Sputnik-1

Iz Wikipedije, besplatne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretraživanje
Sputnik-1
Najjednostavniji Sputnik-1 (PS-1)
Prvi svjetski umjetni Zemljin satelit
Prvi svjetski umjetni Zemljin satelit
Proizvođač SSSR , " OKB-1 "
Operater SSSR
Zadaci provjera proračuna i osnovnih tehničkih rješenja usvojenih za lansiranje; jonosferska istraživanja prolaska radio valova koje emitiraju satelitski odašiljači; eksperimentalno određivanje gustoće gornjih slojeva atmosfere usporavanjem satelita; istraživanje uslova rada opreme
Satelit Zemlje
Launch pad SSSR , Bajkonur , lokacija broj 1
Pojačala raketa " Sputnjik "
Pokreni 4. listopada 1957 19:28:34 UTC
Trajanje leta 3 mjeseca
Broj zavoja 1440
Deorbiting 4. januara 1958
NSSDC ID 1957-001B
SCN 00002
Specifikacije
Weight 83,6 kg
Dimenzije (uredi) maksimalni prečnik 0,58 m
Prečnik 58 ± 0,1 cm[1]
Orbitalni elementi
Polu-velika osovina 6955,2 km
Ekscentričnost 0.05201
Raspoloženje 65,1 °
Period cirkulacije 96,7 minuta
Apocenter 7310 km od centra mjesta,
939 km od površine
Pericenter 6586 km od centra mjesta,
215 km od površine
Logotip Wikimedia Commons Medijske datoteke na Wikimedia Commons

Sputnjik-1 je prvi umjetni Zemljin satelit , sovjetska svemirska letjelica lansirana u orbitu 4. oktobra 1957. (tokom Međunarodne geofizičke godine ). Oznaka satelita je "PS-1" ("Najjednostavniji Sputnjik-1"). Lansiranje je obavljeno od 5. istraživanje stranice SSSR Ministarstva odbrane " Tyura-Tam " (koji je kasnije dobio je otvoren ime Bajkonura Bajkonur ) na Sputnik raketni nosač, nastao na osnovu za na R-7 interkontinentalnih balističkih projektil . Idite na odjeljak "# Pokreni i leti"

Na stvaranju vještačkog Zemljinog satelita, koji je vodio osnivač praktične astronautike SP Korolev, radili su naučnici Keldysh , MK Tikhonravov , MS Ryazan , OG Ivanovsky , NS Lidorenko , G. Yu. Maksimov , V. I. Lappo , K. I. Gringauz , BS Čekunov, AV Bukhtiyarov i mnogi drugi. Idite na odjeljak "# Historija stvaranja"

Datum lansiranja "Sputnjika-1" početak je svemirskog doba čovječanstva, a u Rusiji se godišnje slavi kao dan za pamćenje Svemirskih snaga . U čast prvog vještačkog satelita na Zemlji, nazvana je ravnica na površini Plutona (naziv je službeno odobrila Međunarodna astronomska unija 8. kolovoza 2017.) [2] [3] .Idite na odjeljak "#Memorija"

Uređaj

PS-1 na poštanskoj marci Kazahstana, izdate u godišnjici za "Sputnik-1" 2007

Trup satelita PS-1 sastojao se od dvije snažne poluloptaste školjke promjera 58,0 cm izrađene od legure aluminija i magnezija AMg-6 debljine 2 mm s okvirima za pristajanje spojenim s 36 klinova M8 × 2,5. Prije lansiranja, satelit je napunjen suhim dušikovim plinom pod tlakom od 1,3 atmosfere . Čvrstoća spoja osigurana je brtvom u obliku vakuumskog gumenog prstena pravokutnog presjeka. Gornja polu-školjka imala je manji radijus i bila je prekrivena hemisferičnim vanjskim zaslonom debljine 1 mm za toplinsku izolaciju. Površine školjki polirane su i obrađene kako bi im se dala posebna optička svojstva [K 1] . Unutar zapečaćenog kućišta smješteni su: blok elektrohemijskih izvora ( srebrno-cinkove baterije ); radio predajnik PS-1; ventilator koji se uključuje sa termostata na temperaturi iznad +30 ° C i isključuje se kada temperatura padne na + 20 ... 23 ° C ; termički relej i zračni kanal sistema termičke kontrole; sklopni uređaji ugrađene električne automatike; senzori temperature i pritiska; ugrađena kablovska mreža. Težina - 83,6 kg . Masa izvora napajanja bila je oko 50 kg[4][5][6][6][7][8] .

