Первые искусственные спутники

Первый искусственный спутник Земли. Справка

День начала космической эры человечества (4 октября 1957 года); провозглашен Международной федерацией астронавтики в сентябре 1967 года (в этот день в СССР осуществлен успешный запуск первого в мире искусственного спутника Земли)

4 октября 1957 года на околоземную орбиту был выведен первый в мире искусственный спутник Земли, открывший космическую эру в истории человечества. Спутник, ставший первым искусственным небесным телом, был выведен на орбиту ракетой-носителем Р-7 с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР, получившего впоследствии открытое наименование космодром Байконур. Космический аппарат ПС-1 (простейший спутник-1) представлял собой шар диаметром 58 сантиметров, весил 83,6 килограмма, был оснащен четырьмя штырьковыми антеннами длиной 2,4 и 2,9 метра для передачи сигналов работающих от батареек передатчиков. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. На 315 секунде после старта ИСЗ отделился от второй ступени ракеты-носителя, и сразу его позывные услышал весь мир. Спутник ПС-1 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. США смогли повторить успех СССР лишь 1 февраля 1958 года, запустив со второй попытки спутник «Эксплорер-1», массой в 10 раз меньше первого ИСЗ. Над созданием искусственного спутника Земли во главе с основоположником практической космонавтики С.П.Королевым работали ученые М.В. Келдыш, М.К.Тихонравов, Н.С.Лидоренко, В.И.Лапко, Б.С.Чекунов и многие другие.

Становление ракетно-космической промышленности и техники в нашей стране практически началось с весны 1946 года. Именно тогда были образованы научно-исследовательские институты, конструкторские бюро, испытательные центры и заводы по разработке и производству баллистических ракет дальнего действия. Тогда появился и НИИ-88 (впоследствии ОКБ-1, ЦКБМ, НПО «Энергия», РКК «Энергия») — главный институт в реактивном вооружении страны, который возглавил С.П.Королев. Совместно с главными конструкторами — по ракетным двигателям, системам управления, командным приборам, радиосистемам, стартовым комплексам и др., С.П. Королев руководил созданием ракетно-космических комплексов, обеспечивающих первые и последующие полеты автоматических и пилотируемых аппаратов. В стране в короткий исторический срок была создана мощная промышленность по выпуску самой разнообразной ракетно-космической техники. Были сконструированы, построены и направлены в космос тысячи аппаратов различного назначения, выполнена огромная работа по изучению космического пространства. Ракетами-носителями «Зенит», «Протон», «Космос», «Молния», «Циклон» на космическую орбиту были выведены научно-исследовательские, прикладные, метеорологические, навигационные, военные спутники «Электрон», «Горизонт», «Старт», «Космос», «Ресурс», «Галс», «Прогноз», спутники связи «Экран», «Молния» и другие. Уникальную работу проделали автоматические космические аппараты при полетах на Луну, Марс, Венеру, к комете Галлея.

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.

Схема ПС-1

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

Работа со спутником

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 Иосиф 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

Запуск первого спутника ПС-1

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

Инфографика по спутнику ПС-1

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.

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

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.

Интересные факты

  • Памятник создателям первого в мире искусственного спутника Земли в Москве

    В журнале «Радио» для радиолюбителей были заранее напечатаны инструкции по приему «сигнала из космоса» от ПС-1;

  • Расчеты координат спутника с привязкой по времени занимали у ученых 30-60 минут. Сегодня аналогичные вычисления посредством компьютера проводились бы за 1-2 секунды;
  • Прежде чем американцы запустили свой первый спутник, Советский Союз 3-го ноября 1957-го года запустил на орбиту свой второй космический аппарат – «Спутник-2». Причем на борту спутника впервые находилось живое существо – беспородная собака-космонавт Лайка. И хотя предусматривалось, что собака проживет около недели на орбите Земли, животное погибло через 5-7 часов после запуска в результате перегрева.
  • К 50-летию Спутника-1, 4-го октября 2007-го года в наукограде Королев на проспекте Космонавтов был установлен памятник «Первому искусственному спутнику Земли».
  • Старт космической гонки вынудил США создать НАСА.
  • Запуск Спутника-1 повлиял на создание DARPA и Интернета. В ответ на успешный запуск ПС-1 с дальнейшей перспективой создания новой сети вещания, США в 1957-м году создают Агентство передовых исследовательских проектов (ARPA). В случае войны США также хотели иметь надежную систему передачи информации на дальние расстояния, в результате чего начали разработку компьютерной сети. 5-го декабря 1969-го года сеть ARPANET объединила три университета и исследовательский центр. Позже эта технология была реализована в CERN и переросла в итоге во Всемирную паутину.

Видео о первом спутнике.

Общие сведения о «Спутник — 1»

«Спутник – 1» первоначально был назван «ПС – 1». Название это расшифровывается как «Простейший спутник — 1». Он представляет собой сферический объект, выполненный из высокопрочного магниевого сплава.

