Первый спутник 1957

Первые искусственные спутники Земли

Подробности Категория: Встреча с космосом Опубликовано 13.11.2012 15:48 Просмотров: 36510

В 1957 году под руководством С.П. Королёва была создана первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, которая в том же году была использована для запуска первого в мире искусственного спутника Земли.

Искусственный спутник Земли (ИСЗ) — это космический аппарат, вращающийся вокруг Земли по геоцентрической орбите. Геоцентрическая орбита — траектория движения небесного тела по эллиптической траектории вокруг Земли. Один из двух фокусов эллипса, по которому движется небесное тело, совпадает с Землёй. Для того, чтобы космический корабль оказался на этой орбите, ему необходимо сообщить скорость, которая меньше второй космической скорости, но не меньше чем первая космическая скорость. Полёты ИСЗ выполняются на высотах до нескольких сотен тысяч километров. Нижнюю границу высоты полёта ИСЗ обуславливает необходимость избегания процесса быстрого торможения в атмосфере. Период обращения спутника по орбите в зависимости от средней высоты полёта может составлять от полутора часов до нескольких суток.

Особое значение имеют спутники на геостационарной орбите, период обращения которых строго равен суткам и поэтому для наземного наблюдателя они неподвижно «висят» на небосклоне, что позволяет избавиться от поворотных устройств в антеннах. Геостациона́рная орби́та (ГСО) — круговая орбита, расположенная над экватором Земли (0° широты), находясь на которой искусственный спутник обращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси. Движение искусственного спутника Земли по геостационарной орбите.

Первый в мире ИСЗ Спутник -1 запущен в СССР 4 октября 1957 года.

Первый искусственный спутник Земли

Спутник-1 — первый искусственный спутник Земли, первый космический аппарат, запущен на орбиту в СССР 4 октября 1957 года.

Кодовое обозначение спутника — ПС-1 (Простейший Спутник-1). Запуск осуществлялся с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР «Тюра-Там» (позже это место получило название космодром Байконур) на ракете-носителе «Спутник» (Р-7).

Над созданием искусственного спутника Земли во главе с основоположником практической космонавтики С. П. Королёвым работали ученые М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, Н. С. Лидоренко, В. И. Лапко, Б. С. Чекунов, А. В. Бухтияров и многие другие.

Дата запуска первого искусственного спутника Земли считается началом космической эры человечества, а в России отмечается как памятный день Космических войск.

Корпус спутника состоял из двух полусфер диаметром 58 см из алюминиевого сплава со стыковочными шпангоутами, соединёнными между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивала резиновая прокладка. В верхней полуоболочке располагались две антенны, каждая из двух штырей по 2,4 м и по 2,9 м. Так как спутник был неориентирован, то четырёхантенная система давала равномерное излучение во все стороны.

Внутри герметичного корпуса были размещены блок электрохимических источников; радиопередающее устройство; вентилятор; термореле и воздуховод системы терморегулирования; коммутирующее устройство бортовой электроавтоматики; датчики температуры и давления; бортовая кабельная сеть. Масса первого спутника: 83,6 кг.

История создания первого спутника

13 мая 1946 г. Сталин подписал постановление о создании в СССР ракетной отрасли науки и промышленности. В августе С. П. Королёв был назначен главным конструктором баллистических ракет дальнего действия.

Но еще в 1931 году в СССР была создана Группа изучения реактивного движения, которая занималась конструированием ракет. В этой группе работали Цандер, Тихонравов, Победоносцев, Королёв. В 1933 году на базе этой группы был организован Реактивный институт, который продолжил работы по созданию и совершенствованию ракет.

В 1947 году в Германии были собраны и прошли лётные испытания ракеты Фау-2, они и положили начало советским работам по освоению ракетной техники. Однако Фау-2 воплотила в своей конструкции идеи гениев-одиночек Константина Циолковского, Германа Оберта, Роберта Годдарда.

