По настоящему большим прорывом в мировой космической науке и практике стал запуск искусственного спутника Земли, осуществленный группой советских ученых, под руководством конструктора Сергея Королева. Знаковое событие по праву заняло место в самом начале новой эры человечества, неразрывно связанной с освоением космоса. Инженерный коллектив старался создать предельно простую, но безотказную модель летательного аппарата, который впервые смог преодолеть законы земного притяжения.
Оглавление
История создания
Кроме основоположника советской космонавтики, генерального конструктора проекта С. П. Королева, над сложными расчетами и узлами для летательного аппарата работали известные деятели науки, среди них: М. К. Тихонравов, М. В. Келдыш, В. И. Лапко и Б. С. Чекунов. Благодаря их таланту и самоотверженному труду, искусственное космическое тело было выведено на орбиту Земли 4 октября 1957 года, оставаясь под управлением создателей около 3-х месяцев. Известие о первом спутнике потрясло весь мир, что способствовало авторитету Советского государства и обогащало науку новыми знаниями.
Главный военный засекреченный институт по разработке ракетной техники находился в Болшевском НИИ-4. Кроме отделов, связанных с технической разработкой узлов и деталей летательных аппаратов, учреждение организовало отдельную группу, под началом выдающегося конструктора М. К. Тихонравова. В этом отделе собрались настоящие фантазеры, которые увлеченно спорили о том, как будет чувствовать себя человек в космическом корабле. Коллеги по институту смотрели на сотрудников странного отдела со снисхождением и часто посмеивались над их мечтами.
Однако их знания и дерзкие стремления сразу понадобились, когда с космодрома Байконур была впервые запущена баллистическая ракета, долетевшая до Камчатки. Реактивный аппарат с рабочей маркировкой Р-7, был оснащен 32 двигателями, которые включались одновременно. Большое достижение в ракетостроении значило, что появился носитель, с помощью которого на орбиту можно запустить управляемый аппарат. Все вопросы по выведению спутника на орбиту было поручено разработать группе инженеров во главе с Тихонравовым, и они сразу принялись за работу.
Команда создателей сутками не покидала свои рабочие места, расставив для ночлега раскладушки прямо в конструкторском бюро. Проектирование отдельных деталей происходило одновременно с их изготовлением, корректировкой и подгонкой отдельных мелочей. Благодаря огромной проделанной работе инженеров-конструкторов, с момента запуска ракеты-носителя до того, как первый искусственный спутник Земли отправился на орбиту, прошло всего 2 месяца.
Модели спутника
В процессе работы над созданием совершенно нового вида летательных аппаратов, было создано несколько испытательных моделей. Одна из них хранится в музее космонавтики им. С. Королева, находящемся в Подмосковье, а другая в американском городе Сиэтле. Известно еще о 4-х испытательных образцах, которые в настоящее время находятся в частных коллекциях. Одну из них, полностью аналогичную спутнику, запущенному в космос, с работающим передатчиком, продали на международном аукционе за 847,5 тысяч долларов. Инженер из России продал еще одну, похожую по всем техническим показателям, модель на торгах Bonhams, за 269,0 тысяч американских долларов. Опытные образцы имели много общих деталей и принципиальных схем с тем окончательным вариантом, который сгорел в атмосфере после победных полетов вокруг планеты.
Процесс запуска
Подготовку большой спутниковой программы, принятой на правительственном уровне, пришлось отложить из-за большой сложности начинки аппарата и недостаточной мощности носителя. Поэтому конструкторское бюро срочно создало простой и небольшой по размерам первый спутник Земли, весивший 83,6 кг. Внешне контейнер представлял собой металлическую сферу, диаметром 58 см, с отражающим полированным электрохимическим покрытием. Четыре антенны, направленные в одну сторону, соединялись с радиоаппаратурой и различными датчиками.
Дата 4 октября 1957 года навсегда вошла в историю, как день освоения космического пространства. ПС-1 или простейший спутник был успешно выведен на околоземную орбиту с апогеем 947 км и перигеем 228 км. Запуск был произведен с территории космодрома Байконур, в 22:28 по московскому времени. Носителем для спутника стала одна из первых баллистических ракет Р-7, разработанных КБ С. Королева.
История полета
В качестве искусственного космического тела первый спутниковый аппарат просуществовал всего 92 дня. За это время он совершил около 1440 оборотов по своей околоземной орбите, при этом время одного полного облета составляло 96,2 минуты. Несмотря на упрощенную начинку первого спутника, он должен был решить множество научных и технических задач. За время полетов по орбите, ученым предстояло провести исследования плотных слоев атмосферы. Большой интерес конструкторов был направлен на вопросы управления и наблюдения за искусственными околоземными аппаратами. Параллельно отслеживались скорость и характер распространения радиоволн в совершенно отличной от земной ионосфере.
