Sputnik-1 | |
---|---|
Nejjednodušší Sputnik-1 (PS-1) | |
| |
Výrobce | SSSR , "OKB-1" |
Operátor | SSSR |
Úkoly | ověření výpočtů a hlavních technických řešení přijatých pro start; ionosférické studie průchodu rádiových vln vysílaných satelitními vysílači; experimentální stanovení hustoty horní atmosféry zpomalením družice; studie provozních podmínek zařízení |
Satelit | Země |
panel | SSSR ,Bajkonur,lokalita č. 1 |
nosná raketa | " satelit " |
zahájení | 4. října 1957 19:28:34 UTC |
Délka letu | 3 měsíce |
Počet otáček | 1440 |
Deorbit | 4. ledna 1958 |
ID COSPAR | 1957-001B |
SCN | 00002 |
Specifikace | |
Hmotnost | 83,6 kg |
Rozměry | maximální průměr 0,58m |
Průměr | 58 ± 0,1 cm [1] |
Orbitální prvky | |
Hlavní osa | Najeto 6955,2 km |
Excentricita | 0,05201 |
Nálada | 65,1° |
Období oběhu | 96,7 minut |
apocentrum |
7310 km od centra, 939 km od povrchu |
pericentrum |
6586 km od centra, 215 km od povrchu |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Sputnik-1 je první umělá družice Země na světě , sovětská kosmická loď vypuštěná na oběžnou dráhu 4. října 1957 (během Mezinárodního geofyzikálního roku ).
Kódové označení satelitu je " PS-1 " (" Nejjednodušší Sputnik-1 "). Start byl proveden z 5. výzkumného pracoviště Ministerstva obrany SSSR „ Tyura-Tam “ (který později dostal otevřený název kosmodrom Bajkonur ) na nosné raketě Sputnik , vytvořené na bázi R -7. mezikontinentální balistická střela .
Na vytvoření umělé družice Země pracovali vědci M. V. Keldysh , M. K. Tichonravov , M. S. Rjazansky , O. G. Ivanovsky , N. S. Lidorenko v čele se zakladatelem praktické kosmonautiky S. P. Korolevem , G. Yu. Maksimovem , V. I. I. Lapem , V. I. I. Lapem . Čekunov, A. V. Bukhtiyarov, N. A. Bereskov a mnoho dalších.
Datum startu Sputniku-1 je začátkem kosmického věku lidstva a v Rusku se každoročně slaví jako památný den vesmírných sil . Na počest první umělé družice Země je pojmenována pláň na povrchu Pluta (název byl oficiálně schválen Mezinárodní astronomickou unií 8. srpna 2017) [2] [3] .
Tělo družice PS-1 se skládalo ze dvou nosných polokulových skořepin o průměru 58,0 cm vyrobených ze slitiny hliníku a hořčíku AMg-6 tloušťky 2 mm s dokovacími rámy navzájem spojenými 36 trny M8 × 2,5 . Před startem byla družice naplněna suchým dusíkem o tlaku 1,3 atmosféry . Těsnost spoje byla zajištěna těsněním v podobě vakuového pryžového kroužku s obdélníkovým průřezem. Horní poloskořepina měla menší poloměr a byla pokryta polokulovou vnější clonou o tloušťce 1 mm pro zajištění tepelné izolace. Povrchy skořápek byly leštěny a zpracovány, aby jim dodaly speciální optické vlastnosti [cca. 1] . Uvnitř hermetického pouzdra byly umístěny: blok elektrochemických zdrojů ( stříbro-zinkové akumulátory ); rádiový vysílač PS-1; ventilátor , spínaný tepelným relé při teplotách nad +30 °С a vypnutý při poklesu teploty na +20 ... 23 °С ; tepelné relé a vzduchový kanál systému řízení teploty; spínací zařízení palubní elektroautomatiky; snímače teploty a tlaku; palubní kabelová síť. Hmotnost - 83,6 kg . Hmotnost energetických zdrojů byla asi 50 kg [4] [5] [6] [6] [7] [8] .
Na horní poloskořepině byly dvě rohové antény vibrátoru umístěny napříč , obrácené dozadu; každé sestávalo ze dvou ramenových kolíků 2,4 m dlouhých ( VHF anténa) a 2,9 m každého ( HF anténa), úhel mezi rameny v páru byl 70°; ramena byla po oddělení od nosné rakety pružinovým mechanismem přivedena do požadovaného úhlu. Taková anténa poskytovala vyzařování blízké až rovnoměrné ve všech směrech, což bylo nutné pro stabilní rádiový příjem vzhledem k tomu, že družice nebyla orientována. Na přední poloskořepině byly čtyři objímky pro montáž antén s tlakovými ucpávkovými šroubeními a přírubou plnicího ventilu. Na zadní poloskořepině se nacházel blokovací patní kontakt, jehož součástí bylo autonomní palubní napájení po oddělení družice od nosné rakety a také příruba konektoru testovacího systému. Návrh antén navrhl doktor technických věd G. T. Markov ( MPEI ); práce na anténách prováděli zaměstnanci laboratoře OKB-1 pod vedením M. V. Krayuškina [4] [9] [6] [7] .