В 1948 г. на полигоне Капустин Яр проводились уже испытания ракеты Р-1, которая являлась копией Фау-2, изготовляемой полностью в СССР. Затем появились Р-2 с дальностью полета до 600 км, эти ракеты были приняты на вооружение с 1951 г. А Создание ракеты Р-5 с дальностью до 1200 км стало первым отрывом от техники Фау-2. Эти ракеты прошли испытания в 1953 г, и сразу же начались исследования использования их как носителя ядерного оружия. 20 мая 1954 г. правительство выдало постановление о разработке двухступенчатой межконтинентальной ракеты Р-7. А уже 27 мая Королёв направил докладную министру оборонной промышленности Д. Ф. Устинову о разработке ИСЗ и возможности его запуска с помощью будущей ракеты Р-7.

Запуск!

В пятницу, 4 октября, в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени был совершён успешный запуск. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. На 314,5 секунде после старта произошло отделение Спутника и он подал свой голос. «Бип! Бип!» — так звучали его позывные. На полигоне их ловили 2 минуты, потом Спутник ушёл за горизонт. Люди на космодроме выбежали на улицу, кричали «Ура!», качали конструкторов и военных. И ещё на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «…В результате большой напряжённой работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли…»

Только после приёма первых сигналов Спутника поступили результаты обработки телеметрических данных и выяснилось, что лишь доли секунды отделяли от неудачи. Один из двигателей «запаздывал», а время выхода на режим жёстко контролируется и при его превышении старт автоматически отменяется. Блок вышел на режим менее чем за секунду до контрольного времени. На 16-й секунде полёта отказала система управления подачи топлива, и из-за повышенного расхода керосина центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчётного времени. Но победителей не судят! Спутник летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн. км), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник потерял скорость, вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел вследствие трения о воздух.

Официально «Спутник-1» и «Спутник-2», Советский Союз запускал в соответствии с принятыми на себя обязательствами по Международному Геофизическому Году. Спутник излучал радиоволны на двух частотах 20,005 и 40,002 МГц в виде телеграфных посылок длительностью 0,3 с, это позволяло изучать верхние слои ионосферы — до запуска первого спутника можно было наблюдать только за отражением радиоволн от областей ионосферы, лежащих ниже зоны максимальной ионизации ионосферных слоёв.

Другие спутники

Второй страной, запустившей ИСЗ, стали США: 1 февраля 1958 года был запущен искусственный спутник земли Эксплорер-1. Он находился на орбите до марта 1970 г., но прекратил радиопередачи еще 28 февраля 1958 г. Первый американский искусственный спутник Земли был запущен командой Брауна.

Вернер Магнус Максимилиан фон Браун — немецкий, а с конца 1940-х годов американский конструктор ракетно-космической техники, один из основоположников современного ракетостроения, создатель первых баллистических ракет. В США он считается «отцом» американской космической программы. Фон Брауну по политическим причинам долго не давали разрешения на запуск первого американского спутника (руководство США хотело, чтобы спутник был запущен военными), поэтому подготовка к запуску «Эксплорера» началась всерьёз лишь после аварии «Авангарда». Для запуска была создана форсированная версия баллистической ракеты Редстоун, названная Юпитер-С. Масса спутника была ровно в 10 раз меньше массы первого советского ИСЗ — 8,3 кг. На нем был установлен счетчик Гейгера и датчик метеорных частиц. Орбита «Эксплорера» была заметно выше орбиты первого ИСЗ.

Следующие страны, запустившие спутники — Великобритания, Канада, Италия — запустили свои первые ИСЗ в 1962, 1962, 1964 гг. на американских ракетах-носителях. А третьей страной, выведшей первый ИСЗ на своей ракете-носителе, стала Франция 26 ноября 1965 г.

