,4 секунды[5] (по другим данным — около 0,3 секунды [27] [39] ) и с такой же длительностью пауз[5] . Посылка на одной частоте (20 МГц) соответствовала паузе на другой (40 МГц), и наоборот; манипуляция осуществлялась электромеханическими реле, которые за 21 день работы передатчиков выдержали несколько миллионов переключений. Длительность «бипов» и пауз между ними определялась датчиками контроля давления (барореле с порогом срабатывания 250 мм рт. ст. ) и температуры (термореле с порогами срабатывания +50 °С и 0 °С ), что обеспечивало простой контроль герметичности корпуса и температуры внутри ПС [30][5] . В течение времени работы давление и температура в корпусе спутника остались в пределах нормы, барореле и термореле не включались. Мощность каждого из передатчиков составляла около 1 Вт . Параметры излучения (мощность, частоты) были выбраны из расчёта на широко распространённые приёмники советских и зарубежных радиолюбителей, чтобы из массовых любительских наблюдений (разница времени появления и исчезновения сигналов на двух частотах, относительный уровень сигналов, доплеровский сдвиг) получить новые сведения о структуре ионосферы . Частота УКВ сигнала ( 40,002 МГц ) находится на границе любительского семиметрового диапазона и не отражается от ионосферы в широком конусе; частота КВ сигнала ( 20,005 МГц ), хотя и выше прогнозировавшейся критической частоты слоя F ионосферы в зимний полдень 1957—1958 года (до 15 МГц ), всё же достаточно близка к ней, чтобы сигнал претерпевал значительное затухание в слое F (около 10 дБ ), а при косом падении отражался. Таким образом, условия распространения радиосигналов спутника в ионосфере на двух использовавшихся частотах были существенно различны и позволяли использовать наземные наблюдения (включая массовые наблюдения радиолюбителей) для зондирования ионосферы «насквозь», что было невозможно до запуска спутника[5] .

Приём сигналов спутника уверенно осуществлялся с помощью обычной радиолюбительской аппаратуры на расстоянии до 2—3 тысяч километров; были зафиксированы случаи сверхдальнего приёма на расстояниях до 10 тысяч км[5] . Манипулятор передатчиков проявил нештатное поведение, заключавшееся в плавном прогрессирующем повышении частоты коммутации передатчиков, которое закончилось переходом одного или одновременно обоих передатчиков в режим непрерывной посылки; повышение частоты коммутации началось сразу после выхода спутника на орбиту и за первые 4,5 суток полёта достигло 30—40 % . Причина этого осталось неизвестной. Аналогичным образом изменялась частота коммутации на однотипной радиостанции на втором спутнике , запущенном через месяц[5] .

Запись звуков спутника, смонтированная вместе с мелодией Д. Шостаковича к песне « Родина слышит », использовалась для обозначения начала радиопередачи Всесоюзного радио « Последние известия » [40] [41] .

Значение полёта

В ту ночь, когда Спутник впервые прочертил небо, я (…) глядел вверх и думал о предопределённости будущего. Ведь тот маленький огонёк, стремительно двигающийся от края и до края неба, был будущим всего человечества. Я знал, что хотя русские и прекрасны в своих начинаниях, мы скоро последуем за ними и займём надлежащее место в небе (…). Тот огонёк в небе сделал человечество бессмертным. Земля всё равно не могла бы оставаться нашим пристанищем вечно, потому что однажды её может ожидать смерть от холода или перегрева. Человечеству было предписано стать бессмертным, и тот огонёк в небе надо мной был первым бликом бессмертия.

Я благословил русских за их дерзания и предвосхитил создание НАСА президентом Эйзенхауэром вскоре после этих событий.

Официально «Спутник-1», как и « Спутник-2 », Советский Союз запускал в соответствии с принятыми на себя обязательствами по Международному Геофизическому Году . Излучение радиоволн «Спутником-1» позволяло изучать верхние слои ионосферы , ведь до запуска первого спутника можно было наблюдать только за отражением радиоволн от областей ионосферы, лежащих ниже зоны максимальной ионизации ионосферных слоёв.

