PSRS savas pastāvēšanas laikā aktīvi izstrādāja komiksu programmas, kuru mērķis bija ārpuszemes telpas attīstība. Un pirmais solis šajā virzienā bija satelīta palaišana - pirmais objekts, kas tika nosūtīts kosmosā. Tomēr tikai daži cilvēki zina, ka šai vienībai ir diezgan bagāta vēsture.
Galvenā informācija
20. gadsimta otrajā pusē PSRS un ASV iesaistījās kosmosa sacensībās, cenšoties pēc iespējas ātrāk sākt kosmosa izpēti. Un Padomju Savienība bija pirmā, kas Zemes orbītā nosūtīja savas produkcijas aparātu. Tāda bija ierīce, kurai ir diezgan vienkāršs nosaukums “Sputnik-1”.
Interesants fakts: dokumentos un rasējumos ierīci sauca par PS-1, kas apzīmē “Simple Satellite-1”.
Ierīces dizains bija diezgan vienkāršs. Tā bija lode ar antenām sānos. Pēdējie ir nepieciešami, lai satelīts vienmērīgi sadalītu radio signālu kosmosā.
Aplis tika salikts no divām puslodēm, to stiprināšanai tika izmantotas 36 skrūves. Šāda summa ļāva droši bloķēt detaļas, izvairoties no spraugām. PS-1 iekšpusē atradās sensori, kas mēra temperatūru un spiedienu, sudraba un cinka akumulatori, termostats, radio raidītājs un ventilators, kas nepieciešami elementu dzesēšanai.
Lidojuma laikā šis “piepildījums” izstaroja signālu frekvenču diapazonā no 20 līdz 40 MHz, lai ikviens, pat parasts cilvēks, varētu noskaņoties ierīces vilnim.
Neskatoties uz to, ka tagad, kad runājam par lidojumiem no kosmosa, manā galvā tūlīt parādās raķešu un bumbas, kas streiko ar izmēriem, attēli, Sputnik-1 bija mazs pat salīdzinājumā ar cilvēkiem. Tās rādiuss bija tikai 29 cm, un tās masa bija aptuveni 83,5 kg.
Satelītattēli
Pat 1687. gadā, rakstot darbu “Dabiskās filozofijas matemātiskais sākums”, Ņūtons ierosināja, ka ķermeni var palaist Zemes orbītā tā, lai tas nenokristu uz virsmas.
Lai sasniegtu šo rezultātu, zinātnieks aprakstīja šādu eksperimentu. Vispirms jums jāuzkāpj augstā kalnā, kura virsotne ir daudz augstāka par atmosfēru. No tā jums ir jāšauj lielgabals tā, lai serde lidoja paralēli zemei. Un, ja šāviņš pārvietojas ar noteiktu ātrumu, tas nekad nenogrims virspusē, bet bezgalīgi lidos apkārt planētai.
Vēlāki pētījumi pierādīja, ka Ņūtonam bija taisnība. Ja objekts tiek palaists Zemes orbītā tā, lai tas kustētos ar ātrumu vismaz 7,91 km / s, tas bezgalīgi griezīsies ap planētu, nezaudējot augstumu. Tagad šo ātrumu sauc par “pirmo kosmisko”. 1879. gadā Džeils Verne, rakstot grāmatu “500 miljoni Begumas”, izmantoja Ņūtona lielgabala prototipu.
19. gadsimta beigās un 20. gadsimta sākumā cilvēki pamazām sāka secināt, ka tehnoloģija drīz sasniegs attīstību, kas ļaus tai nonākt kosmosā. Tsiolkovskis savulaik apgalvoja, ka cilvēce jau ir gatava ārpuszemes ceļojumiem. Turklāt zinātnieks ieteica neveikt eksperimentālu palaišanu, bet nekavējoties uzbūvēt raķeti, kurā cilvēki lidotu. Tas ļaus jau pirmajā lidojumā saņemt patiesu informāciju no dzīvajiem aculieciniekiem.
Vēlāk vācu inženieris Oberts iepazīstināja pasauli ar projektu, kas ir stacija no vairākiem posmiem. Tika ierosināts sākt orbītā ar mērķi novērot un koordinēt militāros spēkus. Tika ierosināts novietot teleskopu uz ārpuszemes objekta, kas ļautu mums novērot planētas un zvaigznes tieši no kosmosa, nevis caur atmosfēras izkropļojumiem no Zemes.