Сейчас ИСЗ запускаются более чем 40 странами (а также отдельными компаниями) с помощью как собственных ракет-носителей (РН), так и предоставляемых в качестве пусковых услуг другими странами и межгосударственными и частными организациями.

Спутник

КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ

«Первый великий шаг человечества состоит в том, чтобы вылететь за атмосферу и сделаться спутником Земли. Остальное сравнительно легко, вплоть до удаления от нашей Солнечной системы»

НОВАЯ КОСМИЧЕСКАЯ ЭРА

4 октября 1957 года на околоземную орбиту был выведен первый в мире искусственный спутник Земли, открывший космическую эру в истории человечества.

Спутник, ставший первым искусственным небесным телом, был выведен на орбиту ракетой-носителем Р-7 с 5-го Научно-исследовательского испытательного полигона Министерства обороны СССР, получившего впоследствии открытое наименование космодром Байконур.

Космический аппарат ПС-1 (простейший спутник-1) представлял собой шар диаметром 58 сантиметров, весил 83,6 килограмма, был оснащен четырьмя штырьковыми антеннами длиной 2,4 и 2,9 метра для передачи сигналов работающих от батареек передатчиков. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км и перигее 288 км. На 315 секунде после старта ИСЗ отделился от второй ступени ракеты-носителя, и сразу его позывные услышал весь мир.

Над созданием искусственного спутника Земли во главе с основоположником практической космонавтики С.П. Королевым работали ученые М.В. Келдыш, М.К. Тихонравов, Н.С. Лидоренко, В.И. Лапко, Б.С. Чекунов и многие другие.

Спутник ПС-1 летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 миллионов километров), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта.

Запуск искусственного спутника Земли имел громадное значение для познания свойств космического пространства и изучения Земли как планеты нашей Солнечной системы. Анализ полученных сигналов со спутника дал ученым возможность изучить верхние слои ионосферы, что до этого не представлялось возможным. Кроме того, были получены полезнейшие для дальнейших запусков сведения об условиях работы аппаратуры, проведена проверка всех расчетов, а также определена плотность верхних слоев атмосферы по торможению спутника.

Запуск первого искусственного спутника Земли получил огромный мировой резонанс. О его полете узнал весь мир. Вся мировая пресса говорила об этом событии.

В сентябре 1967 года Международная федерация астронавтики провозгласила 4 октября Днем начала космической эры человечества.

Роскосмос

ПРАВДА О СПУТНИКЕ

«4 октября 1957 года в СССР произведен успешный запуск первого спутника. По предварительным данным, ракета-носитель сообщила спутнику необходимую орбитальную скорость около 8000 метров в секунду. В настоящее время спутник описывает эллиптические траектории вокруг Земли и его полет можно наблюдать в лучах восходящего и заходящего Солнца при помощи простейших оптических инструментов (биноклей, подзорных труб и т. п.).

Согласно расчетам, которые сейчас уточняются прямыми наблюдениями, спутник будет двигаться на высотах до 900 километров над поверхностью Земли; время одного полного оборота спутника будет 1 час 35 минут, угол наклона орбиты к плоскости экватора равен 65°. Над районом города Москвы 5 октября 1957 года спутник пройдет дважды — в 1 час 46 мин. ночи и в 6 час. 42 мин. утра по московскому времени. Сообщения о последующем движении первого искусственного спутника, запущенного в СССР 4 октября, будут передаваться регулярно широковещательными радиостанциями.

Спутник имеет форму шара диаметром 58 см и весом 83,6 кг. На нем установлены два радиопередатчика, непрерывно излучающие радиосигналы с частотой 20,005 и 40,002 мегагерц (длина волны около 15 и 7,5 метра соответственно). Мощности передатчиков обеспечивают уверенный прием радиосигналов широким кругом радиолюбителей. Сигналы имеют вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 сек. с паузой такой же длительности. Посылка сигнала одной частоты производится во время паузы сигнала другой частоты…».

