Первые искусственные спутники с планеты земля. Школьная энциклопедия Каким цветом первый спутник земли

«Человечество не останется на Земле вечно,
в погоне за светом, за пространством,
оно сперва робко проникнет за границы атмосферы,
а затем покорит всё околосолнечное пространство».
Константин Циолковский

Версальский мирный договор не предусматривал запрета на строительство в Германии ракет дальнего действия. Поэтому после прихода к власти Гитлера, небольшая группа инженеров и ученых во главе с молодым и одаренным Вернером фон Брауном, получив поддержку армии, начала активные работы в этом направлении. Идеи конструкторов и изобретателей Константина Циолковского, Роберта Годдарда, Германа Оберта нашли свое применение в конкретных системах, созданных коллективами компаний Сименс, Лоренц, Телефункен и многочисленных научных университетах. В 1943 году была создана баллистическая ракета ФАУ-2 или «Фергелтунг», что значит «Возмездие». Ракета ознаменовала рождение беспилотных автоматически управляемых устройств дальнего действия. Сразу после окончания Второй мировой войны, в мире возникла новая, ядерная угроза. В СССР спешно разрабатывались средства доставки атомной бомбы. 13 мая 1946 года Сталин одобрил постановление об образовании в СССР ракетной отрасли, что повлекло создание целого комитета, занимающегося реактивной техникой, а также десятков новых организации, НИИ и конструкторских бюро. Старые заводы перепрофилировались, создавались полигоны для испытаний. Головной организацией всех работ в этой области стал НИИ-88 или Государственный союзный научно-исследовательский институт. Приказом министра обороны генеральным конструктором по созданию ракет дальнего действия был утвержден Сергей Павлович Королев. Именно это время можно считать началом создания искусственного спутника Земли (сокращенно ИСЗ).

Человеком, внесшим значительный вклад в осуществление идеи выхода в космос, был Михаил Клавдиевич Тихонравов. Он обладал невероятной любознательностью - собирал коллекции жуков, рисовал маслом картины, изучал полеты насекомых. Тихонравов и его маленькая группа единомышленников из семи человек в 1947-1948 годах без каких-либо ЭВМ проделала грандиозную расчетную работу, научно доказав, что существует реальный вариант ракетного пакета способного разогнать определенный груз до скорости равной первой космической. Коллеги-ученые ответили ему насмешками в виде шаржей и эпиграмм, а начальство расформировало группу, понизив Михаила Клавдиевича в должности. Однако его услышал Королев, который был великим психологом и реалистом, понимая, что нельзя даже заикаться ни о каком спутнике до той поры, пока нет ракеты, способной положить конец атомному шантажу американцев. В США же главным идеологом и руководителем работ был эмигрировавший после войны фон Браун. Весной 1946 года его коллеги ознакомили Министерство обороны с тем, что ракета для запуска ИСЗ может быть создана ими к 1951 году. Но, аналогично нашей стране, военное ведомство Америки было занято ракетами только в военных целях и отказалось давать им необходимые средства.

В 1947 году были проведены испытания немецких ФАУ-2. В 1948 году на первом советском ракетном полигоне в местечке Капустин Яр прошли испытания копий ФАУ-2, изготовленных уже из отечественных материалов, получивших название ракет Р-1. Серия получила развитие. В 1950 году начались испытания Р-2 дальностью 600 километров, а в 1953 году на 1200 километров полетела уже Р-5. 20 мая 1954 года появилось резолюция Правительства о создании межконтинентальной ракеты с двумя ступенями.

Первая отечественная управляемая баллистическая ракета дальнего действия Р-1 была точной копией немецкой А-4 («Фау-2») (Фото из архива РКК «Энергия»)

В октябре этого же года Международное геофизическое сообщество обратилось к мировым державам с предложением подумать о возможности запуска искусственного спутника Земли в мирных целях. Дуайт Эйзенхауэр отрапортовал, что США выполнят эту просьбу. Наша страна приняла вызов. С этого момента всем работам по созданию ИСЗ был дан зеленый свет. 30 января 1956 года на совещании Совета министров СССР было утверждено постановление о создании объекта Д - спутника весом до 1400 кг, эскизный проект которого был готов уже к июню. Год запуска наметили 1957. Над созданием первого спутника под предводительством Королёва трудились выдающиеся ученые того времени: М. В. Келдыш, Б. С. Чекунов, Н. С. Лидоренко, М. К. Тихонравов, В. И. Лапко, А. В. Бухтияров и многие другие. В Америке 26 мая 1955 года Совет национальной безопасности также одобрил программу запуска искусственного спутника. В отличие от нашей страны, где все было сосредоточено в руках Королева, работы могли проводить все виды вооруженных сил, каждая из которых впоследствии представила собственный проект. Специальная комиссия проводила анализ и в итоге остановилась между программой Научно-исследовательской лаборатории ВМС по созданию спутника «Vanguard» («Авангард»), и проектом фирмы Рэнд - спутника «Explorer» («Исследователь»), разработанного Вернером фон Брауном. Браун утверждал, что сможет доставить спутник на орбиту в январе 1956 года. Если бы ему поверили, то американцы запустили бы свой ИСЗ раньше, чем мы. Но им не хотелось, чтобы немец с нацистским прошлым стал «отцом» космонавтики и национальным героем, выбор был сделан в пользу «Vanguard».

Постановление Совета Министров СССР № 1017-419сс от 13 мая 1946 г.
Считая важнейшей задачей создание реактивного вооружения и организацию научно-исследовательских и экспериментальных работ в этой области, Совет Министров Союза ССР ПОСТАНОВЛЯЕТ:
1. Создать Специальный Комитет по Реактивной Технике…
5. Обязать Специальный Комитет по Реактивной Технике представить на утверждение председателю Совета Министров СССР план научно-исследовательских и опытных работ на 1946-1948 гг., определить как первоочередную задачу — воспроизведение с применением отечественных материалов ракет типа ФАУ-2 (дальнобойной управляемой ракеты) и Вассерфаль (зенитной управляемой ракеты)…
13. Обязать Комитет по Реактивной Технике отобрать из соответствующих министерств и послать в Германию для изучения и работы по реактивному вооружению необходимое количество специалистов различного профиля, имея ввиду, что, с целью получения опыта, к каждому немецкому специалисту должны быть прикреплены советские специалисты…
22. Поручить Специальному Комитету представить Совету Министров СССР предложения о командировании в США Комиссии для размещения заказов и закупки оборудования и приборов для лабораторий Научно-исследовательских институтов по реактивной технике, предусмотрев в этих предложениях предоставление Комиссии права закупки по открытой лицензии на сумму 2 миллиона долларов…
25. Поручить Министерству вооруженных сил СССР (т. Булганину) внести в Совет Министров предложения о месте и строительстве Государственного Центрального полигона для реактивного вооружения…
32. Считать работы по развитию реактивной техники важнейшей государственной задачей и обязать все министерства и организации выполнять задания по реактивной технике как первоочередные.

