60 лет назад, 4 октября 1957 года, впервые в мире на околоземную орбиту было выведено рукотворное тело - искусственный спутник Земли. Его масса была всего 83 кг, а диаметр - чуть больше полуметра. Однако значение того исторического старта не поддается измерению - ни в килограммах, ни в метрах. В тот день началась космическая эра в истории человечества!

Путь к этому во всех смыслах звездному часу отечественной науки и техники был долгим и сложным.


После Второй мировой войны появившееся в США, а затем и в СССР атомное оружие потребовало надежных и неуязвимых средств его доставки, самым очевидным из которых была ракета. Копируя поначалу немецкие разработки, а затем и создавая собственные конструкции, обе сверхдержавы вели разработки и испытания ракетной техники.

К середине 1950-х годов США и СССР полным ходом шли к созданию нового класса оружия - межконтинентальных баллистических ракет, способных подняться за пределы атмосферы и поразить цели за тысячи километров.

Первоначальный проект

26 июня 1954 года Главный конструктор Сергей Павлович Королев представил министру оборонной промышленности Дмитрию Устинову докладную записку «Об искусственном спутнике Земли», с приложением обзора работ по искуственным спутникам Земли (ИСЗ) за рубежом. В записке говорилось: «В настоящее время имеются реальные технические возможности достижения с помощью ракет скорости, достаточной для создания искусственного спутника Земли. Наиболее реальным и осуществимым в кратчайший срок является создание искусственного спутника Земли в виде автоматического прибора, который был бы снабжен научной аппаратурой, имел радиосвязь с Землей и обращался вокруг Земли на расстоянии порядка 170–1100 км от её поверхности».


В январе 1956 года Совет министров СССР принимает постановление о разработке «объекта Д» (спутника массой 1000–1400 кг, из которых 200-300 килограмм могла бы занимать научная аппаратура). Предварительно срок запуска первого спутника предполагался в 1957-м году в рамках Международного геофизического года.

Эскизный проект первого спутника был готов уже к июню. Определили состав научных задач, которые мог бы решать первый спутник. Предусматривалось измерение плотности и ионного состава атмосферы, корпускулярного излучения Солнца, магнитных полей, изучение космических лучей и т.д. Планировалось получение важнейших практических данных по тепловому режиму спутника, торможению его в верхних слоях атмосферы и продолжительности обращения на орбите, особенностям движения относительно центра масс, точности определения координат и параметров орбиты, вопросам энергопитания бортового оборудования с использованием солнечных батарей.


Поставленные задачи определили конструкцию будущего «объекта Д». Спутник должен был подвергаться то космическому холоду, то сильному нагреву Солнцем, поэтому для обеспечения работы приборов внутри на поверхности спутника располагались жалюзи, открывающие и закрывающие радиаторы системы терморегулирования. Для энергопитания аппаратуры спутник был оборудован солнечными батареями (четырьмя на боковых поверхностях и по одной сверху и снизу). На спутнике была установлена система управления с автоматическим электронным программно-временным устройством (АПВУ) и передачей по радиоканалу данных о состоянии систем спутника.

Для обеспечения первого космического запуска параллельно ведется разработка наземного командно-измерительного комплекса (КИК). Министерству обороны было предписано оборудовать вдоль трассы полета семь наземных измерительных пунктов (НИП).

Простейший спутник

Работы велись в большой спешке, разработки шли параллаьно с испытаниями. Будущая ракета-носитель Р-7 еще только разрабатывалась, стартовый комплекс для нее на Байконуре только строился. Немало проблем возникло с научной аппаратурой первого спутника. К концу 1956 года стало очевидным, что к назначенному сроку «объект Д» не будет готов.

Понимая, что в США широко освещаются в прессе и ведутся аналогичные работы по подготовке запуска космического аппарата, и не желая уступать первенство, С.П.Королевым было принято решение срочно разработать небольшой простой спутник («объект ПС») и запустить его не дожидаясь готовности «настоящего» первого спутника - «объекта Д».

Хотя спутник и назывался простейшим, но создавался-то он впервые, никаких аналогов в технике не было. Задано было только одно — ограничение по массе (не более 100 кг). Довольно быстро конструкторы пришли к выводу, что выгодно его сделать в форме шара. Сферическая форма позволила при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем.

Известный теперь всем нам по фотографиям и кинохронике «объект ПС» представлял собой сферический контейнер диаметром 580 мм и массой 83,6 кг с четырьмя антеннами.

Внутри спутника решили разместить два радиопередатчика с частотой излучения 20,005 и 40,002 мГц. Прием их сигналов позволил бы ученым изучить условия прохождения радиоволн из космоса на Землю. Кроме того, надо было передавать и информацию о давлении и температуре внутри спутника. В силу ограничений техники того времени, жестких условий по весу аппаратуры и сжатым срокам простейший спутник не мог быть снабжен полноценной телеметрической системой. Выход был найден в использовании сигналов основного передатчика. Специалисты могли судить об изменении температуры и давления по изменению частоты сигналов и соотношению между их длительностью.

