Приветствую вас, мои дорогие читатели! Если ночью посмотреть на небо, то среди миллиона звёзд иногда можно различить яркие светящиеся точки, которые минут за 10 пролетают небосвод. Это спутники. В эпоху освоения космического пространства эти искусственные помощники связывают по сотовой связи и дают возможность смотреть телевизор и слушать радио, кораблям они помогают не заблудиться в бескрайних просторах океанов, для метеорологов они вещают погоду.
А знаете ли вы, какая страна запустила первый искусственный спутник Земли, и в каком году это было? Не все точно знают, что он был отправлен в космос 60 лет назад, и произошло это в 1957 году.
План урока:
Как всё начиналось?
Первым в мире, кто вывел искусственный спутник на земную орбиту в космосе, стал СССР. В то время между Советским Союзом и Америкой шло соревнование, кто первым покорит космическое пространство. Потому перед командой учёных, занимавшихся практической космонавтикой, стояла непростая задача – опередить США и доказать силу советской науки.
История появления искусственных спутников начинается в послевоенные годы в Реактивном институте СССР, где учёные активно занимались конструированием баллистических ракет, проводили испытания, измеряли и улучшали дальность их полёта. В результате работы под руководством Сергея Королёва появилась мощная ракета Р-7 и возникла идея создания искусственного спутника, которого при помощи этой ракеты можно было бы отправить на орбиту.
Первому космическому аппарату дали кодовое имя – ПС-1, что расшифровывается как «простейший спутник 1». Разработанный всего за пару недель, он и впрямь был простейший, так как времени на подготовку более сложного прибора не было – американцы «наступали нам на пятки».
Из чего был сделан первый спутник?
Устроен первый искусственный спутник был довольно просто – в форме шара, сделанного из металла, 58,5 сантиметров в диаметре. У спутника были «рожки» — две антеннки по 2,9 метра и две по 2,4 метра, и каждая пара таких «рожек» располагалась под углом в 70 градусов, «крест-накрест», чтобы радиосигнал от прибора равномерно распространялся в разные стороны.
Если вывинтить 36 болтов, то шар можно было разделить на две половинки, которые открывали всю «начинку»:
- аккумуляторы – они должны были обеспечить бесперебойную работу спутника на протяжении не менее двух недель,
- радиопередатчики, которые должны были передавать сигналы на двух радиочастотах – 20 и 40 МегаГерц, слышимых даже простым радиолюбителям,
- вентилятор, включающийся каждый раз, когда температура начинала превышать 36 градусов, и отключающийся автоматически, когда воздух охлаждался до 20 градусов,
- система управления температурой с датчиками, которые передавали сигнал вентилятору о повышении температуры,
- бортовая электроавтоматика и датчики давления.
Все эти элементы были опутаны электрическими проводами и соединялись в один рабочий механизм. Масса всего спутника составляла 83,6 килограмма.
Начало космической эпохи
Запуск ПС-1 состоялся 4 октября 1957 года при помощи созданной на базе баллистической Р-7 ракеты-носителя «Спутник». Ракета с маленьким серебристым шариком в своей «голове» стартовала с полигона Тюра-Там (впоследствии этот полигон стал всем известным космодромом Байконур) в 22 часа 28 минут по Москве.
Через 295 секунд спутник вышел на земную орбиту на высоте 947 километров, а свой первый голос в виде «Бип! Бип! Бип!», который с нетерпением ждали около радиоприёмников все советские радиолюбители, он подал спустя 314 секунд. Сотни тысяч жителей с изумлением таращились в ночное небо, стараясь отыскать заветную летящую точку.
Из жизни фактов. В силу небольших размеров первый запущенный в космос спутник теоретически нельзя было увидеть невооружённым глазом. Что же тогда видели в небе очевидцы? Говорят, что той яркой точкой было не что иное, как ступень от ракеты-носителя размером значительно больше ПС-1. Она недолгое время летела рядом со спутником и послужила ориентиром. Но летела-то она ведь рядом по соседству, значит — всё по-честному!