Rádiový vysílač Sputnik-1 (radiová stanice D-200) vysílal rádiové vlny na dvou frekvencích: 20,005 a 40,002 MHz (vyslání signálu jedním vysílačem odpovídalo pauze ve druhém, přepínání v intervalech několika desetin druhá byla provedena elektromechanickým relé). K napájení vysílačů, relé a ventilátoru byla použita sada stříbrno-zinkových baterií (žárovka - 5 článků STsD-70, 140 Ah , 7,5 V ; anodová baterie - 86 článků STsD-18, 30 Ah , 130 V ; baterie vývojář - Všeruský výzkumný ústav proudových zdrojů , ředitel N. S. Lidorenko Nepřetržitý provoz vysílačů pokračoval 21 dní po startu.Tyto baterie tvořily asi 60 % hmotnosti družice, obklopovaly vysílač umístěný podél osy osmiúhelníková "ořechová" struktura. Více než 10 kg v hmotnosti družice představovalo ušlechtilý kov - stříbro obsažené v bateriích. Potřeba těžkých zdrojů energie byla způsobena za prvé použitím elektronkových spíše než tranzistorových vysílačů (které, byl zase odůvodněn úvahami o spolehlivosti provozu při možné teplotě na palubě nad +50 °C , za druhé relativně vysokým výstupním výkonem vysílačů určených pro amatérský rádiový příjem (pro příjem signálu profesionálními radiostanicemi Stačil by 100krát nižší výkon vysílače, asi 10 mW ). Spotřeba každého ze dvou vysílačů byla cca 7W , výstupní výkon byl 1W . Rádiová stanice byla vyvinuta na NII-885 [cca. 2] Státní výbor pro radioelektroniku pověřený OKB-1 MOP. Vývoj prováděla laboratoř č. 12 NII-885 v lednu až březnu 1957, vedoucí laboratoře č. 12 V. I. Lappo se stal vedoucím vývojářem radiostanice . Výběr hlavních parametrů radiostanice na základě předpokládaného šíření rádiových vln v ionosféře provedl V. I. Lappo a vedoucí laboratoře č. 144 (Laboratoř šíření rádiových vln) NII-885 K. I. Gringauz . Predikce byla provedena na základě experimentů prováděných pomocí letů letadel [5] [6] [7] .
Letu první družice předcházela dlouhá práce mnoha vědců a konstruktérů. Byl jedním z prvních, kdo ve svých článcích rozvinul teorii proudového pohonu [cca. 3] Konstantin Eduardovič Ciolkovskij . Předpověděl výskyt raket na kapalná paliva, umělých družic Země a orbitálních stanic. Ciolkovskij byl aktivním popularizátorem svých myšlenek a zanechal za sebou mnoho následovníků. Družici navrhl Michail Klavdievich Tikhonravov a jeho skupina [10] . Sergej Pavlovič Korolev sehrál významnou roli v organizaci práce na vytvoření družice a jejím vypuštění .
1. března 1921 byla vytvořena první organizace v SSSR, která začala provádět výzkumné a vývojové práce v oblasti raketové techniky. Na začátku se organizace jmenovala "Laboratoř pro vývoj vynálezů N. I. Tikhomirova " a od roku 1928 - plynová dynamická laboratoř (GDL) . Prvními pracemi laboratoře byly projektily a boostery na tuhá paliva pro letadla a od roku 1929 GDL pod vedením Valentina Pavloviče Glushka začala vyvíjet a testovat první domácí raketové motory na kapalné palivo [11] [12] [ 13] .
Na podzim 1931 byla v Osoaviakhimu organizována vědecká a experimentální skupina GIRD (Skupina pro studium proudového pohonu) : 15. září 1931 - v Moskvě, 13. listopadu 1931 - v Leningradu a později v Baku, Tiflis, Archangelsk atd. [14] [ 15] [16]
Vedoucím moskevské skupiny (MosGIRD) byl jmenován Sergej Pavlovič Korolev . V rámci MosGIRD pracovaly 4 brigády v čele s Friedrichem Arturovičem Tsanderem , Michailem Klavdievičem Tichonravovem , Jurijem Aleksandrovičem Pobedonostsevem a Sergejem Pavlovičem Korolevem. Práce skupiny zaujala armádu a v roce 1932 GIRD získal další finanční prostředky, prostory, výrobní a experimentální zařízení. 17. srpna 1933 v 19:00 moskevského času na ženijní střelnici u obce. Nachabino , okres Krasnogorsk, Moskevská oblast, první raketa v SSSR s raketovým motorem GIRD-09 , navržená Michailem Klavdievičem Tichonravovem [14] [15] [16] , byla úspěšně vypuštěna .
