Полет первого спутника земли: Спутник-1 — Википедия – Первый спутник Земли

Содержание

Первый спутник Земли

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».

Первый спутник Земли

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):

Запуск первого спутника Земли
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…»

Радиолюбители принимают сигналы первого спутника Земли

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.

Наблюдения за первым искусственным спутником Земли

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
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:
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:

Сборка первого спутника Земли

Момент отделения спутника от головного обтекателя смоделирован на этом снимке:

Момент отделения спутника от ракеты
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».


 

или расскажите друзьям:





Первый спутник Земли — К чему стадам дары свободы… — ЖЖ

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 Иосив 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.

Значение полета

Первый спутник. Рисунок художника.

Первый запуск искусственного спутника Земли в СССР произвел небывалый подъем гордости за свою страну и сильный удар по престижу США. Отрывок из публикации «Юнайтед пресс»: «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США. Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию…».

И несмотря на ошибочные представления о технической отсталости СССР, первым спутником Земли стал именно советский аппарат, к тому же его сигнал мог отслеживаться любым радиолюбителем. Полет первого спутника Земли ознаменовал начало космической эры и запустил космическую гонку между Советским Союзом и США.

Спустя всего 4 месяца, 1-го февраля 1958-го года США запустили свой спутник «Эксплорер-1», который был собран командой ученого Вернера фон Брауна. И хотя он был в несколько раз легче ПС-1 и содержал 4,5 кг научной аппаратуры, он все же был вторым и уже не так повлиял на общественность.

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

Audio Player

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 сост

Мифы и правда о первом советском спутнике

4 октября 1957 года в космос был запущен первый советский спутник, но и до сих пор о нём ходит множество мифов. Лайф собрал самые интересные истории о нём.

Миф № 1

Фото © Wikimedia Commons

Очень многие жители разных стран по всему миру видели советский спутник в небе после запуска.

Увы, но это самый настоящий миф. Первый спутник, несмотря на отражающую поверхность своего корпуса, был слишком мал, чтобы разглядеть его с земли без специального оборудования. Но как же тогда быть с многочисленными свидетельствами людей, выходивших на улицу и видевших яркую точку, летящую по ночному небу. Всё правильно, они видели точку, только это был не спутник, а вторая ступень — центральный блок ракеты, вышедшей следом за спутником на ту же орбиту. Она гораздо больше, и вот её-то, подсвечиваемую солнцем, можно было видеть с Земли.

Миф № 2

Фото © Wikimedia Commons

Спутник летел, как его изображают на картинках, антеннами назад.

Увы, но это всего лишь ставшее популярным изображение спутника. На самом деле, не имея специальных гироскопов для придания устойчивого положения, ПС-1, скорее всего, неконтролируемо вращался. Это, конечно, не так красиво, поэтому на картинках спутник всегда летит антеннами назад. Кстати, главный конструктор Сергей Павлович Королёв понимал, что спутник в космосе закрутит, а потому антенны радиопередающих устройств были разнесены максимально друг от друга.

Миф № 3

Фото © Wikimedia Commons

Ракета-носитель «Спутник», выводившая ПС-1 на орбиту, стала первой ракетой, побывавшей в космосе.

Это не так. ПС-1 действительно стал первым искусственным спутником, запущенным на орбиту Земли. А вот с ракетой всё не так однозначно. Немецкие конструкторы, создатели ракеты «Фау-2», запустили её в 1944 году вертикально вверх. Во время полёта ракета достигла высоты в 188 километров и стала первой побывавшей в космосе и совершившей суборбитальный полёт. Напомним, что в настоящее время началом космоса принято считать пространство от высоты около 100 километров над уровнем моря, где проходит воображаемая Линия Кармана. Всё, что выше неё, — уже космос.

Миф № 4

Фото © Wikimedia Commons

Советский спутник запустили, использовав немецкую ракету «Фау-2». Ну или ракету, созданную на её основе, практически не отличающуюся.

Тоже миф и тоже неправда. Да, действительно США и Советский Союз постарались по максимуму использовать наследие гитлеровской Германии, для чего уже в конце войны были созданы специальные группы, постаравшиеся получить максимальное количество документов и ракет с полигона Пенемюнде. Но ракета Р-7, с помощью которой запускали спутник, уже очень и очень сильно отличалась от «Фау-2». Она намного мощнее, другое топливо, другие двигатели, появилась вторая ступень. Общего между ними, пожалуй, только то, что они летают.

Миф № 5

Фото © Wikimedia Commons

Советский спутник до сих пор летает в космосе, став первым космическим мусором.

Нет, спутник летал в космосе всего 92 дня — до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли, при этом пролетел более шестидесяти миллионов километров. После этого он затормозился о земную атмосферу, вошёл в плотные слои и сгорел. Вторая ступень сошла с орбиты ещё раньше, в начале декабря 1957 года. Первый американский спутник продержался на орбите дольше, запущенный в феврале 1958 года он сгорел лишь в 1970 году. А вот второй американский спутник «Авангард-1», запущенный к космос в марте 1958 года, действительно до сих пор находится на орбите. Он и стал первым космическим мусором.

Миф № 6

Фото © Wikimedia Commons

Советский спутник запустили в атмосфере полной секретности.

И да, и нет. Действительно, в Советском Союзе не было выступлений и ток-шоу о планах запустить спутник. Военные не особенно любят делиться подобной информацией. Но кое-что было известно. Например, в журнале «Радио» ещё в июне 1957 года была опубликована заметка, посвящённая возможному запуску спутника в космос, в которой рассказывалось о том, как принимать сигналы из космоса. Это делалось специально, чтобы в случае удачного запуска получить подтверждение о выходе спутника на орбиту. Более того, в некоторые радиокружки даже завезли новые радиостанции за счёт военных. И это сработало, первые сигналы со спутника многочисленные радиолюбители приняли уже на первом витке.

Миф № 7

В спутнике стояло шпионское оборудование.

И снова нет, больше всего в спутнике было батареек — при весе спутника 83 килограмма больше половины (52 килограмма) составил вес серебряно-цинковых аккумуляторов, использовавшихся для питания передатчика. И то их работы хватило всего на три недели полёта. Батареи, два передатчика на разных частотах и реле, переключавшее передатчики, создавая тем самым такие известные всем сигналы «пип-пип-пип». Больше в первом спутнике ничего не было, да и не нужно было, он и без того стал одной из самых важных побед СССР да и всего человечества.

Котов Михаил

Котов Михаил

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника | Космос

Крик первых спутников
был трогательно тонок.
Так среди звездной молодой крупы
проклюнулась планета,
как цыпленок,
из голубой воздушной скорлупы.
Владимир Костров

60 лет назад, 4 октября 1957 года, началась космическая эра в истории человечества. Впервые на орбиту был выведен объект, созданный руками земных инженеров. Они назвали его «Спутник».

Идея искусственного спутника Земли (ИСЗ, сателлита, луны) возникла довольно давно. Еще Исаак Ньютон в монографии «Математические начала натуральной философии» (1687) в качестве примера к своим рассуждениям приводил описание огромной пушки, с помощью которой можно было бы запустить ядро на постоянную орбиту вокруг Земли. Ньютон предлагал представить высочайшую гору, пик которой находится за пределами атмосферы, и пушку, установленную на самой ее вершине и стреляющую горизонтально. Чем мощнее заряд используется при выстреле, тем дальше от горы будет улетать ядро. Наконец, при достижении некоторой мощности заряда ядро разовьет такую скорость, что не упадет на Землю вообще и будет вращаться вокруг нашей планеты. Эта скорость ныне называется «первой космической» и для Земли она составляет 7,91 км/с.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 1
Сэр Исаак Ньютон — основоположник не только физики, но и космонавтики.
Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 2
«Пушка Ньютона»: ядро летит, но не падает (оригинальная иллюстрация)

К образному примеру Ньютона обращались впоследствии как ученые, рассуждавшие о перспективах космонавтики, так и писатели-фантасты. Техническую реализацию «пушки Ньютона» описал в своем романе классик научной фантастики Жюль Верн в романе «500 миллионов бегумы» (1879).

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 3

Большая французская пушка для космических запусков.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 4

Великий Циолковский смотрит в будущее.

О необходимости запуска искусственного спутника Земли много говорили основоположники теоретической космонавтики. Однако обосновывали они эту необходимость по-разному. Наш соотечественник Константин Циолковский предлагал запускать на круговую орбиту ракету с экипажем, чтобы сразу начать освоение космоса человеком.

Немец Герман Оберт предлагал собрать из ступеней ракет-носителей большую орбитальную станцию, которая могла бы решать задачи военной разведки, морской навигации, геофизических исследований и ретрансляции информационных сообщений.

Кроме того, снабдив эту станцию большим зеркалом, можно было бы, по мнению Оберта, фокусировать солнечные лучи и направлять их на Землю, воздействуя на климат или угрожая вражеским войскам и городам. Идею Оберта обыграл в своем романе «Мировой пожар» (1925) немецкий автор Карл-Август Лафферт.

Многие ученые и фантасты сходились во мнении, что искусственный спутник Земли будет использоваться прежде всего как перевалочная база для межпланетных кораблей, летящих к Луне, Марсу и Венере. И в самом деле — зачем кораблю тащить на орбиту все топливо, необходимое для разгона, если он может подзаправиться от спутника?

Тогда же придумали снабдить будущий спутник телескопом, чтобы астрономы прямо с орбиты могли наблюдать за отдаленными космическими объектами, избавившись навсегда от искажений, вносимых атмосферой.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 5
Обитаемый спутник на орбите Земли (оригинальная иллюстрация из книги В. Никольского «Через тысячу лет»).
Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 6
Обитаемый спутник на орбите Земли (оригинальная обложка к американскому изданию романа О. Гайля «Лунный камень»).

Искусственные спутники такого типа описаны в романах Отто Гайля «Лунный камень» (1926), Вадима Никольского «Через тысячу лет» (1927) и Александра Беляева «Звезда КЭЦ» (1936).

Однако время шло, а средство доставки спутника на орбиту построить не получалось. Создание больших пушек оказалось чрезвычайно трудоемким и дорогостоящим делом, а небольшие ракеты, которые во множестве запускали перед Второй мировой войной, даже теоретически не могли развить первую космическую скорость.

Из-за отсутствия носителя появлялись весьма экзотические проекты. Например, в 1944 году генерал-майор Георгий Покровский опубликовал статью «Новый спутник Земли», в которой предложил запустить металлический спутник способом направленного взрыва. Он понимал, конечно, что после такого взрыва на орбиту выйдут только «какие-то неорганизованные массы металлов», но был уверен, что и такой опыт нужен человечеству, поскольку наблюдение за движением «неорганизованного» объекта даст массу новой информации о тех процессах, которые происходят в высших слоях атмосферы.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 7
Запуск спутника Покровского при помощи взрыва (оригинальная иллюстрация).
Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 8
Спутник Покровского на орбите (оригинальная иллюстрация).

Как хорошо известно, первые большие ракеты на жидком топливе научились делать в Третьем рейхе. И уже там зашла речь о применении их для запуска спутников.

Сохранилось свидетельство, что при обсуждении будущих разработок в немецком ракетном центре Пенемюнде было предложено для воздаяния почести первым путешественникам в космос помещать их набальзамированные тела в стеклянные шары, запускаемые по орбитам вокруг Земли.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 9

Появление тяжелых ракет «Фау-2» предопределило развитие космонавтики.

В марте 1946 года эксперты ВВС США подготовили «Предварительный проект экспериментального космического корабля для полетов вокруг Земли». В этом документе была предпринята первая серьезная попытка оценить возможности создания космического аппарата, который будет вращаться вокруг Земли как ее спутник.

Уже во введении к проекту подчеркивается, что, несмотря на неясность перспективы, касающейся начала космической деятельности, два момента не вызывают сомнения: «1) Космический аппарат, оснащенный соответствующим приборным оборудованием, по всей вероятности, станет одним из наиболее эффективных средств научных исследований 20 века. 2) Запуск спутника Соединенными Штатами возбудит воображение человечества и наверняка окажет влияние на события в мире, сравнимое со взрывом атомной бомбы».

4 октября 1950 года, ровно за семь лет до старта первого ИСЗ, американский ученый Кечкемети представил исследовательский доклад «Ракетный аппарат — спутник Земли: политические и психологические проблемы». В меморандуме анализировались «вероятные политические последствия, которые вызовет запуск искусственного спутника Земли в США и его успешное использование в интересах военной разведки». Из доклада видно, что военные эксперты еще в начале 1950-х годов прекрасно понимали, какое значение в политической и военной сфере будет иметь запуск спутника. Речь уже не шла о стеклянных шарах с телами покорителей космоса — воображению конструкторов рисовались целые орбитальные группировки, осуществляющие слежение за территорией потенциального противника.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 10

«Фау-2» на полигоне Уайт Сандс. Так начиналась американская космонавтика.

На 4 Международном конгрессе по астронавтике, проходившем в 1953 году в Цюрихе, Фрэд Зингер из Университета штата Мериленд открыто заявил, что в США имеются предпосылки для создания искусственного спутника Земли, сокращенно названного «МАУЗ» («Minimum Orbital Unmanned Satellite of Earth»). Гипотетический спутник Зингера представлял собой автономную приборно-измерительную систему, помещенную в прочный шар, которая по достижении заданной высоты отделялась от третьей ступени составной ракеты-носителя. Орбита спутника высотой 300 км должна была проходить через оба полюса Земли.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 11

Ракета Вернера фон Брауна на старте

25 июня 1954 года в здании Научно-исследовательского управления Военно-морских сил в Вашингтоне состоялась встреча, на которой присутствовали ведущие американские ракетчики: Вернер фон Браун, профессор Зингер, профессор Уиппл из Гарварда, Дэвид Янг из фирмы «Аэроджет» и другие. На повестке стоял вопрос, можно ли в ближайшее время произвести запуск ИСЗ крупных размеров на орбиту высотой 320 км. Под «ближайшим временем» подразумевался период в 2—3 года.

Вернер фон Браун заявил, что исторический запуск можно осуществить намного раньше, и изложил свои соображения относительно использования для этой цели ракеты «Редстоун» в качестве первой ступени и нескольких связок ракет «Локи» в качестве последующих ступеней. Основное преимущество состояло в том, что в нем могли быть использованы уже существующие ракеты. Так на свет появился проект «Орбитер». Запуск спутника был намечен на лето 1957 года.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 12

Американский спутник «Эксплорер-1». Вернер фон Браун все-таки сумел запустить его.

Однако к тому времени серьезное развитие получили и другие проекты.

29 июля 1955 года Белый дом официально объявил о предстоящем запуске спутника по программе Военно-морских сил «Авангард».

Для запуска предлагался трехступенчатый носитель, состоящий из модифицированной ракеты «Викинг» в качестве первой ступени, модифицированной ракеты «Аэроби» в качестве второй ступени и твердотопливной третьей ступени. Первоначально планировалось, что спутник «Авангард» будет весить 9,75 кг. Его хотели оборудовать измерительными приборами. Имея на борту небольшой источник питания и фотокамеру, спутник мог бы даже передавать цветные изображения на Землю.

Однако запуск первого советского спутника спутал американцам планы. В конечном виде шарообразный «Авангард-1» весил всего 1,59 кг и имел на борту только два примитивных радиопередатчика, питаемых от ртутных и солнечных батарей.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 13
Американский спутник «Авангард». Он мог быть первым, но не стал даже вторым.
Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 14
Ракета с «Авангардом-1» взорвалась на старте 6 декабря 1957 года.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 15

Обложка футурологического номера журнала «Знание — сила»

В ноябре 1954 года вышел необычный футурологический номер журнала «Знание — сила», посвященный грядущему полету на Луну. В этом номере ведущие советские популяризаторы науки и писатели-фантасты делились своими представлениями о грядущей космической экспансии. На страницах журнала давался прогноз: первый искусственный спутник будет запущен в 1970 году. Авторы выпуска ошиблись — космическая эра началась гораздо раньше.

Главный конструктор советской ракетной техники Сергей Королев всерьез заговорил о спутнике в 1953 году. Тогда только разворачивались работы над межконтинентальной ракетой «Р-7», но специалистам было ясно, что эта ракета способна достичь первой космической скорости.

26 мая 1954 года Королев послал докладную записку «Об искусственном спутнике Земли» в Центральный Комитет КПСС и в Совет Министров. Ответ был отрицательным, ведь от Королева прежде всего ждали боевую ракету, которая долетит до Америки, — научно-исследовательская тематика верхи в то время волновала мало. Но Королев не оставлял надежды переубедить руководство и обратился в Академию наук СССР.

30 августа 1955 года в кабинете главного ученого секретаря президиума АН СССР академика Топчиева собрались ведущие специалисты по ракетной технике, в том числе Сергей Королев, Мстислав Келдыш и Валентин Глушко.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 16

Академики М. В. Келдыш и С. П. Королев.

Королев выступил с кратким сообщением, в котором, в частности, сказал: «Я считаю необходимым создание в Академии наук СССР специального органа по разработке программы научных исследований с помощью серии искусственных спутников Земли, в том числе и биологических с животными на борту. Эта организация должна уделить самое серьезное внимание изготовлению научной аппаратуры и привлечь к этому мероприятию ведущих ученых».

Академия поддержала Королева. С декабря 1955 года по март 1956 года прошел ряд совещаний ученых разных специальностей, так или иначе заинтересованных в космических исследованиях. После этого правительство уже не могло отмахнуться от «фантастического прожекта». 30 января 1956 года было принято Постановление Совета министров № 149-88сс, которым предусматривалось создание «Объекта Д» — так именовался неориентируемый спутник весом от 1000 до 1400 кг. Под научную аппаратуру выделялось от 200 до 300 кг. Срок первого пробного пуска на базе ракеты дальнего действия «Р-7» — лето 1957 года.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 17

Объект «Д» — космическая лаборатория. Он мог стать первым советским спутником, но стал третьим.

Заполучив долгожданное постановление, Королев немедленно приступил к реализации своих планов. В его конструкторском бюро ОКБ-1 был сформирован отдел, который должен был заниматься исключительно разработкой искусственных спутников Земли. По предложению Келдыша, отдел работал сразу над несколькими вариантами «Объекта Д», один из которых предусматривал наличие контейнера с «биологическим грузом» — подопытной собакой.

Сергей Королев внимательно следил за работами американских коллег и опасался, что его могут опередить. Поэтому сразу после успешного пуска ракеты «Р-7», состоявшегося 7 сентября 1957 года, главный конструктор собрал сотрудников, занятых проектированием спутника, и предложил работы по «Объекту Д» временно заморозить, а сделать «хоть на коленке» маленький легкий спутник.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 18

«Простейший спутник первый» («ПС-1»).

Руководство работами по конструированию и изготовлению «ПС-1» («Простейший спутник первый») поручили двум инженерам — Михаилу Хомякову и Олегу Ивановскому. Специальные сигналы для передатчика придумывал Михаил Рязанский. Головной обтекатель ракеты, защищающий спутник от воздействия окружающей среды, проектировала группа Сергея Охапкина.

Хотя спутник и выглядел по схеме очень простым, но создавался он впервые, никаких аналогов орбитального искусственного объекта в технике не существовало. Задано было только одно — ограничение по массе: не более 100 кг. (В конечном виде он весил еще меньше — 83,6 кг). Довольно быстро конструкторы пришли к выводу, что выгодно сделать спутник в форме шара.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 19
Схема «ПС-1» (общий вид).
Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 20
Плакат «Первый искусственный спутник Земли» (1958).

Внутри спутника решили разместить два радиопередатчика с рабочими частотами 20,005 и 40,002 МГц. Корпус спутника состоял из двух полуоболочек со стыковочными шпангоутами, соединенными между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивала резиновая прокладка. Внешне спутник выглядел как алюминиевая сфера с диаметром 0,58 м, с четырьмя антеннами. Энергопитание бортовой аппаратуры спутника обеспечивали электрохимические источники тока (серебряно-цинковые аккумуляторы), рассчитанные на работу в течение 2—3 недель.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 21

Внутренняя компоновка «ПС-1».

Работа над советским спутником не держалась в секрете. Еще за полгода до исторического запуска в массовом журнале «Радио» была опубликована статья В. Вахнина «Искусственные спутники Земли», в которой сообщались параметры орбит будущих советских спутников и частоты, на которых радиолюбителям следует ловить их сигналы.

За неделю до запуска на научной конференции в Вашингтоне Сергей Полосков прочитал доклад о космических планах СССР и впервые произнес название нового космического аппарата. Вскоре все печатные издания мира повторят это слово — Sputnik.

Это интересно

  • День запуска «Спутника-1» отмечается в России как Памятный день Космических войск.
  • В 1964 году в честь запуска «Спутника-1» в Москве, возле станции метро ВДНХ, был сооружен 99-метровый монумент «Покорителям космоса» в виде взлетающей ракеты, оставляющей за собой шлейф огня.
  • Модель «Спутника-1» была преподнесена советским правительством в дар ООН и теперь украшает вход в Зал Штаб-квартиры ООН в Нью-Йорке.
  • 4 ноября 1997 года космонавты российской орбитальной станции «Мир» вручную запустили в космос модель «Спутника-1» («RS-17», «Спутник-40»). Эта модель была изготовлена в масштабе 1:3 российскими и французскими студентами специально к 40-й годовщине старта первого спутника.
  • В 2003 году на аукционе eBay была продана точная копия (дублер) «Спутника-1», изготовленная еще в 1957 году. До продажи копия числилась учебным экспонатом одного из киевских институтов. Считается, что при подготовке исторического запуска было изготовлено четыре экземпляра «Простейшего спутника».

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 25

Монумент «Покорителям космоса» в Москве.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 26

Сергей Королев на стартовой позиции космодрома Байконур.

20 сентября 1957 года на Байконуре состоялось заседание специальной комиссии по запуску спутника, где все службы подтвердили готовность к старту. Наконец, 4 октября 1957 года в 22:28:34 по московскому времени ярчайшая вспышка осветила ночную казахстанскую степь. Ракета-носитель «М1-1СП» (модификация ракеты «Р-7», позднее названная «Спутник-1») с гулом ушла вверх. Ее факел постепенно слабел и скоро стал неразличим на фоне звездного неба.

Через 295 секунд после старта «ПС-1» и центральный блок ракеты весом 7,5 т 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 начал подавать сигналы: «Бип! Бип! Бип!». На космодроме их ловили две минуты, потом спутник ушел за горизонт. Специалисты выбежали из укрытий, кричали «Ура!», качали конструкторов и военных. И уже на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли. 4 октября 1957 года в Советском Союзе произведен успешный запуск первого спутника».

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 27
Ракета «Р-7» готовится к старту.
Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 28
Старт ракеты «Р-7».

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 29

Момент отделения головного обтекателя и последней ступени ракеты-носителя от «ПС-1» (кадр из учебного фильма).

Наблюдения на первых витках показали, что спутник вышел на орбиту с наклонением 65,1° и с максимальным удалением от поверхности Земли в 947 км. На каждый виток вокруг Земли спутник тратил 96 минут 10,2 секунды.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 30

Клим Ворошилов вручает Сергею Королеву орден Ленина (1957 год).

В 20:07 минут по нью-йоркскому времени радиостанция компании «РСА» в Нью-Йорке приняла сигналы советского спутника, и вскоре радио и телевидение разнесли эту весть по США. Радиостанция «Эн-би-си» предлагала американцам «послушать сигналы, которые навеки отделили старое от нового».

Представляет определенный интерес еще одна деталь исторического запуска. Принято считать, будто бы быстро бегущая по небосводу звездочка, появившаяся после 4 октября 1957 года, — это визуально наблюдаемый спутник. На самом деле отражающая поверхность «ПС-1» была слишком мала для визуального наблюдения; с Земли было видно вторую ступень — тот самый центральный блок ракеты, который вышел на ту же орбиту, что и спутник.

По официальной информации «ПС-1» летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли и преодолев около 60 миллионов километров.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 31

Снимок «ПС-1» во время прохождения над Мельбурном.

Однако есть данные, что он вошел в плотные слои атмосферы и сгорел несколько раньше — 8 декабря 1957 года. Именно в этот день некто Эрл Томас обнаружил пылающий обломок около своего дома в Южной Калифорнии. Анализ показал, что он состоит из тех же материалов, что и «ПС-1». В настоящий момент эти фрагменты выставлены в Музее Битников под Сан-Франциско.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 32

Возможно, это фрагменты начинки первого спутника, упавшие в США.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 33

Выпуск «Нью-Йорк Таймс», посвященный запуску «Спутника-1».

Запуск спутника вызвал шок во всем мире, и прежде всего — в США. Впервые американцы получили наглядное доказательство, что они не лидируют во всех сферах жизни, что «потенциальный противник» обошел их по важнейшему направлению. «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США, — писала «Нью-Йорк Таймс». — Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию…» Это пугало. И очень сильно пугало!

«Король ужастиков» Стивен Кинг признался в книге «Танец смерти», что сообщение о запуске Советским Союзом спутника на орбиту стало самым сильным потрясением его юности.

Страх был столь силен, что в первые дни октября 1957 года особо горячие головы из Пентагона предложили «закрыть небо», то есть выбросить на орбитальные высоты тонны металлолома: шарики от подшипников, гвозди, стальную стружку, что привело бы к прекращению любых космических запусков. Эта малоизвестная подробность из истории космонавтики указывает на то, что американцы изначально воспринимали космос как свою собственность. И не могли допустить мысли, что кто-то другой посмеет претендовать на нее.

А ведь Америка действительно могла стать первой космической державой.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 34

Плакат «Советские искусственные спутники Земли» (1958).

Если до Второй мировой войны об этом никто не помышлял, то после войны, находясь под впечатлением от успехов ракетчиков Третьего рейха, руководители США всерьез задумались о новом «стратегическом плацдарме». Благодаря документам и специалистам, вывезенным из Германии, американцы сумели довольно быстро преодолеть отставание по баллистическим ракетам, а значит, создать предпосылки для вывода ИСЗ в космическое пространство.

Руководство США допустило всего одну ошибку. Ему следовало довериться опыту и таланту Вернера фон Брауна и принять проект «Орбитер», суливший запуск первого спутника уже к концу 1956 года. Скорее всего, немецкий конструктор сумел бы выполнить свои обещания, и США обрели бы столь желанное «право владения».

Что это изменило бы? Только одно, но зато самое главное. Утвердившись в космическом пространстве, закрепив за собой один из наиболее важных приоритетов, США вряд ли ввязались бы в космическую «гонку», требующую огромных финансовых затрат. А вот попытка «догнать и перегнать Америку» в космосе могла привести к тому, что советские космонавты не только стали бы первыми на орбитах, но и высадились бы на Луну. История космонавтики изменилась бы самым кардинальным образом.

Его назвали Sputnik: история первого искусственного спутника 35

Запуск советского спутника развязал космическую «гонку», в которой американцы победили, высадившись на Луну.

* * *

Нельзя сказать, счастливее были бы люди в таком мире или нет, но это неважно. Ведь его все равно никогда не было и не будет, потому что космическую эру открыл именно советский спутник, и его звонкие сигналы оповестили об этом всю Вселенную…

Читайте также

Почему американцы точно были на Луне 33