«Правда», 5 октября 1957 г.

СПУТНИК: ВРЕДНАЯ ИДЕЯ

Михаил Клавдиевич Тихонравов был человеком невероятной любознательности. Математика и многие инженерные дисциплины, которыми овладел он в академии им. Н. Е. Жуковского, не высушили его романтической увлеченности и склонности к фантастическим размышлениям. Он писал маслом пейзажи, собирал коллекцию жуков-дровосеков и изучал динамику полета насекомых, втайне надеясь обнаружить в биении крохотных крыл некий новый принцип для конструирования невероятного летательного аппарата. Ему нравилось математизировать мечты, и он получал, пожалуй, равное удовольствие и когда расчеты показывали их реальность, и когда, напротив, приводили к абсурду: он любил узнавать. Однажды Тихонравов решил обсчитать искусственный спутник Земли. Разумеется, он читал Циолковского и знал, что одноступенчатая ракета не сможет вывести спутник на орбиту, внимательно изучил его «Космические ракетные поезда», «Наибольшую скорость ракеты» и другие работы, в которых впервые теоретически обосновывалась идея многоступенчатой ракеты, но ему было интересно прикинуть различные варианты соединения этих ступеней, посмотреть, во что все это выливается по весам, короче — решить, насколько реальна сама идея получения первой космической скорости, необходимой спутнику на сегодняшнем уровне развития ракетной техники. Начал считать и увлекся не на шутку. Оборонный НИИ, в котором работал Михаил Клавдиевич, занимался вещами несравненно более серьезными, чем искусственный спутник Земли, но к чести его начальника — Алексея Ивановича Нестеренко — вся эта внеплановая полуфантастическая работа в институте не только не преследовалась, а напротив, поощрялась и поддерживалась им, хотя и не афишировалась, дабы избежать обвинений в прожектерстве. Тихонравов и маленькая группа его столь же увлеченных сотрудников в 1947-1948 годах безо всяких ЭВМ проделали колоссальную расчетную работу и доказали, что действительно существует реальный вариант такого ракетного пакета, который в принципе может разогнать некий груз до первой космической скорости.

В июне 1948 года Академия артиллерийских наук готовилась провести научную сессию, и в институт, где работал Тихонравов, пришла бумага, в которой запрашивалось, какие доклады может представить НИИ. Тихонравов решил доложить итоги своих расчетов по ИСЗ — искусственному спутнику Земли. Никто активно не возражал, но тема доклада звучала все-таки столь странно, если не сказать дико, что решили посоветоваться с президентом артиллерийской академии Анатолием Аркадьевичем Благонравовым.

Совершенно седой в свои 54 года, красивый, изысканно вежливый академик в форме генерал-лейтенанта артиллерии в окружении нескольких ближайших своих сотрудников выслушал маленькую делегацию из НИИЗ очень внимательно. Он понимал, что расчеты Михаила Клавдиевича верны, что все это не Жюль Верн и не Герберт Уэллс, но понимал он и другое: научную сессию артиллерийской академии такой доклад не украсит.

— Вопрос интересный,- усталым, бесцветным голосом сказал Анатолий Аркадьевич,- но включить ваш доклад мы не сможем. Нас вряд ли поймут… Обвинят в том, что мы занимаемся не тем, чем нужно…

Сидящие вокруг президента люди в погонах согласно закивали.

Когда маленькая делегация НИИ ушла, Благонравов испытал какой-то душевный дискомфорт. Он много работал с военными и перенял у них в общем-то полезное правило не пересматривать принятые решения, но тут вновь и вновь возвращался он к тихонравовскому докладу и дома вечером опять думал о нем, никак не мог отогнать от себя мысль, что несерьезный этот доклад на самом деле серьезен.

Тихонравов был настоящим исследователем и хорошим инженером, но бойцом он не был. Отказ президента ААН расстроил его. В НИИ молодые его сотрудники, которые помалкивали в кабинете президента, подняли теперь гвалт, в котором, однако, мелькали новые серьезные доводы в пользу их доклада.

