Sovjetunionen utvecklade under sin existens aktivt komiska program som syftar till utvecklingen av utomjordiskt utrymme. Och det första steget i denna riktning var lanseringen av satelliten - det första objektet som skickades ut i rymden. Men få människor vet att den här enheten har en ganska rik historia.
Allmän information
Under andra hälften av 1900-talet gick Sovjetunionen och USA in i rymdloppet och försökte starta rymdutforskningen så snabbt som möjligt. Och Sovjetunionen var den första som skickade en apparat av sin egen produktion till Jorden omloppsbana. Sådan var enheten, som har ett ganska enkelt namn "Sputnik-1".
Intressant fakta: i dokument och ritningar kallades enheten PS-1, som står för “Simple Satellite-1”.
Enhetens design var ganska enkel. Det var en sfär med antenner på sina sidor. De senare är nödvändiga för att satelliten ska distribuera radiosignalen i rymden jämnt.
Cirkeln monterades från två halvkuglar, 36 bultar användes för att fästa dem. En sådan mängd tillåter på ett tillförlitligt sätt låsa upp delar och undviker luckor. Inuti PS-1 fanns sensorer som mäter temperatur och tryck, silver- och zinkbatterier, en termostat, en radiosändare och en fläkt, som är nödvändiga för att kyla elementen.
Under flygningen sände denna "fyllning" en signal i frekvensområdet 20 till 40 MHz, så att vem som helst, även en vanlig person, kunde ställa in sig på enhetens våg.
Trots det faktum att nu när jag pratar om rymdflyg, bilder av raketer och skyttlar som slår med sina dimensioner omedelbart dyker upp i mitt huvud, var Sputnik-1 små även i jämförelse med människor. Dess radie var endast 29 cm och massan var cirka 83,5 kg.
Satellitbilder
Även 1687, när han skrev verket "The Mathematical Beginning of Natural Philosophy", föreslog Newton att en kropp kan lanseras i jordens bana så att den inte faller till ytan.
Forskaren beskrev följande experiment för att uppnå detta resultat. Först måste du klättra på ett högt berg, vars topp är mycket högre än atmosfären. Från den måste du skjuta en pistol så att kärnan flög parallellt med marken. Och om projektilen rör sig med en viss hastighet kommer den aldrig att sjunka ner till ytan utan flyger oändligt runt planeten.
Senare studier visade att Newton hade rätt. Om ett objekt lanseras i jordens bana så att det rör sig med en hastighet av minst 7,91 km / s, kommer det oändligt att rotera runt planeten utan att förlora höjden. Nu kallas denna hastighet den "första kosmiska". 1879 använde Jules Verne, när han skrev boken ”500 miljoner begumor”, prototypen av den Newtonianska pistolen.
I slutet av XIX och början av XX-århundradena började folk gradvis komma till slutsatsen att tekniken snart skulle nå en utveckling som skulle tillåta den att gå ut i rymden. Tsiolkovsky hävdade en gång att mänskligheten redan är redo för utomjordiska resor. Dessutom föreslog forskaren att inte genomföra experimentella lanseringar utan omedelbart bygga en raket där människor skulle flyga. Detta gör att redan under den första flygningen kan få sanningsenlig information från levande ögonvittnen.
Senare introducerade den tyska ingenjören Obert världen för projektet, som är en station från flera steg. Det föreslogs att starta i bana med syftet att observera och samordna de militära styrkorna. Vi föreslog att placera ett teleskop på ett utomjordiskt objekt som skulle göra det möjligt för oss att observera planeter och stjärnor direkt från rymden, och inte genom atmosfäriska snedvridningar från jorden.
Dessutom lyfts temat satelliter upp i vissa science fiction-romaner som släpptes på 20- och 30-talet.Under första hälften av 1900-talet genomförde olika länder många experiment för att lansera föremål i jordens bana, men alla byggda raketer utvecklades med otillräcklig hastighet.
Intressant fakta: 1944 erbjöd militären Pokrovsky att skjuta i himlen från en kraftfull pistol. Enligt hans åsikt kommer detta att göra att resterna av kärnan är i omloppsbana.
Första försök
Forskare från det tredje riket kunde utveckla raketer V-2 med hög volym och arbetade med flytande bränsle. Man trodde att de kunde flyga ut i rymden och till och med skicka en person i omloppsbana. Det finns officiella dokument som föreslår att man använder dem för att starta de balsamerade organen för de första rymdresande för att ge heder.
