Sputnik-1 | |
---|---|
Yksinkertaisin Sputnik-1 (PS-1) | |
| |
Valmistaja | Neuvostoliitto , "OKB-1" |
Operaattori | Neuvostoliitto |
Tehtävät | lanseerausta varten hyväksyttyjen laskelmien ja tärkeimpien teknisten ratkaisujen todentaminen; satelliittilähettimien lähettämien radioaaltojen kulkua koskevat ionosfääritutkimukset; ylemmän ilmakehän tiheyden kokeellinen määritys satelliitin hidastamalla; laitteiden käyttöolosuhteiden tutkimus |
Satelliitti | Maapallo |
laukaisualusta | Neuvostoliitto ,Baikonur,paikka nro 1 |
kantoraketti | " Satelliitti " |
tuoda markkinoille | 4. lokakuuta 1957 19:28:34 UTC |
Lennon kesto | 3 kuukautta |
Vuorojen määrä | 1440 |
Deorbit | 4. tammikuuta 1958 |
COSPAR-tunnus | 1957-001B |
SCN | 00002 |
Tekniset tiedot | |
Paino | 83,6 kg |
Mitat | suurin halkaisija 0,58 m |
Halkaisija | 58 ± 0,1 cm [1] |
Orbitaaliset elementit | |
Pääakseli | 6955,2 km |
Epäkeskisyys | 0,05201 |
Mieliala | 65,1° |
Kiertojakso | 96,7 minuuttia |
pistekeskus |
7310 km keskustasta, 939 km maanpinnasta |
perikeskus |
6586 km keskustasta, 215 km maanpinnasta |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Sputnik-1 on maailman ensimmäinen keinotekoinen maasatelliitti , Neuvostoliiton avaruusalus , joka laukaistiin kiertoradalle 4. lokakuuta 1957 ( kansainvälisen geofysikaalisen vuoden aikana ).
Satelliitin koodinimitys on " PS-1 " (" Yksinkertaisin Sputnik-1 "). Laukaisu suoritettiin Neuvostoliiton puolustusministeriön 5. tutkimuspaikalta " Tyura -Tam " (joka sai myöhemmin avoimen nimen Baikonurin kosmodromi ) Sputnik- kantoraketilla , joka luotiin R-7 : n pohjalta. mannertenvälinen ballistinen ohjus .
Tiedemiehet M. V. Keldysh , M. K. Tikhonravov , M. S. Ryazansky , O. G. Ivanovsky , N. S. Lidorenko työskentelivät Maan keinotekoisen satelliitin luomisessa, jota johti käytännön astronautiikan perustaja S. P. Korolev , G. Yu. Maksimov , V. K. I. Lappo B. Chekunov, A. V. Bukhtiyarov, N. A. Bereskov ja monet muut.
Sputnik-1:n laukaisupäivä on ihmiskunnan avaruusajan alku, ja Venäjällä sitä juhlitaan vuosittain ikimuistoisena avaruusjoukkojen päivänä . Maan ensimmäisen keinotekoisen satelliitin kunniaksi on nimetty tasango Pluton pinnalla ( International Astronomical Union hyväksyi nimen virallisesti 8. elokuuta 2017) [2] [3] .
PS-1-satelliitin runko koostui kahdesta kantavasta puolipallon muotoisesta kuoresta, joiden halkaisija oli 58,0 cm ja jotka oli valmistettu alumiini-magnesiumseoksesta AMg-6, paksuus 2 mm ja telakointikehykset , jotka oli yhdistetty toisiinsa 36 M8 × 2,5 nastalla . Ennen laukaisua satelliitti oli täytetty kuivalla typpikaasulla , jonka paine oli 1,3 ilmakehää . Liitoksen tiiviys varmistettiin tiivisteellä, joka oli tyhjiökumirenkaan muodossa, jonka poikkileikkaus oli suorakaiteen muotoinen. Yläpuoliskolla oli pienempi säde, ja se peitettiin puolipallon muotoisella 1 mm paksulla ulkoverkolla lämmöneristyksen aikaansaamiseksi. Kuorien pinnat kiillotettiin ja käsiteltiin erityisten optisten ominaisuuksien saamiseksi [n. 1] . Hermeettisen kotelon sisäpuolelle asetettiin: sähkökemiallisten lähteiden lohko ( hopea-sinkkiakut ); radiolähetin PS-1; puhallin , joka kytkeytyy päälle lämpöreleellä yli +30 °С lämpötiloissa ja sammuu, kun lämpötila laskee +20 ... 23 °С ; lämpörele ja lämpöohjausjärjestelmän ilmakanava; sisäisten sähköautomaattien kytkinlaitteet; lämpötila- ja paineanturit; sisäinen kaapeliverkko. Paino - 83,6 kg . Virtalähteiden massa oli noin 50 kg [4] [5] [6] [6] [7] [8] .
Ylemmässä puolikuoressa kaksi kulmavibroantennia sijaitsi ristikkäin , taaksepäin päin; kumpikin koostui kahdesta käsivarresta, jotka olivat 2,4 m pitkät ( VHF - antenni) ja kumpikin 2,9 m ( HF -antenni), käsivarsien välinen kulma parissa oli 70 °; varret nostettiin vaadittuun kulmaan jousimekanismilla kantoraketista irrottamisen jälkeen. Tällainen antenni tuotti lähes tasaista säteilyä kaikkiin suuntiin, mikä vaadittiin vakaaseen radiovastaanottoon, koska satelliitti ei ollut suunnattu. Edessä puolikuoressa oli neljä pistorasiaa antennien asennusta varten painetiivisteliittimillä ja täyttöventtiilin laipalla. Takaosan kuoren puolikkaassa oli estävä kantakosketin, johon sisältyi autonominen virtalähde satelliitin irrottamisen jälkeen kantoraketista, sekä testijärjestelmän liittimen laippa. Antennien suunnittelua ehdotti teknisten tieteiden tohtori G. T. Markov ( MPEI ); antennitöitä suorittivat OKB-1-laboratorion työntekijät M. V. Krayushkinin [4] [9] [6] [7] johdolla .