Спутник имел большое политическое значение. Его полёт увидел весь мир, излучаемый им сигнал мог услышать любой радиолюбитель в любой точке земного шара. Журнал «Радио» заблаговременно опубликовал подробные рекомендации по приёму сигналов из космоса [42] [43] . Это шло вразрез с представлениями о сильной технической отсталости Советского Союза . Запуск первого спутника нанёс по престижу США сильный удар. «Юнайтед пресс» сообщило: «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США. Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию…» [44] . В американской прессе «Спутник-1» часто упоминается как «Red Moon» (Красная Луна) [45] . Губернатор штата Мичиган Меннен Уильямс (G. Mennen Williams) выступил с критикой в адрес Дуайта Эйзенхауэра в стихотворной форме. Первое четверостишие звучало примерно так: «Маленький Спутник, летящий высоко / Со сделанным в Москве гудком, / Ты говоришь миру, что небо принадлежит коммунистам, / А дядя Сэм спит» [46] («Oh little Sputnik, flying high / With made-in-Moscow beep, / You tell the world it's a Commie sky / and Uncle Sam's asleep.» [47] ).

В США запуск первого искусственного спутника « Эксплорер-1 » был осуществлён командой Вернера фон Брауна 1 февраля 1958 года . Хотя спутник нёс 4,5 кг научной аппаратуры, а 4-я ступень являлась частью его конструкции и не отстыковывалась, масса его была 13,37 кг — в 6 раз меньше ПС-1 [48] . Это стало возможным благодаря низкой мощности передатчиков и использованию транзисторов , что позволило значительно уменьшить вес батарей. С помощью американского спутника было совершено научное открытие: был открыт радиационный пояс Земли (пояс Ван Аллена ).

Результаты запуска «Спутника-1» дали серьёзный толчок к развитию интернета : вследствие успешного запуска «Спутника-1» Министерство обороны США форсировало разработку телекоммуникационной сети с пакетной коммутацией ARPANET , в основе сети были взяты идеи Пола Бэрана , которые изначально отвергались AT&T как невозможные в реализации. Отчасти вследствие запуска «Спутника-1» было также создано Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США [49] .

Считается, что метеор, который 4 октября 1957 года видел в небе над Сиднеем американский певец Литл Ричард и воспринял его как божественный знак, был сгорающими в атмосфере частями носителя Спутника-1 [50] .

Память

Флаг города Калуги
  • В 1958 году была выпущена настольная медаль с надписью «В честь запуска в СССР первого в мире искусственного спутника Земли. 4 октября 1957. Академия наук СССР» [51]
  • Также в 1958 году был объявлен конкурс по созданию памятника-монумента, и 4 октября 1964 года — в седьмую годовщину запуска «Спутника-1» — в Москве на проспекте Мира состоялось торжественное открытие 107-метрового монумента «Покорителям космоса» [52] . В 1962 году «Спутник-1» вошёл в состав скульптурной композиции «В космос» в Монино . В честь 50-летия запуска «Спутника-1» 4 октября 2007 года в городе Королёве на проспекте Космонавтов был открыт памятник «Первому искусственному спутнику Земли» [53] .
  • В честь «Спутника-1» 8 августа 2017 года была названа равнина на Плутоне [54] .
  • Изображение «Спутника-1» помещено на флаг города Калуги , как города-колыбели космонавтики.
  • В филателии выпущено множество почтовых конвертов, открыток и марок с изображением первого искусственного спутника Земли.
  • О подготовке первого искусственного спутника и его запуске сняты документальные фильмы Перейти к разделу «#Документальные фильмы» .

