Советские спутники – Первые советские искусственные спутники Земли

Содержание

СОВЕТСКИЕ ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ — 12:50

Некоторые итоги научных исследований на двух первых советских искусственных спутниках Земли

4 октября 1957 года впервые в истории человечества был осуществлен грандиозный научный эксперимент — произведен запуск первого в мире искусственного спутника Земли. Трудом и творческим гением советских людей впервые было создано искусственное космическое тело. 3 ноября 1957 года был запущен второй советский искусственный спутник Земли. Спутники были оснащены разнообразной научной аппаратурой.

Успешный запуск первых искусственных спутников Земли знаменует собой начало проникновения человека в космическое пространство. Искусственные спутники открывают самые широкие перспективы для осуществления целого ряда важнейших научных исследований. Огромный научный и практический интерес представляет изучение ионосферы и механизма ее образования, воздействия излучений Солнца и космических лучей на атмосферу Земли, изучение плотности, температуры, магнитного и электростатических полей на больших высотах и т. д.

Решение этих проблем требует постановки прямых экспериментов на высотах в сотни и тысячи километров от поверхности нашей планеты. Возможность осуществления таких экспериментов появилась с созданием искусственных спутников, которые позволяют проводить необходимые научные измерения на больших высотах над различными областями земного шара в течение длительного времени.

Хотя значение искусственных спутников для научных исследований было известно уже давно, запуск спутника до последнего времени являлся неразрешимой задачей. При этом основной трудностью было создание ракеты, способной сообщить спутнику космическую скорость порядка 8000 метров в секунду.

Только после создания в Советском Союзе межконтинентальной баллистической ракеты удалось впервые осуществить запуск искусственного спутника Земли. Превосходные конструктивные качества этой ракеты позволили вывести на орбиту спутники с большим весом научной аппаратуры. Как известно, вес первого советского спутника составлял 83,6 килограмма, а научная и измерительная аппаратура с источниками питания на втором советском спутнике имела вес 508,3 килограмма.

Запуск искусственных спутников Земли со столь большим весом аппаратуры позволяет осуществлять целый комплекс научных исследований, одновременное проведение которых намного повышает их научную ценность. Только на пути разработок больших искусственных спутников можно решить проблему создания постоянно действующих космических лабораторий и осуществления межпланетных полетов.

Научные задачи, которые ставились при запуске первых спутников, определили параметры их орбиты. Первый советский искусственный спутник был выведен на орбиту с высотой перигея (наиболее близкой к Земле точки орбиты) 228 километров и высотой апогея (наиболее удаленной от поверхности Земли точки орбиты) 947 километров. Для второго спутника эти величины были соответственно равны 225 километрам и 1671 километру. Период обращения вокруг Земли в начале движения составлял для первого спутника 96,17 минуты и для второго —103,75 минуты.

При движении спутников по орбитам в указанном диапазоне высот можно было провести ряд опытов по изучению верхней атмосферы (определение плотности атмосферы, изучение распространения радиоволн и т. д.). С другой стороны, на этих высотах плотность атмосферы достаточно мала и потому не искажает измерения первичной компоненты космического излучения, спектра коротковолнового излучения Солнца и т. п.

Научные задачи определили также выбор величины наклонения орбиты к плоскости земного экватора, равной примерно 65 градусам. Преимущество такой орбиты заключается в том, что при полете спутника научная аппаратура, установленная на нем, может производить измерения над различными широтами. Следует отметить, что выведение спутника на орбиту с большим углом наклонения к плоскости экватора является более сложной задачей, чем выведение его на орбиту, близкую к экваториальной.

За время своего существования — с 4 октября 1957 года по 4 января 1958 года — первый советский спутник совершил порядка 1400 оборотов вокруг Земли. Второй спутник с 3 ноября 1957 года по 14 апреля 1958 года совершил около 2370 оборотов.

С помощью первых советских искусственных спутников была успешно осуществлена намеченная программа научных исследований. Ниже излагаются некоторые предварительные итоги этих исследований). В целом накопленный материал весьма обширен, и работа над ним продолжается.

Радиотехнические и оптические наблюдения за искусственными спутниками Земли

Поскольку анализ изменения орбиты спутника по времени позволяет оценить плотность верхних слоев атмосферы, большое значение имеют исследования движения спутников. Элементы орбиты спутников могут быть определены на основании наблюдений за ними, проводимых радиотехническими и оптическими методами.

В числе радиотехнических методов применялись радиопеленгация и наблюдения допплеровского эффекта при приеме радиосигналов спутника. Эффект Допплера заключается в том, что при приближении объекта, на котором установлен радиопередатчик, к радиоприемному пункту частота принимаемых сигналов повышается, а при удалении от него — понижается. Изменение частоты зависит от скорости удаления или приближения. В условиях полета спутника скорости сближения и удаления по отношению к неподвижному наземному радиоприемному пункту настолько велики, что эффект Допплера можно не только наблюдать на обычном радиоприемнике, но и использовать для регистрации момента прохождения спутника на ближайшем расстоянии от пункта наблюдения, а также для определения расстояния до спутника и его скорости.

При радионаблюдениях за сигналами первого и второго спутников производились измерения частоты принимаемых радиосигналов, для чего применялись специальная радиоаппаратура и печатающий хронограф.

С целью повышения точности измерений наблюдения велись за сигналами на частоте 40 мегагерц, которые в меньшей степени подвержены влиянию ионосферы. Мощность излучения передатчиков обеспечивала уверенный прием сигналов в пределах всей зоны прямой видимости. Всего в течение суток можно было наблюдать 6—7 последовательных прохождений спутника над наземными станциями.

Для обработки принятых радиосигналов был разработан метод, позволяющий определять момент прохождения спутника на наименьшем расстоянии от пункта наблюдения с точностью до 0,1—0,2 секунды.

Проведенные наблюдения показывают, что эффект Допплера с успехом может использоваться для определения параметров орбиты спутников. Достоинством этого метода является простота и надежность аппаратуры. При повышении частоты передатчика, установленного на спутнике, и при использовании схем автоматического измерения частоты ошибки метода могут быть существенно снижены.

Наиболее простые оптические наблюдения за спутником заключались в регистрации момента его прохождения над наблюдательными пунктами.

Для более точного определения координат применялись специальные фотокинотеодолиты, а для получения фотографий со следом спутника использовались модернизированные аэрофотосъемочные камеры. Отметки времени при фотографировании делались с помощью ряда последовательных открываний и закрываний затвора с регистрацией времени этих операций фотоэлектрическим способом. Таким образом, на фотографии получался прерывистый след спутника. При использовании таких камер получена высокая точность.

При наблюдении искусственных спутников Земли была отработана методика их фотографирования с помощью высокочувствительных средств. Среди них особенно многообещающим оказалось применение электронно-оптических преобразователей. Новый метод позволяет обеспечить наблюдения за спутниками без использования больших оптических систем, что-значительно упрощает средства наблюдения.

Определение плотности атмосферы

Плотность и температура воздуха — важнейшие характеристики атмосферы. Определение их на больших высотах вплоть до границы атмосферы существенно для понимания ряда геофизических явлений. Например, температура влияет на степень ионизации атмосферы, которая в свою очередь сказывается на распространении радиоволны. Движение метеоритов и корпускулярных потоков в атмосфере зависит от ее плотности. Наиболее быстрые атомы и молекулы у границ атмосферы вырываются за ее пределы и уходят в межпланетное пространство. Скорость этого процесса зависит от температуры на больших высотах. Наконец, при запуске искусственных спутников необходимо знать время их существования, для чего также необходимо иметь данные о плотности атмосферы.

