Искусственный спутник Земли — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 апреля 2017; проверки требуют 66 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 апреля 2017; проверки требуют 66 правок. Первый искусственный спутник Земли

Искусственный спутник Земли (ИСЗ) — космический летательный аппарат, вращающийся вокруг Земли по геоцентрической орбите.

Для движения по орбите вокруг Земли аппарат должен иметь начальную скорость, равную или большую первой космической скорости. Полёты ИСЗ выполняются на высотах до нескольких сотен тысяч километров. Нижнюю границу высоты полёта ИСЗ обуславливает необходимость избегания процесса быстрого торможения в атмосфере. Период обращения спутника по орбите в зависимости от средней высоты полёта может составлять от полутора часов до нескольких лет. Особое значение имеют спутники на геостационарной орбите, период обращения которых строго равен суткам и поэтому для наземного наблюдателя они неподвижно «висят» на небосклоне, что позволяет избавиться от поворотных устройств в антеннах.

Под понятием спутник, как правило, подразумеваются беспилотные космические аппараты (КА), однако околоземные пилотируемые и автоматические грузовые космические корабли, а также орбитальные станции по сути также являются спутниками. Автоматические межпланетные станции (АМС) и межпланетные космические корабли могут запускаться в дальний космос как минуя стадию спутника (то есть прямое восхождение), так и после предварительного вывода на так называемую опорную орбиту спутника.

В начале космической эры спутники запускались только посредством ракет-носителей, а к концу XX века широкое распространение получил также запуск спутников с борта других спутников — орбитальных станций и космических кораблей (в первую очередь, с МТКК-космоплана Спейс Шаттл). Как средства выведения спутников теоретически возможны, но пока не реализованы также МТКК-космолёты, космические пушки, космические лифты. Уже через небольшое время после начала космической эры стало обычным выведение более одного спутника на одной ракете-носителе, а к концу 2013 года число выводимых одновременно спутников в некоторых запусках ракет-носителей превысило три десятка. В ходе некоторых запусков последние ступени ракет-носителей также выходят на орбиту и на какое-то время фактически становятся спутниками.

Беспилотные спутники имеют массу от нескольких килограмм до двух десятков тонн и размер от нескольких сантиметров до (в частности, при использовании солнечных батарей и выдвижных антенн) нескольких десятков метров. Являющиеся спутниками космические корабли и космопланы достигают нескольких десятков тонн и метров, а сборные орбитальные станции — сотен тонн и метров. В XXI веке с развитием микроминиатюризации и нано-технологий массовым явлением стало создание сверхмалых спутников форматов кубсат (от одного до несколько кг и от нескольких до нескольких десятков см), а также появился новый формат покетсат (буквально

карманный) в несколько сотен или десятков грамм и несколько сантиметров.

Спутники преимущественно создаются как невозвратные, однако некоторые из них (в первую очередь, пилотируемые и некоторые грузовые космические корабли) являются возвращаемыми частично (имея спускаемый аппарат) или полностью (космопланы и спутники, возвращаемые на их борту).

Искусственные спутники Земли широко используются для научных исследований и прикладных задач, а также в образовании (в мире стали массовым явлением так называемые «университетские» ИСЗ^[1]) и хобби — радиолюбительские спутники.

В начале космической эры спутники запускались государствами (национальными государственными организациями), однако затем широкое распространение получили спутники частных компаний. С появлением кубсатов и покетсатов со стоимостью выведения до нескольких тысяч долларов стал возможен запуск спутников частными лицами.

Различают следующие типы спутников:

ИСЗ запускались более чем 70 различными странами (а также отдельными компаниями) с помощью как собственных ракет-носителей (РН), так и предоставляемых в качестве пусковых услуг другими странами и межгосударственными и частными организациями.

Первый в мире ИСЗ запущен в СССР 4 октября 1957 года (Спутник-1).
Второй страной, запустившей ИСЗ, стали США 1 февраля 1958 года (Эксплорер-1).
Третьей страной, выведшей первый ИСЗ на своей РН, стала Франция 26 ноября 1965 года (Астерикс).

Следующие страны — Великобритания, Канада, Италия — запустили свои первые ИСЗ в 1962, 1962, 1964 гг. соответственно на американских РН.
Австралия и ФРГ обзавелись первыми ИСЗ в 1967 и 1969 гг. соответственно также с помощью РН США.
На своих РН запустили свои первые ИСЗ Япония, Китай, Израиль в 1970, 1970, 1988 гг.
Ряд стран — Великобритания, Индия, Иран, а также Европа (межгосударственная организация ESRO, ныне ESA) — запустили свои первые ИСЗ на иностранных носителях, прежде чем создали свои РН. Первые ИСЗ многих стран были разработаны и закуплены в других странах (США, СССР, Китае и др.).

Первые ИСЗ стран мира^[4][править | править код]

ru.wikipedia.org

Спутник 1957 — История России

КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ

«Первый великий шаг человечества состоит в том, чтобы вылететь за атмосферу и сделаться спутником Земли. Остальное сравнительно легко, вплоть до удаления от нашей Солнечной системы»

 

НОВАЯ КОСМИЧЕСКАЯ ЭРА

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 испытательного 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 и перигее 288 км. На 315 секунде после старта ИСЗ отделился от второй ступени ракеты-носителя, и сразу его позывные услышал весь мир.

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.

Спутник ПС-1 летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 миллионов километров), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта.

Запуск искусственного спутника Земли имел громадное значение для познания свойств космического пространства и изучения Земли как планеты нашей Солнечной системы. Анализ полученных сигналов со спутника дал ученым возможность изучить верхние слои ионосферы, что до этого не представлялось возможным. Кроме того, были получены полезнейшие для дальнейших запусков сведения об условиях работы аппаратуры, проведена проверка всех расчетов, а также определена плотность верхних слоев атмосферы по торможению спутника.

Запуск первого искусственного спутника Земли получил огромный мировой резонанс. О его полете узнал весь мир. Вся мировая пресса говорила об этом событии.

В сентябре 1967 года Международная федерация астронавтики провозгласила 4 октября Днем начала космической эры человечества.