В конце 1956 года выяснилось, что подготовить объект Д к назначенному сроку не удастся. График все время срывался. Изобретательные ученые, бывшие в своей массе теоретиками, заходили в тупик, когда дело доходило до производства. Взаимодействия между наукой и промышленностью в стране не было. Королев нервничал, но Тихонравов внезапно предложил сделать спутник проще и легче. Королев быстро оценил идею, маленький объект можно было изготовить своими силами с минимальным числом смежников.

После этого Королев написал правительству: «Есть известия о том, что в Америке намерены уже в 1958 году запустить искусственный спутник. Мы рискуем утратить приоритет. Предлагаю отправить в космос вместо объекта «Д» простейший спутник».

15 февраля 1957 года решение о выведении на орбиту простейшего спутника (сокращенно ПС) было принято. Хотя он и назывался простейшим, изготовление заняло много времени и все силы лучших умов страны. Довольно быстро разработчики пришли к выводу, что делать его нужно в форме шара, диаметром 580 мм. Корпус состоял из полусфер со стыковочными шпангоутами, соединенными 36 болтами. Резиновая прокладка обеспечивала герметичность стыка. Спутник был наполнен азотом. Внутренняя температура поддерживалась от 20 до 30 градусов Цельсия с помощью вентиляции, работающей от датчиков. Внутри спутника был размещено два передатчика с рабочей частотой 20,005 и 40,002 мГц, транслирующих сигнал продолжительностью около 0,3 секунд в виде телеграфных посылок. Работали они поочередно. На внешней поверхности монтировались антенны - четыре стержня длиной до 2,9 метра. Энергопитание бортовой аппаратуры обеспечивалось серебряно-цинковыми аккумуляторами. Основная трудность была в изготовлении полуоболочек и идеальной полировке наружной поверхности. Сварка швов контролировалась рентгеном, а гелиевым течеискателем проверяли герметичность собранного контейнера.

М.К.Тихонравов и С.П.Королёв (Фото из архива Б.Рябчикова)

Изготовление деталей шло рука об руку с проектированием. Тем не менее, все системы успевали подвергнуть тщательной проверке. Была разработана система разделения спутника и корпуса ракеты, которую смогли опробовать в наземных условиях на специальном оборудовании, имитировавшем будущие условия. Но самое главное - еще не летала ракета-носитель.

15 мая 1957 года был произведен первый пуск новой ракеты Р-7. Со старта она ушла нормально. Управляемый полет тянулся 98 секунд. Затем Р-7 потеряла устойчивость, из-за больших отклонений двигатели выключились. Ракета упала в 300 километрах от старта. Королева поздравили с успехом, поскольку на самом главном, первом участке полет был нормальным, но сам он был расстроен. Вторую Р-7 готовили, учтя все ошибки, но она так и не взлетела из-за оплошности в установке клапанов азотной продувки. Третья Р-7 взлетела нормально, однако потом из-за замыкания в новом блоке системы управления аварийно выключились все двигатели. Ракета развалилась, упав в 7 км от старта. Наконец, 21 августа после четвертого запуска, Р-7 пролетела всю траекторию. Она достигла Камчатки и сгорела, войдя в плотные слои атмосферы. Последний испытательный пуск Р-7 состоялся 7 сентября 1957 года. Все блоки отработали отлично, но головная часть вновь сгорела в атмосфере. По результатам пяти испытаний стало ясно, что ракета летать может, а головной части нужна доработка. Однако для запуска спутника Земли это не мешало, так как не было необходимости входить в плотные слои атмосферы.

Запуск первого искусственного спутника Земли состоялся 4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут по московскому времени. Ракета стартовала с пятого научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР, получившего позже название «космодром Байконур». Ракета-носитель «Спутник» была значительно облегчена по сравнению со штатной Р-7, снята лишняя аппаратура, упрощена автоматика двигателей. С топливом она весила «всего» 267 тонн. Дата запуска считается наступлением новой, космической эры человечества, а в России отмечается как день Космических войск. Этот запуск был полетом в доселе абсолютно неизвестное человечеству место. Королев точно не знал, верно ли выбрана траектория полета, где границы атмосферы. Не знал он, пройдут ли через ионосферу сигналы передатчика, выдержит спутник удары микрометеоритов и как вентиляция справится с отводом тепла. Когда появились первые данные, выяснилось, что лишь доли секунды спасли проект от провала. Один из двигателей вышел на заданный режим меньше чем за секунду до автоматической отмены старта. А на 16-ой секунде вышла из строя система, управляющая подачей топлива, в результате чего центральный двигатель отключился на целую секунду раньше. Этого едва хватило, чтобы достигнуть первой космической скорости.

Рисунок А.Соколова. 4 октября в 22 ч 28 мин 34 сек по московскому времени (5 октября в 00:28:34 по местному времени) был осуществлен запуск ПЕРВОГО В МИРЕ ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА ЗЕМЛИ («простейший спутник» ПС) первой космической ракетой-носителем Р-7 (изделие 8К71ПС)

Спутник пробыл на орбите 92 дня (до 4 января), сделав 1440 оборота. Каждый из них он совершал за 96 минут 10,2 секунды. В конце концов, из-за трения о верхние слои атмосферы ИСЗ утратил скорость, вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел. Реакция мировой общественности была весьма бурной.
Равнодушных не осталось ни в одной стране. Миллионы простых людей по всей планете восприняли это событие как величайшее достижение человеческого интеллекта и воли, серьезнейший прорыв со времен открытия Колумбом Америки. Спутник изменил расстановку сил на политической карте мира. Авторитет США как мирового научно-технического лидера пошатнулся. Началась «космическая гонка».

«Юнайтед пресс» отметило: «90 процентов разговоров о спутниках приходилось на долю Америки. Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на долю СССР».

Американские журналисты писали: «Мы не ожидали спутника от Советов, и поэтому он произвел на Америку эффект нового технического Перл-Харбора».

«Мы должны лихорадочно трудиться, чтобы найти решение проблемам, которые уже понятны СССР… В этой гонке приз будет руководство миром».

3 ноября этого же года наша страна запустила второй ИСЗ. Это была уже целая научная лаборатория. В космическое пространство отправилась собака Лайка. Американцы торопились, чтобы поспеть за нами. 6 декабря состоялся запуск их первого ИСЗ, который закончился полным провалом. Через пару секунд после отрыва ракета-носитель упала. Взрыв разметал всю стартовую площадку. В дальнейшем из одиннадцати запусков программы «Авангард» только три были успешными. Любопытно, что первым искусственным спутником Америки все-таки стал «Explorer» фон Брауна, запущенный 31 января 1958 года. Сегодня ИСЗ запускаются более чем в 40 странах мира с помощью собственных носителей или купленных у других стран, а также межгосударственных частных организации.

