ZSSR počas svojej existencie aktívne rozvíjal komické programy zamerané na rozvoj mimozemského priestoru. Prvým krokom v tomto smere bolo vypustenie satelitu - prvý objekt poslaný do vesmíru. Málokto však vie, že táto jednotka má pomerne bohatú históriu.
Všeobecné informácie
V druhej polovici 20. storočia sa do vesmírnych pretekov zapojili ZSSR a USA a pokúsili sa čo najrýchlejšie začať s prieskumom vesmíru. A Sovietsky zväz bol prvý, kto na obežnú dráhu Zeme poslal prístroj vlastnej výroby. Bolo to zariadenie, ktoré má pomerne jednoduchý názov „Sputnik-1“.
Zaujímavý fakt: v dokumentoch a výkresoch bolo zariadenie nazvané PS-1, čo znamená „Simple Satellite-1“.
Konštrukcia zariadenia bola pomerne jednoduchá. Bola to guľa s anténami po jej stranách. Posledne uvedené sú potrebné, aby satelit mohol rovnomerne distribuovať rádiový signál v priestore.
Kruh bol zostavený z dvoch hemisfér, na ich upevnenie bolo použitých 36 skrutiek. Takéto množstvo umožnilo spoľahlivo zaistiť časti a vyhnúť sa medzerám. Vo vnútri PS-1 boli senzory, ktoré merajú teplotu a tlak, strieborné a zinkové batérie, termostat, rádiový vysielač a ventilátor, ktoré sú potrebné na chladenie prvkov.
Počas letu toto „plnenie“ vysielalo signál vo frekvenčnom rozsahu od 20 do 40 MHz, takže ktokoľvek, dokonca aj obyčajný človek, sa mohol naladiť na vlnu zariadenia.
Napriek tomu, že teraz, keď hovoríme o vesmírnych letoch, v mojej hlave sa okamžite objavia snímky rakiet a raketoplánov, ktoré zasiahnu svojimi rozmermi, Sputnik-1 bol v porovnaní s ľuďmi malý. Jeho polomer bol iba 29 cm a jeho hmotnosť bola približne 83,5 kg.
Satelitné obrázky
Dokonca aj v roku 1687 pri písaní diela „Matematický začiatok prírodnej filozofie“ Newton navrhol, aby sa telo mohlo dostať na obežnú dráhu Zeme tak, aby nespadlo na povrch.
Na dosiahnutie tohto výsledku vedec opísal nasledujúci experiment. Najprv musíte vyšplhať na vysokú horu, ktorej vrchol je oveľa vyšší ako atmosféra. Z toho musíte vystreliť zbraň tak, aby jadro lietalo rovnobežne so zemou. A ak sa projektil pohybuje určitou rýchlosťou, nikdy sa nespadne na povrch, ale bude nekonečne lietať okolo planéty.
Neskoršie štúdie dokázali, že Newton mal pravdu. Ak je objekt vypustený na obežnú dráhu Zeme tak, že sa pohybuje rýchlosťou najmenej 7,91 km / s, bude sa nekonečne točiť okolo planéty bez straty nadmorskej výšky. Teraz sa táto rýchlosť nazýva „prvý kozmický“. V roku 1879 Jules Verne pri písaní knihy „500 miliónov Begumas“ použil prototyp newtonskej zbrane.
Na konci XIX a začiatkom XX storočia začali ľudia postupne dospieť k záveru, že technológia čoskoro dosiahne vývoj, ktorý by jej umožnil ísť do vesmíru. Tsiolkovsky kedysi tvrdil, že ľudstvo je už pripravené na mimozemské cestovanie. Vedec okrem toho navrhol nevykonávať experimentálne spustenie, ale okamžite postaviť raketu, v ktorej by ľudia lietali. To umožní už pri prvom lete prijímať pravdivé informácie od žijúcich očitých svedkov.
Nemecký inžinier Obert neskôr predstavil svet projektu, ktorý je stanicou z niekoľkých etáp. Navrhlo sa vypustiť na obežnú dráhu s cieľom pozorovať a koordinovať vojenské sily. Navrhlo sa umiestniť ďalekohľad na mimozemský objekt, ktorý by nám umožnil pozorovať planéty a hviezdy priamo z vesmíru, a nie prostredníctvom atmosférických deformácií zo Zeme.