На основе ряда косвенных данных (наблюдения полярных сияний, метеоритов и т. п.) возникли представления о верхней атмосфере. Эти наблюдения приводили к выводам об относительно больших величинах плотности и температуры. Позже в результате обобщения ракетных исследований, проведенных за последние годы, и ряда теоретических соображений общепризнанной стала другая точка зрения, согласно которой верхняя атмосфера более холодна и менее плотна, чем предполагалось ранее.

Еще до запуска первых искусственных спутников отмечалась возможность определения плотности и температуры атмосферы из наблюдений за их движением. При движении в атмосфере Земли искусственные спутники испытывают сопротивление. Сила сопротивления пропорциональна плотности атмосферы. В результате тормозящего воздействия атмосферы происходит постепенное снижение высоты орбиты, по которой движется спутник. Это происходит до тех пор, пока спутник, попав в плотные слои атмосферы, не прекращает свое существование.

Плотность атмосферы быстро падает с удалением от поверхности Земли. Поэтому сила сопротивления на различных участках эллиптической орбиты неодинакова. При достаточно вытянутой орбите сила сопротивления в перигее много больше, чем в апогее. Поэтому основное торможение происходит в районе перигея. Такой характер переменного торможения приводит к тому, что уменьшение высоты апогея орбиты происходит значительно быстрее, чем уменьшение высоты ее перигея. Эволюция вытянутой орбиты спутника совершается таким образом, что ее форма постепенно приближается к круговой.

После запуска первых советских спутников оптические наблюдения и радионаблюдения позволили проследить эволюцию их орбит. Так как воздействие атмосферы на спутник на отдельных участках орбиты очень мало, локальное торможение в настоящее время измерить не удается. Из наблюдений за первыми советскими спутниками с точностью, достаточной для уверенного определения плотности атмосферы, измерялись все данные орбиты непосредственно после запуска спутника, а также изменения периодов их обращения от оборота к обороту на протяжении всего срока их жизни.

Скорость изменения периода обращения существенно зависит как от плотности атмосферы в районе перигея, так и от быстроты убывания плотности по высоте. Быстрота уменьшения плотности характеризуется параметром, называемым «высотой однородной атмосферы», которая пропорциональна температуре атмосферы и обратно пропорциональна ее молекулярному весу.

На основании теоретического анализа результатов наблюдений удалось уверенно определить значение произведения плотности атмосферы на корень квадратный из «высоты однородной атмосферы» на высотах перигея первых спутников (225—228 километров). При определенных предположениях о величине «высоты однородной атмосферы» были вычислены и значения плотности. В результате оказалось, что полученное значение плотности в пять — десять раз превосходит величины, указанные для этих высот в ряде моделей атмосферы, построенных на основании ракетных измерений до запуска спутников. Следует отметить, что определение плотности по изучению чисто механического воздействия атмосферы на спутник весьма точно.

Атмосфера Земли над различными областями ее поверхности неодинакова. На одной и той же высоте плотность и температура атмосферы меняются в зависимости от широты и времени суток. Эта зависимость связана с неравномерным нагревом верхней атмосферы ультрафиолетовым, рентгеновским и корпускулярным излучениями Солнца.

В результате того, что гравитационное поле Земли отличается от центрального, орбиты искусственных спутников изменяли свое положение в пространстве. Так, для первых советских спутников угловое расстояние перигея от полуденного меридиана изменялось примерно на 4 градуса, а широта перигея — на 0,35 градуса в сутки.

Поскольку основное воздействие атмосферы происходит в районе перигея орбиты, изменение его положения приводит к изменению величины торможения. Это позволяет оценить величину широтных и суточных изменений состояния атмосферы.

На основании наблюдений первых спутников были проведены расчеты по определению плотности атмосферы с учетом изменения месторасположения перигея орбиты. Расчеты показали, что произведение плотности на корень квадратный из «высоты однородной атмосферы» возрастает при переходе с ночной стороны атмосферы на дневную и достигает своего максимального значения в полуденное время. Анализ торможения также выявил уменьшение этой величины при переходе от более северных областей атмосферы к экваториальным. Следует отметить хорошее согласие значений плотности, вычисленных по результатам наблюдений первого и второго спутников и ракеты-носителя первого спутника.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что температура атмосферы на высотах порядка 225 километров больше, чем это предполагалось прежде на основании теоретических соображений. Обнаружение высокой температуры атмосферы ставит перед геофизиками проблему источников энергии ее мощного разогревания. Известные «жесткое» ультрафиолетовое и рентгеновское излучения Солнца едва ли будут достаточны для этой цели. Сейчас можно строить лишь различные гипотезы по этому поводу. Например, можно предположить, что верхняя атмосфера полярных районов интенсивно разогревается корпускулярным излучением Солнца. Возможно, что вообще вся верхняя атмосфера дополнительно разогревается или инфразвуковыми волнами, приходящими из тропосферы, или электрическими токами, возникающими в электропроводящем ионизированном воздухе в результате его движения в магнитном поле Земли.

Дальнейшее изучение верхней атмосферы с помощью ракет и искусственных спутников Земли позволит получить окончательный ответ на все эти интересные и важные вопросы.

Результаты исследований ионосферы

Наблюдения за радиосигналами первых искусственных спутников Земли позволили получить новые данные по внешней части ионосферы, т. е. области ее, лежащей выше 300—400 километров. Ионосфера — это верхняя часть атмосферы, содержащая значительное количество свободных заряженных частиц (электронов и ионов). При прохождении радиоволн через ионосферные слои имеют место явления их отражения, частичного и полного поглощения и искривления путей их распространения. Поэтому радиометоды стали наиболее эффективным средством исследования верхних слоев атмосферы,

Одним из основных параметров, характеризующих состояние ионосферы, является величина электронной концентрации, т. е. содержание свободных электронов в одном кубическом сантиметре. До сих пор электронная концентрация измерялась от нижних слоев ионосферы до высоты в 300—400 километров, где электронная концентрация имеет так называемый главный максимум.

Эти измерения проводились главным образом наземными ионосферными станциями, излучающими короткие импульсные радиосигналы различной частоты и принимающими их отражения от отдельных слоев ионосферы.

В результате систематических измерений было установлено, что высота главного максимума ионосферы и ее электронная концентрация изменяются ото дня к ночи, от сезона к сезону, при переходе от севера на юг, с востока на запад. Наибольшее значение электронной концентрации, которая наблюдалась на средних широтах, достигало двух—трех миллионов электронов в кубическом сантиметре. При этом начиная с высот в 100—110 километров до высот в 300—400 километров электронная концентрация возрастает в среднем в 10—15 раз.

Весьма важно знать, как изменяется электронная концентрация выше главного максимума, т. е. во внешней части ионосферы. Это необходимо, в частности, для понимания взаимодействия ультрафиолетового излучения Солнца с атмосферой, изучения условий распространения радиоволн и других процессов, происходящих в ионосфере. Однако изучение внешних слоев ионосферы по наблюдению отраженных от них радиосигналов невозможно, так как радиоволны, излучаемые с Земли, либо полностью отражаются нижними слоями, либо проходят в космическое пространство. Некоторые сведения о внешней ионосфере можно получить, изучая принимаемые на Земле радиоизлучения Солнца и звезд, а также радиосигналы, отраженные от Луны.

Наблюдения за распространением радиоволн различных частот, излучаемых со спутников на различных высотах, являются новым средством изучения внешней ионосферы.