Сегодня эти спутники кажутся до смешного простыми - советские "Спутники 1 и 2" и американские "Эксплорер" и "Авангард". Сейчас студенты делают более сложные космические аппараты. Но в свое время вывод на орбиту вокруг Земли творений рук человеческих было огромным достижением и произвело неизгладимое впечатление на современников. В 1957-1958 годы, в период максимум солнечной активности был проведён международный геофизический год.В рамках МГГ были запущены советские ИСЗ «Спутник-1», «Спутник-2» и «Спутник-3», а также американские спутники «Эксплорер-1», «Авангард-1», «Эксплорер-3» и «Эксплорер-4».
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).

Корпус спутника состоял из двух полусфер диаметром 58 см из алюминиевого сплава. 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.

Первый в мире искусственный спутник Земли.

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.
30 января 1956 г. правительством СССР 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 ракеты 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 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.
В начале марта первая ракета Р-7 доставлена на техническую позицию полигона, а 5 мая вывезена на стартовую площадку. 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 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 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 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.
Как писал Б.Е.Черток, 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.

Первый вариант Р-7, испытывавшийся в 1957 году.

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 новая ракета Р-7 . По сравнению с военными образцами, 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.
Борис Евсеевич Черток писал: "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"

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.Характер изменений орбиты позволил произвести предварительную оценку величины плотности атмосферы на орбитальных высотах, её высокое значение (порядка 10 8 атомов/см³) стало для геофизиков большой неожиданностью. Результаты измерения плотности высоких слоёв атмосферы позволили создать теорию торможения спутников.

Спутник-2 - второй космический аппарат , запущенный на орбиту Земли 3 ноября 1957, впервые выведший в космос живое существо - собаку Лайку. Официально спутник был запущен в рамках Международного геофизического года. 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. На Спутнике-2 не было установлено телекамер (телевизионные изображения собак на Спутнике-5 часто принимают за изображения Лайки).

Собака Лайка.

Хрущёв, оценив политический успех запуска «Спутника-1», потребовал от ОКБ-1 к 40-й годовщине Октябрьской революции запустить ещё один спутник. Времени на разработку нового спутника тем самым было выделено очень мало и усовершенствовать существующие системы обеспечения жизнедеятельности за столь короткий срок не было возможности. Поэтому эксперимент с Лайкой получился очень коротким: из-за большой площади контейнер быстро перегрелся, и 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.
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. Но этого было достаточно, чтобы доказать что живой организм может выдерживать длительное пребывание в невесомости.

«Эксплорер-1» (Исследователь) - первый американский искусственный спутник Земли , запущенный 1 февраля 1958 года командой Вернера фон Брауна. Спутник «Эксплорер-1» прекратил радиопередачи 28 февраля 1958 года, находился на орбите до марта 1970 года.
Этому запуску предшествовала неудачная попытка ВМС США запустить спутник «Авангард-1», широко разрекламированный в связи с программой Международного Геофизического Года.
Фон Брауну по политическим причинам долго не давали разрешения на запуск первого американского спутника, поэтому подготовка к запуску «Эксплорера» началась всерьёз лишь после аварии «Авангарда».

Вернер фон Браун (второй справа) у полномасштабного макета Эксплорера с последней ступенью РН.

Для запуска была создана форсированная версия баллистической ракеты Редстоун, названная Юпитер-С, первоначально предназначавшаяся для испытания уменьшенных макетов боеголовок. Является прямым развитием немецкой ракеты Фау-2.
Для достижения орбитальной скорости использовалась связка из 15 твердотопливных ракет «Сержант», которые были, фактически, неуправляемыми реактивными снарядами с примерно 20 кг твёрдого топлива каждый; 11 ракет составляли вторую ступень, 3 - третью, и последняя - четвёртую. Двигатели второй и третьей ступени были смонтированы в двух вставленных друг в друга цилиндрах, а четвёртая устанавливалась сверху. Вся эта связка раскручивалась электромотором перед стартом. Это позволяло ей сохранять заданное положение продольной оси во время работы двигателей. Юпитер-С не имел четвёртой ступени, переделанная для запуска спутника ракета «задним числом» была названа Юнона-1.
Отработавшие двигатели 2-й и 3-й ступеней последовательно сбрасывались, но от 4-й ступени спутник не отделялся. Поэтому в различных источниках приводятся массы спутника, как с учётом пустой массы последней ступени, так и без неё. Без учёта этой ступени масса спутника была ровно в 10 раз меньше массы первого советского ИСЗ - 8,3 кг, из них масса аппаратуры 4,5 кг. Тем не менее, в состав её входили счётчик Гейгера и датчик метеорных частиц.
Орбита «Эксплорера» была заметно выше орбиты первого ИСЗ, и если в перигее счётчик Гейгера демонстрировал ожидаемое космическое излучение, которое было уже известно по запускам высотных ракет, то в апогее он вообще не давал сигнала. Джеймс Ван Аллен предположил, что в апогее счётчик входит в насыщение из-за нерасчётно высокого уровня облучения. Он рассчитал, что в этом месте могут находиться протоны солнечного ветра с энергиями 1-3 МэВ, захваченные магнитным полем Земли в своеобразную ловушку. Позднейшие данные подтвердили эту гипотезу, и радиационные пояса вокруг Земли называют поясами ван Аллена.

«Авангард-1» - спутник, запущенный в США 17 марта 1958 года по программе Международного Геофизического года. Спутник имел при запуске массу 1474 грамм, что было значительно меньше, чем масса советских ИСЗ и даже спутника «Эксплорер-1» (8,3 кг), уже запущенного полутора месяцами раньше. Хотя планировалось, что «Авангард» полетит ещё в 1957 году, авария ракеты (Авангард TV3) в момент попытки запуска нарушила эти планы, и спутник стал вторым американским аппаратом в космосе. Зато достаточно высокая орбита обеспечила ему гораздо более долгую жизнь. Он и сейчас находится на орбите, спустя 50 лет после запуска. Это самый старый искусственный объект, находящийся в околоземном космическом пространстве.

Спутник имеет форму шара с 6 стержнями антенн. Диаметр сферической оболочки - 16,3 см, питание аппаратуры спутника осуществлялось от ртутно-цинковых батарей, дополнительно, маломощный передатчик получал энергию от солнечных батарей.

Авангард-1.