Arī satelītu tēma tika izvirzīta dažos zinātniskās fantastikas romānos, kas izlaisti 20. un 30. gados.20. gadsimta pirmajā pusē dažādas valstis veica daudzus eksperimentus, lai palaistu objektus Zemes orbītā, tomēr visas iebūvētās raķetes izstrādāja ar nepietiekamu ātrumu.
Interesants fakts: 1944. gadā militārais Pokrovskis piedāvāja izšaut debesīs no spēcīga pistoles. Viņaprāt, tas ļaus serdes paliekām atrasties orbītā.
Pirmie mēģinājumi
Trešā reiha zinātnieki spēja izstrādāt liela apjoma raķetes V-2, strādājot ar šķidro degvielu. Tika uzskatīts, ka viņi spēj lidot kosmosā un pat nosūtīt cilvēku orbītā. Ir oficiāli dokumenti, kas ierosina tos izmantot, lai palaistu pirmo kosmosa ceļotāju balzamētos ķermeņus, lai sniegtu apbalvojumus.
Sākot ar 1946. gada martu, Amerikas Savienoto Valstu gaisa spēki sāka aktīvi strādāt pie kosmosa programmas. Valsts labi apzinājās, ka objektu ievietošana Zemes orbītā palīdzēs iegūt daudz noderīgas informācijas, kā arī nopietni palielinās citu valstu autoritāti.
Vairākus gadus zinātnieki uz papīra izstrādāja dažādas ierīces, kas potenciāli varētu nonākt ārpuszemes telpā. Tajā pašā laikā tika analizētas sekas, kuras varētu izraisīt kosmosa izpētes uzsākšana. Detalizēti tika aprakstīts ekonomiskais komponents, nākotnes sasniegumu militārais potenciāls un iespējamās izredzes. Tiklīdz kļuva skaidrs, ka zīmējumā attēlotā ierīce nespēj iekļūt orbītā, nekavējoties sāka projektēt jaunu, ņemot vērā trūkumus.
1953. gadā astronautikas konferencē fiziķis Freds Singers iepazīstināja ar sfēriskā satelīta attīstību, kam bija reālas iespējas iziet kosmosā. Pēc zinātnieka teiktā, ASV strādā pie sfēriskas ierīces, kuru var palaist virs Zemes tādā veidā, ka tā pārvietosies orbītā 300 km augstumā un šķērsos abus planētas polus.
1954. gadā notika vadošo amerikāņu raķešu dizaineru sanāksme, kurā tika apspriesta satelīta palaišanas iespējamība nākamajos trīs gados. Tajā brīdī bija pilnīgi skaidrs, ka šim nolūkam bija jāizmanto daudzpakāpju raķetes, kuras, tā kā iepriekšējās bija atvienotas un nākamās darbojās, palīdzēs sasniegt vēlamo augstumu.
Interesants fakts: ASV arsenālā toreiz bija Loki un Redstone raķetes, kuras vajadzēja izmantot pirmā satelīta palaišanai.
Tikšanās rezultāts bija projekta Orbiter parādīšanās, kura ietvaros tika izstrādāta sīkāka informācija par turpmāko kosmosa atklāšanu. Pasākums bija paredzēts 1957. gada vasarā. 1955. gadā Amerikas Savienotās Valstis atklāja projektu, kura nosaukums tika mainīts uz “Vanguard”. Tika pieņemts, ka šis satelīts lidos debesīs uz raķetēm Viking un Aerobi. Uz papīra ierīce bija sarežģīta struktūra, kas svēra 10 kg. Tika plānots aprīkot aparātu ar daudzām elektroniskām ierīcēm informācijas vākšanai.
Tomēr, kad kļuva zināms par PSRS kosmosa programmu, Savienotās Valstis ievērojami vienkāršoja satelīta dizainu, ja tikai tās būtu pirmās, kas objektu palaiž kosmosā. Tātad “Vanguard-1” zaudēja svaru sešas reizes, un tā svars bija 1,59 kg.
Pirmā mākslīgā satelīta izveides vēsture
Satelīta izveidošanas vēsture sākās 1942. gadā. Tad vācu dizaineris fon Brauns pabeidza V-2 raķešu modelēšanu. Pēc dažiem mēnešiem notika pirmā palaišana, un līdz 1945. gadam tika veikti 3225 testi. Kļuva skaidrs, ka šī raķete var nobraukt lielus attālumus.