Na gornjoj polovici školjke bile su dvije kutne dipolne antene , okrenute prema natrag; svaki se sastojao od dva ramena igle dužine 2,4 m ( VHF antena) i 2,9 m ( HF antena), ugao između ramena u paru bio je 70 °; ramena su savijena do željenog ugla pomoću opružnog mehanizma nakon odvajanja od nosača lansiranja. Takva antena pružala je jednoliko zračenje u svim smjerovima, što je bilo potrebno za stabilan radio prijem zbog činjenice da satelit nije bio orijentiran. Na prednjoj polulučnici bile su četiri utičnice za pričvršćivanje antena sa armaturom zatvorenom pod pritiskom i prirubnicom ventila za punjenje. Na stražnjoj polulučnici bio je blokirani kontakt pete, koji je uključio autonomno napajanje na ploči nakon odvajanja satelita od nosača, kao i prirubnicu konektora testnog sistema. Dizajn antene predložio je G. T. Markov, doktor tehničkih nauka ( MPEI ); radove na antenama izvršilo je osoblje laboratorije OKB-1 pod vodstvom M.V. Krayushkina[4] [9][6][7] .

Radio predajnik Sputnik-1 (radio-stanica D-200) emitovao je radio talase na dvije frekvencije: 20,005 i 40,002 MHz , naizmjenično (slanje signala s jednog odašiljača odgovaralo je pauzi u drugom, prebacivanje s frekvencijom od nekoliko desetina a drugi je izveden elektromehaničkim relejem). Za napajanje predajnika, releja i ventilatora korišten je set srebrno-cinkovih baterija (grijaća baterija-5 ćelija STsD-70, 140 Ah , 7,5 V ; anodna baterija-86 ćelija STsD-18, 30 Ah , 130 V ; baterija programer - VNII trenutnih izvora , direktor NS Lidorenko Kontinuirani rad odašiljača nastavljen je 21 dan nakon lansiranja. Ove baterije su činile oko 60% mase satelita, okružujući odašiljač smješten duž osi s osmougaonim "maticama". Više od 10 kg mase satelita čini plemeniti metal - srebro sadržano u baterijama. Potreba za snažnim napajanjem uzrokovana je, prvo, uporabom cijevnih odašiljača, a ne tranzistorskih odašiljača (što je, s druge strane, bilo opravdano s obzirom na pouzdanost rada na mogućoj temperaturi na brodu iznad +50 ° C ); drugo, relativno velika izlazna snaga predajnika dizajniranih za radioamaterski prijem (za prijem signala od strane profesionalnih radio stanica bila bi dovoljna 100 puta manja snaga predajnika, oko 10 mW ). Potrošnja energije svakog od dva predajnika bila je oko 7 W , izlazna snaga 1 W. Radio stanica je razvijena na NII-885 [K 2] Državnog komiteta za radio-elektroniku po nalogu OKB-1 MOP. Razvoj je izvršila laboratorija br. 12 NII-885 u periodu januar-mart 1957. godine, šef laboratorije br. 12 V. I. Lappo postao je vodeći programer radio stanice. Odabir glavnih parametara radio stanice na osnovu predviđenog širenja radio talasa u jonosferi napravio je V. I. Lappo i šef laboratorije broj 144 (Laboratorija za širenje radio talasa) NII-885 K. I. Gringauz . Predviđanje je napravljeno na osnovu eksperimenata provedenih na avionskim letovima[5][6][7] .