Сложная судьба этого спутника была связана с соперничеством ракетных программ ВВС, ВМС и армии США, каждый из родов войск стремился разработать собственную ракету, программа «Авангард» относилась к флоту, программа «Эксплорер» - к армии. Ракета «Авангард», в отличие «Юпитер-С», запустившей «Эксплорер», была специально разработана как ракета для запуска ИСЗ. Она весила всего 10 тонн и остаётся самой миниатюрной из ракет-носителей с жидкостными двигателями. Конструкция ракеты была весьма противоречива, на первой ступени использовались керосин и жидкий кислород, на второй - азотная кислота и НДМГ. Кроме того, ракета заправлялась жидким пропаном (использовался для работы двигателя второй ступени и для ориентации) и концентрированной перекисью водорода (для турбонасоса подачи топлива первой ступени). Такая «мешанина» была обусловлена стремлением сократить финансовые и временные издержки и максимально использовать уже имевшееся «железо» геофизических ракет «Викинг» и «Аэроби». Ракета вышла не очень надёжной, менее половины пусков были удачными.
Кроме «Авангарда-1», на орбиту были выведены «Авангард-2» и «Авангард-3», они были заметно больше и тяжелее «родоначальника», хотя и оставались, по современной классификации, микроспутниками массой 10-20 кг. «Авангард-1» следует отнести к наноспутникам.
Несмотря на пренебрежительное отношение к «грейпфруту» (даже и в США), он помог совершить довольно серьёзные открытия, включая уточнение формы Земли.
«Эксплорер-3» - американский искусственный спутник Земли, запущенный 26 марта 1958 года командой Вернера фон Брауна. Аналогичен по конструкции и задачам первому американскому спутнику «Эксплорер-1». Второй успешный запуск в рамках программы «Эксплорер».В результате полёта Эксплорера-3 подтвердилось существование радиационного пояса Земли, открытого Джеймсом Ван Алленом.

Спутник-3 (объект Д) - советский искусственный спутник Земли, запущенный 15 мая 1958 с космодрома Байконур облегченной модификацией межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, названной Спутник-3.
Первый запуск 27 апреля 1958 года закончился аварией ракеты-носителя.Объектом Д спутник назывался по порядковому номеру типа полезной нагрузки. Объектами А, Б, В, Г были разные виды ядерных боеголовок.
Спутник-3 был первым полноценным космическим аппаратом, обладающий всеми системами, присущими современным космическим аппаратам. Имея форму конуса с диаметром основания 1,73 метра и высотой 3,75 метра, спутник весил 1327 килограммов. На борту спутника было размещено 12 научных приборов. Последовательность их работы задавало программно-временное устройство. Впервые предполагалось применить бортовой магнитофон для записи телеметрии на тех участках орбиты, которые не были доступны наземным станциям слежения. Непосредственно перед стартом была обнаружена его неисправность, и спутник отправился в полет с неработающим магнитофоном.

Спутник - 3.

Впервые бортовая аппаратура принимала и исполняла команды, переданные с Земли. Впервые была использована активная система терморегулирования для поддержания рабочих температур. Электроэнергию обеспечивали одноразовые химические источники, в дополнение к которым для экспериментальной проверки впервые в СССР были использованы солнечные батареи, от которых работал небольшой радиомаяк. Его работа продолжалась и после того, как основные батареи исчерпали свой ресурс 3 июня 1958 года. Спутник пролетал до 6 апреля 1960 года.
С учётом опыта запуска третьего спутника в Королёвском КБ готовились к полёту 4, 5 и 6 спутники, в том числе спутник с индексом ОД. Ориентируемый аппарат, который не кувыркался на орбите, а был всегда соориентирован относительно касательной к орбите и мог возвращать на землю капсулу. Но сильная загрузка КБ военной тематикой и перенацеливание космической программы на освоение Луны не позволили продолжить работы по этим аппаратам. Эти идеи были реализованы в корабле «Восток» и спутнике «Зенит».

Авангард-2 - американский метеоспутник , спроектированный для измерения дневной облачности, и запущенный 17 февраля 1959 года с помощью ракеты-носителя «Авангард SLV 4» . «Авангард-2» стал первым в мире метеоспутником, выведенным на орбиту, однако его метеоданные оказались бесполезными.
Запуски спутников подобных Авангарду-2 начались ранее: 28 мая 1958 года был запущен «Vanguard 2B», 26 июня 1958 года - «Vanguard 2C», 26 сентября 1958 - «Vanguard 2D»; однако из-за отказов ракеты-носителя эти спутники не достигли орбиты.
Спутник «Авангард-2» представляет собой сферический корпус диаметром 50,8 см, с несколькими штыревыми антеннами.
На борту были установлены два телескопа, два фотоэлемента, два радиопередатчика (мощностью 1 Вт с несущей 108,03 МГц для телеметрии; мощностью 10 мВт с несущей 108 МГц для маяка), батарея гальванических элементов, радиоприемник команд для управления ленточным самописцем, и соответствующая электроника.

Первый в мире метеоспутник.

Передатчики телеметрии работали в течение 19 дней, но данные со спутника были неудовлетворительными из-за того, что спутник, неудачно отделившись от третей ступени, начал вращаться с большой угловой скоростью.
Масса спутника: 10,2 кг.
Авангард-3, или Авангард SLV-7 - американский спутник для изучения околоземного пространства. Последний спутник, запущенный по программе «Авангард».В ходе запуска 18 сентября 1959 года космический аппарат не смог отделиться от третьей ступени ракеты-носителя. Спутник передавал данные 84 дня, до 11 декабря 1959 года. По расчётам, Авангард-3 просуществует на орбите около трёхсот лет.

Запуск спутника Авангард-3.
«Эксплорер-4» - американский искусственный спутник Земли (ИСЗ), запущенный 26 июля 1958 года. Спутник предназначался для исследования радиационных поясов Земли и влияния ядерных взрывов на эти пояса.

Я поделился с Вами информацией, которую "накопал" и систематизировал. При этом ничуть не обеднел и готов делится дальше, не реже двух раз в неделю. Если Вы обнаружили в статье ошибки или неточности - пожалуйста сообщите.E-mail: [email protected]. Буду очень благодарен.

Космическая эра началась ровно 50 лет назад: 4 октября 1957 года на орбиту был выведен первый советский искусственный спутник Земли.

Ещё в 1939 году один из основоположников практической космонавтики в нашей стране, ближайший сподвижник Сергея Павловича Королева Михаил Клавдиевич Тихонравов писал: «Все без исключения работы в области ракетной техники в конце концов ведут к космическому полету». Дальнейшие события подтвердили его слова: в 1946 году, практически одновременно с разработкой первых советских и американских баллистических ракет, началась разработка идеи запуска искусственного спутника Земли.

Время было тяжелое и тревожное. Едва закончилась Вторая мировая война, а мир уже балансировал на грани новой, на этот раз ядерной. Появилась атомная бомба, и в спешном порядке разрабатывались средства доставки - прежде всего, боевые ракетные комплексы.

13 мая 1946 года Совет министров СССР принял развернутое Постановление по вопросам реактивного вооружения, создание которого объявлялось важнейшей государственной задачей. Им предписывалось создание специального комитета по реактивной технике и десятков новых предприятий - научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро; заводы перепрофилировались на производство новой техники, создавались полигоны для испытаний. На базе артиллерийского завода № 88 был создан Государственный союзный научно-исследовательский институт (НИИ-88), который стал головной организацией по всему комплексу работ в этой области. 9 августа того же года приказом министра обороны Королев был назначен главным конструктором баллистических ракет дальнего действия, а 30 августа он стал начальником отдела баллистических ракет СКБ НИИ-88. 17 сентября начались летно-конструкторские испытания «изделия № 1» - ракеты Р-1.

Именно в таком контексте началось создание искусственного спутника Земли, для чего требовалось привлечь огромные финансовые, материальные и людские ресурсы. Иначе говоря, требовалась государственная поддержка.

