Цивилизация
В начале была ракета
В начале XX века умы людей захватила авиация. В 1908 году основоположник теоретической космонавтики Константин Циолковский опубликовал в журнале «Вестник воздухоплавания» статью «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Эта и другие его работы предвосхитили появление ракет на жидком топливе, искусственных спутников Земли и орбитальных станций.
Созданию спутника предшествовали долгие годы напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро.
До начала Великой отечественной войны в лабораториях СССР были разработаны твердотопливные ракеты-снаряды и ускорители для самолетов, первые отечественные жидкостные двигатели. В 1933 году произошел запуск первой в СССР ракеты с жидкостным ракетным двигателем ГИРД-09. Также были разработаны и испытаны баллистические и крылатые ракеты разного назначения, твердотопливные и жидкостные двигатели.
Ученые и изобретатели, посвятившие годы созданию ракет с реактивным двигателем, конечной целью своей работы видели освоение космоса.
Конструктор Михаил Тихонравов, сподвижник Сергея Королева, говорил еще в 1930-х годах: «Все без исключения работы в области ракетной техники в конце концов ведут к космическому полету».
После окончания войны советские изобретатели во главе с Королевым получили доступ к немецкой трофейной технике, в частности к «Фау-2» - ракете с дальностью полета до 320 км, ставшей первым объектом, который совершил суборбитальный космический полет.
На ее базе в дальнейшем под руководством Королева был создан и принят на вооружение ряд советских ракет. В 1954 году началась разработка ракеты Р-7, дальность полета которой составляла до 9500 км. «Семерка» стала первой в мире межконтинентальной баллистической ракетой, успешно прошедшей испытания и доставившей боеголовку на межконтинентальную дальность.
«История создания Первого спутника есть история ракеты. Ракетная техника Советского Союза и США имела немецкое начало»,
— отмечал ученый-конструктор Борис Черток.
25 сентября 1955 на юбилейной сессии Московского высшего технического училища им. Баумана, посвященной его 125-летию, Королев, выступая с докладом, сказал: «Наши задачи заключаются в том, чтобы советские ракеты летали выше и раньше, чем это будет сделано где-либо еще. Наши задачи состоят в том, чтобы советский человек совершил полет на ракете... В том, чтобы первый искусственный спутник Земли был советским, создан советскими людьми».
Только шар!
Королев предлагал «Семерку» как кандидата для выведения в космос искусственного спутника Земли. Эта инициатива нашла поддержку в Академии наук СССР. В апреле 1956 года по предложению Королева она созвала Всесоюзную конференцию по исследованию верхних слоев атмосферы. На ней Королев прочитал доклад «Исследование верхних слоев атмосферы с помощью ракет дальнего действия».
«Современное развитие техники таково, что можно ожидать в ближайшее время создания искусственного спутника Земли, может быть, спутника просто на сравнительно малых высотах, а затем постоянного спутника,
— говорил он. — Реальной задачей является разработка полета ракеты на Луну и обратно от Луны. Эта задача наиболее просто решается при старте со спутника, но она решается и при старте с Земли».
Изначально постановление Правительства предписывало создать спутник, задачи которого включали измерение ионного состава пространства, корпускулярного излучения Солнца, магнитных полей, космических лучей, теплового режима спутника, торможения его в верхних слоях атмосферы, продолжительности существования на орбите, точности определения координат и параметров орбиты. Масса спутника должна была составить 1000-1400 кг, а аппаратура для исследований добавить к этому еще 200-300 кг. Спутник планировалось вывести на орбиту в 1957-1958 гг.
В ОКБ Королева было разработано несколько вариантов спутника-лаборатории массой до 1300 кг. Однако скоро стало очевидно, что из-за трудностей изготовления надежной научной аппаратуры не удастся закончить создание спутника вовремя. Тогда Королев предложил вместо сложной лаборатории вывести в космос простейший спутник — иначе СССР рисковал упустить первенство запуска. Предложение было одобрено.
Шли споры о том, какую первый спутник Земли должен иметь форму. «Шар и только шар!» — настаивал Королев.
К сентябрю 1957 года спутник уже прошел окончательные испытания на вибростенде и в термокамере.
Спутник, скромно названный ПС (организация запрещена в России)-1 («Простейший спутник-1»), в итоге получил форму шара диаметром 58 см и весом 83,6 кг. Такая форма позволяла наиболее полно использовать его внутреннее пространство. Герметичный корпус был изготовлен из алюминиевых сплавов, внутри размещалась радиоаппаратура и серебряно-цинковые аккумуляторы, рассчитанные на 2-3 недели. Перед стартом спутник был заполнен газообразным азотом.
На спутнике были установлены два радиопередатчика мощностью 1 Вт, излучавших сигналы на длине волн 15 и 7,5 м. На внешней поверхности находились четыре стержневые антенны длиной 2,4-2,9 м. Длительность сигнала составляла 0,3 секунды, прием был возможен на расстоянии до 10 тыс. км.
А на полигоне «Тюра-Там», будущем космодроме «Байконур», тем временем проводились тестовые запуски «Семерки».