LenGIRD organizovali Jakov Isidorovič Perelman , Nikolaj Alekseevič Rynin , Vladimir Vasilievič Razumov aj. V roce 1932 měla skupina 400 lidí. Práce na tvorbě experimentálních raket originálních konstrukcí, vývoj kurzů teoretických přednášek o raketové technice a provádění experimentů ke studiu vlivu přetížení na zvířata probíhaly ve spolupráci se specialisty z GDL [15] .
21. září 1933 byly MosGIRD, LenGIRD a GDL sloučeny do Výzkumného ústavu proudových letadel RNII RKKA . RNII několik let vytvářela a testovala řadu experimentálních balistických a řízených střel pro různé účely, stejně jako TTRD , LRE a řídicí systémy pro ně. V roce 1937 byl v důsledku represí zatčen ředitel Výzkumného ústavu proudových I. T. Kleymenov , jeho zástupce G. E. Langemak , zaměstnanci ústavu S. P. Korolev , V. P. Glushko a další. I. T. Kleymenov a G. E. Langemak byli zastřeleni, S. P. Korolev odsouzen. na 10 let (podle nového rozsudku po dodatečném soudním řízení na 8 let) v táboře nucených prací se ztrátou práv na pět let a propadnutím majetku. Ústav se transformoval na NII-3 (od roku 1944 NII-1 ), jehož zaměstnanci se zaměřili na vývoj raket a spolu s OKB-293 v čele s V.F. Bolchovitinovem vytvořili zachycovač raket BI-1 [17] .
Represe a druhá světová válka zpomalily práce v SSSR, důležité pro průzkum vesmíru. Nicméně v důsledku rozvoje raketové techniky byli vycvičeni sovětští specialisté, kteří na konci 40. let byli schopni vést vesmírný program SSSR - S. P. Korolev, V. P. Gluško, M. K. Tichonravov , A. M. Isaev , V. P. Mišin , N. A. Pilyugin , L. A. Voskresensky , B. E. Chertok a další
Dne 13. května 1946 podepsal I. V. Stalin dekret o vytvoření v SSSR raketového odvětví vědy a průmyslu. V srpnu byl S.P. Koroljov jmenován hlavním konstruktérem balistických raket dlouhého doletu [18] [cca. 4] . V roce 1947 letové zkoušky raket V-2 sestavených v Německu znamenaly začátek sovětských prací na vývoji zahraniční raketové techniky [cca. 5] . Raketa " V-2 " měla následující hlavní vlastnosti:
Ustálený let na aktivním místě zajišťoval autonomní řídicí systém.
V roce 1948 se již na cvičišti Kapustin Yar testovala raketa R-1 , která byla upravenou obdobou V-2, vyrobené výhradně v SSSR . V témže roce byla vydána vládní nařízení o vývoji a zkouškách střely R-2 s letovým dosahem do 600 km a o konstrukci střely s doletem do 3000 km a hmotností hlavice 3. tun. V roce 1949 se rakety R-1 začaly používat k provádění série experimentů se starty ve velkých výškách za účelem průzkumu vesmíru. Rakety R-2 byly testovány již v roce 1950 a v roce 1951 byly uvedeny do provozu.
Vytvoření rakety R-5 s doletem až 1200 km bylo prvním zlomem od technologie V-2. Tyto střely byly testovány v roce 1953 a okamžitě začal výzkum jejich použití jako nosiče jaderných zbraní. Automatizace atomové bomby byla kombinována s raketou, samotná raketa byla upravena tak, aby se zásadně zvýšila její spolehlivost. Jednostupňová balistická střela středního doletu dostala název R-5M. 2. února 1956 byl uskutečněn první start rakety s jadernou náloží na světě.
13. února 1953 byl vydán první výnos, který zavazoval k zahájení vývoje dvoustupňové mezikontinentální balistické střely s doletem 7-8 tisíc km [19] . Zpočátku se předpokládalo, že se tato střela stane nosičem atomové bomby stejných rozměrů, jaká byla instalována na R-5M. Bezprostředně po prvním testu termonukleární nálože 12. srpna 1953 se zdálo, že vytvoření nosné rakety pro takovou bombu v příštích letech je nereálné. Ale v listopadu téhož roku Koroljov uspořádal schůzi svých nejbližších zástupců, na které řekl:
Nečekaně za mnou přišel ministr stavby středních strojů, který je zároveň místopředsedou Rady ministrů, Vjačeslav Alexandrovič Malyšev . Kategorickou formou navrhl „zapomenout na atomovou bombu pro mezikontinentální raketu“. Řekl, že konstruktéři vodíkové bomby mu slíbili, že sníží její hmotnost a u raketové verze ji dostanou na 3,5 tuny.
- (sbírka "První prostor", str. 15)V lednu 1954 se konala porada hlavních konstruktérů, na které byly vyvinuty základní principy pro uspořádání rakety a pozemního odpalovacího zařízení. Odmítnutí tradiční odpalovací rampy a použití zavěšení na vyřazených vaznících umožnilo nezatížit spodní část rakety a snížit její hmotnost. Poprvé byla opuštěna plynová kormidla, tradičně používaná od V-2, byla nahrazena dvanácti řídícími motory, které měly současně sloužit jako trakční motory - pro druhý stupeň v závěrečné fázi aktivního letu .
Dne 20. května 1954 vydala vláda nařízení o vývoji dvoustupňové mezikontinentální rakety R-7. A již 27. května zaslal Koroljov memorandum ministru obranného průmyslu D.F.Ustinovovi o vývoji umělých družic a možnosti jejich vypuštění pomocí budoucí rakety R-7. Teoretickým zdůvodněním takového dopisu byla série výzkumných prací „Výzkum o vytvoření umělé družice Země“, která byla v letech 1950-1953 provedena ve Výzkumném ústavu-4 Ministerstva obrany pod vedením hl . M. K. Tichonravov .
Vypracovaný projekt rakety nového uspořádání byl schválen Radou ministrů SSSR 20. listopadu 1954. Bylo nutné co nejdříve vyřešit mnoho nových úkolů, které zahrnovaly kromě samotného vývoje a konstrukce rakety i výběr místa pro start, stavbu odpalovacích zařízení, zprovoznění všech potřebných služeb. a vybavení celé 7000kilometrové dráhy letu pozorovacími stanovišti.
První raketový komplex R-7 byl navržen a postaven v OKB-1 [20] . Podle vyhlášky o vývoji dvoustupňové balistické střely R-7 ze dne 20. května 1957 se hlavním vývojářem stala OKB-1 NII-88. V letech 1955-1956 probíhaly v Leningradské kovové továrně autonomní testy odpalovacích zařízení komplexu. Zároveň byla v souladu s vládním nařízením z 12. února 1955 zahájena výstavba NIIP-5 v oblasti stanice Tyura-Tam . Když už byla smontována první raketa v tovární dílně, továrnu navštívila delegace hlavních členů politbyra v čele s N. S. Chruščovem. Raketa udělala úžasný dojem nejen na sovětské vedení, ale také na přední vědce.
My [jaderní vědci] jsme si mysleli, že máme velké měřítko, ale tam jsme viděli něco, řádově většího. Okouzlila mě obrovská, pouhým okem viditelná technická kultura, koordinovaná práce stovek vysoce kvalifikovaných lidí a jejich téměř každodenní, ale velmi obchodní přístup k těm fantastickým věcem, kterými se zabývali...
- (sbírka "První prostor", str. 18)30. ledna 1956 vláda podepsala dekret o vytvoření a startu na oběžnou dráhu v letech 1957-1958. "Objekt" D "" - satelit o hmotnosti 1000-1400 kg nesoucí 200-300 kg vědeckého vybavení. Vývojem zařízení byla pověřena Akademie věd SSSR, stavba družice byla zadána OKB-1 a vypuštěním bylo pověřeno ministerstvo obrany. Koncem roku 1956 se ukázalo, že spolehlivé zařízení pro satelit nelze vytvořit v požadovaném časovém rámci.
Dne 14. ledna 1957 byl Radou ministrů SSSR schválen program letových zkoušek R-7 . Zároveň Koroljov zaslal Radě ministrů memorandum, kde napsal, že v dubnu - červnu 1957 by mohly být připraveny dvě rakety v satelitní verzi, "a odpáleny ihned po prvních úspěšných startech mezikontinentální rakety". V únoru ještě probíhaly stavební práce na zkušebním místě, dvě rakety již byly připraveny k odeslání. Koroljov, přesvědčený o nereálném načasování výroby orbitální laboratoře, posílá vládě nečekaný návrh:
Jsou tam zprávy [cca. 6] , že v souvislosti s Mezinárodním geofyzikálním rokem hodlají Spojené státy v roce 1958 vypustit satelity. Riskujeme ztrátu priority. Místo složité laboratoře – objektu „D“ navrhuji vynést do vesmíru jednoduchou družici.
15. února byl tento návrh schválen.
R-7 zkouškyPrvní raketa R-7 č. M1-5 byla dodána na technické postavení zkušebního polygonu počátkem března 1957 a na odpalovací rampu č. 1 byla odvezena 5. května Přípravy ke startu trvaly týden, tankování začalo 8. den.