— Что же вы там молчали? — рассердился Михаил Клавдиевич.

— Надо снова идти и уломать генерала! — решила молодежь.

И на следующий день они пошли снова. Было такое впечатление, что Благонравов словно обрадовался их приходу. Он улыбался, а новые доводы слушал вполуха. Потом сказал:

— Ну, хорошо. Доклад включим в план сессии. Готовьтесь — краснеть будем вместе…

Потом был доклад, а после доклада, как и ожидал Благонравов, один очень серьезный человек в немалом звании спросил Анатолия Аркадьевича, как бы мимоходом, глядя поверх головы собеседника:

— Институту, наверное, нечем заниматься, и потому вы решили перейти в область фантастики…

Ироничных улыбок было предостаточно. Но не только улыбки были. Сергей Королев подошел к Тихонравову без улыбки, сказал, строго набычившись по своей манере:

— Нам надо серьезно поговорить…

Ярослав Голованов. Капля нашего неба

СПУТНИК КАК ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ

Мало кто в Америке слышал о человеке по имени Сергей Павлович Королев. Однако именно благодаря ему было создано НАСА; именно благодаря ему мы попали на Луну. Именно благодаря этому таинственному русскому в нашей стране появились федеральные кредиты на высшее образование; именно благодаря ему игры Национальной футбольной лиги мы можем смотреть по DirecTV.

«Главный конструктор» — именно эти слова стали именем Королева, реальная информация о котором была государственной тайной Советского Союза, — практически в одиночку начал мировую ракетно-космическую гонку. В очень большой степени из-за этого упертого человека, выжившего в сталинском ГУЛАГе, хоть и потерявшего в сибирских лагерях все зубы и чуть не самое жизнь, в 1960 году Республиканская партия проиграла выборы в Белый дом, а Линдон Б. Джонсон, напротив, прошел вместе с Джоном Ф. Кеннеди и в конце концов стали тридцать шестым президентом Америки.

Ибо все эти события есть не что иное, как даже не самые крупные последствия запуска крошечного советского Sputnik’а, созданного под руководством Королева 50 лет назад и 4 октября 1957 года выведенного в космос. Этот запуск вызвал в США панику, последствия которой мы ощущаем до сих пор. Главным источником страха, впрочем, была не этот алюминиевый шарик, а огромный носитель, на котором он вылетел в космос — первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета. Это 183-тонное оружие давало бывшему Советскому Союзу возможность за несколько минут уничтожить любой город на Земле — в то время это была возможность, которой не было ни у кого. Впервые за всю историю Америки ее территория стала уязвимой для нападения иностранного государства.

Los Angeles Times

ВТОРАЯ ПОЩЕЧИНА АМЕРИКЕ

Прежде чем США смогли хоть как-то ответить на полет Спутника -1, 3 ноября того же года на околоземную орбиту был выведен второй спутник.

Лайка — собака, первое живое существо, выведенное на орбиту Земли. Она была запущена в космос 3 ноября 1957 в половине шестого утра по московскому времени на советском корабле Спутник-2. Она была размещена в космической конуре размером со стиральную машину. На тот момент Лайке было около двух лет от роду и весу около 6 килограммов. Как и многие другие животные в космосе, собака погибла во время полёта — через 5-7 часов после старта она умерла от стресса и перегрева. Хотя Лайке не удалось выжить, эксперимент подтвердил, что живой пассажир может пережить запуск на орбиту и невесомость; таким образом, Лайка проложила дорогу в космос людям, в том числе Юрию Алексеевичу Гагарину. Первыми животными, благополучно вернувшимися из космического полета, стали собаки Белка и Стрелка.