Sputnik-1-radiolähetin (D-200-radioasema) lähetti radioaaltoja vuorotellen kahdella taajuudella: 20,005 ja 40,002 MHz (signaalin lähettäminen toisella lähettimellä vastasi taukoa toisessa, vaihtoa useiden kymmenesosien välein toinen suoritettiin sähkömekaanisella releellä). Hopeasinkkiparistoja käytettiin lähettimien, releiden ja tuulettimen virtalähteenä (hehkulamppu - 5 kennoa STsD-70, 140 Ah , 7,5 V ; anodiakku - 86 kennoa STsD-18, 30 Ah , 130 V ; akku kehittäjä - All -Venäjän virtalähteiden tutkimuslaitos , johtaja N. S. Lidorenko . Lähettimien jatkuva toiminta jatkui 21 päivää laukaisun jälkeen. Nämä paristot muodostivat noin 60 % satelliitin massasta, ja ne ympäröivät lähetintä, joka sijaitsee akselilla Kahdeksankulmainen "mutteri" -rakenne. Yli 10 kg satelliitin massassa oli jalometallia - akkujen sisältämää hopeaa. Raskaiden virtalähteiden tarve johtui ensinnäkin putkien käytöstä transistorilähettimien sijaan (joka puolestaan oli perusteltua toimintavarmuutta koskevilla näkökohdilla mahdollisessa lämpötilassa aluksella yli +50 °C ; toiseksi amatööriradiovastaanottoon (ammattiradioasemien signaalin vastaanottoon) suunniteltujen lähettimien suhteellisen korkea lähtöteho 100 kertaa pienempi lähetinteho, noin 10 mW , riittäisi ). Kummankin lähettimen virrankulutus oli noin 7 W , lähtöteho 1 W. Radioasema kehitettiin NII-885 :ssä [n. 2] OKB-1 MOP :n tilaama valtion radioelektroniikan komitea . Kehityksen suoritti laboratorio nro 12 NII-885 tammi-maaliskuussa 1957, laboratorion 12 johtajasta V. I. Lapposta tuli radioaseman johtava kehittäjä . Radioaseman pääparametrien valinnan perustuen radioaaltojen ennustettuun etenemiseen ionosfäärissä tekivät V. I. Lappo ja laboratorion nro 144 (Radioaaltojen etenemisen laboratorio) NII-885 K. I. Gringauz johtaja . Ennuste tehtiin lentokonelennoilla tehtyjen kokeiden perusteella [5] [6] [7] .
Ensimmäisen satelliitin lentoa edelsi monien tutkijoiden ja suunnittelijoiden pitkä työ. Hän oli yksi ensimmäisistä, joka kehitti suihkuvoiman teorian artikkeleissaan [noin. 3] Konstantin Eduardovich Tsiolkovski . Hän ennusti nestemäisten polttoaineiden rakettien, keinotekoisten maasatelliittien ja kiertorata-asemien ilmestymistä. Tsiolkovski oli ideoidensa aktiivinen popularisoija ja jätti jälkeensä monia seuraajia. Satelliitin suunnitteli Mihail Klavdievitš Tikhonravov ja hänen ryhmänsä [10] . Sergei Pavlovich Korolev oli merkittävässä roolissa satelliitin luomista ja laukaisua koskevien töiden organisoinnissa .
1. maaliskuuta 1921 perustettiin Neuvostoliiton ensimmäinen organisaatio, joka aloitti tutkimus- ja kehitystyön rakettitekniikan alalla. Aluksi organisaatiota kutsuttiin " N. I. Tikhomirovin keksintöjen kehittämisen laboratorioksi " ja vuodesta 1928 lähtien - kaasudynaamiseksi laboratorioksi (GDL) . Laboratorion ensimmäiset työt olivat kiinteän polttoaineen ammukset ja ilma- alusten tehostimet , ja vuodesta 1929 lähtien GDL alkoi Valentin Pavlovich Glushkon johdolla kehittää ja testata ensimmäisiä kotimaisia nestemäisiä polttoaineita käyttäviä rakettimoottoreita [11] [12] [ 13] .
Syksyllä 1931 Osoaviakhimissa perustettiin tieteellinen ja kokeellinen ryhmä GIRD (Group for the Study of Jet Propulsion) : 15. syyskuuta 1931 - Moskovassa, 13. marraskuuta 1931 - Leningradissa ja myöhemmin Bakussa, Tiflisissä, Arkangelissa. jne. [14] [ 15] [16]
Sergei Pavlovich Korolev nimitettiin Moskovan ryhmän (MosGIRD) johtajaksi . MosGIRD:n osana työskenteli 4 prikaatia, joita johtivat Friedrich Arturovich Tsander , Mikhail Klavdievich Tikhonravov , Juri Aleksandrovich Pobedonostsev ja Sergei Pavlovich Korolev. Ryhmän työ kiinnosti armeijaa, ja vuonna 1932 GIRD sai lisärahoitusta, tilat, tuotanto- ja koetilat. 17. elokuuta 1933 klo 19:00 Moskovan aikaa konepajaradalla kylän lähellä. Nakhabino , Krasnogorskin piiri, Moskovan alue, Neuvostoliiton ensimmäinen raketti GIRD-09- rakettimoottorilla , jonka suunnitteli Mihail Klavdievich Tikhonravov [14] [15] [16] , laukaistiin onnistuneesti .
LenGIRDin järjestivät Yakov Isidorovich Perelman , Nikolai Alekseevich Rynin , Vladimir Vasilievich Razumov ym. Vuonna 1932 ryhmässä oli 400 henkilöä. Alkuperäisten kokeellisten rakettien luominen, rakettiteknologian teoreettisten luentojen kurssien kehittäminen ja kokeiden suorittaminen ylikuormituksen vaikutuksen tutkimiseksi eläimiin tehtiin yhteistyössä GDL:n asiantuntijoiden kanssa [15] .