Сергей Павлович Королев на полигоне в Капустином Яре. 1953 год. Фото из архива Азифа Сиддики (Asif Siddiqi)

Известно, что такая поддержка оказывается лишь при том обязательном условии, что Лицам, Принимающим Решения, поддерживаемые проекты представляются реально осуществимыми и насущно необходимыми. Но руководители высокого ранга, как советские, так и американские, в вопросе запуска спутника оказались полными единомышленниками: они не только не видели в этом необходимости, но и считали саму идею фантастической и вредной, отвлекающей силы и средства от разработки боевых ракет. Удивительно, что, несмотря на кардинальные различия во внутриполитической, технико-экономической, социальной и культурной ситуации многие характерные черты развития космической идеи «у нас и у них» оказались сходными, и даже хронология ключевых событий примерно совпадает.

На первом этапе (до 1954 года) разработка идеи запуска спутника велась в условиях непонимания и противодействия со стороны высших руководителей и лиц, определявших техническую политику государств. В нашей стране главным идеологом и руководителем практической работы по осуществлению выхода в космическое пространство был Сергей Павлович Королев (1907–1966), в США - Вернер фон Браун (Wernher von Braun, 1912–1977).

12 мая 1946 года группа фон Брауна представила Министерству обороны США (US Department of Defense) доклад «Предварительная конструкция экспериментального космического корабля, вращающегося вокруг Земли», в котором говорилось, что ракета для запуска ИСЗ весом 227 кг на круговую орбиту высотой около 480 км может быть создана за пять лет, то есть к 1951 году. На предложение фон Брауна военное ведомство ответило отказом выделить необходимые ассигнования.

В СССР Михаил Клавдиевич Тихонравов (1900–1974), работавший в НИИ-1 МАП, предложил проект высотной ракеты ВР-190 с герметичной кабиной с двумя пилотами на борту для полета по баллистической траектории с подъемом на высоту 200 км. Проект был доложен в Академии наук СССР и на коллегии Министерства авиационной промышленности и получил положительную оценку. 21 мая 1946 года Тихонравов обратился с письмом к Сталину, на этом дело и встало.

После перехода в НИИ-4 Министерства обороны Тихонравов и его группа из семи человек продолжала работать над вопросами научного обоснования возможности запуска искусственного спутника Земли. 15 марта 1950 года он доложил результаты научно-исследовательской работы «Составные ракеты на жидком топливе дальнего действия, искусственные спутники Земли» на пленарном заседании научно-технической конференции Отделения прикладной механики АН СССР. Его доклад был одобрен, тем не менее Тихонравов то и дело получал от своего начальства «синяки и шишки», а от своих коллег-ученых - насмешки в виде шаржей и эпиграмм. В соответствии с «духом времени» (самое начало 1950-х годов) был даже отправлен «сигнал наверх» - мол, государственные средства тратятся впустую, и надо посмотреть, не вредительство ли это? Инспекция Министерства обороны, которая проверяла НИИ-4, признала работу группы Тихонравова ненужной, а идею фантастической и вредной. Группа была расформирована, а Тихонравов понижен в должности.


Группа Тихонравова разрабатывала концепцию искусственного спутника Земли с 1950-го по 1954 год почти «в подполье». На переднем плане (слева направо): Владимир Галковский, Глеб Максимов, Лидия Солдатова, Михаил Тихонравов и Игорь Яцунский; на заднем плане (стоят): Григорий Москаленко, Олег Гурко и Игорь Бажинов. Фото из архива Азифа Сиддики (Asif Siddiqi)

Между тем работа продолжалась: в 1950–1953 годах исследования велись негласно, почти тайком, а в 1954 году их результаты были обнародованы. И после этого идея смогла «выйти из подполья». Этому, впрочем, способствовали некоторые дополнительные обстоятельства.

И Королев, и Браун, каждый в своей стране, не оставляли усилий добиться понимания Лиц, Принимающих Решения, выдвигая доступные этим Лицам аргументы военной и политической важности разработки и запуска ИСЗ.

Самым активным образом поддерживал идею запуска ИСЗ президент АН СССР Мстислав Келдыш. Начиная с 1949 года, академические институты проводили исследования верхней атмосферы и околоземного космического пространства, а также реакций живых организмов в ракетных полетах. Ракеты для проведения научных исследований разрабатывались на базе боевых ракет, их называли «академическими». Первой геофизической ракетой была ракета Р1-А, разработанная на базе боевой ракеты Р-1.

В октябре 1954-го оргкомитет Международного геофизического года обратился к ведущим мировым державам с просьбой рассмотреть возможность запуска ИСЗ для проведения научных исследований. 29 июня президент США Дуайт Эйзенхауэр (Dwight David Eisenhower, 1890–1969) объявил, что США запустят такой спутник. Вскоре с таким же заявлением выступил Советский Союз. Это означало, что работы по созданию искусственного спутника Земли легализованы, а осмеяниям и отрицанию идеи не осталось места.

26 июня 1954 года Королев представил министру оборонной промышленности Дмитрию Устинову докладную записку «Об искусственном спутнике Земли», подготовленную Тихонравовым, с приложением обзора работ по ИСЗ за рубежом. В записке говорилось: «В настоящее время имеются реальные технические возможности достижения с помощью ракет скорости, достаточной для создания искусственного спутника Земли. Наиболее реальным и осуществимым в кратчайший срок является создание искусственного спутника Земли в виде автоматического прибора, который был бы снабжен научной аппаратурой, имел радиосвязь с Землей и обращался вокруг Земли на расстоянии порядка 170–1100 км от её поверхности. Такой прибор будем называть простейшим спутником».


Спутник ПС-1 был устроен довольно просто: внутри у него почти ничего не было, кроме радиостанции, посылающей сигналы на Землю, и источников питания. Фото: NASA

В США 26 мая 1955 года на заседании Совета национальной безопасности (National Security Council) была одобрена программа запуска научного спутника - при условии, что она не будет мешать разработке боевых ракет. То, что запуск будет проходить в рамках Международного геофизического года, подчеркнет его мирный характер, считали военные. В отличие от нашей страны, где все было «в одних руках» - Королева и Тихонравова, - эти работы проводились всеми видами вооруженных сил, и надо было решать, какому проекту отдать предпочтение. Для этого была создана специальная комиссия. Окончательный выбор делался между проектом Научно-исследовательской лаборатории ВМС (спутник «Vanguard») и проектом корпорации Рэнд (спутник «Explorer», разработанный под руководством Вернера фон Брауна). Браун заявлял, что при наличии достаточных ассигнований спутник может быть выведен на орбиту в январе 1956 году. Возможно, если бы ему поверили, то США запустили бы свой спутник раньше, чем Советский Союз. Тем не менее выбор был сделан в пользу «Авангарда» («Vanguard»). Видимо, тут сыграла роль личность фон Брауна: американцам не хотелось, чтобы «отцом» первого американского спутника стал немец с недавним нацистским прошлым. Но, как показало дальнейшее развитие событий, их выбор был не слишком удачным.