При приеме радиосигналов первых искусственных спутников на частоте в 40 мегагерц в ряде случаев можно было в чистом виде наблюдать «радиозаход» и «радиовосход» спутника и фиксировать соответствующие им моменты времени. В отличие от оптического восхода или захода спутника, которые характеризуются тем, что в этот момент световой луч, идущий от спутника до наблюдателя, представляет собой прямую линию, при «радиовосходе» или «радиозаходе» радиолуч искривляется в ионосфере. Из-за этого «радиозаход» наступает позднее, чем оптический заход, и соответственно «радиовосход» опережает оптический восход. Различие во времени оптического восхода и «радиовосхода» (или оптического захода и «радиозахода») позволяет определить величину искривления радиолуча. Поскольку искривление радиолуча в ионосфере зависит от изменения электронной концентрации с высотой, постольку можно, задавшись некоторым законом изменения электронной концентрации, теоретически рассчитать ее величину на различных высотах. При этом влияние нижних слоев ионосферы может быть учтено на основании непосредственных измерений, проводимых сетью наземных станций.

Данные, которые были получены в результате наблюдений за радиосигналами первых искусственных спутников Земли, позволяют считать, что величина электронной концентрации во внешней ионосфере (выше главного максимума) падает с высотой в 5—6 раз медленнее, чем она растет ниже максимума. Так, начиная с высоты в 100 километров до высоты в 300 километров электронная концентрация возрастала в период наблюдений (в октябре) примерно в десять раз, а с высоты 300 километров до высоты в 500 километров она уменьшалась в два раза.

Следует отметить, что аналогичное изменение электронной концентрации с высотой было зарегистрировано также при запуске советской высотной ракеты, о чем сообщалось в газете «Правда». В этом опыте на высоте 473 километра электронная концентрация была порядка одного миллиона электронов в кубическом сантиметре.

Исследования космических лучей

Для исследования космического излучения на втором искусственном спутнике были установлены два прибора, регистрировавшие число частиц этого излучения. При своем движении вокруг Земли спутник пролетал на различных расстояниях от ее поверхности. Поэтому измерения космических лучей на спутнике позволили выявить зависимость числа частиц от высоты. Как показала обработка полученных материалов, от минимальной высоты орбиты (225 километров) до высоты в 700 километров наблюдается возрастание интенсивности космического излучения примерно на 40 процентов. Это возрастание обусловлено прежде всего тем обстоятельством, что по мере увеличения высоты уменьшается экранирующее действие Земли, и космические лучи получают возможность достигнуть прибора по большему числу различных направлений.

Магнитное поле Земли также создает препятствие для попадания космического излучения на Землю. Отклонение в магнитном поле Земли частиц космических лучей приводит к тому, что каждого пункта земной поверхности по определенному направлению могут достичь лишь частицы, энергии которых выше определенного значения. Естественно, что чем больше мы удаляемся от Земли, тем слабее становится магнитное поле и тем меньше действует оно на космические лучи. Расчеты показывают, что измеренное при полете спутника возрастание интенсивности космических лучей с высотой можно объяснить указанными выше причинами.

При изучении космических лучей с помощью аппаратуры, установленной на спутнике, может быть получена также зависимость интенсивности космических лучей от широты и долготы. Это позволяет получить новые сведения о магнитном поле Земли. Измерения магнитного поля на поверхности Земли дают возможность составить представление о характере земного магнетизма и предсказать, какое магнитное поле должно иметь место на больших расстояниях от Земли. Исходя из этого, может быть рассчитано ожидаемое распределение интенсивности космических лучей по поверхности Земли. В частности, можно указать линии постоянной интенсивности космических лучей (изокосмы). Измерения космических лучей, проведенные во время полета спутника, показали, что полученные из опыта и рассчитанные на основе теории линии постоянной интенсивности существенно расходятся. Этот результат хорошо гармонирует с выводами американского физика Симпсона, организовавшего большую серию полетов высотных самолетов в экваториальных районах. Они показали, что экватор, найденный с помощью космических лучей, не совпадает с геомагнитным экватором.

Следовательно, имеется значительное расхождение между характеристиками земного магнитного поля, полученными, с одной стороны, с помощью космических лучей и, с другой стороны, путем измерения магнитного поля на поверхности Земли. Эти расхождения объясняются тем обстоятельством, что траектории движения космических лучей определяются магнитным полем на очень больших высотах, в то время как непосредственные измерения характеризуют магнитное поле вблизи поверхности Земли. Космические лучи позволяют «прощупывать» земное магнитное поле на больших расстояниях от Земли, что создает возможность нового подхода к изучению магнитного поля Земли и системы электрических токов в верхней атмосфере.

Наблюдения космических лучей на спутнике позволили также зарегистрировать колебания (вариации) интенсивности этого излучения. Эти вариации, по-видимому, связаны с состоянием межпланетной среды вблизи Земли. Был зарегистрирован один случай резкого возрастания (на 50 процентов) числа частиц космического излучения. Вместе с тем наземные станции не обнаружили в это время существенного увеличения интенсивности космического излучения. В настоящее время производится детальное изучение этого события. Возможно, что оно вызвано генерацией на Солнце частиц космических лучей малых энергий (сильно поглощаемых атмосферой Земли) или попаданием спутника в потоки электронов высокой энергии (связанные с корпускулярным излучением Солнца). Такие явления не могли быть до сих пор зарегистрированы, поскольку приборы для длительного наблюдения космических лучей были расположены лишь на поверхности Земли. Искусственные спутники Земли впервые позволяют со всей полнотой исследовать первичное космическое излучение.

Биологические исследования

На протяжении последнего десятилетия советские ученые осуществили большое число биологических экспериментов в верхних слоях атмосферы. С помощью ракет подопытные животные поднимались на высоты в несколько сот километров. Полученные данные позволили приблизиться к выявлению природы биологических явлений, возникающих в условиях, близких к полету в космическом пространстве. Стало доступным непосредственное экспериментальное изучение влияния на живой организм таких факторов, которые не могли быть воспроизведены в условиях Земли. Однако только на спутнике оказалось возможным осуществить биологический эксперимент в условиях космического полета. Прежде всего это касается изучения влияния на живой организм длительной невесомости, первичной космической радиации, некоторых видов солнечного излучения и других факторов.

Данные, полученные при проведении программы медико-биологических исследований на втором искусственном спутнике, имеют большую ценность. На этом спутнике, как известно, совершила космический полет использованная в качестве подопытного животного собака Лайка.

Большой интерес представляет поведение и состояние подопытного животного на наиболее трудном, с биологической точки зрения, этапе полета спутника — при его запуске и переходе к движению по орбите. Движение спутника на участке выведения было ускоренным, причем величина ускорения во много раз превышала ускорение силы тяжести на земной поверхности. Кажущийся вес животного при этом возрастал соответственно величине ускорения.

Во время выведения на орбиту животное располагалось на спутнике таким образом, чтобы ускорение действовало по направлению от груди к спине. Перегрузка в этом случае прижимала животное к полу кабины. Такое расположение животного было выбрано потому, что оно является одним из наиболее благоприятных для организма. На участке выведения одновременно с ускорением на животное оказывали влияние вибрации и шум работавшего двигателя ракеты.