В сентябре на полигон прибыла предназначенная для запуска спутника ракета. Она была на семь тонн легче штатных — конструкторы заменили головную часть переходом под спутник, отказались от аппаратуры систем радиоуправления, упростили автоматику выключения двигателей.
2 октября Королев подписал приказ о летных испытаниях ПС-1 и направил в Москву уведомление о готовности, но ответных указаний не получил. Тогда он самостоятельно принял решение поставить ракету со спутником на стартовую позицию.
Победителей не судят
4 октября 1957 года в 22:28 по московскому времени человечество вступило в новую космическую эру. С полигона ракета-носитель устремилась в ночное небо, впервые развив первую космическую скорость и выведя первый искусственный спутник Земли на орбиту.
Сигнал спутника приняли радиолюбители по всему миру.
Еще на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли».
«После первых восторгов, когда на полигоне приняли ставшие тут же известными всему человечеству сигналы «БИП‑БИП‑БИП», и, наконец, обработали телеметрию, выяснилось: ракета стартовала «на бровях», – вспоминал Черток. - Двигатель бокового блока «Г» выходил на режим с запозданием, то есть, меньше чем за секунду до контрольного времени. Если бы еще чуть-чуть задержался, схема автоматически «сбросила» бы установку и старт был бы отменен. Мало того, на 16-й секунде полета отказала система управления опорожнением баков. Это привело к повышенному расходу керосина и двигатель центрального блока был выключен на секунду раньше расчетного значения. Были и другие неполадки. Если бы еще немного и первая космическая скорость могла быть не достигнута. Но победителей ну судят! Великое свершилось!»
Период обращения спутника вокруг Земли составлял около 96 минут. Он пробыл на земной орбите до 4 января 1958 года, совершив 1440 витков.
Кроме проверки принятых для запуска решений и исследования условий работы аппаратуры, в цели запуска также входили ионосферные исследования прохождения радиоволн, излучаемых передатчиками спутника и экспериментальное определение плотности верхних слоев атмосферы по торможению спутника. Собранные данные представляли высокую научную ценность, в частности, результаты измерения плотности высоких слоев атмосферы позволили создать теорию торможения спутников.
«Мир был буквально ошеломлен! Спутник изменил политическую расстановку сил. Министр обороны США заявил: «Победа в войне с СССР более недостижима». Заменив термоядерную водородную бомбу маленьким спутником, мы одержали огромную политическую и общественную победу», - рассказывал Черток.
На прошедшем на днях Международном конгрессе астронавтики в Аделаиде профессор Роберт Томас, советник правительства штата Южная Австралия по вопросам окружающей среды, рассказал корреспонденту «Газеты.Ru» о своих детских впечатлениях от полета первого спутника.
«В 1957 году мне было 7 лет. Мы жили в пригороде Аделаиды и той ночью с друзьями лежали на спине во дворе моего дома. Мы знали о его пролете, поскольку к тому времени о нем уже писали газеты.
Я был поражен увиденным, спутник был для нас фантастикой, это было невероятным событием для нас, особенно в таком возрасте.
Тогда я был еще слишком маленьким, чтобы интересоваться наукой, но спутник открыл мне глаза на космос, звезды и вселенную. Я начал наблюдать за объектами, которые движутся на небе.
Мой отец был инженером, и мы оба были увлечены спутником, от него я унаследовал тягу к изучению окружающего мира. Вторым впечатлением для меня стал полет Юрия Гагарина в 1961 году, когда мне было 12 лет, и я тоже помню это событие. Мы говорили: «Вау! Это невероятно, человек, русский в космосе. Потом мы были свидетелями миссий «Аполлон» и высадки человека на Луну. И сейчас я считаю, что сотрудничество в космосе – один из лучших способов налаживания отношений между странами».
Кстати, запуск спутника совпал по времени с открытием Международного конгресса по астронавтике, который проходил в 1957 году в Барселоне. Именно там академик Леонид Седов и сообщил о выводе спутника на орбиту. Так как имена руководителей советской космической программы были засекречены, именно Седов в глазах мировой общественности стал «отцом Спутника».
3 ноября 1957 года был запущен «Спутник-2», на борту которого было первое выведенное в космос живое существо, собака Лайка.
Увы, Лайка погибла из-за ошибки расчета площади спутника и отсутствия системы терморегулирования — температура в кабине поднялась до 40°C, и собака умерла от перегрева.
Параллельно с СССР занимались разработкой спутника и США. Авангард TV3 был запущен 6 декабря 1957 года, но уже через две секунды ракета потеряла тягу из-за взрыва топливных баков. Спутник был поврежден и не подлежал дальнейшему использованию. В прессе его насмешливо прозвали «флопником», «капутником» и «упсником» - по аналогии со словом «спутник», которое после запуска ПС-1 быстро вошло в языки мира.
Сегодня на орбите Земли находится более трех тыс. спутников, большинство из которых, правда, уже не работают. Более 2/3 из них принадлежат России и США.