21. syyskuuta 1933 MosGIRD, LenGIRD ja GDL yhdistettiin RNII RKKA:n suihkututkimuslaitokseksi . Useiden vuosien ajan RNII loi ja testasi useita kokeellisia ballistisia ja risteilyohjuksia eri tarkoituksiin sekä TTRD- , LRE- ja ohjausjärjestelmiä niitä varten. Vuonna 1937 pidätettiin tukahduttamistoimien seurauksena Jet Research Instituten johtaja I. T. Kleymenov , hänen sijaisensa G. E. Langemak , instituutin työntekijät S. P. Korolev , V. P. Glushko ja muut. I. T. Kleymenov ja G. E. Langemak ammuttiin, S. P. Korolev ammuttiin. 10 vuodeksi (uuden tuomion mukaan 8 vuoden lisäoikeudenkäynnin jälkeen) pakkotyöleirillä oikeuksien menetyksellä viideksi vuodeksi ja omaisuuden takavarikointi. Instituutti muutettiin NII-3:ksi (vuodesta 1944 NII-1 ), jonka työntekijät keskittyivät rakettien kehittämiseen ja loivat yhdessä V. F. Bolkhovitinovin johtaman OKB-293 :n kanssa BI-1- ohjusten sieppaajan [17] .
Sorto ja toinen maailmansota hidastivat työtä Neuvostoliitossa, mikä oli tärkeää avaruustutkimuksen kannalta. Siitä huolimatta rakettitekniikan kehityksen seurauksena koulutettiin Neuvostoliiton asiantuntijoita, jotka 1940-luvun lopulla pystyivät johtamaan Neuvostoliiton avaruusohjelmaa - S. P. Korolev, V. P. Glushko, M. K. Tikhonravov , A. M. Isaev , V. P. Mishin , N. A. Pilyugin , L. A. Voskresensky , B. E. Chertok ja muut
13. toukokuuta 1946 I. V. Stalin allekirjoitti asetuksen tieteen ja teollisuuden rakettialan perustamisesta Neuvostoliittoon. S.P. Korolev nimitettiin elokuussa pitkän kantaman ballististen ohjusten pääsuunnittelijaksi [18] [n. 4] . Vuonna 1947 Saksassa koottujen V-2-rakettien lentokokeet merkitsivät alkua Neuvostoliiton työlle ulkomaisen rakettitekniikan kehittämiseksi [n. 5] . Raketilla " V-2 " oli seuraavat pääominaisuudet:
Tasaisen lennon aktiivisella paikalla varmisti autonominen ohjausjärjestelmä.
Vuonna 1948 R-1- rakettia , joka oli täysin Neuvostoliitossa valmistetun V-2:n muunneltu analogi, testattiin jo Kapustin Yarin harjoituskentällä. Samana vuonna annettiin hallituksen asetukset R-2- ohjuksen kehittämisestä ja testaamisesta, jonka lentoetäisyys on enintään 600 km, sekä ohjuksen suunnittelusta, jonka kantama on enintään 3000 km ja taistelukärjen massa 3 tonnia. Vuonna 1949 R-1-raketteja alettiin käyttää avaruustutkimuksen kokeiden suorittamiseen korkean korkeuden laukaisuista. R-2-ohjuksia testattiin jo vuonna 1950, ja vuonna 1951 ne otettiin käyttöön.
R-5- raketin luominen, jonka kantama on jopa 1200 km, oli ensimmäinen tauko V-2-tekniikasta. Näitä ohjuksia testattiin vuonna 1953, ja tutkimus aloitettiin välittömästi niiden käyttämiseksi ydinaseiden kantajana. Atomipommin automatisointi yhdistettiin rakettiin, itse rakettia muutettiin sen luotettavuuden lisäämiseksi perusteellisesti. Yksivaiheinen keskipitkän kantaman ballistinen ohjus sai nimekseen R-5M. 2. helmikuuta 1956 laukaistiin maailman ensimmäinen ydinpanoksella varustettu raketti.
Helmikuun 13. päivänä 1953 annettiin ensimmäinen asetus, joka velvoitti aloittamaan kaksivaiheisen mannertenvälisen ballistisen ohjuksen, jonka kantama on 7-8 tuhatta km [19] . Aluksi oletettiin, että tästä ohjuksesta tulisi samankokoisen atomipommin kantaja, joka asennettiin R-5M:ään. Välittömästi ensimmäisen lämpöydinpanoksen testin jälkeen 12. elokuuta 1953 vaikutti siltä, että tällaisen pommin kantoraketin luominen tulevina vuosina oli epärealistista. Mutta saman vuoden marraskuussa Korolev piti lähimpien sijaistensa kokouksen, jossa hän sanoi:
Keskikokoisen koneenrakennuksen ministeri, joka on myös ministerineuvoston varapuheenjohtaja, Vjatšeslav Aleksandrovitš Malyshev , tuli yllättäen luokseni . Kategoriassa muodossa hän ehdotti, että "unohdettaisiin mannertenvälisen ohjuksen atomipommi". Hän sanoi, että vetypommin suunnittelijat lupasivat hänelle vähentää sen massaa ja nostaa sen 3,5 tonniin rakettiversiota varten.
- (kokoelma "First Space", s. 15)Tammikuussa 1954 pidettiin pääsuunnittelijoiden kokous, jossa kehitettiin perusperiaatteet raketin ja maapohjaisten laukaisulaitteiden sijoittelulle . Perinteisen laukaisualustan hylkääminen ja jousituksen käyttö käytöstä poistetuissa ristikoissa mahdollisti raketin alaosan lataamatta jättämisen ja sen massan pienentämisen. Ensimmäistä kertaa V-2:sta lähtien perinteisesti käytetyt kaasusuihkuperäsimet hylättiin, ne korvattiin kahdellatoista ohjausmoottorilla, joiden oli tarkoitus toimia samanaikaisesti vetomoottoreina - toiselle vaiheelle aktiivisen lennon viimeisessä vaiheessa. .
