Neuvostoliitto kehitti olemassaolonsa aikana aktiivisesti sarjakuvia, joiden tarkoituksena oli kehittää maan ulkopuolista tilaa. Ja ensimmäinen askel tähän suuntaan oli satelliitin laukaisu - ensimmäinen esine, joka lähetettiin avaruuteen. Harva tietää kuitenkin, että tällä yksiköllä on melko rikas historia.
Yleistä tietoa
1900-luvun jälkipuoliskolla Neuvostoliitto ja Yhdysvallat osallistuivat avaruuskilpailuun yrittäen aloittaa avaruustutkimuksen mahdollisimman nopeasti. Ja Neuvostoliitto lähetti ensimmäisenä oman tuotantonsa laitteen Maan kiertoradalle. Tällainen oli laite, jolla on melko yksinkertainen nimi “Sputnik-1”.
Mielenkiintoinen fakta: Asiakirjoissa ja piirustuksissa laite nimettiin PS-1, joka tarkoittaa ”Simple Satellite-1”.
Laitteen suunnittelu oli melko yksinkertainen. Se oli pallo, jonka sivuilla oli antenneja. Viimeksi mainitut ovat välttämättömiä satelliitin jakamiseksi radiosignaalille avaruudessa tasaisesti.
Ympyrä koottiin kahdesta pallonpuoliskosta, niiden kiinnittämiseen käytettiin 36 pulttia. Tällainen määrä sallii lukita osia luotettavasti välttäen aukkoja. PS-1: n sisällä oli lämpötilan ja paineen mittausantureita, hopea- ja sinkkiakkuja, termostaatti, radiolähetin ja tuuletin, joita tarvitaan elementtien jäähdyttämiseen.
Lennon aikana tämä ”täyttö” lähetti signaalin taajuusalueella 20–40 MHz, jotta kuka tahansa, jopa tavallinen ihminen, voisi virittyä laitteen aaltoon.
Huolimatta siitä, että nyt kun puhutaan avaruuslennoista, mielenkiinnossani ilmaantuvat välittömästi mitat mittaavat raketit ja sukkulat, Sputnik-1 oli pieni jopa ihmisiin verrattuna. Sen säde oli vain 29 cm, ja sen massa oli noin 83,5 kg.
Satelliittikuvat
Jo vuonna 1687 kirjoittaessaan teosta ”Luonnonfilosofian matemaattinen alku”, Newton ehdotti, että keho voidaan viedä maapallon kiertoradalle siten, että se ei pudota pintaan.
Tutkija kuvasi seuraavan kokeen tämän tuloksen saavuttamiseksi. Ensin on kiivetä korkealle vuorelle, jonka huippu on paljon ilmakehän korkeampi. Sen jälkeen sinun täytyy ampua ase, jotta ydin lensi yhdensuuntaisena maan kanssa. Ja jos ammus liikkuu tietyllä nopeudella, se ei koskaan uppoa pintaan, vaan lentää planeetan ympäri loputtomasti.
Myöhemmät tutkimukset osoittivat Newtonin olevan oikeassa. Jos esine lasketaan maapallon kiertoradalle siten, että se liikkuu vähintään 7,91 km / s nopeudella, se pyörii loputtomasti planeetan ympäri menettämättä korkeutta. Nyt tätä nopeutta kutsutaan ”ensimmäisenä kosmisena”. Vuonna 1879 Jules Verne kirjoittaessaan kirjaa ”500 miljoonaa Begumasta” käytti Newtonin aseen prototyyppiä.
XIX-luvun lopulla ja XX-luvun alussa ihmiset astuivat vähitellen siihen tulokseen, että tekniikka saavuttaa pian kehityksen, jonka avulla se voi mennä avaruuteen. Tsiolkovsky väitti kerran, että ihmiskunta on jo valmis maan ulkopuolisiin matkoihin. Lisäksi tiedemies ehdotti, ettei kokeellisia laukaisuja suoriteta, vaan rakennetaan heti raketti, johon ihmiset lentävät. Tämä antaa jo ensimmäisen lennon aikana saada totuudenmukaisia tietoja eläviltä silminnäkijöiltä.