Календарь космических дат

Общие сведения

Кто запустил первый искусственный спутник Земли? – СССР. Этот вопрос имеет большое значение, так как это событие дало начало так называемой космической гонке между двумя сверхдержавами: США и СССР.

Схема ПС-1

Как назывался первый в мире искусственный спутник Земли? – так как подобные аппараты ранее не существовали, советские ученые посчитали, что название «Спутник-1» вполне подходит для данного аппарата. Кодовое обозначение аппарата – ПС-1, что расшифруется как «Простейший Спутник-1».

Внешне спутник имел довольно незамысловатый вид и представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см к которой были прикреплены крест-накрест две изогнутые антенны, позволяющие устройству равномерно и во всех направлениях распространять радиоизлучение. Внутри сферы, сделанной из двух полусфер, скрепленных 36 болтами, располагались 50-киллограмовые серебряно-цинковые аккумуляторы, радиопередатчик, вентилятор, термостат, датчики давления и температуры. Общая масса устройства составила 83,6 кг. Примечательно, что радиопередатчик вещал в диапазоне 20 МГц и 40 МГц, то есть следить за ним могли и обычные радиолюбители.

История создания

Работа со спутником

История первого космического спутника и космических полетов в целом начинается с первой баллистической ракеты – Фау-2 (Vergeltungswaffe-2). Ракета была разработана известным немецким конструктором — Вернером фон Брауном в конце Второй мировой войны. Первый тестовый запуск прошел в 1942-м году, а боевой – 1944-м., всего было выполнено 3225 запусков в основном по территории Великобритании. После войны Вернер фон Браун сдался армии США, в связи с чем возглавил Службу проектирования и разработки вооружения в США. Еще в 1946-м году немецкий ученый представил Минобороны США доклад «Предварительная конструкция экспериментального космического корабля, вращающегося вокруг Земли», где отметил, что в течение пяти лет может быть разработана ракета, способная вывести на орбиту подобный корабль. Однако финансирование проекта не было одобрено.

13-го мая 1946-го года Иосиф Сталин принял постановление о создании ракетной отрасли в СССР. Главным конструктором баллистических ракет был назначен Сергей Королев. Следующие 10 лет учеными были разработаны межконтинентальные баллистические ракеты Р-1, Р2, Р-3 и др.

В 1948-м году ракетный конструктор Михаил Тихонравов провел доклад для научных кругов о составных ракетах и результатах расчетов, согласно которым разрабатываемые 1000-киллометровые ракеты могут достигать больших расстояний и даже вывести на орбиту искусственный спутник Земли. Однако, подобное заявление подверглось критике и не было воспринято всерьез. Отдел Тихонравова в НИИ-4 был расформирован в связи с неактуальными работами, однако позже усилиями Михаила Клавдиевича вновь собран в 1950-м году. Тогда Михаил Тихонравов уже прямо заговорил о миссии по выводу спутника на орбиту.

Модель спутника

После создания баллистической ракеты Р-3 на презентации были представлены ее возможности, согласно которым ракета была способна не только поражать цели на расстоянии 3000 км, но и вывести спутник на орбиту. Так к 1953-му году ученым все же удалось убедить высшее руководство в том, что вывод орбитального спутника возможен. А у руководителей вооруженных сил возникло понимание перспективности разработки и запуска искусственного спутника Земли (ИСЗ). По этой причине в 1954-м году было принято постановление о создании отдельной группы в НИИ-4 с Михаилом Клавдиевичем, которая занималась бы проектированием спутника и планированием миссии. В том же году группа Тихонравова представила программу освоения космоса, от запуска ИСЗ, до высадки на Луну.

В 1955-м году делегация политбюро во главе Н. С. Хрущевым посетила Ленинградский металлический завод, где было окончено строительство двухступенчатой ракеты Р-7. Впечатление делегации вылилось в подписание постановления о создании и выводе на земную орбиту спутника в ближайшие два года. Проектирование ИСЗ началось в ноябре 1956-го года, а в сентябре 1957-го года «Простейший Спутник-1» успешно прошел испытания на вибростенде и в термокамере.