Проектирование велось быстрыми темпами — изготовление деталей шло параллельно с выпуском чертежей.

Большого внимания и много усилий потребовала подготовка «спутниковой» версии ракеты Р-7. Необходимо было обеспечить размещение спутника в отсеке полезной нагрузки. Для этого следовало сделать переходный отсек и головной обтекатель. Разработали специальную систему разделения корпуса ракеты и спутника. В наземных условиях опробовать эту систему очень трудно. Все же было создано специальное оборудование и приспособления,которые в какой-то мере имитировали будущие условия. «Двойник» спутника многократно состыковывали и отделяли от корпуса ракеты, пока не убедились, что надежно действует вся цепочка: срабатывают пневмозамки, отделяется головной обтекатель, освобождаются из «походного» положения штыри антенн, и толкатель направляет спутник вперед.


Спутник делался максимально простым, надежным и тем не менее позволял провести целый ряд научных исследований. Сферическая форма корпуса способствовала наиболее точному определению плотности атмосферы на очень больших высотах, где еще не проводились научные измерения. Корпус был изготовлен из алюминиевого сплава, а поверхность специально полировалась, чтобы лучше отражать солнечный свет и обеспечивать необходимый тепловой режим спутника.

Радиопередающее устройство спутника должно было обладать мощностью излучения в 1 Вт. Это позволяло принимать его сигналы на значительных расстояниях широкому кругу радиолюбителей в диапазоне коротких и ультракоротких волн, а также наземным станциям слежения. В итоге предполагалось получить большой объем статистических данных о распространении радиоволн через ионосферу при достаточно длительном полете.

Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 с. Когда работал один из передатчиков, то у другого была пауза. Расчетное время непрерывной работы составляло не менее 14 суток.

На внешней поверхности спутника устанавливались антенны в виде четырех стержней длиной до 2,9 м. После выведения на орбиту антенны занимали рабочее положение.

Спутник был неориентированный, свободно вращающийся во время полета. Такая четырех-антенная система давала практически равномерное излучение во все стороны, чтобы исключить влияние его вращения на интенсивность принимаемых радиосигналов.

Энергопитание бортовой аппаратуры спутника обеспечивали электрохимические источники тока (серебряно-цинковые аккумуляторы), рассчитанные на работу минимум в течение 2 — 3 недель.

Внутри спутник заполнялся азотом. Температура внутри поддерживалась в пределах 20-30° С с помощью принудительной вентиляции по сигналам от датчиков температуры.


Фильм 1957 года, рассказывающий о первых советских ИСЗ.

Первые — навсегда!

В мае, июне и июле 1957 года состоялись первые тестовые запуски межконтинентальной ракеты Р-7, которая должна была вывести первый спутник на орбиту. Хотя ракета и успешно стартовала, но в дальнейшем происходило разрушение ракеты и взрыв. Только в конце августа и начале сентября 1957 года ракета Р-7 смогла совершить первые полностью успешные полеты.

17 сентября 1957 г. на торжественном собрании, посвященном 100-летию со дня рождения К. Циолковского, с докладом выступил тогда почти никому не известный член-корреспондент АН СССР Сергей Королев. Он сказал, что у нас в стране в ближайшее время может быть доставлен в космос искусственный спутник Земли. А еще через 5 дней на полигон прибыла ракета-носитель.


На рассвете 3 октября 1957 года ракета, состыкованная со спутником, была бережно вывезена из монтажно-испытательного корпуса. Рядом шли создатели первого в мире космического комплекса. На стартовой позиции мощная стрела установщика подняла ракету вертикально. А затем топливо из железнодорожных цистерн начали перекачивать в баки ракеты.

После заправки топливом ракета весила 267 тонн. Громада ракеты перед стартом была изумительно красива. Она вся сверкала, покрывшись инеем.

4 октября 1957 года в 22 ч 28 мин по московскому времени ярчайший всплеск света осветил ночную степь, и ракета с гулом ушла вверх. Ее факел постепенно слабел и скоро стал неразличим на фоне небесных светил.

Первая космическая скорость, вычисленная еще Ньютоном, теперь, три столетия спустя, была впервые достигнута творением ума и рук человеческих.

После отделения спутника от последней ступени ракеты начали работать передатчики и в эфир полетели знаменитые сигналы «Бип...бип...бип». Сигнал был услышан не только специалистами, но и радиолюбителями практически всех стран.


Практически сразу, уже на первом витке аппарата, по радио прозвучало сообщение ТАСС: «В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли. По-видимому, нашим современникам суждено быть свидетелями того, как освобожденный и сознательный труд людей нового социалистического общества делает реальностью самые дерзновенные мечты человечества».

Немного иначе написал об этом событии Рэй Брэдбери: «Тот огонек в небе сделал человечество бессмертным. Земля все равно не могла бы оставаться нашим пристанищем вечно, потому что однажды ее может ожидать смерть от холода или перегрева. Человечеству было предписано стать бессмертным, и тот огонек в небе надо мной был первым бликом бессмертия. Я благословил русских за их дерзания…».