Hallitus antoi 20. toukokuuta 1954 asetuksen kaksivaiheisen mannertenvälisen R-7-raketin kehittämisestä. Ja jo 27. toukokuuta Korolev lähetti puolustusteollisuusministeri D. F. Ustinoville muistion keinotekoisten satelliittien kehittämisestä ja mahdollisuudesta laukaista se tulevalla R-7-raketilla. Teoreettinen perustelu tällaiselle kirjeelle oli sarja tutkimuspapereita "Maan keinotekoisen satelliitin luomista koskeva tutkimus", joka suoritettiin vuosina 1950-1953 Puolustusministeriön Tutkimusinstituutissa-4:n johdolla . M. K. Tikhonravov .
Neuvostoliiton ministerineuvosto hyväksyi kehitetyn uuden asettelun raketin hankkeen 20. marraskuuta 1954. Oli tarpeen ratkaista monia uusia tehtäviä mahdollisimman pian, joihin kuului itse raketin kehittämisen ja rakentamisen lisäksi laukaisupaikan valinta, laukaisutilojen rakentaminen, kaikkien tarvittavien palvelujen käyttöönotto ja koko 7000 kilometrin lentoradan varustelu havaintopisteineen.
Ensimmäinen rakettikompleksi R-7 suunniteltiin ja rakennettiin OKB-1 :ssä [20] . Kaksivaiheisen ballistisen ohjuksen R-7 kehittämistä koskevan asetuksen mukaan, joka on päivätty 20. toukokuuta 1957, OKB-1 NII-88:sta tuli johtava kehittäjä. Vuosina 1955-1956 Leningradin metallitehtaalla suoritettiin kompleksin laukaisutilojen autonomiset testit . Samanaikaisesti 12. helmikuuta 1955 annetun hallituksen asetuksen mukaisesti NIIP-5:n rakentaminen aloitettiin Tyura-Tamin aseman alueella . Kun tehtaan ensimmäinen raketti oli jo koottu, tehtaalla vieraili N. S. Hruštšovin johtama politbyroon pääjäsenten valtuuskunta. Raketti teki mahtavan vaikutuksen paitsi Neuvostoliiton johtoon myös johtaviin tiedemiehiin.
Me [ydintutkijat] luulimme, että meillä oli suuri mittakaava, mutta näimme siellä jotain, suuruusluokkaa suurempaa. Ilahduin valtavasta, paljaalla silmällä näkyvästä teknisestä kulttuurista, satojen korkeasti koulutettujen ihmisten koordinoidusta työstä ja heidän lähes jokapäiväisestä, mutta hyvin asiallisesta suhtautumisestaan niihin fantastisiin asioihin, joita he käsittelivät...
- (kokoelma "First Space", s. 18)Hallitus allekirjoitti 30. tammikuuta 1956 asetuksen luomisesta ja kiertoradalle laskemisesta vuosina 1957-1958. "Objekti" D "" - 1000-1400 kg painava satelliitti, joka kuljettaa 200-300 kg tieteellisiä laitteita. Laitteiden kehittäminen uskottiin Neuvostoliiton tiedeakatemialle, satelliitin rakentaminen annettiin OKB-1:lle ja laukaisu uskottiin puolustusministeriölle. Vuoden 1956 loppuun mennessä kävi selväksi, että luotettavia laitteita satelliitille ei voitu luoda vaaditussa ajassa.
14. tammikuuta 1957 Neuvostoliiton ministerineuvosto hyväksyi R-7-lentokoneohjelman . Samanaikaisesti Korolev lähetti muistion ministerineuvostolle, jossa hän kirjoitti, että huhti-kesäkuussa 1957 kaksi satelliittiversion rakettia voitiin valmistaa "ja laukaista välittömästi mannertenvälisen ohjuksen ensimmäisten onnistuneiden laukaisujen jälkeen". Helmikuussa rakennustyöt testipaikalla olivat vielä kesken, kaksi ohjusta oli jo valmiina lähetettäväksi. Korolev, vakuuttunut orbitaalilaboratorion tuotannon epärealistisesta ajoituksesta, lähettää hallitukselle odottamattoman ehdotuksen:
Siellä on viestejä [n. 6] , että kansainvälisen geofysiikan vuoden yhteydessä Yhdysvallat aikoo laukaista satelliitteja vuonna 1958. Meillä on riski menettää prioriteetti. Monimutkaisen laboratorion - kohteen "D" sijasta ehdotan yksinkertaisen satelliitin laukaisemista avaruuteen.
Tämä ehdotus hyväksyttiin 15. helmikuuta.
R-7-kokeetEnsimmäinen raketti R-7 nro M1-5 toimitettiin testipaikan tekniselle paikalle maaliskuun alussa 1957 ja vietiin laukaisualustalle nro 1 5. toukokuuta. Laukaisuvalmistelut kestivät viikon, tankkaus aloitettiin kahdeksantena. päivä.
Laukaisu tapahtui 15. toukokuuta klo 19:00 paikallista aikaa. Laukaisu sujui hyvin, mutta lennon 98. sekunnissa yksi sivumoottoreista epäonnistui, vielä 5 sekunnin kuluttua kaikki moottorit sammuivat automaattisesti ja raketti putosi 300 km alusta. Onnettomuuden syynä oli korkeapaineisen polttoaineputken paineen alentamisesta aiheutunut tulipalo. Toinen raketti, R-7 No. 6L, valmisteltiin saatujen kokemusten perusteella, mutta sitä ei voitu laukaista ollenkaan. Kesäkuun 10.-11. päivänä tehtiin toistuvia laukaisuyrityksiä, mutta viimeisillä sekunneilla suoja-automatiikka toimi. Kävi ilmi, että syynä oli typenpoistoventtiilin virheellinen asennus ja päähappiventtiilin jäätyminen. Heinäkuun 12. päivänä R-7 No. M1-7 -raketin laukaisu epäonnistui jälleen, tämä raketti lensi vain 7 kilometriä. Syynä tällä kertaa oli oikosulku kehoon yhdessä ohjausjärjestelmälaitteessa, jonka seurauksena ohjausmoottoreihin lähetettiin väärä komento, raketti poikkesi merkittävästi kurssista ja poistui automaattisesti.