Роскосмос  

 

ПРАВДА О СПУТНИКЕ

«4 октября 1957 года в СССР произведен успешный запуск первого спутника. По предварительным данным, ракета-носитель сообщила спутнику необходимую орбитальную скорость около 8000 метров в секунду. В настоящее время спутник описывает эллиптические траектории вокруг Земли и его полет можно наблюдать в лучах восходящего и заходящего Солнца при помощи простейших оптических инструментов (биноклей, подзорных труб и т. п.).

Согласно расчетам, которые сейчас уточняются прямыми наблюдениями, спутник будет двигаться на высотах до 900 километров над поверхностью Земли; время одного полного оборота спутника будет 1 час 35 минут, угол наклона орбиты к плоскости экватора равен 65°. Над районом города Москвы 5 октября 1957 года спутник пройдет дважды — в 1 час 46 мин. ночи и в 6 час. 42 мин. утра по московскому времени. Сообщения о последующем движении первого искусственного спутника, запущенного в СССР 4 октября, будут передаваться регулярно широковещательными радиостанциями.

Спутник имеет форму шара диаметром 58 см и весом 83,6 кг. На нем установлены два радиопередатчика, непрерывно излучающие радиосигналы с частотой 20,005 и 40,002 мегагерц (длина волны около 15 и 7,5 метра соответственно). Мощности передатчиков обеспечивают уверенный прием радиосигналов широким кругом радиолюбителей. Сигналы имеют вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 сек. с паузой такой же длительности. Посылка сигнала одной частоты производится во время паузы сигнала другой частоты…».

«Правда», 5 октября 1957 г.

 

СПУТНИК: ВРЕДНАЯ ИДЕЯ

Михаил Клавдиевич Тихонравов был человеком невероятной любознательности. Математика и многие инженерные дисциплины, которыми овладел он в академии им. Н. Е. Жуковского, не высушили его романтической увлеченности и склонности к фантастическим размышлениям. Он писал маслом пейзажи, собирал коллекцию жуков-дровосеков и изучал динамику полета насекомых, втайне надеясь обнаружить в биении крохотных крыл некий новый принцип для конструирования невероятного летательного аппарата. Ему нравилось математизировать мечты, и он получал, пожалуй, равное удовольствие и когда расчеты показывали их реальность, и когда, напротив, приводили к абсурду: он любил узнавать. Однажды Тихонравов решил обсчитать искусственный спутник Земли. Разумеется, он читал Циолковского и знал, что одноступенчатая ракета не сможет вывести спутник на орбиту, внимательно изучил его «Космические ракетные поезда», «Наибольшую скорость ракеты» и другие работы, в которых впервые теоретически обосновывалась идея многоступенчатой ракеты, но ему было интересно прикинуть различные варианты соединения этих ступеней, посмотреть, во что все это выливается по весам, короче — решить, насколько реальна сама идея получения первой космической скорости, необходимой спутнику на сегодняшнем уровне развития ракетной техники. Начал считать и увлекся не на шутку. Оборонный НИИ, в котором работал Михаил Клавдиевич, занимался вещами несравненно более серьезными, чем искусственный спутник Земли, но к чести его начальника — Алексея Ивановича Нестеренко — вся эта внеплановая полуфантастическая работа в институте не только не преследовалась, а напротив, поощрялась и поддерживалась им, хотя и не афишировалась, дабы избежать обвинений в прожектерстве. Тихонравов и маленькая группа его столь же увлеченных сотрудников в 1947-1948 годах безо всяких ЭВМ проделали колоссальную расчетную работу и доказали, что действительно существует реальный вариант такого ракетного пакета, который в принципе может разогнать некий груз до первой космической скорости.

В июне 1948 года Академия артиллерийских наук готовилась провести научную сессию, и в институт, где работал Тихонравов, пришла бумага, в которой запрашивалось, какие доклады может представить НИИ. Тихонравов решил доложить итоги своих расчетов по ИСЗ — искусственному спутнику Земли. Никто активно не возражал, но тема доклада звучала все-таки столь странно, если не сказать дико, что решили посоветоваться с президентом артиллерийской академии Анатолием Аркадьевичем Благонравовым.

Совершенно седой в свои 54 года, красивый, изысканно вежливый академик в форме генерал-лейтенанта артиллерии в окружении нескольких ближайших своих сотрудников выслушал маленькую делегацию из НИИЗ очень внимательно. Он понимал, что расчеты Михаила Клавдиевича верны, что все это не Жюль Верн и не Герберт Уэллс, но понимал он и другое: научную сессию артиллерийской академии такой доклад не украсит.

— Вопрос интересный,- усталым, бесцветным голосом сказал Анатолий Аркадьевич,- но включить ваш доклад мы не сможем. Нас вряд ли поймут… Обвинят в том, что мы занимаемся не тем, чем нужно…

Сидящие вокруг президента люди в погонах согласно закивали.

Когда маленькая делегация НИИ ушла, Благонравов испытал какой-то душевный дискомфорт. Он много работал с военными и перенял у них в общем-то полезное правило не пересматривать принятые решения, но тут вновь и вновь возвращался он к тихонравовскому докладу и дома вечером опять думал о нем, никак не мог отогнать от себя мысль, что несерьезный этот доклад на самом деле серьезен.

Тихонравов был настоящим исследователем и хорошим инженером, но бойцом он не был. Отказ президента ААН расстроил его. В НИИ молодые его сотрудники, которые помалкивали в кабинете президента, подняли теперь гвалт, в котором, однако, мелькали новые серьезные доводы в пользу их доклада.

— Что же вы там молчали? — рассердился Михаил Клавдиевич.

— Надо снова идти и уломать генерала! — решила молодежь.

И на следующий день они пошли снова. Было такое впечатление, что Благонравов словно обрадовался их приходу. Он улыбался, а новые доводы слушал вполуха. Потом сказал:

— Ну, хорошо. Доклад включим в план сессии. Готовьтесь — краснеть будем вместе…

Потом был доклад, а после доклада, как и ожидал Благонравов, один очень серьезный человек в немалом звании спросил Анатолия Аркадьевича, как бы мимоходом, глядя поверх головы собеседника:

— Институту, наверное, нечем заниматься, и потому вы решили перейти в область фантастики…

Ироничных улыбок было предостаточно. Но не только улыбки были. Сергей Королев подошел к Тихонравову без улыбки, сказал, строго набычившись по своей манере:

— Нам надо серьезно поговорить…

Ярослав Голованов. Капля нашего неба

 

СПУТНИК КАК ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ

Мало кто в Америке слышал о человеке по имени Сергей Павлович Королев. Однако именно благодаря ему было создано НАСА; именно благодаря ему мы попали на Луну. Именно благодаря этому таинственному русскому в нашей стране появились федеральные кредиты на высшее образование; именно благодаря ему игры Национальной футбольной лиги мы можем смотреть по DirecTV.