Pēc Otrā pasaules kara Von Brauns sāka strādāt ASV Aizsardzības departamentā un izstrādāja raķetes, kas pirmo satelītu varēja nodot orbītā. Tika pieņemts, ka piecu gadu laikā tiks izveidots aparāts, kas palīdzēs sasniegt šo mērķi. Bet vēlāk valsts atteicās finansēt šo projektu.
1946. gadā Staļins izveidoja PSRS raķešu rūpniecību, par kuru bija atbildīgs Sergejs Korolevs.50. gadu pirmajā pusē Padomju Savienība jau bija izstrādājusi R-1, R-2 un R-3 raķetes, kas spēj pārvietoties lielos attālumos un trāpīt mērķos uz kaimiņu kontinentiem. 1948. gadā dizaineris Tikhonravovs demonstrēja iestudētas raķetes, kas var nobraukt līdz 1000 km. Ar viņu palīdzību viņš piedāvāja nogādāt satelītus uz Zemes orbītu. Bet tad viņš neatrada atbalstu un tika atstādināts no darbības. Tomēr divus gadus vēlāk, atzīstot kosmosa lidojuma nozīmi, PSRS atkal atnesa Tikhonravovu darbam, un viņa galvenā darbība bija tehnoloģiju attīstība satelīta nosūtīšanai orbītā.
Modelis
R-3 raķetes izgudrojums un tā iespējas ļāva saprast, ka ar tās palīdzību pirmo satelītu var novietot orbītā. 1953. gadā dizaineri, kas strādāja pie šī projekta, spēja beidzot pārliecināt valsti, ka mākslīgā ķermeņa nosūtīšana kosmosā ir iespējama.
1954. gadā Tikhonravovs kopā ar kolēģiem sāka rūpīgu PSRS kosmosa programmas izpēti, kuras pirmais posms bija satelīta palaišana orbītā.
Interesants fakts: Tikhonravovam tika uzdots arī plānot iespējamo nosēšanos uz Mēness, kurai vajadzēja notikt pēc veiksmīgiem lidojumiem kosmosā.
1955. gadā Hruščovs personīgi ieradās rūpnīcā, kur tika uzcelta R-7 raķete. Viņa tikšanās rezultāts bija dekrēta parakstīšana, saskaņā ar kuru dizaineriem ir jāveido ierīce, kas var iekļūt Zemes orbītā.
1956. gada novembrī sākās pirmā satelīta dizains, un pēc 10 mēnešiem konstruētais modelis jau tika pārbaudīts īpašos apstākļos. Balstoties uz eksperimentiem, kļuva skaidrs, ka ierīce ir gatava lidojumam.
Satelīta ierīce
Kā minēts iepriekš, satelīta korpuss sastāvēja no divām puslodēm. Tie tika lieti no alumīnija un magnija sakausējuma, biezums bija 2 mm. Kā savienotāji izmantoti skrūves ar formātu M8 * 2.5. Iekšpusē struktūra tika piepildīta ar slāpekli gāzveida stāvoklī, radot spiedienu 1,3 atmosfēras. Lai izvairītos no gaisa iekļūšanas, savienojumos tika novietota gumijas odere. Lai saglabātu satelīta temperatūru nemainīgu, tas bija aprīkots ar ārēju milimetru biezu ekrānu.
Interesants fakts: Lai sniegtu satelīta optiskās īpašības, tā virsma tika noslīpēta un apstrādāta. Tāpēc lieta ir spīdīga.
Lai pārraidītu signālu ierīces priekšējā puslodē, tika uzstādītas divas antenas. Pirmais bija VHF tips, otrais - HF. Viņiem iznāca divi tapas, attiecīgi 2,4 un 2,9 m. Novirzes leņķis bija 70 grādi. Antenas dizainā ir iebūvētas atsperes, kas pēc raķetes atvienošanas palīdzēja tām atvērt un ieņemt pareizo stāvokli.
Satelīta aizmugurējā puslode ietvēra mehānismu atvienošanai no raķetes, ko izmantoja, ieejot orbītā.
Palaišanas vēsture
1955. gada februārī sākās būvniecība Baikonuras apmācības laukumā Kazahstānas tuksnesī, kur to bija plānots uzsākt. Pēc vairākiem testiem inženieri saprata, ka R-7 raķetei ir nepieciešama galvas daļa, kas nespēj izturēt termiskās slodzes, un tā ir arī pēc iespējas jāapgaismo. 1957. gada septembrī mācību laukumā tika novietota atjaunināta R-7 versija, kas bija par 7 tonnām vieglāka un galvas daļā bija satelīta nodalījums.
Oktobra sākumā raķete kopā ar uzstādīto aparātu tika novietota palaišanas vietā. Paralēli tam notika starptautisks astronautikas kongress, kurā piedalījās zinātnieki no 67 valstīm.
Satelīta palaišana notika 1957. gada 4. oktobrī. Fakts, ka PSRS bija pirmā, kas mākslīgu priekšmetu izvirzīja Zemes orbītā, sacīja akadēmiķis Leonīds Sedovs, uzrunājot sabiedrību.
Lidojuma vēsture
Palaišana notika pulksten 22:28:34 pēc Maskavas laika. 4 minūtēs 55 sekundēs raķete sasniedza vēlamo augstumu un iebrauca orbītā. Un pēc 20 sekundēm satelīts atdalījās no struktūras un sāka pārraidīt diezgan vienkāršu signālu: “Pīkstiens!”.Divas minūtes viņš devās tieši uz mācību laukumu, līdz ierīce lielā attālumā nonāca Zemes orbītā. Divas nedēļas PS-1 caur raidītājiem pārraidīja dažādu informāciju, līdz tā neizdevās.
Interesants fakts: raķetes palaišanas laikā vienā no motoriem degvielas padeves sistēma darbojās ar kavēšanos, un viņš nekavējoties neuzsāka darbu. Pēc aplēsēm, ja motors ieslēdzas sekundi vēlāk, R-7 nevarēja iekļūt orbītā.
Zemes orbītā PS-1 pavadīja 92 dienas, veicot 1440 apgriezienus. Atmosfēras berzes dēļ viņš pakāpeniski zaudēja ātrumu un augstumu, kā dēļ noteiktā brīdī viņš sabruka un sadedzināja augšējos slāņus.
Lidojuma parametri
Lidojumu PS-1 var raksturot ar šādiem parametriem:
- ap Zemes notiekošās revolūcijas - 1440;
- apogejs - 947 km;
- Perigeja - 228 km;
- laiks pilnīgai revolūcijai - 96 minūtes 12 sekundes;
- orbītas slīpums ir 65,1 grādi;
- rādiuss PS-1 - 29 cm;
- svars - 83,6 kg;
- lidojuma datums - no 1957. gada 10. aprīļa līdz 1958. gada 4. janvārim.
Lidojuma vērtība
Par satelīta lidojuma galveno mērķi var uzskatīt PSRS prestiža celšanu uz pasaules skatuves. Pirmā objekta palaišana kosmosā radīja patiesu sensāciju, it īpaši uz Amerikas Savienoto Valstu fona, kura arī plānoja nosūtīt savus kosmosa kuģus. Tikai laikā, kad amerikāņi publiski paziņoja par saviem plāniem, Padomju Savienība tos īstenoja bez papildu kavēšanās. Daudzu valstu prese par šo rakstu rakstīja stilā “vieni runā, citi runā”.
Satelīta palaišana iezīmēja cilvēku kosmosa darbību sākumu un sāka īstas sacensības starp ASV un PSRS. Atbildot uz to, valstis orbītā arī palaida savu kosmosa kuģi Explorer-1. Satelīts orbītā ienāca 1958. gada 1. februārī un vairs nebija tik ieinteresēts kā PS-1.
Satelīta skaņas
Lai ikviens varētu pārliecināties, vai satelīts darbojas, dizaineri to konfigurēja nepārtraukti sūtīt signālus. Par šo procedūru bija atbildīgs elektromehāniskais relejs, kas sūta alternatīvus signālus ar frekvenci 20 un 40 MHz ar ilgumu 0,3–0,4 sekundes. Pārtraukumi starp tiem bija vienādi.
Signāla garums bija tieši atkarīgs no spiediena un temperatūras sensoriem, kas mēra šos parametrus konstrukcijas iekšpusē. Pārraides periodu nemainības dēļ zinātnieki varēja pārliecināties, ka PS-1 darbojas pareizi, hermētiskums paliek iekšpusē. Divarpus nedēļu laikā ierīce nosūtīja vairākus miljonus signālu, kas apzīmē vienkāršu “pīkstienu”.
