Спутник 1

Спутник 1
Фаза : F / Статус : сгорел

Изображение из Спутника 1
Тип: Демонстрационный спутник
Страна: Советский союзСоветский союз Советский союз
Обозначение COSPAR : 1957-001B
NORAD / SCN ID : 2
Даты миссий
Дата начала: 4 октября 1957 г., 19:28:34 UTC
Место старта: Байконур 1
Пусковая установка: Спутник (8К71ПС)
Продолжительность миссии: 92 дня
Дата окончания: 4 января 1958 г.
Данные об орбите
Начало координат: земля
Орбитальное время : 96,2 мин.
Апогей : 939 км
Перигей : 215 км
Эксцентриситет : 0,052
Наклонение орбиты : 65,1 °
Общие данные космического корабля
Взлетная масса: 83,6 кг
Габаритные размеры: Диаметр: 58 см
Производитель: НПО Энергия
разнообразный
Следующая
миссия:
Спутник 2
 
4 октября 1957 г. начинать
 
01.04.1958 Возвращение
Спутник 1 - ВВЦ , Москва

Спутник-1 ( русский Спутник для спутника , спутника, Трабант ( Земли ) ) был первым искусственным спутником Земли , запущенным 4 октября 1957 года.

О запусках спутников объявили и Советский Союз, и США по случаю Международного геофизического года (МГГ) 1957-58 годов, но западные эксперты не ожидали, что советские разработки будут завершены до середины 1958 года, и были удивлены запуском. . Запуск также вызвал обеспокоенность у западной публики; они были названы термином « шок от спутника» .

Спутник-1 сгорел 4 января 1958 года, через 92 дня после запуска, когда он снова вошел в более глубокие слои земной атмосферы.

разработка

Президент США Эйзенхауэр объявил о создании американского спутника Земли 29 июля 1955 года. Академик Седов узнал об этом четыре дня спустя на 6-м Международном астронавтическом конгрессе в Копенгагене 2 августа 1955 года, объявив на пресс-конференции в советском посольстве там, что проект (советского) спутника будет реализован в ближайшем будущем. ожидал.

Успешный запуск 4 октября 1957 года в 19:28:34 GMT (5 октября по местному времени) со стартовой площадки №1 в Байконуре ( Казахская ССР ) удивил всех. Пусковая был изменен R-7 военные МБР . Главный конструктор ракет Советского Союза Сергей Павлович Королёв сыграл важную роль в этом, а также согласовал критический график (см. Ниже).

Характеристики советских ракет были дополнительным поводом для беспокойства политиков и военных в западном мире. Политический климат между великими державами СССР и США пришли в негодность в предыдущие годы (см корейской войны в июне 1950 года - июль 1953 года , гонки вооружений , испытания ядерного оружия , август 1953: первая водородная бомба СССР ). К концу холодной войны в 1989 году были вложены огромные средства в оружие - оборонительное оружие, наступательное оружие и оружие массового уничтожения .

Как стало известно намного позже на Западе, первоначально предполагалось, что в старт должен был произвести исследовательский спутник под названием Объект D (позже известный как Спутник-3 ) с обширным научным оборудованием и весом около 1300 кг. Его разработка восходит к докладу об искусственных спутниках Земли, который Королев представил тогдашнему министру обороны Дмитрию Устинову 26 мая 1954 года . Фактические планы исходят от друга Королева, Михаила Тихонравова , который работал над возможностью создания спутника Земли с 1947 года и смог вдохновить Королева на ранней стадии. Вместе с Мстиславом Келдышем , Валентином Глушко и Михаилом Лаврентьевым им удалось получить разрешение на строительство спутника 30 января 1956 года. Его разработка шла как чисто гражданский проект, хотя и вялый, поскольку влиятельные посты в правительстве и вооруженных силах считали его несущественным, даже если Никита Хрущев присоединился к проекту во время визита в феврале 1956 года в одном экспериментальном конструкторском бюро № (ОКБ-1). ) в подмосковном Калининграде , где Королев показал ему натурщицу, не прочь.

Также решающим было то, что имевшаяся в то время ракета еще не была достаточно мощной, чтобы доставить спутник такой массы в космос. Заявление Эйзенхауэра в 1955 году и запуск « Юпитера-С» 20 сентября 1956 года подсказали Королеву, что американцы могут его опередить. Поэтому без лишних слов он предложил строительство двух простых спутников (PS 1 и PS 2, простой спутник = простой спутник) в качестве временного решения , которое было одобрено ответственными органами (разрешение на строительство, вероятно, было получено 25 ноября. , 1956 г. и для запуска 5 ноября 1956 г.). Выпущено в январе 1957 г.). Спустя всего несколько недель разработки и строительства под личным контролем Королева спутники были готовы. Запуск ПС-1 был запланирован на 6 октября 1957 года, но был перенесен на два дня (опять же из-за опасений Королева, что американцы могут его опередить).

Дизайн и технология

Этот спутник - впоследствии синоним всех советских спутников, включая серию " Космос" и другие " спутники " - весил 83,6 килограмма, что в пять раз больше, чем американский Explorer 1 от 31 января 1958 года, и имел форму сферы 58 см в диаметре. Диаметр после того, как первоначально представленная Королевым цилиндрическая конструкция была отклонена главным конструктором Хомяковым, он просил придать ей вид планеты. По другим данным, сам Королев призывал к сферической форме, хотя коллеги предпочли коническую форму, которая лучше вписывалась бы в носовую часть ракеты.

Сфера была тщательно отполирована, прежде всего, чтобы избежать перегрева от солнечного излучения, это тоже было легче увидеть - измеряя орбиту с помощью телескопов, они хотели определить скорость снижения и по этим данным о плотности оставшейся атмосферы. на высоте спутников Win.

Плотно прикрученные полусферы капсулы состояли из листового металла толщиной два миллиметра из алюминиевого сплава , передняя полусфера несла теплоизоляционный лист снаружи герметичной капсулы , из которого выступали две пары антенн (каждая длиной 2,4 и 2,9 метра). . После отделения от держателя четыре антенных штанги откидывались с помощью пружинного механизма и принимались под углом 35 ° к оси. Требовались антенны, дающие постоянный сигнал независимо от вращения.

На спутнике установлено два радиопередатчика типа D 200. Они передавали один ватт мощности на коротких и ультракоротких волнах на частотах 20,005 и 40,002  МГц в течение 21 дня. Переключение передатчиков долгое время было неизвестно. В статье для российского журнала «Радио № 4 2013» радиолюбитель Борис Степанов, RU3AX, описывает устройство передатчика на основе отчета за 1958 год. В двухступенчатых передатчиках используются по три субминиатюрных лампы типа 2П19Б ( пентод ВЧ прямого нагрева ). Первый каскад представляет собой кварцевый генератор , выходной сигнал которого управляет двухтактным выходным каскадом . В качестве особенности стоит упомянуть, что нагревательные нити трубок аккумуляторной батареи , которые фактически предназначались для параллельной работы , были подключены последовательно . В случае выхода из строя трубки из-за обрыва нити передатчик полностью отключился бы, а другой передатчик мог бы дольше получать энергию от батареи.

Два передатчика включались и выключались поочередно с реле, частота переключений увеличивалась по неизвестным причинам в первые несколько дней на орбите и составляла около 2 Гц. Были термовыключатели и реле давления, они имели точки переключения при> 50 °. C / <0 ° C или <0,35 бар (капсула была заполнена азотом 1,3 бар) и должны изменять последовательность импульсов передачи при их срабатывании. На основании падения давления, которое может быть обнаружено таким образом, z. B. Возможное повреждение внешней оболочки микрометеоритами может быть определено. Однако переключатели не переключились - значения температуры и давления остались в пределах нормы.

Единственный доступный источник энергии, серебряно-цинковые аккумуляторы , используемые в качестве нагревательной батареи 7,5 В / 140 Ач и в качестве анодной батареи 130 В / 30 Ач с ответвлениями на 90 В, 20 В и 10 В, были рассчитаны на срок службы. 14 дней, весил 50 кг и, следовательно, около 60% от общей массы.

Система терморегулирования ДТК 34 состояла из специального вентилятора и реле температуры. Это позволило поддерживать внутреннюю температуру от 20 до 30 ° C.

Несколько экземпляров построили в ОКБ-1 в подмосковном Калининграде .

Орбита

Орбита Спутник-первоначально протекала в 65,1 ° , наклоненные по отношению к экватору полотну Земли с высотой от 215 до 939 км (см пери- и апогей ), и время цикла 96,2 мин, тормозного эффект. Ионосфера - плотность и верхний предел которых до того времени были сильно занижены - кинетическая энергия спутника и, как следствие, высота его орбиты непрерывно снижались. Спустя 92 дня Спутник-1 вошел в более плотные слои атмосферы и сгорел 4 января 1958 года.

Первоначально сильно эллиптическая траектория полета и высота полета в основном были вызваны следующими причинами:

  1. Технология управления для ракет еще не освоен достаточно точно. Чтобы поддерживать запланированную высоту орбиты с точностью всего 100 км, фактическая конечная скорость верхней ступени ракеты не должна отклоняться более чем на несколько промилле от заданного значения.
  2. В ученые хотели исследовать крайние атмосферу и геофизические эффекты не только на одной высоте, но на разных высотах орбиты .
  3. Поскольку топливный насос в двигателе авианосца перестал регулироваться и вышел из строя примерно за 1 с до возгорания, Спутник-1 оставался примерно на 80 км ниже запланированной высоты полета.

Большой наклон орбиты в 65,1 ° потребовал больших затрат энергии, чем выбор эллипса орбиты: при запуске спутника пусковая установка получает долю вращения Земли в зависимости от широты места запуска - на экваторе не менее 465 м / с. или 6% от первой космической Скорости (7,5 км / с). Эта скорость может использоваться только при взлете в восточном направлении - обычном направлении взлета для космических аппаратов по этой причине - для экономии топлива и, следовательно, взлетной массы. Чем дальше от экватора происходит взлет, тем ниже становится полезная скорость земной поверхности. Здесь у США было небольшое преимущество перед Советским Союзом - меньшая географическая широта расположения их стартовых площадок.

Еще одно преимущество больших наклонов орбиты состоит в том, что спутник покрывает большую площадь земной поверхности, чем при наклонах орбиты вблизи экватора. Кроме того, высота большого апогея около 1000 км над землей также использовалась в пропагандистских целях.

Сигнал и наблюдение

Радиосигнал спутника
Первый послужной список от Sputnik 1

Спутник имел передатчик мощностью 1 ватт, который попеременно посылал короткие сигналы на частотах 20,005 и 40,002 МГц, которые давали информацию о температуре и давлении. Сигналы спутника были приняты радиолюбителями и исследовательскими станциями по всему миру и опровергли прежние предположения о строении ионосферы . В Западной Европе о первом успехе смог объявить астроном : Хайнц Камински из общественной обсерватории Бохума . Хорошая пресса и многочисленные запросы, связанные с этим успехом в первые дни космических путешествий, в значительной степени способствовали появлению позже Бохумского института космических технологий .

Первое известное наблюдение полета Спутника-1 в Центральной Европе было сделано 8 октября 1957 года в 4:55 утра по центральноевропейскому времени в школьной обсерватории Родевиш в Саксонии. Вы видели пусковую установку. Первая запись Спутника-1 была сделана здесь 13 октября 1957 года в 4:51 по центральноевропейскому времени. Об этих событиях ДЕФА сняло короткометражный документальный фильм «Первый увидел Спутник» , который был показан в кинотеатрах 25 ноября 1960 года.

Всемирная оценка

"Шок спутника"

Факт первого запуска спутника дал понять всему миру, что Советский Союз теперь может использовать свои ракеты не только для достижения космоса, но и для любой точки на Земле. Это создало ощущение угрозы в некоторых частях западного мира, потому что советские межконтинентальные баллистические ракеты превосходили американские. Однако американский президент Дуайт Д. Эйзенхауэр использовал шок от спутника прежде всего для обновления американской системы образования, что было сочтено несправедливым. Бывший генерал-республиканец не воспринимал военную угрозу всерьез, чем воспользовался его противник кампании и преемник Джон Ф. Кеннеди , который использовал предполагаемый ракетный брешь в качестве темы предвыборной кампании.

Дж. Аллен Хайнек из Смитсоновской астрофизической обсерватории (SAO) резюмировал несколько разные реакции многих ученых следующими словами: « ... странная смесь трепета, восхищения и страха - последнее, конечно, усиливалось - потому что было не было предупреждения »(немецкий:« ... странная смесь трепета, восхищения и страха - последнее, конечно, усиливалось - потому что не было никакого предупреждения »). В первые несколько дней обсерватория получила сотни писем и телефонных звонков, потому что некоторые даже ожидали появления атомной бомбы на российском спутнике.

последствия

Слово Sputnik - одно из ста слов , которые считаются особенно характерными для двадцатого века.

Политика в области технического и профессионального образования имела очень положительные последствия для шока для спутника : она привела не только к реструктуризации промышленности и администрации, но и к инициативам по наблюдению и космическим технологиям во многих школах и колледжах , а также к созданию многочисленных клубов и программ измерения в космосе и космосе. астрономия интересовала мирян.

Во многих странах, особенно в бывшем Советском Союзе, в США и ГДР, были разработаны учебные программы и школьные предметы по астрономии. В США была создана организация Moonwatch Смитсоновской астрофизической обсерватории для точного оптического наблюдения спутников Земли, в которой до 1975 года участвовало около 200 групп наблюдателей (десять из них в Федеративной Республике Германии и три в Австрии ). Подобные группы возникли в Советском Союзе, Великобритании и Японии.

Мелочи

Во многих странах шла серия радиопередач по космической тематике - и, конечно же, научно-фантастические фильмы и книги.

В стиле этих спутников на орбите Земли, Восточный Берлин жаргона называется местные поезда , которые бежали на берлинском наружном кольце и обошел Берлин (Запад) во время разделения Германии , как «Спутник» , как поезд кружил в западных сектора города как будто на орбите .

Характерное слово , заканчивающееся -nik использовался на Западе как уничижительный суффикс в словах , таких как Beatnik или пацифист.

MDR молодежная программа радио - прежде молодежь радио DT64 из в ГДР - также носит название Sputnik . Название было выбрано, чтобы подчеркнуть его позицию как единственной спутниковой радиопрограммы MDR в то время.

Смотри тоже

литература

  • Мэтью Бжезинский: Восход красной луны. Bloomsbury Publishing, Лондон, 2007 г.
  • Р. Валлисфурт: Путь России на Луну. Econ-Verlag Дюссельдорф-Вена 1964
  • Х. Гизе: Космические технологии. Б.И. Мягкая обложка, 1962 год.
  • Игорь Полянский ; Матиас Шварц (ред.): След спутника. Культурно-исторические экспедиции в космическую эпоху. Campus Verlag 2009, ISBN 978-3-593-39042-0 .

веб ссылки

Commons : Спутник-1  - коллекция изображений, видео и аудио файлов.

Индивидуальные доказательства

  1. a b c Спутник 1 в главном каталоге NSSDCA , по состоянию на 21 сентября 2012 г. (на английском языке).
  2. from путь ( положить ) «путь»; имя происходит от Константина Эдуардовича Циолковского
  3. а б Королев и свобода космоса: 14 февраля 1955 г. - 4 октября 1957 г. В: hq.nasa.gov. Проверено 1 сентября 2016 года .
  4. Анатолий Зак: Дизайн спутника. 2 октября 2007, доступ к 21 сентября 2012 .
  5. Flieger Revue 10/2007, ISSN  0941-889X
  6. a b c Переосмысление Спутника - Сорок лет с момента появления советского спутника , Симпозиум в Смитсоновском институте / Вашингтон, округ Колумбия, с 30 сентября по 1 ноября 1997 г., доступ осуществлен 23 ноября 2017 г.
  7. Борис Степанов: Радио № 4 / 2013. Проверено 18 апреля 2014 г. (русский).
  8. Эрих Менде : Новая свобода, 1945-1961 гг . Хербиг, 1984, стр. 51 ( ограниченный предварительный просмотр в поиске Google Книг).
  9. Анатолий Зак: Дизайн спутника. В: russianspaceweb.com. 6 октября 2016, доступ к 10 мая 2017 .
  10. Спутник-призрак. В: Der Spiegel. 15 января 1958, стр. 43-44 , доступ к 10 мая 2017 .
  11. http://www.sternwarte-rodewisch.de/seite/170646/beobachtung-sputnik-1.html Сообщение из обсерватории Родевиш, по состоянию на 27 октября 2020 г.
  12. http://www.sternwarte-rodewisch.de/seite/172341/bahnspuraufnahme_sputnik_1.html Фотография железнодорожного пути со спутника Спутник-1, сообщение с обсерватории Родевиш
  13. Те, кто впервые увидел Sputnik в базе данных фильмов Фонда DEFA , дата обращения 3 августа 2019 года.
  14. ^ N. Hayes: трекеры поднебесья , с.53. SAO 1968 г.