«Главный конструктор» — именно эти слова стали именем Королева, реальная информация о котором была государственной тайной Советского Союза, — практически в одиночку начал мировую ракетно-космическую гонку. В очень большой степени из-за этого упертого человека, выжившего в сталинском ГУЛАГе, хоть и потерявшего в сибирских лагерях все зубы и чуть не самое жизнь, в 1960 году Республиканская партия проиграла выборы в Белый дом, а Линдон Б. Джонсон, напротив, прошел вместе с Джоном Ф. Кеннеди и в конце концов стали тридцать шестым президентом Америки.

Ибо все эти события есть не что иное, как даже не самые крупные последствия запуска крошечного советского Sputnik’а, созданного под руководством Королева 50 лет назад и 4 октября 1957 года выведенного в космос. Этот запуск вызвал в США панику, последствия которой мы ощущаем до сих пор. Главным источником страха, впрочем, была не этот алюминиевый шарик, а огромный носитель, на котором он вылетел в космос — первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета. Это 183-тонное оружие давало бывшему Советскому Союзу возможность за несколько минут уничтожить любой город на Земле — в то время это была возможность, которой не было ни у кого. Впервые за всю историю Америки ее территория стала уязвимой для нападения иностранного государства.

Los Angeles Times

 

ВТОРАЯ ПОЩЕЧИНА АМЕРИКЕ

Прежде чем США смогли хоть как-то ответить на полет Спутника -1, 3 ноября того же года на околоземную орбиту был выведен второй спутник.

Лайка — собака, первое живое существо, выведенное на орбиту Земли. Она была запущена в космос 3 ноября 1957 в половине шестого утра по московскому времени на советском корабле Спутник-2. Она была размещена в космической конуре размером со стиральную машину. На тот момент Лайке было около двух лет от роду и весу около 6 килограммов. Как и многие другие животные в космосе, собака погибла во время полёта — через 5-7 часов после старта она умерла от стресса и перегрева. Хотя Лайке не удалось выжить, эксперимент подтвердил, что живой пассажир может пережить запуск на орбиту и невесомость; таким образом, Лайка проложила дорогу в космос людям, в том числе Юрию Алексеевичу Гагарину. Первыми животными, благополучно вернувшимися из космического полета, стали собаки Белка и Стрелка.

Календарь космических дат

histrf.ru

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника | Космос

Крик первых спутников
был трогательно тонок.
Так среди звездной молодой крупы
проклюнулась планета,
как цыпленок,
из голубой воздушной скорлупы.
Владимир Костров

60 лет назад, 4 октября 1957 года, началась космическая эра в истории человечества. Впервые на орбиту был выведен объект, созданный руками земных инженеров. Они назвали его «Спутник».

Идея искусственного спутника Земли (ИСЗ, сателлита, луны) возникла довольно давно. Еще Исаак Ньютон в монографии «Математические начала натуральной философии» (1687) в качестве примера к своим рассуждениям приводил описание огромной пушки, с помощью которой можно было бы запустить ядро на постоянную орбиту вокруг Земли. Ньютон предлагал представить высочайшую гору, пик которой находится за пределами атмосферы, и пушку, установленную на самой ее вершине и стреляющую горизонтально. Чем мощнее заряд используется при выстреле, тем дальше от горы будет улетать ядро. Наконец, при достижении некоторой мощности заряда ядро разовьет такую скорость, что не упадет на Землю вообще и будет вращаться вокруг нашей планеты. Эта скорость ныне называется «первой космической» и для Земли она составляет 7,91 км/с.

Сэр Исаак Ньютон — основоположник не только физики, но и космонавтики.

«Пушка Ньютона»: ядро летит, но не падает (оригинальная иллюстрация)

К образному примеру Ньютона обращались впоследствии как ученые, рассуждавшие о перспективах космонавтики, так и писатели-фантасты. Техническую реализацию «пушки Ньютона» описал в своем романе классик научной фантастики Жюль Верн в романе «500 миллионов бегумы» (1879).

Большая французская пушка для космических запусков.

Великий Циолковский смотрит в будущее.

О необходимости запуска искусственного спутника Земли много говорили основоположники теоретической космонавтики. Однако обосновывали они эту необходимость по-разному. Наш соотечественник Константин Циолковский предлагал запускать на круговую орбиту ракету с экипажем, чтобы сразу начать освоение космоса человеком.

Немец Герман Оберт предлагал собрать из ступеней ракет-носителей большую орбитальную станцию, которая могла бы решать задачи военной разведки, морской навигации, геофизических исследований и ретрансляции информационных сообщений.

Кроме того, снабдив эту станцию большим зеркалом, можно было бы, по мнению Оберта, фокусировать солнечные лучи и направлять их на Землю, воздействуя на климат или угрожая вражеским войскам и городам. Идею Оберта обыграл в своем романе «Мировой пожар» (1925) немецкий автор Карл-Август Лафферт.

Многие ученые и фантасты сходились во мнении, что искусственный спутник Земли будет использоваться прежде всего как перевалочная база для межпланетных кораблей, летящих к Луне, Марсу и Венере. И в самом деле — зачем кораблю тащить на орбиту все топливо, необходимое для разгона, если он может подзаправиться от спутника?

Тогда же придумали снабдить будущий спутник телескопом, чтобы астрономы прямо с орбиты могли наблюдать за отдаленными космическими объектами, избавившись навсегда от искажений, вносимых атмосферой.

Обитаемый спутник на орбите Земли (оригинальная иллюстрация из книги В. Никольского «Через тысячу лет»).

Обитаемый спутник на орбите Земли (оригинальная обложка к американскому изданию романа О. Гайля «Лунный камень»).

Искусственные спутники такого типа описаны в романах Отто Гайля «Лунный камень» (1926), Вадима Никольского «Через тысячу лет» (1927) и Александра Беляева «Звезда КЭЦ» (1936).

