1957 перший в історії. Перший штучний супутник землі

День початку космічної ерилюдства (4 жовтня 1957); проголошено Міжнародною федерацією астронавтики у вересні 1967 року (цього дня в СРСР здійснено успішний запуск першого у світі штучного супутника Землі)

4 жовтня 1957 року на навколоземну орбіту було виведено перший світі штучний супутникЗемлі, який відкрив космічну епоху історія людства. Супутник, що став першим штучним небесним тілом, був виведений на орбіту ракетою-носієм Р-7 з 5-го науково-дослідного полігону міністерства оборони СРСР, який згодом отримав відкрите найменування космодром Байконур. Космічний апарат ПС-1 (найпростіший супутник-1) являв собою кулю діаметром 58 сантиметрів, важив 83,6 кілограма, був оснащений чотирма штирковими антенами довжиною 2,4 і 2,9 метра для передачі сигналів передавачів, що працюють від батарейок. Через 295 секунд після старту ПС-1 та центральний блок ракети вагою 7,5 тонни були виведені на еліптичну орбіту висотою в апогеї 947 км, у перигеї 288 км. На 315 секунді після старту ШСЗ відокремився від другого ступеня ракети-носія, і відразу його позивні почув весь світ. Супутник ПС-1 літав 92 дні, до 4 січня 1958 року, здійснивши 1440 обертів навколо Землі (близько 60 млн км), яке радіопередавачі працювали протягом двох тижнів після старту. США змогли повторити успіх СРСР лише 1 лютого 1958, запустивши з другої спроби супутник «Експлорер-1», масою в 10 разів менше першого ШСЗ. Над створенням штучного супутника Землі на чолі з основоположником практичної космонавтики С.П.Корольовим працювали вчені М.В. Келдиш, М.К.Тихонравов, Н.С.Лідоренко, В.І.Лапко, Б.С.Чекунов та багато інших.

Становлення ракетно-космічної промисловості та техніки нашій країні практично розпочалося з весни 1946 року. Саме тоді було утворено науково-дослідні інститути, конструкторські бюро, випробувальні центри та заводи з розробки та виробництва балістичних ракет дальньої дії. Тоді виник і НДІ-88 (згодом ОКБ-1, ЦКБМ, НВО «Енергія», РКК «Енергія») - головний інститут у реактивному озброєнні країни, який очолив С.П.Королев. Спільно з головними конструкторами - з ракетних двигунів, систем управління, командних приладів, радіосистем, стартових комплексів та ін, С.П. Корольов керував створенням ракетно-космічних комплексів, що забезпечують перші та наступні польоти автоматичних та пілотованих апаратів. У країні в короткий історичний термін було створено потужну промисловість з випуску найрізноманітнішої ракетно-космічної техніки. Були сконструйовані, побудовані та направлені до космосу тисячі апаратів різного призначення, виконано величезну роботу з вивчення космічного простору. Ракетами-носіями "Зеніт", "Протон", "Космос", "Блискавка", "Циклон" на космічну орбіту були виведені науково-дослідні, прикладні, метеорологічні, навігаційні, військові супутники "Електрон", "Обрій", "Старт" , "Космос", "Ресурс", "Галс", "Прогноз", супутники зв'язку "Екран", "Блискавка" та інші. Унікальну роботу виконали автоматичні космічні апарати при польотах на Місяць, Марс, Венеру, до комети Галлея.

Крик перших супутників
був зворушливо тонкий.
Так серед зоряної молодої крупи
проклюнулася планета,
як курча,
з блакитної повітряної шкаралупи.
Володимир Костров

60 років тому, 4 жовтня 1957 року, почалася космічна епоха історія людства. Вперше на орбіту було виведено об'єкт, створений руками земних інженерів. Вони назвали його "Супутник".

Прообрази супутника

Ідея штучного супутника Землі (ШСЗ, сателіту, місяця) виникла досить давно. Ще Ісаак Ньютон у монографії «Математичні засади натуральної філософії»(1687) як приклад до своїх міркувань наводив опис величезної гармати, з допомогою якої можна було б запустити ядро ​​на постійну орбіту навколо Землі. Ньютон пропонував уявити найвищу гору, пік якої знаходиться за межами атмосфери, і гармату, встановлену на її вершині і стріляє горизонтально. Чим потужніший заряд використовується при пострілі, тим далі від гори відлітатиме ядро. Нарешті, при досягненні деякої потужності заряду ядро ​​розвине таку швидкість, що не впаде на Землю взагалі і обертатиметься навколо нашої планети. Ця швидкість нині називається «першою космічною» і для Землі вона становить 7,91 км/с.

Сер Ісаак Ньютон - основоположник як фізики, а й космонавтики. «Гармата Ньютона»: ядро ​​летить, але не падає (оригінальна ілюстрація)

До образного прикладу Ньютона зверталися згодом як вчені, які розмірковували про перспективи космонавтики, і письменники-фантасти. Технічну реалізацію «гармати Ньютона» описав у своєму романі класик наукової фантастики Жюль Верн у романі "500 мільйонів бегуми" (1879).

Великий французький гармати для космічних запусків.

Великий Ціолковський дивиться у майбутнє.

Про необхідність запуску штучного супутника Землі багато говорили основоположники теоретичної космонавтики. Проте доводили вони цю необхідність по-різному. Наш співвітчизник Костянтин Ціолковський пропонував запускати на кругову орбіту ракету з екіпажем, щоб одразу розпочати освоєння космосу людиною.

Німець Герман Оберт пропонував зібрати з щаблів ракет-носіїв велику орбітальну станцію, яка могла б вирішувати завдання військової розвідки, морської навігації, геофізичних досліджень та ретрансляції інформаційних повідомлень.

Крім того, забезпечивши цю станцію великим дзеркалом, можна було б, на думку Оберта, фокусувати сонячні промені та спрямовувати їх на Землю, впливаючи на клімат чи погрожуючи ворожим військам та містам. Ідею Оберта обіграв у своєму романі «Світова пожежа» (1925)німецький автор Карл-Август Лафферт.

Багато вчених і фантастів сходилися на думці, що штучний супутник Землі використовуватиметься насамперед як перевалочна база для міжпланетних кораблів, що летять до Місяця, Марса та Венери. І справді – навіщо кораблю тягнути на орбіту все паливо, необхідне для розгону, якщо він може підправитися від супутника?

Тоді ж вигадали майбутній супутник телескопом, щоб астрономи прямо з орбіти могли спостерігати за віддаленими космічними об'єктами, позбувшись назавжди спотворень, що вносяться атмосферою.

Заселений супутник на орбіті Землі (оригінальна ілюстрація з книги В. Нікольського «Через тисячу років»). Супутник на орбіті Землі (оригінальна обкладинка до американського видання роману О. Гайля «Місячний камінь»).

Штучні супутники такого типу описані у романах Отто Гайля «Місячний камінь» (1926), Вадима Микільського «Через тисячу років» (1927)та Олександра Бєляєва «Зірка КЕЦ» (1936).

Однак час минав, а засіб доставки супутника на орбіту побудувати не виходило. Створення великих гармат виявилося надзвичайно трудомісткою і дорогою справою, а невеликі ракети, які в багатьох запускали перед Другою світовою війною, навіть теоретично не могли розвинути першу космічну швидкість.

Через відсутність носія з'являлися дуже екзотичні проекти. Наприклад, 1944 року генерал-майор Георгій Покровський опублікував статтю « Новий супутникЗемлі», в якій запропонував запустити металевий супутник у спосіб спрямованого вибуху. Він розумів, звичайно, що після такого вибуху на орбіту вийдуть лише «якісь неорганізовані маси металів», але був упевнений, що і такий досвід потрібен людству, оскільки спостереження за рухом «неорганізованого» об'єкта дасть масу нової інформації про ті процеси, які відбуваються у вищих шарах атмосфери.

Запуск супутника Покровського з допомогою вибуху (оригінальна ілюстрація).
Супутник Покровського на орбіті (оригінальна ілюстрація).

Перші спроби

Як добре відомо, перші великі ракети на рідкому паливінавчилися робити у Третьому рейху. І вже там зайшлося про застосування їх для запуску супутників.

Збереглося свідчення, що під час обговорення майбутніх розробок у німецькому ракетному центрі Пенемюнде було запропоновано для нагородження першим мандрівникам у космос поміщати їх набальзамовані тіла у скляні кулі, що запускаються по орбітах навколо Землі.

Поява важких ракет "Фау-2" зумовила розвиток космонавтики.

У березні 1946 року експерти ВПС США підготували "Попередній проект експериментального космічного корабля для польотів навколо Землі". У цьому документі було зроблено першу серйозну спробу оцінити можливості створення космічного апарату, який обертатиметься навколо Землі як її супутник.

Вже у введенні до проекту наголошується, що, незважаючи на неясність перспективи щодо початку космічної діяльності, два моменти не викликають сумніву: «1) Космічний апарат, оснащений відповідним приладовим обладнанням, ймовірно, стане одним з найбільш ефективних засобів наукових досліджень 20 століття. 2) Запуск супутника Сполученими Штатами порушить уяву людства і напевно вплине на події у світі, порівнянне з вибухом атомної бомби».

4 жовтня 1950 року, рівно за сім років до старту першого ШСЗ, американський вчений Кечкеметі представив дослідницьку доповідь «Ракетний апарат – супутник Землі: політичні та психологічні проблеми». У меморандумі аналізувалися «імовірні політичні наслідки, які спричинить запуск штучного супутника Землі в США та його успішне використання на користь військової розвідки». З доповіді видно, що військові експерти ще на початку 1950-х років чудово розуміли, яке значення у політичній та військовій сфері матиме запуск супутника. Мова вже не йшла про скляні кулі з тілами підкорювачів космосу - уяві конструкторів малювалися цілі орбітальні угруповання, які стежать за територією потенційного противника.

"Фау-2" на полігоні Уайт Сандс. Так розпочиналася американська космонавтика.

На 4 Міжнародному конгресіз астронавтики, що проходив у 1953 році в Цюріху, Фред Зінгер з Університету штату Меріленд відкрито заявив, що в США є передумови для створення штучного супутника Землі, скорочено названого "МАУЗ" ("Minimum Orbital Unmanned Satellite of Earth"). Гіпотетичний супутник Зінгера був автономною приладно-вимірювальною системою, поміщеною в міцну кулю, яка після досягнення заданої висоти відокремлювалася від третього ступеня складової ракети-носія. Орбіта супутника висотою 300 км мала проходити через обидва полюси Землі.

Ракета Вернера фон Брауна на старті

25 червня 1954 року в приміщенні Науково-дослідного управління Військово-морських сил у Вашингтоні відбулася зустріч, на якій були присутні провідні американські ракетники: Вернер фон Браун, професор Зінгер, професор Віппл з Гарварду, Девід Янг з фірми «Аероджет» та інші. На порядку стояло питання, чи можна найближчим часом зробити запуск ШСЗ великих розмірів на орбіту заввишки 320 км. Під «найближчим часом» мав на увазі період 2-3 роки.

Вернер фон Браун заявив, що історичний запуск можна здійснити набагато раніше, і виклав свої міркування щодо використання для цієї мети ракети «Редстоун» як перший ступінь та кількох зв'язок ракет «Локи» як наступні ступені. Основна перевага полягала в тому, що в ньому були використані вже існуючі ракети. Так з'явився проект «Орбітер». Запуск супутника було намічено на літо 1957 року.

Американський супутник "Експлорер-1". Вернер фон Браун таки зумів запустити його.

Однак на той час серйозного розвитку набули й інші проекти.

29 липня 1955 року Білий дім офіційно оголосив про майбутній запуск супутника за програмою Військово-морських сил «Авангард».

Для запуску пропонувався триступеневий носій, що складається з модифікованої ракети «Вікінг» як перший ступінь, модифікованої ракети «Аеробі» як другий ступінь і твердопаливного третього ступеня. Спочатку планувалося, що супутник "Авангард" важитиме 9,75 кг. Його хотіли обладнати вимірювальними приладами. Маючи на борту невелике джерело живлення та фотокамеру, супутник міг би навіть передавати кольорові зображення на Землю.

Проте запуск першого радянського супутника сплутав американцям плани. У кінцевому вигляді кулястий «Авангард-1» важив всього 1,59 кг і мав на борту лише два примітивні радіопередавачі, які живляться від ртутних та сонячних батарей.

Американський супутник "Авангард". Він міг бути першим, але не став другим. Ракета з "Авангардом-1" вибухнула на старті 6 грудня 1957 року.

Тим часом у СРСР

Обкладинка футурологічного номера журналу «Знання – сила»

У листопаді 1954 вийшов незвичайний футурологічний номер журналу «Знання - сила», присвячений майбутньому польоту на Місяць. У цьому номері провідні радянські популяризатори науки та письменники-фантасти ділилися своїми уявленнями про майбутню космічну експансію. На сторінках журналу давався прогноз: перший штучний супутник буде запущено 1970 року. Автори випуску помилилися – космічна ера почалася набагато раніше.

Головний конструктор радянської ракетної техніки Сергій Корольов всерйоз заговорив про супутника 1953 року. Тоді тільки розгорталися роботи над міжконтинентальною ракетою Р-7, але фахівцям було ясно, що ця ракета здатна досягти першої космічної швидкості.

26 травня 1954 року Корольов надіслав доповідну записку «Про штучний супутник Землі»до Центрального Комітету КПРС та до Ради Міністрів. Відповідь була негативною, адже від Корольова передусім чекали бойову ракету, яка долетить до Америки, - науково-дослідна тематика верхівки на той час хвилювала мало. Але Корольов не залишав надії переконати керівництво та звернувся до Академії наук СРСР.

30 серпня 1955 року в кабінеті головного вченого секретаря президії АН СРСР академіка Топчієва зібралися провідні фахівці з ракетної техніки, зокрема Сергій Корольов, Мстислав Келдиш та Валентин Глушко.

Академіки М. В. Келдиш та С. П. Корольов.

Корольов виступив із коротким повідомленням, у якому, зокрема, сказав: «Я вважаю за необхідне створення в Академії наук СРСР спеціального органу з розробки програми наукових досліджень за допомогою серії штучних супутників Землі, зокрема й біологічних із тваринами на борту. Ця організація має приділити найсерйознішу увагу виготовленню наукової апаратури та залучити до цього заходу провідних учених».

Академія підтримала Корольова. З грудня 1955 року по березень 1956 року пройшла низка нарад вчених різних спеціальностей, так чи інакше зацікавлених у космічних дослідженнях. Після цього уряд уже не міг відмахнутися від «фантастичного прожекту». 30 січня 1956 року було прийнято Постанову Ради міністрів № 149-88сс, якою передбачалося створення «Об'єкта Д»- так називався неорієнтований супутник вагою від 1000 до 1400 кг. Під наукову апаратуру виділяли від 200 до 300 кг. Термін першого пробного пуску з урахуванням ракети далекого впливу «Р-7» - літо 1957 року.

Об'єкт «Д» – космічна лабораторія. Він міг стати першим радянським супутником, але став третім.

Отримавши довгоочікувану ухвалу, Корольов негайно приступив до реалізації своїх планів. У його конструкторському бюро ОКБ-1 було сформовано відділ, який мав займатися виключно розробкою штучних супутників Землі. На пропозицію Келдиша, відділ працював одразу над кількома варіантами «Об'єкта Д», один із яких передбачав наявність контейнера з «біологічним вантажем» - піддослідним собакою.

Сергій Корольов уважно стежив за роботами американських колег та побоювався, що його можуть випередити. Тому відразу після успішного пуску ракети "Р-7", що відбувся 7 вересня 1957 року, головний конструктор зібрав співробітників, зайнятих проектуванням супутника, і запропонував роботи з "Об'єкту Д" тимчасово заморозити, а зробити "хоч на коліні" маленький легкий супутник.

«Найпростіший супутник перший» («ПС-1»).

Керівництво роботами з конструювання та виготовлення «ПС-1» («Найпростіший супутник перший») доручили двом інженерам – Михайлу Хомякову та Олегу Івановському. Спеціальні сигнали для передавача вигадував Михайло Рязанський. Головний обтічник ракети, що захищає супутник від впливу довкілля, проектувала група Сергія Охапкіна

Хоча супутник і виглядав за схемою дуже простим, але створювався вперше, ніяких аналогів орбітального штучного об'єкта в техніці не існувало. Задано лише одне - обмеження за масою: не більше 100 кг. (У кінцевому вигляді він важив ще менше – 83,6 кг). Досить швидко конструктори дійшли висновку, що вигідно зробити супутник у формі кулі.

Схема "ПС-1" (загальний вигляд). Плакат "Перший штучний супутник Землі" (1958).

Усередині супутника вирішили розмістити два радіопередавачі з робочими частотами 20,005 та 40,002 МГц. Корпус супутника складався з двох напівоболонок із стикувальними шпангоутами, з'єднаними між собою 36 болтами. Герметичність стику забезпечувала гумова прокладка. Зовні супутник виглядав як алюмінієва сфера діаметром 0,58 м, з чотирма антенами. Енергоживлення бортової апаратури супутника забезпечували електрохімічні джерела струму (срібно-цинкові акумулятори), розраховані працювати протягом 2-3 тижнів.

Внутрішнє компонування «ПС-1».

Робота над радянським супутником не трималася у секреті. Ще за півроку до історичного запуску в масовому журналі «Радіо» було опубліковано статтю В. Вахніна «Штучні супутники Землі», в якій повідомлялися параметри орбіт майбутніх радянських супутників та частоти, на яких радіоаматорам слід ловити їхні сигнали.