Istorija stvaranja

Letu prvog satelita prethodio je dugogodišnji rad mnogih naučnika i dizajnera. Teorija mlaznog pogona bila je jedna od prvih koja se razvila u svojim člancima [K 3] Konstantin Eduardovič Ciolkovski . Predvidio je pojavu raketa na tekuće gorivo, umjetnih Zemljinih satelita i orbitalnih stanica. Tsiolkovsky je bio aktivni popularizator svojih ideja i ostavio je iza sebe mnoge sljedbenike. Satelit je dizajnirao Mihail Klavdijevič Tihonravov i njegova grupa [10] . Sergej Pavlovič Korolev odigrao je značajnu ulogu u organizaciji rada na stvaranju satelita i njegovom lansiranju.

Razvoj lansirnog vozila R-7

1921-1947

1. ožujka 1921. stvorena je prva organizacija u SSSR -u, koja je počela provoditi istraživačko -razvojne radove na području raketne tehnologije. U početku se organizacija zvala "Laboratorija za razvoj izuma N. I. Tihomirova ", a od 1928. godine - laboratorija za gasnu dinamiku (GDL) . Prvi radovi laboratorije bili su projektili na kruto gorivo i pojačivači za avione , a 1929. GDL je pod vodstvom Valentina Pavloviča Gluška započeo razvoj i testiranje prvih domaćih raketnih motora na tekuće gorivo [11] [12 ] ] [13] .

U jesen 1931. u Osoaviakhimu je organizirana naučna i eksperimentalna grupa GIRD -a (Grupa za proučavanje mlaznog pogona): 15. septembra 1931. - u Moskvi, 13. novembra 1931. - u Lenjingradu, a kasnije u Bakuu, Tiflis, Arkhangelsk itd. [14] [15] [16]

Sergej Pavlovič Korolev imenovan je za šefa moskovske grupe (MosGIRD). MosGIRD se sastojao od 4 brigade na čelu sa Fridrihom Arturovičem Tsanderom , Mihailom Klavdijevičem Tihonravovom , Jurijem Aleksandrovičem Pobedonostsevom i Sergejem Pavlovičem Korolevom. Rad grupe zainteresirao je vojsku, a 1932. GIRD je dobio dodatna sredstva, prostorije, proizvodne i eksperimentalne pogone. 17. avgusta 1933. u 19 sati po moskovskom vremenu na inžinjerijskom poligonu u blizini sela. Nakhabino, okrug Krasnogorsk, Moskovska regija, prva u SSSR -u raketa sa motorom na tekuće gorivo GIRD -09 , koju je dizajnirao Mihail Klavdijevič Tihonravov [14] [15] [16], uspješno je lansirana.

LenGIRD su organizovali Jakov Isidorovič Perelman , Nikolaj Aleksejevič Rynin , Vladimir Vasiljevič Razumov i drugi, 1932. grupu je činilo 400 ljudi. Rad na stvaranju eksperimentalnih raketa originalnog dizajna, razvoju tečajeva teorijskih predavanja o raketi i izvođenju eksperimenata za proučavanje učinka preopterećenja na životinje odvijali su se u suradnji sa stručnjacima iz GDL -a [15] .

Dana 21. septembra 1933. MosGIRD, LenGIRD i GDL spojeni su u Jet Research Institute RNII RKKA . Nekoliko godina, RNII je stvorio i testirao brojne eksperimentalne balističke i krstareće rakete za različite namjene, kao i turboreaktivne motore , raketne motore na tekuće gorivo i sisteme upravljanja za njih. Godine 1937., kao rezultat represije, strijeljani su direktor Reaktivnog istraživačkog instituta I.T. Kleimenov , njegov zamjenik G.E. Langemak , zaposlenici instituta S.P. Korolev , V.P. GE Langemak, SPKorolev je osuđen na 10 godina (po novoj kazni nakon dodatno suđenje u trajanju od 8 godina) u logoru prisilnog rada sa oduzimanjem njegovih prava na pet godina i oduzimanjem imovine. Institut je pretvoren u NII-3 (od 1944. NII-1 ), čiji su se zaposlenici fokusirali na razvoj raketa i zajedno s OKB-293, na čelu s VF Bolkhovitinovim , stvorili presretač raketa BI-1 [17] .