Однако время шло, а средство доставки спутника на орбиту построить не получалось. Создание больших пушек оказалось чрезвычайно трудоемким и дорогостоящим делом, а небольшие ракеты, которые во множестве запускали перед Второй мировой войной, даже теоретически не могли развить первую космическую скорость.

Из-за отсутствия носителя появлялись весьма экзотические проекты. Например, в 1944 году генерал-майор Георгий Покровский опубликовал статью «Новый спутник Земли», в которой предложил запустить металлический спутник способом направленного взрыва. Он понимал, конечно, что после такого взрыва на орбиту выйдут только «какие-то неорганизованные массы металлов», но был уверен, что и такой опыт нужен человечеству, поскольку наблюдение за движением «неорганизованного» объекта даст массу новой информации о тех процессах, которые происходят в высших слоях атмосферы.

Запуск спутника Покровского при помощи взрыва (оригинальная иллюстрация).

Спутник Покровского на орбите (оригинальная иллюстрация).

Как хорошо известно, первые большие ракеты на жидком топливе научились делать в Третьем рейхе. И уже там зашла речь о применении их для запуска спутников.

Сохранилось свидетельство, что при обсуждении будущих разработок в немецком ракетном центре Пенемюнде было предложено для воздаяния почести первым путешественникам в космос помещать их набальзамированные тела в стеклянные шары, запускаемые по орбитам вокруг Земли.

Появление тяжелых ракет «Фау-2» предопределило развити

www.mirf.ru

Первый спутник Земли

Параметры полёта первого спутника Земли
Устройство первого спутника Земли

«Спутник-1» — первый спутник Земли в истории человечества, он был запущен в Советском Союзе 4 октября 1957 года, с полигона Тюра-Там, который впоследствии стал космодромом Байконур.
Первый спутник Земли также обозначавшийся как ПС-1 (простейший спутник №1) был выведен на орбиту с помощью ракеты-носителя «Спутник», которая была разработана на основе межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7».

Полёт первого спутника Земли продолжался 90 дней, с течение которых он сделал 1440 витков вокруг нашей планеты.
Над созданием спутника трудился коллектив видных советских учёных во главе с С. П. Королёвым: М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, Н. С. Лидоренко и другие.

Запуск первого спутника Земли на полигоне Тюра-Там (Байконур):

Сам спутник находится под головным конусовидным обтекателем этой ракеты.

Запуск первого спутника Земли имел воистину огромное значение для всего мира. Полёт первого спутника вокруг Земли наглядно показал людям, что небо не твёрдое и что полёт в Космос вообще возможен…
Смешно звучит?
Но, вы только вдумайтесь — в то время действительно не было никаких наглядных доказательств, были одни только расчёты и уверения учёных! Человек ещё ни разу не выходил за пределы атмосферы нашей родной планеты.

Излишне говорить, какое значение имело то, что именно СССР первым запустил спутник в Космос и что этот запуск был удачным. Политический вес этого события трудно переоценить — всё население планеты увидело, на что способны советская наука и техника. Западные газеты взахлёб писали об этом событии.
Тысячи людей собирались около аппаратуры радиолюбителей, чтобы послушать знаменитое «бип-бип-бип…»

А вид летящей точки на фоне звёзд производил неизгладимое впечатление на людей во всём мире и служил лучшим доказательством произошедшего. Люди жадно вглядывались в ночное небо, показывая друг другу крохотную летящую точку.

Рассказывать об этом можно долго, но небольшая статья просто не позволяет этого сделать.

Непосредственно на самом спутнике не было научной аппаратуры. Тем не менее, запуск первого спутника Земли позволил получить не только крайне важные технические данные, необходимые для дальнейшего развития космонавтики, но и ценные научные сведения.
К техническим данным относятся как работа всех составных частей ракеты-носителя «Спутник», так и проверка всех расчётов, касающихся траектории движения ракеты и спутника. Также были получены данные о работе всех систем в необычных условиях.

Наиболее любопытными оказались данные, полученные на основании наблюдений за движением первого спутника Земли и параметрами прохождения радиосигналов от него.
Астрономы и радиоинженеры вели наблюдения за тем, как трение об атмосферу влияет на траекторию движения аппарата. На основании этих данных была вычислена плотность атмосферы на орбитальных высотах. Раньше никто и никогда не делал таких измерений — просто было нечем их делать! Все наблюдения велись только с поверхности Земли. А аэростаты поднимались на очень ограниченную высоту.
Большой неожиданностью оказалось то, что на орбитальных высотах атмосфера гораздо плотнее прежних расчётных значений. Это было крайне важно для расчётов траекторий движения последующих космических аппаратов.

На спутнике был установлен радиопередатчик, который выдавал короткие импульсы на двух длинах волн — 20,005 и 40,002 МГц. Длительность сигналов была 0,3 с. Благодаря этому, появилась возможность немного изучить верхние слои ионосферы Земли, следя за прохождением сигналов через неё.
Все более ранние наблюдения ионосферы Земли велись только с её поверхности и выводы основывались на отражении сигналов от нижней части ионосферы. Теперь же появились и данные о прохождении сигналов с известными начальными характеристиками сквозь неё.

Кажется странным, что первый искусственный спутник в истории человечества был способен только на обычный «радиописк». Он не мог передать никакой информации о своём полёте.
И это при том, что уже почти два года существовала целая правительственная програма по созданию космической лаборатории.
Дело в том, что в это время между СССР и США шла настоящая космическая гонка — кто первым запустит первый искусственный спутник Земли.
Поступили сведения, что США готовят запуск первого спутника в следующем, 1958 году. Стояла задача выйти в космос первыми. Подготовка лаборатории требовала времени, а запуск простейшего спутника мог быть произведён быстро. Этим и объясняется устройство первого спутника, который кстати носил кодовое имя ПС-1 (простейший спутник №1).
Задача первыми выйти в космос была выполнена.

А уже 3-го ноября 1957 года Советский Союз запустил второй спутник Земли, уже со множеством научной аппаратуры и первым в мире животным-космонавтом — собакой Лайкой.
США запустили свой спутник только в феврале следующего года. Так что, и первая космическая научная лаборатория тоже была советской.

