ЗАПУСК ПЕРВОГО ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА ЗЕМЛИ
В середине XX в. началась новая, космическая эра в истории человечества. Звездное небо, бесконечная Вселенная, которые манили людей многие тысячелетия, стали ближе. Человек сделал шаг из своей земной колыбели, и перспективы его движения к другим мирам уже не кажутся фантастикой.
Разработкой космической теории давно занимались как в Советском Союзе, так и в других странах. Признанными классиками в теории ракетной техники и космонавтики стали Циолковский, Цандер, Кондратюк, которые сделали соответствующие расчеты задолго до первых полетов в космос. После окончания Второй мировой войны космическим исследованиям в ведущих державах придавали особое значение. Естественно, не в последнюю очередь политиков интересовала военная сторона дела, перспектива установления своей гегемонии с помощью космического оружия. На разработку ракетной и космической техники были брошены лучшие научные силы США и СССР. В Советском Союзе руководителем космических программ стал специалист по ракетным системам Сергей Королев.
В первый раз вопрос о создании искусственного спутника Земли в СССР был поставлен в декабре 1953 г. при подготовке проекта по межконтинентальной баллистической ракете Р-7. Предлагалось «организовать в НИИ-88[1] научно-исследовательский отдел с задачей разработки проблемных заданий совместно с Академией наук в области полета на высотах порядка 500 и более км, а также разработки вопросов, связанных с созданием искусственного спутника Земли и изучением межпланетного пространства с помощью изделия».
Эта задача рассматривалась в ОКБ Королева не как разовая, а с расчетом на создание специального направления в развитии ракетостроения. 16 марта 1954 г. состоялось совещание у директора Реактивного научно-исследовательского института (НИИ-1) Мстислава Келдыша, на котором был определен круг научных задач института. С помощью спутника ученые намеревались получить данные об ионосфере, сведения о первичном космическом излучении, наблюдать за ультрафиолетовой частью спектра звезд и Солнца, проверить некоторые следствия общей теории относительности и др. Намечались эксперименты с животными для изучения их поведения в условиях длительного отсутствия силы тяжести, а впоследствии и выведение на орбиту человека.
Но главным был вопрос, о котором не упоминали, но о котором все думали: кто же первым покорит космос — СССР или США?
Для отработки тактико-технических характеристик межконтинентальной ракеты, запуска искусственных спутников Земли, выполнения научно-исследовательских и экспериментальных работ по тематике ракетно-космической техники в феврале 1955 г. в Казахстане, в районе поселка Тюра-Там (Байконур), началось строительство полигона.
Постановление Совмина о работах по искусственному спутнику Земли было подписано 30 января 1956 г. Предусматривалось создание в 1957–1958 гг. на базе ракеты Р-7 неориентированного спутника (объект Д) весом 1000–1400 кг. Устанавливался срок первого пробного пуска объекта Д — 1957 г. По ходу подготовки к запуску упрощались задачи и сама конструкция спутника, уменьшался его вес.
К июлю 1956 г. был готов эскизный проект искусственного спутника Земли. Стремление осуществить первый пуск спутника как можно быстрее, накладывало жесткие ограничения на техническую оснащенность эксперимента. Из-за таких вынужденных ограничений приходилось рассчитывать всего на 7–10 суток полезной работы спутника при теоретическом времени существования от 2 до 12 недель, ограничить объем получаемой информации и не надеяться на достаточную точность измерений орбиты.
Разработчики назвали аппарат Простейшим спутником — ПС-1. Он был сферической формы и оснащен радиопередатчиками, весил 83,6 кг. Контейнер был сделан из двух полуоболочек, соединенных болтами, а между ними для обеспечения герметичности была установлена прокладка из специальной резины, не терявшей своей эластичности в космосе. Аппаратура, смонтированная на раме, состояла из двух передатчиков, работавших на разных частотах: для их питания использовались химические батареи. Внутри контейнер заполнили азотом, специальный вентилятор поддерживал циркуляцию азота в условиях невесомости. Установленные на спутнике датчики контролировали давление и температуру в контейнере и через радиопередающую аппаратуру посылали данные на Землю.
Не все конструкторы и руководители государства поддерживали идею срочных работ по спутнику. Им казалось, что гораздо важнее доработать ракету Р-7. Но Королев настойчиво указывал на важность проекта, в частности, постоянно напоминал, что США стараются всеми силами добиться приоритета в этой области. Так, в сентябре 1956 г. США сделали попытку запустить на базе Патрик, штат Флорида, трехступенчатую ракету со спутником на борту.
21 августа 1957 г. Р-7 впервые полностью выполнила намеченный план полета. 4 октября 1957 г. в 22 часа 28 минут по московскому времени ракета с первым искусственным спутником Земли стартовала с Байконура. Через 295,4 с после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 т были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км, время обращения вокруг Земли — 96,2 минут. На 315-й секунде после старта, искусственный спутник Земли отделился от второй ступени ракеты-носителя и своим знаменитым «бип-бип» возвестил начало новой эры. Спутник совершил 1440 оборотов вокруг Земли и прекратил свое существование 4 января 1958 г.
Информация о запуске стала мировой сенсацией. Само русское слово «спутник» вошло в словари. Американцы были шокированы. А уже 3 ноября СССР вывел на орбиту второй спутник — с собакой Лайкой на борту. 1-й, 2-й и 3-й советские спутники позволили получить ряд сведений фундаментального значения: о высотном ходе и вариациях плотности, температуре и химическом составе верхней атмосферы Земли, распределении электронной концентрации в ионосфере, наличии и особенностях пространственно-временной структуры в распределении заряженных частиц, захваченных геомагнитным полем. Результаты, полученные с помощью первых искусственных спутников Земли, легли в основу представлений о физике околоземного космического пространств.
[1] Главное предприятие по разработке жидкостных баллистических ракет дальнего действия и зенитных управляемых ракет.