Lopulta 21. elokuuta 1957 suoritettiin onnistunut laukaisu, raketti nro 8L läpäisi normaalisti koko lennon aktiivisen vaiheen ja saavutti määritellyn alueen - koepaikan Kamtšatkassa. Sen pääosa paloi täysin palaessaan ilmakehän tiheisiin kerroksiin, tästä huolimatta TASS ilmoitti 27. elokuuta mannertenvälisen ballistisen ohjuksen luomisesta Neuvostoliittoon . Syyskuun 7. päivänä suoritettiin raketin toinen täysin onnistunut lento, mutta pääosa ei taaskaan kestänyt lämpötilakuormitusta, ja Korolev ryhtyi valmistautumaan avaruuslaukaisuun. B. E. Chertokin mukaan viiden ohjuksen lentokokeiden tulokset osoittivat, että taistelukärki vaati radikaalia tarkistusta, joka kesti vähintään kuusi kuukautta. Siten taistelukärkien tuhoaminen avasi tien Ensimmäisen yksinkertaisimman Sputnikin laukaisulle [22] .
PS-1:n suunnittelu aloitettiin marraskuussa 1956, ja syyskuun alussa 1957 se läpäisi viimeiset testit tärinätelineessä ja lämpökammiossa. Satelliitti suunniteltiin laitteeksi, jossa on kaksi radiomajakkaa lentoradan mittauksia varten. Yksinkertaisimman satelliitin lähettimien (20 MHz ja 40 MHz [7] ) taajuusalueet valittiin siten, että radioamatöörit voisivat vastaanottaa satelliittisignaalin ilman laitteiston päivitystä.
G. M. Grechkon muistelmien mukaan Sputnik-1:n kiertoradalle laukaisun liikeradan laskelmat suoritettiin ensin sähkömekaanisilla laskentakoneilla , jotka olivat rakenteeltaan samanlaisia kuin koneiden lisääminen , ja vasta laskennan viimeisissä vaiheissa käytettiin BESM-1- tietokonetta [24] .
Syyskuun 22. päivänä R-7-raketti nro 8K71PS (M1-PS Sojuz-tuote) saapui Tyura-Tamiin. Vakiojärjestelmiin verrattuna sitä kevennettiin merkittävästi: massiivinen taistelukärki korvattiin siirtymällä satelliittiin, radio-ohjausjärjestelmän laitteet ja yksi telemetriajärjestelmistä poistettiin ja moottoreiden automaattinen sammutus yksinkertaistettiin; seurauksena raketin massa pieneni 7 tonnia.
Syyskuun 26. päivänä NSKP:n keskuskomitean puheenjohtajisto päätti laukaista satelliitin lokakuun puolivälissä [n. 7] .
Korolev allekirjoitti 2. lokakuuta tilauksen PS-1:n lentokokeista ja lähetti valmiusilmoituksen Moskovaan. Vastausohjeita ei tullut, ja Korolev päätti itsenäisesti sijoittaa raketin satelliitin kanssa lähtöasentoon.
Perjantaina 4. lokakuuta klo 22.28.34 Moskovan aikaa (19.28.34 GMT) laukaistiin onnistuneesti. 295 sekuntia laukaisun jälkeen PS-1 ja 7,5 tonnia painavan raketin keskuslohko (vaihe II) laukaistiin elliptiselle kiertoradalle, jonka korkeus oli 947 km apogeessa ja 288 km perigeessa. Tässä tapauksessa apogee oli eteläisellä ja perigee - pohjoisella taivaanpuoliskolla [6] . 314,5 sekuntia laukaisun jälkeen suojakartio [ 25] pudotettiin ja Sputnik erottui kantoraketin toisesta vaiheesta, ja hän antoi äänensä. "Piippaus! Piippaus! - niin kuulosti hänen kutsumerkkinsä. Heidät jäätiin kiinni harjoituskentällä 2 minuuttia, sitten Sputnik meni horisontin taakse. Kosmodromin ihmiset juoksivat ulos kadulle huutaen "Hurraa!", järkyttivät suunnittelijoita ja armeijaa. Ja ensimmäisellä kiertoradalla kuului TASS - viesti : "Tutkimuslaitosten ja suunnittelutoimistojen suuren kovan työn tuloksena on luotu maailman ensimmäinen maan keinotekoinen satelliitti."
Vasta saatuaan ensimmäiset Sputnikin signaalit tulivat telemetrian tietojenkäsittelyn tulokset ja kävi ilmi, että vain sekunnin murto-osa erotti epäonnistumisesta. Ennen käynnistystä G-lohkon moottori "viivästyi", ja järjestelmään siirtymisaikaa valvotaan tiukasti, ja jos se ylittyy, käynnistys peruuntuu automaattisesti. Lohko meni tilaan alle sekuntia ennen tarkistusaikaa. Lennon 16. sekunnissa säiliön tyhjennysjärjestelmä (SES) epäonnistui ja kerosiinin lisääntyneen kulutuksen vuoksi keskusmoottori sammui 1 sekunnin arvioitua aikaa aikaisemmin. B. E. Chertokin muistelmien mukaan: "Vähän enemmän - ja ensimmäistä kosmista nopeutta ei voitu saavuttaa. Mutta voittajia ei tuomita! Hienoja asioita on tapahtunut!” [18] .
Sputnik-1 :n kiertoradan kaltevuus oli noin 65 astetta, mikä tarkoitti, että Sputnik-1 lensi suunnilleen napapiirin ja Etelämantereen välillä , johtuen Maan pyörimisestä jokaisen kierroksen aikana ja siirtyi pituusasteen suhteen 24 astetta [26] : 37 . Sputnik-1:n kiertoaika oli aluksi 96,2 minuuttia, sitten se väheni vähitellen kiertoradan pienenemisen vuoksi [27] , esimerkiksi 22 päivän kuluttua siitä tuli 53 sekuntia lyhyempi [6] . 16. lokakuuta 1957 All-Union Society for the Proprogation of Political and Scientific Knowledge (Tietoyhdistyksen edeltäjä ) piti illan Hall of Columnsissa ensimmäisen keinotekoisen maapallon laukaisun kunniaksi, jolla erityisesti Neuvostoliiton tiedeakatemian presidentti A. N. Nesmeyanov [28] .
A.N. Nesmeyanov :
Meille, sosialismin maan tiedemiehille, satelliitin laukaisu on kaksinkertainen juhla: se juhlii uuden aikakauden syntymää ihmiskunnan luonnonvalloituksessa – ihmiskunnan olemassaolon avaruusaikaa – ja juhlaa. Neuvostoliiton tieteen rohkeasta kypsyydestä.
- ("Science and Life" -lehti, nro 11, 1957, s. 30)Ensimmäisen keinotekoisen maasatelliitin laukaisupäivä osui seuraavan kansainvälisen astronautiikkakongressin avajaisiin Barcelonassa. Akateemikko Leonid Ivanovitš Sedov teki sensaatiomaisen ilmoituksen Sputnik-1:n laukaisemisesta kiertoradalle. Koska Neuvostoliiton avaruusohjelman johtajat olivat työskentelyn salaisuuden vuoksi tuntemattomia laajoissa piireissä, Leonid Ivanovich Sedov tuli tunnetuksi maailmanyhteisölle "Sputnikin isänä" [29] .
B. E. Chertokin mukaan yleisesti hyväksytty ajatus siitä, että itse satelliitti olisi nähtävissä paljaalla silmällä, on virheellinen. Satelliitin heijastava pinta oli liian pieni visuaaliseen havainnointiin, ja jopa ihanteellisissa olosuhteissa itse satelliitti havaittiin kuudennen magnitudin kohteena eli paljaalla silmällä näkyvyyden rajalla [30] . Itse asiassa visuaalisesti ei havaittu itse satelliittia, vaan suurempi kohde, kantoaallon toinen vaihe, joka astui samalle kiertoradalle kuin itse satelliitti [22] . Askelma oli näkyvissä 1. magnitudin kohteena [30] . Tekhnika-Youth- lehti väitti, että auringon valaisema satelliitti voidaan nähdä aamulla ja illalla ilman, että se olisi osoittanut optisten instrumenttien tarvetta [31] . Tällaisissa Neuvostoliiton julkaisuissa, kuten "Military Knowledge", " Radio ", " Nuori teknikko ", vuonna 1957 ilmoitettiin kuitenkin suoraan, että Sputnik-1 havainnoitiin optisilla instrumenteilla , mitään ei sanottu mahdollisuudesta tarkkailla paljaalla silmällä [ 32] :2 [26] :37 [25] :37 .
Satelliitti lensi 92 päivää, tammikuun 4. päivään 1958 saakka, tehden 1440 kierrosta Maan ympäri (noin 60 miljoonaa km), ja sen radiolähettimet toimivat kolme viikkoa laukaisun jälkeen. Ilmakehän ylempiä kerroksia vastaan kohdistuneen kitkan vuoksi satelliitti menetti nopeutta, joutui ilmakehän tiheisiin kerroksiin ja paloi ilmaan kohdistuvan kitkan vuoksi.
Sputnikin kantoraketin (tunnetaan myös nimellä SL-1 R/B) suurempi ja vähemmän tiheä toinen vaihe poistui Sputnikin edellä 1. joulukuuta 1957 ja suoritti 882 kierrosta Maan ympäri [33] [34] [35] .
Aloitustavoitteet:
Radiosignaalin luonteen tutkiminen ja kiertoradan optiset havainnot tuottivat tärkeää tieteellistä tietoa. Satelliittien optisen havainnoinnin tehtävä annettiin Moskovan valtionyliopiston P. K. Sternbergin mukaan nimetyn valtion tähtitieteellisen instituutin henkilökunnalle [36] . V. G. Kurt , P. V. Shcheglov ja V. F. Esipov kehittivät havaintotekniikan satelliittikoordinaattien tarkalla määrittämisellä aikaviittauksella. Tätä tarkoitusta varten sovitettiin NAFA- ilmakuvauskamera 10 senttimetrin linssillä, tarkat aikavälit mitattiin sähkökontakteilla varustetulla merikronometrillä . Filmin kehittämisen jälkeen satelliitin jäljet "sidottiin" tähtien koordinaatteihin mittamikroskoopilla, minkä jälkeen määritettiin manuaalisesti (mekaanisilla laskukoneilla) kuusi kiertoradan parametria. Laskenta kesti 30-60 minuuttia. V. G. Kurt ja P. V. Shcheglov tekivät Sputnik-1:n kiertoradan valokuvahavaintoja päivittäin kahden viikon ajan Tashkentissa Uzbekistanin tiedeakatemian tähtitieteellisestä observatoriosta. Ratamuutosten luonne mahdollisti alustavan arvion ilmakehän tiheydestä kiertoradan korkeuksilla, sen korkea arvo (noin 10 8 atomia/cm³) tuli geofyysikoille suurena yllätyksenä. Ilmakehän korkeiden kerrosten tiheyden mittaustulokset mahdollistivat satelliittien hidastuvuusteorian luomisen, jonka perustan loi M. L. Lidov [37] .
Välittömästi laukaisun jälkeen tämä tapahtuma kiinnitti äskettäin perustetun Kiirunan geofysiikan observatorion (nykyinen Ruotsin avaruusfysiikan instituutti ) ruotsalaisten tutkijoiden huomion [38] . Bengt Hultqvistin johdolla ionosfäärin elektronisen kokonaiskoostumuksen mittaukset suoritettiin Faraday-ilmiön avulla . Seuraavien satelliittien laukaisujen aikana tällaisia mittauksia jatkettiin.
Seuran tietueetEnsimmäisen satelliitin laukaisu asetti useita ennätyksiä.
Kaikki nämä ennätykset rikkoivat seuraavan Sputnik 2 - kiertoradan avaruusaluksen .
Satelliitin korkeuslentoparametrit eivät tuolloin olleet enää ennätyksellisiä, sillä vuotta aiemmin (20.9.1956) amerikkalainen Jupiter-S- raketti lensi osana testiä 1097 km:n korkeuteen. ja 21. elokuuta 1957 Neuvostoliiton kantoraketti R-7 teki onnistuneen koelennon ballistisella lentoradalla , jonka enimmäiskorkeus oli yli 1300 km [42] . Mutta tässä kokeessa tehtävänä ei ollut lentää mahdollisimman korkealle, vaan pysyä avaruudessa mahdollisimman pitkään ja osoittaa näkyvästi Maan keinotekoisen satelliitin mahdollisuus.
Satelliittisignaalit olivat lennätinpurskeina (”piippauksina”), joiden kesto oli noin 0,4 sekuntia [5] (muiden lähteiden mukaan noin 0,3 sekuntia [27] [43] ) ja saman pituisia taukoja [5 ]. ] . Purske yhdellä taajuudella (20 MHz) vastasi taukoa toisella (40 MHz) ja päinvastoin; manipulointi suoritettiin sähkömekaanisilla releillä, jotka kestivät lähettimien 21 vuorokauden ajan useita miljoonia kytkentöjä. "Piippausten" ja niiden välisten taukojen kesto määritettiin paineensäätöantureilla (tynnyrirele, jonka vastekynnys on 250 mm Hg ) ja lämpötilalla (lämpörele vastekynnyksillä +50 °С ja 0 °С ), jotka antoivat yksinkertainen kotelon tiiviyden ja lämpötilan säätö PS:n sisällä [30] [5] . Käytön aikana satelliittikotelon paine ja lämpötila pysyivät normaaleissa rajoissa, barorele ja lämpörele eivät käynnistyneet. Jokaisen lähettimen teho oli noin 1 W. Säteilyparametrit (teho, taajuudet) valittiin Neuvostoliiton ja ulkomaisten radioamatöörien laajalti käytettyjen vastaanottimien perusteella, jotta saataisiin uutta tietoa ionosfäärin rakenteesta massaamatöörihavainnoista (signaalien ilmestymis- ja katoamisajan erot). kahdella taajuudella, signaalien suhteellinen taso, Doppler-siirtymä) . VHF-signaalin taajuus ( 40,002 MHz ) on amatööriseitsemän metrin alueen rajalla, eikä se heijastu ionosfääristä leveässä kartiossa; HF-signaalin taajuus ( 20,005 MHz ), vaikka se on korkeampi kuin ionosfäärin F-kerroksen ennustettu kriittinen taajuus talvipäivällä 1957-1958 (jopa 15 MHz ), on silti tarpeeksi lähellä sitä, jotta signaali käy läpi merkittävä vaimennus F-kerroksessa (noin 10 dB ), ja se heijastui vinosti. Näin ollen olosuhteet satelliittiradiosignaalien etenemiselle ionosfäärissä kahdella käytetyllä taajuudella olivat merkittävästi erilaiset ja mahdollistivat maanpäällisten havaintojen (mukaan lukien radioamatöörien massahavainnot) ääntelemiseksi ionosfääristä "läpi ja läpi". mikä oli mahdotonta ennen satelliitin laukaisua [5] .
Satelliittisignaalien vastaanotto suoritettiin luotettavasti tavanomaisilla radioamatöörilaitteilla jopa 2-3 tuhannen kilometrin etäisyydellä; erittäin pitkän kantaman vastaanottotapauksia kirjattiin jopa 10 tuhannen kilometrin etäisyydeltä [5] . Lähettimen manipulaattori osoitti epänormaalia käyttäytymistä, joka koostui tasaisesta asteittaisesta lähettimien kytkentätaajuuden noususta, joka päättyi yhden tai molempien lähettimien siirtymiseen samanaikaisesti jatkuvaan lähetystilaan; kytkentätaajuuden nousu alkoi heti satelliitin kiertoradalle saapumisen jälkeen ja saavutti 30–40 % ensimmäisen 4,5 lentopäivän aikana . Syy tähän on edelleen tuntematon. Samoin kytkentätaajuus muuttui samantyyppisellä radioasemalla toisella satelliitilla , joka laukaistiin kuukautta myöhemmin [5] .
Satelliittien äänien tallennuksella, joka oli editoitu yhdessä D. Šostakovitšin melodian kanssa kappaleeseen " Isänmaa kuulee ", käytettiin liittovaltion radion " Viimeisimmät uutiset " radiolähetyksen alkua [44] [45] .
Sinä yönä, kun Sputnik ensimmäisen kerran jäljitti taivaan, minä (...) katsoin ylös ja ajattelin tulevaisuuden ennaltamääräystä. Loppujen lopuksi tuo pieni liekki, joka liikkui nopeasti taivaan reunasta reunaan, oli koko ihmiskunnan tulevaisuus. Tiesin, että vaikka venäläiset ovat erinomaisia pyrkimyksissään, seuraamme pian heitä ja otamme heidän oikean paikkansa taivaalla (...). Se valo taivaalla teki ihmiskunnasta kuolemattoman. Maa ei silti voinut jäädä paratiisiimme ikuisesti, sillä jonain päivänä sitä saattaa odottaa kuolema kylmästä tai ylikuumenemisesta. Ihmiskunta käskettiin tulla kuolemattomaksi, ja tuo valo taivaalla ylläni oli ensimmäinen välähdys kuolemattomuudesta.
