КосмоВед

Первый спутник Земли

Параметры полёта первого спутника Земли
Устройство первого спутника Земли

"Спутник-1" - первый спутник Земли в истории человечества, он был запущен в Советском Союзе 4 октября 1957 года, с полигона Тюра-Там, который впоследствии стал космодромом Байконур.
Первый спутник Земли также обозначавшийся как ПС-1 (простейший спутник №1) был выведен на орбиту с помощью ракеты-носителя "Спутник", которая была разработана на основе межконтинентальной баллистической ракеты "Р-7".

Первый спутник Земли

Полёт первого спутника Земли продолжался 90 дней, с течение которых он сделал 1440 витков вокруг нашей планеты.
Над созданием спутника трудился коллектив видных советских учёных во главе с С. П. Королёвым: М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, Н. С. Лидоренко и другие.

Запуск первого спутника Земли на полигоне Тюра-Там (Байконур):

Запуск первого спутника Земли
Сам спутник находится под головным конусовидным обтекателем этой ракеты.

Запуск первого спутника Земли имел воистину огромное значение для всего мира. Полёт первого спутника вокруг Земли наглядно показал людям, что небо не твёрдое и что полёт в Космос вообще возможен...
Смешно звучит?
Но, вы только вдумайтесь - в то время действительно не было никаких наглядных доказательств, были одни только расчёты и уверения учёных! Человек ещё ни разу не выходил за пределы атмосферы нашей родной планеты.

Излишне говорить, какое значение имело то, что именно СССР первым запустил спутник в Космос и что этот запуск был удачным. Политический вес этого события трудно переоценить - всё население планеты увидело, на что способны советская наука и техника. Западные газеты взахлёб писали об этом событии.
Тысячи людей собирались около аппаратуры радиолюбителей, чтобы послушать знаменитое "бип-бип-бип..."

Радиолюбители принимают сигналы первого спутника Земли

А вид летящей точки на фоне звёзд производил неизгладимое впечатление на людей во всём мире и служил лучшим доказательством произошедшего. Люди жадно вглядывались в ночное небо, показывая друг другу крохотную летящую точку.
Наблюдения за первым искусственным спутником Земли

Рассказывать об этом можно долго, но небольшая статья просто не позволяет этого сделать.

Непосредственно на самом спутнике не было научной аппаратуры. Тем не менее, запуск первого спутника Земли позволил получить не только крайне важные технические данные, необходимые для дальнейшего развития космонавтики, но и ценные научные сведения.
К техническим данным относятся как работа всех составных частей ракеты-носителя "Спутник", так и проверка всех расчётов, касающихся траектории движения ракеты и спутника. Также были получены данные о работе всех систем в необычных условиях.

Наиболее любопытными оказались данные, полученные на основании наблюдений за движением первого спутника Земли и параметрами прохождения радиосигналов от него.
Астрономы и радиоинженеры вели наблюдения за тем, как трение об атмосферу влияет на траекторию движения аппарата. На основании этих данных была вычислена плотность атмосферы на орбитальных высотах. Раньше никто и никогда не делал таких измерений - просто было нечем их делать! Все наблюдения велись только с поверхности Земли. А аэростаты поднимались на очень ограниченную высоту.
Большой неожиданностью оказалось то, что на орбитальных высотах атмосфера гораздо плотнее прежних расчётных значений. Это было крайне важно для расчётов траекторий движения последующих космических аппаратов.

На спутнике был установлен радиопередатчик, который выдавал короткие импульсы на двух длинах волн - 20,005 и 40,002 МГц. Длительность сигналов была 0,3 с. Благодаря этому, появилась возможность немного изучить верхние слои ионосферы Земли, следя за прохождением сигналов через неё.
Все более ранние наблюдения ионосферы Земли велись только с её поверхности и выводы основывались на отражении сигналов от нижней части ионосферы. Теперь же появились и данные о прохождении сигналов с известными начальными характеристиками сквозь неё.

Кажется странным, что первый искусственный спутник в истории человечества был способен только на обычный "радиописк". Он не мог передать никакой информации о своём полёте.
И это при том, что уже почти два года существовала целая правительственная програма по созданию космической лаборатории.
Дело в том, что в это время между СССР и США шла настоящая космическая гонка - кто первым запустит первый искусственный спутник Земли.
Поступили сведения, что США готовят запуск первого спутника в следующем, 1958 году. Стояла задача выйти в космос первыми. Подготовка лаборатории требовала времени, а запуск простейшего спутника мог быть произведён быстро. Этим и объясняется устройство первого спутника, который кстати носил кодовое имя ПС-1 (простейший спутник №1).
Задача первыми выйти в космос была выполнена.

А уже 3-го ноября 1957 года Советский Союз запустил второй спутник Земли, уже со множеством научной аппаратуры и первым в мире животным-космонавтом - собакой Лайкой.
США запустили свой спутник только в феврале следующего года. Так что, и первая космическая научная лаборатория тоже была советской.

Параметры полёта первого спутника Земли

Старт ракеты-носителя4 октября 1957 г.
в 19:28:34 по Гринвичу
Окончание полёта спутника4 января 1958 г.
Масса аппарата83,6 кг
Размеры58 сантиметров.наибольший диаметр
Период обращения96,7 минут.
Перигей228 км.от ближашей точки орбиты
до поверхности Земли
Апогей947 км.от самой удалённой точки
орбиты до поверхности Земли
Количество витков1440

Как потом стало ясно из расшифровки телеметрии, от неудачи нас отделяли буквально считанные доли секунды.
На 16 секунде полёт произошёл сбой в системе подачи топлива, что привело к повышенному расходу керосина. Поэтому главный двигатель проработал на одну секунду меньше расчётного времени. Этой секунды могло не хватить для разгона спутника до первой космической скорости и он бы упал на Землю.
Секунда на завершающем шаге рзгона очень важна. Из-за этой секунды спутник был выведен на орбиту, которая была на целых 90 километров ниже расчётной высоты!

Как бы то ни было, первый спутник Земли был успешно выведен на орбиту.
Через 90 дней полёта, 4-го января 1958 года первый спутник Земли вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел. На выставках показывались уже только его копии.

Кстати, надо всё-же сказать, что сам первый спутник был не виден с Земли. Та яркая точка, которую наблюдал весь мир - это гораздо большая по размерам разгонная ступень от ракеты-носителя. Эта ступень некоторое время летела рядом со спутником и служила дополнительным ориентиром для наблюдения с Земли за траекторией собственно самого спутника.
Но, эта ступень тоже являлась искусственным спутником Земли - она летела наравне с ПС-1! Так что всё было по-честному :)

Устройство первого спутника Земли

Макет устройства первого искусственного спутника Земли на выставке, посвященной 40-ой годовщине запуска первого спутника. Москва, 3 октября 1997 года.
Устройство первого спутника Земли
Устройство первого спутника Земли было довольно простым. Внешне он состоял из металлического шара диаметром 58 сантиметров, с 4-мя длинными антеннами, направленными "назад" относительно направления полёта. Оболочка шара разделялясь на две полусферы, открывая доступ к начинке спутника. Одна пара антенн была длиной 2,7, вторая - 2,4 метра. Антенны располагались парами, с углом 70° в каждой паре. Это обеспечивало равномерное распространение радиосигнала во все стороны, ведь опыта приёма радиопередач из космоса ещё не было.

Внутреннее устройство Спутника-1: Устройство Спутника-1
Легко заметить, что на борту спутника почти ничего особенного не было - только радиопередатчик. О причинах этого было рассказано выше.
Спутник-1 располагался в головной части ракеты-носителя, под обтекателем.
Внутри спутника находились: радиопередатчик и батарея для него, вентилятор с термореле и воздуховодом системы управления температурой, устройство бортовой электроавтоматики. Также были датчики температуры и давления. Ну и наконец электрические провода, которыми всё это соединялось воедино.

Наглядно представить себе размеры первого спутника Земли можно по этому снимку:

Сборка первого спутника Земли

Момент отделения спутника от головного обтекателя смоделирован на этом снимке:

Момент отделения спутника от ракеты
Обратите внимание, что на конусе напротив антенн предусмотрены выступы, которые соответствуют местам крепления антенн к спутнику.
Собственно, это ни о чём особо не говорит, просто любопытная деталь.

Теперь, глядя на современные орбитальные и межпланетные станции, на всю их сложность и возможности, помните, что дорогу им проложил один маленький ПС-1, первый искусственный спутник Земли, запущенный в стране Советов всего через 12 лет после того, как отгремела война...
Нет ничего невозможного, когда есть стремление к созиданию!

Использованы снимки из книги Антона Первушина "108 минут, изменившие мир". 

Николай Курдяпин, kosmoved.ru  
Понравилось? Расскажите друзьям:


Исходные данные для большинства статей взяты из книг, документаций, сайтов wikipedia.org, nasa.gov и др.
При перепечатке материалов с этого сайта, ссылка на http://kosmoved.ru обязательна.

Для связи:





Яндекс.Метрика