Téma satelitov sa objavila aj v niektorých románoch sci-fi vydaných v 20. a 30. rokoch.V prvej polovici 20. storočia rôzne krajiny uskutočňovali veľa pokusov na vypustenie predmetov na zemskú obežnú dráhu, avšak všetky vybudované rakety sa vyvíjali nedostatočnou rýchlosťou.
Zaujímavý fakt: v roku 1944 vojenská Pokrovská ponúkla, že bude strieľať do neba zo silnej zbrane. Podľa jeho názoru to umožní, aby zvyšky jadra boli na obežnej dráhe.
Prvé pokusy
Vedci tretej ríše dokázali vyvinúť rakety V-2 s veľkým objemom, ktoré pracujú na tekutom palive. Verilo sa, že boli schopní letieť do vesmíru a dokonca poslať človeka na obežnú dráhu. Existujú oficiálne dokumenty, ktoré ich navrhujú použiť na spustenie balzamovaných tiel prvých cestujúcich z vesmíru s cieľom vyznamenania.
Od marca 1946 začali letecké sily Spojených štátov aktívne pracovať na vesmírnom programe. Krajina si bola dobre vedomá, že umiestnenie predmetov na obežnú dráhu Zeme by pomohlo získať veľa užitočných informácií a vážne by zvýšilo autoritu iných štátov.
Vedci na papieri už niekoľko rokov navrhovali rôzne zariadenia, ktoré by sa potenciálne mohli dostať do mimozemského priestoru. Zároveň sa analyzovali dôsledky, ktoré by mohlo viesť k spusteniu prieskumu vesmíru. Ekonomická zložka, vojenský potenciál budúceho úspechu a možné vyhliadky boli vykreslené podrobne. Akonáhle bolo zrejmé, že zariadenie zobrazené na výkrese nie je schopné vstúpiť na obežnú dráhu, konštrukcia nového zariadenia začala okamžite brať do úvahy nedostatky.
V roku 1953 na konferencii o astronautike predstavil fyzik Fred Singer vývoj sférického satelitu, ktorý mal reálne šance vstúpiť do vesmíru. Podľa vedcov Spojené štáty americké pracujú na sférickom zariadení, ktoré môže byť vypustené nad Zem takým spôsobom, že sa bude pohybovať na obežnej dráhe v nadmorskej výške 300 km a prekročí oba póly planéty.
V roku 1954 sa uskutočnilo stretnutie popredných amerických projektantov rakiet, ktoré diskutovalo o pravdepodobnosti vypustenia satelitu v nasledujúcich troch rokoch. V tom okamihu bolo celkom jasné, že na to bolo potrebné použiť viacstupňové rakety, ktoré, ako predchádzajúce, boli odpojené a ďalšie odpracované, pomohli dosiahnuť požadovanú výšku.
Zaujímavý faktAmerický arzenál mal potom rakety Loki a Redstone, ktoré mali byť použité na vypustenie prvého satelitu.
Výsledkom stretnutia bolo vystúpenie projektu Orbiter, v rámci ktorého boli rozpracované podrobnosti o budúcom spustení vesmíru. Podujatie bolo naplánované na leto 1957. V roku 1955 Spojené štáty odhalili projekt, ktorého názov sa zmenil na „Vanguard“. Predpokladalo sa, že tento satelit bude lietať do neba na rakety Viking a Aerobi. Na papieri malo zariadenie zložitú štruktúru s hmotnosťou 10 kg. Plánovalo sa vybaviť prístroj množstvom elektroniky na zhromažďovanie informácií.
Keď sa však dozvedeli o vesmírnom programe ZSSR, Spojené štáty výrazne zjednodušili konštrukciu satelitu, aj keď iba ako prvý, ktorý spustil objekt do vesmíru. Takže „Vanguard-1“ schudol šesťkrát a jeho hmotnosť bola 1,59 kg.