Диаметр сферы составляет 58 см. Она состоит из двух частей, соединенных между собой болтами. На её поверхности смонтированы четыре антенны УКВ и КВ диапазонов. Наличие антенн позволяет отслеживать его местонахождение во время полета.

Верхняя часть сателлита имеет полусферический экран. Он играет роль теплоизоляционного покрытия. Внутри сателлита размещаются аккумуляторы, радиопередатчик и все необходимые приборы и датчики.

Попытки создать искусственный спутник были предприняты задолго до того, как полетел «ПС – 1». Над созданием беспилотного орбитального объекта трудился ведущий немецкий конструктор Вернер фон Браун.

Будучи сотрудником американской службы стратегического вооружения, он представил военным свою экспериментальную модель космического аппарата. Но ни одна из его попыток не увенчалась успехом.

В СССР над этой идеей самоотверженно работали коллективы инженеров энтузиастов. Они собирались отнюдь не в конструкторских лабораториях и не в просторных ангарах и цехах. Идеи космических полетов зарождались в слесарных мастерских и подвалах.

1946 год стал годом создания ракетной индустрии СССР, главой которой был назначен гениальный советский конструктор С. П. Королев. Несмотря на то, что страна еще не оправилась от ужасных последствий ВОВ, советскими учеными и инженерами удалось создать мощную техническую базу.

Спустя несколько лет был осуществлен первый удачный запуск баллистической ракеты «Р-1». В дальнейшем был запущен её аналог «Р-2», которого отличали большие показатели дальности и скорости полета.

История полета первого советского спутника Земли

После первого витка вокруг Земли, главный диктор страны Советов Ю. Б. Левитан оповестил об успешном запуске первого ИСЗ.

Благодаря специальным настройкам мощности радиопередатчика, сигнал со спутника мог с легкостью приниматься как специалистами, так и обычными радиолюбителями. Миллионы людей во всем мире прильнули к динамикам радиоприёмников, чтобы услышать «голос из космоса».

На каждый оборот вокруг Земли спутник в среднем затрачивал 95 – 96 минут. Примечателен тот факт, что спутник как таковой не был виден невооруженным глазом, хотя после его запуска на небосклоне можно было наблюдать движущуюся точку.

На самом же деле эта летящая звёздочка не что иное, как последняя ступень ракеты носителя, которая некоторое время продолжала двигаться по орбите, пока не сгорела в атмосфере.

Стоит отметить: несмотря на то, что все приборы и контрольные устройства аппарата создавались, как говорится, с нуля, ни один из них во время полета не вышел из строя.

При создании электронных блоков питания были использованы новейшие технологии тех лет, аналогов которым не было ни в одной стране еще долгие годы.

Научные результаты полета «Спутник-1»

Трудно переоценить значение этого легендарного события. Помимо того, что он укрепил веру в космические полеты и повысил престиж страны, он внес неоценимый вклад в развитие и укрепление научного потенциала того времени.

Анализ полета ПС-1 позволил начать исследование ионосферы, свойства которой не были в полной мере изучены. В частности, ученых интересовал вопрос распространения радиоволн в её среде. Помимо этого, проводились замеры параметров плотности атмосферы и её влияние на орбитальный объект.

Анализ собранных данных стал хорошим подспорьем при проектировании и создании новых узлов и механизмов будущих космических кораблей.

Некоторые наиболее любопытные факты:

  1. Первый американский спутник «Эксплорер – 1» был запущен 1 февраля 1958 года. Он выглядел несколько иначе, чем наш «ПС — 1». Он имел сигаровидную форму и был оборудован различной исследовательской аппаратурой. Его масса составляла 8,3 кг.
  2. Первый индийский сателлит «Ариабхата» вышел на заданную орбиту 19 апреля 1975 году. Он был спроектирован как научная лаборатория для сбора данных и проведения научных экспериментов. К сожалению, в результате того, что случился сбой одной из его систем, связь с ним прервалась, и он сгорел в атмосфере.
  3. В августе 1960 года С. П. Королев отправил в космос двух собак по кличке Белка и Стрелка. Цель такой космической экспедиции – влияние орбитального полета на живой организм. Кстати, эти клички придумал один из медицинских сотрудников, проводивший исследование подопытных четвероногих.
  4. В честь знаменательного события 1957 года на одной из улиц Москвы установили памятник под названием «Спутник». Гранитная скульптура олицетворяет высокий полет человеческий мысли и самоотверженный подвиг советского народа.

Эпоха покорения космоса помнит множество значимых событий, каждое из которых давалось ценой неимоверных усилий и потерь. Так или иначе, тернистый путь к звездам был проложен именно тогда – 4 октября 1957 года.

Именно эта дата послужила отправной точкой развития отечественной космонавтики как самостоятельной отрасли и определила её дальнейшую судьбу.

Записи созданы 1930

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх