Die UdSSR entwickelte während ihres Bestehens aktiv Comic-Programme zur Entwicklung des außerirdischen Raums. Und der erste Schritt in diese Richtung war der Start des Satelliten - das erste Objekt, das in den Weltraum geschickt wurde. Allerdings wissen nur wenige, dass diese Einheit eine ziemlich reiche Geschichte hat.
Allgemeine Information
In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts traten die UdSSR und die USA in das Weltraumrennen ein und versuchten, so schnell wie möglich mit der Erforschung des Weltraums zu beginnen. Und die Sowjetunion war die erste, die einen eigenen Apparat in die Erdumlaufbahn schickte. Dies war das Gerät, das einen ziemlich einfachen Namen "Sputnik-1" hat.
Interessante Tatsache: In Dokumenten und Zeichnungen wurde das Gerät PS-1 genannt, was für „Simple Satellite-1“ steht.
Das Design des Geräts war recht einfach. Es war eine Kugel mit Antennen an den Seiten. Letztere sind notwendig, damit der Satellit das Funksignal gleichmäßig im Weltraum verteilt.
Der Kreis wurde aus zwei Halbkugeln zusammengesetzt, mit 36 Schrauben wurden sie befestigt. Eine solche Menge ermöglichte es, Teile zuverlässig zu verriegeln, wodurch Lücken vermieden wurden. In PS-1 befanden sich Sensoren zur Messung von Temperatur und Druck, Silber- und Zinkbatterien, ein Thermostat, ein Funksender und ein Lüfter, die zur Kühlung der Elemente erforderlich sind.
Während des Fluges gab diese „Füllung“ ein Signal im Frequenzbereich von 20 bis 40 MHz ab, so dass sich jeder, auch ein gewöhnlicher Mensch, auf die Welle des Geräts einstellen konnte.
Trotz der Tatsache, dass jetzt, wenn ich über Raumflüge spreche, Bilder von Raketen und Shuttles, die mit ihren Dimensionen zuschlagen, sofort in meinem Kopf auftauchen, war Sputnik-1 selbst im Vergleich zu Menschen klein. Sein Radius betrug nur 29 cm und seine Masse betrug ungefähr 83,5 kg.
Satellitenbilder
Schon 1687 schlug Newton beim Schreiben der Arbeit „Der mathematische Beginn der Naturphilosophie“ vor, dass ein Körper so in die Erdumlaufbahn gebracht werden kann, dass er nicht an die Oberfläche fällt.
Der Wissenschaftler beschrieb das folgende Experiment, um dieses Ergebnis zu erzielen. Zuerst müssen Sie einen hohen Berg besteigen, dessen Gipfel viel höher ist als die Atmosphäre. Daraus müssen Sie eine Waffe abschießen, damit der Kern parallel zum Boden flog. Und wenn sich das Projektil mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, sinkt es nie an die Oberfläche, sondern fliegt endlos um den Planeten.
Spätere Studien zeigten, dass Newton Recht hatte. Wenn ein Objekt so in die Erdumlaufbahn gebracht wird, dass es sich mit einer Geschwindigkeit von mindestens 7,91 km / s bewegt, dreht es sich endlos um den Planeten, ohne an Höhe zu verlieren. Jetzt wird diese Geschwindigkeit als "erster Kosmos" bezeichnet. Im Jahr 1879 verwendete Jules Verne beim Schreiben des Buches „500 Millionen Begumas“ den Prototyp der Newtonschen Waffe.
Am Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts kamen die Menschen allmählich zu dem Schluss, dass die Technologie bald eine Entwicklung erreichen würde, die es ihr ermöglichen würde, in den Weltraum zu gelangen. Tsiolkovsky hat einmal argumentiert, dass die Menschheit bereits für außerirdische Reisen bereit ist. Darüber hinaus schlug der Wissenschaftler vor, keine experimentellen Starts durchzuführen, sondern sofort eine Rakete zu bauen, in der Menschen fliegen würden. Dies ermöglicht es bereits im ersten Flug, wahrheitsgemäße Informationen von lebenden Augenzeugen zu erhalten.
Später führte der deutsche Ingenieur Obert die Welt in das Projekt ein, bei dem es sich um eine Station aus mehreren Phasen handelt. Es wurde vorgeschlagen, in den Orbit zu starten, um die Streitkräfte zu beobachten und zu koordinieren. Es wurde vorgeschlagen, ein Teleskop auf einem außerirdischen Objekt zu platzieren, mit dem wir Planeten und Sterne direkt vom Weltraum aus und nicht durch atmosphärische Verzerrungen von der Erde aus beobachten können.
Das Thema Satelliten wurde auch in einigen Science-Fiction-Romanen angesprochen, die in den 20er und 30er Jahren veröffentlicht wurden.In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts führten verschiedene Länder viele Experimente durch, um Objekte in die Erdumlaufbahn zu bringen. Alle gebauten Raketen entwickelten sich jedoch mit unzureichender Geschwindigkeit.
Interessante Tatsache: 1944 bot das Militär Pokrowski an, mit einer mächtigen Waffe in den Himmel zu schießen. Dies wird seiner Meinung nach ermöglichen, dass sich die Überreste des Kerns im Orbit befinden.
Erste Versuche
Wissenschaftler des Dritten Reiches konnten Vau-2-Massenraketen entwickeln, die mit flüssigem Brennstoff betrieben werden. Es wurde angenommen, dass sie in den Weltraum fliegen und sogar eine Person in die Umlaufbahn schicken konnten. Es gibt offizielle Dokumente, die vorschlagen, sie zu verwenden, um die einbalsamierten Körper der ersten Raumfahrer zu starten, um Ehren zu verleihen.
Ab März 1946 begann die US-Luftwaffe aktiv am Weltraumprogramm zu arbeiten. Das Land war sich bewusst, dass das Einbringen von Objekten in die Erdumlaufbahn dazu beitragen würde, viele nützliche Informationen zu erhalten und die Autorität anderer Staaten ernsthaft zu erhöhen.
Mehrere Jahre lang haben Wissenschaftler auf Papier verschiedene Geräte entworfen, die möglicherweise in den außerirdischen Raum gelangen könnten. Gleichzeitig wurden die Konsequenzen analysiert, zu denen der Start der Weltraumforschung führen könnte. Die wirtschaftliche Komponente, das militärische Potenzial der zukünftigen Leistung und mögliche Perspektiven wurden detailliert dargestellt. Sobald sich herausstellte, dass das in der Zeichnung dargestellte Gerät nicht in die Umlaufbahn gelangen kann, wurden bei der Konstruktion eines neuen Geräts sofort Mängel berücksichtigt.
1953 präsentierte der Physiker Fred Singer auf einer Konferenz über Astronautik die Entwicklungen eines sphärischen Satelliten, der echte Chancen hatte, in den Weltraum zu gelangen. Laut dem Wissenschaftler arbeiten die Vereinigten Staaten an einem kugelförmigen Gerät, das so über die Erde geschossen werden kann, dass es sich in einer Umlaufbahn von 300 km in einer Umlaufbahn bewegt und beide Pole des Planeten überquert.
1954 fand ein Treffen führender amerikanischer Raketendesigner statt, bei dem die Wahrscheinlichkeit eines Satellitenstarts in den nächsten drei Jahren erörtert wurde. In diesem Moment war es ziemlich klar, dass es dafür notwendig war, mehrstufige Raketen zu verwenden, die, da die vorherigen getrennt wurden und die nächsten funktionierten, dazu beitragen würden, die gewünschte Höhe zu erreichen.
Interessante Tatsache: Das US-Arsenal hatte damals Loki- und Redstone-Raketen, mit denen der erste Satellit gestartet werden sollte.
Das Ergebnis des Treffens war das Erscheinen des Orbiter-Projekts, in dessen Rahmen die Details des zukünftigen Weltraumstarts ausgearbeitet wurden. Die Veranstaltung war für den Sommer 1957 geplant. 1955 stellten die Vereinigten Staaten ein Projekt vor, dessen Name in „Vanguard“ geändert wurde. Es wurde angenommen, dass dieser Satellit mit den Raketen Viking und Aerobi in den Himmel fliegen wird. Auf dem Papier war das Gerät eine komplexe Struktur mit einem Gewicht von 10 kg. Es war geplant, das Gerät mit einer Vielzahl von elektronischen Geräten auszustatten, um Informationen zu sammeln.
Als jedoch das Weltraumprogramm der UdSSR bekannt wurde, vereinfachten die Vereinigten Staaten das Design des Satelliten erheblich, wenn auch nur als erste, die das Objekt in den Weltraum starteten. So verlor "Vanguard-1" sechsmal an Gewicht und sein Gewicht betrug 1,59 kg.
Die Geschichte der Entstehung des ersten künstlichen Satelliten
Die Geschichte der Entstehung des Satelliten begann im Jahr 1942. Dann beendete der deutsche Designer von Braun die Modellierung der V-2-Raketen. Einige Monate später fand der erste Start statt, und bis 1945 wurden 3225 Tests durchgeführt. Es wurde klar, dass diese Rakete lange Strecken zurücklegen kann.
Nach dem Zweiten Weltkrieg begann Von Braun für das US-Verteidigungsministerium zu arbeiten und entwickelte Raketen, die den ersten Satelliten in die Umlaufbahn bringen konnten. Es wurde angenommen, dass innerhalb von fünf Jahren ein Apparat geschaffen wird, der zur Erreichung dieses Ziels beiträgt. Später weigerte sich der Staat jedoch, dieses Projekt zu finanzieren.
1946 gründete Stalin die Raketenindustrie der UdSSR, für die Sergej Korolev verantwortlich war.In der ersten Hälfte der 50er Jahre hatte die Sowjetunion bereits R-1-, R-2- und R-3-Raketen entwickelt, die große Entfernungen zurücklegen und Ziele auf benachbarten Kontinenten treffen konnten. 1948 demonstrierte der Designer Tikhonravov inszenierte Raketen, die bis zu 1000 km weit starten können. Mit ihrer Hilfe bot er an, Satelliten in die Erdumlaufbahn zu bringen. Aber dann fand er keine Unterstützung und wurde von der Aktivität suspendiert. Zwei Jahre später, als die UdSSR die Bedeutung der Raumfahrt erkannte, brachte sie Tichonrawow wieder zur Arbeit, und seine Haupttätigkeit war die Entwicklung von Technologien für den Versand eines Satelliten in die Umlaufbahn.
Modell
Die Erfindung der R-3-Rakete und ihre Fähigkeiten machten deutlich, dass mit ihrer Hilfe der erste Satellit in die Umlaufbahn gebracht werden kann. 1953 konnten die Designer, die an diesem Projekt arbeiteten, den Staat endgültig davon überzeugen, dass es möglich ist, einen künstlichen Körper in den Weltraum zu schicken.
1954 begann Tikhonravov zusammen mit seinen Kollegen eine gründliche Untersuchung des Raumfahrtprogramms der UdSSR, dessen erste Phase darin bestand, einen Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen.
Interessante Tatsache: Tikhonravov wurde auch angewiesen, eine mögliche Landung auf dem Mond zu planen, die nach erfolgreichen Flügen in den Weltraum stattfinden sollte.
1955 kam Chruschtschow persönlich in die Fabrik, in der die R-7-Rakete gebaut wurde. Das Ergebnis seines Treffens war die Unterzeichnung eines Dekrets, nach dem Designer ein Gerät bauen müssen, das in die Erdumlaufbahn gelangen kann.
Im November 1956 begann der Entwurf des ersten Satelliten, und nach 10 Monaten wurde das konstruierte Modell bereits unter besonderen Bedingungen getestet. Anhand der Versuche wurde deutlich, dass das Gerät flugbereit ist.
Satellitengerät
Wie oben erwähnt, bestand der Satellitenkörper aus zwei Hemisphären. Sie wurden aus einer Legierung aus Aluminium und Magnesium gegossen, die Dicke betrug 2 mm. Als Steckverbinder werden Schrauben im Format M8 * 2.5 verwendet. Im Inneren wurde die Struktur in gasförmigem Zustand mit Stickstoff gefüllt, wodurch ein Druck von 1,3 Atmosphären erzeugt wurde. Um ein Eindringen von Luft zu vermeiden, wurde an den Verbindungsstellen eine Gummiauskleidung angebracht. Um die Satellitentemperatur konstant zu halten, wurde sie mit einem externen millimeterdicken Bildschirm ausgestattet.
Interessante Tatsache: Um dem Satelliten optische Eigenschaften zu verleihen, wurde seine Oberfläche poliert und bearbeitet. Deshalb ist der Fall glänzend.
Um ein Signal in die vordere Hemisphäre des Geräts zu übertragen, wurden zwei Antennen montiert. Der erste war VHF-Typ, der zweite - HF. Zwei Stifte, 2,4 bzw. 2,9 m, kamen heraus. Der Divergenzwinkel betrug 70 Grad. In das Antennendesign sind Federn eingebaut, die es ihnen ermöglichten, sich nach dem Trennen der Rakete zu öffnen und die richtige Position einzunehmen.
Die hintere Hemisphäre des Satelliten enthielt einen Mechanismus zum Trennen von der Rakete, der beim Eintritt in die Umlaufbahn verwendet wurde.
Geschichte starten
Im Februar 1955 begannen die Bauarbeiten für das Baikonur-Trainingsgelände in der Wüste von Kasachstan, wo der Start geplant war. Nach mehreren Tests stellten die Ingenieure fest, dass die R-7-Rakete ein Kopfteil benötigte, das thermischen Belastungen nicht standhalten konnte und außerdem so weit wie möglich leichter gemacht werden musste. Im September 1957 wurde eine aktualisierte Version des R-7 auf dem Trainingsgelände platziert, das 7 Tonnen leichter war und ein Satellitenfach im Kopf hatte.
Anfang Oktober wurde die Rakete zusammen mit dem installierten Gerät in die Startposition gebracht. Parallel dazu fand ein internationaler Astronautikkongress statt, an dem Wissenschaftler aus 67 Ländern teilnahmen.
Der Start des Satelliten erfolgte am 4. Oktober 1957. Die Tatsache, dass die UdSSR als erste ein künstliches Objekt in die Erdumlaufbahn brachte, sagte der Akademiker Leonid Sedov vor der Öffentlichkeit.
Fluggeschichte
Der Start fand um 22:28:34 Uhr Moskauer Zeit statt. In 4 Minuten 55 Sekunden erreichte die Rakete die gewünschte Höhe und trat in die Umlaufbahn ein. Und nach 20 Sekunden trennte sich der Satellit von der Struktur und begann ein ziemlich einfaches Signal zu senden: „Beep!“.Er ging zwei Minuten lang direkt zum Übungsplatz, bis das Gerät über eine lange Strecke in die Erdumlaufbahn gelangte. Zwei Wochen lang sendete die PS-1 über die Sender verschiedene Informationen, bis sie ausfiel.
Interessante Tatsache: Während des Starts einer Rakete in einem der Motoren arbeitete das Kraftstoffversorgungssystem mit Verzögerung, und er begann nicht sofort mit der Arbeit. Schätzungen zufolge konnte der R-7 die Umlaufbahn nicht betreten, wenn sich der Motor eine Sekunde später einschaltete.
In der Erdumlaufbahn verbrachte PS-1 92 Tage und machte 1.440 Umdrehungen. Aufgrund der atmosphärischen Reibung verlor es allmählich an Geschwindigkeit und Höhe, wodurch es zu einem bestimmten Zeitpunkt zusammenbrach und in den oberen Schichten brannte.
Flugparameter
Flug PS-1 kann durch die folgenden Parameter charakterisiert werden:
- Revolutionen um die Erde - 1440;
- Apogäum - 947 km;
- Perigäum - 228 km;
- Zeit für eine volle Umdrehung - 96 min 12 sec;
- die Neigung der Umlaufbahn beträgt 65,1 Grad;
- Radius PS-1 - 29 cm;
- Gewicht - 83,6 kg;
- Flugdatum - vom 04.10.1957 bis 01.04.1958.
Flugwert
Das Hauptziel eines Satellitenfluges kann als Erhöhung des Ansehens der UdSSR auf der Weltbühne angesehen werden. Der Start des ersten Objekts in den Weltraum war eine echte Sensation, insbesondere vor dem Hintergrund der Vereinigten Staaten, die auch vorhatten, ihr eigenes Raumschiff zu senden. Erst als die Amerikaner ihre Pläne öffentlich bekannt gaben, setzte die Sowjetunion sie ohne weiteres um. Die Presse vieler Länder schrieb über diesen Artikel im Stil von "einige sprechen und andere tun".
Der Start des Satelliten markierte den Beginn der Weltraumaktivitäten der Menschen und begann ein echtes Rennen zwischen den USA und der UdSSR. Als Reaktion darauf starteten die Staaten auch ihr eigenes Explorer-1-Raumschiff in die Umlaufbahn. Der Satellit trat am 1. Februar 1958 in die Umlaufbahn ein und war nicht mehr von Interesse wie PS-1.
Satellitentöne
Damit jeder sicherstellen kann, dass der Satellit funktioniert, haben die Entwickler ihn so konfiguriert, dass er kontinuierlich Signale sendet. Das elektromechanische Relais war für dieses Verfahren verantwortlich und sendete alternative Signale mit Frequenzen von 20 und 40 MHz mit einer Dauer von 0,3 bis 0,4 Sekunden. Die Pausen zwischen ihnen entsprachen dem gleichen Wert.
Die Signallänge hing direkt von Druck- und Temperatursensoren ab, die diese Parameter innerhalb der Struktur messen. Aufgrund der Unveränderlichkeit der Übertragungsperioden konnten Wissenschaftler sicherstellen, dass das PS-1 ordnungsgemäß funktioniert und die Dichtheit im Inneren erhalten bleibt. Innerhalb von zweieinhalb Wochen sendete das Gerät mehrere Millionen Signale, was einen einfachen „Piepton“ darstellt.
Aus einem bestimmten Grund wurden Frequenzen von 20 und 40 MHz für die Arbeit gewählt. Die meisten Empfänger dieser Zeit können sie einstellen. Dank dessen konnte jeder das Satellitensignal empfangen.
Fast unmittelbar nach dem Eintritt in die Umlaufbahn begann die Schaltfrequenz zuzunehmen. Innerhalb weniger Tage war es 40% höher als erwartet. Wissenschaftler können die genaue Ursache des Wachstums immer noch nicht feststellen.
Wissenschaftliche Ergebnisse des Fluges des ersten künstlichen Satelliten
Der Start von PS-1 kann als erfolgreich angesehen werden, da die Wissenschaftler die Aufgaben erledigen konnten. Die wissenschaftlichen Ergebnisse des Fluges umfassen:
- Erhalten von Flugtestdaten des ersten Satelliten;
- die Entstehung der Möglichkeit, die Ionosphäre zu untersuchen, die von der Erdoberfläche gesendete Signale widerspiegelt;
- Satellitenreibung gegen die Atmosphäre und eine allmähliche Abnahme der Geschwindigkeit halfen bei der Berechnung der Dichte der oberen Atmosphäre;
- Das allmähliche Versagen von PS-1 trug dazu bei, dass nachfolgende Fahrzeuge weniger anfällig für äußere Auswirkungen des Weltraums waren.
Während sich der Satellit im Orbit befand, verfolgten die Wissenschaftler seine Position kontinuierlich und führten alle Arten von Berechnungen durch. Darüber hinaus wurde nicht nur in der UdSSR eine aktive Informationssammlung durchgeführt. Zum Beispiel konnten Wissenschaftler der Universität von Schweden die Untersuchung der Struktur der Ionosphäre aufgrund der Beobachtung des Satellitenverhaltens erheblich vorantreiben. Da die Sowjetunion speziell die Signalübertragung auf zugänglichen Frequenzen nutzte, konnten Wissenschaftler aus aller Welt gemeinsame Aktivitäten durchführen und Experimente durchführen.
Reaktion starten
Der Start des Satelliten sorgte weltweit für Furore. Wenn in den meisten Ländern die Reaktion positiv war, da alle die sich bietenden Möglichkeiten verstanden, war dieses Ereignis in den USA ausschließlich negativ. In den 50er Jahren waren die Staaten fest davon überzeugt, führend in der kosmischen Frage zu sein, insbesondere nachdem sie die Zeichnungen des Dritten Reiches mit Daten über fortschrittliche ballistische Raketen beherrschten.
Aber als die UdSSR den Satelliten zuerst sendete, war es ein echter Schock für die Vereinigten Staaten, weil sie sich selbst als Meister des Weltraums betrachteten. Sie waren sich auch sicher, dass sie die ersten sein würden, die es eroberten.
Interessante Tatsache: Beim allerersten Pentagon-Treffen nach dem Start von PS-1 schlug ein US-Militär vor, Tonnen Müll in den Weltraum zu schicken, um die Erdatmosphäre zu bedecken und weitere Flüge unmöglich zu machen.
Es sollte jedoch beachtet werden, dass der Vormarsch der UdSSR in diesem Rennen den Vereinigten Staaten einen enormen Anreiz gab. Die besten amerikanischen Designer begannen, das zukünftige Weltraumprogramm zu studieren. Dank dessen haben die Staaten nicht nur die Errungenschaften der Sowjetunion wettgemacht, sondern sind auch auf dem Mond gelandet. Wenn sie als erste den Satelliten starten würden, würde dies möglicherweise ihre Begeisterung verringern, und dann hätte niemals ein „kleiner Schritt für den Menschen und ein riesiger Sprung für die Menschheit“ stattgefunden.
Bewertungen aus der ausländischen Presse
Die Presse auf der ganzen Welt schrieb über den Start des Satelliten. Der Wissenschaftler Beniamino Segre drückte öffentlich seine Bewunderung für den Durchbruch der UdSSR aus, weil er dies als neue Perspektiven und Möglichkeiten ansah. Die New York Times schrieb, dass nur ein Land mit fortschrittlicher Technologie mit der Erforschung des Weltraums beginnen könne.
Der deutsche Designer Obert drückte seinen Respekt gegenüber sowjetischen Wissenschaftlern aus. Seiner Meinung nach konnten nur die besten Köpfe, die zweifellos in der UdSSR waren, ein Objekt in die Umlaufbahn schicken. Joliot-Curie, ein Nobelpreisträger, behauptete, dass der Mensch jetzt nicht mehr an die Erde gebunden sei.
Die Weltpresse hat lange Zeit nicht aufgehört, über dieses Ereignis zu schreiben und die Errungenschaften der UdSSR zu loben.