Русское слово «спутник» сразу вошло в языки всех народов мира. Аншлаги на первых полосах зарубежных газет тех исторических октябрьских дней 1957 года были полны восхищения подвигом нашей страны. «Величайшая сенсация века», «Воплощенная в жизнь заветная мечта человечества», «Окно во Вселенную открыли Советы», «Эта великая победа является поворотным пунктом в истории цивилизации», «Уже сейчас ясно, что 4 октября 1957 года навеки войдет в анналы истории» — вот некоторые из тогдашних заголовков мировой прессы.


Параметры полета первого спутника:

Первый в истории человечества спутник просуществовал как космическое тело сравнительно недолго — 92 суток, совершив 1440 оборотов вокруг Земли. 21 сутки из космоса шли сигналы первой рукотворной «Луны». Но их «эхо» слышно по сей день. Ведь это было началом великой эпохи практического освоения космоса.


Развитие успеха первого спутника

Запуск первого в мире спутника получил неожиданно огромный мировой резонанс. Вся мировая пресса говорила об этом эпохальном событии. Чтобы закрепить первенство отечественной науки и техники, сразу после запуска первого спутника по личной просьбе главы советского государства Н.С. Хрущева было принято решение о срочной подготовке и запуске нового спутника Земли уже к 7 ноября - в честь 40-летия революции.

Для исполнение этого решения в срок было предложено использовать уже готовые агрегаты других изделий. На специальную раму закрепили герметичную кабину от геофизической ракеты для размещения подопытного животного - в подобных кабинах уже проводились высотные пуски для изучения влияния перегрузок на живые организмы. Также аппарат получил радиопередатчик и отдельно прибор для исследования ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца - получился спутник ПС-2. Чертежей для изготовления спутника не было, детали зачастую делали по эскизам, сборку производили «по месту» с участием конструкторов.

Пуск ракеты Р-7 со вторым спутником был произведён 3 ноября 1957 г. в 7 час 22 мин по московскому времени. Впервые в космическое пространство отправилось высокоорганизованное живое существо — собака Лайка.

США оказалось в роли догоняющей стороны. 6 декабря 1957 года состоялся широко разрекламированный и освещаемый в прямом эфире телевидения старт первого американского спутника. Запуск потерпел полную неудачу - ракета взорвалась прямо на стартовом столе уже через две секунды после отрыва от земли. Первый успешный запуск спутника «Эксплорер-1» массой в 14 кг состоялся в США 31 января 1958 г.

Тем временем наконец пришло время и тяжелого «объекта Д», ставшего «Спутником-3». Первая попытка запуска 27 апреля 1958 г прошла неудачно из-за аварии ракеты-носителя. 15 мая 1958 г состоялся успешный пуск, третий ИСЗ массой 1327 кг вышел на расчетную орбиту, и проработал почти два года.




Ближе к звездам

Сейчас космические полеты это уже не что-то из разряда фантастики. Космос перестал быть тайной за семью печатями, и пусть пока нельзя купить билет на луну или слетать на экскурсию к поясу астероидов, но можно посмотреть, где и как зарождалась космонавтика, побывав в легендарном Центре подготовки космонавтов Звездного городка, пройти отдельные элементы настоящей космической подготовки, испытать на себе, что такое невесомость, и даже проводить космонавтов в космос с космодрома Байконур или встретить в степях Казахстана после удачного выполнения космической миссии.

Космонавтика – молодая наука, но за ней будущее. Ведь не случайно люди с незапамятных времен обращали свой взор к небу: хитроумные конструкции Леонардо да Винчи и смелые теории Галилея оказались не просто фантазией, человечество шло вперед, и вот уже взмывают в небо всепогодные МиГи – чудо технической мысли, менее чем за 9 минут выходят на орбиту пилотируемые корабли, движется по орбите МКС со скоростью 27 700 км/час.

Все это было бы невозможно, если бы человек не верил в свою мечту и не шел к ней, несмотря на все преграды и сложности. Впереди у нас – множество открытий, перед нами открывается бескрайнее космическое пространство, полное загадок. Но чтобы идти вперед, нужно помнить с чего все начиналось. С праздником, дорогие друзья, с юбилеем первого запуска искусственного спутника Земли!

Компания Вежитель предоставляет вам уникальную возможность прикоснуться к космическим тайнам и даже почувствовать себя настоящим космонавтом. Мы предлагаем множество программ на любой вкус, начиная от образовательных экскурсионных туров и заканчивая экстремальными приключениями, такими как полеты на невесомость или истребителях МиГ-29. Подарите себе незабываемое приключение, увидев, как поднимается в небо многотонная ракета или станьте одними из первых, кто встретит космонавтов после возвращения на землю.


Неискушенные любители космоса откроют для себя удивительный и прекрасный мир космических приключений, а фанаты космонавтики смогут узнать много нового и исполнить заветные мечты!