В кинематографе

Художественные и мультипликационные фильмы
  • « Укрощение огня » — советский фильм 1972 года, снятый по мотивам биографии конструктора ракет С. П. Королёва и других конструкторов авиационной и ракетной техники.
  • « Мурзилка на спутнике » — советский мультипликационный фильм 1960 года, режиссёров Е. Н. Райковского и Б. П. Степанцева. Один из четырёх мультипликационных фильмов о приключениях Мурзилки, посвящён теме освоения космического пространства.
  • « Октябрьское небо » — американский фильм 1999 года режиссёра Джо Джонстона. В основу сюжета положена реальная история сына шахтёра, который, будучи подростком, под впечатлением от запуска советского спутника решил построить ракету.
Документальные фильмы

См. также

Примечания

Комментарии
  1. Внешний экран передней полуоболочки: A S = 0,2—0,25; снаружи ξ = 0,05—0,1; изнутри ξ = 0,8—0,9; задняя полуоболочка: A S = 0,23—0,27; ξ = 0,35—0,45, где A S — коэффициент поглощения солнечной радиации , ξ — коэффициент собственного излучения.
  2. В настоящее время эта организация называется « Российские космические системы ».
  3. См. статьи Константина Эдуардовича Циолковского: «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1903 год), «Реактивный прибор как средство полёта в пустоте и атмосфере» (1910 год) и др.
  4. Б. Е. Черток писал:

    Тогда (…) никто из нас не предвидел, что, работая с Королёвым, мы будем участниками запуска в космос первого в мире ИСЗ, а вскоре после этого — и первого человека.

    Б. Е. Черток
  5. Б. Е. Черток писал:

    История создания Первого спутника есть история ракеты. Ракетная техника Советского Союза и США имела немецкое начало.

