A Szovjetunió létezése során aktívan kidolgozott képregényprogramokat, amelyek célja a földön kívüli tér fejlesztése. És az első lépés ebbe az irányba a műholdas elindítása volt - az első űrbe küldött tárgy. Kevés ember tudja azonban, hogy ennek az egységnek meglehetősen gazdag története van.
Általános információ
A 20. század második felében a Szovjetunió és az USA belépett az űrversenybe, és igyekezett a lehető leggyorsabban megkezdeni az űrkutatást. És a Szovjetunió volt az első, aki saját gyártású készüléket küldött a Föld körüli pályára. Ilyen volt az eszköz, amelynek meglehetősen egyszerű neve „Sputnik-1”.
Érdekes tény: a dokumentumokban és a rajzokban a készüléket PS-1-nek hívták, amely az „Simple Satellite-1” -et jelenti.
Az eszköz tervezése meglehetősen egyszerű volt. Gömb volt, oldalán antennák vannak. Ez utóbbi szükséges ahhoz, hogy a műhold a rádiójelet az űrben egyenletesen elossza.
A kört két félgömbből állítottuk össze, 36 csavarral rögzítettük őket. Ez a mennyiség lehetővé tette az alkatrészek megbízható reteszelését, elkerülve a réseket. A PS-1-ben a hőmérsékletet és a nyomást mérő érzékelők, az ezüst és a cink elem, valamint a termosztát, a rádió adó és a ventilátor található az elemek hűtéséhez.
Repülés közben ez a „töltés” 20–40 MHz frekvenciatartományban jelet bocsátott ki, hogy bárki, akár egy hétköznapi ember is, be tudjon hangolni az eszköz hullámába.
Annak ellenére, hogy amikor az űrrepülésekről beszélünk, a fejembe azonnal felbukkannak a méreteikkel ragadó képek a rakétákról, a Sputnik-1 még az emberekkel összehasonlítva is kicsi volt. Sugárja csak 29 cm volt, tömege pedig körülbelül 83,5 kg.
Műholdas képek
Még 1687-ben, amikor a „A természetes filozófia matematikai kezdete” című munkát írta, Newton javasolta, hogy egy testet el lehet indítani a Föld körüli pályára, hogy ne essen a felszínre.
A tudós ezt az eredményt a következő kísérletben írta le. Először meg kell másznia egy magas hegyre, amelynek csúcsa sokkal magasabb, mint a légkör. Ebből be kell lőnie egy fegyvert, hogy a mag párhuzamosan repüljön a talajjal. És ha a lövedék egy bizonyos sebességgel mozog, akkor soha nem süllyed a felszínre, hanem végtelenül repül a bolygó körül.
A későbbi tanulmányok bebizonyították, hogy Newtonnak igaza volt. Ha egy tárgyat úgy indítanak el a Föld körüli pályára, hogy legalább 7,91 km / s sebességgel mozog, akkor végtelenül forog a bolygó körül, anélkül, hogy magasságot veszít. Ezt a sebességet most az „első kozmikus” -nak hívják. 1879-ben Jules Verne, amikor az „500 millió Begumas” könyvet írta, a Newtoni fegyver prototípusát használta.
A 19. század végén és a 20. század elején az emberek fokozatosan arra a következtetésre jutottak, hogy a technológia hamarosan olyan fejlődést ér el, amely lehetővé teszi az űrbe jutását. Tsiolkovsky egyszer azt állította, hogy az emberiség már készen áll a földönkívüli utazásokra. Sőt, a tudós azt javasolta, hogy ne végezzen kísérleti indítást, hanem azonnal hozzon létre egy rakétát, amelybe az emberek repülni fognak. Ez lehetővé teszi, hogy már az első repülés során valódi információkat kapjanak élő szemtanúktól.
Később Obert német mérnök bemutatta a világnak a projektet, amely több szakaszból áll. Javasolták a pályára indítását a katonai erők megfigyelése és összehangolása céljából. Azt javasolták, hogy helyezzen egy távcsövet egy földön kívüli tárgyra, amely lehetővé tenné a bolygók és csillagok közvetlen megfigyelését az űrből, nem pedig a Föld légköri torzulásain keresztül.
A műholdak témáját emellett felvetették néhány, a 20-as és 30-as években kiadott tudományos fantasztikus regény is.A 20. század első felében a különböző országok sok kísérletet végeztek, hogy tárgyakat indítsanak a Föld pályájára, azonban az összes beépített rakéta elégtelen sebességgel fejlődött ki.
Érdekes tény: 1944-ben a katonai Pokrovsky felajánlotta, hogy hatalmas fegyverrel lő az égbe. Véleménye szerint ez lehetővé teszi a mag maradványainak pályára állását.
Első kísérletek
A Harmadik Birodalom tudósai képesek voltak nagy mennyiségű V-2 rakétákat kifejleszteni, folyékony üzemanyaggal dolgozva. Úgy véltek, hogy képesek voltak repülni az űrbe, sőt akár egy embert is keringhetnek pályára. Vannak hivatalos dokumentumok, amelyek azt sugallják, hogy felhasználhatják az első űrutazók balzsamos testét azért, hogy kitüntetéseket adhassanak.
1946 márciusától kezdve az Egyesült Államok légierője aktívan kezdett dolgozni az űrprogramban. Az ország tisztában volt azzal, hogy az objektumok Föld körüli pályájára helyezése sok hasznos információt fog szerezni, és más államok tekintélyét is súlyosan növeli.
A papíron dolgozó tudósok évek óta olyan eszközöket terveztek, amelyek potenciálisan földönkívüli térbe kerülhetnek. Ugyanakkor elemezték az űrkutatás elindításának következményeit. A gazdasági elemet, a jövőbeli eredmény katonai potenciálját és a lehetséges kilátásokat részletesen megvilágították. Amint egyértelművé vált, hogy a rajzban ábrázolt eszköz nem tud belépni a pályára, egy új készülék tervezése azonnal elkezdte a hibákat.
1953-ban egy űrhajósági konferencián Fred Singer fizikus bemutatta egy gömbös műholdas fejleményeket, amelyeknek valódi esélyük volt az űrbe való belépésre. A tudós szerint az Egyesült Államok gömb alakú készüléken dolgozik, amelyet úgy lehet elindítani a Föld fölött, hogy 300 km-es tengerszint feletti pályán mozog és áthaladjon a bolygó mindkét pólusán.
1954-ben a vezető amerikai rakétatervezők találkozójára került sor, amelyen megvitatták a műholdak elindításának valószínűségét a következő három évben. Abban a pillanatban egyértelmű volt, hogy ehhez többlépcsős rakétákat kell használni, amelyek - mivel az előzőek leválasztottak és a következőek működtek - segítenek elérni a kívánt magasságot.
Érdekes tény: az Egyesült Államok arzenáljában Loki és Redstone rakéták voltak, amelyeket állítólag az első műhold indításához kellett használni.
A találkozó eredménye az Orbiter projekt megjelenése volt, amelynek keretében kidolgozták a jövőbeli űrindítás részleteit. Az esemény 1957 nyarán volt a tervek szerint. 1955-ben az Egyesült Államok egy projektet mutatott be, amelynek nevét „Vanguard” -ra változtatták. Feltételezték, hogy ez a műholdas az égbe repül a Viking és az Aerobi rakétákon. Papíron az eszköz összetett szerkezete volt, súlya 10 kg. A tervek szerint a készüléket sok elektronikával kell felszerelni az információk gyűjtésére.
Amikor azonban a Szovjetunió űrprogramjáról megtudták, az Egyesült Államok jelentősen egyszerűsítette a műholdas felépítést, ha csak az elsőként dobta el a tárgyat az űrbe. Tehát a „Vanguard-1” hatszor vesztette le a súlyát, és súlya 1,59 kg volt.
Az első mesterséges műhold létrehozásának története
A műhold létrehozásának története az 1942-es évben kezdődött. Aztán von Braun német tervező befejezte a V-2 rakéták modellezését. Néhány hónappal később megtörtént az első dobás, és 1945-re 3225 tesztet végeztek. Világossá vált, hogy ez a rakéta nagy távolságra haladhat.
A második világháború után Von Braun az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumában kezdett dolgozni, és olyan rakétákat fejlesztett ki, amelyek képesek az első műholdat pályára állítani. Feltételezték, hogy öt éven belül létrejön egy eszköz, amely segít e cél elérésében. De később az állam megtagadta a projekt finanszírozását.
1946-ban Sztálin létrehozta a Szovjetunió rakétaiparát, amelyért Szergej Koroljev volt a felelős.Az 50-es évek első felében a Szovjetunió már kifejlesztett olyan R-1, R-2 és R-3 rakétákat, amelyek nagy távolságokra képesek haladni és célokat találni a szomszédos kontinenseken. 1948-ban a Tikhonravov tervező olyan rakétákat mutatott be, amelyek akár 1000 km-re is fel tudnak lépni. Segítségükkel felajánlotta, hogy műholdakat szállít a Föld körüli pályára. De akkor nem talált támogatást, és felfüggesztették a tevékenységéből. Két évvel később, az űrrepülés fontosságának felismerésével a Szovjetunió ismét Tikhonravovot indította munkába, és fő tevékenysége a műholdak körüli pályára továbbításának technológiáinak fejlesztése volt.
Modell
Az R-3 rakéta feltalálása és képességei világossá tették, hogy segítségével az első műholdat pályára lehet helyezni. 1953-ban a projekten dolgozó tervezők képesek voltak meggyőzni az államot arról, hogy lehetséges egy műtest eljuttatása az űrbe.
1954-ben Tikhonravov kollégáival együtt elindította a Szovjetunió űrprogramjának alapos tanulmányozását, amelynek első lépése a műholdas pálya elindítása volt.
Érdekes tény: Tikhonravovot arra is felszólították, hogy tervezzen meg egy lehetséges leszállást a holdon, amelyre az űrbe történő sikeres repülés után került sor.
1955-ben Hruscsov személyesen megérkezett a gyárba, ahol az R-7 rakétát építették. Találkozójának eredménye egy olyan rendelet aláírása volt, amely szerint a tervezőknek készülniük kell egy eszközre, amely beléphet a Föld körüli pályára.
1956 novemberében megkezdődött az első műhold tervezése, és 10 hónap elteltével a készített modellt már különleges körülmények között tesztelték. A kísérletek alapján világossá vált, hogy az eszköz repülésre kész.
Műholdas eszköz
Mint fentebb említettük, a műholdas test két félgömbből állt. 2 mm vastagságú alumínium és magnézium ötvözetből készültek. Csatlakozókként M8 * 2.5 formátumú csavarokat használtak. A szerkezet belsejében gáznemű nitrogént töltöttek fel, amely 1,3 atmoszféra nyomást eredményezett. A levegő behatolásának elkerülése érdekében gumibélést helyeztek az illesztésekre. A műholdas hőmérséklet állandó fenntartása érdekében egy külső milliméter vastag képernyővel volt felszerelve.
Érdekes tény: A műholdas optikai tulajdonságok megadása érdekében a felületét csiszoltuk és megmunkáltuk. Ezért van az ügy fényes.
A jel továbbításához a készülék elülső féltekéjére két antennát szereltek fel. Az első VHF típusú volt, a második HF. Két csap, 2,4, illetve 2,9 m jött ki nekik. Az eltérési szög 70 fok volt. A rugók az antenna kialakításába vannak beépítve, amely a rakéta leválasztása után segített nekik kinyílni és a megfelelő helyzetbe kerülni.
A műhold hátsó féltekéje tartalmazott egy mechanizmust a rakéttól való leválasztáshoz, amelyet a pályára való belépéskor használtak.
Indítsa el az előzményeket
1955 februárjában megkezdték az építkezést a kazahsztáni sivatagban, a Baikonur edzőpályán, ahol azt a tervek szerint elindították. Több mérés után a mérnökök rájöttek, hogy az R-7 rakéta számára olyan fejrészre van szükség, amely nem képes ellenállni a hőterhelésnek, és azt is amennyire lehetséges. 1957 szeptemberében az R-7 frissített változatát a tornára helyezték, amely 7 tonnával könnyebb volt, és fejében műholdas rekesz volt.
Október elején a rakétát a beszerelt készülékkel együtt a felszállási helyre helyezték. Ezzel párhuzamosan nemzetközi űrhajósági kongresszust tartottak, amelyen 67 ország tudósai vettek részt.
A műholdas indításra 1957. október 4-én került sor. Az a tény, hogy a Szovjetunió volt az első, aki egy műtárgyat helyezte a Föld körüli pályára - mondta Leonid Sedov akadémikus, a nyilvánosság előtt beszélve.
Repülési előzmények
Az indítás moszkvai idő szerint 22:28:34 volt. 4 perc 55 másodperc alatt a rakéta elérte a kívánt magasságot és belépett a pályára. És 20 másodperc múlva a műholdas elválasztotta a szerkezetet, és meglehetősen egyszerű jelet kezdett továbbítani: „Beep!”.Két percig közvetlenül az edzőpályára ment, amíg a készülék nagy távolságot nem hajtott a Föld körüli pályára. Két hétig a PS-1 az adókon keresztül különböző információkat sugározott, amíg nem sikerült.
Érdekes tény: az egyik motor egyik rakétájának elindításakor az üzemanyag-ellátó rendszer késéssel működött, és nem azonnal kezdte meg a munkát. Becslések szerint ha a motor másodperccel később bekapcsol, az R-7 nem tudott belépni a pályára.
A Föld körüli pályán a PS-1 92 napot töltött, 1440 fordulatot hajtva végre. A légköri súrlódás következtében fokozatosan elvesztette a sebességet és a magasságot, amelynek következtében egy bizonyos pillanatban lezuhant és a felső rétegekben megégték.
Repülési paraméterek
A PS-1 repülést a következő paraméterekkel lehet jellemezni:
- forradalmak a Föld körül - 1440;
- apogee - 947 km;
- Perigee - 228 km;
- a teljes forradalom ideje - 96 perc 12 másodperc;
- a pálya dőlése 65,1 fok;
- sugara PS-1 - 29 cm;
- súly - 83,6 kg;
- repülési dátum - 1957.04.10-től195.01.01-ig.
Repülési érték
A műholdas repülés fő célja úgy tekinthető, hogy a Szovjetunió presztízsét emelik a világ színpadán. Az első tárgy űrbe juttatása valódi szenzációt produkált, különösen az Egyesült Államok hátterében, amely a saját űrhajójának küldését is tervezte. Csak akkor, amikor az amerikaiak nyilvánosan bejelentették tervüket, a Szovjetunió további beavatkozás nélkül végrehajtotta azokat. Számos ország sajtója írt erről a cikkről, az "úgy beszélnek, míg mások" stílusban.
A műholdak elindítása az emberek űr tevékenységeinek kezdetét jelentette, és valódi versenyt indított az USA és a Szovjetunió között. Erre válaszul az államok pályájára is indították saját Explorer-1 űrhajójukat. A műhold 1958. február 1-jén lépett pályára, és már nem volt olyan érdekes, mint a PS-1.
Műholdas hangok
Annak érdekében, hogy bárki megbizonyosodhasson arról, hogy a műhold működik, a tervezők úgy konfigurálták, hogy folyamatosan jeleket küldjön. Az elektromechanikus relé volt felelős ehhez az eljáráshoz, váltakozó jeleket küldött 20 és 40 MHz frekvencián, 0,3-0,4 másodperc időtartammal. A közöttük lévő szünetek ugyanazzal az értékkel megegyeztek.
A jelhossz közvetlenül a nyomás- és hőmérséklet-érzékelőktől függ, amelyek ezeket a paramétereket mérik a szerkezeten belül. Az átviteli periódusok változatlansága miatt a tudósok megbizonyosodhattak arról, hogy a PS-1 megfelelően működik-e, a belső térben megtörtént-e a szorosság. Két és fél héten belül a készülék több millió jelet küldött, ami egy egyszerű „sípolást” jelent.
Ennek okán a munkához 20 és 40 MHz frekvenciákat választottak. Az akkori vevők többsége képes behangolni őket. Ennek köszönhetően bárki megkaphatja a műholdas jelet.
Szinte közvetlenül a pályára való belépés után a kapcsolási frekvencia növekedni kezdett. Néhány napon belül 40% -kal magasabb volt a vártnál. A tudósok még mindig nem tudják megállapítani a növekedés pontos okát.
Az első műholdas repülés tudományos eredményei
A PS-1 elindítása sikeresnek tekinthető, mivel a tudósok képesek voltak a feladatok elvégzésére. A repülés tudományos eredményei a következők:
- az első műhold repülési tesztjeinek beszerzése;
- lehetőség nyílik az ionoszféra tanulmányozására, amely a Föld felületéről küldött jeleket tükrözi;
- a légkörrel szembeni műholdas súrlódás és a sebesség fokozatos csökkenése segített kiszámítani a felső légkör sűrűségét;
- a PS-1 fokozatos meghibásodása elősegítette, hogy a későbbi járművek kevésbé érzékenyek legyenek a világ külső hatásaira.
Miközben a műholdas pályára állt, a tudósok folyamatosan nyomon követték a helyét, és mindenféle számítást elvégeztek. Sőt, az információgyűjtés nemcsak a Szovjetunióban zajlott. Például a Svéd Egyetem tudósai jelentõsen elõrehaladhattak az ionoszféra szerkezetének tanulmányozásában a mûholdas viselkedés megfigyelése miatt. Mivel a Szovjetunió kifejezetten hozzáférhető frekvenciájú jelátvitelt használt, a tudósok a világ minden tájáról közös tevékenységeket végezhetnek és kísérleteket végezhetnek.
Indítsa el a reakciót
A műholdak elindítása óriási lendületet adott a világ minden tájáról. Sőt, ha a legtöbb országban a reakció pozitív volt, mivel mindenki megértette a megnyíló lehetőségeket, az USA-ban ez az esemény kizárólag negatív eredményt okozott. Az 50-es években az államok szilárdan meg voltak győződve arról, hogy vezetőik a kozmikus kérdésben, különösen miután elsajátították a Harmadik Birodalom rajzait, amelyek adatokat tartalmaznak a fejlett ballisztikus rakétákról.
De amikor a Szovjetunió először elküldte a műholdat, az valódi sokk lett az Egyesült Államok számára, mert ők űrmagazinoknak tartották magukat. Biztosak voltak abban is, hogy elsőként fogják meghódítani.
Érdekes tény: A PS-1 elindítását követõ elsõ Pentagon-találkozón néhány amerikai katonaság azt javasolta, hogy tonna hulladékot küldjenek az űrbe, hogy lefedjék a Föld légkörét, és lehetetlenné tegyék a további repüléseket.
De meg kell jegyezni, hogy a Szovjetunió ezen a versenyen elért haladása óriási ösztönzést adott az Egyesült Államoknak. A legjobb amerikai tervezők megkezdték a jövőbeli űrprogram tanulmányozását. Ennek köszönhetően az államok nemcsak elszálltak a Szovjetunió eredményeiről, hanem a holdra szálltak is. Talán, ha ők lennének az elsők, akik elindítanák a műholdat, ez csökkentené az ardoruk, és akkor soha nem lett volna megtennék egy „kis lépés az ember számára és egy óriási ugrás az emberiség számára”.
Vélemények a külföldi sajtóból
A sajtó a világ minden tájáról írt a műholdak elindításáról. Beniamino Segre tudós nyilvános csodálatát fejezte ki a Szovjetunió áttöréséért, mert ezt új lehetőségeknek és lehetőségeknek látta. A New York Times írta, hogy csak egy fejlett technológiával rendelkező ország kezdheti meg az űrkutatást.
A német Obert tervező kifejezte tiszteletet a szovjet tudósok iránt. Véleménye szerint csak a legjobb elmék, akik kétségtelenül a Szovjetunióban voltak, eljuttathatnak egy tárgyat pályára. Joliot-Curie, a Nobel-díjas kijelentette, hogy az ember már nem kötődik a Földhöz.
A világ sajtó sokáig nem hagyta abba az esemény írását és a Szovjetunió megvalósításának dicséretét.