Siunasin venäläisiä heidän rohkeudestaan ja odotin, että presidentti Eisenhower luo NASAn pian näiden tapahtumien jälkeen.
- Ray Bradbury [24]Virallisesti Sputnik 1:n, kuten Sputnik 2 :n , käynnisti Neuvostoliitto kansainvälistä geofysikaalista vuotta koskevien sitoumustensa mukaisesti . Sputnik-1:n radioaaltojen emissio mahdollisti ionosfäärin ylempien kerrosten tutkimisen , koska ennen ensimmäisen satelliitin laukaisua oli mahdollista havaita vain radioaaltojen heijastuminen ionosfäärin alapuolella olevilta alueilta. ionosfäärin kerrosten maksimiionisaatioalue.
Satelliitilla oli suuri poliittinen merkitys. Koko maailma näki hänen lentonsa, hänen lähettämänsä signaalin saattoi kuulla kuka tahansa radioamatööri kaikkialla maailmassa. Radiolehti julkaisi etukäteen yksityiskohtaiset suositukset signaalien vastaanottamiseksi avaruudesta [46] [47] . Tämä oli vastoin ajatusta Neuvostoliiton vahvasta teknisestä jälkeenjääneisyydestä . Ensimmäisen satelliitin laukaisu aiheutti raskaan iskun Yhdysvaltojen arvovallalle. United Press raportoi: ”90 prosenttia keinotekoisista maasatelliiteista tuli Yhdysvalloista. Kuten kävi ilmi, 100 prosenttia tapauksesta koski Venäjää…” [48] . Amerikkalaisessa lehdistössä Sputnik 1:tä kutsutaan usein "Punaiseksi kuuksi" [49] . Michiganin kuvernööri G. Mennen Williams kritisoi Dwight Eisenhoweria säkeissä. Ensimmäinen neliso meni suunnilleen näin: "Voi pikku Sputnik, lentää korkealla / Moskovassa tehdyllä torvella, / Sanot maailmalle, että taivas kuuluu kommunisteille, / ja Sam-setä nukkuu" [50] ("Voi pikkuinen" Sputnik, lentää korkealla / Moskovassa tehdyllä piippauksella, / Kerrot maailmalle, että se on Commie-taivas / ja Sam-setä nukkuu." [51] ).
Yhdysvalloissa Wernher von Braunin tiimi laukaisi ensimmäisen keinotekoisen satelliitin " Explorer 1 " 1. helmikuuta 1958 . Vaikka satelliitissa oli 4,5 kg tieteellistä laitteistoa ja 4. vaihe oli osa sen suunnittelua eikä irrotettu telakasta, sen massa oli 13,37 kg - 6 kertaa pienempi kuin PS-1 [52] . Tämän mahdollisti lähettimien pieni teho ja transistorien käyttö , mikä vähensi paristojen painoa huomattavasti. Amerikkalaisen satelliitin avulla tehtiin tieteellinen löytö: Maan säteilyvyö ( Van Allen belt ) löydettiin.
Sputnik-1:n käynnistämisen tulokset antoivat vakavan sysäyksen Internetin kehitykselle : Sputnik-1:n onnistuneen käynnistämisen seurauksena Yhdysvaltain puolustusministeriö vauhditti pakettivälitteisen ARPANET -tietoliikenneverkon kehitystä , verkko perustui Paul Baranin ideoihin, jotka AT & T hylkäsi alun perin mahdottomina toteuttaa. Osittain Sputnik 1:n käynnistämisen seurauksena perustettiin myös Yhdysvaltain puolustusalan edistyneiden tutkimusprojektien virasto [53] .
Uskotaan, että meteori, jonka amerikkalainen laulaja Little Richard näki taivaalla Sydneyn yllä 4. lokakuuta 1957 ja piti sitä jumalallisena merkkinä, oli osia Sputnik-1:n kantoalustasta, joka palasi ilmakehässä [54] .
Muistomerkki maailman ensimmäisen keinotekoisen maasatelliitin tekijöille Moskovassa
Ensimmäisen satelliitin malli testipaikalla
Neuvostoliiton postimerkki ensimmäisen satelliitin kuvalla
Viestilohko omistettu ensimmäisen satelliitin laukaisun 10-vuotispäivälle
Postikortteli omistettu ensimmäisen satelliitin laukaisun 25-vuotispäivälle
Silloin (...) kukaan meistä ei aavistanut, että Korolevin kanssa työskentelemällä osallistuisimme maailman ensimmäisen satelliitin avaruuteen ja pian sen jälkeen ensimmäisen ihmisen laukaisuun.
- B. E. ChertokEnsimmäisen Sputnikin luomisen historia on raketin historia. Neuvostoliiton ja Yhdysvaltojen rakettitekniikka oli saksalaista alkuperää.
- B. E. Chertok (kokoelma "First Space", s. 12)Sanakirjat ja tietosanakirjat | |
---|---|
Bibliografisissa luetteloissa |
| |
Yhdellä raketilla laukaistut ajoneuvot erotetaan toisistaan pilkulla ( , ), laukaisut välipisteellä ( · ). Epäonnistuneet käynnistykset on merkitty kursiivilla. |
keinotekoiset maasatelliitit (maittain) | Ensimmäiset|
---|---|
1950-luku |
|
1960-luku |
|
1970-luku |
|
1980-luku |
|
1990-luku |
|
2000-luku |
|
2010-luku |
|
2020-luku |
|
1 Sekä satelliitti että kantoraketti on kehitetty samassa maassa . 2 Satelliitti laukaistiin saman maan alueelta, jossa se tuotettiin. 3 Satelliitti oli aiemmin toisella lainkäyttöalueella (laukaistiin toisessa maassa). |