Можно ли было увидеть первый спутник

Содержание статьи

Что произошло с первым спутником?

Вечером в субботу 4 октября 1957 года радиолюбители всего мира услышали на частоте 20 МГц частые периодические сигналы: бип-бип-бип… Кто их передавал, было неизвестно. Но уже на следующее утро мир облетело сообщение: впервые в космос запущен спутник. Подумайте только, это было всего 50 лет (а может быть, целых 50 лет) назад!

Спутник (кстати, это слово с тех самых пор не требует перевода, тот спутник почти на всех языках так и называется «СПУТНИК») запустили в нашей стране раньше всех. С этого дня планета Земля живёт в космической эре.

Узнав о запуске, миллионы людей на всем земном шаре вооружились кто биноклем, кто подзорной трубой и стали вглядываться в ночное небо, стараясь увидеть там маленькую движущуюся точку. А ведь он был совсем небольшим — всего в два раза крупнее обычного футбольного мяча — 58 сантиметров в диаметре и по форме был именно мячиком, только сделанным из отполированного до зеркального блеска алюминия. Да, первый спутник Земли был очень простым — алюминиевый шар с четырьмя «усами»-антеннами. Потом спутники стали делать более сложной формы, большего размера и куда более тяжёлыми, первый же был настоящим малышом. Между прочим, и оборудования в нем почти не было — всего несколько легких исследовательских приборов и две коротковолновые радиостанции. Три недели эти радиостанции передавали в эфир короткие частые сигналы. Их можно было услышать при помощи самого обычного домашнего радиоприемника.

Чтобы приборы внутри спутника-шарика не испортились, нужно, чтобы там совсем не было кислорода и воды (даже самого незначительного количества пара). Для этого ещё на Земле перед запуском корпус заполнили газом азотом, который не вступает в химические реакции практически ни с чем. А кроме того, у азота очень низкая теплопроводность, и он, как хорошая шуба, защищал приборы в спутнике от перегрева и охлаждения. Вы спросите, откуда в космосе перегрев, там же температура, близкая к абсолютному нулю (а это -273 градуса Цельсия)? Но вспомните, спутник летает вокруг Земли, и часть его орбиты (кстати, меньшая часть) проходит в тени, когда Солнце закрыто нашей планетой, а все остальное время он освещён. Атмосферы на орбите спутника нет — он ведь летал на высоте от 230 до 950 км, — солнечные лучи не ослабляются ничем и жгут поверхность немилосердно. Вот здесь и пригодилась низкая теплопроводность азота. А ещё пригодилось то, что снаружи шарик был отполирован. Солнечное излучение просто отражалось от него, и приборы внутри корпуса не перегревались.

Как же спутник доставили на орбиту? Сейчас каждый школьник знает, что в космос летают на специальных больших ракетах. 50 лет назад об этом знали лишь немногие. На картинках в то время часто рисовали ракеты совсем маленькими, размером с человека. На самом деле для того, чтобы запустить первый спутник, в нашей стране сделали ракету, которая весила 280 тонн. Только топлива в неё залили 250 тонн — это четыре полные железнодорожные цистерны и еще два больших бензовоза. Ракета называлась Р-7. Её конструктором был один из самых лучших инженеров ХХ века Сергей Павлович Королёв. Конечно, он делал ракету не один, двигатели для неё сконструировали инженеры, которыми руководил Валентин Петрович Глушко, стартовый комплекс (это то место, откуда ракета улетает) разработали в конструкторском бюро Владимира Павловича Бармина.

Зачем нужна такая большая ракета? Чтобы спутник мог летать вокруг Земли и не падал на неё (ну хотя бы месяца два-три), его нужно разогнать до очень большой скорости — 8 километров в секунду (с такой скоростью от Москвы до Санкт-Петербурга можно долететь чуть больше чем за полторы минуты). Эта скорость называется первой космической. Вы спросите, если есть первая, то, наверное, должна быть и вторая и третья? Действительно, есть и такие. Строго говоря, первой космической скоростью (КС) называется скорость, которую необходимо придать предмету, пренебрегая сопротивлением атмосферы и вращением планеты, чтобы поместить его на круговую орбиту с радиусом, равным радиусу планеты. Иными словами, первая космическая скорость — это скорость, с которой надо бросить камень в горизонтальном направлении, чтобы он больше не упал на Землю. При второй КС — это уже 11 км/с — спутник может преодолеть притяжение Земли, стать спутником Солнца и летать вокруг нашей звезды, наподобие обычной планеты. А чтобы улететь к другим звёздам, посланца Земли придётся разогнать до третьей КС, она составляет примерно 17 км/с.

Но что произошло с первым спутником? Он летает до сих пор? Нет, он продержался на орбите три месяца. В космосе хотя и почти полный вакуум, и сопротивление движению очень мало, но всё же с каждым витком вокруг Земли спутник замедлял движение и потихонечку снижался. В какой-то момент он вошел в верхние слои атмосферы. От трения о воздух поверхность его так раскалилась (до нескольких тысяч градусов), что он просто сгорел без остатка.

Итак, всего полвека назад люди с трудом могли себе представить, что в космос можно что-то запустить. А сейчас уже по многу месяцев люди работают на космических станциях, космические роботы (или, как их правильнее называют, автоматические исследовательские аппараты) садятся на Луну и Марс, исследуют астероиды. Да и представить себе современную жизнь без спутников невозможно. Если сейчас отключить все спутники, будет невозможно поговорить по мобильному телефону, посмотреть телевизор, побродить по просторам Интернета, сделать точную географическую карту, составить прогноз погоды. И совершить много-много других дел, в которых спутникам отведена теперь главная роль.

Кандидат технических наук Д. ЗЫКОВ.

https://www.nkj.ru//articles/12091/

Источник

Мифы и правда о первом советском спутнике

Миф № 1

Фото © Wiki 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 © Wiki 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 © Wiki 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 © Wiki 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 © Wiki 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 © Wiki 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.

Источник

Первый спутник Земли

Фотография первого в мире искусственного спутника Земли

Мы давно привыкли, что живем в эпоху освоения космоса. Однако, наблюдая сегодня за огромными многоразовыми ракетами и космическими орбитальными станциями многие не осознают, что первый запуск космического аппарата состоялся не так давно — всего 62 года назад.

Первый искусственный спутник Земли был запущен 4 октября 1957 года.

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.

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.

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 МосквеВ 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.

Полная версия: https://spacegid.com/pervyiy-sputnik-zemli.html

Читайте и смотрите нас там, где удобно!

Вконтакте: https://vk.com/space_astro
: https://.com/astrogid
Instagramm: https://www.instagram.com/spacegid/
Одноклассники: https://ok.ru/group/52581467685067
Facebook: https://www.facebook.com/spacegid
Telegram: https://t.me/spacegid

Наш сайт: Гид в мире космоса

Подписывайтесь на наш канал в Дзен

Источник