Поведение и состояние животного при выведении спутника на орбиту зарегистрировано достаточно полно. На основании полученной информации можно установить, что лишь до определенной величины ускорения животное противостояло возрастанию кажущегося веса тела и сохраняло свободу движений головой и туловищем. Затем оно оказалось прижатым к полу кабины и сколько-нибудь заметных движений зарегистрировано не было. Расшифровка данных, полученных со спутника, показала, что сразу после старта частота сердечных сокращений возросла по сравнению с исходной примерно в три раза. Анализ записей биотоков сердца (электрокардиограммы) не обнаружил каких-либо болезненных признаков. Отмечалась типичная картина учащения сердцебиения, так называемая синусовая тахикардия. В дальнейшем, когда действие ускорений не только продолжалось, но и нарастало, частота сердцебиений уменьшилась.

Легко представить себе, что по мере увеличения кажущегося веса животного дыхательные движения грудной клетки затруднялись, дыхание становилось более поверхностным и частым. Действительно, записи телеметрических сигналов показали, что при выведении спутника на орбиту частота дыхания животного превышала исходную в 3—4 раза.

Имеются основания полагать, что изменения, отмеченные в состоянии физиологических функций животного, обязаны своим происхождением внезапному действию на организм достаточно сильных внешних раздражителей: ускорения, шума и вибраций, которые возникли при старте и продолжались на участке выведения. Анализ и сопоставление полученных данных с результатами предшествующих лабораторных опытов позволяют утверждать, что полет от старта до выхода на орбиту животное перенесло вполне удовлетворительно.

После выведения спутника на орбиту центробежная сила, действовавшая на спутник, уравновесила силу земного тяготения, и наступило состояние невесомости. В этих условиях тело животного перестало давить на пол кабины и за счет сокращения мышц конечностей легко отталкивалось от него. Судя по имеющимся записям, эти движения были непродолжительными и достаточно плавными.

В связи с тем, что грудная клетка животного больше не испытывала сдавливания под влиянием повышенного веса, частота дыхания понизилась. После очень короткого периода учащения сердцебиения частота сердечных сокращений продолжала последовательно уменьшаться и приближаться к исходной величине. Однако время, в течение которого число сердцебиений достигло исходного уровня, оказалось примерно в три раза больше, чем в лабораторных опытах, в которых животные подвергались действию таких же ускорений, как при выведении спутника на орбиту.

По всей вероятности, это связано с тем, что после прекращения действия ускорения в наземных опытах животное оказывалось в нормальных условиях, в то время как на спутнике ускоренное движение сменилось состоянием полной невесомости. В состоянии невесомости чувствительные нервные образования животного, сигнализирующие о положении тела в пространстве, не испытывали достаточного влияния внешних раздражителей. Это обусловливало изменение функционального состояния нервной системы, регулирующей кровообращение и дыхание, и определило некоторое удлинение времени нормализации этих функций после прекращения действия ускорения.

Возможно также, что указанное явление было несколько усилена действием сопутствующих факторов при подъеме — вибрациями и шумом, интенсивность которых была выше, чем в лабораторных опытах.

Следует отметить, что изменения физиологических функций, зарегистрированные у животного в начале движения спутника по орбите, в основном совпадают с результатами предыдущих исследований на высотных ракетах.

Анализ зарегистрированной в состоянии невесомости электрокардиограммы выявил некоторые изменения конфигурации ее элементов и продолжительности отдельных интервалов. Отмеченные изменения не носили патологического характера и были связаны с повышенной функциональной нагрузкой в период, предшествующий состоянию невесомости. Картина электрокардиограммы отражала переходящие нервно-рефлекторные сдвиги в регуляции сердечной деятельности. В последующем периоде наблюдалось все большее приближение картины электрокардиограммы к той, которая была характерна для исходного состояния животного. Несмотря на необычное состояние невесомости, двигательная активность животного была умеренной.

Нормализация функциональных показателей кровообращения и дыхания в период невесомости, т. е. в период движения спутника по орбите, очевидно, свидетельствует о том, что этот фактор сам по себе не вызвал каких-либо существенных и стойких изменений состояния физиологических функций животного. Таким образом, можно сказать, что не только период выведения спутника на орбиту, но и условия, имевшие место при движении по орбите, животное перенесло удовлетворительно.

В обеспечении условий, необходимых для нормальной жизнедеятельности животного в продолжительном полете на искусственном спутнике, наиболее важную роль играет создание подходящей газовой среды, состав и давление которой не вызывали бы нарушений физиологических функций животного. Эта задача могла быть решена только путем применения герметической кабины, в которой с помощью регенерации воздуха поддерживалось нормальное атмосферное давление с содержанием кислорода в пределах 20—40 процентов и углекислого газа не выше одного процента. В качестве регенерационных веществ были применены специальные высокоактивные химические соединения, которые, поглощая водяные пары и углекислоту, выделяли кислород. Эти химические соединения поглощали и такие вредные газы, образующиеся в процессе жизнедеятельности животного, как, например, аммиак. Анализ полученных данных показал, что кислород выделялся в достаточном количестве. Тот факт, что давление в кабине не снижалось, свидетельствует о ее надежной герметичности.

Сколько-нибудь определенного суждения о воздействии космической радиации на подопытное животное составить не удалось. Явный физиологический эффект ее действия непосредственно не был обнаружен. Для детального изучения этого вопроса нужно тщательное и длительное исследование животного после полета, что предполагается провести при дальнейших опытах.

Первая оценка полученных результатов со всей очевидностью показывает, что условия космического полета переносятся животным удовлетворительно. Положительный в этом смысле итог экспериментов позволяет с еще большей настойчивостью продолжать и расширять исследования, целью которых является обеспечение безопасности для здоровья и жизни человека в космическом полете.

Приведенные в данной статье предварительные итоги будут опубликованы в ближайшее время в виде научных статей в различных журналах.

Продолжается изучение богатого научного материала, полученного на первых советских искусственных спутниках Земли как в опытах, описанных в этой статье, так и в других опытах, осуществленных на первых спутниках.

Успешным запуском искусственных спутников Земли ученые впервые получили средство для непосредственного исследования верхних слоев атмосферы и космического пространства. Последующие запуски спутников в течение Международного геофизического года позволят расширить число важнейших научных опытов, проводимых в космическом пространстве, и еще глубже понять многие процессы, происходящие в верхней атмосфере и космосе.

«Правда», 27 апреля 1958 г.

kvistrel.su

10 космических рекордов Советского союза о которых не упоминают на Западе

Мы все знаем, что именно Советский Союз впервые в истории запустил в космос спутник, вывел на орбиту первое живое существо и первого человека. В ходе ожесточённой космической гонки у СССР была главная цель – опередить Соединённые Штаты. В некоторых категориях первенствовал Советский Союз, в некоторых – Америка. К сожалению, молодёжь, выросшая уже после распада СССР, в подавляющем большинстве случаев ничего не знает о космических рекордах этой великой страны. А за океаном о них вообще стараются не упоминать. Почему бы не исправить это досадное упущение прямо сейчас?

Первый подлёт космического аппарата к Луне

Спутник «Луна-1» впервые в истории пролетел в непосредственной близости от Луны

Спутник «Луна-1», запущенный с территории СССР 2 января 1959 года, стал первым космическим аппаратом, успешно добравшимся до Луны. 360-килограммовая «Луна-1», несущая на себе герб Советского союза, должна была достичь лунной поверхности, тем самым продемонстрировав превосходство СССР над Америкой в научной сфере. К сожалению, спутник промахнулся и прошёл в 6 тысячах километров от поверхности Луны. Зонд выпустил большое облако паров натрия, светившееся так ярко, что учёные могли отследить весь маршрут его движения.

«Луна-1» стала уже пятой попыткой СССР высадиться на Луне. Сведения о четырёх предыдущих неудачных попытках, к сожалению, засекречены для широкой публики.