Start se uskutečnil 15. května v 19:00 místního času. Start proběhl dobře, ale v 98. vteřině letu selhal jeden z bočních motorů, po dalších 5 vteřinách se všechny motory automaticky vypnuly a raketa spadla 300 km od startu. Příčinou havárie byl požár v důsledku odtlakování vysokotlakého palivového potrubí. Druhá raketa, R-7 č. 6L, byla připravena s ohledem na získané zkušenosti, ale nebylo možné ji vůbec odpálit. 10. až 11. června proběhly opakované pokusy o start, ale v posledních sekundách fungovala ochranná automatika. Ukázalo se, že příčinou byla nesprávná instalace ventilu proplachování dusíkem a zamrznutí hlavního ventilu kyslíku. 12. července se opět nezdařil start rakety R-7 č. M1-7, tato raketa uletěla pouhých 7 kilometrů. Důvodem byl tentokrát zkrat na těle v jednom ze zařízení řídicího systému, v důsledku čehož byl do motorů řízení vyslán falešný povel, raketa se výrazně vychýlila z kurzu a byla automaticky vyřazena.
Nakonec byl 21. srpna 1957 proveden úspěšný start, raketa č. 8L normálně prošla celou aktivní fází letu a dosáhla zadané oblasti – zkušebního místa na Kamčatce. Jeho hlavová část při vstupu do hustých vrstev atmosféry zcela shořela, přesto 27. srpna TASS oznámil vytvoření mezikontinentální balistické střely v SSSR . 7. září byl proveden druhý zcela úspěšný let rakety, ale hlavová část opět nevydržela teplotní zatížení a Koroljov se dostal na kloub přípravám na kosmický start. Podle B. E. Chertoka výsledky letových zkoušek pěti raket ukázaly, že hlavice vyžaduje radikální revizi, která trvala nejméně šest měsíců. Zničení hlavic tak otevřelo cestu ke startu Prvního nejjednoduššího Sputniku [22] .
Konstrukce PS-1 začala v listopadu 1956 a počátkem září 1957 prošla závěrečnými testy na vibračním stojanu a v tepelné komoře. Družice byla navržena jako zařízení se dvěma rádiovými majáky pro měření trajektorie. Kmitočtové rozsahy vysílačů nejjednodušší družice (20 MHz a 40 MHz [7] ) byly zvoleny tak, aby radioamatéři mohli přijímat satelitní signál bez modernizace zařízení.
Podle memoárů G. M. Grechka byly výpočty trajektorie vypuštění Sputniku-1 na oběžnou dráhu nejprve provedeny na elektromechanických počítacích strojích, které mají podobnou konstrukci jako sčítací stroje , a teprve pro poslední fáze výpočtů byl použit počítač BESM-1. [24] .
22. září dorazila do Tyura-Tamu raketa R-7 č. 8K71PS (výrobek M1-PS Sojuz). Oproti standardním došlo k výraznému odlehčení: masivní hlavice byla nahrazena přechodem na družici, odstraněno vybavení systému rádiového ovládání a jednoho z telemetrických systémů a zjednodušeno automatické vypínání motorů; v důsledku toho se hmotnost rakety snížila o 7 tun.
Předsednictvo ÚV KSSS rozhodlo 26. září o vypuštění družice v polovině října [cca. 7] .
2. října Koroljov podepsal rozkaz k letovým zkouškám PS-1 a zaslal do Moskvy oznámení o připravenosti. Žádné pokyny k reakci nepřišly a Koroljov se nezávisle na sobě rozhodl umístit raketu se satelitem na výchozí pozici.
V pátek 4. října ve 22:28:34 moskevského času (19:28:34 GMT) byl proveden úspěšný start. 295 sekund po startu PS-1 a centrální blok (II. stupeň) rakety o hmotnosti 7,5 tuny byly vypuštěny na eliptickou dráhu s výškou 947 km v apogeu a 288 km v perigeu. V tomto případě bylo apogeum na jižní a perigeum na severní nebeské polokouli [6] . 314,5 sekundy po startu byl odhozen ochranný kužel [25] a Sputnik se oddělil od druhého stupně nosné rakety a dal svůj hlas. "Pípnutí! Pípnutí! - tak zněly jeho volací znaky. Byli chyceni na cvičišti na 2 minuty, pak Sputnik zašel za horizont. Lidé na kosmodromu vyběhli na ulici, křičeli „Hurá!“, houpali konstruktéry a armádu. A na první oběžné dráze zazněla zpráva TASS : "V důsledku velké tvrdé práce výzkumných ústavů a konstrukčních kanceláří byla vytvořena první umělá družice Země na světě."
Teprve po obdržení prvních signálů Sputniku přišly výsledky telemetrického zpracování dat a ukázalo se, že od selhání dělil jen zlomek vteřiny. Před startem byl motor v bloku G „zpožděn“ a čas vstupu do režimu je přísně kontrolován a při jeho překročení je start automaticky zrušen. Blok přešel do režimu méně než sekundu před časem kontroly. V 16. sekundě letu selhal systém vyprazdňování nádrže (SES) a kvůli zvýšené spotřebě petroleje se centrální motor vypnul o 1 sekundu před odhadovaným časem. Podle memoárů B. E. Chertoka: „Trochu více - a první kosmické rychlosti nebylo možné dosáhnout. Ale vítězové se nesoudí! Staly se skvělé věci!" [18] .