História vzniku prvého umelého satelitu
História vzniku satelitu sa začala v roku 1942. Potom nemecký dizajnér von Braun dokončil modelovanie rakiet V-2. O niekoľko mesiacov neskôr sa uskutočnilo prvé spustenie a do roku 1945 sa vykonalo 3225 testov. Ukázalo sa, že táto strela môže cestovať na veľké vzdialenosti.
Po druhej svetovej vojne začal von Braun pracovať pre americké ministerstvo obrany a vyvíjal rakety, ktoré mohli umiestniť prvý satelit na obežnú dráhu. Predpokladalo sa, že do piatich rokov sa vytvorí prístroj, ktorý pomôže dosiahnuť tento cieľ. Neskôr však štát odmietol tento projekt financovať.
V roku 1946 Stalin vytvoril raketový priemysel ZSSR, za ktorý bol zodpovedný Sergej Korolev.V prvej polovici 50-tych rokov Sovietsky zväz vyvinul rakety R-1, R-2 a R-3, ktoré dokážu prejsť veľké vzdialenosti a zasiahnuť ciele na susedných kontinentoch. V roku 1948, návrhár Tikhonravov demonštroval predstavené rakety, ktoré môžu vzlietnuť až 1000 km. S ich pomocou ponúkol dodanie satelitov na obežnú dráhu Zeme. Potom však nenašiel podporu a bol pozastavený z činnosti. O dva roky neskôr však ZSSR s uznaním dôležitosti kozmického letu opäť priviedol Tikhonravov do práce a jeho hlavnou činnosťou bol vývoj technológií na vysielanie satelitu na obežnú dráhu.
Model
Vynález rakety R-3 a jej schopnosti objasnili, že pomocou nej môže byť prvý satelit uvedený na obežnú dráhu. V roku 1953 boli dizajnéri, ktorí na tomto projekte pracovali, konečne presvedčiť štát, že je možné vyslať umelé telo do vesmíru.
V roku 1954 začal Tikhonravov spolu so svojimi kolegami dôkladnú štúdiu vesmírneho programu ZSSR, ktorého prvá etapa spočívala v vypustení satelitu na obežnú dráhu.
Zaujímavý fakt: Tikhonravov dostal pokyn naplánovať potenciálne pristátie na Mesiaci, ktoré sa malo uskutočniť po úspešných letoch do vesmíru.
V roku 1955 prišiel Chruščov osobne do továrne, kde bola postavená raketa R-7. Výsledkom jeho stretnutia bolo podpísanie dekrétu, podľa ktorého musia dizajnéri postaviť zariadenie, ktoré môže vstúpiť na obežnú dráhu Zeme.
V novembri 1956 sa začala konštrukcia prvého satelitu a po 10 mesiacoch bol skonštruovaný model už testovaný v špeciálnych podmienkach. Na základe experimentov sa ukázalo, že zariadenie je pripravené na let.
Satelitné zariadenie
Ako je uvedené vyššie, satelitné telo sa skladalo z dvoch hemisfér. Odlievali sa zo zliatiny hliníka a horčíka, hrúbka bola 2 mm. Ako konektory sa použili skrutky formátu M8 * 2.5. Vnútri bola štruktúra naplnená dusíkom v plynnom stave, čím sa vytvoril tlak 1,3 atmosféry. Aby sa zabránilo prenikaniu vzduchu, do spojov bola umiestnená gumová podšívka. Aby sa udržala konštantná teplota satelitu, bola vybavená vonkajšou milimetrovou obrazovkou.
Zaujímavý fakt: Na získanie optických vlastností satelitu bol jeho povrch leštený a opracovaný. Preto je tento prípad lesklý.
Na prenos signálu do prednej hemisféry zariadenia boli namontované dve antény. Prvý bol typ VHF, druhý - HF. Prišli k nim dva kolíky, 2,4 a 2,9 m. Uhol divergencie bol 70 stupňov. Pružiny sú zabudované do konštrukcie antény, ktorá im pomohla otvoriť a zaujať svoju pozíciu po odpojení rakety.
Zadná hemisféra satelitu obsahovala mechanizmus na odpojenie od rakety, ktorý sa použil pri vstupe na obežnú dráhu.