Центр наблюдения за полетом аппарата был создан в НИИ-4, где производилось определение координат его нахождения на орбите. Сигналы со спутника поступали на систему противоракетной обороны, а оттуда ученым их сообщали по телефонам. Благодаря постоянному отслеживанию полета ПС-1, многие люди во всем мире могли, с помощью телескопов или мощных биноклей, видеть его на небе. Миллионы жителей Земли выходили из домов в объявленное заранее время, и разглядывали в ночном небе маленькую движущуюся точку, среди неподвижных звезд.
В Центре наблюдения постоянно и круглосуточно находились конструкторы-разработчики, военные, во главе с заместителем министра обороны страны, маршалом Неделиным, а также специалисты по геофизике и радиолокационной связи. Излучение радиоволн первым спутником, запущенным в космос, производилось на 2-х радио-частотах, одна из которых позволяла получать сигналы в разряженных верхних слоях земной атмосферы.
Значение полета
Мировое соревнование в гонке вооружений и освоении космоса, благодаря запуску первого космического аппарата, вывело Советский Союз на первое место. Научные достижения советских ученых получили большой политический резонанс. Изменившееся соотношение военных возможностей ядерных держав внесло коррективы в международные отношения всего мира. Сам факт запуска первого искусственного спутника Земли открыто засвидетельствовал создание межконтинентальной ракеты с многоступенчатым двигателем. Против такого носителя любой боеголовки большинство из существующих тогда систем противовоздушной обороны было бессильно.
Ученые из Советского Союза смогли бросить вызов своим западным коллегам, не только в области науки, но также в промышленности и военных возможностях. На тот момент радость от осуществления первого шага человечества в космическое пространство заслонила перспективу многочисленных экономических возможностей, которые открывались с помощью использования спутниковой техники. В настоящее время общий объем информации, передаваемый на землю с геостационарных аппаратов, составляет около 1,5 миллиона достаточно объемных книг. Возможно, самым главным достижением первооткрывателей космоса стало их открытие дороги к путешествиям между планетами и возможность узнавать другие миры. Поэтому, в десятую годовщину полета ПС-1, Международная федерация астронавтики провозгласила 4 октября Днем начала космической эры для всех жителей планеты Земля.
Научные результаты полета ПС-1
За 3 столетия до появления ракет великий Исаак Ньютон вычислил первую космическую скорость. Достигнуть ее удалось только в 1957 году, когда полет ракеты Р-7 впервые на практике показал правоту ученого. Заветная величина скорости, дающая возможность людям летать в космос, явилась результатом человеческого разума и многочисленных опытов энтузиастов науки. Благодаря созданию первого спутника СССР, мировая наука обогатилась принципиально новыми знаниями и подходами к развитию ракетной отрасли.
Несмотря на установку простой аппаратуры, за время полета искусственного космического тела ученым удалось проверить на практике многие теоретические гипотезы и условия работы спутниковых систем. Математические и физические расчеты наконец-то обрели материальную форму, что позволяло выявить наиболее справедливые и перспективные из них. С помощью специальных антенн и датчиков была достаточно точно определена плотность ионосферы, находящейся в разряженном состоянии. Этот показатель мог стать решающим для расчета технических особенностей космического корабля, так как показывал путь торможения аппарата во время его схода с орбиты.
Многие данные радиосигналов, полученных во время облета спутника по орбите, помогли в создании первых летательных аппаратов с живыми существами на борту. Впервые научный эксперимент был осуществлен на такой значительной высоте и положил начало изучению Земли в качестве космического объекта. Возможность расширения полетов на орбиту представляло интерес в отношении знакомства со свойствами внеземного пространства.
Интересные факты
Страсть исследователей к получению все новых знаний заставила разработчиков поставить в спутниковую систему даже такой немыслимый для того времени датчик, с помощью которого можно было наблюдать прохождение радиоволн через атмосферу планеты.
Корпус сферического контейнера состоял из двух одинаковых по размерам половинок, изготовленных из легкого и прочного алюминиевого сплава. Герметичность внутреннего пространства обеспечивалась прокладкой из резины, а в месте стыка было установлено 35 стальных болтов. Полностью собранный спутник заполняли сухим азотом, который препятствовал сильному нагреванию аппарата.
На одной из оболочек были установлены антенны, обращенные в одну сторону, с углом в 70 градусов. Штыри приводились в нужное положение после отделения ракеты, с помощью пружинного механизма. Длина антенны для волн УКВ составляла 240 см, а для диапазона КВ – 290 см. Они обеспечивали распространение сигналов в разные стороны, поддерживая устойчивую связь с наблюдателями. Кроме радиостанции, внутри герметичного корпуса сферы находились вентиляторы и цинково-серебряные аккумуляторы. Передатчики включались по очереди, чтобы не мешать сигналам друг друга.
Интересная история полета, спасибо, много нового узнала.
Очень интересно!
Очень информационная статья.