Sklon oběžné dráhy Sputniku-1 byl asi 65 stupňů, což znamenalo, že Sputnik-1 letěl přibližně mezi polárním kruhem a polárním kruhem , a to kvůli rotaci Země během každé otáčky, posunuté o 24 stupňů délky [26] : 37 . Oběžná doba Sputniku-1 byla zpočátku 96,2 minuty, poté se postupně snižovala vlivem poklesu oběžné dráhy [27] , například po 22 dnech se zkrátila o 53 sekund [6] . 16. října 1957 uspořádala Všeodborová společnost pro šíření politických a vědeckých znalostí (předchůdce Společnosti znalostí ) večer v Síni sloupů na počest vypuštění první umělé družice Země, na které zejména prezident Akademie věd SSSR A.N.Nesmeyanov [28] .
A. N. Nesmeyanov :
Pro nás, vědce ze země socialismu, je vypuštění družice dvojí oslavou: je to oslava zrodu nové éry v dobývání přírody lidstvem – vesmírného věku existence lidstva – a je to oslava. odvážné vyspělosti sovětské vědy.
- (časopis "Věda a život", č. 11, 1957, str. 30)Den vypuštění první umělé družice Země se shodoval se zahájením dalšího mezinárodního kongresu o kosmonautice v Barceloně. Akademik Leonid Ivanovič Sedov učinil senzační prohlášení o vypuštění Sputniku-1 na oběžnou dráhu. Vzhledem k tomu, že vůdci sovětského vesmírného programu byli kvůli utajení prováděných prací v širokých kruzích neznámí, byl to Leonid Ivanovič Sedov, kdo se stal známým světového společenství jako „otec Sputniku“ [29] .
Podle B. E. Chertoka je obecně přijímaná představa, že samotný satelit byl viditelný pouhým okem, mylná. Odrazná plocha družice byla pro vizuální pozorování příliš malá a i za ideálních podmínek byla samotná družice pozorována jako objekt 6. magnitudy , tedy na hranici viditelnosti pouhým okem [30] . Ve skutečnosti nebyl vizuálně pozorován samotný satelit, ale větší objekt, druhý stupeň nosiče, který vstoupil na stejnou dráhu jako samotný satelit [22] . Stupeň byl viditelný jako objekt 1. velikosti [30] . Časopis Tekhnika-Youth tvrdil, že satelit osvětlený sluncem lze vidět ráno a večer, aniž by naznačoval potřebu optických přístrojů [31] . Nicméně v takových sovětských publikacích jako "Vojenské znalosti", " Rádio ", " Mladý technik " bylo v roce 1957 přímo uvedeno, že Sputnik-1 byl pozorován pomocí optických přístrojů , nic nebylo řečeno o možnosti pozorování pouhým okem [ 32] :2 [26] :37 [25] :37 .
Družice letěla 92 dní, až do 4. ledna 1958, udělala 1440 otáček kolem Země (asi 60 milionů km) a její rádiové vysílače fungovaly tři týdny po startu. Družice vlivem tření o horní vrstvy atmosféry ztratila rychlost, dostala se do hustých vrstev atmosféry a třením o vzduch shořela.
Větší a méně hustý druhý stupeň nosné rakety Sputnik (také známý jako SL-1 R/B) odletěl před Sputnikem 1. prosince 1957 a dokončil 882 otáček kolem Země [33] [34] [35] .
Cíle spuštění:
Studium povahy rádiového signálu a optická pozorování oběžné dráhy poskytly důležité vědecké údaje. Úkolem optického pozorování družic byli pověřeni pracovníci Státního astronomického ústavu pojmenovaného po P. K. Sternbergovi z Moskevské státní univerzity [36] . V. G. Kurt , P. V. Shcheglov a V. F. Esipov vyvinuli pozorovací techniku s přesným určením satelitních souřadnic s časovou referencí. K tomuto účelu byla uzpůsobena letecká fotografická kamera NAFA s 10centimetrovým objektivem, přesné časové intervaly byly měřeny námořním chronometrem s elektrickými kontakty. Po vyvolání filmu byly stopy družice pomocí měřicího mikroskopu „svázány“ se souřadnicemi hvězd, poté bylo ručně (na mechanických počítacích strojích) určeno šest parametrů oběžné dráhy. Počítání trvalo 30-60 minut. Fotografická pozorování oběžné dráhy Sputniku-1 prováděli denně po dobu dvou týdnů V. G. Kurt a P. V. Shcheglov v Taškentu z astronomické observatoře Akademie věd Uzbekistánu. Povaha orbitálních změn umožnila provést předběžný odhad hustoty atmosféry v orbitálních výškách, její vysoká hodnota (asi 10 8 atomů/cm³) byla pro geofyziky velkým překvapením. Výsledky měření hustoty vysokých vrstev atmosféry umožnily vytvořit teorii družicového zpomalení, jejíž základy položil M. L. Lidov [37] .
Ihned po startu na sebe tato událost upozornila tým švédských vědců z nově vytvořené geofyzikální observatoře Kiruna (nyní Švédský institut vesmírné fyziky ) [38] . Pod vedením Bengta Hultqvista byla provedena měření celkového elektronického složení ionosféry pomocí Faradayova jevu . Při následných startech družic se v takových měřeních pokračovalo.
Společenské záznamyStart prvního satelitu vytvořil několik rekordů.
Všechny tyto rekordy byly překonány další orbitální sondou Sputnik 2 .
Výškové letové parametry družice v té době již nebyly rekordní, neboť o rok dříve (20. 9. 1956) vyletěla americká raketa Jupiter-S v rámci testů až do výšky 1097 km. a 21. srpna 1957 provedla sovětská nosná raketa R-7 úspěšný zkušební let po balistické dráze s maximální výškou přes 1300 km [42] . Ale v tomto experimentu nebylo úkolem letět co nejvýše, ale zůstat ve vesmíru co nejdéle a viditelně prokázat možnost umělé družice Země.
Satelitní signály byly ve formě telegrafních záblesků („pípnutí“) o délce asi 0,4 sekundy [5] (podle jiných zdrojů asi 0,3 sekundy [27] [43] ) a se stejnou délkou pauz [5] ] . Shluk na jedné frekvenci (20 MHz) odpovídal pauze na jiné (40 MHz) a naopak; manipulace byla prováděna elektromechanickými relé, která za 21 dnů provozu vysílačů vydržela několik milionů sepnutí. Trvání „pípnutí“ a pauzy mezi nimi bylo určeno tlakovými čidly (relé sud s prahem odezvy 250 mm Hg ) a teplotou (tepelné relé s prahovými hodnotami odezvy +50 °С a 0 °С ), které poskytovaly jednoduchá kontrola těsnosti pouzdra a teploty uvnitř PS [30] [5] . Po dobu provozu zůstaly tlak a teplota v pouzdře satelitu v normálním rozmezí, barorelay a tepelné relé se nesepnuly. Výkon každého z vysílačů byl asi 1 W. Parametry záření (výkon, frekvence) byly zvoleny na základě široce používaných přijímačů sovětských a zahraničních radioamatérů s cílem získat nové informace o struktuře ionosféry z masových amatérských pozorování (rozdíl v době výskytu a mizení signálů na dvou frekvencích, relativní úroveň signálů, Dopplerův posun) . Frekvence VHF signálu ( 40,002 MHz ) je na hranici amatérského sedmimetrového rozsahu a neodráží se od ionosféry v širokém kuželu; frekvence HF signálu ( 20,005 MHz ), i když je vyšší než předpokládaná kritická frekvence F vrstvy ionosféry v zimním poledni 1957-1958 (až 15 MHz ), je stále dostatečně blízko k tomu, aby signál podstoupil významný útlum ve vrstvě F (asi 10 dB ) a projevil se při šikmém dopadu. Podmínky pro šíření satelitních rádiových signálů v ionosféře na obou použitých frekvencích byly tedy výrazně odlišné a umožnily využít pozemní pozorování (včetně hromadných pozorování radioamatérů) k ozvučení ionosféry „skrz a skrz“. což bylo před vypuštěním družice nemožné [5] .
Příjem satelitních signálů byl s jistotou prováděn pomocí konvenčních amatérských rádiových zařízení na vzdálenost až 2-3 tisíc kilometrů; případy příjmu ultradalekého dosahu byly zaznamenány na vzdálenosti do 10 tisíc km [5] . Manipulátor vysílače vykazoval abnormální chování, spočívající v plynulém progresivním zvyšování spínací frekvence vysílačů, které skončilo přechodem jednoho nebo obou vysílačů současně do režimu kontinuálního vysílání; nárůst spínací frekvence začal ihned poté, co satelit vstoupil na oběžnou dráhu a dosáhl 30–40 % v prvních 4,5 dnech letu . Důvod toho zůstává neznámý. Podobně se změnila spínací frekvence u stejného typu rádiové stanice na druhém satelitu , vypuštěném o měsíc později [5] .
Nahrávka satelitních zvuků, sestříhaná spolu s melodií D. Šostakoviče pro píseň " The Motherland Hears ", byla použita k zahájení rozhlasového vysílání All-Union Radio " Latest News " [44] [45] .
Tu noc, kdy Sputnik poprvé obkreslil oblohu, jsem (...) vzhlédl a přemýšlel o předurčení budoucnosti. Koneckonců, ten malý plamínek, rychle se pohybující od okraje k okraji oblohy, byl budoucností celého lidstva. Věděl jsem, že ačkoli jsou Rusové ve svém snažení vynikající, brzy je budeme následovat a zaujmeme jejich správné místo na obloze (...). To světlo na obloze učinilo lidstvo nesmrtelným. Země stále nemohla zůstat naším útočištěm navždy, protože jednoho dne ji může čekat smrt z chladu nebo přehřátí. Lidstvu bylo nařízeno, aby se stalo nesmrtelným, a to světlo na nebi nade mnou bylo prvním zábleskem nesmrtelnosti.
