ZSRR podczas swojego istnienia aktywnie rozwijał programy komiksowe mające na celu rozwój przestrzeni pozaziemskiej. Pierwszym krokiem w tym kierunku było wystrzelenie satelity - pierwszego obiektu wysłanego w kosmos. Jednak niewiele osób wie, że ta jednostka ma dość bogatą historię.
Informacje ogólne
W drugiej połowie XX wieku ZSRR i USA rozpoczęły wyścig kosmiczny, starając się jak najszybciej rozpocząć eksplorację kosmosu. A Związek Radziecki jako pierwszy wysłał aparat własnej produkcji na orbitę Ziemi. Takie było urządzenie, które ma dość prostą nazwę „Sputnik-1”.
Interesujący fakt: w dokumentach i rysunkach urządzenie nosiło nazwę PS-1, co oznacza „Simple Satellite-1”.
Konstrukcja urządzenia była dość prosta. Była to kula z antenami po bokach. Te ostatnie są konieczne, aby satelita równomiernie rozprowadzał sygnał radiowy w kosmosie.
Okrąg został złożony z dwóch półkul, do ich zamocowania użyto 36 śrub. Taka ilość pozwoliła niezawodnie połączyć części, unikając luk. Wewnątrz PS-1 znajdowały się czujniki mierzące temperaturę i ciśnienie, baterie srebrne i cynkowe, termostat, nadajnik radiowy i wentylator, które są niezbędne do chłodzenia elementów.
Podczas lotu to „wypełnienie” emitowało sygnał w zakresie częstotliwości od 20 do 40 MHz, dzięki czemu każdy, nawet zwykły człowiek, mógł dostroić się do fali urządzenia.
Pomimo tego, że teraz, gdy mówię o lotach kosmicznych, obrazy rakiet i promów, które uderzają swoimi wymiarami, natychmiast pojawiają się w mojej głowie, Sputnik-1 był mały nawet w porównaniu z ludźmi. Jego promień wynosił tylko 29 cm, a jego masa wynosiła około 83,5 kg.
Zdjęcia satelitarne
Nawet w 1687 r., Pisząc pracę „Matematyczny początek filozofii naturalnej”, Newton zasugerował, że ciało może zostać wystrzelone na orbitę Ziemi w taki sposób, aby nie spadło na powierzchnię.
Naukowiec opisał następujący eksperyment, aby osiągnąć ten wynik. Najpierw musisz wspiąć się na wysoką górę, której szczyt jest znacznie wyższy niż atmosfera. Z niego musisz strzelać z pistoletu, aby rdzeń leciał równolegle do ziemi. A jeśli pocisk porusza się z określoną prędkością, nigdy nie opadnie na powierzchnię, ale będzie latał bez końca wokół planety.
Późniejsze badania wykazały, że Newton miał rację. Jeśli obiekt zostanie wystrzelony na orbitę Ziemi, aby poruszał się z prędkością co najmniej 7,91 km / s, wówczas będzie się bez końca obracał wokół planety bez utraty wysokości. Teraz ta prędkość nazywana jest „pierwszą kosmiczną”. W 1879 roku Jules Verne, pisząc książkę „500 Million Begumas”, użył prototypu pistoletu Newtona.
Na przełomie XIX i XX wieku ludzie zaczęli stopniowo dochodzić do wniosku, że technologia wkrótce osiągnie rozwój, który pozwoli jej wystartować w kosmos. Ciołkowski argumentował kiedyś, że ludzkość jest już gotowa na podróże pozaziemskie. Co więcej, naukowiec zasugerował, aby nie przeprowadzać eksperymentalnych startów, ale natychmiast zbudować rakietę, w której ludzie będą latać. Pozwoli to już podczas pierwszego lotu otrzymać prawdziwe informacje od żywych naocznych świadków.
Później niemiecki inżynier Obert wprowadził świat do projektu, który jest stacją z kilku etapów. Zaproponowano wystrzelenie na orbitę w celu obserwacji i koordynacji sił zbrojnych. Zaproponowano umieszczenie teleskopu na obiekcie pozaziemskim, który pozwoli nam obserwować planety i gwiazdy bezpośrednio z kosmosu, a nie poprzez zniekształcenia atmosferyczne z Ziemi.
Temat satelitów poruszono także w powieściach science fiction wydanych w latach 20. i 30.W pierwszej połowie XX wieku różne kraje przeprowadziły wiele eksperymentów w celu wystrzelenia obiektów na orbitę Ziemi, jednak wszystkie zbudowane rakiety rozwijały się z niewystarczającą prędkością.
Interesujący fakt: w 1944 r. wojskowy Pokrovsky zaoferował strzelanie w niebo z potężnego działa. Jego zdaniem pozwoli to pozostać rdzeniu na orbicie.
Pierwsze próby
Naukowcy z Trzeciej Rzeszy byli w stanie opracować rakiety V-2 o dużej objętości, pracujące na paliwie ciekłym. Uważano, że byli w stanie latać w kosmos, a nawet wysłać osobę na orbitę. Istnieją oficjalne dokumenty, które sugerują użycie ich do wystrzelenia zabalsamowanych ciał pierwszych kosmicznych podróżników w celu uhonorowania.
Od marca 1946 r. Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych rozpoczęły aktywną pracę nad programem kosmicznym. Kraj był świadomy, że umieszczanie obiektów na orbicie Ziemi pomoże uzyskać wiele użytecznych informacji, a także poważnie zwiększy autorytet innych państw.
Przez kilka lat naukowcy na papierze projektowali różne urządzenia, które potencjalnie mogłyby wejść w przestrzeń pozaziemską. Jednocześnie przeanalizowano konsekwencje, do których mogłoby doprowadzić rozpoczęcie eksploracji kosmosu. Element gospodarczy, potencjał militarny przyszłych osiągnięć i możliwe perspektywy zostały szczegółowo pomalowane. Gdy tylko stało się jasne, że urządzenie przedstawione na rysunku nie jest w stanie wejść na orbitę, projekt nowego natychmiast zaczął uwzględniać wady.
W 1953 r. Podczas konferencji astronautycznej fizyk Fred Singer przedstawił rozwój sferycznego satelity, który miał realne szanse na lot w kosmos. Według naukowca Stany Zjednoczone pracują nad sferycznym urządzeniem, które można uruchomić nad Ziemią w taki sposób, aby poruszało się na orbicie na wysokości 300 km i przecinało oba bieguny planety.
W 1954 r. Odbyło się spotkanie wiodących amerykańskich projektantów rakiet, które omawiało prawdopodobieństwo wystrzelenia satelity w ciągu najbliższych trzech lat. W tym momencie było absolutnie jasne, że do tego konieczne było użycie wielostopniowych pocisków, które, ponieważ poprzednie były odłączone, a kolejne działały, pomogłyby osiągnąć pożądaną wysokość.
Interesujący fakt: amerykański arsenał miał wtedy rakiety Lokiego i Redstone, które miały być użyte do wystrzelenia pierwszego satelity.
Rezultatem spotkania był pojawienie się projektu Orbiter, w ramach którego opracowywane były szczegóły przyszłego uruchomienia przestrzeni kosmicznej. Wydarzenie zaplanowano na lato 1957 r. W 1955 r. Stany Zjednoczone zaprezentowały projekt, którego nazwę zmieniono na „Awangarda”. Założono, że satelita ten poleci w niebo pociskami Viking i Aerobi. Na papierze urządzenie było złożoną strukturą o wadze 10 kg. Zaplanowano wyposażenie aparatu w wiele elektroniki do gromadzenia informacji.
Gdy jednak dowiedział się o programie kosmicznym ZSRR, Stany Zjednoczone znacznie uprościły projekt satelity, choćby po to, by jako pierwszy wystrzelić obiekt w kosmos. Tak więc „Vanguard-1” sześć razy stracił na wadze, a jego waga wynosiła 1,59 kg.
Historia pierwszego sztucznego satelity
Historia powstania satelity rozpoczęła się w 1942 roku. Następnie niemiecki projektant von Braun zakończył modelowanie pocisków V-2. Kilka miesięcy później miała miejsce pierwsza premiera, a do 1945 r. Przeprowadzono 3225 testów. Stało się jasne, że ten pocisk może pokonywać duże odległości.
Po II wojnie światowej Von Braun rozpoczął pracę dla Departamentu Obrony USA i rozwijał pociski, które mogłyby umieścić pierwszego satelitę na orbicie. Założono, że w ciągu pięciu lat powstanie aparat, który pomoże osiągnąć ten cel. Ale później państwo odmówiło sfinansowania tego projektu.
W 1946 r. Stalin utworzył przemysł rakietowy ZSRR, za który odpowiedzialny był Siergiej Korolew.W pierwszej połowie lat 50. Związek Radziecki opracował już pociski R-1, R-2 i R-3 zdolne do pokonywania dużych odległości i trafiania w cele na sąsiednich kontynentach. W 1948 r. Projektant Tichonrawow zademonstrował wystrzeliwane pociski, które mogą wystartować do 1000 km. Z ich pomocą zaoferował dostarczenie satelitów na orbitę Ziemi. Ale potem nie znalazł wsparcia i został zawieszony w działalności. Jednak dwa lata później, po uznaniu znaczenia lotów kosmicznych, ZSRR ponownie wprowadził Tichonrawowa do pracy, a jego główną działalnością był rozwój technologii wysyłania satelity na orbitę.
Model
Wynalezienie rakiety R-3 i jej możliwości dało jasno do zrozumienia, że z jej pomocą pierwszego satelity można wprowadzić na orbitę. W 1953 r. Projektanci, którzy pracowali nad tym projektem, byli w stanie ostatecznie przekonać stan, że możliwe jest wysłanie sztucznego ciała w kosmos.
W 1954 r. Tichonrawow wraz ze swoimi kolegami rozpoczął dokładne studia nad programem kosmicznym ZSRR, którego pierwszym etapem było wystrzelenie satelity na orbitę.
Interesujący fakt: Tichonrawow został również poinstruowany, aby zaplanować potencjalne lądowanie na Księżycu, które miało nastąpić po udanych lotach w kosmos.
W 1955 roku Chruszczow osobiście przybył do fabryki, w której zbudowano rakietę R-7. Rezultatem jego spotkania było podpisanie dekretu, na mocy którego projektanci muszą zbudować urządzenie, które może wejść na orbitę Ziemi.
W listopadzie 1956 r. Rozpoczęto projektowanie pierwszego satelity, a po 10 miesiącach skonstruowany model był już testowany w specjalnych warunkach. Na podstawie eksperymentów stało się jasne, że urządzenie jest gotowe do lotu.
Urządzenie satelitarne
Jak wspomniano powyżej, korpus satelity składał się z dwóch półkul. Zostały odlane ze stopu aluminium i magnezu, grubość wynosiła 2 mm. Jako łączniki zastosowano śruby w formacie M8 * 2.5. Wewnątrz struktura została wypełniona azotem w stanie gazowym, tworząc ciśnienie 1,3 atmosfery. Aby uniknąć przenikania powietrza, na stawach umieszczono gumową podszewkę. Aby utrzymać stałą temperaturę satelity, został wyposażony w zewnętrzny ekran o grubości milimetra.
Interesujący fakt: Aby nadać satelicie właściwości optyczne, jego powierzchnia została wypolerowana i poddana obróbce mechanicznej. Dlatego obudowa jest błyszcząca.
Aby przesłać sygnał do przedniej półkuli urządzenia, zamontowano dwie anteny. Pierwszy był typu VHF, drugi - HF. Wyszły z nich dwa piny, odpowiednio 2,4 i 2,9 m. Kąt rozbieżności wynosił 70 stopni. Sprężyny są wbudowane w konstrukcję anteny, co pomogło im się otworzyć i przyjąć właściwą pozycję po odłączeniu rakiety.
Tylna półkula satelity zawierała mechanizm odłączania się od rakiety, używany podczas wchodzenia na orbitę.
Uruchom historię
W lutym 1955 r. Rozpoczęto budowę na poligonie Bajkonur na pustyni w Kazachstanie, gdzie planowano jego uruchomienie. Po kilku testach inżynierowie zdali sobie sprawę, że rakieta R-7 potrzebuje części głowicy, która nie byłaby w stanie wytrzymać obciążeń termicznych, a także wymagała jak największej lekkości. We wrześniu 1957 r. Zaktualizowano wersję R-7 na poligonie, który był o 7 ton lżejszy i miał przedział satelitarny w głowie.
