Искусственные спутники земли

ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ

Shutterstock 370278719

В конце 1956 года один из сотрудников Королева, Михаил Тихонравов, предложил проект простого и легкого спутника с массой 83,6 кг. В июне 1957 года были готовы чертежи окончательной компоновки этого спутника, а в конце августа начались его испытания.

Для выведения спутника на орбиту КБ Королева на базе Р-7 разработало специальную двухступенчатую ракету с общей массой 267 тонн, состоявшую из четырех боковых ракетных блоков ЖРД РД-107 и одного центрального блока ЖРД РД-108. Все двигатели при старте включались в работу одновременно. Спустя 120 секунд после старта боковые блоки отбрасывались (вторая ступень к этому времени достигала высоты 50 км и имела скорость 2,3 км/с). Центральный блок продолжал работать еще 180 секунд. На высоте 200 км центральный блок отключался, после чего спутник отделялся от него с помощью пружинного толкателя, сбрасывал защитный тепловой экран и начинался свободный полет. Успешный старт ракеты состоялся 4 октября 1957 года. Этот день открыл начало новой космической эры.

Первый спутник имел форму шара диаметром 580 мм. На внешней поверхности шара были установлены антенны радиопередатчиков. Вся аппаратура вместе с источниками энергии размещалась в герметическом корпусе из алюминиевого сплава. Перед пуском спутник был заполнен газообразным азотом. Для поддержания стабильной внутренней температуры была разработана система принудительной циркуляции азота. К антеннам подключались два радиопередатчика. Внутри корпуса размещались чувствительные датчики, которые меняли передаваемый сигнал при изменении температуры и давления внутри спутника. Источник питания должен был обеспечивать работу всей аппаратуры в течение трех недель.

3 ноября 1957 года в космос был выведен второй советский спутник массой 508,3 кг. Он представлял собой последнюю ступень ракеты-носителя, на которой в нескольких контейнерах размещалась научная измерительная аппаратура и отсек с собакой Лайкой.

В передней части спутника находился спектрограф для исследования Солнца, сферический контейнер с радиопередатчиками и герметическая кабина с собакой. В корпусе ракеты располагались два прибора для изучения космических лучей. По своей конструкции сферический контейнер был подобен первому ИСЗ. В кабине, изготовленной из алюминиевых сплавов, имелись приспособление для кормления, кондиционер, регенерационные установки и система терморегулирования. Регенерация происходила с помощью химических элементов, которые поглощали углекислоту и выделяли кислород. Специальные датчики регистрировали пульс, давление и дыхание собаки. Все это, а также информация о температуре и давлении в кабине сообщалось на Землю. Программа наблюдений была рассчитана на семь суток, но и после этого полет спутника продолжался еще много дней. Только 14 апреля 1958 года, совершив около 2370 оборотов, второй спутник сгорел в атмосфере.

Третий спутник — американский «Эксплорер-1». В 1955 году правительство США приняло решение о подготовке к запуску спутника. Существовали три конкурирующие программы. Предпочтение было отдано проекту ВМФ «Авангард». Армия располагала лучшей американской ракетой «Редстоун», созданной под руководством Брауна. В сентябре 1956 года Армия осуществила успешный запуск четырехступенчатой баллистической ракеты «Юпитер-C», в которой в качестве первой ступени использовалась брауновская «Редстоун», а в качестве второй, третьей и четвертой — твердотопливные ракеты «Бэби Серджент». Неудачная попытка запуска проекта «Авангард» состоялась 6 декабря 1957 года.

Спутник «Эксплорер-1» создавался в Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технического университета. Вес спутника составлял 8,21 кг, вес аппаратуры – 5 кг. Кроме счетчика Гейгера на его борту располагался микрофон для регистрации метеоритных частиц, датчики температуры, радиопередатчики и источники питания. Запуск состоялся 31 января 1958 года и был успешным. Спутник проработал на орбите восемь недель. «Эксплорер-1» позволил сделать важные наблюдения. Именно благодаря его сообщениям был обнаружен пояс радиации, окружающий Землю на высоте более 1000 км.

В том же году, 15 мая, СССР запустил свой третий спутник. Его уже можно было назвать настоящей автоматической научной станцией. Длина спутника составляла 3,5 м, диаметр — 1,5 м, вес — 1327 кг, причем на научную аппаратуру приходилось 968 кг. Для автоматического управления работой всей научной и измерительной аппаратурой на нем было установлено электронное программно-временное устройство, выполненное целиком на полупроводниковых элементах. Кроме бортового источника питания, спутник был снабжен солнечной батареей. Благодаря этому третий спутник эксплуатировался намного дольше, чем два первых — он находился в полете 691 день, и последний сигнал с него был принят 6 апреля 1960 года.

Первым серийным советским спутником стал «Космос». 16 марта 1962 года был запущен первый спутник этой серии.