Myöhemmin saksalainen insinööri Obert esitteli maailmalle projektin, joka on asema useasta vaiheesta. Ehdotettiin aloittamista kiertoradalle armeijan tarkkailemiseksi ja koordinoimiseksi. Ehdotettiin sijoittaa kaukoputki maapallon ulkopuolelle olevaan esineeseen, jonka avulla voisimme tarkkailla planeettoja ja tähtiä suoraan avaruudesta eikä maan ilmakehän vääristymien kautta.
Myös satelliittien teema nostettiin esiin joissakin 20 ja 30-luvulla julkaistuissa scifi-romaaneissa.1900-luvun alkupuolella eri maat tekivät monia kokeita esineiden laskemiseksi maapallon kiertoradalle, mutta kaikki rakennetut raketit kehittyivät riittämättömällä nopeudella.
Mielenkiintoinen fakta: vuonna 1944 armeija Pokrovsky tarjosi ampua taivaalle voimakkaalta aseelta. Hänen mukaansa tämä antaa ytimen jäännösten olla kiertoradalla.
Ensimmäiset yritykset
Kolmannen valtakunnan tutkijat pystyivät kehittämään suuren määrän raketteja V-2, jotka työskentelevät nestemäisellä polttoaineella. Uskottiin, että he pystyivät lentämään avaruuteen ja jopa lähettämään ihmisen kiertoradalle. On olemassa virallisia asiakirjoja, jotka ehdottavat niiden käyttämistä ensimmäisten avaruusmatkustajien balzamoitujen elinten laukaisemiseksi kunnianosoitusten antamiseksi.
Maaliskuusta 1946 lähtien Yhdysvaltain ilmavoimat aloittivat aktiivisen työskentelyn avaruusohjelman parissa. Maa oli hyvin tietoinen siitä, että esineiden asettaminen maapallon kiertoradalle auttaisi saamaan paljon hyödyllistä tietoa ja lisäisi vakavasti muiden valtioiden auktoriteettia.
Useiden vuosien ajan paperitutkijat suunnittelivat erilaisia laitteita, jotka saattavat mennä maan ulkopuolelle. Samalla analysoitiin seurauksia, jotka avaruustutkimuksen aloittaminen voisi johtaa. Taloudellinen osa, tulevan saavutuksen sotilaallinen potentiaali ja mahdolliset näkymät tarkennettiin yksityiskohtaisesti. Heti kun kävi selväksi, että piirustuksessa kuvattu laite ei pääse kiertoradalle, uuden laitteen suunnittelu alkoi heti ottaa huomioon puutteet.
Vuonna 1953 fyysikko Fred Singer esitteli astronauttisessa konferenssissa pallomaisen satelliitin kehitystä, jolla oli todelliset mahdollisuudet mennä avaruuteen. Tutkijan mukaan Yhdysvallat työskentelee pallomaisella laitteella, joka voidaan laukaista maan yläpuolelle siten, että se liikkuu kiertoradalla 300 km korkeudessa ja ylittää planeetan molemmat navat.
Vuonna 1954 pidettiin amerikkalaisten johtavien ohjussuunnittelijoiden kokous, jossa keskusteltiin satelliitin laukaisun todennäköisyydestä seuraavien kolmen vuoden aikana. Tuolloin oli täysin selvää, että tätä varten oli käytettävä monivaiheisia ohjuksia, jotka auttavat saavuttamaan halutun korkeuden, koska edelliset irrotettiin ja seuraavat toimiivat.
Mielenkiintoinen fakta: Yhdysvaltain arsenaalissa oli sitten Loki- ja Redstone-raketteja, joita piti käyttää ensimmäisen satelliitin laukaisuun.
Kokouksen tuloksena syntyi Orbiter-projekti, jonka puitteissa tutkittiin tulevan avaruuteen laukaisun yksityiskohtia. Tapahtuma oli suunniteltu kesällä 1957. Vuonna 1955 Yhdysvallat julkisti hankkeen, jonka nimi muutettiin Vanguardiksi. Oletetaan, että tämä satelliitti lentää taivaalle Viking- ja Aerobi-ohjuksilla. Paperilla laite oli monimutkainen rakenne, joka painaa 10 kg. Laite oli tarkoitus varustaa monella elektroniikalla tiedon keräämistä varten.
Saatuaan tietää Neuvostoliiton avaruusohjelmasta, Yhdysvallat kuitenkin yksinkertaisti huomattavasti satelliitin suunnittelua, jotta se vain olisi ensimmäinen, joka laukaisi kohteen avaruuteen. Joten ”Vanguard-1” laihtui kuusi kertaa, ja sen paino oli 1,59 kg.
Ensimmäisen keinotekoisen satelliitin luomisen historia
Satelliitin luomisen historia alkoi vuonna 1942. Sitten saksalainen suunnittelija von Braun lopetti V-2-ohjusten mallinnuksen. Muutamaa kuukautta myöhemmin ensimmäinen lanseeraus tapahtui, ja vuoteen 1945 mennessä suoritettiin 3225 testiä. Kävi selväksi, että tämä ohjus voi kulkea pitkiä matkoja.
Toisen maailmansodan jälkeen Von Braun aloitti työskentelynsä Yhdysvaltain puolustusministeriössä ja kehitti ohjuksia, jotka voisivat laukaista ensimmäisen satelliitin maan kiertoradalle. Oletetaan, että viiden vuoden kuluessa luodaan laite, joka auttaa saavuttamaan tämän tavoitteen. Mutta myöhemmin valtio kieltäytyi rahoittamasta tätä hanketta.
Vuonna 1946 Stalin perusti Neuvostoliiton ohjusteollisuuden, josta Sergei Korolev vastasi.50-luvun ensimmäisellä puoliskolla Neuvostoliitto oli jo kehittänyt R-1-, R-2- ja R-3-ohjukset, jotka pystyvät kulkemaan pitkiä matkoja ja lyömään kohteita naapurimaiden mantereille. Suunnittelija Tikhonravov esitti vuonna 1948 vaiheittaiset ohjukset, jotka voivat ottaa jopa 1000 km: n matka. He tarjosivat heidän toimittaa satelliitit maan kiertoradalle. Mutta sitten hän ei löytänyt tukea ja hänet erotettiin toiminnasta. Kaksi vuotta myöhemmin, kun tunnustettiin avaruuslennon merkitys, Neuvostoliitto sai taas Tikhonravovin töihin, ja hänen päätoimintansa oli teknologian kehittäminen satelliitin lähettämiseksi kiertoradalle.
Malli
R-3-raketin keksintö ja sen ominaisuudet tekivät selväksi, että sen avulla ensimmäinen satelliitti voidaan laittaa kiertoradalle. Vuonna 1953 tämän projektin parissa työskennelleet suunnittelijat pystyivät lopulta vakuuttamaan valtion, että keinotekoisen ruumiin lähettäminen avaruuteen on mahdollista.
Vuonna 1954 Tikhonravov aloitti yhdessä kollegoineen perusteellisen tutkimuksen Neuvostoliiton avaruusohjelmasta, jonka ensimmäinen vaihe koostui satelliitin laukaisusta kiertoradalle.
Mielenkiintoinen fakta: Tikhonravovia käskettiin myös suunnittelemaan mahdollinen laskeutuminen kuuhun, jonka piti tapahtua onnistuneiden avaruuteen suuntautuneiden lentojen jälkeen.
Vuonna 1955 Hruštšov saapui henkilökohtaisesti tehtaalle, jossa R-7-raketti rakennettiin. Kokouksensa tuloksena allekirjoitettiin asetus, jonka mukaan suunnittelijoiden on rakennettava laite, joka pääsee maan kiertoradalle.
Marraskuussa 1956 aloitettiin ensimmäisen satelliitin suunnittelu, ja 10 kuukauden kuluttua rakennettu malli testattiin jo erityisissä olosuhteissa. Kokeilujen perusteella kävi selväksi, että laite on valmis lentoon.
Satelliittilaite
Kuten edellä mainittiin, satelliittirunko koostui kahdesta pallonpuoliskosta. Ne valettiin alumiinin ja magnesiumin seoksesta, paksuus oli 2 mm. Liittiminä käytettiin pultteja, joiden muoto oli M8 * 2.5. Sisällä rakenne täytettiin typellä kaasumaisessa tilassa, jolloin muodostui 1,3 ilmakehän paine. Ilman tunkeutumisen välttämiseksi nivelten päälle asetettiin kumivuoraus. Satelliitin lämpötilan pitämiseksi vakiona se varustettiin ulkoisella millimetrin paksuisella näytöllä.
Mielenkiintoinen fakta: Satelliittien optisten ominaisuuksien saamiseksi sen pinta kiillotettiin ja koneistettiin. Siksi tapaus on kiiltävä.
Signaalin lähettämiseksi laitteen etupuolipallolle asennettiin kaksi antennia. Ensimmäinen oli VHF-tyyppi, toinen - HF. Heistä tuli ulos kaksi tapia, 2,4 ja 2,9 m. Poikkeamiskulma oli 70 astetta. Jouset on rakennettu antennisuunnitteluun, mikä auttoi niitä avaamaan ja ottamaan oikean asennon raketin irrotuksen jälkeen.
Satelliitin takimmaisella pallonpuoliskolla oli mekanismi irrottautumiseksi raketista, jota käytettiin kiertoradalla tullessa.
Käynnistä historia
Helmikuussa 1955 rakennus aloitettiin Kaikoniinin autiomaassa Baikonurin koulutuskentällä, missä sen piti aloittaa. Useiden testien jälkeen insinöörit ymmärsivät, että R-7-raketti tarvitsi päänosan, joka ei kestä lämpökuormitusta, ja sitä oli myös valaistettava niin paljon kuin mahdollista. Syyskuussa 1957 päivitettiin R-7: n päivitetty versio harjoitusalueelle. Se oli 7 tonnia kevyempi ja päässä oli satelliittiosasto.
Lokakuun alussa raketti asennetun laitteen kanssa asetettiin lähtöpaikkaan. Samanaikaisesti pidettiin kansainvälinen astronautian kongressi, johon osallistui 67 maan tutkijoita.
Satelliitin laukaisu tapahtui 4. lokakuuta 1957. Tosiasia, että Neuvostoliitto asetti ensimmäisen keinotekoisen esineen maapallon kiertoradalle, sanoi akateemikko Leonid Sedov puhuessaan yleisölle.
Lentohistoria
Käynnistys tapahtui klo 22:28:34 Moskovan aikaa. 4 minuutissa 55 sekunnissa raketti saavutti halutun korkeuden ja siirtyi kiertoradalle. Ja 20 sekunnin kuluttua satelliitti erottui rakenteesta ja alkoi lähettää melko yksinkertaista signaalia: ”Piippaus!”.Hän meni suoraan harjoitusalueelle kahdeksi minuutiksi, kunnes laite meni pitkän matkan maapallon kiertoradalle. Kahden viikon ajan PS-1 lähetti lähettimien kautta erilaisia tietoja, kunnes se epäonnistui.
Mielenkiintoinen fakta: Yhden moottorin raketin laukaisun aikana polttoaineen syöttöjärjestelmä toimi viiveellä, eikä hän aloittanut työtä heti. Arvioiden mukaan jos moottori käynnistyy sekunnin kuluttua myöhemmin, R-7 ei päässyt kiertoradalle.
Maan kiertoradalla PS-1 vietti 92 päivää ja teki 1 440 kierrosta. Ilmakehän kitkan takia hän menetti vähitellen nopeutta ja korkeutta, minkä seurauksena hän romahti tietyllä hetkellä ja poltti ylemmissä kerroksissa.
Lentoparametrit
Lento PS-1 voidaan luonnehtia seuraavilla parametreilla:
- vallankumoukset maapallon ympärillä - 1440;
- apogee - 947 km;
- Perigee - 228 km;
- aika täydelle vallankumoukselle - 96 min 12 sekuntia;
- kiertoradan kaltevuus on 65,1 astetta;
- säde PS-1 - 29 cm;
- paino - 83,6 kg;
- lennon päivämäärä - 10.4.1995 - 01.01.1995.
Lennon arvo
Satelliittilennon päätavoitteena voidaan pitää Neuvostoliiton maineen nostamista maailmanlaajuisesti. Ensimmäisen esineen laskeminen avaruuteen teki todellisen sensaation, etenkin Yhdysvaltojen taustalla, joka myös suunnitteli lähettävänsä oman avaruusaluksensa. Vasta kun amerikkalaiset ilmoittivat julkisesti suunnitelmistaan, Neuvostoliitto pani ne täytäntöön ilman enempää. Monien maiden lehdistö kirjoitti artikkelista tyylin "jotkut puhuvat ja toiset".
Satelliitin laukaisu merkitsi ihmisten avaruustoiminnan alkua ja aloitti todellisen kilpailun Yhdysvaltojen ja Neuvostoliiton välillä. Vastauksena valtiot aikoivat myös oman Explorer-1-avaruusaluksensa kiertoradalla. Satelliitti saapui kiertoradalle 1. helmikuuta 1958 eikä enää ollut kiinnostava kuin PS-1.
Satelliittiäänet
Jotta kuka tahansa voi varmistaa satelliitin toiminnan, suunnittelijat määrittivät sen lähettämään signaaleja jatkuvasti. Sähkömekaaninen rele oli vastuussa tästä menettelystä, lähettäen vaihtoehtoisia signaaleja taajuuksilla 20 ja 40 MHz, kesto 0,3-0,4 sekuntia. Niiden väliset tauot olivat yhtä suuret.
Signaalin pituus riippui suoraan paine- ja lämpötila-antureista, jotka mittasivat näitä parametreja rakenteen sisällä. Siirtojaksojen muuttumattomuuden takia tutkijat voisivat varmistaa, että PS-1 toimii kunnolla, tiiviys säilyy sisällä. Laite lähetti kahden ja puolen viikon sisällä useita miljoonia signaaleja, jotka edustavat yksinkertaista piippausta.
Syystä työhön valittiin 20 ja 40 MHz taajuudet. Useimmat tuon ajan vastaanottimet kykenevät virittämään ne. Tämän ansiosta kuka tahansa pystyi saamaan satelliittisignaalin.
Lähes heti kiertoradalle saapumisen jälkeen kytkentätaajuus alkoi kasvaa. Muutamassa päivässä se oli 40% odotettua korkeampi. Tutkijat eivät vieläkään pysty selvittämään tarkkaa kasvun syytä.
Ensimmäisen keinotekoisen satelliitin lennon tieteelliset tulokset
PS-1: n käynnistämistä voidaan pitää onnistuneena, koska tutkijat pystyivät suorittamaan tehtävät. Lennon tieteellisiin tuloksiin sisältyy:
- hankitaan ensimmäisen satelliitin lentotestitiedot;
- ionosfäärin tutkimismahdollisuuden syntyminen, joka heijastaa maapallon pinnalta lähetettyjä signaaleja;
- satelliitti kitka ilmakehään ja asteittainen nopeuden lasku auttoivat laskemaan yläilmakehän tiheyttä;
- PS-1: n asteittainen vika auttoi tekemään seuraavista ajoneuvoista vähemmän alttiita avaruuden ulkoisille vaikutuksille.
Satelliitin ollessa kiertoradalla tutkijat seurasivat jatkuvasti sen sijaintia ja tekivät kaikenlaisia laskelmia. Lisäksi aktiivinen tiedonkeruu tapahtui paitsi Neuvostoliitossa. Esimerkiksi Ruotsin yliopiston tutkijat pystyivät etenemään merkittävästi ionosfäärin rakenteen tutkimisessa satelliittien käyttäytymisen havainnoinnin avulla. Koska Neuvostoliitto käytti nimenomaan signaalin siirtoa saavutettavissa olevilla taajuuksilla, tutkijat ympäri maailmaa voisivat harjoittaa yhteistä toimintaa ja tehdä kokeita.
Käynnistä reaktio
Satelliitin laukaisu teki suuren roiskeen ympäri maailmaa. Lisäksi, jos useimmissa maissa reaktio oli positiivinen, koska kaikki ymmärsivät avautuvia mahdollisuuksia, Yhdysvalloissa tämä tapahtuma aiheutti yksinomaan kielteisiä vaikutuksia. 1950-luvulla valtiot olivat vakuuttuneita siitä, että ne olivat johtavia avaruuskysymyksissä, etenkin kun he hallitsivat kolmannen valtakunnan piirustukset, jotka sisälsivät tietoja edistyneistä ballistisista ohjuksista.
Mutta kun Neuvostoliitto lähetti satelliitin ensin, se oli todellinen sokki Yhdysvalloille, koska he pitivät itseään avaruuden mestareina. He olivat myös varmoja, että he valloitsisivat sen ensimmäisenä.
Mielenkiintoinen fakta: Aivan ensimmäisessä Pentagon-kokouksessa PS-1: n käynnistämisen jälkeen jotkut Yhdysvaltain armeijat ehdottivat tonnin roskien lähettämistä avaruuteen maan ilmakehän peittämiseksi ja muiden lentojen tekemiseksi mahdottomaksi.
Mutta on huomattava, että Neuvostoliiton edistyminen tässä kilpailussa antoi Yhdysvalloille valtavan kannustimen. Parhaat amerikkalaiset suunnittelijat alkoivat tutkia tulevaa avaruusohjelmaa. Tämän ansiosta valtiot paitsi vastasivat Neuvostoliiton saavutuksia myös laskeutuivat kuuhun. Ehkä jos he olisivat ensimmäisenä satelliitin laukaisun, tämä vähentäisi heidän aromiaan, ja silloin ei "koskaan olisi tapahtunut" pientä askelta ihmiselle ja suurta harpua ihmiskunnalle ".
Arvostelut ulkomaisesta lehdistöstä
Lehdistö ympäri maailmaa kirjoitti satelliitin laukaisusta. Tutkija Beniamino Segre ilmaisi julkisesti ihailunsa Neuvostoliiton läpimurtosta, koska hän näki tämän olevan uusia näkymiä ja mahdollisuuksia. New York Times kirjoitti, että vain edistyneellä tekniikalla varustettu maa voisi aloittaa avaruustutkimuksen.
Suunnittelija saksalainen Obert Saksasta ilmaisi kunnioituksensa Neuvostoliiton tutkijoille. Hänen mukaansa vain parhaat mielet, jotka epäilemättä olivat Neuvostoliitossa, voivat lähettää esineen kiertoradalle. Nobel-palkinnon saaja Joliot-Curie väitti, että ihmistä ei enää ole kiinni maan päällä.
Maailman lehdistö ei pitkään aikaan lopettanut kirjoittamista tästä tapahtumasta ja kiitosta Neuvostoliiton saavutuksesta.