За тиждень до запуску наукової конференціїу Вашингтоні Сергій Полосков прочитав доповідь про космічні плани СРСР і вперше виголосив назву нового космічного апарату. Незабаром усі друковані видання світу повторять це слово – Sputnik.

• День запуску «Супутника-1» відзначається у Росії як Пам'ятний день Космічних військ.
• У 1964 році на честь запуску «Супутника-1» у Москві, біля станції метро ВДНГ, було споруджено 99-метровий монумент «Підкорювачам космосу» у вигляді ракети, що злітає, що залишає за собою шлейф вогню.
• Модель «Супутника-1» була подана радянським урядом у дарунок ООН і тепер прикрашає вхід до Зали Штаб-квартири ООН у Нью-Йорку.
• 4 листопада 1997 космонавти російської орбітальної станції «Мир» вручну запустили в космос модель «Супутника-1» («RS-17», «Супутник-40»). Ця модель була виготовлена ​​в масштабі 1:3 російськими та французькими студентами спеціально до 40-х роковин старту першого супутника.
• У 2003 році на аукціоні eBay було продано точну копію (дублер) «Супутника-1», виготовлену ще в 1957 році. До продажу копія вважалася навчальним експонатом одного із київських інститутів. Вважається, що під час підготовки історичного запуску було виготовлено чотири екземпляри «Найпростішого супутника».

Монумент «Підкорювачам космосу» у Москві.

Біп, біп, біп

Сергій Корольов на стартовій позиції космодрому Байконур.

20 вересня 1957 року на Байконурі відбулося засідання спеціальної комісії із запуску супутника, де всі служби підтвердили готовність до старту. Нарешті, 4 жовтня 1957 року о 22:28:34 за московським часом найяскравіший спалах висвітлив нічний казахстанський степ. Ракета-носій "М1-1СП" (модифікація ракети "Р-7", пізніше названа "Супутник-1") з гулом пішла вгору. Її смолоскип поступово слабшав і незабаром став невиразним на тлі зоряного неба.

Через 295 секунд після старту ПС-1 і центральний блок ракети вагою 7,5 т були виведені на еліптичну орбіту висотою в апогеї 947 км, в перигеї 288 км. На 314,5 секунді після старту відбулося відділення супутника і він почав подавати сигнали: «Біп! Біп! Біп!». На космодромі їх ловили дві хвилини, а потім супутник пішов за обрій. Фахівці вибігли з укриттів, кричали «Ура!», гойдали конструкторів та військових. І вже на першому витку прозвучало повідомлення ТАРС: «Внаслідок великої напруженої роботи науково-дослідних інститутів та конструкторських бюро створено перший у світі штучний супутник Землі. 4 жовтня 1957 року у Радянському Союзі здійснено успішний запуск першого супутника».

Момент відділення головного обтічника та останнього ступеня ракети-носія від «ПС-1» (кадр із навчального фільму).

Спостереження на перших витках показали, що супутник вийшов на орбіту з нахилом 65,1 ° і з максимальним віддаленням від поверхні Землі в 947 км. На кожен виток навколо Землі супутник витрачав 96 хвилин 10,2 секунд.

Клим Ворошилов вручає Сергію Корольову орден Леніна (1957).

О 20:07 хвилин за нью-йоркським часом радіостанція компанії «РСА» у Нью-Йорку прийняла сигнали радянського супутника, і невдовзі радіо та телебачення рознесли цю звістку США. Радіостанція "Ен-бі-сі" пропонувала американцям "послухати сигнали, які навіки відокремили старе від нового".

Виявляє певний інтерес ще одна деталь історичного запуску. Прийнято вважати, що зірочка, що нібито швидко біжить по небосхилу, що з'явилася після 4 жовтня 1957 року, - це візуально спостерігається супутник. Насправді поверхня, що відбиває «ПС-1» була занадто мала для візуального спостереження; із Землі було видно другий ступінь - той самий центральний блок ракети, який вийшов на ту саму орбіту, що й супутник.

За офіційною інформацією «ПС-1» літав 92 дні, до 4 січня 1958 року, здійснивши 1440 обертів навколо Землі та подолавши близько 60 мільйонів кілометрів.

Знімок "ПС-1" під час проходження над Мельбурном.

Однак є дані, що він увійшов у щільні шари атмосфери та згорів дещо раніше – 8 грудня 1957 року. Саме в цей день хтось Ерл Томас виявив уламок біля свого будинку в Південній Каліфорнії. Аналіз показав, що він складається з тих самих матеріалів, що і «ПС-1». Наразі ці фрагменти виставлені у Музеї Битників під Сан-Франциско.

Можливо, це фрагменти начинки першого супутника, що впали у США.

Альтернативи

Випуск Нью-Йорк Таймс, присвячений запуску Супутника-1.

Запуск супутника викликав шок у всьому світі, і насамперед – у США. Вперше американці отримали наочний доказ, що вони лідирують у всіх сферах життя, що «потенційний противник» обійшов їх у найважливішому напрямі. «90 відсотків розмов про штучних супутників Землі припадало на частку США, - писала Нью-Йорк Таймс. - Як виявилось, 100 відсотків справи припало на Росію…» Це лякало. І дуже лякало!

«Король жахів» Стівен Кінг зізнався у книзі «Танець смерті», що повідомлення про запуск Радянським Союзом супутника на орбіту стало найсильнішим потрясінням його юності.

Страх був настільки сильним, що в перші дні жовтня 1957 року особливо гарячі голови з Пентагону запропонували «закрити небо», тобто викинути на орбітальні висоти тонни металобрухту: кульки від підшипників, цвяхи, сталеву стружку, що призвело б до припинення будь-яких космічних запусків. Ця маловідома подробиця з історії космонавтики вказує на те, що американці спочатку сприймали космос як свою власність. І не могли припустити думки, що хтось інший посміє претендувати на неї.

Адже Америка справді могла стати першою космічною державою.

Плакат «Радянські штучні супутники Землі» (1958).

Якщо до Другої світової війни про це ніхто не думав, то після війни, перебуваючи під враженням від успіхів ракетників Третього рейху, керівники США всерйоз замислилися про новий «стратегічний плацдарм». Завдяки документам і фахівцям, вивезеним з Німеччини, американці зуміли досить швидко подолати відставання по балістичних ракетах, а отже створити передумови для виведення ШСЗ в космічний простір.

Керівництво США припустилося лише однієї помилки. Йому слід довіритися досвіду та таланту Вернера фон Брауна і прийняти проект «Орбітер», який обіцяв запуск першого супутника вже до кінця 1956 року. Швидше за все, німецький конструктор зумів би виконати свої обіцянки, і США здобули б таке бажане «право володіння».

Що б це змінило? Тільки одне, зате найголовніше. Утвердившись у космічному просторі, закріпивши за собою один із найважливіших пріоритетів, США навряд чи вплуталися б у космічну «гонку», яка потребує величезних фінансових витрат. А ось спроба «наздогнати і перегнати Америку» в космосі могла призвести до того, що радянські космонавти не тільки стали першими на орбітах, а й висадилися б на Місяць. Історія космонавтики змінилася б кардинальним чином.

Запуск радянського супутника розв'язав космічну гонку, в якій американці перемогли, висадившись на Місяць.

* * *

Не можна сказати, щасливішими були б люди в такому світі чи ні, але це не має значення. Адже його все одно ніколи не було і не буде, тому що космічну еру відкрив саме радянський супутник, і його дзвінкі сигнали сповістили про це весь Всесвіт.

ПЕРШИЙ ШТУЧНИЙ СУПУТНИК ЗЕМЛІ

ПЕРШИЙ ШТУЧНИЙ СУПУТНИК ЗЕМЛІ

Академік Борис ЧЕРТОК, ракетно-космічна корпорація «Енергія» ім. С.П. Корольова

Запуск першого у світі штучного супутника Землі було здійснено Радянському Союзі 4 жовтня 1957 р. о 22 год. 28 хв. 34 з за московським часом. Вперше в історії сотні мільйонів людей могли спостерігати в променях сонця, що сходить або заходить, що переміщається по темному небосхилу штучну зірку, створену не богами, а руками людини. І світова спільнота сприйняла цю подію як найбільше наукове досягнення.

Історія створення першого супутника пов'язана з роботою над ракетою як такою. Тим паче, вона й у Радянському Союзі, й ​​у США мала німецький початок.

У зв'язку із забороною за Версальським мировим договором від 1919 р. розробляти нові види артилерійського озброєння та будувати бойові літаки німецькі військові звернули увагу на перспективи ракет дальньої дії – заборони на них цей документ не передбачав. Особливо активну відповідну роботу розпочали у Німеччині після 1933 р., з приходом до влади Гітлера. Тоді невелика група ентузіастів на чолі з молодим талановитим інженером Вернером фон Брауном отримала підтримку армії, а потім стала пріоритетною. державною програмоюозброєння. І в 1936 р. тут почали будувати потужний науково-виробничий та випробувальний ракетний центр Пенемюнде (округ Росток). А в 1943 р. був здійснений перший вдалий пуск бойової балістичної ракети дальньої дії А4, який згодом отримав пропагандистську назву ФАУ-2 («Фергелтунг» - «відплата»). Вона стала першим безпілотним автоматично керованим пристроєм дальньої дії. Її максимальна дальність стрілянини становила 270-300 км, початкова маса - до 13500 кг, маса головної бойової частини становила 1075 кг, компонентами палива були рідкий кисень - окисник та етиловий спирт. Тяга рухової установки у Землі досягла 27 000 кгс. Активна ділянка польоту замінювала стовбур гармати.

Основними досягненнями німецьких фахівців стала технологія серійного виготовлення потужних рідинних ракетних двигунів та системи керування польотом. Ідеї ​​вітчизняного вченого та винахідника Костянтина Ціолковського, німця Германа Оберта, американця Роберта Годдарда та інших геніальних одинаків кінця XIX – початку XX ст. перетворювалися на конкретні інженерні системи колективами потужних фірм Сіменс, Телефункен, Лоренц і т.д., місцевих університетів, які проводили дослідження за завданнями Пенемюнде. Потім, вивчаючи в самій Німеччині її досвід протягом 1,5 років, ми - у тому числі і я - переконалися: їхня ракета - не снаряд, не гармата, а велика і складна система, що вимагає використання останніх досягнень аерогазодинаміки, радіоелектроніки, теплотехніки, науки про матеріали та високу культуру виробництва.

Сталін 13 травня 1946 р. підписав ухвалу про створення в СРСР ракетної галузі науки і промисловості. У його розвиток у серпні 1946 р. Сергія Корольова (академіка з 1958 р.) призначили головним конструктором балістичних ракет дальньої дії. Тоді ніхто з нас не передбачав, що, працюючи з ним, ми будемо учасниками запуску першого у світі ШСЗ, а невдовзі після цього і першої півстоліття в Космос – Юрія Гагаріна.

С.П. Корольов студент МВТУ. 1929р.

Після капітуляції фашистів я був серед організаторів реконструкцій німецької ракетної техніки на території самої Німеччини. Вже тоді ми переконалися: жодних нових фізичних законів для створення потужних ракет дальньої дії, що летять через космічний простір, відкривати не потрібно. У 1947 р. льотними випробуваннями зібраних у Німеччині ФАУ-2 було розпочато роботу з реального освоєння їх у СРСР.

У 1948 р. на першому вітчизняному ракетному полігоні Капустін Яр (міжріччя Волги та її лівого рукава Ахтуби) випробували ракети Р-1 – копії німецьких ФАУ-2, але виготовлені повністю з вітчизняних матеріалів. А 1949 р. пройшла серія висотних польотів цих пристроїв для дослідження космічного простору. А 1950 р. почали випробування наступної - Р-2 - на дальність 600 км.

Остаточним відривом від спадщини ФАУ-2 стала наша ракета Р-5 на дальність 1200 км, чиї перевірки повели з 1953 р. Тоді ж саме за допомогою Р-5 ми спільно з іншими вітчизняними вченими розгорнули дослідження з використання ракети як носія атомної бомби .

Академіки Сергій Корольов та Юлій Харитон очолили відповідний пошук. Адже холодна війнау світі розгорялася, СРСР був оточений військовими базами ВПС США, з яких літаки-носії атомних бомб були здатні вразити головні політичні та економічні центри нашої країни. Останні аналоги в СРСР не могли досягти території американців. Ось чому саме на ракетників покладалася відповідальність за створення відповідних носіїв, які сягають міжконтинентальних баз.

І 13 лютого 1953 р. з подачі Ради головних конструкторів вийшла нова постанова радянського уряду, яка зобов'язує розпочати розробку двоступеневої міжконтинентальної ракетина дальність 7-8 тис. км. Але 12 серпня 1953 р. пройшло випробування першої термоядерної бомби. І за надтаємними натяками фахівців ми зрозуміли: найближчими роками маса і габарити нової зброї будуть такі великі, що наші ідеї треба міняти кардинально.

У листопаді 1953 р. Корольов зібрав найближчих своїх заступників для надсекретного розмови. Він сказав: «До мене несподівано приїжджав міністр середнього машинобудування, заступник голови Ради міністрів В’ячеслав Малишев. І у категоричній формі запропонував «забути» про атомну бомбу для міжконтинентальної ракети. Автори водневої бомби обіцяють зменшити її масу до 3,5 т. Отже, підкреслив Корольов, ми повинні розробляти міжконтинентальну ракету за збереження дальності 8000 км, але виходячи з «корисного вантажу» 3,5 т.»

Було скомплектовано невелику проектну бригаду, якій Корольов доручив попереднє опрацювання параметрів нової ракети для обговорення на Раді Головних конструкторів. І в січні 1954 р. відбулася нарада С. Корольова, В. Барміна, В. Глушка, В. Кузнєцова, Н. Пілюгіна, М. Рязанського за участю їхніх заступників та головних розробників радіосистем контролю та управління. Основним їх вирішенням стала відмова від традиційного стартового столу. На пропозицію молодих проектантів пропонувалося створити системи наземного обладнання з підвіскою ракети на спеціальних фермах, що відкидаються, що дозволить не навантажувати її нижню частину першої і тим зменшити загальну масу. Незвичайним було рішення і про компонування ракети з п'яти блоків із уніфікованими руховими установками, причому центральний з них був другим ступенем. Однак двигуни всіх блоків мали запускатися на Землі одночасно. Масу головної частини з водневою бомбою попередньо оцінили у 5500 кг. Для забезпечення заданої точності управління та дальності потрібно суворо регламентувати імпульс післядії двигунів. Проте В. Глушко довів нереальність вимог управлінців. Так вперше з'явилася ідея відмовитися від традиційних з часів ФАУ-2 газоструминних графітових кермів, а натомість розробити спеціальні двигуни малої тяги. Вони ж мали «дотягувати» другий ступінь ракети на останніх секундах польоту до потрібних параметрів за швидкістю та координатами. Для зменшення маси палива пропонувалися системи регулювання спорожнення баків, вимірювання і регулювання швидкості, що здається.

20 травня 1954 р. вийшла ухвала Уряду про створення двоступінчастої міжконтинентальної ракети Р-7. А лише через тиждень, 27 травня, С. Корольов направив міністру оборонної промисловості Дмитру Устинову доповідну записку про можливість і доцільність виведення на орбіту ШСЗ на базі цієї майбутньої ракети. Слід зазначити, що окрім самого Корольова, ніхто з членів Ради головних конструкторів та їхніх заступників не вважали за серйозне захоплення ідеєю запуску ШСЗ.

Ескізний проект новинки було запропоновано та схвалено Радою Міністрів СРСР 20 листопада 1954 р., а її конструкція тепер добре знайома усьому світу. Вона складається з чотирьох однакових бойових блоків, які кріпляться до п'ятого – центрального. За внутрішнім компонуванням кожен з них аналогічний одноступінчастій ракеті з переднім розташуванням бака окислювача. Паливні баки всіх блоків – несучі. Двигуни всіх блоків починають працювати із землі, але при поділі сходів бічні вимикаються, а центральний продовжує працювати. Апаратура управління розміщується в міжбаковому відсіку центрального блоку і включає в себе автомат стабілізації, регулятор нормально і бічної стабілізації, регулювання швидкості і радіосистему управління дальністю і корекцією в бічному напрямку. Головна частина ракети за розрахунками входить у повітря зі швидкістю 7800 м/с. Загальна довжина бойової частини, що відокремлюється, становить 7,3 м, маса - 5500 кг.

Зрозуміло, при цьому виникло багато проблем, і їх потрібно вирішувати в найкоротший термін. Належало вибрати місце для нового полігону, побудувати унікальну стартову споруду, ввести в дію всі необхідні служби, побудувати і ввести в дію стенди для вогневих випробувань блоків і всього пакету в цілому, для відпрацювання системи управління; знайти та апробувати відповідні теплозахисні матеріали для збереження цілісності головної частини при вході в атмосферу; запропонувати систему телеметрії, що поки не існує (за попередніми даними тільки на першому етапі льотних випробувань до 700 параметрів); створити нову системурадіоуправління та контролю траєкторії польоту, і, нарешті, побудувати командно-вимірювальний комплекс, що включає пункти, що стежать за ракетою та приймають телеметричну інформацію по всій трасі до Тихого океану. Словом, не випадково 1955 р. конструктори, які випускають необхідну документацію для виготовлення ракети Р-7, жартували, що від цілодобової роботи кульмана димляться. Адже комп'ютерної технології тоді ще й близько не було: «гарячі» креслення йшли безпосередньо в цехи дослідного заводу.

