В 1957 году под руководством С.П. Королёва была создана первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, которая в том же году была использована для запуска первого в мире искусственного спутника Земли.
Искусственный спутник Земли (ИСЗ ) - это космический аппарат, вращающийся вокруг Земли по геоцентрической орбите. - траектория движения небесного тела по эллиптической траектории вокруг Земли. Один из двух фокусов эллипса, по которому движется небесное тело, совпадает с Землёй. Для того, чтобы космический корабль оказался на этой орбите, ему необходимо сообщить скорость, которая меньше второй космической скорости, но не меньше чем первая космическая скорость. Полёты ИСЗ выполняются на высотах до нескольких сотен тысяч километров. Нижнюю границу высоты полёта ИСЗ обуславливает необходимость избегания процесса быстрого торможения в атмосфере. Период обращения спутника по орбите в зависимости от средней высоты полёта может составлять от полутора часов до нескольких суток.
Особое значение имеют спутники на геостационарной орбите, период обращения которых строго равен суткам и поэтому для наземного наблюдателя они неподвижно «висят» на небосклоне, что позволяет избавиться от поворотных устройств в антеннах. Геостациона́рная орби́та (ГСО) - круговая орбита, расположенная над экватором Земли (0° широты), находясь на которой искусственный спутник обращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси. Движение искусственного спутника Земли по геостационарной орбите.
Спутник-1 - первый искусственный спутник Земли, первый космический аппарат, запущен на орбиту в СССР 4 октября 1957 года.
Кодовое обозначение спутника - ПС-1 (Простейший Спутник-1). Запуск осуществлялся с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР «Тюра-Там» (позже это место получило название космодром Байконур) на ракете-носителе «Спутник» (Р-7).
Над созданием искусственного спутника Земли во главе с основоположником практической космонавтики С. П. Королёвым работали ученые М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, Н. С. Лидоренко, В. И. Лапко, Б. С. Чекунов, А. В. Бухтияров и многие другие.
Дата запуска первого искусственного спутника Земли считается началом космической эры человечества, а в России отмечается как памятный день Космических войск.
Корпус спутника состоял из двух полусфер диаметром 58 см из алюминиевого сплава со стыковочными шпангоутами, соединёнными между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивала резиновая прокладка. В верхней полуоболочке располагались две антенны, каждая из двух штырей по 2,4 м и по 2,9 м. Так как спутник был неориентирован, то четырёхантенная система давала равномерное излучение во все стороны.
Внутри герметичного корпуса были размещены блок электрохимических источников; радиопередающее устройство; вентилятор; термореле и воздуховод системы терморегулирования; коммутирующее устройство бортовой электроавтоматики; датчики температуры и давления; бортовая кабельная сеть. Масса первого спутника: 83,6 кг.
История создания первого спутника
13 мая 1946 г. Сталин подписал постановление о создании в СССР ракетной отрасли науки и промышленности. В августе С. П. Королёв был назначен главным конструктором баллистических ракет дальнего действия.
Но еще в 1931 году в СССР была создана Группа изучения реактивного движения, которая занималась конструированием ракет. В этой группе работали Цандер, Тихонравов, Победоносцев, Королёв . В 1933 году на базе этой группы был организован Реактивный институт, который продолжил работы по созданию и совершенствованию ракет.
В 1947 году в Германии были собраны и прошли лётные испытания ракеты Фау-2, они и положили начало советским работам по освоению ракетной техники. Однако Фау-2 воплотила в своей конструкции идеи гениев-одиночек Константина Циолковского, Германа Оберта, Роберта Годдарда.
В 1948 г. на полигоне Капустин Яр проводились уже испытания ракеты Р-1, которая являлась копией Фау-2, изготовляемой полностью в СССР. Затем появились Р-2 с дальностью полета до 600 км, эти ракеты были приняты на вооружение с 1951 г. А Создание ракеты Р-5 с дальностью до 1200 км стало первым отрывом от техники Фау-2. Эти ракеты прошли испытания в 1953 г, и сразу же начались исследования использования их как носителя ядерного оружия. 20 мая 1954 г. правительство выдало постановление о разработке двухступенчатой межконтинентальной ракеты Р-7. А уже 27 мая Королёв направил докладную министру оборонной промышленности Д. Ф. Устинову о разработке ИСЗ и возможности его запуска с помощью будущей ракеты Р-7.
Запуск!
В пятницу, 4 октября, в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени был совершён успешный запуск . Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны 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 подал свой голос. «Бип! Бип!» - так звучали его позывные. На полигоне их ловили 2 минуты, потом Спутник ушёл за горизонт. Люди на космодроме выбежали на улицу, кричали «Ура!», качали конструкторов и военных. И ещё на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «…В результате большой напряжённой работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли…»
Только после приёма первых сигналов Спутника поступили результаты обработки телеметрических данных и выяснилось, что лишь доли секунды отделяли от неудачи. Один из двигателей «запаздывал», а время выхода на режим жёстко контролируется и при его превышении старт автоматически отменяется. Блок вышел на режим менее чем за секунду до контрольного времени. На 16-й секунде полёта отказала система управления подачи топлива, и из-за повышенного расхода керосина центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчётного времени. Но победителей не судят! Спутник летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн. км), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник потерял скорость, вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел вследствие трения о воздух.
Официально «Спутник-1» и «Спутник-2», Советский Союз запускал в соответствии с принятыми на себя обязательствами по Международному Геофизическому Году. Спутник излучал радиоволны на двух частотах 20,005 и 40,002 МГц в виде телеграфных посылок длительностью 0,3 с, это позволяло изучать верхние слои ионосферы - до запуска первого спутника можно было наблюдать только за отражением радиоволн от областей ионосферы, лежащих ниже зоны максимальной ионизации ионосферных слоёв.
Цели запуска
- проверка расчётов и основных технических решений, принятых для запуска;
- ионосферные исследования прохождения радиоволн, излучаемых передатчиками спутника;
- экспериментальное определение плотности верхних слоёв атмосферы по торможению спутника;
- исследование условий работы аппаратуры.
Несмотря на то, что на спутнике полностью отсутствовала какая-либо научная аппаратура, изучение характера радиосигнала и оптические наблюдения за орбитой позволили получить важные научные данные.
Другие спутники
Второй страной, запустившей ИСЗ, стали США: 1 февраля 1958 года был запущен искусственный спутник земли Эксплорер-1 . Он находился на орбите до марта 1970 г., но прекратил радиопередачи еще 28 февраля 1958 г. Первый американский искусственный спутник Земли был запущен командой Брауна.
Вернер Магнус Максимилиан фон Браун - немецкий, а с конца 1940-х годов американский конструктор ракетно-космической техники, один из основоположников современного ракетостроения, создатель первых баллистических ракет. В США он считается «отцом» американской космической программы. Фон Брауну по политическим причинам долго не давали разрешения на запуск первого американского спутника (руководство США хотело, чтобы спутник был запущен военными), поэтому подготовка к запуску «Эксплорера» началась всерьёз лишь после аварии «Авангарда». Для запуска была создана форсированная версия баллистической ракеты Редстоун, названная Юпитер-С. Масса спутника была ровно в 10 раз меньше массы первого советского ИСЗ - 8,3 кг. На нем был установлен счетчик Гейгера и датчик метеорных частиц. Орбита «Эксплорера» была заметно выше орбиты первого ИСЗ .
Следующие страны, запустившие спутники - Великобритания, Канада, Италия - запустили свои первые ИСЗ в 1962, 1962, 1964 гг. на американских ракетах-носителях . А третьей страной, выведшей первый ИСЗ на своей ракете-носителе, стала Франция 26 ноября 1965 г.
Сейчас ИСЗ запускаются более чем 40 странами (а также отдельными компаниями) с помощью как собственных ракет-носителей (РН), так и предоставляемых в качестве пусковых услуг другими странами и межгосударственными и частными организациями.
Первый искусственный спутник Земли создали и запустили в космос в СССР. Произошло это 4 октября 1957 года. В этот день радиостанции всего мира прервали свои передачи, чтобы сообщить самую главную новость. Русское слово «спутник» вошло во все языки мира.
Это был фантастический прорыв человечества в освоении космического пространства, и он положил начало великой Космической Эре всего человечества. И пальма первенства по праву принадлежит СССР.
Вот снимок, сделанный в холле Института космических исследований Российской Академии Наук.
На переднем плане - Первый Спутник, высшее технологическое достижение своего времени.
На втором - сотрудники ИКИ - выдающиеся ученые, создатели первого спутника, атомного оружия, космической науки и техники.
Если не читается на снимке, вот их имена:
- Яков Борисович Зельдович - физик-теоретик, неоднократно удостаивался Сталинской премии 1-й степени за специальные работы, связанные с атомной бомбой. Трижды Герой Соц.Труда.
4 октября 1957 года навсегда вошло в историю человечества как начало новой эпохи - космической. Именно в этот день с космодрома Байконур был отправлен бороздить космос первый искусственный спутник (ИСЗ) - «Спутник-1». Весил он сравнительно немного - 83,6 килограмма, однако на то время доставка на орбиту даже такой «крошки» была весьма серьезной задачей.
Думаю, что в России не найдется человека, который бы не знал о том, кто был первым человеком в космосе.
С первым спутником ситуация посложнее. Многие даже не знают, какой стране он принадлежал.
Так началась новая эра в науке и легендарная космическая гонка между СССР и США.
Эпоха ракетостроения начинается в начале прошлого столетия, с теории. Именно тогда выдающийся ученый Циолковский в своей статье о реактивном двигателе фактически предсказал появление спутников. Несмотря на то, что у профессора было много учеников, которые продолжили популяризовать его идеи, многие считали его всего лишь мечтателем.
Затем настали новые времена, у страны было множество дел и проблем, кроме ракетостроения. Но спустя два десятка лет Фридрихом Цандером и знаменитым ныне инженером авиатором Короленко была основана группа по изучению реактивного движения. После этого было несколько событий, которые привели к тому, что спустя 30 лет в космос был запущен первый спутник, а еще через какое-то время и человек:
- 1933 год - запуск первой ракеты с реактивным двигателем;
- 1943 год - изобретение немецких ракет ФАУ-2;
- 1947–1954 гг. - запуски ракет P1-P7.
Сам аппарат был готов в середине мая в 7 часов вечера. Его устройство было довольно простым, на нем находилось 2 маяка, которые позволяли измерять траектории его полета. Интересно, что после отправки извещения о том, что спутник готов к полету, Королев не получил из Москвы никакого ответа и самостоятельно принял решение о постановке спутника на стартовую позицию.
Подготовкой и запуском спутника руководил С.П.Королев. 1440 полных оборотов спутник совершил за 92 дня, после чего сгорел, войдя в плотные слои атмосферы. Радиопередатчики после старта работали две недели.
Первому спутнику дали название «ПС-1». Когда рождался проект космического первенца, среди инженеров и конструкторов-разработчиков шли споры: каким ему быть по форме? Выслушав доводы всех сторон, Сергей Павлович категорически заявил: «Шар и только шар!» - и, не дожидаясь вопросов, объяснил свой замысел: «Шар, его форма, условия его обитания с точки зрения аэродинамики досконально изучены.
Известны его плюсы и минусы. И это имеет немаловажное значение.
Поймите - ПЕРВЫЙ! Когда человечество увидит искусственный спутник, он должен вызвать у него добрые чувства. Что может быть выразительнее шара? Он близок к форме естественных небесных тел нашей Солнечной системы. Люди воспримут спутник как некий образ, как символ космической эры!
На борту его считаю нужным установить такие передатчики, чтобы их позывные могли принимать радиолюбители на всех континентах. Орбитальный полёт спутника так рассчитать, чтобы, используя простейшие оптические приборы, каждый с Земли мог видеть полёт советского спутника».
Утром 3 октября 1957 года у монтажно-испытательного корпуса собрались учёные, конструкторы, члены Государственной комиссии - все, кто был связан со стартом. Ждали вывоза двухступенчатой ракетно-космической системы «Спутник» на стартовую площадку.
Открылись металлические ворота. Мотовоз как бы вытолкнул размещённую на специальной платформе ракету. Сергей Павлович, устанавливая новую традицию, снял шляпу. Его примеру высокой уважительности к труду, создавшему это чудо техники, последовали и другие.
Королёв сделал несколько шагов за ракетой, остановился и по старому русскому обычаю произнёс: «Ну, с Богом!».
До начала космической эры оставались считанные часы. Что ожидало Королёва и его соратников? Будет ли 4 октября тем победным днём, о котором мечтал он многие годы? Небо, в ту ночь усеянное звёздами, казалось, стало ближе к Земле. И все, кто присутствовал на стартовой площадке, невольно смотрели на Королёва. О чём думал он, глядя в тёмное небо, мерцающее мириадами близких и далёких звёзд? Может быть, ему вспоминались слова Константина Эдуардовича Циолковского: «Первый великий шаг человечества состоит в том, чтобы вылететь за атмосферу и сделаться спутником Земли»?
Последнее перед стартом заседание Государственной комиссии. До начала эксперимента оставался час с небольшим. Слово предоставили С.П. Королёву, все ждали подробного доклада, но главный конструктор был краток: «Ракета-носитель и спутник прошли стартовые испытания. Предлагаю осуществить запуск ракетно-космического комплекса в назначенное время, сегодня в 22 часа 28 минут».
И вот долгожданный пуск!
«ПЕРВЫЙ ИСКУССТВЕННЫЙ СПУТНИК ЗЕМЛИ, СОВЕТСКИЙ КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ, ЗАПУЩЕННЫЙ НА ОРБИТУ.»
Запуск был осуществлён с 5-го научно-исследовательского полигона Министерства обороны СССР «Тюра-Там» на ракете-носителе «Спутник», созданной на базе межконтинентальной баллистической ракеты «Р7».
В пятницу, 4 октября, в 22:28:34 по московскому времени (19:28:34 по Гринвичу) был совершён успешный запуск.
Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок (II ступень) ракеты весом 7,5 тонны были выведены на
эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. При этом апогей находился в Южном полушарии, а перигей - в Северном полушарии. Через 314,5 секунды после старта произошли сброс защитного конуса и отделение Спутника от II ступени ракеты-носителя,и он подал свой голос. «Бип! Бип!» - так звучали его позывные.
На полигоне их ловили 2 минуты, потом Спутник ушёл за горизонт. Люди на космодроме выбежали на улицу, кричали «Ура!», качали конструкторов и военных.
И ещё на первом витке прозвучало сообщение ТАСС:
«В результате большой напряжённой работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли».
Только после приёма первых сигналов Спутника поступили результаты обработки телеметрических данных и выяснилось, что лишь доли секунды отделяли от неудачи. Перед стартом двигатель в блоке Г «запаздывал», а время выхода на режим жёстко контролируется, и при его превышении старт автоматически отменяется.
Блок вышел на режим менее чем за секунду до контрольного времени. На 16-й секунде полёта отказала система опорожнения баков (СОБ), и из-за повышенного расхода керосина центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчётного времени. По воспоминаниям Б. Е. Чертока: «Ещё немного - и первая космическая скорость могла быть не достигнута.
Но победителей не судят! Великое свершилось!».
Наклонение орбиты «Спутника-1» составляло около 65 градусов, это означало, что «Спутник-1» летал приблизительно между Северным полярным кругом и Южным полярным кругом, вследствие вращения Земли за время каждого витка смещаясь на 24 градуса по долготе 37.
Период обращения «Спутника-1» первоначально составлял 96,2 минуты, затем он постепенно уменьшался ввиду снижения орбиты, например, через 22 дня он стал меньше на 53 секунды.
История создания
Полёту первого спутника предшествовала длительная работа учёных и конструкторов, значительную роль в которой сыграли ученые.
Вот их имена:
- Валентин Семенович Эткин - зондирование поверхности Земли из космоса дистанционными радиофизическими методами.
- Павел Ефимович Эльясберг - при запуске первого Искусственного спутника Земли руководил работами по определению орбит и прогнозированием движения спутника по результатам измерений.
- Ян Львович Зиман - кандидатская диссертация, защищённая в МИИГАиК, была посвящена вопросам выбора орбит для спутников.
- Георгий Иванович Петров - вместе с С.П.Королёвым и М.В.Келдышем стоявший у истоков космонавтики.
- Иосиф Самуилович Шкловский - основатель школы современной астрофизики.
- Георгий Степанович Нариманов - программы и методы навигационно-баллистического обеспечения при управлении полётами искусственных спутников земли.
- Константин Иосифович Грингауз - первый искусственный спутник Земли, запущенный в 1957 г., нес на борту радиопередатчик, созданный научно-технической группой под руководством К. И. Грингауза.
- Юрий Ильич Гальперин - магнитосферные исследования.
- Семен Самойлович Моисеев - плазма и гидродинамика.
- Василий Иванович Мороз - Физика планет и малых тел Солнечной системы.
Устройство спутника
Корпус спутника состоял из двух силовых полусферических оболочек диаметром 58,0 см из алюминиево-магниевого сплава АМг-6 толщиной 2 мм со стыковочными шпангоутами, соединёнными между собой 36 шпильками М8×2,5. Перед запуском спутник был заполнен сухим газообразным азотом под давлением 1,3 атмосферы. Герметичность стыка была обеспечена прокладкой из вакуумной резины. Верхняя полуоболочка имела меньший радиус и прикрывалась полусферическим внешним экраном толщиной 1 мм для обеспечения теплоизоляции.
Поверхности оболочек полировались и обрабатывались для придания им специальных оптических свойств. На верхней полуоболочке располагались крест-накрест две уголковые вибраторные антенны, обращённые назад; каждая состояла из двух плеч-штырей длиной по 2,4 м (УКВ-антенна) и по 2,9 м (КВ-антенна), угол между плечами в паре - 70°; плечи разводились на требуемый угол пружинным
механизмом после отделения от ракеты-носителя.
Такая антенна обеспечивала близкое к равномерному излучение во всех направлениях, что требовалось для устойчивого радиоприёма в связи с тем, что спутник был неориентирован. Конструкция антенн была предложена Г. Т. Марковым (МЭИ). На передней полуоболочке находились четыре гнезда для крепления антенн со штуцерами гермовводов и фланец заправочного клапана. На задней полуоболочке располагался блокировочный пяточный контакт, который включал автономное бортовое электропитание после отделения спутника от ракеты-носителя, а также фланец испытательного системного разъема.
Cхема орбиты первого спутника Земли. /Из газеты «Советская авиация»/. 1957 г.
Внутри герметичного корпуса были размещены:
- блок электрохимических источников (серебряно-цинковые аккумуляторы);
- радиопередающее устройство;
- вентилятор, включающийся от термореле при температуре выше +30°С и выключающийся при понижении температуры до +20…23°С;
- термореле и воздуховод системы терморегулирования;
- коммутирующее устройство бортовой электроавтоматики; датчики температуры и давления;
- бортовая кабельная сеть. Масса - 83,6 кг.
Параметры полёта
- Начало полёта - 4 октября 1957 года в 19:28:34 по Гринвичу.
- Окончание полёта - 4 января 1958 года.
- Масса аппарата - 83,6 кг.
- Максимальный диаметр - 0,58 м.
- Наклонение орбиты - 65,1°.
- Период обращения - 96,2 минуты.
- Перигей - 228 км.
- Апогей - 947 км.
- Витков - 1440.
Память
В честь начала космической эры человечества в 1964 году в Москве на проспекте Мира был открыт 99-метровый обелиск «Покорителям космоса».
В честь 50-летия запуска «Спутника-1» 4 октября 2007 года в городе Королёве на проспекте Космонавтов был открыт памятник «Первому искусственному спутнику Земли».
В честь «Спутника-1» в 2017 году было названо ледяное плато на Плутоне.
Набирая скорость, ракета уверенно уходила ввысь. На стартовой площадке собрались все, кто был причастен к запуску спутника. Нервное возбуждение не ослабевало. Все ждали, когда спутник облетит Землю и появится над космодромом. «Есть сигнал», - раздался по громкой связи голос оператора.
В ту же секунду из динамика полился над степью звонкий, уверенный голос спутника. Все дружно зааплодировали. Кто-то закричал «Ура!», победный клич подхватили остальные. Крепкие рукопожатия, объятия. Воцарилась атмосфера счастья… Королёв оглянулся: Рябинин, Келдыш, Глушко, Кузнецов, Нестеренко, Бушуев, Пилюгин, Рязанский, Тихонравов. Все здесь, все рядом - «могучая кучка в науке и технике», приверженцы идей Циолковского.
Казалось, всеобщее ликование собравшихся в эти минуты на стартовой площадке невозможно унять. Но вот на импровизированную трибуну поднялся Королёв. Воцарилась тишина. Он не скрывал своей радости: глаза его блестели, лицо, обычно строгое, светилось.
«Сегодня свершилось то, о чём мечтали лучшие сыны человечества и среди них наш знаменитый учёный Константин Эдуардович Циолковский. Он гениально предсказал, что человечество не останется вечно на Земле. Спутник - первое подтверждение его пророчества. Штурм космоса начался. Мы можем гордиться, что его начала наша Родина. Всем - большое русское спасибо!»
Приведём отзывы из зарубежной прессы.
Итальянский учёный Бениамино Сегре, узнав о спутнике, сказал: «Как человек и как учёный я горжусь триумфом человеческого разума, подчёркивающим высокий уровень социалистической науки».
Отзыв «Нью-Йорк Таймс»: «Успех СССР прежде всего показывает, что это величайший подвиг советской науки и техники. Такой подвиг мог быть совершён лишь страной, располагающей первоклассными условиями в очень широкой области науки и техники».
Любопытно заявление немецкого ракетчика Германа Оберта: «Решить успешно такую сложную задачу, как запуск первого спутника Земли, могла только страна, обладающая огромным научно-техническим потенциалом. Надо было располагать также немалым числом специалистов. И их Советский Союз имеет. Я восхищаюсь талантом советских учёных».
Самую глубокую оценку свершившемуся дал учёный-физик, лауреат Нобелевской премии Фредерик Жолио-Кюри: «Это великая победа человека, которая является поворотным пунктом в истории цивилизации. Человек больше не прикован к своей планете».
На всех языках мира в этот день звучало: «космос», «спутник», «СССР», «русские учёные».
В 1958 году С.П. Королёв выступает с докладом «О программе исследования Луны», руководит запуском геофизической ракеты с исследовательской аппаратурой и двумя собаками в спусковом аппарате, участвует в организации полёта третьего искусственного спутника Земли - первой научной станции. И ещё очень много другой научной работы было сделано под его руководством.
И наконец триумф науки - 12 апреля 1961 года. Сергей Павлович Королёв - руководитель исторического полёта человека в космос. Этот день стал событием в истории человечества: человек впервые победил земное тяготение и устремился в космическое пространство… Тогда требовались настоящие отвага и мужество, чтобы сесть в «космический шарик», как иногда называли корабль «Восток», и, не думая о собственной судьбе, унестись в безграничное звёздное пространство.
Накануне Королёв выступил перед членами Государственной комиссии: «Дорогие товарищи! Не прошло и четырёх лет с момента запуска первого искусственного спутника Земли, а мы уже готовы к первому полёту человека в космос. Здесь присутствует группа космонавтов, каждый из них готов совершить полёт. Решено, что первым полетит Юрий Гагарин. За ним в недалёком будущем полетят другие. На очереди у нас новые полёты, которые будут интересны для науки и для блага человечества».
Остался незаконченным марсианский проект Королёва. Придут новые, те, кто продолжит этот проект и поведёт свои корабли по Млечному Пути к дальним планетам, к дальним мирам…
От себя можно добавить, что славу Отечеству приносят и будут приносить герои науки, жизнью своею запечатлевшие Знание.
Над нами те ж, как древле, небеса,
И так же льют нам благ своих потоки,
И в наши дни творятся чудеса,
И в наши дни являются пророки…
(В.Г. Бенедиктов)
На сегодняшний день космическая сфера развивается в невероятно быстром темпе. Покорение космоса уже не кажется такой фантастической идеей, как это было все еще несколько десятков лет назад. Первые лица ведущих стран мира уже прямо говорят о возможности колонизации некоторых планет солнечной системы в ближайшем будущем.
Но нужно помнить, что первым шагом в покорении космоса стал запуск первого искусственного спутника земли, который произошел в уже далеком 1957 году. Именно об этом событии и пойдет речь в этой статье.
Согласно историческим данным, идея создания и запуска родилась еще в конце сороковых годов прошлого века. Предпосылкой к этому стало стремительное развитие науки и техники на фоне завершения Второй Мировой войны. Естественно, для запуска подобного объекта на околоземную орбиту был необходим «носитель», то есть устройство, способное поднять спутник на необходимую высоту. Первым прототипом такого устройства стали немецкие ракеты ФАУ-1 и ФАУ-2, разработка которых велась еще во время войны. Это были первые в мире боевые беспилотные реактивные ракеты, способные поражать цели на больших расстояниях.
После завершения войны технологии и разработки попали в руки к советским и американским ученым. Спустя несколько лет США и СССР уже владели новым и страшным видом оружия – атомной бомбой. Над миром возникла угроза новой войны, на этот раз атомной, и обе сверхдержавы принялись разрабатывать способ доставки «смертельного подарка».
На базе немецких разработок ракет ФАУ-1 и ФАУ-2 создавались новые прототипы ракет. Первым советским прототипом стала баллистическая ракета Р-1, разработанная Конструкторским Бюро С. П. Королева. После этого появилась первая геофизическая ракета Р1-А.
Ракета Р1
Уже в 1954 году Королев изложил идею в своем докладе о том, что развитие техники на тот момент уже позволяет создать и запустить на орбиту советский спутник земли. Его программа была всячески поддержана советской властью. Толчком для этого стало заявление властей США о намерении запустить такой аппарат.
Первый запуск искусственного спутника земли
Первый искусственный спутник земли был запущен 4 октября 1957 года, в 7 часов вечера и 28 минут по всемирному координационному времени. Его запуск производился с исследовательского полигона Министерства обороны СССР. Носителем, позволяющим осуществить запуск искусственного космического аппарата, стала баллистическая ракета Р-7. Первый спутник был запущен под специальным названием ПС-1, что означало «Простейший спутник».
Главным конструктором ПС-1, а также руководителем всего процесса создания, разработки и запуска аппарата был Сергей Павлович Королев. Кроме него, над созданием спутника трудились также Михаил Клавдиевич Тихонравов, Мстислав Всеволодович Келдыш, а также другие выдающиеся ученые.
Спутник ПС-1
Через 295 секунд после своего старта с поверхности Земли ракета Р-1 вышла на орбиту. А уже спустя 314 секунд произошло отделение первого искусственного спутника от ракетного блока. Известием о том, что все прошло успешно, стало получение учеными на испытательном полигоне сигналов, поступающих со спутника. Это были короткие звуковые сигналы, которые ученые могли слушать всего в течение нескольких минут, пока космический аппарат не скрылся за горизонтом.
Всего ПС-1 пробыл в космосе 92 дня, пролетев около 60 миллионов километров. Электронные сигналы, которые он посылал на Землю дали возможность ученым лучше изучить отдельные слои атмосферы, к примеру, ионосферу. В конце своего «путешествия» спутник, теряя скорость, сошел в плотные слои атмосферы и сгорел там.
Занимаясь созданием баллистических ракет дальнего действия и особенно межконтинентальной ракеты Р-7, Сергей Павлович Королев постоянно возвращался к идее практического освоения космоса. Его мечта приобретала реальные очертания и была близка к осуществлению. Состоявшиеся встречи С.П. Королева с ведущими учеными страны по различным направлениям науки, особенно по геофизике и астрономии, определили основные задачи исследований в космическом пространстве. 16 марта 1954 года состоялось совещание у академика М.В. Келдыша, где был определен круг научных задач, решаемых с помощью искусственных спутников Земли. Об этих планах поставили в известность Президента Академии наук СССР А.Н. Несмеянова.
27 мая 1954 года С.П. Королев обратился к Д.Ф. Устинову с предложением о разработке ИСЗ и направил ему докладную записку "Об искусственном спутнике Земли", подготовленную М.К. Тихонравовым, в которой давался подробный обзор состояния работ по ИСЗ за рубежом. При этом высказывалась основополагающая мысль о том, что "ИСЗ есть неизбежный этап на пути развития ракетной техники, после которого станут возможными межпланетные сообщения". Обращалось внимание на то, что за последние два-три года возросло внимание зарубежной печати к проблеме создания ИСЗ и межпланетным сообщениям. Заботились инициаторы работ по ИСЗ и о том, чтобы сообщить нужную информацию на этот счет и другим ответственным лицам, принимавшим решение, поскольку вопросы приоритета должны быть главным аргументом для всего последующего периода развития космонавтики. В августе 1954 года Совет Министров СССР утвердил представленные В.А. Малышевым, Б.Л. Ванниковым, М.В. Хруничевыми К.Н. Рудневым предложения по проработке научно-теоретических вопросов, связанных с космическим полетом.
Среди инициаторов постановки вопроса об ИСЗ постепенно зрела уверенность, что удастся добиться положительного решения. По указанию С.П. Королева сотрудник ОКБ-1 И.В. Лавров подготовил предложения по организации работ над космическими объектами. Докладная записка на эту тему, датированная 16 июня 1955 года, содержала многочисленные пометки С.П. Королева, которые позволяют судить о его отношении к отдельным положениям документа.
Важное значение для положительного решения вопроса имело совещание 30 августа 1955 года у председателя ВПК В.М. Рябикова. С.П. Королев шел на заседание к Б,М. Рябикову с новыми предложениями. По его заданию начальник сектора ОКБ-1 Е.Ф. Рязанов подготовил данные о параметрах космического аппарата для полета к Луне. Для этого были предложены два варианта III ступени ракеты Р-7 с компонентами топлива кислород - керосин и моноокись фтора - этиламины, Аппарат, доставляемый к Луне, должен был иметь массу 400 кг в первом варианте и 800-1000 кг - во втором. М.В. Келдыш поддержал идею создания трехступенчатой ракеты для исследования Луны, однако инженер-полковник А.Г. Мрыкин выразил озабоченность, что будут сорваны сроки разработки ракеты Р-7 и что разработка спутника отвлечет внимание от основных работ, и предложил отложить создание спутника до завершения испытаний ракеты Р-7. Постановление о работах по ИСЗ было принято 30 января 1956 года. Это Постановление предусматривало создание в 1957-1958 гг и выведение ракетой типа Р-7 неориентированного ИСЗ (объект Д) массой 1000-1400 кг с аппаратурой для научных исследований массой 200-300 кг.
Этим же Постановлением общее научное руководство и обеспечение аппаратурой для исследований возлагалось на Академию наук СССР; создание ИСЗ как специального носителя аппаратуры для научных исследований - на Министерство оборонной промышленности (головной исполнитель ОКБ-1); разработка комплекса системы управления, радиотехнической аппаратуры и телеметрических систем - на Министерство радиотехнической промышленности; создание гироскопических приборов - на Министерство судостроительной промышленности; разработка комплекса наземного пускового, заправочного и подъемно-транспортного оборудования - на Министерство машиностроения; проведение пусков - на Министерство обороны.
Разработку эскизного проекта ИСЗ поручили проектному отделу, руководимому С.С. Крюковым; научным консультантом стал М.К. Тихонравов, Над эскизным проектом работал сектор Е.Ф. Рязанова в составе И.В. Лаврова, В.В. Молодцова, В.И. Петрова, Н.П. Кутыркина, А.М. Сидорова, Л.Н. Солдатовой, М.С. Флорианского, Н.П. Белоусова, В.В. Носкова идр.
К июлю 1956 года эскизный проект был готов. Соответствующие проекты были разработаны смежными организациями. К моменту завершения проекта определился состав научных задач, решаемых спутником, что составило идейную основу новой разработки. К концу 1956 года выяснилось, что есть реальная угроза срыва намеченных планов по запуску ИСЗ типа Д из-за трудностей создания научной аппаратуры и более низкого удельного импульса тяги в пустоте двигателей ракеты Р-7 (304 вместо 309-310 кгс-с/кг по проекту). Правительством был установлен новый срок запуска - апрель 1958 года. В связи с этим ОКБ-1 внесло предложение о запуске простейшего спутника массой порядка 100 кг в апреле - мае 1957 года, до начала Международного геофизического года (июль 1957 года). В связи с новым предложением ОКБ-1 15 февраля 1957 года было принято Постановление, предусматривающее выведение простейшего неориентированного спутника Земли (объект ПС) на орбиту, проверку возможности наблюдения за ПС на орбите и прием сигналов, передаваемых с объекта ПС. Предполагалось выведение двух спутников с использованием двух ракет Р-7 (8К71). Запуск спутников разрешался только после одного-двух пусков ракеты Р-7 с положительными результатами.
Простейший спутник ПС-1 представлял собой контейнер сферической формы диаметром 580 мм. Его корпус состоял из двух полуоболочек со стыковочными шпангоутами, соединенных между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивалась резиновой прокладкой, После сборки контейнер заполнялся осушенным азотом до давления 1,3 кгс/см. В верхней полуоболочке располагались две антенны длиной 2,4 м и две - 3,9 м, а также пружинный механизм, разводящий штыри на угол 35° от продольной оси контейнера. Антенны разрабатывала лаборатория М.В. Краюшкина.
Снаружи верхняя полуоболочка была покрыта защитным экраном, а на ее внутренней поверхности находился кронштейн для крепления радиопередатчика (разработчик В.И. Лаппо из НИИ-885, главный конструктор М.С. Рязанский). Блок электропитания, состоящий из трех батарей на основе серебряно-цинковых элементов, был создан в Институте источников тока под руководством Н.С. Лидоренко. В состав апаратуры ПС-1 входили также дистанционный переключатель, вентилятор системы терморегулирования, сдвоенное термореле и контрольные термо- и барореле,
Радиопередатчик мощностью 1 Вт периодически излучал сигналы длительностью 0,4 с попеременно на волнах 7,5 и 15 м. Длительность сигналов изменялась при повышении (выше 50°С) или понижении (ниже 0°С) температуры и при падении давления ниже 0,35 кгс/см за счет срабатывания одного из контрольных термо- или барореле, Температура в ПС-1 поддерживалась вентилятором, срабатывающим от термореле при температуре выше 23°С. Источники энергопитания были рассчитаны на беспрерывную работу в течение двух недель. Общая масса ПС-1 составила 83,6 кг Для стыковки ПС-1 с ракетой предусматривался специальный переходный отсек. Система отделения обеспечивала сброс головного обтекателя и отделение спутника от центрального блока ракеты.
Работа производственников и конструкторов при изготовлении первого ИСЗ проводилась одновременно из-за очень сжатых сроков, Основная трудность была в изготовлении сферических полуоболочек гидровытяжкой, их сварке со шпангоутом и полировке наружных поверхностей: на них не допускалась даже малейшая царапина, сварка швов должна быть герметичной и контролировалась рентгеном, а герметичность собранного контейнера проверялась гелиевым течеискателем ПТИ-4.
При экспериментальной отработке спутника проводились макетирование размещения бортовой аппаратуры, кабельной сети и механизмов; проверка на герметичность спутника после его сборки с помощью гелиевого течеискателя; отработка процессов сброса головного обтекателя и отделения спутника от ракеты-носителя (макетный образец спутника многократно стыковался и отстыковывался от РН с одновременным сбросом головного обтекателя); исследование теплового режима в целях определения реальных температур спутника, Экспериментальная отработка спутника подтвердила высокую надежность его конструкции, аппаратуры, что позволило принять решение о его запуске. Подготовка спутника к полету на полигоне проводилась в монтажно-испытательном корпусе технической позиции РН, где было организовано для этого специальное рабочее место, Все системы спутника подвергались проверке на функционирование.
Подготовка ракеты 8К71ПС на технической позиции шла под особым контролем и наблюдением, причем особое внимание уделялось контролю правильности прохождения команд на сброс головного обтекателя и отделение спутника.
Запуск ракеты с первым искусственным спутником Земли осуществлялся в соответствии с "Программой проведения пробных запусков простейших неориентированных ИСЗ (объект ПС) с помощью изделия 8К71ПС", утвержденной Д.Ф, Устиновым, В.Д. Калмыковым, А.Н. Несмеяновым, В.М, Рябиковым, М.И. Неделиным. Пуск ракеты-носителя 8К71ПС № М1-ПС с первым ИСЗ состоялся 4 октября 1957 года в 22 ч 28 мин по московскому времени (это был пятый пуск ракеты Р-7). II ступень ракеты со спутником вышла на орбиту с перигеем 228 и апогеем 947 км и временем одного оборота вокруг Земли 96,2 мин. ИСЗ отделился от II ступени ракеты-носителя на 315-й секунде после старта.
«Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва», Изд-во РКК "Энергия", 1996 г.
В начале 1957 года С. П. Королев обратился в правительство с просьбой разрешить ускорить подготовку и проведение первых пусков двух ракет для вывода на орбиту искусственных спутников Земли. При этом указывалось, что на базе межконтинентальной ракеты разрабатывается ракета-носитель искусственного спутника Земли с массой спутника около 1200 кг. В США в это же время велась весьма интенсивная подготовка к запуску ИСЗ по проекту "Авангард" . Американский спутник должен был представлять собой шаровидный контейнер диаметром 50 см и массой около 10 кг.
В СССР работы по подготовке к запуску первого искусственного спутника Земли шли полным ходом. За полмесяца до открытия космической эры человечества на торжественном собрании, посвященном столетию со дня рождения К. Э. Циолковского, С. П. Королев выступил с докладом, в котором сказал: "В Советском Союзе произведено успешное испытание сверхдальней межконтинентальной многоступенчатой баллистической ракеты. Полученные результаты показывают, что имеется возможность пуска ракет в любой район земного шара. В ближайшее время с научными целями в СССР и США будут произведены первые пробные пуски искусственных спутников Земли".
Еще весной 1957 года С. П. Королев принял решение сосредоточить внимание КБ на разработке спутника, названного простейшим, не прекращая работ над первоначальным проектом аппарата, который затем третьим вышел на орбиту вокруг Земли.
Хотя спутник и назывался простейшим, но создавался-то он впервые, никаких аналогов в технике не было. Задано было только одно - ограничение по массе (не более 100 кг). Довольно быстро конструкторы пришли к выводу, что выгодно его сделать в форме шара. Сферическая форма позволила при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем.
Внутри спутника решили разместить два радиопередатчика с частотой излучения 20,005 и 40,002 мГц. Прием их сигналов позволил бы ученым изучить условия прохождения радиоволн из космоса на Землю. Кроме того, надо было передавать и информацию о давлении и температуре внутри спутника.
Проектирование велось быстрыми темпами, и изготовление деталей шло параллельно с выпуском чертежей.
Большого внимания и много усилий потребовала подготовка ракеты, которая впоследствии получила название "Спутник". Необходимо было обеспечить размещение спутника. Для этого следовало сделать переходный отсек и головной обтекатель. Разработали специальную систему разделения корпуса ракеты и спутника. В наземных условиях опробовать эту систему очень трудно. Все же было создано специальное оборудование и приспособления,которые в какой-то мере имитировали будущие условия. "Двойник" спутника многократно состыковывали и отделяли от корпуса ракеты, пока не убедились, что надежно действует вся цепочка: срабатывают пневмозамки, отделяется головной обтекатель, освобождаются из "походного" положения штыри антенн, и толкатель направляет спутник вперед.
Спутник делался максимально простым, надежным и тем не менее позволял провести целый ряд научных исследований. Сферическая форма корпуса способствовала наиболее точному определению плотности атмосферы на очень больших высотах, где еще не проводились научные измерения. Корпус был изготовлен из алюминиевого сплава, а поверхность специально полировалась, чтобы лучше отражать солнечный свет и обеспечивать необходимый тепловой режим спутника.
Радиопередающее устройство спутника должно было обладать мощностью излучения в 1 Вт. Это позволяло принимать его сигналы на значительных расстояниях широкому кругу радиолюбителей в диапазоне коротких и ультракоротких волн, а также наземным станциям слежения. В итоге предполагалось получить большой объем статистических данных о распространении радиоволн через ионосферу при достаточно длительном полете.
Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 с. Когда работал один из передатчиков, то у другого была пауза. Расчетное время непрерывной работы составляло не менее 14 суток.
На внешней поверхности спутника устанавливались антенны в виде четырех стержней длиной до 2,9 м. После выведения на орбиту антенны занимали рабочее положение.
Спутник был неориентированный, и эта четы-рехантенная система давала практически равномерное излучение во все стороны, чтобы исключить влияние его вращения на интенсивность принимаемых радиосигналов.
Энергопитание бортовой аппаратуры спутника обеспечивали электрохимические источники тока (серебряно-цинковые аккумуляторы), рассчитанные на работу минимум в течение 2 - 3 недель.
Внутри спутник заполнялся азотом. Температура внутри поддерживалась в пределах 20- 30° С с помощью принудительной вентиляции по сигналам от датчиков температуры.
Первый, простейший, спутник еще не мог быть снабжен специальной радиотелеметрической системой. Специалисты могли судить об изменении температуры и давления по изменению частоты телеграфных посылок и соотношению между их длительностью.
На рассвете 3 октября 1957 года ракета, состыкованная со спутником, была бережно вывезена из монтажно-испытательного корпуса. Рядом шли создатели первого в мире космического комплекса. На стартовой позиции мощная стрела установщика подняла ракету вертикально. А затем топливо из железнодорожных цистерн начали перекачивать в баки ракеты.
После заправки топливом ракета весила 267 т. И громада ракеты перед стартом была изумительно красива. Она вся сверкала, покрывшись инеем.
4 октября 1957 года в 22 ч 28 мин по московскому времени ярчайший всплеск света осветил ночную степь, и ракета с гулом ушла вверх. Ее факел постепенно слабел и скоро стал неразличим на фоне небесных светил.
Первая космическая скорость, вычисленная еще Ньютоном, теперь, три столетия спустя, была впервые достигнута творением ума и рук человеческих.
После отделения спутника от последней ступени ракеты начали работать передатчики и в эфир полетели знаменитые сигналы "Бип...бип...бип". Наблюдения на первых витках показали, что спутник вышел на орбиту с наклонением 65°6", высотой в перигее 228 км и максимальным удалением от поверхности Земли 947 км. На каждый виток вокруг Земли он тратил 96 мин 10,2 с. В 1 ч 46 мин 5 октября 1957 года спутник прошел над Москвой.
Эта маленькая рукотворная звездочка словно подняла на орбиту рубиновые звезды Кремля, сделала зримыми для всего мира успехи нашей страны.
Русское слово "спутник" сразу вошло в языки всех народов мира. Аншлаги на первых полосах зарубежных газет тех исторических октябрьских дней 1957 года были полны восхищения подвигом нашей страны. "Величайшая сенсация века", "Воплощенная в жизнь заветная мечта человечества", "Окно во Вселенную открыли Советы", "Эта великая победа является поворотным пунктом в истории цивилизации", "Уже сейчас ясно, что 4 октября 1957 года навеки войдет в анналы истории" - вот некоторые из тогдашних заголовков мировой прессы.
Всему миру стало ясно, что успех Советского Союза не случаен: достижения в космосе - зеркало его грандиозной созидательной работы на Земле. В США на смену милитаристскому психозу пришло трезвое понимание значения наших успехов в освоении космоса. Там поняли, что космическим взлетом СССР обязан прежде всего широкой демократической системе образования, позволяющей любому способному человеку подняться к вершинам знания. Поняли, что советская космическая техника выросла на мощном фундаменте развитой науки, техники и индустрии. Все измышления о "слабости" России предстали в своем истинном свете. И это отрезвление сыграло огромную политическую роль. Советские спутники вызвали ослабление "холодной войны" и по сути стали прологом к политике разрядки.
Люди начали осознавать, что у человечества- один единый дом, одна планета, и есть цель, которая может сплотить все народы - изучение Земли на благо всех людей. Космическое пространство становилось ареной научного сотрудничества, и мировая наука обогащалась новыми бесценными данными. Советские ученые щедро делились полученными результатами со специалистами всех стран.
Благодаря первым советским спутникам мировая наука обогатилась новыми знаниями огромного принципиального значения о верхних слоях земной атмосферы и космическом пространстве. Полет Лайки не выявил никаких непреодолимых физиологических препятствий для жизни живых существ на орбите. По сути тогда был сделан серьезный шаг к полету в космос человека.
Первый в истории человечества спутник просуществовал как космическое тело сравнительно недолго - 92 суток, совершив 1440 оборотов вокруг Земли. 21 сутки из космоса шли сигналы первой рукотворной "Луны". Но их "эхо" слышно по сей день. Ведь это было началом великой эпохи практического освоения космоса.
Когда отмечалось 25-летие запуска первого спутника, президент Международной астронавтической федерации чехословацкий профессор Л. Перек писал в газете "Известия": "Первый спутник изменил жизнь на нашей планете. Как из одного ручейка рождаются могучие реки, так и первый спутник привел к рождению могучей реки практических применений в самых разных областях человеческой деятельности, к парадоксальному изменению многих научных представлений". Итальянский профессор Л. Наполитано сказал, что в наше время запуск первого спутника значит примерно то же самое, что для средних веков открытие Колумбом Америки. Тогдашний президент Международной астронавтической академии американец Ч. Драйпер подчеркнул: "... образно можно сказать, что все огромное семейство современных космических аппаратов вывел за руку на орбиту первый советский спутник".
«Космонавтика СССР», М.: Машиностроение, Планета, 1986г.
Михаил Клавдиевич Тихонравов был человеком невероятной любознательности. Математика и многие инженерные дисциплины, которыми овладел он в академии им. Н. Е. Жуковского, не высушили его романтической увлеченности и склонности к фантастическим размышлениям. Он писал маслом пейзажи, собирал коллекцию жуков-дровосеков и изучал динамику полета насекомых, втайне надеясь обнаружить в биении крохотных крыл некий новый принцип для конструирования невероятного летательного аппарата. Ему нравилось математизировать мечты, и он получал, пожалуй, равное удовольствие и когда расчеты показывали их реальность, и когда, напротив, приводили к абсурду: он любил узнавать. Однажды Тихонравов решил обсчитать искусственный спутник Земли. Разумеется, он читал Циолковского и знал, что одноступенчатая ракета не сможет вывести спутник на орбиту, внимательно изучил его «Космические ракетные поезда», «Наибольшую скорость ракеты» и другие работы, в которых впервые теоретически обосновывалась идея многоступенчатой ракеты, но ему было интересно прикинуть различные варианты соединения этих ступеней, посмотреть, во что все это выливается по весам, короче - решить, насколько реальна сама идея получения первой космической скорости, необходимой спутнику на сегодняшнем уровне развития ракетной техники. Начал считать и увлекся не на шутку. Оборонный НИИ, в котором работал Михаил Клавдиевич, занимался вещами несравненно более серьезными, чем искусственный спутник Земли, но к чести его начальника - Алексея Ивановича Нестеренко - вся эта внеплановая полуфантастическая работа в институте не только не преследовалась, а напротив, поощрялась и поддерживалась им, хотя и не афишировалась, дабы избежать обвинений в прожектерстве. Тихонравов и маленькая группа его столь же увлеченных сотрудников в 1947-1948 годах безо всяких ЭВМ проделали колоссальную расчетную работу и доказали, что действительно существует реальный вариант такого ракетного пакета, который в принципе может разогнать некий груз до первой космической скорости.
В июне 1948 года Академия артиллерийских наук готовилась провести научную сессию, и в институт, где работал Тихонравов, пришла бумага, в которой запрашивалось, какие доклады может представить НИИ. Тихонравов решил доложить итоги своих расчетов по ИСЗ - искусственному спутнику Земли. Никто активно не возражал, но тема доклада звучала все-таки столь странно, если не сказать дико, что решили посоветоваться с президентом артиллерийской академии Анатолием Аркадьевичем Благонравовым.
Совершенно седой в свои 54 года, красивый, изысканно вежливый академик в форме генерал-лейтенанта артиллерии в окружении нескольких ближайших своих сотрудников выслушал маленькую делегацию из НИИЗ очень внимательно. Он понимал, что расчеты Михаила Клавдиевича верны, что все это не Жюль Верн и не Герберт Уэллс, но понимал он и другое: научную сессию артиллерийской академии такой доклад не украсит.
Вопрос интересный,- усталым, бесцветным голосом сказал Анатолий Аркадьевич,- но включить ваш доклад мы не сможем. Нас вряд ли поймут... Обвинят в том, что мы занимаемся не тем, чем нужно...
Сидящие вокруг президента люди в погонах согласно закивали.
Когда маленькая делегация НИИ ушла, Благонравов испытал какой-то душевный дискомфорт. Он много работал с военными и перенял у них в общем-то полезное правило не пересматривать принятые решения, но тут вновь и вновь возвращался он к тихонравовскому докладу и дома вечером опять думал о нем, никак не мог отогнать от себя мысль, что несерьезный этот доклад на самом деле серьезен.
Тихонравов был настоящим исследователем и хорошим инженером, но бойцом он не был. Отказ президента ААН расстроил его. В НИИ молодые его сотрудники, которые помалкивали в кабинете президента, подняли теперь гвалт, в котором, однако, мелькали новые серьезные доводы в пользу их доклада.
Что же вы там молчали? - рассердился Михаил Клавдиевич.
Надо снова идти и уломать генерала! - решила молодежь.
И на следующий день они пошли снова. Было такое впечатление, что Благонравов словно обрадовался их приходу. Он улыбался, а новые доводы слушал вполуха. Потом сказал:
Ну, хорошо. Доклад включим в план сессии. Готовьтесь- краснеть будем вместе...
Потом был доклад, а после доклада, как и ожидал Благонравов, один очень серьезный человек в немалом звании спросил Анатолия Аркадьевича, как бы мимоходом, глядя поверх головы собеседника:
Институту, наверное, нечем заниматься, и потому вы решили перейти в область фантастики...
Ироничных улыбок было предостаточно. Но не только улыбки были. Сергей Королев подошел к Тихонравову без улыбки, сказал, строго набычившись по своей манере:
Нам надо серьезно поговорить...
Они познакомились летом 1927 года на горе Узын-Сырт под Коктебелем во время четвертого всесоюзного слета планеристов, а подружились в ГИРД, в подвале на Садово-Спасской. Потом пути их разошлись... И вот новая встреча...
Королев понимал важность сделанного Тихонравовым, через год выйдет его собственная работа: «Принципы и методы проектирования ракет большой дальности», в которой он тоже анализирует различные варианты многоступенчатых «упаковок». Но Королев был великим реалистом и психологом. Он понимал, что технические трудности создания космического пакета ракет, конечно велики, хотя и преодолимы, но понимал он и другое: начни он работу сейчас - эти трудности возрастут в сотни раз и станут уже непреодолимыми, поскольку к спутнику мы не подготовлены психологически. Холодная война заморозит такой проект на корню. Нельзя говорить ни о каком спутнике до тех пор, пока нет ракеты, способной пресечь атомный шантаж американцев. Он начинал разработку ракеты Р-3 с дальностью полета три тысячи километров. Это очень много, но это еще очень мало...
С Тихонравовым договорились быстро: работы продолжать. Вскоре Михаил Клавдиевич провел анализ двухступенчатого пакета и доказал, что на орбиту можно вывести довольно тяжелый спутник. Королеву схема понравилась: она позволяла не запускать двигатель в пустоте,- этого еще делать не научились.
В феврале 1953 года было принято решение о создании межконтинентальной баллистической ракеты. Умозрительные схемы огромной машины промывались математикой, и подобно тому, как на белом листе фотобумаги в ванночке с проявителем всплывает нечто контрастное, формулы выявляли контрасты этих схем, их достоинства и пороки. Уже в мае из двух самых перспективных: двухступенчатая баллистическая и двухступенчатая с крылатой второй ступенью, была выбрана первая схема, - Королев приступил к главному делу своей жизни.
Гигантская, способная достичь любой точки земного шара, ракета была нужна для обороны страны. Но Королев сразу понял: именно эта ракета поднимет в космос спутник. Тихонравов возбужден необычайно: теперь речь идет о конкретной ракете, он знает ее реальные параметры. Если заменить боевой заряд частично топливом, а частично спутником, ракета вытащит его на орбиту!
Уже 26 мая 1954 года Королев пишет в Совет Министров СССР: «Проводящаяся в настоящее время разработка нового изделия с конечной скоростью около 7000 метров в секунду позволяет говорить о возможности создания в ближайшие годы искусственного спутника Земли. Путем некоторого уменьшения веса полезного груза можно будет достичь необходимой для спутника конечной скорости 8000 м/с...» 16 июля М. К. Тихонравов передает Королеву докладную записку, написанную совместно с И. В. Лавровым: спутник может весить от 1000 до 1400 килограмм! Через две недели - 29 июля 1955 года призидент Дуайт Эйзенхауэр обнародовал в Белом доме специальное коммюнике о том, что Соединенные Штаты ведут подготовку к запуску искусственного спутника Земли.
Коммюнике произвело сенсацию. Хотя об искусственном спутнике Земли американцы начали писать с 1946 года, «Луна Эйзенхауэра» - так окрестили проект журналисты - должна была еще раз напомнить миру о недосягаемом первенстве американской техники. «Птица» - так называли проект специалисты - должна была стать самым щедрым подарком великой страны Международному геофизическому году (МГГ), который начинался в июле 1957 года, что должно было укрепить в сознании миллионов людей мысль о бесспорном лидерстве США во всем мировом сообществе. Потом, после запуска нашего спутника, журнал «Форчун» писал: «Мы не ждали советского спутника, и поэтому он произвел на Америку Эйзенхауэра впечатление нового технического Пирл-Харбора».
А почему «не ждали»? Не знали? Но ведь буквально через несколько дней после коммюнике Белого дома академик Л. И. Седов на шестом конгрессе Международной астронавтической федерации в Копенгагене рассказал журналистам о том, что Советский Союз во время МГГ собирается запустить спутник, а точнее, несколько спутников. «Возможно, наши спутники будут созданы раньше американских и превзойдут их по весу»,- предупреждает академик. Президент АН СССР А. Н. Несмеянов подтверждает: теоретически проблема вывода спутника на орбиту решена. В журнале «Радио» публикуют примерные частоты, на которых будет работать передатчик спутника. С. П. Королев в своем докладе на юбилейном заседании в честь 100-летия со дня рождения К. Циолковского прямо говорит о том, что советские ученые намерены в ближайшее время запустить спутник. Да и за рубежом немало писали о советских спутниках. Прогрессивный французский научный журналист Мишель Рузе трезво оценил ситуацию: «Отнюдь не означает, что «Луна Эйзенхауэра» первой придет к финишу в состязании с ее советским и, может быть, английским соперниками», - писал он еще в сентябре 1955 года.
Так почему же «не ждали»? Ведь знали - слышали. Другое дело, - не хотели знать, не желали слышать. Вновь проявилась здесь давняя американская болезнь, увы, до наших дней не излеченная: признать саму возможность запуска спутника Советским Союзом означало сделать шаг к пониманию реальных сил, существовавших в мире, признать свои собственные оценки других государств устаревшими и требующими пересмотра. Сделать это было выше сил хозяев «Луны Эйзенхауэра»
Между тем время шло, а дела с нашим спутником огорчали и тревожили Королева. Сначала все шло хорошо. 30 августа 1955 года в кабинете главного ученого секретаря Президиума АН СССР академика А. В. Топчиева собралось высокое совещание: С. П. Королев, М. К. Тихонравов, М. В. Келдыш, В. П. Глушко и другие специалисты. Королев доложил о ходе работ над ракетой и предложил организовать комиссию по разработке программы запуска ИСЗ, привлечь к созданию аппаратуры ведущих ученых Академии.
Я поддерживаю предложение Сергея Павловича, - сказал Келдыш. - Важно назначить председателя...
Вам и быть председателем,- моментально отозвался Королев.
Определили примерный срок запуска - лето 1957 года, начало МГГ. За два года нужно было разработать и изготовить аппаратуру, источники питания, систему терморегулирования, радиотелеметрическую систему с всенаправленными антеннами, систему управления работой бортовой аппаратуры и многое другое. Королев сразу понял главную опасность: единую задачу решали десятки исполнителей. Сбой в одном звене прерывал всю цепь. ОКБ Королева отвечало за главное - ракету-носитель, ракеты еще не было, но это пока беспокоило Сергея Павловича меньше, чем координация всех других работ. Наверное, впервые столкнулся Королев с задачей такого масштаба, решение которой требовало не только его воли, опыта и энергии, но и энтузиазма многих других людей, а ожидать равного и нужного ему энтузиазма от всех было нереально. Келдыш проводил совещания с «атмосферщиками» - С. Н. Верновым, Л. В. Курносовой, В. И. Красовским, привлекал своих «мальчиков», специалистов по траекторным измерениям: Д. Е. Охоцимского, Г. М. Энеева, В. А. Егорова, М. Л. Лидова, подключил к работе знатока солнечных батарей Н. С. Лидоренко , советовался и консультировался со светлейшими умами Академии... Уже после запуска спутника Келдыш скажет: «Каждый килограмм веса научного прибора стоил значительно больше золота, он стоил золотого интеллекта...» Но сейчас, - Королев это ясно видел, - требовались не только умные консультанты, но и быстрые исполнители. График подготовки и испытаний аппаратуры все время срывался. Найти виновных было трудно: многие из ученых, люди в высшей степени изобретательные и оригинально думающие, превращались в сущих детей, когда дело доходило до производства. Беседуя с ними, Королев видел, что опыта взаимодействия науки и промышленности у них мало, сроки и дальше будут срываться, и очень нервничал. Тревогами своими он иногда делился с Тихонравовым. Михаил Клавдиевич молча кивал. Королев расценивал его спокойствие как равнодушие к своим заботам, во всяком случае, для него было полной неожиданностью, когда в конце 1956 года Тихонравов вдруг предложил:
А если сделать спутник полегче и попроще? Килограмм на 300 или еще легче? Вот мы тут прибросили... - он протянул тетрадь.
Королев быстро оценил ситуацию: не расхолаживая Академию наук, маленький, простейший спутник (в документации он и назывался «ПС») можно было сделать своими силами, подключив минимальное количество смежников, прежде всего Николая Степановича Лидоренко - это источники тока и Михаила Сергеевича Рязанского - это радиоаппаратура. Уже 5 января 1957 года он отправляет в правительство докладную записку, в которой говорит о подготовке двух спутников: один весом 40-50 килограммов (он будет первым) и другой - 1200 килограммов (он станет третьим) и предлагает подготовить ракеты к пуску в апреле-июне 1957 года. Получив добро, 25 января подписывает исходные данные по ПС.
Уже через десять дней, 31 августа, вернувшись в Москву, Королев проводит испытания ПС совместно с ракетой-носителем, а в начале сентября вместе со своими проектантами и испытателями спутник отправился на космодром.
Мне приходилось беседовать со многими сотрудниками ОКБ С. П. Королева и специалистами-смежниками о первом нашем спутнике. Странно, но его помнят плохо. Работа над ракетой была столь велика и напряженна, что заслонила в памяти людской этот маленький шарик с «усами» антенн. Заместитель Тихонравова Евгений Федорович Рязанов вспоминал, как Королеву показывали первые эскизы ПС. Все варианты ему не нравились. Рязанов спросил осторожно:
Почему, Сергей Павлович?
Потому что не круглый! - загадочно ответил Королев.
Дело не только в том, что сфера - идеальная форма, обладающая максимальным объемом при минимальной поверхности. Быть может, безотчетно, интуитивно Сергей Павлович стремился к предельному лаконизму и выразительности формы этого исторического аппарата и ведь действительно сейчас трудно представить себе иную, более емкую эмблему, символизирующую век космоса.
Всем запомнился случай с докладом ведущего конструктора спутника Михаила Степановича Хомякова в кабинете Главного конструктора. Хомяков ошибся и назвал спутник не ПС, а СП. Королев остановил его и сказал с улыбкой:
Вы путаете: СП - это я, а спутник - ПС!- Сергей Павлович знал, что за глаза все называют его инициалами имени и отчества, и не обижался.
Вячеслав Иванович Лаппо - конструктор радиопередатчика ПС - вспоминает, как однажды Королев ночью пришел к нему в лабораторию и попросил дать послушать сигналы спутника. Лаппо объяснил, что давление и температура внутри спутника контролируются с помощью изменения длины радиопосылки. «Понимаете, если что случится, перед смертью он будет пищать по-другому», - сказал Лаппо. Королеву это очень понравилось. Он с удовольствием послушал сигналы «бип-бип», а потом осторожно, даже с некоторой робостью спросил:
А нельзя сделать, чтобы он какое-нибудь слово пищал?
Производственники опытного завода тоже больше запомнили ракету, чем ПС.
Для нас он действительно с точки зрения изготовления был простым,- вспоминал главный инженер Виктор Михайлович Ключарев. - Да и все наше внимание в то время сосредоточилось на доводке ракеты-носителя.
А по самому спутнику трудно было обеспечить блестящую, отражающую солнечные лучи поверхность: для алюминиевого сплава, из которого делался корпус первого спутника, в то время не было специальной технологии. И это одолели. Все, кто соприкасался с «шариком», стали его буквально носить на руках, в белых перчатках, а оснастку, на которой он монтировался, обтянули бархатом. Королев, следя за всеми работами по спутнику, требовал особого отношения к этому изделию.
Да, Королев требовал, чтобы шар спутника отполировали, страшась перегрева солнечными лучами. Он не предполагал, сколь многое отразится в его зеркале 4 октября 1957 года.
Приказ о летных испытаниях ПС был подписан на космодроме 2 октября. Руководителями испытательной команды назначены Леонид Александрович Воскресенский - от ОКБ и Александр Иванович Носов - от ракетчиков. Ранним утром 3 октября ракету вывезли на старт. Работы шли по расписанию, без срывов.
Нас никто не торопит,- говорил Королев.- Если имеете хотя бы малейшие сомнения, остановим испытания и доработаем спутник. Время еще есть...
Понимал ли Сергей Павлович, что в эти часы закладываются будущие неписаные, ни в каких инструкциях не отмеченные, нравственные, этические законы космонавтики? «Нет, не думалось тогда о величии происходящего: каждый делал свое дело, переживая и огорчения и радости», - напишет много лет спустя в своей книге «Первые ступени» заместитель ведущего конструктора ПС Олег Генрихович Ивановский.
На следующий день после заправки топливом Королев позвал Хомякова, поручил ему подняться на площадку ферм обслуживания и все внимательно еще раз проверить. По свидетельству очевидцев, все предстартовые дни Главный Конструктор был сдержан, молчалив, улыбался редко. Он беспрестанно задавал себе вопросы, на которые не находил ответа. Он не знал, правильно ли выбрана траектория полета, где, собственно, кончается атмосфера, где ее границы. Не знал, пропустит ли ионосфера сигналы радиопередатчика. Не знал, пощадят ли микрометеориты полированный шар. Не знал, выдержит ли герметизация космический вакуум. Не знал, справится ли вентиляция с отводом тепла. Сейчас часто, иногда и без повода используют ставшее почти крылатым выражение «полет в неизвестное». Но это был действительно полет в абсолютно неизвестное, ничего более неизвестного не было за всю историю человечества.
Стояла глухая осенняя ночь. Стартовая площадка освещалась прожекторами. Казалось, что это их жгучие лучи заставляют ракету слегка дымиться, - парил жидкий кислород. С наблюдательного пункта было видно, как вдруг исчез белый дымок: закрылись дренажные клапаны, начался наддув баков. И вот дрогнула темнота, где-то внизу забилось пламя, блеснуло на миг из бетонного канала, клубы дыма и пыли закрыли на секунду огнедышащий хвост ракеты, но вот она вырвалась и полетела вверх, заливая светом ночную степь. Спутник стартовал 4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут по московскому времени.
Мы радовались, как ребятишки, смеялись и целовались,- вспоминал К. Д. Бушуев.
Радиостанция была оборудована в автофургоне, стоящем метрах в 800 от старта. В фургон набилась масса народа, все хотели услышать голос из космоса. У приемников и магнитофонов сидел Слава Лаппо, ждал сигнала. И вдруг услышал, сначала далекое, размытое, потом все более громкое, четкое: «бип-бип-бип...» Раздалось дружное «Ура!», заглушая радостный голос Рязанского, который кричал по телефону Королеву в командный бункер: «Есть! Есть сигнал!»
По первому витку баллистики установили, что спутник мало теряет высоту *, но для страховки председатель Государственной комиссии Василий Михайлович Рябиков решил дождаться второго витка и тогда уже звонить в Москву, докладывать. Благо в Москве была глубокая ночь, все спали...
*ПС существовал 92 суток.
Никто не заметил, что стало уже совсем светло. Наступило первое утро космической эры планеты Земля, но она еще не знала об этом.
Потом об этой ночи будут написаны тысячи статей, целые библиотеки книг. Старт первого спутника будет анализироваться со всех сторон: научной, технической, исторической, социальной, политической. Он заставит по-новому взглянуть на многие проблемы нашего века, начиная с ревизии высшей школы, кончая политическим климатом всей планеты. Американская газета «Вашингтон ивнинг стар» комментировала запуск первого спутника с беспощадным лаконизмом: «Эра самоуверенности кончилась». Французский журнал «Пари-матч» констатировал: «Рухнула догма о техническом превосходстве Соединенных Штатов».
Но говорить лишь о политическом значении этого старта применительно к событиям 1957 года значило бы принизить это событие. Разве не символично, что самое грозное из существовавших тогда видов оружия - баллистическая межконтинентальная ракета, способная нести атомный заряд, едва родившись, буквально в считанные недели превращается в мощнейший инструмент мирной науки? «Нью-Йорк геральд трибюн» вроде бы даже с удивлением писала тогда о том, что «несмотря на очевидную психологическую победу, которую одержал Советский Союз, это не привело к усилению угрозы возникновения войны». Старт 4 октября 1957 года был самой наглядной и убедительной демонстрацией не только научно-технического потенциала Советского Союза, но и новым доказательством его миролюбивой политики.
Спутник вызывал восторг у специалистов - это понятно. Но спутник вызывал восторг у людей, совершенно не искушенных в научно-технических проблемах. В неком рукотворном предмете, брошенном вверх и не упавшем обратно на Землю, люди увидели чудо человеческой мысли и труда. Наш спутник заставил гордиться собой всех землян - вот главный итог его триумфального полета над планетой.
Подумать только, как время бежит! Как далеко уже ушли мы по космической дороге! Но как далеко ни ушли бы мы, каким бы маленьким ни казался нам из дали прошедших лет зеркальный шарик, он всегда будет светить всем, идущим к звездам, потому что мы наделили его великим качеством, которое невозможно превзойти никому и никогда: он - самый первый!
Москва. 1987 г.
Ярослав Голованов. «Капля нашего мира».
(Библиотека журнала «Знамя»).- М.: Правда, 1988.- 464 с.
Ранее также было опубликовано на
http://epizodsspace.testpilot.ru/bibl/golovanov/kapli/sam_per.html
Первый искусственный спутник Земли является одним из величайших достижений науки ХХ века. Тем не менее, как это ни парадоксально, этому большому научному и техническому достижению в значительной степени способствовала холодная война между двумя сверхдержавами: США и Советским Союзом. Запуск первого искусственного спутника Земли также был необходим для развивающейся потребности получения достоверных сведений о верхних слоях атмосферы, возможности передачи радиосигнала с орбиты и т.д.
В начале 1950-х годов как США, так и СССР активно разрабатывали ракеты для космической программы. В частности, в мае 1954 года главный конструктор Сергей Королев встретился с министром обороны СССР и доложил о том, что первый искусственный спутник Земли можно запускать на орбиту. Подобное заявление 29 июля 1955 года было сделано президентом Соединенных штатов Дуайтом Эйзенхауэром, при этом он указал сроки между 1957 и 1958 гг.
В первых числах августа 1955 года Политбюро ЦК КПСС одобрило создание первого спутника Земли. Этот проект возглавлял Королев, а также Василий Рябиков, курировавший испытательные пуски ракеты Р-7. Для запуска был разработан простейший первый спутник Земли с двумя радиомаяками на борту.
Спутник №1 представлял собой 585-миллиметровую сферу, покрытую тепловым экраном, состоящим из алюминия, магния и титана. Он был оснащен четырьмя длинными антеннами, которые были способны передавать простые на поверхность Земли в двух частотах. Первый искусственный спутник Земли также был оборудован тремя серебряно-цинковыми аккумуляторами, которые могли бы работать в течение двух недель. Система контроля температуры представляла собой радиатор с вентилятором, герметичный контур, принудительную систему теплообмена, предназначенную для поддержания стабильной внутренней температуры. Эта система использовала биметаллические тепловые реле в качестве чувствительного элемента. Всякий раз, когда температура становилась выше 36°C, включался вентилятор, а по системе передачи тепла от полушарий циркулировал азот. Когда температура падала ниже 20°C, вентилятор выключался.
Спутник-1 был запущен четвертого октября 1957 года. Спустя 295,4 секунды после запуска первый искусственный спутник Земли был выведен на орбиту. Это был всего лишь третий по счету успешный полет ракеты Р-7, которая была создана для межконтинентального полета с термоядерной Спутник развил первую рассчитанную Ньютоном. Она составляла 7780 м/с. Полный оборот он совершал за 96,2 минуты. Несмотря на то, что его разработали всего за две недели, миссия продолжалась 22 дня, пока не сели аккумуляторы. Радиолюбители со всего мира следили за звуковыми сигналами, передаваемыми спутником. Его можно было наблюдать - как звезду первой величины - даже невооруженным глазом. Сошел спутник с орбиты и сгорел в атмосфере 4 января 1958 года.
Американская общественность и средства массовой информации были настолько удивлены технологическим прорывом СССР, что волна паранойи прокатилась по США. Политическая и общественная реакция на публикацию сообщения ТАСС была неожиданной для СССР. Таким образом, заменив маленьким спутником термоядерную водородную бомбу, Советский Союз одержал значительную политическую и общественную победу.
Спутниковый кризис привел к созданию в США Advanced Research Projects Agency и NASA, а также значительному увеличению государственных расходов на систему образования и проведение научных исследований.
США смогли запустить свой первый искусственный спутник Explorer-1 31 января 1958 года. Это был цилиндрический диаметром 15 см и длиной 203 см с массой 14 кг. Он передавал данные об измерении космических лучей и об уровне радиации в течение 112 дней. Эти данные привели к открытию
С 1957 года на орбиту Земли было запущено около 7000 спутников, большинство из которых уже вышли из строя и представляют реальную помеху для дальнейшего освоения космоса.