Represija i Drugi svjetski rat usporili su rad u SSSR -u, važan za istraživanje svemira. Ipak, kao rezultat razvoja raketne tehnologije, obučeni su sovjetski stručnjaci koji su krajem 1940 -ih uspjeli voditi svemirski program SSSR -a - S.P. Korolev, V.P. Glushko, M.K. Tikhonravov , A.M. Isaev , V. P. Mishin , NA Pilyugin , L. A. Voskresensky , B. E. Chertok i drugi.

13. maja 1946. JV Staljin potpisao je dekret o stvaranju raketne nauke i industrije u SSSR -u. U kolovozu je SP Korolev imenovan za glavnog konstruktora balističkih projektila dugog dometa [18] [K 4] . Godine 1947. letačka ispitivanja raketa V-2 sastavljenih u Njemačkoj označila su početak sovjetskih radova na razvoju strane raketne tehnologije [K 5] . Raketa V-2 imala je sljedeće glavne karakteristike:

  • Maksimalni domet paljbe ... 270-300 km
  • Početna težina ... do 13.500 kg
  • Težina bojeve glave ... 1075 kg
  • Komponente goriva ... tečni kiseonik i etil alkohol
  • Potisak motora pri pokretanju ... 27 t

Stabilan let u aktivnoj fazi omogućen je autonomnim sistemom upravljanja.

1948. godine već su izvršena ispitivanja rakete R-1 na poligonu Kapustin Yar , koji je bio modificirani analog V-2, proizveden u cijelosti u SSSR-u. Iste godine izdane su vladine uredbe o razvoju i testiranju projektila R-2 dometa do 600 km i o projektiranju projektila dometa do 3000 km i mase bojeve glave od 3 tone . 1949. godine rakete R-1 počele su se koristiti za izvođenje niza eksperimenata na visokim nadmorskim visinama za istraživanje svemira. Rakete R-2 testirane su već 1950., a 1951. stavljene su u upotrebu.

Stvaranje rakete R-5 s dometom do 1200 km bilo je prvo otcepljenje od tehnologije V-2. Ove rakete su testirane 1953. godine i odmah su započela istraživanja o njihovoj upotrebi kao nosaču nuklearnog oružja. Automatizacija atomske bombe kombinirana je s raketom, a sama raketa je izmijenjena kako bi se bitno povećala njena pouzdanost. Jednostepena balistička raketa srednjeg dometa dobila je naziv R-5M. 2. februara 1956. godine lansirana je prva svjetska raketa na nuklearni pogon.

Prva verzija R-7, testirana 1957. godine

13. veljače 1953. izdana je prva uredba kojom se obvezuje započeti razvoj dvostupanjske interkontinentalne balističke rakete dometa 7-8 tisuća km [19] . U početku se pretpostavljalo da će ova raketa nositi atomsku bombu istih dimenzija koje su bile instalirane na R-5M. Odmah nakon prvog ispitivanja termonuklearnog naboja 12. avgusta 1953. činilo se da je stvaranje rakete -nosača za takvu bombu u narednim godinama nerealno. No, u studenom iste godine, Korolev je održao sastanak svojih najbližih zamjenika, na kojem je rekao:

Neočekivano mi je došao ministar srednje građevine mašina, koji je ujedno i zamjenik predsjedavajućeg Vijeća ministara, Vyacheslav Aleksandrovich Malyshev . U kategoričkom obliku, on je predložio "zaboravite na atomsku bombu za interkontinentalnu raketu". Rekao je da su mu dizajneri hidrogenske bombe obećali da će smanjiti njenu masu i dovesti je na 3,5 tone za raketnu verziju.

- (zbirka "Prvi prostor", str. 15)

U siječnju 1954. održan je sastanak glavnih dizajnera na kojem su razvijeni osnovni principi rasporeda rakete i kopnene opreme. Napuštanje tradicionalne lansirne rampe i upotreba ovjesa na odbačenim rešetkama omogućili su da se ne optereti donji dio rakete i smanji njena masa. 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