    Б. Е. Черток (сб. «Первая космическая», с. 12)
  6. В декабре 1948 года было объявлено о первых планах США вывести на земную орбиту искусственный спутник Земли. В 1955 года вновь последовали сообщения о намерении США запустить ИСЗ по программе Международного геофизического года , который должен был начаться 1 июля 1957 года. В июле 1957 года от президента Эйзенхауэра стало официально известно, что США активно ведут подготовку запуска спутника (его название « Луна Эйзенхауэра» ).
  7. См. выписку из протокола заседания Президиума ЦК КПСС «О запуске искусственного спутника Земли» с приложениями: записка В. М. Рябикова, К. Н. Руднева, С. П. Королева, М. В. Келдыша и А. И. Семёнова в ЦК КПСС о подготовке к пускам искусственных спутников Земли, проект сообщения ТАСС о запуске искусственного спутника Земли, информация о движении искусственного спутника Земли.
Источники
  1. https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1957-001B
  2. Sputnik Planitia . Gazetteer of Planetary Nomenclature . International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). Дата обращения: 24 сентября 2017.
  3. Pluto Features Given First Official Names . Международный астрономический союз (7 сентября 2017). Дата обращения: 15 сентября 2017.
  4. 1 2 Афанасьев, 2006 , с. 34—56.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 Отчёт, 2012 .
  6. 1 2 3 4 5 6 7 Победоносцев, 1957 .
  7. 1 2 3 4 Степанов, 2013 .
  8. Космонавтика. Энциклопедия., 1985 , с. 290—292.
  9. Отчёт, 2012 , с. 22—30.
  10. Ивкин, 2017 .
  11. Космонавтика. Энциклопедия., 1985 , с. 73—74.
  12. Космонавтика. Энциклопедия., 1985 , с. 398.
  13. Глушко, 1987 , с. 24—27.
  14. 1 2 Космонавтика. Энциклопедия., 1985 , с. 94.
  15. 1 2 3 Глушко, 1987 , с. 32—35.
  16. 1 2 Ветров, 1994 , с. 40—50.
  17. Ветров, 1994 , с. 119—125.
  18. 1 2 Первый искусственный спутник Земли, 2007 .
  19. Постановление Совета Министров СССР № 443-213сс от 13 февраля 1953 г. . «Баллистическая ракета Р-7 как основа создания ракет-носителей космических аппаратов». Интернет-проект Росархива и РГАНТД . Архивировано .
  20. Гудилин, 1996 .
  21. Антон Первушин. «Другой спутник» . warspot.ru. 2019-10-04.
  22. 1 2 Черток, 1999 .
  23. Советский спутник — первый в мире! . sputnik.rusarchives.ru . Проект Федеральноного архивного агентства и РГАНТД . Дата обращения: 6 октября 2019.
  24. 1 2 сб. «Первая космическая», с. 23
  25. 1 2 Варваров, 1957 .
  26. 1 2 Военные знания, № 10, 1957 .
  27. 1 2 Советский искусственный спутник Земли (рус.) // Природа . — 1957. — № 11 . Две ненумерованные страницы между страницами 8 и 9.
  28. На пороге великих открытий (рус.) // Наука и жизнь . — 1957. — № 11 . — С. 30—32 .
  29. Черток Б. Е. Ракеты и люди. Том 2. 1996. — с. 202—203
  30. 1 2 3 Афанасьев, 2006 .
  31. Казанцев А. Н. Торжество земных звёзд // Техника — молодёжи . — 1957. — № 11 .
  32. Радиолюбители — помощники учёных // Радио . — 1957. — № 12 .
  33. Информация о ступени
  34. Информация о SL-1 R/B
  35. О запуске первого искусственного спутника Земли
  36. В. Г. Курт «Первые шаги отечественной астрономии из космоса», в сборнике «Первая космическая», стр. 239—241
  37. В. В. Белецкий « М. Л. Лидов — учёный и человек » ( Вестник РАН , т. 70, с. 520—525, 2000 г.)
  38. Б. Хултквист, «Последствия запуска первого спутника», статья в сб. «Первая космическая», стр. 236—238
  39. «Первые спутники». Черток Б. Ракеты и люди. Фили. Подлипки. Тюратам / Б. Черток. — М.: Машиностроение, 1996.
  40. Э. Г. Багиров, Всеволод Николаевич Ружников. Основы радиожурналистики . — Изд-во Московского университета, 1984. — С. 94. — 274 с.
  41. Борис Владимирович Кривенко. Язык массовой коммуникации . — Изд-во Воронежского университета, 1993. — С. 52. — 150 с.
  42. В. Вахнин. Искусственные спутники Земли (справка для радиолюбителей-наблюдателей).//«Радио», 1957, № 6, с. 14—17
  43. А. Казанцев. Наблюдения за радиосигналами с искусственных спутников Земли и их научное значение.//«Радио», 1957, № 6, с. 17—19
  44. Даты зарубежных космических пусков и событий
  45. Sputnik Stunned the World, and Its Rocket Scared the Pentagon
  46. Америка переживает очередной переломный момент в области исследования космоса . ИноСМИ.Ru (6 октября 2017). Дата обращения: 6 октября 2017.
  47. The National Defense Education Act, Current STEM Initiative, and the Gifted
  48. Эксплорер-1 и Юпитер-С . Отдел астронавтики, Национальный музей авиации и космонавтики , Смитсоновский институт .
  49. Эндрю Таненбаум, Дэвид Уэзеролл. Компьютерные сети. — 5-е изд.. — Питер, 2014. — С. 71—72. — 955 с. — ISBN 978-5-459-00342-0 .
  50. White, Charles. The Life and Times of Little Richard . — 2003. — ISBN 9781783230143 .
  51. Медаль настольная «В честь запуска в СССР первого в мире искусственного спутника Земли. 4 октября 1957. Академия наук СССР». 1958 г.
  52. Памятник-монумент покорителям космоса у ВДНХ в Москве . Достопримечательности Москвы . Дата обращения: 3 ноября 2017.
  53. « Памятник первому искусственному спутнику Земли (недоступная ссылка) »
  54. №15669 (англ.) . Gazetteer of Planetary Nomenclature . IAU Working Group for Planetary System Nomenclature.

Литература

Книги
Статьи
Документы

Ссылки

Серия КА «Спутник»
Предыдущий полёт:
Спутник-1 Следующий полёт:
Спутник-2