Однозначно на вопрос «кто изобрел Спутник-1?» — ответить нельзя. Разработка первого спутника Земли происходила под руководством Михаила Тихонравова, а создание ракеты-носителя и вывод спутника на орбиту – под началом Сергея Королева. Однако над обоими проектами трудилось немалое число ученых и научных сотрудников.

История запуска

Запуск первого спутника ПС-1

В феврале 1955-го года высшее руководство утвердило создание Научно-исследовательского испытательного полигона №5 (позже Байконур), который должен был располагаться в Казахстанской пустыне. На полигоне проводились испытания первых баллистических ракет типа Р-7, но по результатам пяти опытных запусков стало ясно, что массивная головная часть баллистической ракеты не выдерживает температурной нагрузки и требует доработки, что займет около полугода. По этой причине С. П. Королев запросил от Н. С. Хрущева две ракеты для экспериментального запуска ПС-1. В конце сентября 1957-го года на Байконур прибыла ракета Р-7 с облегченной головой частью и переходом под спутник. Была снята лишняя аппаратура, в результате чего масса ракеты была уменьшена на 7 тонн.

2-го октября С. П. Королев подписал приказ о летных испытаниях спутника и направил уведомление о готовности в Москву. И хотя от Москвы не пришло никаких ответов, Сергей Королев решил произвести вывод ракеты-носителя «Спутник» (Р-7) с ПС-1 на стартовую позицию.

Причина, по которой руководство потребовало вывод спутника на орбиту именно в этот период заключается в том, что с 1 июля 1957 по 31 декабря 1958 проводился так называемый Международный геофизический год. Согласно нему, в указанный период 67 стран совместно и по единой программе проводили геофизические исследования и наблюдения.

Дата запуска первого искусственного спутника — 4 октября 1957-й год. Кроме того, в тот же день проходило открытие VIII международного конгресса астронавтики в Испании, Барселона. Руководители космической программы СССР не раскрывались общественности по причине секретности проводимой работы, о сенсационном запуске спутника конгрессу сообщил академик Леонид Иванович Седов. Поэтому именно советского физика и математика Седова мировая общественность долго считала «отцом Спутника».

История полета

Инфографика по спутнику ПС-1

В 22:28:34 по московскому времени произошел запуск ракеты со спутником с первой площадки НИИП № 5 (Байконур). Спустя 295 секунд центральный блок ракеты и спутник были выведены на эллиптическую орбиту Земли (апогей – 947 км, перигей – 288 км). Еще через 20 секунд ПС-1 отделился от ракеты и подал сигнал. Это были повторяющиеся сигналы «Бип! Бип!», которые ловили на полигоне 2 минуты, до тех пор, пока «Спутник-1» не скрылся за горизонтом. На первом витке аппарата вокруг Земли Телеграфное агентство Советского Союза (ТАСС) передало сообщение об успешном запуске первого в мире ИСЗ.

После приема сигналов ПС-1 начали поступать подробные данные об аппарате, который, как оказалось, был близок к тому, чтобы не достичь первой космической скорости и не выйти на орбиту. Причиной этому послужил непредвиденный отказ системы управления подачи топлива, из-за чего один из двигателей запаздывал. От неудачи отделяли доли секунды.

Однако, ПС-1 все же успешно достиг эллиптической орбиты, по которой двигался в течение 92-х дней, при этом выполнил 1440 оборотов вокруг планеты. Радиопередатчики аппарата работали на протяжении первых двух недель. Что стало причиной гибели первого спутника Земли? — Потеряв скорость о трение атмосферы, «Спутник-1» начал снижаться и полностью сгорел в плотных слоях атмосферы. Примечательно, что многие могли наблюдать некий блестящий объект, движущийся по небу в тот период. Но без специальной оптики блестящий корпус спутника нельзя было заметить, и на самом деле этим объектом была вторая ступень ракеты, которая также вращалась на орбите, вместе со спутником.