У січні 1956 р. було підготовлено та 30 січня підписано постанову Уряду про створення неорієнтованого ШСЗ під секретним шифром "Об'єкт Д" масою 1000-1400 кг з апаратурою для наукових досліджень масою 200-300 кг.

Загальне наукове керівництво та забезпечення апаратурою для наукових досліджень про космічний простір покладалося на АН СРСР, розробка самого супутника - на ОКБ-1 (на чолі з Корольовим) проведення експериментальних пусків - на Міністерство оборони.

Коли було підписано цю постанову, Корольов та її основні заступники (я у тому числі) перебували на полігоні Капустін Яр. Ми разом із атомниками готували до випробувань ракету Р-5М із реальним ядерним зарядом. І 2 лютого 1956 р. це сталося: вибух стався у пустельного степу, на відстані 1200 км. від старту. Незабаром ракета Р-5М з атомною боєголовкою була використана.

До липня 1956 р. було закінчено проект першого ШСЗ, визначено склад наукових завдань, що включають вимірювання іонного складу простору, корпускулярного випромінювання Сонця, магнітних полів, космічних променів, теплового режимусупутника, гальмування його у верхніх шарах атмосфери, тривалість існування на орбіті, точність визначення координат і параметрів орбіти і т.д. На супутнику встановлювали апаратуру командної радіолінії для управління з планети та бортовий комплекс обробки команд для підключення наукових відомостей та передачі результатів вимірювань телеметричним каналом. На Землі зводили комплекс коштів, щоб забезпечити отримання необхідної інформації (на території СРСР їх проектували 15).

До кінця 1956 з'ясувалося, що терміни створення ШСЗ будуть зірвані через труднощі виготовлення надійної наукової апаратури. Проте проект «Об'єкта Д» був схвалений спецкомітетом Ради Міністрів СРСР. А раніше, 12 лютого 1955 р. у напівпустелі, в районі станції Тюратам, силами армії під командуванням генерала Шубнікова почалося будівництво науково-дослідного та випробувального полігону № 5 (з 1961 р. це місце відоме як космодром Байконур).

Перший кілочок на місці майбутнього Байконура

Протягом 1955-1956 років. було закінчено виготовлення першого технологічного комплексу ракети Р-7, проведено її випробування на Ленінградському металевому заводі разом із реальною стартовою системою. На вогневих стендах під Загорськом (нині місто Пересвіт) розпочали вогневі випробування окремих блоків ракети. Під керівництвом М. Пілюгіна проводили моделювання та комплексне відпрацювання системи управління.

14 січня 1957 р. Рада Міністрів СРСР затвердила програму льотних випробувань ракет Р-7. І першу технологічну «приміркову» ракету вже в січні було відправлено до Тюратів на полігон. Я провів багато днів та ночей на контрольно-випробувальній станції. Ми здійснили автономні та комплексні електричні перевірки ракети: спочатку поблочно, потім зібрали пакет і провели його випробування загалом. І не дарма: знайшли багато помилок у документації та складних електричних схемах. Втім, нема чого дивуватися: замість звичної однієї рухової установки у нас було п'ять! Одних тільки кермових двигунів 12! 32 камери згоряння (20 основних та 12 кермових).

У складальному цеху заводу ракета здавалася фантастичною спорудою. Корольов запросив сюди Першого секретаря ЦК КПРС, Голову Ради Міністрів СРСР Микиту Хрущова. Він приїхав із основними членами Політбюро ЦК. Ракета їх вразила. Та й не лише їх. Головний ідеолог нашої водневої бомби академік Андрій Сахаров у своїх спогадах писав: «Ми вважали, що у нас великі масштаби, але там побачили щось значно більше. Вразила величезна, видна неозброєним оком, технічна культура, узгоджена робота сотень людей високої кваліфікації та їхня майже буденна, але дуже ділове ставленнядо тих фантастичних речей, із якими мали справу…».

Тим часом Корольов, який переконався у зриві термінів з виготовлення першого ШСЗ у варіанті космічної лабораторії, вийшов до Уряду з пропозицією: «Є повідомлення про те, що у зв'язку з Міжнародним фізичним роком США мають намір у 1958 р. запустити ШСЗ. Ми ризикуємо втратити пріоритет. Пропоную замість складної лабораторії «Об'єкта Д» вивести у космос найпростіший супутник». Його пропозиція була прийнята – розпочалася підготовка запуску найпростішого супутника «ПС».

Головна частина ракети Р-7 із першим супутником

Корольов відправив мене та інших заступників – Л. Воскресенського та В. Абрамова – на полігон для прийому першої ракети та підготовки до пуску.

У лютому 1957 р. добудова полігону йшла повним ходом. Зводили житлове містечко на березі Сир-Дар'ї. Майже закінчили монтажно-випробувальний корпус для підготовки ракет. Але найграндіознішу споруду – стартову позицію майданчик № 1 – ще не закінчили. Від залізничної станції прокладали бетонну трасу, залізничну гілку, ставили щогли високовольтної передачі. До будівельників на стартовій позиції йшли низки самоскидів з рідким бетоном, вантажівки з будматеріалами, криті фургони з солдатами-будівельниками. Мені, очевидцю війни, згадалися військові дороги 1940-х років у найближчих тилах радянської армії перед великими наступами: таке ж натхненне гудіння сотень вантажівок, які поспішають кожен зі своїм вантажем. Так, сьогодні тут не було гуркоту танків і гармат, але за «бубликами» всіх машин і в кузовах знову ж таки сиділи солдати.

Нашу легкову машину теж вів солдат. Мені належало надовго влаштуватися на проживання в цій «прифронтовій», як ми вважали, обстановці. Поки що я, інші заступники Корольова, сотні цивільних та військових фахівців, що переселилися на полігон, монтували, випробовували, готували до пуску ракету та десятки складних наземних систем, Корольов в ОКБ-1 проектував, а потім і виготовляв найпростіший супутник.

Перша Р-7 (заводський номер М1-5) прибула технічну позицію полігону на початку березня 1957 р. Почалися тривалі перевірки блоків, усунення зауважень, доопрацювання бортових і наземних пристроїв, відпрацювання експлуатаційної документації. У квітні успішно закінчили вогневі стендові випробування блоків та всього пакету загалом. І на засіданні Державної комісії Корольов доповів про роботу, виконану під час підготовки, та параметри першої ракети для льотних випробувань. Він говорив: початкова маса її, повністю заправленої, складе 280 т, головна частина з імітатором корисного вантажу важитимуть 5,5 г. Маса компонентів, що заправляються - рідкий кисень, гас, перекис водню, стислий азот - 253 т. другого ступеня при стрільбі на повну дальність має досягти 6385 м/с, проте пуск буде проведено лише на 6314 км полігоном на Камчатці. Конкретні дані для налаштування системи керування будуть розраховані окремо. Одним із головних завдань є перевірка взаємної динаміки ракети та стартового пристрою, а також стійкості руху, хоча розрахункова задана точність (±8 км) для перших пусків не гарантується.

5 травня 1957 р Р-7 вивезли на стартову позицію - майданчик № 1. Заправка почалася на восьмий день. Сам пуск було призначено на 15 травня. Я після закінчення всіх перевірок на стартовій позиції спустився в підземний бункер на глибину 8 м за 200 м від старту. Управління останніми операціямиі пуском виготовляли з головного пультового приміщення, з двома морськими перископами. Окрема велика кімната призначалася для членів держкомісії, друга – для інженерів-консультантів (швидкої технічної допомоги). Ще в одній із підземних кімнат розміщувалася контрольна апаратура управління заправкою, стартами та механізмами. Інформація про стан бортових систем відображалася на транспарантах головного пульта та транслювалася в бункер зв'язку з вимірювального пункту, який приймав випромінювання трьох бортових телеметричних систем, встановлених на ракеті. У бойових перископів управління пуском знаходилися заступник Корольова з випробувань Л. Воскресенський та начальник випробувального управління полігону підполковник Є. Осташев. Він віддавав останні пускові команди.

Р-7 на старті

Все сталося о 19.00 за місцевим часом. за візуальними спостереженнями та подальшим обробкам телеметричної інформації ракета зі старту пішла нормально.

«Видовище, приголомшливе уяву» - говорили потім ті, хто спостерігав старт, сховавшись в окопах на відстані 1 км. У бункер гуркіт доходив дуже ослаблений. Керований політ тривав до 98-ї секунди. Потім тяга двигуна бокового блоку "Д" впала, і він без команди відокремився від ракети. А вона втратила стійкість і на 103 секунді через великі відхилення пройшла команда вимкнення всіх двигунів. Ракета впала за 300 км від старту.

Королева привітали все з тим, що вціліла стартова система і була доведена стійкість польоту всього пакету на найвідповідальнішій першій ділянці. Але сам він був засмучений. Подальша обробка телеметричної інформації та вивчення залишків блоків показали: причина аварії – виникнення пожежі через негерметичність у гасовій комунікації високого тискурухової установки.