Параметры полёта первого спутника Земли

Старт ракеты-носителя	4 октября 1957 г. в 19:28:34 по Гринвичу
Окончание полёта спутника	4 января 1958 г.
Масса аппарата	83,6 кг
Размеры	58 сантиметров.	наибольший диаметр
Период обращения	96,7 минут.
Перигей	228 км.	от ближашей точки орбиты до поверхности Земли
Апогей	947 км.	от самой удалённой точки орбиты до поверхности Земли
Количество витков	1440

Как потом стало ясно из расшифровки телеметрии, от неудачи нас отделяли буквально считанные доли секунды.
На 16 секунде полёт произошёл сбой в системе подачи топлива, что привело к повышенному расходу керосина. Поэтому главный двигатель проработал на одну секунду меньше расчётного времени. Этой секунды могло не хватить для разгона спутника до первой космической скорости и он бы упал на Землю.
Секунда на завершающем шаге рзгона очень важна. Из-за этой секунды спутник был выведен на орбиту, которая была на целых 90 километров ниже расчётной высоты!

Как бы то ни было, первый спутник Земли был успешно выведен на орбиту.
Через 90 дней полёта, 4-го января 1958 года первый спутник Земли вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел. На выставках показывались уже только его копии.

Кстати, надо всё-же сказать, что сам первый спутник был не виден с Земли. Та яркая точка, которую наблюдал весь мир — это гораздо большая по размерам разгонная ступень от ракеты-носителя. Эта ступень некоторое время летела рядом со спутником и служила дополнительным ориентиром для наблюдения с Земли за траекторией собственно самого спутника.
Но, эта ступень тоже являлась искусственным спутником Земли — она летела наравне с ПС-1! Так что всё было по-честному 🙂

Устройство первого спутника Земли

Макет устройства первого искусственного спутника Земли на выставке, посвященной 40-ой годовщине запуска первого спутника. Москва, 3 октября 1997 года.

Устройство первого спутника Земли было довольно простым. Внешне он состоял из металлического шара диаметром 58 сантиметров, с 4-мя длинными антеннами, направленными «назад» относительно направления полёта. Оболочка шара разделялясь на две полусферы, открывая доступ к начинке спутника. Одна пара антенн была длиной 2,7, вторая — 2,4 метра. Антенны располагались парами, с углом 70° в каждой паре. Это обеспечивало равномерное распространение радиосигнала во все стороны, ведь опыта приёма радиопередач из космоса ещё не было.

Внутреннее устройство Спутника-1:
Легко заметить, что на борту спутника почти ничего особенного не было — только радиопередатчик. О причинах этого было рассказано выше.
Спутник-1 располагался в головной части ракеты-носителя, под обтекателем.
Внутри спутника находились: радиопередатчик и батарея для него, вентилятор с термореле и воздуховодом системы управления температурой, устройство бортовой электроавтоматики. Также были датчики температуры и давления. Ну и наконец электрические провода, которыми всё это соединялось воедино.

Наглядно представить себе размеры первого спутника Земли можно по этому снимку:

Момент отделения спутника от головного обтекателя смоделирован на этом снимке:

Обратите внимание, что на конусе напротив антенн предусмотрены выступы, которые соответствуют местам крепления антенн к спутнику.
Собственно, это ни о чём особо не говорит, просто любопытная деталь.

Теперь, глядя на современные орбитальные и межпланетные станции, на всю их сложность и возможности, помните, что дорогу им проложил один маленький ПС-1, первый искусственный спутник Земли, запущенный в стране Советов всего через 12 лет после того, как отгремела война…
Нет ничего невозможного, когда есть стремление к созиданию!

Использованы снимки из книги Антона Первушина «108 минут, изменившие мир».    или расскажите друзьям:  

kosmoved.ru

Кто изобрёл первый искусственный спутник Земли

Подготовкой и запуском спутника руководил С.П.Королев. 1440 полных оборотов спутник совершил за 92 дня, после чего сгорел, войдя в плотные слои атмосферы. Радиопередатчики после старта работали две недели.

Первому спутнику дали название «ПС-1». Когда рождался проект космического первенца, среди инженеров и конструкторов-разработчиков шли споры: каким ему быть по форме? Выслушав доводы всех сторон, Сергей Павлович категорически заявил: «Шар и только шар!» — и, не дожидаясь вопросов, объяснил свой замысел: «Шар, его форма, условия его обитания с точки зрения аэродинамики досконально изучены.

Известны его плюсы и минусы. И это имеет немаловажное значение.

Поймите — ПЕРВЫЙ! Когда человечество увидит искусственный спутник, он должен вызвать у него добрые чувства. Что может быть выразительнее шара? Он близок к форме естественных небесных тел нашей Солнечной системы. Люди воспримут спутник как некий образ, как символ космической эры!

На борту его считаю нужным установить такие передатчики, чтобы их позывные могли принимать радиолюбители на всех континентах. Орбитальный полёт спутника так рассчитать, чтобы, используя простейшие оптические приборы, каждый с Земли мог видеть полёт советского спутника».

Утром 3 октября 1957 года у монтажно-испытательного корпуса собрались учёные, конструкторы, члены Государственной комиссии — все, кто был связан со стартом. Ждали вывоза двухступенчатой ракетно-космической системы «Спутник» на стартовую площадку.

Открылись металлические ворота. Мотовоз как бы вытолкнул размещённую на специальной платформе ракету. Сергей Павлович, устанавливая новую традицию, снял шляпу. Его примеру высокой уважительности к труду, создавшему это чудо техники, последовали и другие.

Королёв сделал несколько шагов за ракетой, остановился и по старому русскому обычаю произнёс: «Ну, с Богом!».

До начала космической эры оставались считанные часы. Что ожидало Королёва и его соратников? Будет ли 4 октября тем победным днём, о котором мечтал он многие годы? Небо, в ту ночь усеянное звёздами, казалось, стало ближе к Земле. И все, кто присутствовал на стартовой площадке, невольно смотрели на Королёва. О чём думал он, глядя в тёмное небо, мерцающее мириадами близких и далёких звёзд? Может быть, ему вспоминались слова Константина Эдуардовича Циолковского: «Первый великий шаг человечества состоит в том, чтобы вылететь за атмосферу и сделаться спутником Земли»?

Последнее перед стартом заседание Государственной комиссии. До начала эксперимента оставался час с небольшим. Слово предоставили С.П. Королёву, все ждали подробного доклада, но главный конструктор был краток: «Ракета-носитель и спутник прошли стартовые испытания. Предлагаю осуществить запуск ракетно-космического комплекса в назначенное время, сегодня в 22 часа 28 минут».