Научные результаты полёта ПС-1

Запуск данного ПС-1 преследовал несколько целей:

  • Тестирование технической способности аппарата, а также проверка расчетов, принятых для успешного запуска спутника;
  • Исследование ионосферы. До запуска космического аппарата радиоволны, посланные с Земли, отражались от ионосферы, исключая возможность ее изучения. Теперь же ученые смогли начать исследование ионосферы посредством взаимодействия радиоволн, излучаемых спутником из космоса и идущих через атмосферу к поверхности Земли.
  • Расчет плотности верхних слоев атмосферы при помощи наблюдения за темпом замедления аппарата вследствие трения об атмосферу;
  • Исследование влияния космического пространства на аппаратуру, а также определения благоприятных условий для работы аппаратуры в космосе.

Слушать звук Первого спутника

И хотя на спутнике не было никакой научной аппаратуры, слежение за его радиосигналом и анализ его характера давал много полезных результатов. Так группа ученых из Швеции проводила измерения электронного состава ионосферы, опираясь на эффект Фарадея, гласящий об изменении поляризации света при прохождении его через магнитное поле. Также группа советских ученых из МГУ разработала методику наблюдения за спутником с точным определением его координат. Наблюдение за данной эллиптической орбитой и характером ее поведения позволили определить плотность атмосферы в области орбитальных высот. Неожиданно повышенная плотность атмосферы в указанных областях подтолкнула ученых к созданию теории торможения спутников, что внесло свою лепту в развитие космонавтики.

Интересные факты

  • Памятник создателям первого в мире искусственного спутника Земли в Москве

    В журнале «Радио» для радиолюбителей были заранее напечатаны инструкции по приему «сигнала из космоса» от ПС-1;

  • Расчеты координат спутника с привязкой по времени занимали у ученых 30-60 минут. Сегодня аналогичные вычисления посредством компьютера проводились бы за 1-2 секунды;
  • Прежде чем американцы запустили свой первый спутник, Советский Союз 3-го ноября 1957-го года запустил на орбиту свой второй космический аппарат – «Спутник-2». Причем на борту спутника впервые находилось живое существо – беспородная собака-космонавт Лайка. И хотя предусматривалось, что собака проживет около недели на орбите Земли, животное погибло через 5-7 часов после запуска в результате перегрева.
  • К 50-летию Спутника-1, 4-го октября 2007-го года в наукограде Королев на проспекте Космонавтов был установлен памятник «Первому искусственному спутнику Земли».
  • Старт космической гонки вынудил США создать НАСА.
  • Запуск Спутника-1 повлиял на создание DARPA и Интернета. В ответ на успешный запуск ПС-1 с дальнейшей перспективой создания новой сети вещания, США в 1957-м году создают Агентство передовых исследовательских проектов (ARPA). В случае войны США также хотели иметь надежную систему передачи информации на дальние расстояния, в результате чего начали разработку компьютерной сети. 5-го декабря 1969-го года сеть ARPANET объединила три университета и исследовательский центр. Позже эта технология была реализована в CERN и переросла в итоге во Всемирную паутину.

Видео о первом спутнике.

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».
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):

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…»

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.

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-носителя 4 октября 1957 г.
в 19:28:34 по Гринвичу
Окончание полёта спутника 4 января 1958 г.
Масса аппарата 83,6 кг
Размеры 58 сантиметров. наибольший диаметр
Период обращения 96,7 минут.
Перигей 228 км. от ближашей точки орбиты
до поверхности Земли
Апогей 947 км. от самой удалённой точки
орбиты до поверхности Земли
Количество витков 1440

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 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:
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:

Момент отделения спутника от головного обтекателя смоделирован на этом снимке:

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 или расскажите друзьям: