NSV Liit arendas oma eksisteerimise ajal aktiivselt koomiksiprogramme, mille eesmärk oli maavälise ruumi arendamine. Ja esimene samm selles suunas oli satelliidi käivitamine - esimene kosmosesse saadetud objekt. Kuid vähesed inimesed teavad, et sellel üksusel on üsna rikas ajalugu.
Üldine informatsioon
20. sajandi teisel poolel astusid kosmosevõistlusele NSV Liit ja USA, püüdes võimalikult kiiresti alustada kosmoseuuringuid. Ja Nõukogude Liit saatis esimesena Maa orbiidile omatoodangu aparaadi. Selline oli seade, millel on üsna lihtne nimi “Sputnik-1”.
Huvitav fakt: dokumentides ja joonistel kutsuti seadet PS-1, mis tähistab “Simple Satellite-1”.
Seadme disain oli üsna lihtne. See oli kera, mille külgedel olid antennid. Viimased on vajalikud satelliidi jaoks, et jaotada raadiosignaal ruumis ühtlaselt.
Ring oli kokku pandud kahest poolkerast, nende kinnitamiseks kasutati 36 polti. Selline summa võimaldas osade usaldusväärselt lukustada, vältides lünki. PS-1 sees olid elementide jahutamiseks vajalikud andurid, mis mõõdavad temperatuuri ja rõhku, hõbe- ja tsingipatareid, termostaat, raadiosaatja ja ventilaator.
Lennu ajal eraldas see „täitmine” signaali sagedusvahemikus 20–40 MHz, nii et igaüks, isegi tavaline inimene, võiks hääletada seadme lainele.
Vaatamata asjaolule, et nüüd kosmoselendudest rääkides ilmuvad mulle kohe pähe pildid rakettide ja süstikutega, mis löövad oma mõõtmetega, oli Sputnik-1 väike isegi inimestega võrreldes. Selle raadius oli vaid 29 cm ja selle mass oli umbes 83,5 kg.
Satelliidipildid
Isegi 1687. aastal tööd “Loodusfilosoofia matemaatiline algus” kirjutades tegi Newton ettepaneku, et keha saab Maa orbiidile viia nii, et see ei kukuks pinnale.
Selle tulemuse saavutamiseks kirjeldas teadlane järgmist katset. Esmalt peate ronima kõrgele mäele, mille tipp on atmosfäärist palju kõrgem. Sellest peate laskma püssi, nii et südamik lendaks maapinnaga paralleelselt. Ja kui mürsk liigub teatud kiirusel, ei vaju see kunagi pinnale, vaid lendab lõputult ümber planeedi.
Hilisemad uuringud tõestasid, et Newtonil oli õigus. Kui mõni objekt lastakse Maa orbiidile nii, et see liigub kiirusega vähemalt 7,91 km / s, siis pöörleb see lõputult ümber planeedi, kaotamata kõrgust. Nüüd nimetatakse seda kiirust “esimeseks kosmiliseks”. 1879. aastal kasutas Jules Verne raamatut “500 miljonit Begumas” kirjutades Newtoni relva prototüüpi.
19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses hakkasid inimesed järk-järgult jõudma järeldusele, et tehnoloogia jõuab peagi arengusse, mis võimaldab sellel kosmosesse minna. Tsiolkovsky väitis kunagi, et inimkond on maavälisteks reisideks juba valmis. Veelgi enam, teadlane soovitas mitte läbi viia eksperimentaalseid kaatrid, vaid kohe ehitada rakett, millesse inimesed lendaksid. See võimaldab juba esimesel lennul saada elavatelt pealtnägijatelt tõest teavet.
Hiljem tutvustas projektiga maailmale saksa insener Obert, kes on mitmest etapist koosnev jaam. Tehti ettepanek asuda orbiidile eesmärgiga jälgida ja koordineerida sõjajõude. Tehti ettepanek paigutada maapealsele objektile teleskoop, mis võimaldaks meil vaadelda planeete ja tähti otse kosmosest, mitte aga Maa atmosfääri moonutuste kaudu.
Samuti tõstatati satelliitide teema mõnes ulmeromaanis, mis ilmus 20. – 30.20. sajandi esimesel poolel viisid erinevad riigid läbi katsete objektide Maa orbiidile viimiseks palju katseid, kuid kõik ehitatud raketid arenesid ebapiisava kiirusega.
Huvitav fakt: 1944. aastal pakkus sõjaväelane Pokrovsky tulistada võimsa relvaga taevasse. Tema arvates võimaldab see tuuma jääkidel orbiidil olla.
Esimesed katsed
Kolmanda Reichi teadlased suutsid välja töötada suuremahulised raketid V-2, töötades vedelal kütusel. Usuti, et nad suudavad kosmosesse lennata ja isegi inimese orbiidile saata. On olemas ametlikke dokumente, mis soovitavad neid kasutada autasustamiseks esimeste kosmosereisijate ballaaditud kehadega.
Alates märtsist 1946 hakkasid USA õhujõud kosmoseprogrammi kallal aktiivselt tööd tegema. Riik oli hästi teadlik, et objektide Maa orbiidile laskmine aitab saada palju kasulikku teavet ning tõsta teiste riikide autoriteeti tõsiselt.
Juba mitu aastat kavandasid teadlased paberil erinevaid seadmeid, mis võiksid potentsiaalselt maavälisesse ruumi minna. Samal ajal analüüsiti tagajärgi, mida kosmoseuuringute käivitamine võib kaasa tuua. Üksikasjalikult maaliti majanduskomponent, tulevase saavutuse sõjaline potentsiaal ja võimalikud väljavaated. Niipea kui sai selgeks, et joonisel kujutatud seade ei pääse orbiidile, hakkas uue kavandamisel kohe arvestama puudustega.
Aastal 1953 tutvustas füüsik Fred Singer astronautika konverentsil sfäärilise satelliidi arenguid, millel oli reaalsed võimalused kosmosesse minna. Teadlase sõnul töötab USA sfäärilise seadme kallal, mille saab Maa kohale lasta sellisel viisil, et see liigub orbiidil 300 km kõrgusel ja ületab planeedi mõlemat poolust.
1954. aastal toimus Ameerika juhtivate raketidisainerite kohtumine, kus arutati satelliidi väljalaskmise tõenäosust järgmise kolme aasta jooksul. Sel hetkel oli üsna selge, et selleks on vaja kasutada mitmeastmelisi rakette, mis kuna eelmised olid lahti ühendatud ja järgmised töötasid, aitaksid soovitud kõrgusele jõuda.
Huvitav fakt: USA arsenalis olid siis Loki ja Redstone'i raketid, mida pidi kasutama esimese satelliidi käivitamiseks.
Kohtumise tulemuseks oli Orbiteri projekti ilmumine, mille raames töötati välja tulevase kosmosekäikude üksikasjad. Üritus oli kavas 1957. aasta suvel. Aastal 1955 avalikustas USA projekti, mille nimi muudeti “Vanguard”. Eeldati, et see satelliit lendab taevasse Vikingi ja Aerobi rakettidel. Paberil oli seade keeruka struktuuriga, kaaluga 10 kg. Kavas oli varustada seade teabe kogumiseks hulga elektroonikaga.
Kui aga NSVL kosmoseprogrammist teada sai, lihtsustasid USA satelliidi kujundust märkimisväärselt, kui vaid olla esimene, kes objekti kosmosesse laseb. Nii kaotas “Vanguard-1” kuus korda kaalu ja selle kaal oli 1,59 kg.
Esimese kunstliku satelliidi loomise ajalugu
Satelliidi loomise ajalugu algas 1942. aastal. Siis lõpetas saksa disainer von Braun V-2 rakettide modelleerimise. Mõni kuu hiljem toimus esimene käivitamine ja 1945. aastaks tehti 3225 testi. Sai selgeks, et see rakett võib läbida pikki vahemaid.
Pärast II maailmasõda asus Von Braun tööle USA kaitseministeeriumis ja arendas rakette, mis suudaksid esimese satelliidi orbiidile viia. Eeldati, et viie aasta jooksul luuakse aparaat, mis aitab seda eesmärki saavutada. Kuid hiljem keeldus riik seda projekti rahastamast.
1946. aastal lõi Stalin NSV Liidu raketitööstuse, mille eest vastutas Sergei Korolev.50ndate esimesel poolel oli Nõukogude Liit juba välja töötanud raketid R-1, R-2 ja R-3, mis on võimelised läbima pikki vahemaid ja lööma sihtmärke naaberriikide mandritel. 1948. aastal demonstreeris disainer Tikhonravov lavastatud rakette, mis võivad startida kuni 1000 km. Nende abiga pakkus ta välja satelliitide saatmise Maa orbiidile. Kuid siis ei leidnud ta tuge ja ta oli tegevuse lõpetatud. Kuid kaks aastat hiljem, kosmoselennu olulisuse tunnistamisega, viis NSV Liit taas tööle Tikhonravovi ja tema põhitegevuseks oli satelliidi orbiidile saatmise tehnoloogiate arendamine.
Mudel
R-3 raketi leiutamine ja selle võimalused võimaldasid mõista, et tema abil saab esimese satelliidi orbiidile viia. 1953. aastal suutsid selle projekti kallal töötanud disainerid riiki lõplikult veenda, et tehiskeha kosmosesse saatmine on võimalik.
1954. aastal alustas Tikhonravov koos kolleegidega NSV Liidu kosmoseprogrammi põhjalikku uurimist, mille esimene etapp koosnes satelliidi orbiidile laskmisest.
Huvitav fakt: Tikhonravovil tehti ka korraldus kavandada võimalikku maandumist Kuule, mis pidi toimuma pärast edukaid kosmoselende.
1955. aastal saabus Hruštšov isiklikult tehasesse, kus R-7 rakett ehitati. Tema kohtumise tulemuseks oli dekreedi allkirjastamine, mille kohaselt disainerid peavad ehitama seadme, mis pääseb Maa orbiidile.
Novembris 1956 alustati esimese satelliidi kavandamist ja 10 kuu pärast katsetati juba toodetud mudelit eritingimustes. Katsete põhjal selgus, et seade on lennuks valmis.
Satelliidiseade
Nagu eespool mainitud, koosnes satelliidikere kahest poolkerast. Need valati alumiiniumi ja magneesiumi sulamist, paksus 2 mm. Pistikutena kasutati polte vormingus M8 * 2.5. Sees oli struktuur gaasilises olekus lämmastikuga täidetud, tekitades rõhu 1,3 atmosfääri. Õhu tungimise vältimiseks pandi vuukide külge kummist vooder. Satelliidi temperatuuri konstantsena hoidmiseks oli see varustatud välise millimeetri paksuse ekraaniga.
Huvitav fakt: Satelliidi optiliste omaduste saamiseks lihviti ja töödeldakse selle pinda. Seetõttu on juhtum läikiv.
Signaali edastamiseks seadme eesmise poolkera külge paigaldati kaks antenni. Esimene oli VHF tüüpi, teine - HF. Neile tuli välja kaks tihvti, vastavalt 2,4 ja 2,9 m. Kaldenurk oli 70 kraadi. Antenni konstruktsiooni on sisse ehitatud vedrud, mis aitasid neil pärast raketi lahtiühendamist avaneda ja õiges asendis asuda.
Satelliidi tagumine poolkera sisaldas raketist lahtiühendamise mehhanismi, mida kasutati orbiidile sisenemisel.
Käivitamise ajalugu
Veebruaris 1955 alustati ehitust Kasahstani kõrbes asuvale Baikonuri väljakule, kus see plaaniti käivitada. Pärast mitmeid katseid mõistsid insenerid, et R-7 rakett vajab peaosa, mis ei talu termilisi koormusi, ning seda on vaja ka võimalikult palju kergendada. Septembris 1957 pandi koolitusväljakule R-7 ajakohastatud versioon, mis oli 7 tonni kergem ja peas oli satelliitkamber.
Oktoobri alguses paigutati rakett koos paigaldatud aparaadiga stardipaika. Paralleelselt sellega toimus ka rahvusvaheline astronautika kongress, millest võtsid osa 67 riigi teadlased.
Satelliidi käivitamine toimus 4. oktoobril 1957. Fakt, et NSV Liit pani esimesena tehisobjekti Maa orbiidile, ütles akadeemik Leonid Sedov avalikkusele rääkides.
Lennu ajalugu
Stardipauk toimus kell 22:28:34 Moskva aja järgi. 4 minutiga 55 sekundiga jõudis rakett soovitud kõrgusele ja asus orbiidile. Ja 20 sekundi pärast eraldus satelliit konstruktsioonist ja hakkas edastama üsna lihtsat signaali: “Piiks!”.Ta läks kaheks minutiks otse treeningväljakule, kuni seade läks Maa kaugele orbiidile. Kahe nädala jooksul edastas PS-1 saatjate kaudu mitmesugust teavet, kuni see ebaõnnestus.
Huvitav fakt: ühes mootoris raketi laskmise ajal töötas kütusevarustussüsteem viivitusega ja ta ei asunud kohe tööle. Hinnanguliselt ei saanud R-7 orbiidile siseneda, kui mootor sekundit hiljem sisse lülitas.
Maa orbiidil veetis PS-1 92 päeva, tehes 1440 pööret. Atmosfääri hõõrdumise tõttu kaotas ta järk-järgult kiiruse ja kõrguse, mille tõttu ta teatud hetkel kukkus alla ja põles ülemistes kihtides.
Lennuparameetrid
Lend PS-1 saab iseloomustada järgmiste parameetritega:
- pöörded ümber Maa - 1440;
- apogee - 947 km;
- Perigee - 228 km;
- aeg täielikuks revolutsiooniks - 96 min 12 sek;
- orbiidi kalle on 65,1 kraadi;
- raadius PS-1 - 29 cm;
- kaal - 83,6 kg;
- lennu kuupäev - alates 10/04/1957 kuni 04/01/1958.
Lennu väärtus
Satelliitlennu peamiseks eesmärgiks võib pidada NSVLi prestiiži tõstmist maailmaareenil. Esimese objekti kosmosesse laskmine tegi tõelise sensatsiooni, eriti Ameerika Ühendriikide taustal, kes plaanisid saata ka oma kosmoselaeva. Alles sel ajal, kui ameeriklased teatasid oma plaanidest avalikult, viis Nõukogude Liit need ellu ilma edasise abinõuna. Mitmete riikide ajakirjandus kirjutas selle artikli kohta stiilis "ühed räägivad ja teised räägivad."
Satelliidi käivitamine tähistas inimeste kosmosetegevuse algust ja algas tõeline võistlus USA ja NSV Liidu vahel. Riigid lasid vastuseks orbiidile ka oma kosmoselaeva Explorer-1. Satelliit jõudis orbiidile 1. veebruaril 1958 ja polnud enam huvipakkuv nagu PS-1.
Satelliidihelid
Et igaüks saaks veenduda satelliidi töökorras, konfigureerisid disainerid seda signaalide pidevaks saatmiseks. Selle protseduuri eest vastutas elektromehaaniline relee, saates vahelduvaid signaale sagedustel 20 ja 40 MHz, kestusega 0,3–0,4 sekundit. Nendevahelised vaheajad võrdsed sama väärtusega.
Signaali pikkus sõltus otseselt rõhu ja temperatuurianduritest, mis mõõtsid neid parameetreid konstruktsiooni sees. Edastamisperioodide muutumatuse tõttu võisid teadlased veenduda, et PS-1 töötab korralikult, tihedus säilib sees. Kahe ja poole nädala jooksul saatis seade mitu miljonit signaali, mis tähistas lihtsat piiksu.
Tööks valiti põhjusel sagedused 20 ja 40 MHz. Enamik toonaseid vastuvõtjaid on võimelised neile häälestama. Tänu sellele sai igaüks satelliidi signaali tabada.
Peaaegu kohe pärast orbiidile sisenemist hakkas lülitussagedus tõusma. Mõne päeva jooksul oli see oodatust 40% kõrgem. Teadlased ei suuda ikka veel kasvu täpset põhjust kindlaks teha.
Esimese tehissatelliidi lennu teaduslikud tulemused
PS-1 käivitamist võib pidada õnnestunuks, kuna teadlased suutsid ülesanded täita. Lennu teaduslikud tulemused hõlmavad järgmist:
- esimese satelliidi lennukatsete andmete saamine;
- ionosfääri uurimise võimaluse tekkimine, mis kajastab Maa pinnalt saadetud signaale;
- atmosfääri vastastikune hõõrdumine ja kiiruse järkjärguline vähenemine aitasid arvutada atmosfääri ülemise osa tihedust;
- PS-1 järkjärguline rike aitas muuta järgmised sõidukid kosmose välismõjude suhtes vähem vastuvõtlikuks.
Kuni satelliit oli orbiidil, jälgisid teadlased pidevalt selle asukohta ja tegid igasuguseid arvutusi. Pealegi toimus aktiivne teabe kogumine mitte ainult NSV Liidus. Näiteks Rootsi ülikooli teadlased suutsid satelliidi käitumise jälgimise tõttu ionosfääri struktuuri uurimisel märkimisväärselt edasi liikuda. Kuna Nõukogude Liit kasutas spetsiaalselt signaali edastamist juurdepääsetavatel sagedustel, võisid teadlased kogu maailmast viia läbi ühiseid tegevusi ja viia läbi katseid.
Käivitage reaktsioon
Satelliidi käivitamine tegi kogu maailmas suure pöörde. Pealegi, kui enamikus riikides oli reaktsioon positiivne, kuna kõik mõistsid avanevaid võimalusi, siis USA-s põhjustas see sündmus eranditult negatiivset. 1950ndatel olid riigid kindlalt veendunud, et nad on kosmoseküsimustes juhid, eriti pärast seda, kui nad olid omandanud Kolmanda Reichi joonised, mis sisaldasid andmeid edasijõudnute ballistiliste rakettide kohta.
Kuid kui NSVL saatis satelliidi kõigepealt, oli see Ameerika Ühendriikidele tõeline šokk, kuna nad pidasid end kosmose meistriteks. Nad olid ka kindlad, et nemad saavad selle esimesena vallutada.
Huvitav fakt: Esimesel Pentagoni kohtumisel pärast PS-1 käivitamist soovitasid mõned USA sõjaväelased saata kosmosesse tonne prügi, et katta Maa atmosfäär ja teha edasised lennud võimatuks.
Kuid tuleb märkida, et NSVL edasipääs sellel võistlusel andis USA-le tohutu stiimuli. Parimad Ameerika disainerid hakkasid uurima tulevast kosmoseprogrammi. Tänu sellele ei teinud riigid mitte ainult Nõukogude Liidu saavutustest kinni, vaid maandusid ka kuule. Ehk kui nad oleksid satelliidi käivitanud esimestena, vähendaks see nende armeed ja siis poleks kunagi "väike samm inimesele ja hiiglaslik hüpe inimkonnale" aset leidnud.
Ülevaated välisajakirjandusest
Ajakirjandus kogu maailmas kirjutas satelliidi käivitamisest. Teadlane Beniamino Segre avaldas avalikult imetlust NSVL-i murrangu pärast, sest ta nägi seda uute väljavaadetena ja võimalustena. New York Times kirjutas, et kosmoseuuringuid võiks alustada vaid arenenud tehnoloogiaga riik.
Disainer Saksa Obert Saksamaalt avaldas austust Nõukogude teadlastele. Tema arvates võisid objekti orbiidile saata ainult parimad mõistusjõud, kes kahtlemata olid NSV Liidus. Nobeli preemia laureaat Joliot-Curie väitis, et nüüd pole inimene enam Maa külge seotud.
Pikka aega ei peatanud maailma ajakirjandus sellest sündmusest kirjutamist ja NSV Liidu saavutuse kiitmist.