И вот долгожданный пуск!

«ПЕРВЫЙ ИСКУССТВЕННЫЙ СПУТНИК ЗЕМЛИ, СОВЕТСКИЙ

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ, ЗАПУЩЕННЫЙ НА ОРБИТУ.»

Запуск был осуществлён с 5-го научно-исследовательского полигона Министерства обороны СССР «Тюра-Там» на ракете-носителе «Спутник», созданной на базе межконтинентальной баллистической ракеты «Р7».

fishki.net

Спутник-2 — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 октября 2018; проверки требуют 2 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 октября 2018; проверки требуют 2 правки.

«Спутник-2» — второй космический аппарат, запущенный на орбиту Земли 3 ноября 1957 года, впервые выведший в космос живое существо — собаку Лайку. Спутник был запущен в рамках Международного геофизического года.

Спутник-2 на испытательном полигоне Капустин Яр Модель в натуральную величину КА «Спутник-2». Внизу видна собака Лайка

12 октября было официально принято решение о запуске к сороковой годовщине Октябрьской революции второго искусственного спутника. Требовалось без всякой предварительной отработки создать экспериментальную космическую лабораторию, позволяющую изучить собаку-космонавта, невозвращаемую на Землю. Времени на разработку нового спутника было мало, и усовершенствовать существующие системы обеспечения жизнедеятельности за столь короткий срок не было возможности.

Было принято решение не отделять спутник от центрального блока второй ступени РН, чтобы использовать для передачи телеметрии систему «Трал», которая уже стоит на второй ступени (фактически спутником была вся вторая ступень). Поэтому эксперимент с Лайкой получился очень коротким: из-за большой площади контейнер быстро перегрелся, собака погибла уже на первых витках, но в любом случае, источников электроэнергии для питания системы жизнеобеспечения хватало максимум на шесть суток и не были разработаны технологии безопасного спуска с орбиты^[1].

«Спутник-2» представлял собой конической формы капсулу 4-метровой высоты, с диаметром основания 2 метра, содержал несколько отсеков для научной аппаратуры, радиопередатчик, систему телеметрии, программный модуль, систему регенерации и контроля температуры кабины. Собака Лайка размещалась в отдельном опечатанном отсеке. Еда и вода подавались собаке в виде желе. Вентилятор для охлаждения собаки начинал работать при температуре свыше +15 °C.

Технические и биологические данные передавались с помощью телеметрической системы «Трал-Д», которая передавала данные на Землю в течение 15 минут во время каждого витка. На борту были установлены два фотометра для измерения солнечной радиации (ультрафиолетового и рентгеновского излучения) и космических лучей. На «Спутнике-2» не было установлено телекамер (телевизионные изображения собак на «Спутнике-5» часто принимают за изображения Лайки).

Телеметрия передавала:

• частоту дыхания;
• максимальное артериальное давление;
• электрокардиограмму;
• актограммы (как собака двигается).

Через 5—7 часов полёта физиологические данные более не передавались, и начиная с четвёртого витка нельзя было получить никаких данных о состоянии собаки. Позднее исследования показали, что Лайка, вероятно, умерла от перегрева через 5—7 часов полёта. Очень печально.

Впервые на орбиту было доставлено живое существо. Измерения спутника показали повышение радиационного фона в высоких северных широтах, то есть он обнаружил радиационный пояс^[2].

1. ↑ Борис Черток. Ракеты и люди. Часть II.
2. ↑ Вернов С. Н., Григоров Н. Л., Логачёв Ю. И., Чудаков А. Е. Измерение космического излучения на искусственном спутнике Земли // Искусственные спутники Земли. — М.: Изд-во АН СССР, 1958. — Вып. 1: Результаты научных исследований, проведённых по программе МГГ при помощи первого и второго искусственных спутников Земли. — С. 5—8.

ru.wikipedia.org

1 — это… Что такое Спутник-1?

Спутник-1
Простейший Спутник-1 (ПС-1)
Первый в мире искусственный спутник Земли
Производитель	ОКБ-1
Задачи	проверка расчетов и основных технических решений, принятых для запуска; ионосферные исследования прохождения радиоволн, излучаемых передатчиками спутника; экспериментальное определение плотности верхних слоев атмосферы по торможению спутника; исследование условий работы аппаратуры
Спутник	Земли
Количество витков	1440
Запуск	4 октября 1957 19:28:34 UTC
Ракета-носитель	Спутник
Стартовая площадка	Байконур, Пл. № 1
Длительность полёта	3 месяца
Сход с орбиты	4 января 1958
NSSDC ID	1957-001B
SCN	00002
Технические характеристики
Масса	83,6 кг
Размеры	максимальный диаметр 0,58 м.
Элементы орбиты
Большая полуось	6955,2 км
Эксцентриситет	0,05201
Наклонение	65,1°
Период обращения	96,7 минут
Апоцентр	7310 км от центра, 939 км от поверхности
Перицентр	6586 км от центра, 215 км от поверхности
Спутник-1 на Викискладе

Передовица газеты «Правда», посвящённая запуску спутника

Спутник-1 — первый искусственный спутник Земли, первый космический аппарат, был запущен на орбиту в СССР 4 октября 1957 года.

Кодовое обозначение спутника — ПС-1 (Простейший Спутник-1). Запуск осуществлялся с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР «Тюра-Там» (получившего впоследствии открытое наименование космодром Байконур) на ракете-носителе «Спутник» (Р-7).

Над созданием искусственного спутника Земли, во главе с основоположником практической космонавтики С. П. Королёвым, работали ученые М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, Н. С. Лидоренко, В. И. Лапко, Б. С. Чекунов, А. В. Бухтияров и многие другие.

Дата запуска считается началом космической эры человечества, а в России отмечается как памятный день Космических войск.

Параметры полёта

• Начало полёта — 4 октября 1957 в 19:28:34 по Гринвичу
• Окончание полёта — 4 января 1958
• Масса аппарата — 83,6 кг;
• Максимальный диаметр — 0,58 м.
• Наклонение орбиты — 65,1°.
• Период обращения — 96,7 мин.
• Перигей — 228 км.
• Апогей — 947 км.
• Витков — 1440

Устройство

Корпус спутника состоял из двух полусфер диаметром 58 см из алюминиевого сплава со стыковочными шпангоутами, соединёнными между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивала резиновая прокладка. В верхней полуоболочке располагались две антенны, каждая из двух штырей по 2,4 м и по 2,9 м. Так как спутник был неориентирован, то четырёхантенная система давала равномерное излучение во все стороны.