Från och med mars 1946 började Förenta staternas flygvapen att arbeta aktivt med rymdprogrammet. Landet var väl medvetet om att det att sätta föremål i jordens omloppsbana skulle hjälpa till att få mycket användbar information samt öka myndigheten i andra stater på allvar.
Under flera år designade forskare på papper olika enheter som potentiellt skulle kunna gå in i utomjordiskt utrymme. Samtidigt analyserades konsekvenserna av att utforskningen av rymden kunde leda till. Den ekonomiska komponenten, den framtida prestationens militära potential och möjliga utsikter målades i detalj. Så snart det blev tydligt att enheten som visas på ritningen inte kan komma in i bana började designen av en ny omedelbart med hänsyn till brister.
1953, vid en konferens om astronautik, presenterade fysikern Fred Singer utvecklingen av en sfärisk satellit, som hade verkliga chanser att gå ut i rymden. Enligt forskaren arbetar Förenta staterna på en sfärisk enhet som kan lanseras ovanför jorden på ett sådant sätt att den kommer att röra sig i en bana på 300 km höjd och korsa båda polerna på planeten.
1954 ägde ett möte med ledande amerikanska missildesigners rum, som diskuterade sannolikheten för att en satellit sjösattes under de kommande tre åren. I det ögonblicket var det helt tydligt att för detta var det nödvändigt att använda flerstegsmissiler, som, eftersom de tidigare kopplades ur och de efterföljande arbetade, skulle hjälpa till att nå önskad höjd.
Intressant fakta: Det amerikanska arsenalet hade sedan Loki och Redstone raketer, som skulle användas för att starta den första satelliten.
Resultatet av mötet var utseendet på Orbiter-projektet, inom ramen för vilket detaljerna för den framtida rymdutskottet utarbetades. Evenemanget var planerat till sommaren 1957. 1955 avslöjade USA ett projekt vars namn ändrades till ”Vanguard”. Det antogs att denna satellit skulle flyga i himlen på Viking- och Aerobi-missilerna. På papper var enheten en komplex struktur som vägde 10 kg. Det var planerat att utrusta apparaten med en mängd elektronik för att samla in information.
Men när det blev känt om rymdprogrammet för Sovjetunionen förenklade Förenta staterna signifikant designen av satelliten, om bara för att vara den första att lansera objektet i rymden. Så "Vanguard-1" tappade vikt sex gånger, och vikten var 1,59 kg.
Historien om skapandet av den första konstgjorda satelliten
Historiken om skapandet av satelliten började 1942-året. Sedan slutade den tyska designern von Braun att modellera V-2-missilerna. Några månader senare ägde rum den första lanseringen, och 1945 genomfördes 3225 tester. Det blev tydligt att denna missil kan resa långa sträckor.
Efter andra världskriget började Von Braun arbeta för det amerikanska försvarsdepartementet och utvecklade missiler som kunde sätta den första satelliten i omloppsbana. Det antogs att inom fem år kommer en apparat att skapas som hjälper till att uppnå detta mål. Men senare vägrade staten att finansiera detta projekt.
1946 skapade Stalin USSR-missilindustrin, som Sergey Korolev var ansvarig för.Under första hälften av 50-talet hade Sovjetunionen redan utvecklat R-1, R-2 och R-3-missiler som kan resa långa sträckor och träffa mål på angränsande kontinenter. 1948 demonstrerade designern Tikhonravov iscensatta missiler som kan ta upp till 1000 km. Med deras hjälp erbjöd han sig att leverera satelliter till Jorden omloppsbana. Men då hittade han inte stöd och var avstängd från verksamhet. Två år senare, med erkännande av vikten av rymdflyg, lockade dock Sovjetunionen igen Tikhonravov för att arbeta, och hans huvudsakliga verksamhet var utvecklingen av tekniker för att skicka en satellit till en bana.
Modell
Uppfinningen av R-3-raketten och dess kapacitet gjorde det tydligt att med sin hjälp kan den första satelliten sättas i omloppsbana. 1953 kunde designarna som arbetade med detta projekt äntligen övertyga staten om att det är möjligt att skicka en konstgjord kropp ut i rymden.
1954 inledde Tikhonravov tillsammans med sina kollegor en grundlig studie av rymdprogrammet för Sovjetunionen, vars första etapp var att lansera en satellit till en bana.
Intressant fakta: Tikhonravov fick också instruktioner om att planera en potentiell landning på månen, som var tänkt att äga rum efter framgångsrika flygningar ut i rymden.
1955 anlände Khrushchev personligen till fabriken där R-7 raket byggdes. Resultatet av hans möte var undertecknandet av ett dekret enligt vilket konstruktörer måste bygga en enhet som kan komma in i jordens bana.
I november 1956 började designen av den första satelliten, och efter 10 månader testades den konstruerade modellen redan under speciella förhållanden. Baserat på experimenten blev det tydligt att enheten är redo att flyga.
Satelitenhet
Som nämnts ovan bestod satellitkroppen av två halvkuglar. De gjuts från en legering av aluminium och magnesium, tjockleken var 2 mm. Som anslutningar används bultar format M8 * 2.5. Inuti fylldes strukturen med kväve i gasformigt tillstånd, vilket skapade ett tryck av 1,3 atmosfärer. För att undvika luftinträngning placerades ett gummifoder vid lederna. För att hålla satellitens temperatur konstant, var den utrustad med en yttre millimeter tjock skärm.
Intressant fakta: För att ge optiska satellitegenskaper satelliten, polerades och bearbetades ytan. Det är därför fallet är glänsande.
För att överföra en signal till enhetens främre halvklot monterades två antenner. Den första var VHF-typen, den andra - HF. Två stift, 2,4 respektive 2,9 m, kom ut till dem. Avvikelsevinkeln var 70 grader. Fjädrar är inbyggda i antenndesignen, vilket hjälpte dem att öppna och ta rätt position efter att ha tagit bort raket.
Den bakre halvklotet på satelliten inkluderade en mekanism för att koppla bort från raketten, som användes vid inlopp i bana.
Lansera historia
I februari 1955 påbörjades byggandet på Baikonurs träningsplats i öknen i Kazakstan, där det planerades att sjösättas. Efter flera tester insåg ingenjörerna att R-7-raketten behövde en huvuddel som inte tål termiska belastningar och också behövde lättas så mycket som möjligt. I september 1957 placerades en uppdaterad version av R-7 vid träningsplatsen, som var 7 ton lättare och hade ett satellitfack i huvudet.
I början av oktober placerades raketen, tillsammans med den installerade apparaten, vid startpositionen. Parallellt med detta hölls en internationell kongress för astronautik, där forskare från 67 länder deltog.
Starten av satelliten ägde rum den 4 oktober 1957. Det faktum att Sovjetunionen var den första att sätta ett konstgjordt föremål i jordens bana, säger akademiker Leonid Sedov och talade med allmänheten.
Flyghistoria
Lanseringen ägde rum kl 22:28:34 Moskva-tiden. På 4 minuter 55 sekunder nådde raketten önskad höjd och gick in i bana. Och efter 20 sekunder separerade satelliten från strukturen och började sända en ganska enkel signal: "Pip!".Han gick direkt till träningsplatsen i två minuter, tills enheten gick in på jorden i ett långt avstånd. Under två veckor sände PS-1 genom sändarna olika information tills den misslyckades.
Intressant fakta: Under lanseringen av en raket i en av motorerna fungerade bränsletillförselsystemet med en försening och han började inte omedelbart arbetet. Enligt uppskattningarna, om motorn startade en sekund senare, kunde R-7 inte gå in i bana.
I jordens omloppsbana tillbringade PS-1 92 dagar och gjorde 1.440 varv. På grund av atmosfärisk friktion förlorade den gradvis hastighet och höjd, varför den vid någon tidpunkt kraschade ner och brann i de övre lagren.
Flygparametrar
Flight PS-1 kan kännetecknas av följande parametrar:
- varv runt jorden - 1440;
- apogee - 947 km;
- Perigee - 228 km;
- tid för en full revolution - 96 min 12 sek;
- lutningen på bana är 65,1 grader;
- radie PS-1 - 29 cm;
- vikt - 83,6 kg;
- flygdatum - från 10/04/1957 till 04/01/1958.
Flygvärde
Det huvudsakliga målet med en satellitflyg kan övervägas att höja Sovjetunionens prestige på världsscenen. Lanseringen av det första objektet i rymden gjorde en verklig sensation, särskilt mot bakgrund av USA, som också planerade att skicka sitt eget rymdskepp. Först medan amerikanerna offentligt meddelade sina planer genomförde Sovjetunionen dem utan vidare. Pressen från många länder skrev om den här artikeln i stil med "vissa talar och andra gör."
Lanseringen av satelliten markerade början på rymdaktiviteterna för människor och inledde ett verkligt lopp mellan USA och Sovjetunionen. Som svar lanserade staterna också sitt eget Explorer-1-rymdskepp i omloppsbana. Satelliten gick in i omloppsbana den 1 februari 1958 och var inte längre av intresse som PS-1.