Другу Р-7 (№ 6Л) готували з урахуванням вже накопиченого досвіду. І 10-11 червня ми робили багаторазові спроби запуску, хоча автоматика управління запуском в останні секунди «скидала схему». Ракета зі старту так і не пішла. Причиною було замерзання головного кисневого клапана на блоці «В» та помилка в установці клапана азотного продування. Компоненти злили, ракету зняли зі старту та повернули на технічну позицію.

Третя за рахунком Р-7 (№ М1-7) вже місяць чекала своєї черги, її пуск відбувся 12 червня 1957 р. Вона злетіла нормально, проте потім почала відхилятися навколо поздовжньої осі, перевищивши дозволені 7 о. Автоматика здійснила аварійне вимкнення всіх двигунів. На 32,9 з пакет розвалився. Блоки впали та догоряли за 7 км від старту. Аналіз зрозумів, що причиною було замикання на корпус у новому приладі системи управління, який за задумом його творців повинен був покращити стійкість при обертанні. У результаті на кермові двигуни пройшла хибна команда, вона й «закрутила» ракету.

Зрештою, 21 серпня здійснили четвертий пуск. Р-7 (№ 8Л) штатно відпрацювала всю активну ділянку траєкторії. Її головна частина, за даними зовнішнього контролю, досягла заданого району Камчатки, увійшла в атмосферу, але на Землі їх слідів виявити не вдалося. Очевидно термодинамічні навантаження перевищили всі очікування, а теплозахисне покриття не врятувало.

Незважаючи на чергову невдачу - цього разу з конструкцією, 27 серпня ТАРС опублікував заяву: «У Радянському Союзі здійснено запуск наддальньої міжконтинентальної багатоступінчастої балістичної ракети. Є можливість пуску ракет у будь-який район Земної кулі».

7 вересня 1957 р. відбувся черговий запуск Р-7 (№ М1-9). Вся активна ділянка, всі блоки відпрацювали нормально. Однак головна частина знову згоріла в щільних шарах атмосфери, хоча цього разу вдалося знайти кілька залишків конструкції.

Отже, за результатами льотних випробувань п'яти ракет було очевидно; виріб може літати, але головна його частина потребувала радикального доопрацювання, що вимагало не менше півроку посиленої праці. Але немає лиха без добра: руйнація головних частин відкривало дорогу для запуску першого найпростішого супутника Землі: адже йому не потрібно входити в щільні шари атмосфери. І Корольов отримав згоду Хрущова використання двох ракет для експериментального пуску новинки.

17 вересня 1957 р. на урочистих зборах, присвячених 100-річчю від дня народження К. Ціолковського, з доповіддю виступив тоді майже нікому не відомий член-кореспондент АН СРСР Сергій Корольов. Він сказав, що в нашій країні найближчим часом може бути доставлений у космос штучний супутник Землі. А ще через 5 днів на полігон прибула ракета-носій 8К71ПС (виріб М1-ПС). Її суттєво полегшили порівняно зі штатними ракетами. Макетну головну частину було знято і замінено перехідником «під супутник». З центрального блоку зняли всю апаратуру системи радіоуправління - адже точність не була потрібна. Зняли одну із систем телеметрії. Спростили автоматику вимкнення двигуна центрального блоку. Таким чином, стартова маса ракети була полегшена на 7 т, порівняно з першими зразками.

4 жовтня 1957 р. о 22 год. 28 хв. 3 з за московським часом було здійснено старт. Через 295,4 з супутник і центральний блок ракети-носія вийшли на орбіту. Вперше було досягнуто першої космічної швидкості, розрахованої засновником класичної фізики та закону всесвітнього тяжіння англійцем Ісааком Ньютоном (1643-1727 рр.). Вона становила для першого ШСЗ 7780 м/с. Нахилення орбіти супутника дорівнювало 65,1 про, висота перигею 228 км, висота апогею - 947 км, період обігу 96,17 хв.

Після перших захоплень, коли на полігоні прийняли сигнали «БІП-БІП-БІП», які стали відразу відомими всьому людству, і, нарешті, обробили телеметрію, з'ясувалося: ракета стартувала «на бровах». Двигун бокового блоку «Г» виходив режим із запізненням, тобто. менше, ніж за секунду до контрольного часу. Якби ще трохи затримався, схема автоматично «скинула» б установку і старт було б скасовано. Мало того, на 16 секунді польоту відмовила система управління спорожненням баків. Це призвело до підвищеної витрати гасу і двигун центрального блоку було вимкнено на 1 з раніше розрахункового значення. Були й інші проблеми. Якби ще трохи і першої космічної швидкості могла бути не досягнута.

Але переможців судять! Велике відбулося! 5 жовтня 1957 р. повідомлення ТАРС закінчувалося словами: «Штучні супутники Землі прокладуть дорогу до міжпланетних подорожей і, мабуть, нашим сучасникам судилося бути свідками того, як звільнена і свідома праця людей нового соціалістичного суспільства робить реальністю самі.

Перший супутник існував 92 дні (до 4 січня 1958 р.). За цей час він здійснив 1440 оборотів, центральний блок працював 60 днів: він спостерігався простим оком як зірка 1-ї величини.

Світ був буквально приголомшений! Супутник змінив політичну розстановку сил. Міністр оборони США заявив: «Перемога у війні з СРСР недосяжна». Замінивши термоядерну водневу бомбу маленьким супутником, ми здобули величезну політичну та суспільну перемогу.

Скорочений варіант статті Б. Чортока із книги «Перша космічна» (М., 2007).

Редколегія «Радянського фізика» дякує редакції журналу «Наука в Росії» за надані фотографії

«А тепер? Ах, нині».

Льотчик-космонавт, двічі Герой Радянського Союзу В. Севастьянов у статті «Звіт перед Ціолковським» запевняє, що сьогодні роль російської космонавтики зведена до безкоштовної доставки американців на МКС та технічного обслуговування станції. Американці випробовують на МКС систему надточного наведення зброї. Жоден наш космонавт, жодного разу не побував у їхньому відсіку!

Перший великий крок людства полягає в тому, щоб вилетіти за атмосферу і стати супутником Землі. Решта порівняно легко, аж до віддалення від нашої Сонячна система»

НОВА КОСМІЧНА ЕРА

4 жовтня 1957 року на навколоземну орбіту було виведено перший світі штучний супутник Землі, який відкрив космічну епоху історія людства.

Супутник, що став першим штучним небесним тілом, був виведений на орбіту ракетою-носієм Р-7 з 5-го Науково-дослідного випробувального полігону Міністерства оборони СРСР, який згодом отримав відкрите найменування космодром Байконур.

Космічний апарат ПС-1 (найпростіший супутник-1) являв собою кулю діаметром 58 сантиметрів, важив 83,6 кілограма, був оснащений чотирма штирковими антенами довжиною 2,4 і 2,9 метра для передачі сигналів передавачів, що працюють від батарейок. Через 295 секунд після старту ПС-1 та центральний блок ракети вагою 7,5 тонни були виведені на еліптичну орбіту висотою в апогеї 947 км та перигеї 288 км. На 315 секунді після старту ШСЗ відокремився від другого ступеня ракети-носія, і відразу його позивні почув весь світ.

Над створенням штучного супутника Землі на чолі із засновником практичної космонавтики С.П. Корольовим працювали вчені М.В. Келдиш, М.К. Тихонравов, Н.С. Лідоренко, В.І. Лапко, Б.С. Чекунов та багато інших.

Супутник ПС-1 літав 92 дні, до 4 січня 1958 року, здійснивши 1440 обертів навколо Землі (близько 60 мільйонів кілометрів), а його радіопередавачі працювали протягом двох тижнів після старту.

Запуск штучного супутника Землі мав величезне значення для пізнання властивостей космічного простору та вивчення Землі як планети нашої Сонячної системи. Аналіз отриманих сигналів із супутника дав вченим можливість вивчити верхні шари іоносфери, що до цього було неможливо. Крім того, було отримано найкорисніші для подальших запусків відомості про умови роботи апаратури, проведено перевірку всіх розрахунків, а також визначено щільність верхніх шарів атмосфери з гальмування супутника.

Запуск першого штучного супутника Землі набув величезного світового резонансу. Про його політ дізнався весь світ. Вся світова преса говорила про цю подію.

У вересні 1967 року Міжнародна федерація астронавтики проголосила 4 жовтня Днем початку космічної епохи людства.

ПРАВДА ПРО СУПУТНИКА

«4 жовтня 1957 року в СРСР здійснено успішний запуск першого супутника. За попередніми даними, ракета-носій повідомила супутнику необхідну орбітальну швидкість близько 8000 метрів за секунду. В даний час супутник описує еліптичні траєкторії навколо Землі і його політ можна спостерігати в променях Сонця, що сходить і заходить за допомогою найпростіших оптичних інструментів (біноклів, підзорних труб і т. п.).