Внутри герметичного корпуса были размещены: блок электрохимических источников; радиопередающее устройство; вентилятор; термореле и воздуховод системы терморегулирования; коммутирующее устройство бортовой электроавтоматики; датчики температуры и давления; бортовая кабельная сеть. Масса: 83,6 кг.

История создания

Почтовая марка СССР, изображающая Спутник-1 Почтовый конверт, посвященный 5-летию запуска 1-го спутника Земли

Полёту первого спутника предшествовала длительная работа советских ракетных конструкторов во главе с Сергеем Королёвым.

1931—1947

В 1931 году в СССР была создана Группа изучения реактивного движения, занимавшаяся конструированием ракет, в которой работали, в частности, Цандер, Тихонравов, Победоносцев, Королёв. В 1933 году эта группа была преобразована в Реактивный институт, продолживший работы по созданию и совершенствованию ракет.

1947—1957. От «Фау-2» до «ПС-1»

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

— Б. Е. Черток (сб. «Первая космическая», с. 12)

Почтовая марка, посвященная 10-летию запуска 1-го спутника Земли

Ракета V-2 воплотила в своей конструкции идеи гениев-одиночек — Константина Циолковского, Германа Оберта, Роберта Годдарда. Эта первая в мире управляемая баллистическая ракета имела следующие основные характеристики:

• Максимальная дальность стрельбы … 270—300 км
• Начальная масса … до 13 500 кг
• Масса головной части … 1075 кг
• Компоненты топлива … жидкий кислород и этиловый спирт
• Тяга двигателя на старте … 27 т

Устойчивый полёт на активном участке обеспечивался автономной системой управления.

13 мая 1946 г. И. В. Сталин подписал постановление о создании в СССР ракетной отрасли науки и промышленности. В августе С. П. Королёв назначен главным конструктором баллистических ракет дальнего действия.

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

В 1947 году лётные испытания ракет Фау-2, собранных в Германии, положили начало советским работам по освоению ракетной техники.

В 1948 г. на полигоне Капустин Яр проводились уже испытания ракеты Р-1, которая являлась копией Фау-2, изготовляемой полностью в СССР. В том же году выходят постановления правительства о разработке и испытаниях ракеты Р-2 с дальностью полёта до 600 км и о проектировании ракеты с дальностью до 3000 км и массой головной части в 3 т. В 1949 г. ракеты Р-1 начали использоваться для проведения серии экспериментов по высотным пускам для исследования космического пространства. Ракеты Р-2 прошли испытания уже в 1950 г., а в 1951 г. были приняты на вооружение.

Основная статья: Р-5

Создание ракеты Р-5 с дальностью до 1200 км стало первым отрывом от техники Фау-2. Эти ракеты прошли испытания в 1953 г, и сразу же начались исследования использования их как носителя ядерного оружия. Автоматика атомной бомбы была совмещена с ракетой, сама ракета доработана для принципиального повышения её надёжности. Одноступенчатая баллистическая ракета средней дальности получила название Р-5М. 2 февраля 1956 г. произведён первый в мире пуск ракеты с ядерным зарядом.

Основная статья: Р-7

13 февраля 1953 г. вышло первое постановление, обязывающее начать разработку двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты с дальностью 7—8 тыс. км. Вначале предполагалось, что эта ракета станет носителем атомной бомбы тех же габаритов, что устанавливалась на Р-5М. Сразу после первого испытания термоядерного заряда 12 августа 1953 г. казалось, что создание ракеты-носителя для такой бомбы в ближайшие годы нереально. Но в ноябре того же года Королёв провёл собрание ближайших заместителей, на котором сообщил:

Ко мне неожиданно приезжал министр среднего машиностроения, он же заместитель председателя Совета Министров, Вячеслав Александрович Малышев. В категорической форме предложил «забыть об атомной бомбе для межконтинентальной ракеты». Он сказал, что конструкторы водородной бомбы обещают ему уменьшить её массу и для ракетного варианта довести до 3,5 т.

— (сб. «Первая космическая», с. 15)

В январе 1954 года состоялось совещание главных конструкторов, на котором и были разработаны основные принципы компоновки ракеты и наземного стартового оборудования. Отказ от традиционного стартового стола и использование подвески на отбрасываемых фермах позволили не нагружать нижнюю часть ракеты и уменьшить её массу. 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 г. 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 г. 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 построен и испытан в течение 1955—1956 годов на Ленинградском металлическом заводе, одновременно, в соответствии с постановлением правительства от 12 февраля 1955 г. началось строительство НИИП-5 в районе станции Тюра-Там. Когда первая ракета в заводском цеху 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)

30 января 1956 г. 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 г. стало ясно, что надёжная аппаратура для спутника не может быть создана в требуемые сроки.

14 января 1957 г. 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^[1] 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.

История запуска

В начале марта 1957 года первая ракета Р-7 №М1-5 доставлена на техническую позицию полигона, а 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 сек 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 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 остановлена.

Наконец, 21 августа 1957 г. 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.

Итак, по результатам лётных испытаний пяти ракет было очевидно, что она может летать, но головная часть требует радикальной доработки. Это потребует, по расчётам оптимистов, не менее полугода. Разрушение головных частей открыло дорогу для пуска Первого простейшего спутника. (…)

С. П. Королёв получил согласие Н. С. Хрущёва на использование двух ракет для экспериментального пуска простейшего спутника.

— Б. Е. Черток

Проектирование простейшего спутника началось в ноябре 1956 года, а в начале сентября 1957 г. ПС-1 прошёл окончательные испытания на вибростенде и в термокамере. Спутник был разработан как очень простой аппарат с двумя радиомаяками для проведения траекторных измерений. Диапазон передатчиков простейшего спутника был выбран так, чтобы слежение за спутником могли осуществлять радиолюбители.

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.

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.

В пятницу, 4 октября, в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени (19 часов 28 минут 34 секунды по Гринвичу) был совершён успешный запуск. 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 314,5 секунде после старта произошло отделение Спутника 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. Один из двигателей «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 управления подачи топлива, и из-за повышенного расхода керосина центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчётного времени.

Ещё немного — и первая космическая скорость могла быть не достигнута.

Но победителей не судят!

Великое свершилось!

— Б. Е. Черток

Спутник 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. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник потерял скорость, вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел вследствие трения о воздух.

Общепринятое в то время представление, что без специальной оптики, визуально, мы наблюдаем ночью подсвечиваемый солнцем спутник, неверно. Отражающая поверхность спутника была слишком мала для визуального наблюдения. На самом деле наблюдалась вторая ступень — центральный блок ракеты, который вышел на ту же орбиту, что и спутник. Эта ошибка многократно повторялась в средствах массовой информации.

— Б. Е. Черток «Ракеты и люди» книга 2

Памятник создателям первого в мире искусственного спутника Земли в Москве.

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.

– Рэй Бредбери ^[2]

Официально «Спутник-1», как и «Спутник-2», Советский Союз запускал в соответствии с принятыми на себя обязательствами по Международному Геофизическому Году. Спутник излучал радиоволны на двух частотах 20,005 и 40,002 МГц в виде телеграфных посылок длительностью 0,3 с, это 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 приему сигналов из космоса^[3][4]. Это шло вразрез с представлениями о сильной технической отсталости Советского Союза. Запуск первого спутника нанёс по престижу США большой удар. «Юнайтед пресс» сообщило: «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США. Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию…»^[5]. Запуск первого спутника США состоялся лишь 1 февраля 1958 года, когда со второй попытки был запущен «Эксплорер-1», массой в 10 раз меньше ПС-1.

Научные результаты полёта ПС-1

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.

Несмотря на то, что на спутнике полностью отсутствовала какая-либо научная аппаратура, изучение характера радиосигнала и оптические наблюдения за орбитой позволили получить важные научные данные.

Сразу же после запуска на это событие обратил внимание небольшой тогда коллектив учёных из только что созданной в Швеции Геофизической обсерватории Кируны (ныне Шведский институт космической физики)^[6]. Под руководством Бенгта Хултквиста начали проводиться измерения суммарного электронного состава ионосферы с использованием эффекта Фарадея. При запусках следующих спутников подобные измерения были продолжены.

Почтовый блок СССР 1982 года в честь 25-летия запуска первого в мире искусственного спутника Земли.

Задача оптического наблюдения ИСЗ была поставлена коллективу Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга МГУ^[7]. 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, на современных компьютерах для таких вычислений требуется не более 1—2 секунды. 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 10⁸ 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^[8].

Звуки спутника

Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок («бипов») длительностью около 0.3 секунды.^[9] Частота «бипов» и пауза между ними определялась датчиками контроля давления (барореле с порогом срабатывания 0,35 атм) и температуры (термореле с порогами срабатывания +50°С и 0°С), что обеспечивало простой контроль герметичности корпуса и температуры внутри ПС.^[10]

Как запись «Спутника-1» в интернете распространяется сомнительная запись с длинными, растянутыми «бипами»:

Интересные факты

• Расчёты траектории вывода на орбиту Спутника-1 сначала проводились на электромеханических счётных машинах, по устройству аналогичных арифмометрам. Только для последних этапов расчётов применили ЭВМ БЭСМ-1. (Из воспоминаний Г. М. Гречко^[2])
• День запуска первого искусственного спутника Земли совпал с открытием очередного международного конгресса по астронавтике в Барселоне. Академик Леонид Иванович Седов под овации зала сделал сенсационное объявление о выводе на орбиту Спутника-1. Многие из руководителей советской космической программы, в силу закрытости проводимой работы, оставались неизвестными в широких кругах, в связи с чем Леонид Иванович стал известен мировой общественности как «отец Спутника». ^[11]
• Первыми смогли нанести на карту звездного неба траекторию полета Спутника-1 наблюдатели из Лаборатории космических исследований Ужгородского национального университета, основанной 4 октября 1957 года. Наблюдения Спутника начались там 6 октября 1957 года.
• В честь начала космической эры человечества в 1964 году в Москве на проспекте Мира был открыт 99-метровый обелиск «Покорителям космоса».
• В честь 50-летия запуска Спутника-1, 4 октября 2007 года в городе Королёве на проспекте Космонавтов был открыт памятник «Первому искусственному спутнику Земли».^[12]

См. также

Примечания

1. ↑ В декабре 1948 г. было объявлено о первых планах США вывести на земную орбиту искусственный спутник Земли. В 1955 г. вновь последовали сообщения о намерении США запустить ИСЗ по программе Международного геофизического года, который должен был начаться 1 июля 1957 г. В июле 1957 г. от президента Эйзенхауэра стало официально известно, что США активно ведут подготовку запуска спутника (его название «Луна Эйзенхауэра»).
2. ↑ ^{1 2} сб. «Первая космическая», с. 23
3. ↑ В. Вахнин. Искусственные спутники Земли (справка для радиолюбителей-наблюдателей).//«Радио», 1957, № 6, с. 14-17
4. ↑ А. Казанцев. Наблюдения за радиосигналами с искусственных спутников Земли и их научное значение.//«Радио», 1957, № 6, с. 17-19
5. ↑ Даты зарубежных космических пусков и событий
6. ↑ Б. Хултквист, «Последствия запуска первого спутника», статья в сб. «Первая космическая», стр. 236—238
7. ↑ В. Г. Курт «Первые шаги отечественной астрономии из космоса», в сб. «Первая космическая», стр. 239—241
8. ↑ В. В. Белецкий «М. Л. Лидов — учёный и человек» (Вестник РАН, т. 70, с. 520—525, 2000 г.)
9. ↑ «Первые спутники». Черток Б. Ракеты и люди. Фили. Подлипки. Тюратам / Б.Черток. — М.: Машиностроение, 1996.
10. ↑ Афанасьев И. «Большой космический клуб» / И.Афанасьев, А.Лавренов. — Изд-во «РТСофт», 2006
11. ↑ Черток Б. Е. «Ракеты и люди». Том 2 (изд.1996 г.) с.202-203
12. ↑ «Памятник первому искусственному спутнику Земли»

Литература

• Первая космическая (сборник статей, посвящённых 50-летию начала космической эры) / составитель О. В. Закутняя. — М., 2007. — ISBN 978-5-902533-03-0

Ссылки

dic.academic.ru