História spustenia
Vo februári 1955 sa začala výstavba na cvičisku Baikonur v púšti Kazachstan, kde sa malo začať. Po niekoľkých skúškach si inžinieri uvedomili, že raketa R-7 potrebuje hlavovú časť, ktorá neznesie tepelné zaťaženie, a tiež ju treba čo najviac odľahčiť. V septembri 1957 bola na cvičisko umiestnená aktualizovaná verzia R-7, ktorá bola o 7 ton ľahšia a mala v hlave satelitný priestor.
Začiatkom októbra bola raketa spolu s nainštalovaným prístrojom umiestnená na štartovacie miesto. Súbežne s tým sa konal medzinárodný astronautický kongres, na ktorom sa zúčastnili vedci zo 67 krajín.
Vypustenie satelitu sa uskutočnilo 4. októbra 1957. Skutočnosť, že ZSSR bol prvý, kto dal umelý predmet na zemskú obežnú dráhu, uviedol pre verejnosť akademik Leonid Sedov.
História letu
Spustenie sa uskutočnilo o 22:28:34 moskovského času. Za 4 minúty 55 sekúnd raketa dosiahla požadovanú výšku a vstúpila na obežnú dráhu. A po 20 sekundách sa satelit oddelil od štruktúry a začal vysielať pomerne jednoduchý signál: „Beep!“.Na dve minúty šiel priamo na cvičisko, až kým prístroj nešiel na obežnú dráhu Zeme na veľkú vzdialenosť. Po dobu dvoch týždňov vysielal PS-1 cez vysielač rôzne informácie, až kým nezlyhal.
Zaujímavý fakt: počas odpálenia rakety v jednom z motorov systém dodávky paliva pracoval oneskorene a okamžite nezačal pracovať. Podľa odhadov, ak by sa motor zapol o sekundu neskôr, R-7 by nemohol vstúpiť na obežnú dráhu.
Na obežnej dráhe Zeme strávil PS-1 92 dní a vykonal 1440 otáčok. Kvôli atmosferickému treniu postupne strácala rýchlosť a nadmorskú výšku, vďaka čomu v určitom okamihu havarovala a horila v horných vrstvách.
Letové parametre
Let PS-1 možno charakterizovať pomocou nasledujúcich parametrov:
- revolúcie okolo Zeme - 1440;
- apogee - 947 km;
- Perigee - 228 km;
- čas na plnú revolúciu - 96 min 12 sec;
- sklon obežnej dráhy je 65,1 stupňa;
- polomer PS-1 - 29 cm;
- hmotnosť - 83,6 kg;
- dátum letu - od 10.04.1957 do 01.01.1958.
Letová hodnota
Za hlavný cieľ satelitného letu možno považovať zvyšovanie prestíže ZSSR na svetovej scéne. Vypustenie prvého objektu do vesmíru vyvolalo skutočný pocit, najmä na pozadí Spojených štátov, ktoré tiež plánovali poslať svoju vlastnú kozmickú loď. Až keď Američania verejne oznámili svoje plány, Sovietsky zväz ich implementoval bez ďalšieho príslovia. Tlač mnohých krajín písala o tomto článku v štýle „niektorí hovoria a iní to robia“.
Vypustenie satelitu znamenalo začiatok vesmírnych aktivít ľudí a začalo skutočnú rasu medzi USA a ZSSR. V reakcii na to štáty tiež spustili svoju vlastnú kozmickú loď Explorer-1 na obežnú dráhu. Satelit vstúpil na obežnú dráhu 1. februára 1958 a už nebol taký zaujímavý ako PS-1.
Satelitné zvuky
Aby si každý mohol overiť, či satelit funguje, návrhári ho nakonfigurovali tak, aby neustále vysielali signály. Elektromechanické relé bolo zodpovedné za tento postup a vysielalo alternatívne signály pri frekvenciách 20 a 40 MHz s dobou trvania 0,3 až 0,4 sekundy. Prestávky medzi nimi sa rovnali rovnakej hodnote.
Dĺžka signálu závisí priamo od tlakových a teplotných senzorov, ktoré merajú tieto parametre vo vnútri štruktúry. Z dôvodu nemennosti prenosových období sa vedci mohli ubezpečiť, že PS-1 funguje správne, tesnosť zostáva vo vnútri. Do dvoch a pol týždňov zariadenie vyslalo niekoľko miliónov signálov, čo predstavuje jednoduché „pípnutie“.