Na początku października rakieta wraz z zainstalowanym aparatem została umieszczona w pozycji startowej. Równolegle odbył się międzynarodowy kongres astronautyczny, w którym wzięli udział naukowcy z 67 krajów.
Start satelity odbył się 4 października 1957 r. Fakt, że ZSRR jako pierwszy umieścił sztuczny przedmiot na orbicie Ziemi, powiedział akademicki Leonid Sedow, przemawiając do opinii publicznej.
Historia lotów
Premiera odbyła się o 22:28:34 czasu moskiewskiego. W ciągu 4 minut 55 sekund rakieta osiągnęła pożądaną wysokość i wkroczyła na orbitę. Po 20 sekundach satelita oddzielił się od struktury i zaczął nadawać dość prosty sygnał: „Beep!”.Przez dwie minuty udał się bezpośrednio na boisko treningowe, aż urządzenie weszło na orbitę Ziemi na dużą odległość. Przez dwa tygodnie PS-1 za pośrednictwem nadajników transmituje różne informacje, aż do awarii.
Interesujący fakt: podczas wystrzelenia rakiety w jeden z silników układ zasilania paliwem działał z opóźnieniem i nie od razu rozpoczął pracę. Według szacunków, gdyby silnik włączył się sekundę później, R-7 nie mógłby wejść na orbitę.
Na orbicie Ziemi PS-1 spędził 92 dni, wykonując 1440 obrotów. Z powodu tarcia atmosferycznego stopniowo tracił prędkość i wysokość, dzięki czemu w pewnym momencie rozbił się i spłonął w górnych warstwach.
Parametry lotu
Lot PS-1 można scharakteryzować za pomocą następujących parametrów:
- obroty wokół Ziemi - 1440;
- apogeum - 947 km;
- Perygeum - 228 km;
- czas na pełną rewolucję - 96 min 12 sekund;
- nachylenie orbity wynosi 65,1 stopnia;
- promień PS-1 - 29 cm;
- waga - 83,6 kg;
- data lotu - od 10/04/1957 do 04/01/1958.
Wartość lotu
Główny cel lotu satelitarnego można uznać za podniesienie prestiżu ZSRR na arenie światowej. Wystrzelenie pierwszego obiektu w kosmos wywołało prawdziwą sensację, zwłaszcza na tle Stanów Zjednoczonych, które również planowały wysłać własny statek kosmiczny. Dopiero gdy Amerykanie publicznie ogłosili swoje plany, Związek Radziecki wdrożył je bez zbędnych ceregieli. Prasa wielu krajów pisała o tym artykule w stylu „niektórzy mówią, a inni mówią”.
Wystrzelenie satelity zapoczątkowało działalność ludzi w przestrzeni kosmicznej i zapoczątkowało prawdziwy wyścig między USA a ZSRR. W odpowiedzi państwa wypuściły również swój statek kosmiczny Explorer-1 na orbitę. Satelita wszedł na orbitę 1 lutego 1958 r. I nie był już tak interesujący jak PS-1.
Dźwięki satelitarne
Aby każdy mógł upewnić się, że satelita działa, projektanci skonfigurowali go do ciągłego wysyłania sygnałów. Przekaźnik elektromechaniczny był odpowiedzialny za tę procedurę, wysyłając naprzemienne sygnały o częstotliwościach 20 i 40 MHz o czasie trwania 0,3-0,4 sekundy. Przerwy między nimi były równe.
Długość sygnału zależała bezpośrednio od czujników ciśnienia i temperatury mierzących te parametry wewnątrz konstrukcji. Ze względu na niezmienność okresów transmisji naukowcy mogli upewnić się, że PS-1 działa poprawnie, a szczelność pozostaje w środku. W ciągu dwóch i pół tygodnia urządzenie wysłało kilka milionów sygnałów, reprezentujących prosty „dźwięk”.
Z tego powodu do pracy wybrano częstotliwości 20 i 40 MHz. Większość odbiorników tego czasu jest w stanie się do nich dostroić. Dzięki temu każdy może złapać sygnał satelitarny.
Niemal natychmiast po wejściu na orbitę częstotliwość przełączania zaczęła rosnąć. W ciągu kilku dni był o 40% wyższy niż oczekiwano. Naukowcy wciąż nie mogą ustalić dokładnej przyczyny wzrostu.
Wyniki naukowe lotu pierwszego sztucznego satelity
Uruchomienie PS-1 można uznać za udane, ponieważ naukowcy byli w stanie wykonać zadania. Naukowe wyniki lotu obejmują:
- uzyskiwanie danych z testu w locie pierwszego satelity;
- pojawienie się możliwości badania jonosfery, która odbija sygnały wysyłane z powierzchni Ziemi;
- tarcie satelitarne o atmosferę i stopniowy spadek prędkości pomogły obliczyć gęstość górnej atmosfery;
- stopniowa awaria PS-1 pomogła uczynić kolejne pojazdy mniej podatnymi na zewnętrzne skutki przestrzeni kosmicznej.
Podczas gdy satelita znajdował się na orbicie, naukowcy prowadzili ciągłe śledzenie jego pozycji i wykonywali wszelkiego rodzaju obliczenia. Ponadto aktywne gromadzenie informacji przeprowadzono nie tylko w ZSRR. Na przykład naukowcy z Uniwersytetu Szwecji byli w stanie znacznie poczynić postępy w badaniu struktury jonosfery dzięki obserwacji zachowania satelity. Ponieważ Związek Radziecki specjalnie zastosował transmisję sygnału na dostępnych częstotliwościach, naukowcy z całego świata mogli prowadzić wspólne działania i eksperymenty.
Uruchom reakcję
Wystrzelenie satelity zrobiło duży plus na całym świecie. Co więcej, jeśli w większości krajów reakcja była pozytywna, ponieważ wszyscy rozumieli otwierające się możliwości, w USA wydarzenie to wywołało wyłącznie negatywne skutki. W latach 50. Stany były głęboko przekonane, że są liderami w kosmicznej sprawie, szczególnie po opanowaniu rysunków Trzeciej Rzeszy zawierających dane o zaawansowanych rakietach balistycznych.
Ale kiedy ZSRR wysłał satelitę jako pierwszy, stał się prawdziwym szokiem dla Stanów Zjednoczonych, ponieważ uważali się za mistrzów kosmosu. Byli też pewni, że jako pierwsi ją zdobędą.
Interesujący fakt: Na pierwszym spotkaniu Pentagonu po premierze PS-1 niektórzy żołnierze USA zasugerowali wysłanie ton śmieci w kosmos, aby pokryć atmosferę Ziemi i uniemożliwić dalsze loty.
Należy jednak zauważyć, że awans ZSRR w tym wyścigu stanowił ogromną zachętę dla Stanów Zjednoczonych. Najlepsi amerykańscy projektanci zaczęli studiować przyszły program kosmiczny. Dzięki temu państwa nie tylko nadrobiły osiągnięcia Związku Radzieckiego, ale także wylądowały na Księżycu. Być może, gdyby byli pierwszymi, którzy wystrzelili satelitę, zmniejszyłoby to ich żarliwość, a wtedy „mały krok dla człowieka i gigantyczny skok dla ludzkości” nigdy nie miałyby miejsca.
Recenzje prasy zagranicznej
Prasa na całym świecie pisała o uruchomieniu satelity. Naukowiec Beniamino Segre publicznie wyraził podziw dla przełomu ZSRR, ponieważ widział to jako nowe perspektywy i możliwości. New York Times napisał, że tylko kraj z zaawansowaną technologią może rozpocząć eksplorację kosmosu.
Niemiecki projektant Obert z Niemiec wyraził szacunek dla sowieckich naukowców. Jego zdaniem tylko najlepsze umysły, które niewątpliwie były w ZSRR, mogły wysłać obiekt na orbitę. Joliot-Curie, laureatka Nagrody Nobla, twierdziła, że teraz człowiek nie jest już przywiązany do Ziemi.
Przez długi czas światowa prasa nie przestawała pisać o tym wydarzeniu i chwalić osiągnięcia ZSRR.