1955 год. В СССР идет отработка МБР Р-7. Группа Тихонравова активно работает над проблемами, связанными с созданием ИСЗ. 30 января 1956 года Совет министров СССР принимает постановление о разработке объекта Д (ИСЗ весом 1000–1400 кг и с научной аппаратурой на 200–300 кг). Срок запуска - 1957-й. Эскизный проект готов уже к июню. Ведется разработка наземного командно-измерительного комплекса (КИК) для обеспечения полета спутника.

Постановлением СМ СССР от 3 сентября 1956-го на территории нашей страны вдоль трассы полета было предписано организовать семь наземных измерительных пунктов (НИП). Задача была возложена на Министерство обороны, головной организацией определен НИИ-4.

К концу 1956 года выяснилось, что к назначенному сроку подготовить объект Д не удастся, и было принято решение срочно разработать небольшой простой спутник. Он представлял собой сферический контейнер диаметром 580 мм и массой 83,6 кг с четырьмя антеннами.

7 февраля 1957 года вышло постановление Совета министров СССР о запуске Первого ИСЗ, и 4 октября запуск был успешно осуществлен. Аппарат был выведен на орбиту с перигеем 228 и апогеем 947 км. Время одного оборота составляло 96,2 мин. Спутник находился на орбите 92 дня (до 4 января 1958-го), совершив 1440 оборотов.

По заводской документации спутник назывался ПС-1, то есть простейший спутник. Однако конструкторские и научно-технические проблемы, которые стояли перед разработчиками, были отнюдь не простыми. На самом деле это была проверка возможности запуска спутника, которая закончилась, как выразился академик Борис Евсеевич Черток, один из ближайших сподвижников Королева, триумфом ракеты-носителя.

На борту спутника была установлена система терморегулирования, источники энергопитания, два радиопередатчика, работавших на разных частотах и подающих сигналы в виде телеграфных посылок (знаменитое «бип-бип-бип»). В орбитальном полете проводились исследования плотности высоких слоев атмосферы, характера распространения радиоволн в ионосфере, отрабатывались вопросы наблюдения за космическим объектом с Земли.


Первая официальная фотография советского спутника была сделана 17 октября телескопом обсерватории Южной Калифорнии. То, что это именно спутник, можно было понять по его перемещению относительно двух звезд в созвездии Возничего. Фото: Smithsonian Astronphysical Observatory/NASA

Реакция мировой общественности на это событие была весьма бурной. Равнодушных не было. Миллионы и миллионы «простых людей» планеты восприняли это событие как величайшее достижение человеческой мысли и духа. Время прохождения спутника над различными населенными пунктами заранее объявлялось в печати, и люди на разных континентах выходили ночью из своих домов, смотрели на небо и видели: среди привычных неподвижных звезд одна - движется!

В США запуск первого спутника произвел настоящий шок. Оказалось вдруг, что СССР, страна, не успевшая ещё толком оправиться от войны, имеет мощный научный, промышленный и военный потенциал, и что с ней надо считаться. Престиж США как мирового лидера в научно-технической и военной области пошатнулся. Это вызвало недоумение и страх: в небе над головой беспрепятственно и безнаказанно летает чужой аппарат! И нет уже чувства защищенности и сознания собственного превосходства. Это было потрясением не только для руководящей верхушки США, но и для миллионов простых американцев. О глубине потрясения свидетельствуют слова одного из высокопоставленных политических деятелей: «Я не верю, что это поколение американцев желает примириться с мыслью, что каждую ночь приходится засыпать при свете коммунистической луны».

На этой стадии началась «космическая гонка»: в открытом письме президенту Эйзенхауэру редактор журнала «Jane"s Missiles & Rockets» Бергауст (Erik Bergaust) писал: «Мы должны стать первыми в космических исследованиях… Мы должны лихорадочно работать, чтобы решить те технические проблемы, которые, несомненно, решила Россия… В этой гонке (а это несомненно гонка) приз будет дан только победителю, приз этот - руководство миром…».

3 ноября того же 1957 года был запущен второй ИСЗ весом 508,3 кг. Это была уже настоящая научная лаборатория. Впервые в космическое пространство отправилось высокоорганизованное живое существо - собака Лайка.

Американцам приходилось поторапливаться: через неделю после запуска второго советского ИСЗ, 11 ноября Белый дом объявил о предстоящем запуске первого ИСЗ США. Запуск состоялся 6 декабря и закончился полной неудачей: через две секунды после отрыва от пускового стола ракета упала и взорвалась, разрушив стартовую площадку. В дальнейшем программа «Авангард» шла очень тяжело, из одиннадцати пусков только три были успешными. Первым американским ИСЗ все-таки стал «Эксплорер» фон Брауна. Он был запущен 31 января 1958-го.


Американский спутник «Авангард-2» был запущен 26 июня 1958 года. Фото: NASA

Общий вес спутника с неотделившейся третьей ступенью составлял 14 кг, вес научной аппаратуры 5 кг. Проводились исследования космических лучей и уровня радиации вне пределов атмосферы, плотность потока метеорных микрочастиц и др. Были обнаружены радиационные пояса вокруг Земли, которые были названы поясами Ван-Аллена в честь американского физика, под руководством которого разрабатывалась научная аппаратура. Это было первое открытие в истории освоения космического пространства, оно стало научной сенсацией.

Первый успешный запуск «Авангарда» состоялся 17 марта 1958 года. Спутник представлял собой сферу диаметром 16 см и весом 1,5 кг, почему и получил прозвище «апельсин». На его борту впервые были установлены солнечные батареи, которые продолжали работать ещё в 1959-м, и радиопередатчики.

Пионеры практической космонавтики, создатели первых искусственных спутников Земли умели смотреть далеко вперед. Но и они в те годы вряд ли смогли бы себе представить, что их маленькие и простые на современный взгляд аппараты дадут начало формированию грандиозной системы. За прошедшие 50 лет на околоземные орбиты была запущена не одна тысяча космических аппаратов. Их орбиты опоясывают Землю плотной сеткой, они «видят» все, что происходит на Земле. В совокупности они представляют собой гигантскую информационную систему.

Космонавтика в обеспечении жизнедеятельности человеческого сообщества играет колоссальную, если не сказать первостепенную, роль. Это связь, телевидение, навигация, метеорология, исследование природных ресурсов Земли, мониторинг земной поверхности и многое другое. Если бы вдруг системы, обслуживающие земные нужды, каким-нибудь образом исчезли, на Земле наступил бы хаос.

А русское слово «спутник», которое 50 лет назад облетело весь мир и стало известно всем и каждому, превратилось теперь в слово скорее из общекультурного, чем из технического лексикона.




ОТСЮДА

Мы давно привыкли, что живем в эпоху освоения космоса. Однако, наблюдая сегодня за огромными многоразовыми ракетами и космическими орбитальными станциями многие не осознают, что первый запуск космического аппарата состоялся не так давно - всего 60 лет назад.