Z tohto dôvodu sa pre prácu vybrali frekvencie 20 a 40 MHz. Väčšina prijímačov tej doby je schopná ich naladiť. Vďaka tomu mohol ktokoľvek zachytiť satelitný signál.
Takmer bezprostredne po vstupe na obežnú dráhu sa spínacia frekvencia začala zvyšovať. O niekoľko dní to bolo o 40% vyššie, ako sa očakávalo. Vedci stále nemôžu určiť presnú príčinu rastu.
Vedecké výsledky letu prvého umelého satelitu
Spustenie PS-1 možno považovať za úspešné, pretože vedci boli schopní dokončiť úlohy. Vedecké výsledky letu zahŕňajú:
- získanie údajov o letových skúškach prvého satelitu;
- vznik možnosti skúmania ionosféry, ktorá odráža signály vysielané z povrchu Zeme;
- satelitné trenie proti atmosfére a postupné znižovanie rýchlosti pomohli vypočítať hustotu hornej atmosféry;
- postupné zlyhanie PS-1 pomohlo znížiť náchylnosť ďalších vozidiel na vonkajšie vplyvy vesmíru.
Kým bol satelit na obežnej dráhe, vedci vykonávali nepretržité sledovanie svojej polohy a robili všetky druhy výpočtov. Aktívny zber informácií sa okrem toho uskutočňoval nielen v ZSSR. Napríklad vedci z Švédskej univerzity sa vďaka pozorovaniu satelitného správania mohli výrazne pokročiť v štúdiu štruktúry ionosféry. Keďže Sovietsky zväz konkrétne používal prenos signálu na prístupných frekvenciách, vedci z celého sveta mohli vykonávať spoločné činnosti a experimentovať.
Začať reakciu
Vypustenie satelitu spôsobilo veľký rozruch po celom svete. Navyše, ak vo väčšine krajín bola reakcia pozitívna, pretože každý pochopil príležitosti, ktoré sa otvárali, táto udalosť v USA spôsobila výlučne negatívny charakter. V 50-tych rokoch boli štáty pevne presvedčené, že sú lídrami vo vesmírnych záležitostiach, najmä po zvládnutí kresieb Tretej ríše, obsahujúcich údaje o pokročilých balistických raketách.
Keď však ZSSR najskôr vyslal satelit, bol to skutočný šok pre Spojené štáty, pretože sa považovali za pána vesmíru. Tiež si boli istí, že to budú prví, ktorí to dobijú.
Zaujímavý fakt: Na úplne prvom stretnutí v Pentagone po spustení PS-1 navrhla niektorá americká armáda vyslanie ton odpadu do vesmíru, aby zakryl zemskú atmosféru a znemožnil ďalšie lety.
Je však potrebné poznamenať, že pokrok ZSSR v tejto rase dal Spojeným štátom obrovskú motiváciu. Najlepší americkí návrhári začali študovať budúci vesmírny program. Vďaka tomu sa štáty nielen pripravili na úspechy Sovietskeho zväzu, ale tiež pristáli na Mesiaci. Možno, že keby boli prvými, ktorí vypustili satelit, znížilo by to ich horlivosť a potom by sa „malý krok pre človeka a obrovský skok pre ľudstvo“ nikdy nestali.
Recenzie zo zahraničnej tlače
Tlač po celom svete písala o vypustení satelitu. Vedec Beniamino Segre verejne obdivoval prielom ZSSR, pretože to videl ako nové vyhliadky a príležitosti. The New York Times napísal, že iba krajina s pokročilou technológiou mohla začať s prieskumom vesmíru.
Nemecký dizajnér Obert z Nemecka vyjadril úctu sovietskym vedcom. Podľa jeho názoru iba najlepší mysle, ktoré boli nepochybne v ZSSR, mohli poslať predmet na obežnú dráhu. Nositeľ Nobelovej ceny Joliot-Curie tvrdil, že človek už nie je pripútaný k Zemi.
Svetová tlač po dlhú dobu neprestávala písať o tejto udalosti a chválila úspech ZSSR.