Згідно з розрахунками, які зараз уточнюються прямими спостереженнями, супутник рухатиметься на висотах до 900 км над поверхнею Землі; час одного повного обороту супутника буде 1 годину 35 хвилин, кут нахилу орбіти до площини екватора дорівнює 65 °. Над районом міста Москви 5 жовтня 1957 супутник пройде двічі - в 1 годину 46 хв. ночі та о 6 год. 42 хв. ранку за московським часом. Повідомлення про подальший рух першого штучного супутника, запущеного в СРСР 4 жовтня, передаватимуть регулярно широкомовними радіостанціями.

Супутник має форму кулі діаметром 58 см та вагою 83,6 кг. На ньому встановлено два радіопередавачі, безперервно випромінюючі радіосигнали з частотою 20,005 і 40,002 мегагерц (довжина хвилі близько 15 і 7,5 метра відповідно). Потужності передавачів забезпечують впевнений прийом радіосигналів широким колом радіоаматорів. Сигнали мають вигляд телеграфних посилок тривалістю близько 0,3 сек. з паузою такої ж тривалості. Посилання сигналу однієї частоти виконується під час паузи сигналу іншої частоти…».

СУПУТНИК: ШКІДЛИВА ІДЕЯ

Михайло Клавдійович Тихонравов був людиною неймовірної допитливості. Математика та багато інженерних дисциплін, якими опанував він в академії ім. М. Є. Жуковського, не висушили його романтичної захопленості та схильності до фантастичних роздумів. Він писав маслом пейзажі, збирав колекцію жуків-дровосіків і вивчав динаміку польоту комах, потай сподіваючись виявити в биття крихітних крил якийсь новий принципдля конструювання неймовірного літального апарату Йому подобалося математизувати мрії, і він отримував, мабуть, однакову насолоду і коли розрахунки показували їхню реальність, і коли, навпаки, призводили до абсурду: він любив дізнаватися. Якось Тихонравов вирішив обрахувати штучний супутник Землі. Зрозуміло, він читав Ціолковського і знав, що одноступінчаста ракета не зможе вивести супутник на орбіту, уважно вивчив його «Космічні ракетні потяги», «Найбільшу швидкість ракети» та інші роботи, в яких вперше теоретично обгрунтовувалася ідея багатоступінчастої ракети, але йому було цікаво прикинути різні варіанти з'єднання цих щаблів, подивитися, у що все це виливається за вагами, коротше - вирішити, наскільки реальною є сама ідея отримання першої космічної швидкості, необхідної супутникові на сьогоднішньому рівні розвитку ракетної техніки. Почав рахувати і захопився не на жарт. Оборонний НДІ, у якому працював Михайло Клавдійович, займався речами незрівнянно більш серйозними, ніж штучний супутник Землі, але на честь його начальника - Олексія Івановича Нестеренка - вся ця позапланова напівфантастична робота в інституті не тільки не переслідувалася, а навпаки, заохочувалася і підтримувалася їм. хоч і не афішувалась, щоб уникнути звинувачень у прожектерстві. Тихонравов і маленька група його настільки ж захоплених співробітників у 1947-1948 роках без будь-яких ЕОМ проробили колосальну розрахункову роботу і довели, що дійсно існує реальний варіант такого ракетного пакета, який може розігнати якийсь вантаж до першої космічної швидкості.

У червні 1948 року Академія артилерійських наук готувалася провести наукову сесію, й у інститут, де працював Тихонравов, прийшов папір, де запитувалося, які доповіді може представити НДІ. Тихонравов вирішив доповісти підсумки своїх розрахунків з ШСЗ - штучного супутника Землі. Ніхто активно не заперечував, але тема доповіді все ж таки звучала так дивно, якщо не сказати дико, що вирішили порадитися з президентом артилерійської академії Анатолієм Аркадійовичем Благонравовим.

Цілком сивий у свої 54 роки, гарний, вишукано ввічливий академік у формі генерал-лейтенанта артилерії в оточенні кількох найближчих своїх співробітників вислухав маленьку делегацію з НДІЗ дуже уважно. Він розумів, що розрахунки Михайла Клавдійовича вірні, що все це не Жуль Верн і не Герберт Уеллс, але розумів він і інше: наукову сесію артилерійської академії такої доповіді не прикрасить.

Питання цікаве, - стомленим, безбарвним голосом сказав Анатолій Аркадійович, - але включити вашу доповідь ми не зможемо. Нас навряд чи зрозуміють... Звинуватить у тому, що ми займаємося не тим, що потрібно...

Люди, що сидять навколо президента, у погонах відповідно закивали.

Коли маленька делегація НДІ пішла, Благонравов відчув якийсь душевний дискомфорт. Він багато працював з військовими і перейняв у них взагалі-то корисне правилоне переглядати прийняті рішення, але тут знову і знову повертався він до тихонравівської доповіді і вдома ввечері знову думав про неї, ніяк не міг відігнати від себе думку, що несерйозна ця доповідь насправді серйозна.

Тихонравов був справжнім дослідником і хорошим інженеромале бійцем він не був. Відмова президента ООН засмутила його. У НДІ молоді його співробітники, які мовчали в кабінеті президента, підняли тепер ґвалт, в якому, проте, мелькали нові серйозні докази на користь їхньої доповіді.

Чого ж ви там мовчали? - розсердився Михайло Клавдійович.

Потрібно знову йти і вламати генерала! – вирішила молодь.

І наступного дня вони пішли знову. Було таке враження, що Благонравов немов зрадів їхньому приходу. Він усміхався, а нові аргументи слухав напівху. Потім сказав:

Ну добре. Доповідь включимо до плану сесії. Готуйтеся - червоніти будемо разом...

Потім була доповідь, а після доповіді, як і очікував Благонравов, одна дуже серйозна людина в немалому званні запитала Анатолія Аркадійовича, ніби мимохідь, дивлячись поверх голови співрозмовника:

Інституту, напевно, нема чим займатися, і тому ви вирішили перейти в область фантастики.

Іронічних усмішок було достатньо. Але не лише посмішки були. Сергій Корольов підійшов до Тихонравова без посмішки, сказав, суворо набувшись за своєю манерою:

Нам треба серйозно поговорити...

СУПУТНИК ЯК ЗАСТЕРЕЖЕННЯ

Мало хто в Америці чув про людину на ім'я Сергій Павлович Корольов. Однак саме завдяки йому було створено НАСА; саме завдяки йому ми потрапили на Місяць. Саме завдяки цьому таємничому російському нашій країні з'явилися федеральні кредити на вища освіта; саме завдяки йому ігри Національної футбольної ліги ми можемо дивитися DirecTV.

«Головний конструктор» – саме ці слова стали ім'ям Корольова, реальна інформація про який була державною таємницею Радянського Союзу, – практично поодинці розпочав світові ракетно-космічну гонку. Дуже великою мірою через цю уперту людину, яка вижила в сталінському ГУЛАГу, хоч і втратила в сибірських таборах усі зуби і мало не саме життя, 1960 року Республіканська партія програла вибори до Білого дому, а Ліндон Б. Джонсон, навпаки, пройшов разом із Джоном Ф. Кеннеді і нарешті стали тридцять шостим президентом Америки.

Бо всі ці події є не що інше, як навіть не найбільші наслідки запуску крихітного радянського Sputnik'а, створеного під керівництвом Корольова 50 років тому і 4 жовтня 1957 виведеного в космос. Цей запуск викликав у США паніку, наслідки якої ми відчуваємо до Головним джерелом страху, втім, була не ця алюмінієва кулька, а величезний носій, на якій він вилетів у космос - перша у світі міжконтинентальна балістична ракета, що давала колишньому Радянському Союзу можливість за кілька хвилин знищити будь-яке місто на Землі - на той час це була можливість, якої не було ні в кого.Вперше за всю історію Америки її територія стала вразливою до нападу іноземної держави.

ДРУГА ЛИХТОВИНА АМЕРИЦІ

Перш ніж США змогли хоч якось відповісти на політ Супутника -1, 3 листопада того ж року на навколоземну орбіту вивели другий супутник.

Лайка – собака, перша жива істота, виведена на орбіту Землі. Вона була запущена в космос 3 листопада 1957 року о пів на шосту ранку за московським часом на радянському кораблі Супутник-2. Вона була розміщена в космічній будці розміром з пральну машину. На той момент Лайці було близько двох років від народження та ваги близько 6 кілограмів. Як і багато інших тварин у космосі, собака загинув під час польоту - через 5-7 годин після старту він помер від стресу та перегріву. Хоча Лайці не вдалося вижити, експеримент підтвердив, що живий пасажир може пережити запуск на орбіту та невагомість; таким чином, Лайка проклала дорогу в космос людям, зокрема Юрію Олексійовичу Гагаріну. Першими тваринами, що благополучно повернулися з космічного польоту, стали собаки Білка та Стрілка.

1957 року під керівництвом С.П. Корольова була створена перша у світі міжконтинентальна балістична ракета Р-7, яка в тому ж році була використана для запуску першого у світі штучного супутника Землі.

Штучний супутник Землі (ШСЗ) - це космічний апарат, що обертається навколо Землі геоцентричною орбітою. - траєкторія руху небесного тіла еліптичною траєкторією навколо Землі. Один із двох фокусів еліпса, яким рухається небесне тіло, збігається із Землею. Для того щоб космічний корабельвиявився на цій орбіті, йому необхідно повідомити швидкість, яка менша від другої космічної швидкості, але не менше ніж перша космічна швидкість. Польоти ШСЗ виконуються на висотах до кількох сотень тисяч кілометрів. Нижню межу висоти польоту ШСЗ обумовлює необхідність уникнення процесу швидкого гальмування в атмосфері. Період звернення супутника по орбіті залежно від середньої висоти польоту може становити від півтори години до кількох діб.

Особливе значення мають супутники на геостаціонарній орбіті, період обігу яких суворо дорівнює добі і тому для наземного спостерігача вони нерухомо «висять» на небосхилі, що дозволяє позбутися поворотних пристроїв в антенах. Геостаціонарна орбіта(ГСО) - кругова орбіта, розташована над екватором Землі (0° широти), перебуваючи на якій штучний супутник обертається навколо планети з кутовою швидкістю, що дорівнює кутовий швидкості обертання Землі навколо осі. Рух штучного супутника Землі геостаціонарною орбітою.

Супутник-1- Перший штучний супутник Землі, перший космічний апарат, запущений на орбіту в СРСР 4 жовтня 1957 року.

Кодове позначення супутника ПС-1(Найпростіший Супутник-1). Запуск здійснювався з 5-го науково-дослідного полігону міністерства оборони СРСР "Тюра-Там" (пізніше це місце отримало назву космодром Байконур) на ракеті-носія "Супутник" (Р-7).

Над створенням штучного супутника Землі на чолі з основоположником практичної космонавтики С.П. В. Бухтіяров та багато інших.

Дата запуску першого штучного супутника Землі вважається початком космічної ери людства, а Росії відзначається як пам'ятний день Космічних військ.

Корпус супутника складався з двох напівсфер діаметром 58 см із алюмінієвого сплаву зі стикувальними шпангоутами, з'єднаними між собою 36 болтами. Герметичність стику забезпечувала гумова прокладка. У верхній оболонці розташовувалися дві антени, кожна з двох штирів по 2,4 м і по 2,9 м. Так як супутник був неорієнтований, то чотириантена система давала рівномірне випромінювання на всі боки.

Усередині герметичного корпусубуло розміщено блок електрохімічних джерел; радіопередавальний пристрій; вентилятор; термореле та повітропровід системи терморегулювання; комутуючий пристрій бортової електроавтоматики; датчики температури та тиску; бортова кабельна мережа. Маса першого супутника: 83,6 кг.

Історія створення першого супутника

13 травня 1946 р. Сталін підписав постанову про створення СРСР ракетної галузі науки і промисловості. В серпні С. П. Корольовбув призначений головним конструктором балістичних ракет дальньої дії.

Але ще 1931 року у СРСР було створено Групу вивчення реактивного руху, яка займалася конструюванням ракет. У цій групі працювали Цандер, Тихонравов, Побєдоносцев, Корольов. У 1933 році на базі цієї групи було організовано Реактивний інститут, який продовжив роботи зі створення та вдосконалення ракет.

У 1947 році в Німеччині були зібрані і пройшли льотні випробування ракети Фау-2, вони і започаткували радянські роботи з освоєння ракетної техніки. Однак Фау-2 втілила у своїй конструкції ідеї геніїв-одинаків Костянтина Ціолковського, Германа Оберта, Роберта Годдарда.

У 1948 р. на полігоні Капустін Яр проводилися вже випробування ракети Р-1, яка була копією Фау-2, що виготовляється повністю в СРСР. Потім з'явилися Р-2 з дальністю польоту до 600 км., ці ракети були використані з 1951 р. А створення ракети Р-5 з дальністю до 1200 км. стало першим відривом від техніки Фау-2. Ці ракети пройшли випробування в 1953 р, і відразу почалися дослідження використання їх як носія. ядерної зброї. 20 травня 1954 р. уряд видало ухвалу про створення двоступінчастої міжконтинентальної ракети Р-7. А вже 27 травня Корольов направив доповідну міністру оборонної промисловості Д. Ф. Устинову про розробку ШСЗ та можливість його запуску за допомогою майбутньої ракети Р-7.

Запуск!

У п'ятницю, 4 жовтня, о 22 годині 28 хвилин 34 секунди за московським часом було здійснено успішний запуск. Через 295 секунд після старту ПС-1 та центральний блок ракети вагою 7,5 тонни були виведені на еліптичну орбіту висотою в апогеї 947 км, у перигеї 288 км. На 314,5 секунді після старту відбулося відділення Супутника, і він подав свій голос. «Біп! Біп! - Так звучали його позивні. На полігоні їх ловили дві хвилини, потім Супутник пішов за обрій. Люди на космодромі вибігли надвір, кричали «Ура!», гойдали конструкторів та військових. І ще на першому витку прозвучало повідомлення ТАРС: «…Внаслідок великої напруженої роботи науково-дослідних інститутів та конструкторських бюро створено перший у світі штучний супутник Землі…»

Тільки після прийому перших сигналів Супутника надійшли результати обробки телеметричних даних і з'ясувалося, що лише частки секунди відокремлювали від невдачі. Один із двигунів «запізнювався», а час виходу на режим жорстко контролюється і при його перевищенні старт автоматично скасовується. Блок вийшов на режим менш як за секунду до контрольного часу. На 16-й секунді польоту відмовила система управління подачі палива, і через підвищену витрату гасу центральний двигун відключився на 1 секунду раніше за розрахунковий час. Але переможців не судять!Супутник літав 92 дні, до 4 січня 1958 року, здійснивши 1440 обертів навколо Землі (близько 60 млн. км), яке радіопередавачі працювали протягом двох тижнів після старту. Через тертя верхні шари атмосфери супутник втратив швидкість, увійшов у щільні шари атмосфери і згорів внаслідок тертя повітря.

Офіційно «Супутник-1» та «Супутник-2», радянський Союззапускав відповідно до прийнятих на себе зобов'язань щодо Міжнародного Геофізичного Року. Супутник випромінював радіохвилі на двох частотах 20,005 і 40,002 МГц у вигляді телеграфних посилок тривалістю 0,3 с, це дозволяло вивчати верхні шари іоносфери - до запуску першого супутника можна було спостерігати тільки за відображенням радіохвиль від областей іоносфери, що лежать.

Цілі запуску

• перевірка розрахунків та основних технічних рішень, прийнятих для запуску;
• іоносферні дослідження проходження радіохвиль, випромінюваних передавачами супутника;
• експериментальне визначення густини верхніх шарів атмосфери з гальмування супутника;
• Вивчення умов роботи апаратури.

Незважаючи на те, що на супутнику повністю була відсутня будь-яка наукова апаратура, вивчення характеру радіосигналу та оптичні спостереження за орбітою дозволили отримати важливі наукові дані.

Інші супутники

Другою країною, яка запустила ШСЗ, стали США: 1 лютого 1958 року було запущено штучний супутник землі Експлорер-1. Він був на орбіті до березня 1970 р., але припинив радіопередачі ще 28 лютого 1958 р. Перший американський штучний супутник Землі був запущений командою Брауна.

Вернер Магнус Максиміліан фон Браун- німецький, а з кінця 1940-х років американський конструктор ракетно-космічної техніки, один із основоположників сучасного ракетобудування, творець перших балістичних ракет. У США він вважається «батьком» американської космічної програми. Фон Брауну з політичних причин довго не давали дозволу на запуск першого американського супутника (керівництво США хотіло, щоб супутник був запущений військовими), тому підготовка до запуску "Експлорера" почалася всерйоз лише після аварії "Авангарду". Для запуску було створено форсовану версію балістичної ракети Редстоун, названу Юпітер-С. Маса супутника була рівно в 10 разів менша за масу першого радянського ШСЗ - 8,3 кг. На ньому було встановлено лічильник Гейгера та датчик метеорних частинок. Орбіта «Експлорера» була помітно вищою за орбіту першого ШСЗ.

Наступні країни, що запустили супутники - Великобританія, Канада, Італія - ​​запустили свої перші ШСЗ у 1962, 1962, 1964 рр. . на американських ракетах-носіях. А третьою країною, яка вивела перший ШСЗ на своїй ракеті-носія, стала Франція 26 листопада 1965 р.

Наразі ШСЗ запускаються більш ніж 40країнами (а також окремими компаніями) за допомогою як власних ракет-носіїв (РН), так і пускових послуг, що надаються іншими країнами та міждержавними та приватними організаціями.