Požehnal jsem Rusům za jejich drzost a předvídal vytvoření NASA prezidentem Eisenhowerem krátce po těchto událostech.
— Ray Bradbury [24]Oficiálně byl Sputnik 1, stejně jako Sputnik 2 , vypuštěn Sovětským svazem v souladu se svými závazky pro Mezinárodní geofyzikální rok . Emise rádiových vln Sputnikem-1 umožnila studovat horní vrstvy ionosféry , protože před vypuštěním první družice bylo možné pozorovat pouze odraz rádiových vln z oblastí ionosféry ležících pod zóna maximální ionizace ionosférických vrstev.
Satelit měl velký politický význam. Jeho let viděl celý svět, jím vysílaný signál mohl slyšet každý radioamatér kdekoli na světě. Časopis Radio zveřejnil v předstihu podrobná doporučení pro příjem signálů z vesmíru [46] [47] . To bylo proti myšlence silné technické zaostalosti Sovětského svazu . Vypuštění prvního satelitu zasadilo těžkou ránu prestiži Spojených států. United Press uvedl: „90 procent řečí o umělých družicích Země pochází ze Spojených států. Jak se ukázalo, 100 procent případu padlo na Rusko…“ [48] . V americkém tisku je Sputnik 1 často označován jako „Red Moon“ [49] . Guvernér Michiganu G. Mennen Williams kritizoval Dwighta Eisenhowera ve verších. První čtyřverší znělo asi takto: „Ach, malý Sputniku, letí vysoko / S rohem vyrobeným v Moskvě, / Říkáš světu, že nebe patří komunistům, / A strýček Sam spí“ [50] („Ach, malinký Sputnik, letící vysoko / S pípnutím vyrobeným v Moskvě, / Říkáš světu, že je to komoušské nebe / a strýček Sam spí." [51] ).
Ve Spojených státech provedl tým Wernhera von Brauna vypuštění první umělé družice „ Explorer 1 “ 1. února 1958 . Přestože družice nesla 4,5 kg vědeckého vybavení a 4. stupeň byl součástí její konstrukce a neodpojoval se, její hmotnost byla 13,37 kg - 6krát méně než PS-1 [52] . To bylo možné díky nízkému výkonu vysílačů a použití tranzistorů , které výrazně snížily hmotnost baterií. S pomocí amerického satelitu byl učiněn vědecký objev: byl objeven radiační pás Země ( Van Allenův pás ).
Výsledky vypuštění Sputniku-1 daly vážný impuls rozvoji internetu : v důsledku úspěšného spuštění Sputniku-1 urychlilo americké ministerstvo obrany vývoj paketově přepínané telekomunikační sítě ARPANET . síť byla založena na myšlenkách Paula Barana , které byly zpočátku společností AT & T odmítnuty jako nemožné v implementaci. Částečně v důsledku startu Sputniku 1 byla také vytvořena americká Agentura pro pokročilé obranné výzkumné projekty [53] .
Předpokládá se, že meteor, který americký zpěvák Little Richard viděl na obloze nad Sydney 4. října 1957 a bral ho jako božské znamení, byl částí nosiče Sputnik-1, který shořel v atmosféře [54] .
Památník tvůrcům první umělé družice Země na světě v Moskvě
Model první družice na testovacím místě
Poštovní známka SSSR s obrázkem první družice
Poštovní blok věnovaný 10. výročí vypuštění první družice
Poštovní blok věnovaný 25. výročí vypuštění první družice
Pak (...) nikdo z nás nepředvídal, že ve spolupráci s Koroljovem budeme účastníky vypuštění první družice světa do vesmíru a krátce na to i prvního člověka.
— B. E. ČertokHistorie vzniku prvního Sputniku je historií rakety. Raketová technika Sovětského svazu a Spojených států měla německý původ.
- B. E. Chertok (sbírka "First Space", str. 12)Slovníky a encyklopedie | |
---|---|
V bibliografických katalozích |
|
|
---|---|
| |
Vozidla vypuštěná jednou raketou jsou oddělena čárkou ( , ), starty jsou odděleny interpunkcí ( · ). Neúspěšné spuštění je označeno kurzívou. |
umělé družice Země (podle země) | První|
---|---|
50. léta 20. století |
|
60. léta 20. století |
|
70. léta 20. století |
|
80. léta 20. století |
|
devadesátá léta |
|
2000 |
|
léta 2010 |
|
20. léta 20 |
|
1 Satelit i nosná raketa jsou vyvinuty ve stejné zemi . 2 Družice byla vypuštěna z území stejné země , kde byla vyrobena. 3 Družice byla dříve v jiné jurisdikci (byla vypuštěna pro jinou zemi). |