В сравнении с современными космическими аппаратами «Луна-1» была очень простой и примитивной. Этот спутник не имел собственного двигателя, его электроснабжение ограничивалось использованием аккумуляторных батарей. Аппарат также не имел ни одной камеры для съёмки лунной поверхности. Сигналы от «Луны-1» перестали поступать в командный центр на третий день после запуска спутника.

Первый подлёт к другой планете

Спутник «Венера-1» приблизился к Венере на 100 тысяч километров

Зонд «Венера-1» был запущен с территории Советского Союза 12 февраля 1961 года. Учёные рассчитывали, что он сможет сесть на поверхность Венеры. Это, кстати, была уже вторая по счёту попытка СССР запустить спутник к ближайшей планете.

В спускаемой капсуле «Венеры-1» на планету должен был быть доставлен советский герб. Несмотря на то, что большая часть спутника, как ожидалось, сгорела бы в атмосфере, учёные надеялись, что хотя бы капсула опустится на поверхность, тем самым подарив СССР право называться первым государством, добравшимся до другой планеты.

Спутник был запущен успешно, нормально прошли и первые сеансы связи с ним. Но четвёртый сеанс состоялся на 5 дней позже, чем было запланировано, по причине неисправности одной из систем. В итоге контакт был утрачен, когда «Венера-1» отлетела всего лишь на 2 миллиона километров от нашей планеты.

Это интересно: Спутник долгое время дрейфовал в открытом космосе за 100 тысяч километров от Венеры, но, к сожалению, не мог получить данные с Земли для коррекции курса.

Первый спутник, который сфотографировал обратную сторону Луны

Спутник «Луна-3» передал на Землю первый в истории снимок обратной стороны Луны

Запуск спутника «Луна-3» состоялся в октябре 1959 года. Это аппарат стал третьим по счёту, успешно запущенным советскими учёными к Луне. На его борту впервые была установлена фотокамера для съёмки в космическом пространстве. Учёные должны были подвести аппарат к Луне с обратной стороны, после чего тот должен был сфотографировать закрытую для земных наблюдателей часть нашего спутника.

Фотокамера была достаточно примитивной. В общей сложности «Луна-3» могла сделать всего лишь 40 фотографий. Причём их проявление и высушивание, по задумке учёных, также должны были происходить непосредственно на борту. Потом с помощью специальной бортовой электронно-лучевой трубки изображения должны были быть отсканированы, а полученные данные – переданы на Землю. К сожалению, радиопередатчик был очень слабым, поэтому первые попытки отправить фотографии на Землю были неудачными. Только после того, как зонд совершил полный оборот вокруг Луны и сблизился с Землёй, советские учёные смогли получить 17 снимков не самого высокого качества.

Отметим, что после просмотра фотографий специалисты были сильно взволнованы. В то время как светлая сторона Луны считалась практически плоской, выяснилось, что на обратной стороне есть высокие горы и непонятные тёмные участки.

Первая посадка на поверхность другой планеты

Такой же модуль сел на Венеру и установил связь с Землёй

Спутник «Венера-7», один из 2 космических аппаратов-близнецов, 17 августа 1970 года стартовал с аэродрома «Байконур». Планировалось, что зонд совершит мягкую посадку на поверхность Венеры, а потом развернёт там радиопередатчик для связи с Землёй. Стоит ли говорить, что до этого никакой созданный людьми аппарат не приземлялся на другую планету?

Чтобы не сгореть при прохождении через плотную атмосферу Венеры, спускаемый аппарат мог самостоятельно охлаждаться до -8°С. Учёные из СССР решили, что он будет как можно дольше оставаться в спокойном состоянии. То есть капсула с передатчиком должна была оставаться состыкованной с носителем, пока сопротивление атмосферы Венеры не разделило бы их.

Спутник вошёл в атмосферу второй от Солнца планеты точно в запланированное время, но за полчаса до посадки на поверхность тормозной парашют, не выдержав нагрузки, порвался. Сначала учёные считали, что спускаемая капсула не выдержала удара. Но после подробного анализа регистрируемых сигналов было выяснено, что зонд всё-таки успешно передавал температурные показания с поверхности Венеры целые 23 минуты после приземления. По сути, цель инженеров, проектировавших этот инновационный космический аппарат, была достигнута.

Первый земной объект на поверхности Марса

«Марс-3» передал на Землю данные с Марса

Два космических спутника-близнеца «Марс-2» и «Марс-3» в мае 1971 года стартовали с советского аэродрома «Байконур» с разницей в сутки. Они должны были выйти на орбиту Марса, и, вращаясь вокруг него, составить детальную карту поверхности планеты. Помимо этого, со спутников планировалось произвести ещё и запуск двух спускаемых модулей. В СССР надеялись, что эти небольшие посадочные капсулы станут первыми объектами с Земли, попавшими на Марс.

Но американцы смогли опередить Советский Союз, достигнув орбиты четвёртой планеты Солнечной системы немного раньше. Аппарат «Маринер-9», стартовавший примерно в то же время, что и советские зонды, долетел до Марса на 2 недели раньше. Но оказавшись на месте, и американский, и два советских зонда обнаружили, что планета покрыта густой пылевой завесой, это сильно мешало сбору необходимых данных.

Спутник «Марс-2» разбился о поверхность Красной планеты, но модуль с «Марса-3» сумел успешно произвести посадку и начать передачу данных. К сожалению, уже через 20 секунд она прервалась. За это время были переданы только несколько десятков снимков с трудноразличимыми деталями и плохой освещённостью.

Это интересно: Скорее всего, причиной фиаско стала мощная песчаная буря на Марсе, не давшая зонду возможность чётко сфотографировать поверхность Красной планеты.

Первый возвращаемый спутник, доставивший образцы с Луны обратно на Землю

Этот миниатюрный спутник взял пробы грунта на Луне и доставил их на Землю

К концу шестидесятых годов в лабораториях НАСА уже имелось множество камней, собранных на лунной поверхности астронавтами «Аполлона-11». СССР же не мог похвастаться ничем подобным. Потерпев поражение в гонке за высадку человека на Луне, Советский Союз был полон решимости опередить американцев в другой области: учёные планировали создать автоматизированный космический зонд, который взял бы пробы лунного грунта и самостоятельно доставил их на Землю.

Первый возвращаемый спутник «Луна-15» разбился во время посадки на Луну. Следующие 5 попыток также были неудачными: зонды не могли даже выйти в космическое пространство из-за различных проблем с ракетой-носителем. Только с шестого раза спутник «Луна-16» удалось успешно вывести на орбиту Луны.

Совершив мягкую посадку возле моря Изобилия, советский аппарат взял пробы грунта с поверхности Луны, после чего поместил их в зонд, который взлетел с поверхности нашего спутника и вернулся на Землю.

Мало кто верил в то, что советские учёные смогут создать беспилотный аппарат, который самостоятельно стартует с Луны, но им удалось посрамить скептиков. И даже тот факт, что в доставленном на Землю запечатанном контейнере содержалось лишь 100 граммов лунного грунта (астронавты «Аполлона-11» собрали более 22 килограммов), нисколько не преуменьшает степени их достижения. Образцы были тщательно исследованы. Выяснилось, что структура лунного грунта по многим параметрам напоминает влажный песок.

Первый космический аппарат, вмещавший более одного человека

Космический корабль «Восход-1» вывел в космос сразу трёх космонавтов

Стартовавший в октябре 1964 года космический корабль «Восход-1» стал первым аппаратом, доставившим в космос нескольких астронавтов. Несмотря на то что «Восход-1» был объявлен советскими учёными инновационным, по сути, это была просто модернизированная версия аппарата «Восток-1», в 1961 году доставившего в космос Юрия Гагарина. Но американцы, не имевшие на то время даже проектов аналогичных космических кораблей, были сильно впечатлены подобным достижением СССР.