Общие сведения

Кто запустил первый искусственный спутник Земли? - СССР. Этот вопрос имеет большое значение, так как это событие дало начало так называемой космической гонке между двумя сверхдержавами: США и СССР.

Как назывался первый в мире искусственный спутник Земли? - так как подобные аппараты ранее не существовали, советские ученые посчитали, что название «Спутник-1» вполне подходит для данного аппарата. Кодовое обозначение аппарата - ПС-1, что расшифруется как «Простейший Спутник-1».

Внешне спутник имел довольно незамысловатый вид и представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см к которой были прикреплены крест-накрест две изогнутые антенны, позволяющие устройству равномерно и во всех направлениях распространять радиоизлучение. Внутри сферы, сделанной из двух полусфер, скрепленных 36 болтами, располагались 50-киллограмовые серебряно-цинковые аккумуляторы, радиопередатчик, вентилятор, термостат, датчики давления и температуры. Общая масса устройства составила 83,6 кг. Примечательно, что радиопередатчик вещал в диапазоне 20 МГц и 40 МГц, то есть следить за ним могли и обычные радиолюбители.

История создания

История первого космического спутника и космических полетов в целом начинается с первой баллистической ракеты - Фау-2 (Vergeltungswaffe-2). Ракета была разработана известным немецким конструктором — Вернером фон Брауном в конце Второй мировой войны.

Первый тестовый запуск прошел в 1942-м году, а боевой - 1944-м., всего было выполнено 3225 запусков в основном по территории Великобритании.

После войны Вернер фон Браун сдался армии США, в связи с чем возглавил Службу проектирования и разработки вооружения в США. Еще в 1946-м году немецкий ученый представил Минобороны США доклад «Предварительная конструкция экспериментального космического корабля, вращающегося вокруг Земли», где отметил, что в течение пяти лет может быть разработана ракета, способная вывести на орбиту подобный корабль. Однако финансирование проекта не было одобрено.

13-го мая 1946-го года Иосив Сталин принял постановление о создании ракетной отрасли в СССР. Главным конструктором баллистических ракет был назначен Сергей Королев. Следующие 10 лет учеными были разработаны межконтинентальные баллистические ракеты Р-1, Р2, Р-3 и др.

В 1948-м году ракетный конструктор Михаил Тихонравов провел доклад для научных кругов о составных ракетах и результатах расчетов, согласно которым разрабатываемые 1000-киллометровые ракеты могут достигать больших расстояний и даже вывести на орбиту искусственный спутник Земли. Однако, подобное заявление подверглось критике и не было воспринято всерьез.

Отдел Тихонравова в НИИ-4 был расформирован в связи с неактуальными работами, однако позже усилиями Михаила Клавдиевича вновь собран в 1950-м году. Тогда Михаил Тихонравов уже прямо заговорил о миссии по выводу спутника на орбиту.

Модель спутника

После создания баллистической ракеты Р-3 на презентации были представлены ее возможности, согласно которым ракета была способна не только поражать цели на расстоянии 3000 км, но и вывести спутник на орбиту. Так к 1953-му году ученым все же удалось убедить высшее руководство в том, что вывод орбитального спутника возможен.

А у руководителей вооруженных сил возникло понимание перспективности разработки и запуска искусственного спутника Земли (ИСЗ). По этой причине в 1954-м году было принято постановление о создании отдельной группы в НИИ-4 с Михаилом Клавдиевичем, которая занималась бы проектированием спутника и планированием миссии. В том же году группа Тихонравова представила программу освоения космоса, от запуска ИСЗ, до высадки на Луну.

В 1955-м году делегация политбюро во главе Н. С. Хрущевым посетила Ленинградский металлический завод, где было окончено строительство двухступенчатой ракеты Р-7. Впечатление делегации вылилось в подписание постановления о создании и выводе на земную орбиту спутника в ближайшие два года. Проектирование ИСЗ началось в ноябре 1956-го года, а в сентябре 1957-го года «Простейший Спутник-1» успешно прошел испытания на вибростенде и в термокамере.

Однозначно на вопрос «кто изобрел Спутник-1?» — ответить нельзя. Разработка первого спутника Земли происходила под руководством Михаила Тихонравова, а создание ракеты-носителя и вывод спутника на орбиту - под началом Сергея Королева. Однако над обоими проектами трудилось немалое число ученых и научных сотрудников.

История запуска

В феврале 1955-го года высшее руководство утвердило создание Научно-исследовательского испытательного полигона №5 (позже Байконур), который должен был располагаться в Казахстанской пустыне. На полигоне проводились испытания первых баллистических ракет типа Р-7, но по результатам пяти опытных запусков стало ясно, что массивная головная часть баллистической ракеты не выдерживает температурной нагрузки и требует доработки, что займет около полугода.

По этой причине С. П. Королев запросил от Н. С. Хрущева две ракеты для экспериментального запуска ПС-1. В конце сентября 1957-го года на Байконур прибыла ракета Р-7 с облегченной головой частью и переходом под спутник. Была снята лишняя аппаратура, в результате чего масса ракеты была уменьшена на 7 тонн.

2-го октября С. П. Королев подписал приказ о летных испытаниях спутника и направил уведомление о готовности в Москву. И хотя от Москвы не пришло никаких ответов, Сергей Королев решил произвести вывод ракеты-носителя «Спутник» (Р-7) с ПС-1 на стартовую позицию.

Причина, по которой руководство потребовало вывод спутника на орбиту именно в этот период заключается в том, что с 1 июля 1957 по 31 декабря 1958 проводился так называемый Международный геофизический год. Согласно нему, в указанный период 67 стран совместно и по единой программе проводили геофизические исследования и наблюдения.

Дата запуска первого искусственного спутника — 4 октября 1957-й год. Кроме того, в тот же день проходило открытие VIII международного конгресса астронавтики в Испании, Барселона. Руководители космической программы СССР не раскрывались общественности по причине секретности проводимой работы, о сенсационном запуске спутника конгрессу сообщил академик Леонид Иванович Седов. Поэтому именно советского физика и математика Седова мировая общественность долго считала «отцом Спутника».

История полета

В 22:28:34 по московскому времени произошел запуск ракеты со спутником с первой площадки НИИП № 5 (Байконур). Спустя 295 секунд центральный блок ракеты и спутник были выведены на эллиптическую орбиту Земли (апогей - 947 км, перигей - 288 км). Еще через 20 секунд ПС-1 отделился от ракеты и подал сигнал. Это были повторяющиеся сигналы «Бип! Бип!», которые ловили на полигоне 2 минуты, до тех пор, пока «Спутник-1» не скрылся за горизонтом.

На первом витке аппарата вокруг Земли Телеграфное агентство Советского Союза (ТАСС) передало сообщение об успешном запуске первого в мире ИСЗ.

После приема сигналов ПС-1 начали поступать подробные данные об аппарате, который, как оказалось, был близок к тому, чтобы не достичь первой космической скорости и не выйти на орбиту. Причиной этому послужил непредвиденный отказ системы управления подачи топлива, из-за чего один из двигателей запаздывал. От неудачи отделяли доли секунды.

Однако, ПС-1 все же успешно достиг эллиптической орбиты, по которой двигался в течение 92-х дней, при этом выполнил 1440 оборотов вокруг планеты. Радиопередатчики аппарата работали на протяжении первых двух недель. Что стало причиной гибели первого спутника Земли? — Потеряв скорость о трение атмосферы, «Спутник-1» начал снижаться и полностью сгорел в плотных слоях атмосферы.

Примечательно, что многие могли наблюдать некий блестящий объект, движущийся по небу в тот период. Но без специальной оптики блестящий корпус спутника нельзя было заметить, и на самом деле этим объектом была вторая ступень ракеты, которая также вращалась на орбите, вместе со спутником.

Значение полета

Первый запуск искусственного спутника Земли в СССР произвел небывалый подъем гордости за свою страну и сильный удар по престижу США. Отрывок из публикации «Юнайтед пресс»: «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США. Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию…».

И несмотря на ошибочные представления о технической отсталости СССР, первым спутником Земли стал именно советский аппарат, к тому же его сигнал мог отслеживаться любым радиолюбителем. Полет первого спутника Земли ознаменовал начало космической эры и запустил космическую гонку между Советским Союзом и США.

Спустя всего 4 месяца, 1-го февраля 1958-го года США запустили свой спутник «Эксплорер-1», который был собран командой ученого Вернера фон Брауна. И хотя он был в несколько раз легче ПС-1 и содержал 4,5 кг научной аппаратуры, он все же был вторым и уже не так повлиял на общественность.

Научные результаты полёта ПС-1

Запуск данного ПС-1 преследовал несколько целей:

• Тестирование технической способности аппарата, а также проверка расчетов, принятых для успешного запуска спутника;


• Исследование ионосферы. До запуска космического аппарата радиоволны, посланные с Земли, отражались от ионосферы, исключая возможность ее изучения. Теперь же ученые смогли начать исследование ионосферы посредством взаимодействия радиоволн, излучаемых спутником из космоса и идущих через атмосферу к поверхности Земли.


• Расчет плотности верхних слоев атмосферы при помощи наблюдения за темпом замедления аппарата вследствие трения об атмосферу;


• Исследование влияния космического пространства на аппаратуру, а также определения благоприятных условий для работы аппаратуры в космосе.

Слушать звук Первого спутника

Audio Player

И хотя на спутнике не было никакой научной аппаратуры, слежение за его радиосигналом и анализ его характера давал много полезных результатов. Так группа ученых из Швеции проводила измерения электронного состава ионосферы, опираясь на эффект Фарадея, гласящий об изменении поляризации света при прохождении его через магнитное поле.

Также группа советских ученых из МГУ разработала методику наблюдения за спутником с точным определением его координат. Наблюдение за данной эллиптической орбитой и характером ее поведения позволили определить плотность атмосферы в области орбитальных высот. Неожиданно повышенная плотность атмосферы в указанных областях подтолкнула ученых к созданию теории торможения спутников, что внесло свою лепту в развитие космонавтики.

Источник .

В 1957 году под руководством С.П. Королёва была создана первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, которая в том же году была использована для запуска первого в мире искусственного спутника Земли.

Искусственный спутник Земли (ИСЗ ) - это космический аппарат, вращающийся вокруг Земли по геоцентрической орбите. - траектория движения небесного тела по эллиптической траектории вокруг Земли. Один из двух фокусов эллипса, по которому движется небесное тело, совпадает с Землёй. Для того, чтобы космический корабль оказался на этой орбите, ему необходимо сообщить скорость, которая меньше второй космической скорости, но не меньше чем первая космическая скорость. 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 суток.

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. Геостациона́рная орби́та (ГСО) - круговая орбита, расположенная над экватором Земли (0° широты), находясь на которой искусственный спутник обращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси. Движение искусственного спутника Земли по геостационарной орбите.

Спутник-1 - первый искусственный спутник Земли, первый космический аппарат, 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» (позже это место получило название 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 первого искусственного спутника Земли считается началом космической эры человечества, а в России отмечается как памятный день Космических войск.

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 первого спутника: 83,6 кг.

История создания первого спутника

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

Но еще в 1931 году в СССР была создана Группа изучения реактивного движения, которая занималась конструированием ракет. В этой группе работали Цандер, Тихонравов, Победоносцев, Королёв . В 1933 году на базе этой группы был организован Реактивный институт, который продолжил работы по созданию и совершенствованию ракет.

В 1947 году в Германии были собраны и прошли лётные испытания ракеты Фау-2, они и положили начало советским работам по освоению ракетной техники. Однако Фау-2 воплотила в своей конструкции идеи гениев-одиночек Константина Циолковского, Германа Оберта, Роберта Годдарда.

В 1948 г. на полигоне Капустин Яр проводились уже испытания ракеты Р-1, которая являлась копией Фау-2, изготовляемой полностью в СССР. Затем появились Р-2 с дальностью полета до 600 км, эти ракеты были приняты на вооружение с 1951 г. А 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. 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.

Запуск!

В пятницу, 4 октября, в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени 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. Но победителей не судят! 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.

Официально «Спутник-1» 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 - до запуска первого спутника можно было наблюдать только за отражением радиоволн от областей ионосферы, лежащих ниже зоны максимальной ионизации ионосферных слоёв.

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.

Другие спутники

Второй страной, запустившей ИСЗ, стали США: 1 февраля 1958 года был запущен искусственный спутник земли Эксплорер-1 . Он находился на орбите до марта 1970 г., но прекратил радиопередачи еще 28 февраля 1958 г. Первый американский искусственный спутник Земли был запущен командой Брауна.

Вернер Магнус Максимилиан фон Браун - немецкий, а с конца 1940-х годов американский конструктор ракетно-космической техники, один из основоположников современного ракетостроения, создатель первых баллистических ракет. В США он считается «отцом» американской космической программы. Фон Брауну по политическим причинам долго не давали разрешения на запуск первого американского спутника (руководство США хотело, чтобы спутник был запущен военными), поэтому подготовка к запуску «Эксплорера» началась всерьёз лишь после аварии «Авангарда». Для запуска была создана форсированная версия баллистической ракеты Редстоун, названная Юпитер-С. Масса спутника была ровно в 10 раз меньше массы первого советского ИСЗ - 8,3 кг. На нем был установлен счетчик Гейгера и датчик метеорных частиц. Орбита «Эксплорера» была заметно выше орбиты первого ИСЗ .

Следующие страны, запустившие спутники - Великобритания, Канада, Италия - запустили свои первые ИСЗ в 1962, 1962, 1964 гг. на американских ракетах-носителях . А третьей страной, выведшей первый ИСЗ на своей ракете-носителе, стала Франция 26 ноября 1965 г.

Сейчас ИСЗ запускаются более чем 40 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.