Iemesla dēļ darbam tika izvēlētas 20 un 40 MHz frekvences. Lielākā daļa tā laika uztvērēju spēj tos noskaņot. Pateicoties tam, ikviens varēja noķert satelīta signālu.
Gandrīz tūlīt pēc ieiešanas orbītā pārslēgšanās frekvence sāka palielināties. Dažu dienu laikā tas bija par 40% lielāks nekā gaidīts. Zinātnieki joprojām nevar noteikt precīzu izaugsmes cēloni.
Pirmā mākslīgā pavadoņa lidojuma zinātniskie rezultāti
PS-1 palaišanu var uzskatīt par veiksmīgu, jo zinātnieki spēja izpildīt uzdevumus. Lidojuma zinātniskajos rezultātos ietilpst:
- pirmā satelīta lidojuma testa datu iegūšana;
- jonosfēras izpētes iespējas parādīšanās, kas atspoguļo signālus, ko sūta no Zemes virsmas;
- satelīta berze pret atmosfēru un pakāpeniska ātruma samazināšanās palīdzēja aprēķināt atmosfēras augšējās daļas blīvumu;
- pakāpeniska PS-1 kļūme palīdzēja nākamajiem transporta līdzekļiem kļūt mazāk jutīgiem pret kosmosa ārējo iedarbību.
Kamēr satelīts atradās orbītā, zinātnieki nepārtraukti izsekoja tā atrašanās vietu un veica visa veida aprēķinus. Turklāt aktīva informācijas vākšana tika veikta ne tikai PSRS. Piemēram, zinātnieki no Zviedrijas universitātes varēja ievērojami progresēt jonosfēras struktūras izpētē, novērojot satelītu uzvedību. Tā kā Padomju Savienība īpaši izmantoja signāla pārraidi pieejamās frekvencēs, zinātnieki no visas pasaules varēja veikt kopīgas aktivitātes un veikt eksperimentus.
Uzsākt reakciju
Satelīta palaišana izraisīja lielu plaisu visā pasaulē. Turklāt, ja lielākajā daļā valstu reakcija bija pozitīva, jo visi saprata pavērtās iespējas, tad ASV šis notikums izraisīja tikai negatīvu. 50. gados valstis bija stingri pārliecinātas, ka tās ir līderes kosmiskajā jautājumā, īpaši pēc Trešā Reiha zīmējumu apgūšanas, kas satur datus par uzlabotajām ballistiskajām raķetēm.
Bet, kad PSRS vispirms nosūtīja satelītu, tas Amerikas Savienotajām Valstīm kļuva par īstu šoku, jo viņi sevi uzskatīja par kosmosa meistariem. Viņi arī bija pārliecināti, ka viņi būs pirmie, kas to iekaros.
Interesants fakts: Pašā pirmajā Pentagona sanāksmē pēc PS-1 palaišanas daži ASV militāristi ieteica kosmosā nosūtīt tonnas atkritumu, lai pārklātu Zemes atmosfēru un padarītu turpmākus lidojumus neiespējamus.
Bet jāatzīmē, ka PSRS sasniegums šajās sacensībās deva ASV milzīgu stimulu. Labākie amerikāņu dizaineri sāka pētīt nākotnes kosmosa programmu. Pateicoties tam, valstis ne tikai veidojās par Padomju Savienības sasniegumiem, bet arī nolaidās uz mēness. Varbūt, ja viņi būtu pirmie, kas palaiž satelītu, tas mazinātu viņu uzmundrinājumu, un tad “mazs solis cilvēkam un milzīgs lēciens cilvēcei” nekad nebūtu noticis.
Atsauksmes no ārzemju preses
Preses pārstāvji visā pasaulē rakstīja par satelīta palaišanu. Zinātnieks Beniamino Segre publiski izteica apbrīnu par PSRS izrāvienu, jo viņš to redzēja kā jaunas perspektīvas un iespējas. The New York Times rakstīja, ka tikai valsts ar progresīvām tehnoloģijām varētu sākt kosmosa izpēti.
Dizaineris vācietis Oberts no Vācijas izteica cieņu padomju zinātniekiem. Pēc viņa domām, tikai labākie prāti, kas neapšaubāmi atradās PSRS, varēja nosūtīt objektu orbītā. Nobela prēmijas laureāts Džoliots-Kirī apgalvoja, ka tagad cilvēks vairs nav piesaistīts Zemei.
Ilgu laiku pasaules prese nepārstāja rakstīt par šo notikumu un slavēt PSRS sasniegumu.