Интересно, что сами конструкторы называли «Восход-1» очень небезопасным. Они возражали против его использования, пока руководство страны не «подкупило» их, предложив отправить на орбиту вместе с двумя космонавтами ещё и одного конструктора. Какие же недостатки имел «Восход-1» в области обеспечения безопасности?

Космонавты не имели возможности катапультироваться в случае неудачного старта, ведь конструкторы не могли создать сразу 3 люка.
В капсулах было настолько тесно, что космонавтам приходилось обходиться без скафандров. Если бы случилась разгерметизация, они непременно погибли бы.
Обновлённая посадочная система, включающая в себя пару парашютов и тормозной двигатель, до полёта была испытана лишь единожды.
Наконец, космонавтам приходилось за несколько месяцев до старта придерживаться строгой диеты, чтобы похудеть. Превышение расчётной массы космического корабля даже на несколько лишних килограммов могло привести к серьёзным проблемам при запуске.

К счастью, несмотря на столь значительные недостатки, первый полёт «Восхода-1» с тремя космонавтами на борту прошёл успешно.

Первый афроамериканец на орбите

Арнальдо Тамайо Мендес стал первым афроамериканцем в космосе

18 сентября 1980 года космический корабль «Союз-38» направился к орбитальной станции «Салют-6». В нём находились советский космонавт Юрий Романенко и лётчик из Кубы Арнальдо Тамайо Мендес. Арнальдо стал первым темнокожим человеком, покорившим космическое пространство. Его полёт стал частью программы под названием «Интеркосмос». Она позволяла другим странам принимать участие в космических проектах СССР и отправлять своих астронавтов на орбиту.

Это интересно: Мендес пребывал на борту «Салюта-6» всего лишь 7 дней, но за это время он успел стать объектом 24 химических и биологических исследований. Фиксировались его метаболизм, электрическая активность мозга, изменение структуры костных тканей в условиях невесомости и т.д. Вернувшись на Землю, Мендес получил почётное звание «Герой Советского Союза» – высшую награду в СССР.

Первым же темнокожим гражданином Соединённых Штатов, побывавшим в открытом космосе, стал астронавт Гайон Стюарт Блюфорд, один из членов экипажа шаттла «Challenger». Его полёт состоялся в 1983 году.

Первая стыковка с нерабочим космическим аппаратом

Советские космонавты сумели состыковаться с этой махиной в ручном режиме и отремонтировать её

11 февраля 1985 года советские учёные неожиданно утратили контроль над орбитальной станцией «Салют-7». На космическом корабле произошли каскадные короткие замыкания, отключившие все его электрические приборы и погрузившие аппарат в «мёртвое» состояние.

Пытаясь спасти «Салют-7», Советский Союз отправил двух опытных космонавтов, которые должны были отремонтировать станцию. Автоматизированная система стыковки также вышла из строя, поэтому пилотам пришлось подойти к «Салюту-7» очень близко и попробовать состыковаться с ним в ручном режиме.

Хорошо, что станция была неподвижной. Это помогло советским космонавтам успешно произвести стыковку. Таким образом, они продемонстрировали всему миру, что при необходимости можно попасть в любой космический корабль, находящийся на орбите, даже если тот совершенно неуправляем.

Это интересно: Экипаж передал на Землю сообщение о том, что станция «Салют-7» была покрыта плесенью, на стенах и приборах образовались сосульки, а температура внутри составляла -10°С. Технические работы по ремонту космического корабля длились почти 4 дня. За это время экипаж проверил сотни кабелей, но сумел определить источник сбоя в электрической цепи и вернуть «Салют-7» к жизни.

Первые погибшие в космосе люди

Владислав Волков, Георгий Добровольский и Виктор Пацаев — погибшие космонавты с «Союза-11»

В последний день июня 1971 года весь Советский Союз с нетерпением ждал возвращения трёх космонавтов с корабля «Союз-11», провёдших на орбите рекордные 23 дня. Но после приземления посадочной капсулы никаких сигналов от экипажа не поступило. Открыв люк, наземные служащие увидели ужасную картину: все 3 космонавта были мёртвыми. Их лица были покрыты тёмно-синими пятнами и залиты кровью из носа и ушей. Как же произошла эта трагедия?

В ходе следствия было выяснено, что отделение спускаемой капсулы от орбитального модуля прошло неидеально. Из-за повреждения стыковочного модуля клапан аппарата остался открытым. Чуть более чем за одну минуту из капсулы вышел воздух. Давление резко упало, и космонавты задохнулись раньше, чем смогли найти и закрыть злополучный клапан. С разницей в несколько секунд они потеряли сознание, после чего погибли.

Смертельные случаи в космической сфере случались и раньше, но трагедии всегда происходили вскоре после запуска аппаратов, то есть, в атмосфере Земли. Авария же космического корабля «Союз-11» случилась на высоте в 170 километров. То есть, Владислав Волков, Георгий Добровольский и Виктор Пацаев стали первыми и единственными на данный момент людьми, погибшими непосредственно в космосе.

Удивительно, но за все вышеперечисленные достижения в космической сфере (за исключением, конечно, последнего пункта) люди должны быть благодарны так называемой Холодной войне. После окончания Первой мировой войны Соединённые Штаты и Советский Союз стремились во что бы то ни стало доказать своё господство на мировой арене. Одним из аспектов, необходимых для достижения этой цели, был стремительный научно-технический прогресс. Поэтому правительство СССР не жалело денег и финансировало космические проекты, которые многие люди называли безумными. А в итоге они вошли в историю!

www.publy.ru

Первые советские спутники связи: engineering_ru — LiveJournal

В 1960х годах остро назрела необходимость наличия надёжной связи между отдалёнными регионами СССР и центром. Существующая радиосвязь уже не могла удовлетворить всех потребностей, а население, например, Дальневосточного края было отрезано от программ Центрального Телевидения.

Решением, разумеется, была спутниковая связь, благо космическая эра к этому времени уже началась. Проще всего наладить связь через спутник, который не передвигается по небосводу. Это значительно упрощает наведение антенны, захват, и удержание сигнала. Орбита такого спутника называется геостационарной. С точки зрения земного наблюдателя, такой спутник неподвижно висит в одной и той же точке.

Геостационарная орбита:

Но в условиях СССР возникли две проблемы, из-за которых использование геостационарных спутников было нереально. Во-первых, в начале 1960х годов в СССР просто не было ракеты-носителя, способной вывести спутник на геостационарную орбиту (это очень энергозатратная орбита). Во-вторых, геостационарная орбита является экваториальной — то-есть, спутник летит вдоль экватора, вместе с вращением Земли. В южных широтах это не вызывает никаких проблем, но в СССР огромное количество территории находится на крайнем Севере, откуда приём со спутника, летящего вдоль экватора, сильно затруднён. Для наблюдателя, находящегося севернее 70 градуса широты, спутник находится очень низко над горизонтом, и без огромной мощности передатчика (а где взять для него питание на орбите?) приём уже идёт неуверенно. А, например, база ВВС СССР на Новой Земле (Рогачёво) находится на широте в 71 градус 37 минут. Как же быть?

И советские инженеры блестяще решили эту проблему: нельзя геостационарную — и не надо. Решением стали спутники связи серии «Молния», летящие по сильно вытянутой полусинхронной эллиптической орбите, наклонённой на 63.4 градуса. Перигей орбиты составлял всего 500 километров, а апогей — целых 40 000 километров. Из-за такого высокого апогея, с точки зрения земного наблюдателя, спутник, находящийся на высокой части орбиты, передвигался по небосводу очень медленно. «Окно» уверенной связи через такой спутник составляет около 10 часов. Простой подсчёт говорит нам, что имея всего 3 таких спутника, можно обеспечить связь в любое время суток. Так как орбита этих спутников является близкой к полярной (то-есть, спутник летит близко над Северным и Южным полюсами), обеспечивался уверенный приём сигнала даже на самых северных территориях Советского Союза.

Главный конструктор спутников связи «Молния», Мурад Рашидович Капланов:

Орбита спутника связи «Молния»:

Конечно, данная система не лишена своих недостатков. Да, находясь на высокой части орбиты, спутник передвигается относительно Земли достаточно медленно, но всё же передвигается. Поэтому необходимо было создавать автоматы слежения и наведения антенн, что неизбежно удорожает приёмную аппаратуру.
Но самый большой недостаток заключался не в этом, а в том, что при такой орбите с резким изменением высоты спутник неизбежно проходит через радиационный пояс Земли. А спутник, находящийся на полусинхронной (то-есть, совершающей две орбиты за один оборот Земли) орбите, проходит радиационные пояса четыре раза в сутки. Радиация разрушительно действует на электронику спутника, и первые «Молнии» служили всего пол-года. Особенно быстро происходила деградация солнечных батарей. Воздействие радиационных поясов на спутники тогда, увы, было ещё мало изучено, и до всего приходилось доходить через негативный опыт.

Радационный пояс Земли (пояс Ван-Аллена, как он более известен в западной прессе):

В более поздних вариантах спутников «Молния» была усилена радиационная защита, улучшена электроника, и поздние спутники этой серии уже спокойно служили несколько лет.

Таким образом, используя спутники «Молния» уже в 1960х годах на территории СССР была обеспечена надёжная гражданская и военная связь, а жители Владивостока могли смотреть Центральное Телевидение через систему спутникового телевидения «Орбита».

На сегодняшний день в России используется сеть спутников связи разных типов. Часть из них находится на геостационарной орбите (спутники серии «Радуга»), но для обеспечения надёжной связи в северных широтах используются спутники «Меридиан», по-прежнему летающие по той же орбите, по которой впервые полетела «Молния» 48 лет назад.

Материалы:

«Ракеты и Люди», Черток Б.Е.
«Molniya 1-4», NASA, http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1966-092A
В качестве некоторых иллюстраций использованы изображения из Wikimedia Commons

engineering-ru.livejournal.com

Спутник-1 — Традиция

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»

Первый в мире искусственный спутник Земли

Спутник-1 — первый искусственный спутник Земли, был 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» (получившего впоследствии открытое наименование космодром Байконур), посредством ракеты-носителя «Спутник» (Р-7).

Дата запуска считается началом космической эры человечества, а в России отмечается как памятный день Космических войск.

В честь этого события в 1964 году в Москве на проспекте Мира, возле станции метро ВДНХ был сооружен 99-метровый обелиск «Покорителям космоса» в виде взлетающей ракеты, оставляющей за собой огненный шлейф.

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 и многие другие.

Параметры полёта[править]

Начало полёта — 4 октября 1957 в 19:28:34 по Гринвичу
Окончание полёта — 4 января 1958
Масса аппарата — 83,6 кг;
Максимальный диаметр — 0,58 м.
Наклонение орбиты — 65,1°.
Период обращения — 96,17 мин.
Перигей — 228 км.
Апогей — 947 км.
Витков — 1440

Корпус спутника состоял из двух полуоболочек 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. Внешне спутник выглядел как сфера, диаметром полметра, с четырьмя антеннами. На нём были установлены 2 радиопередатчика с источниками питания.

История запуска[править]

Полёту первого спутника предшествовала титаническая работа советских ракетных конструкторов во главе с Сергеем Королёвым. Несмотря на это, уже в январе 1957 Королёв направил докладную записку в Совет Министров СССР, где писал, что в апреле-июне 1957 года могут быть подготовлены две ракеты в спутниковом варианте, «и запущены сразу же после первых удачных пусков межконтинентальной ракеты». 21 августа 1957 осуществился второй успешный запуск, через 6 дней ТАСС сообщило о создании в СССР межконтинентальной баллистической ракеты, и Королёв вплотную занялся подготовкой к космическому запуску. Его коллективу нужно было спешить, ведь в том же году в США также в планах стоял запуск первого ИСЗ. Первоначально предполагалось запустить тяжёлый спутник с рядом научных приборов — объект Д. Однако работы по нему затягивались, и было решено разработать очень простой аппарат с двумя радиомаяками для проведения траекторных измерений, а тяжёлый спутник полетит в следующем, 1958 году, в мае. Диапазон передатчиков простейшего спутника был выбран так, чтобы слежение за спутником могли осуществлять радиолюбители. Старания конструкторского бюро Королёва увенчались успехом. 4 октября 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…»

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.

Значение полёта[править]

Официально «Спутник-1» как и «Спутник-2» Советский Союз запускал в соответствии с принятыми на себя обязательствами по Международному Геофизическому Году. Спутник излучал радиоволны на двух частотах, это позволяло изучать верхние слои ионосферы, ведь до запуска первого спутника можно было наблюдать только за отражением радиоволн от областей ионосферы, лежащих ниже зоны максимальной ионизации ионосферных слоёв.

Но Спутник имел гораздо большее политическое значение. Его полёт увидел весь мир. Излучаемый им сигнал ловил любой радиолюбитель в любой точке земного шара. И это шло в разрез с американской пропагандой о сильной технической отсталости Советского Союза. Вообще запуск первого спутника нанёс по престижу США больной удар. Буквально недавно американское правительство сообщило гражданам о создании совершенной системы ПВО, и вот каждые полтора часа над территорией США пролетает неуязвимый советский аппарат. Многие американские газеты заранее предвкушали успех США в космической гонке, и вот «Нью-Йорк таймс» сообщает: «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США. Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию…». Запуск первого спутника США состоялся лишь 1 февраля 1958 года, когда со второй попытки был запущен «Эксплорер-1», массой в 10 раз меньше ПС-1.

traditio.wiki

Фильм Первые советские спутники Земли.. (1957)

Вращающаяся поверхность Земли.

Ракета в полёте.

Петропавловская крепость.

Камера.

г. Ленинград.

Чертёж с изображением проекта Н. Кибальчича.

г. Калуга.

Дом музей К. Э. Циолковского.

Комната музея.

Схема ракеты К. Э. Циолковского.

К. Э. Циолковский в рабочем кабинете.

Макет космического корабля.

Фотография, изображающая встречу В. И. Ленина с Уэллсом.

В. И. Ленин – средний, крупный планы.

Индустриальные планы.

Академия наук СССР – общий план.

МГУ.

Академик А. Н. Несмеянов читает лекцию студентам.

Академик Семёнов читает в лаборатории.

Атомная электростанция.

Пульт атомной станции.

Атомный реактор.

г. Дубна.

Объединенный институт ядерных исследований (внешний вид).

Синхрофазотрон – средний план.

К. Э.Циолковский в саду – средний план.

К. Э. Циолковский – крупный план.

К. Э. Циолковский беседует с корреспондентом – средний план.

Экипаж стратостата «Осоавиахим-1»: Федосенко, Васенко, Усыскин – крупный план.

Экипаж садится в гондолу.

Снимает кинооператор.

Стратостат в воздухе.

www.net-film.ru

начало возникновения спутникового вещания в СССР

Ещё в 1937 году Павел Васильевич Шмаков — советский учёный в области телевидения и электроники, предложил поднять на самую возможную высокую точку ретранслятор при помощи самолёта. Но история спутника всё же началась с 1957 года, когда во время проведения шестого Всемирного фестиваля молодёжи и студентов в Москве были подняты самолёты ЛИ-2 на высоту четырёх километров. На бортах самолётов были установлены активные передатчики, благодаря которым произвели экспериментально трансляцию фестиваля в Смоленск, Минск и Киев.

13 мая 1946 года был принят документ на организацию специального комитета по реактивной технике и создание десятков новых предприятий: заводы перепрофилицироваливались на производство другой техники, создавались научно-исследовательские институты, конструкторские бюро, испытательные полигоны.

В нашей стране главным идеологом и руководителем работы по осуществлению выхода в космическое пространство был Сергей Павлович Королёв, который в дальнейшем попал в историю реализации спутника. 26 июня 1954 года была представлена Королёвым докладная записка «Об искусственном спутнике Земли» министру оборонной промышленности Дмитрию Устинову. В записке говорилось, что есть определённые технические достижения для реализации запусков искусственного спутника Земли на расстояние 170-1100 км от её поверхности и данный прибор будет называться простейшим спутником.

30 января 1956 года Совет министров СССР принимает постановление о начале разработки объекта «Д». Но к концу 1956 года выяснилось, что подготовить объект «Д» к назначенному сроку не удаётся и поэтому принимают решение срочно изготовить небольшой простой спутник.

7 февраля 1957 года вышло постановление о запуске «Первого ИСЗ». 4 октября того же года первый спутник был выведен на орбиту, которому дали название «Спутник-1».

Внутри спутника была установлена система терморегулирования, два радиопередатчика, сигналы которых передавались на разных частотах, источники электропитания. Корпус был сделан из алюминиевого сплава для отражения солнечных лучей и создания необходимого теплового режима. Вес спутникового аппарата «Спутник-1» был равен 83,6 кг, а его диаметр был 58 сантиметров. Аккумуляторы серебряно-цинковые способные обеспечить электропитанием на 2-3 недели. Внутри «Спутника-1» размещались два радиопередатчика, которые передавали данные о температуре и давлении внутри аппарата. С помощью этих данных учёные изучали условия прохождения радиоволн из космоса на Землю. На корпусе аппарата били установлены четыре стержневидные антенны, длина каждой была равна 2,9 метров. Внутреннее пространство сферы было заполнено азотом, а необходимая температура поддерживалась вентиляцией, которая регулировалась специальными датчиками температуры.

В 1965 году в СССР уже использовали искусственный спутник Земли «Молния-1» с орбитой в виде эллипса (эллиптическая орбита). На спутнике были установлены две параболические антенны (одна рабочая, а вторая резервная). 23 апреля того же года была осуществлена первая трансляция телевизионного сигнала из Владивостока в Москву при помощи советского спутника «Молния-1». А уже в 1966 году в опытных целях провели несколько передач «Москва-Париж»

В 1967 году через искусственный спутник Земли начали передавать одну программу Центрального телевидения («Первый канал»), для этого задействовали систему Российского спутникового ТВ «Орбита», в которой использовались диаметром 12 метров параболические антенны весом 30 тонн. Таких приёмных станций было установлено несколько на территории страны. В 1975 году был запущен спутник «Радуга».

Для обеспечения ТВ вещанием Сибири и Дальнего Востока в 1976 году начали эксплуатацию спутника «Экран», а уже в 1979 году начала действовать новая распределительная спутниковая система «Москва».

В 1980 году начали использовать новый спутник «Горизонт», на борту которого располагался передатчик мощностью 40 Ватт с диапазоном 4 ГГц — он передавал сигналы на станции приёма системы «Москва», и второй передатчик, работающий в диапазоне 11 ГГц — для передачи ТВ-программ.

Первопроходцы спутникового телевещания

10 июля 1962 года на эллиптическую орбиту был выведен американский спутник «Telstar-1»,- это первый в мире спутник того времени, при помощи которого осуществили передачу телевизионного сигнала.

ИСЗ «Telstar-1» был спроектирован и произведён в очень сжатые сроки (примерно два года). США потратила огромные деньги, — 6 млн. долларов, на строительство этого спутника.

Спутник имел шарообразную форму диаметром 88 сантиметров, берущий электроэнергию от 3600 солнечных батарей, установленных на самом корпусе. Он был универсальным, так как передавал не только телевизионные сигналы, но и телефонные, телеграфные и радиосообщения по всему земному шару. 11 июля 1962 года с его помощью американские специалисты компании «American Telephone and Telegraph» («AT&T») провели экспериментальный сеанс спутниковой связи между США, Англией и Францией, тогда и впервые осуществили трансатлантический видеоперегон, задействовав спутник,-через него 16 июля того же года компания «AT&T» провела первый пробный телесеанс передачи цветного тв-сигнала между Америкой и Европой.

В спутнике использовались инновационные технологии того времени «Лаборатории Белла». Через «Telstar-1» был осуществлён первый телефонный разговор между председателем советов директоров компании «AT&T» Фредом Каппелем и вице-президентом США Джонсоном Линдоном. Оборудование этого спутника позволяло передавать либо один телевизионный канал, либо примерно около 500 телефонных звонков.

«Telstar-1» проработал на орбите всего 7 месяцев и прекратил работу в феврале 1963 года. В течение этого небольшого периода через него передали несколько прямых трансляций концертов, бейсбольных матчей, репортажей с Всемирной выставки в Сиэтле и с пресс-конференций президента США.

С помощью «Telstar-1» удалось наглядно продемонстрировать возможность использования спутников для передачи данных, голоса и видеоинформации между континентами — это основная его заслуга. С того момента и начался отсчёт «новой» эры трансконтинентального телевидения.

prosputnik.ru

Спутник-1 Википедия

Спутник-1
Простейший Спутник-1 (ПС-1)
Первый в мире искусственный спутник Земли.
Производитель	СССР СССР, «ОКБ-1»
Оператор	СССР
Задачи	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
Спутник	Земли
Стартовая площадка	СССР СССР, Байконур, площадка № 1
Ракета-носитель	«Спутник»
Запуск	4 октября 1957 19:28:34 UTC
Длительность полёта	3 месяца
Количество витков	1440
Сход с орбиты	4 января 1958
NSSDC ID	1957-001B
SCN	00002
Масса	83,6 кг
Размеры	максимальный диаметр 0,58 м
Диаметр	58 см
Большая полуось	6955,2 км
Эксцентриситет	0,05201
Наклонение	65,1°
Период обращения	96,7 минуты
Апоцентр	7310 км от центра, 939 км от поверхности
Перицентр	6586 км от центра, 215 км от поверхности
Медиафайлы на Викискладе

«Спу́тник-1» — первый искусственный спутник Земли, советский космический аппарат, запущенный на орбиту 4 октября 1957 года. овое обозначение спутника — «ПС-1» («Простейший Спутник-1»). Запуск был осуществлён с 5-го научно-исследовательского полигона Министерства обороны СССР «Тюра-Там» (получившего впоследствии открытое наименование космодром «Байконур») на ракете-носителе «Спутник», созданной на базе межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7».

Над созданием искусственного спутника Земли, во главе с основоположником практической космонавтики С. П. Королёвым, работ

ru-wiki.ru