Satellitljud
Så att vem som helst kan se till att satelliten fungerar konfigurerade designern den för att kontinuerligt skicka signaler. Det elektromekaniska reläet var ansvarigt för denna procedur och skickade alternativa signaler vid frekvenser av 20 och 40 MHz med en varaktighet av 0,3-0,4 sekunder. Brytningarna mellan dem var samma värde.
Signallängden berodde direkt på tryck- och temperatursensorer som mätte dessa parametrar inuti strukturen. På grund av överföringsperiodernas oändlighet kan forskare se till att PS-1 fungerar korrekt, att tätheten bibehålls inuti. Inom två och en halv veckan skickade enheten flera miljoner signaler, vilket representerar ett enkelt "pip".
Av en anledning valdes frekvenser på 20 och 40 MHz för arbete. De flesta mottagare av den tiden kan stämma in dem. Tack vare detta kan vem som helst fånga satellitsignalen.
Nästan omedelbart efter att ha gått in i bana började växelfrekvensen öka. Inom några dagar var den 40% högre än väntat. Forskare kan fortfarande inte fastställa den exakta orsaken till tillväxt.
Vetenskapliga resultat från flygningen av den första konstgjorda satelliten
Lanseringen av PS-1 kan betraktas som framgångsrik, eftersom forskare kunde fullföra uppgifterna. De vetenskapliga resultaten av flygningen inkluderar:
- att erhålla flygtestdata för den första satelliten;
- uppkomsten av möjligheten att studera jonosfären, som återspeglar signaler som skickas från jordens yta;
- satellitfriktion mot atmosfären och en gradvis minskning av hastigheten hjälpte till att beräkna densiteten för den övre atmosfären;
- gradvis misslyckande av PS-1 hjälpte till att göra efterföljande fordon mindre mottagliga för de yttre effekterna av rymden.
Medan satelliten var i omloppsbana genomförde forskare kontinuerlig spårning av sin position och gjorde alla typer av beräkningar. Dessutom genomfördes aktiv insamling av information inte bara i Sovjetunionen. Till exempel kunde forskare från Sveriges universitet väsentligt gå vidare i studiet av jonosfärens struktur tack vare observationen av satellitbeteendet. Eftersom Sovjetunionen specifikt använde signalöverföring vid tillgängliga frekvenser, kunde forskare från hela världen genomföra gemensamma aktiviteter och genomföra experiment.
Starta reaktion
Lanseringen av satelliten gjorde ett stort stänk runt om i världen. Om reaktionen i de flesta länder var positiv, eftersom alla förstod de möjligheter som öppnades, orsakade denna händelse i USA uteslutande negativ. På 50-talet var staterna övertygade om att de var ledare i den kosmiska frågan, särskilt efter att ha behärskat Tredje Riksteckningarna som innehöll data om avancerade ballistiska missiler.
Men när Sovjetunionen skickade satelliten först, var det en verklig chock för Förenta staterna, eftersom de ansåg sig vara mästare i yttre rymden. De var också säkra på att de skulle bli de första att erövra det.
Intressant fakta: vid det allra första Pentagon-mötet efter lanseringen av PS-1 föreslog en del amerikanska militärer att skicka massor av sopor ut i rymden för att täcka jordens atmosfär och göra omgående flygningar omöjliga.
Men det bör noteras att Sovjetunionens framsteg i detta lopp gav USA ett stort incitament. De bästa amerikanska designers började studera det framtida rymdprogrammet. Tack vare detta kompenserade staterna inte bara Sovjetunionens prestationer utan landade också på månen. Kanske om de var de första som lanserade satelliten, skulle detta minska deras brådska, och då skulle ett "litet steg för människan och ett jättesprång för mänskligheten" aldrig ha ägt rum.
Recensioner från utländsk press
Pressen runt om i världen skrev om lanseringen av satelliten. Forskaren Beniamino Segre uttryckte offentligt beundran för Sovjetunionens genombrott, eftersom han såg detta som nya möjligheter och möjligheter. New York Times skrev att endast ett land med avancerad teknik kunde påbörja rymdutforskningen.
Designer tyska Obert från Tyskland uttryckte sin respekt för sovjetiska forskare. Enligt hans åsikt kunde bara de bästa sinnena, som utan tvekan fanns i Sovjetunionen, skicka ett objekt i omloppsbana. Joliot-Curie, en nobelpristagare, hävdade att man nu inte längre är knuten till jorden.
Under lång tid slutade inte världspressen att skriva om denna händelse och berömde uppnåendet av Sovjetunionen.