Свершилось! Человеческий разум бросил вызов силам природы и одержал величайшую победу: на орбите первый искусственный спутник Земли!
Он появился над планетой 4 октября 1957 года, в канун празднования 40-й годовщины Великого Октября. Изумленный мир следил за ним, завороженно слушал его позывные «бип...бип...бип» и не переставал удивляться ему, как чуду. Волна восторга катилась по планете.
Искусственный спутник Земли (ИСЗ) начал свое космическое путешествие с космодрома Байконур, который в те дни еще не был известен всему миру.
Советский ИСЗ имел форму шара. Это обеспечило постоянство силы сопротивления атмосферы при любой его ориентации относительно направления движения.
Спутник размещался в передней части ракеты-носителя и прикрывался защитным конусом, который предохранял его от аэродинамических и термических воздействий при прохождении плотных слоев атмосферы. После окончания работы двигателей ракеты-носителя защитный конус был сброшен, спутник под действием специального толкателя отделился от ракеты и начал самостоятельный полет по орбите.
Герметический корпус состоял из двух тонкостенных полуоболочек (соединяемых при сборке), изготовленных из алюминиевых сплавов. Его поверхность была отполирована и подвергнута специальной обработке. Диаметр спутника равнялся 580 мм, вес — 83,6 кг. Внутри размещалась радиоаппаратура вместе с источниками питания. Снаружи были шарнирно прикреплены антенны — два стержня длиной по 2,4 м и два по 2,9 м.
На спутнике были установлены два радиопередатчика, непрерывно излучавшие сигналы 20,005 и 40,002 МГц, которые использовались для контроля за параметрами орбиты, а также для изучения прохождения радиоволн в ионосфере.
Орбита первого ИСЗ представляла собой эллипс. Максимальное удаление от поверхности Земли в апогее составляло 947 км, минимальное в перигее — 228 км. Период обращения был равен 96,17 мин. Плоскость орбиты была наклонена к плоскости экватора под углом 65,1°.
В итоге наблюдений за движением первого искусственного спутника Земли и регистрации многочисленных данных измерений были получены сведения, представляющие для ученых исключительную ценность. Результаты всемирных наблюдений показали хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных. Совершая полет по траектории, первопроходец космоса с астрономической точностью появлялся в установленное время над указанными районами земного шара. Продолжительный и тщательный анализ орбитального полета дал возможность представить процесс эволюции параметров орбиты ИСЗ и получить информацию о плотности верхних слоев атмосферы.
Большое значение имели наблюдения за прохождением радиоволн, излучаемых радиопередатчиками спутника. До запуска первого ИСЗ наши знания об ионосфере пополнялись за счет изучения радиоволн, посылаемых с Земли и отражаемых ионосферой. Спутник же, пронизывавший различные области верхней атмосферы и постоянно подававший радиосигналы различной частоты, как бы вел репортаж о ее состоянии и свойствах.
Для ученых это был один из самых интересных репортажей, продолжавшийся в течение 92 суток. За это время первопроходец космоса совершил 1400 оборотов вокруг Земли и пролетел около 600 млн. км.
Спустя месяц после запуска первого искусственного спутника мир облетела весть о новом достижении нашей науки и техники — запуске второго ИСЗ. На его борту находилась космическая путешественница — собака Лайка. Спутник представлял собой последнюю ступень ракеты-носителя. Вес научной аппаратуры, источников энергии, радиоустановки и контейнера с собакой составлял 508,3 кг. Второй ИСЗ двигался по более вытянутой орбите и в апогее достигал высоты 1671 км. Он сделал около 2370 витков вокруг планеты и летал в течение 162 суток, до 14 апреля 1958 года.
Схема размещения аппаратуры на втором искусственном спутнике Земли:
1 — защитный конус, сбрасываемый после выведения спутника на орбиту, 2 — прибор для исследования ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, 3 — сферический контейнер с аппаратурой и радиопередатчиками, 4 — силовая рама для крепления аппаратуры, 5 — герметическая кабина с подопытным животным.
В 1958 год человечество вступило при свете двух советских звезд — двух первых в мире искусственных небесных тел, сиявших над нашей планетой. А 15 мая на околоземную орбиту был выведен третий советский ИСЗ. Это была летающая лаборатория весом 1327 кг с целым комплексом научной аппаратуры. Она совершила свой стремительный полет по орбите, весьма близкой к орбите второго ИСЗ, поднимаясь в апогее на высоту 1881 км. Третий советский спутник вращался над нашей планетой почти два года — в течение 692 суток, сделав 10 037 оборотов.
+ Щелкните по рисунку, чтобы увеличить!
Схема размещения научной аппаратуры третьего искусственного спутника Земли:
1 — магнитометр, 2 — фотоумножители для регистрации корпускулярного излучения Солнца, 3 — солнечные батареи, 4 — прибор для регистрации фотонов в космических лучах, 5 — магнитный и ионизационный манометры, 6 — ионные ловушки, 7 — электростатические флюксометры, 8 — масс-спектрическая трубка, 9 — прибор для регистрации тяжелых ядер в космических лучах, 10 — прибор для измерения интенсивности первичного космического излучения, 11 — датчики для регистрации микрометеоров.
С помощью трех первых советских ИСЗ ученые получили ценные данные о плотности, давлении и составе верхних слоев атмосферы, провели первые исследования магнитного поля Земли вдали от ее поверхности, радиационных поясов, метеоритной опасности. Результаты этих научных исследований во многом изменили представление об околоземном космическом пространстве.
Первые искусственные небесные тела положили начало новой эре в изучении Вселенной. Но они только приоткрыли завесу над целым океаном научных тайн, хранимых безбрежными просторами космоса. После этого были спутники серии «Космос» и другие околоземные исследователи, автоматические межпланетные станции, направляемые к Луне, Венере и Марсу. На четвертом году космической эры в космосе побывал первый землянин — советский человек, верный сын нашей Родины Юрий Алексеевич Гагарин. Затем заатмосферное пространство штурмовали на «Востоках», «Восходах» и «Союзах» многие советские космонавты. Были многомесячные полеты на орбитальных космических станциях «Салют». Но впервые в космос вышел небольшой металлический шар...
Сегодня космонавтика прочно служит народному хозяйству. Советские ученые создали целый ряд спутников, которые трудятся на благо нашего народа. Сей час над планетой несут вахту метеорологические спутники «Метеор», спутники связи «Молния», «Экран», «Радуга», спутники, помогающие поиску полезных ископаемых и охране окружающей среды.
За прошедшее двадцатилетие на околоземные орбиты и межпланетные трассы мы вывели около 1200 космических аппаратов с научной аппаратурой. Автоматические разведчики вселенной бесконечно раздвинули границы человеческого познания. Необозримо обогатили науку новыми сведениями о нашей Земле, о космическом пространстве, о планетах солнечной системы и о далеких звездных мирах.
Материал готовили В. ВОРОБЕЙ, И. МЕРКУЛОВ
Моделист-конструктор №10 1977 г.
*
На сегодняшний день космическая сфера развивается в невероятно быстром темпе. Покорение космоса уже не кажется такой фантастической идеей, как это было все еще несколько десятков лет назад. Первые лица ведущих стран мира уже прямо говорят о возможности колонизации некоторых планет солнечной системы в ближайшем будущем.
Но нужно помнить, что первым шагом в покорении космоса стал запуск первого искусственного спутника земли, который произошел в уже далеком 1957 году. Именно об этом событии и пойдет речь в этой статье.
Согласно историческим данным, идея создания и запуска родилась еще в конце сороковых годов прошлого века. Предпосылкой к этому стало стремительное развитие науки и техники на фоне завершения Второй Мировой войны. Естественно, для запуска подобного объекта на околоземную орбиту был необходим «носитель», то есть устройство, способное поднять спутник на необходимую высоту. Первым прототипом такого устройства стали немецкие ракеты ФАУ-1 и ФАУ-2, разработка которых велась еще во время войны. Это были первые в мире боевые беспилотные реактивные ракеты, способные поражать цели на больших расстояниях.
После завершения войны технологии и разработки попали в руки к советским и американским ученым. Спустя несколько лет США и СССР уже владели новым и страшным видом оружия – атомной бомбой. Над миром возникла угроза новой войны, на этот раз атомной, и обе сверхдержавы принялись разрабатывать способ доставки «смертельного подарка».
На базе немецких разработок ракет ФАУ-1 и ФАУ-2 создавались новые прототипы ракет. Первым советским прототипом стала баллистическая ракета Р-1, разработанная Конструкторским Бюро С. П. Королева. После этого появилась первая геофизическая ракета Р1-А.
Ракета Р1
Уже в 1954 году Королев изложил идею в своем докладе о том, что развитие техники на тот момент уже позволяет создать и запустить на орбиту советский спутник земли. Его программа была всячески поддержана советской властью. Толчком для этого стало заявление властей США о намерении запустить такой аппарат.
Первый искусственный спутник земли был запущен 4 октября 1957 года, в 7 часов вечера и 28 минут по всемирному координационному времени. Его запуск производился с исследовательского полигона Министерства обороны СССР. Носителем, позволяющим осуществить запуск искусственного космического аппарата, стала баллистическая ракета Р-7. Первый спутник был запущен под специальным названием ПС-1, что означало «Простейший спутник».
Главным конструктором ПС-1, а также руководителем всего процесса создания, разработки и запуска аппарата был Сергей Павлович Королев. Кроме него, над созданием спутника трудились также Михаил Клавдиевич Тихонравов, Мстислав Всеволодович Келдыш, а также другие выдающиеся ученые.
Спутник ПС-1
Через 295 секунд после своего старта с поверхности Земли ракета Р-1 вышла на орбиту. А уже спустя 314 секунд произошло отделение первого искусственного спутника от ракетного блока. Известием о том, что все прошло успешно, стало получение учеными на испытательном полигоне сигналов, поступающих со спутника. Это были короткие звуковые сигналы, которые ученые могли слушать всего в течение нескольких минут, пока космический аппарат не скрылся за горизонтом.
Всего ПС-1 пробыл в космосе 92 дня, пролетев около 60 миллионов километров. Электронные сигналы, которые он посылал на Землю дали возможность ученым лучше изучить отдельные слои атмосферы, к примеру, ионосферу. В конце своего «путешествия» спутник, теряя скорость, сошел в плотные слои атмосферы и сгорел там.
4 октября 1957 года с космодрома Байконур был запущен первый искусственный спутник Земли. Его масса была всего 83,6 кг, а максимальный диаметр - 0,58 м. Однако значение того старта не поддается измерению - ни в килограммах, ни в метрах. В тот день началась космическая эра!
Спутник излучал радиоволны на двух частотах, что позволяло изучать верхние слои ионосферы. Но он имел даже не столько научное, сколько политическое значение. Именно после 4 октября стало ясно, что ядерные удары с помощью ракетной техники могут быть нанесены по любой точке земного шара. Количественное превосходство американцев в области ядерного вооружения уже не играло решающей роли. И это обстоятельство изменило всю систему международных отношений.
Первый спутник летал 92 суток и совершил 1440 оборотов вокруг Земли. А всего он "намотал" на орбите около 60 млн км. Кстати, поначалу думали о запуске тяжелого спутника с рядом научных приборов - объект D. Однако работы затягивались, и, все взвесив, конструкторы решили с "тяжеловесом" не торопиться, а разработать простейший вариант: аппарат с двумя радиомаяками. Причем диапазон передатчиков выбрали такой, чтобы следить за спутником могли даже радиолюбители.
В США известие о запуске советского спутника произвело эффект разорвавшейся бомбы: Пентагон, который ратовал за политику "балансирования на грани войны", потряс сам факт создания в Советском Союзе многоступенчатой межконтинентальной ракеты, против который была бессильна противовоздушная оборона. Русские бросили вызов в области науки, промышленности и военной мощи, - говорили за океаном. Действительно, свой первый спутник весом всего 8,3 кг американцы сумели запустить лишь 1 февраля 1958 года.
Тогда многие до конца не осознали и те огромные экономические возможности, которые открыл запуск первого искусственного спутника Земли. Теперь же, по данным НАСА, объем информации, получаемой с геостационарных спутников, ежесуточно составляет в эквиваленте 1,5 млн книг по 300 страниц каждая.
Как рассказывал корреспонденту "РГ" заместитель ведущего конструктора первого и второго искусственных спутников Земли, ведущий конструктор первых космических кораблей-спутников "Восток", создатель автоматических межпланетных станций Олег Ивановский, небылиц хватало:
Даже смешно - надо же столько напридумывать! - говорил Олег Генрихович. - Например, в одной вроде бы солидной книжке написано: якобы для того, чтобы первый спутник можно было засечь с Земли, его поверхность сделали чуть ли не зеркальной и даже позолоченной. Да ничего подобного! Спутник был обработан совершенно другим способом - электрохимическим полированием.
Когда публиковалось: вот, мол, летит спутник, смотрите - это тоже было вранье. Потому что спутник простым глазом никто не мог видеть. Звездочка, которую многие наблюдали, была лишь центральным блоком ракеты. А это махина в 7 тонн, и никак не 83,6 кг "шарика". Блок видели, потому что он тоже стал спутником, пока не сгорел.
А правда что у первого спутника все-таки возникли проблемы: отлетели антенны-усики? - спросил корреспондент "РГ".
Тоже чушь, - смеялся Ивновский. - Если бы даже они и отвалились, то об этом никто бы не узнал. Более того, была еще "информация": якобы на старте возник пожар и первый спутник сгорел!
Космическая гонка началась 4 октября 1957 года, когда Советский Союз запустил первый искусственный спутник Земли. В течение следующих лет советские ученые придумали множество новинок для освоения космического пространства, в том числе первыми отправили в космос человека, смогли достичь выхода в открытый космос. Ниже представлен список наиболее заметных достижений советской космической программы.
Советский Союз запустил «Спутник-1» - первый искусственный объект на земной орбите - 4 октября 1957 года. Но официальное советское новостное агентство «Тасс» не объявляло о запуске до следующего дня. А вот реакция мировой общественности была разной - от беспокойства до ликования. Некоторые люди боялись, что государство, способное запускать объекты в космос, может однажды направить ракеты против других стран. Другие считали, что запуск спутника стал началом новой захватывающей эры в истории человечества. Но, несмотря на политику Холодной войны, возможности «Спутника» захватили воображение множества людей. Радиооператоры по всему миру могли уловить характерный сигнал «Спутника» на его орбите. А при помощи бинокля даже случайные зрители могли увидеть, как спутник пролетает над их головами. «Спутник» оставался на орбите до 4 января 1958 года, пока не сгорел, попав в атмосферу Земли. В конечном счете, запуск первого искусственного объекта побудил многие страны, в том числе и США, продолжить космические программы, которые разрабатываются и по сей день.
Первые советские спутники не были предназначены для повторного выхода на земную орбиту. Тем не менее, советские ученые предприняли серию экспериментов с животными на борту орбитальных аппаратов, чтобы проверить, возможет ли полет человека в космос. Первым животным, которое смогло путешествовать в космос, стала лайка. Однако ее не смогли вернуть обратно. После серии подобных неудачных экспериментов, 19 августа 1960 года ученые запустили на орбиту пару собак - Белку и Стрелку - на борту корабля под названием «Восток». Белка и Стрелка стали международными любимцами благодаря СМИ, когда их модуль удачно приземлился после пребывания на орбите Земли в течение 24 часов. После первого полета «космонавты» получили отставку. Белка и Стрелка умерли от старости, и их чучела были оставлены для потомков. Экспонаты можно посмотреть в Мемориальном музее космонавтики в Москве.
День начала космической эры человечества (4 октября 1957 года); провозглашен Международной федерацией астронавтики в сентябре 1967 года (в этот день в СССР осуществлен успешный запуск первого в мире искусственного спутника Земли)
4 октября 1957 года на околоземную орбиту был выведен первый в мире искусственный спутник Земли, открывший космическую эру в истории человечества. Спутник, ставший первым искусственным небесным телом, был выведен на орбиту ракетой-носителем Р-7 с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР, получившего впоследствии открытое наименование космодром Байконур. Космический аппарат ПС-1 (простейший спутник-1) представлял собой шар диаметром 58 сантиметров, весил 83,6 килограмма, был оснащен четырьмя штырьковыми антеннами длиной 2,4 и 2,9 метра для передачи сигналов работающих от батареек передатчиков. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. На 315 секунде после старта ИСЗ отделился от второй ступени ракеты-носителя, и сразу его позывные услышал весь мир. Спутник ПС-1 летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн км), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта. США смогли повторить успех СССР лишь 1 февраля 1958 года, запустив со второй попытки спутник «Эксплорер-1», массой в 10 раз меньше первого ИСЗ. Над созданием искусственного спутника Земли во главе с основоположником практической космонавтики С.П.Королевым работали ученые М.В. Келдыш, М.К.Тихонравов, Н.С.Лидоренко, В.И.Лапко, Б.С.Чекунов и многие другие.
Становление ракетно-космической промышленности и техники в нашей стране практически началось с весны 1946 года. Именно тогда были образованы научно-исследовательские институты, конструкторские бюро, испытательные центры и заводы по разработке и производству баллистических ракет дальнего действия. Тогда появился и НИИ-88 (впоследствии ОКБ-1, ЦКБМ, НПО «Энергия», РКК «Энергия») - главный институт в реактивном вооружении страны, который возглавил С.П.Королев. Совместно с главными конструкторами - по ракетным двигателям, системам управления, командным приборам, радиосистемам, стартовым комплексам и др., С.П. Королев руководил созданием ракетно-космических комплексов, обеспечивающих первые и последующие полеты автоматических и пилотируемых аппаратов. В стране в короткий исторический срок была создана мощная промышленность по выпуску самой разнообразной ракетно-космической техники. Были сконструированы, построены и направлены в космос тысячи аппаратов различного назначения, выполнена огромная работа по изучению космического пространства. Ракетами-носителями «Зенит», «Протон», «Космос», «Молния», «Циклон» на космическую орбиту были выведены научно-исследовательские, прикладные, метеорологические, навигационные, военные спутники «Электрон», «Горизонт», «Старт», «Космос», «Ресурс», «Галс», «Прогноз», спутники связи «Экран», «Молния» и другие. Уникальную работу проделали автоматические космические аппараты при полетах на Луну, Марс, Венеру, к комете Галлея.