ПС-1 за 92 дня своего путешествия совершил 1440 оборотов вокруг Земли, пролетев приблизительно 60 миллионов километров. 4 января 1958 года он потерял скорость и сгорел из-за трения о воздух, когда на обратном пути вошёл в плотные атмосферные слои. Поэтому на выставках сегодня можно видеть лишь воспроизведенные его копии.
Запустили: что дальше?
Полёт первого земного спутника стал отправной точкой для активного освоения космического пространства. Кто бы знал, что после первых сигналов с орбиты станет понятно, что только доли одной секунды разделили успех советской науки и провал запуска ракеты.
Оказывается, что на 16-й секунде полёта «забарахлила» система подачи топлива, потому центральный двигатель отключился раньше, чем рассчитывали. Этого могло бы не хватить, чтобы набрать нужную скорость, ракета бы попросту упала обратно на Землю. Но удача улыбнулась тогда учёным, и Советский Союз по праву стал первым.
Благодаря этому запуску учёные получили важные для них технические сведения дальнейших расчётов траекторий движения ракеты, работе систем, прохождении сигналов. Астрономы вычисляли по изменению скорости движения спутника плотность атмосферы, что раньше сделать никто просто не мог.
Чуть позднее, 3 ноября этого же года СССР отправил в космос второй спутник, оснастив его уже разной аппаратурой и посадив «за руль» командира – собаку Лайку. А дальше больше и больше. Историю покорения космоса вы, наверное, уже читали – от до .
У первого земного спутника есть памятник. Он открыт спустя 50 лет после запуска, в 2007 году, в Королёве.
Теперь вы знаете, как начиналось наше освоение космоса. Сегодня никто уже не задумывается и не удивляется, как работают сложнейшие приборы, как появилась сотовая связь и как мы можем выходить во всемирную сеть Интернет. Для нас это обыденность, появившаяся благодаря трудам советских учёных 60 лет назад.
Давайте теперь посмотрим, как это было.
На этом я с вами прощаюсь, отправляясь за новыми интересными фактами обо всём на свете. Жду вас на страничках «ШколаЛа».
Первый искусственный спутник Земли является одним из величайших достижений науки ХХ века. Тем не менее, как это ни парадоксально, этому большому научному и техническому достижению в значительной степени способствовала холодная война между двумя сверхдержавами: США и Советским Союзом. Запуск первого искусственного спутника Земли также был необходим для развивающейся потребности получения достоверных сведений о верхних слоях атмосферы, возможности передачи радиосигнала с орбиты и т.д.
В начале 1950-х годов как США, так и СССР активно разрабатывали ракеты для космической программы. В частности, в мае 1954 года главный конструктор Сергей Королев встретился с министром обороны СССР и доложил о том, что первый искусственный спутник Земли можно запускать на орбиту. Подобное заявление 29 июля 1955 года было сделано президентом Соединенных штатов Дуайтом Эйзенхауэром, при этом он указал сроки между 1957 и 1958 гг.
В первых числах августа 1955 года Политбюро ЦК КПСС одобрило создание первого спутника Земли. Этот проект возглавлял Королев, а также Василий Рябиков, курировавший испытательные пуски ракеты Р-7. Для запуска был разработан простейший первый спутник Земли с двумя радиомаяками на борту.
Спутник №1 представлял собой 585-миллиметровую сферу, покрытую тепловым экраном, состоящим из алюминия, магния и титана. Он был оснащен четырьмя длинными антеннами, которые были способны передавать простые на поверхность Земли в двух частотах. Первый искусственный спутник Земли также был оборудован тремя серебряно-цинковыми аккумуляторами, которые могли бы работать в течение двух недель. Система контроля температуры представляла собой радиатор с вентилятором, герметичный контур, принудительную систему теплообмена, предназначенную для поддержания стабильной внутренней температуры. Эта система использовала биметаллические тепловые реле в качестве чувствительного элемента. Всякий раз, когда температура становилась выше 36°C, включался вентилятор, а по системе передачи тепла от полушарий циркулировал азот. Когда температура падала ниже 20°C, вентилятор выключался.
Спутник-1 был запущен четвертого октября 1957 года. Спустя 295,4 секунды после запуска первый искусственный спутник Земли был выведен на орбиту. Это был всего лишь третий по счету успешный полет ракеты Р-7, которая была создана для межконтинентального полета с термоядерной Спутник развил первую рассчитанную Ньютоном. Она составляла 7780 м/с. Полный оборот он совершал за 96,2 минуты. Несмотря на то, что его разработали всего за две недели, миссия продолжалась 22 дня, пока не сели аккумуляторы. Радиолюбители со всего мира следили за звуковыми сигналами, передаваемыми спутником. Его можно было наблюдать - как звезду первой величины - даже невооруженным глазом. Сошел спутник с орбиты и сгорел в атмосфере 4 января 1958 года.
Американская общественность и средства массовой информации были настолько удивлены технологическим прорывом СССР, что волна паранойи прокатилась по США. Политическая и общественная реакция на публикацию сообщения ТАСС была неожиданной для СССР. Таким образом, заменив маленьким спутником термоядерную водородную бомбу, Советский Союз одержал значительную политическую и общественную победу.
Спутниковый кризис привел к созданию в США Advanced Research Projects Agency и NASA, а также значительному увеличению государственных расходов на систему образования и проведение научных исследований.
США смогли запустить свой первый искусственный спутник Explorer-1 31 января 1958 года. Это был цилиндрический диаметром 15 см и длиной 203 см с массой 14 кг. Он передавал данные об измерении космических лучей и об уровне радиации в течение 112 дней. Эти данные привели к открытию
С 1957 года на орбиту Земли было запущено около 7000 спутников, большинство из которых уже вышли из строя и представляют реальную помеху для дальнейшего освоения космоса.
Спутник Земли — это любой объект, который движется по искривленному пути вокруг планеты. Луна — это оригинальный, естественный спутник Земли, и есть много искусственных спутников, обычно на близкой орбите к Земле. Путь, по которому проходит спутник, — это орбита, которая иногда принимает форму круга.
Содержание:
Чтобы понять, почему спутники двигаются таким образом, мы должны вернуться к нашему другу Ньютону. существует между любыми двумя объектами во Вселенной. Если бы не эта сила, спутник, движущийся вблизи планеты, продолжал бы двигаться с той же скоростью и в том же направлении — по прямой. Однако этот прямолинейный инерционный путь спутника уравновешен сильным гравитационным притяжением, направленным к центру планеты.
Орбиты искусственных спутников Земли
Иногда орбита искусственного спутника выглядит как эллипс, раздавленный круг, который перемещается вокруг двух точек, известных как фокусы. Применяются те же основные законы движения, за исключением того, что планета находится в одном из фокусов. В результате, чистая сила, применяемая к спутнику, не равномерна по всей орбите, и скорость спутника постоянно изменяется. Он движется быстрее всего, когда он ближе всего к Земле — точка, известная как перигей — и самая медленная, когда она находится дальше всего от Земли — точка, известная как апогей.
Существует множество различных спутниковых орбит Земли. Те, которые получают наибольшее внимание — это геостационарные орбиты, поскольку они неподвижны над определенной точкой Земли.
Орбита, выбранная для искусственного спутника, зависит от ее применения. Например, для прямого вещательного телевидения используется геостационарная орбита. Многие спутники связи также используют геостационарную орбиту. Другие спутниковые системы, такие как спутниковые телефоны, могут использовать низкоземные орбиты.
Аналогичным образом спутниковые системы, используемые для навигации, такие как система Navstar или Global Positioning (GPS), занимают относительно низкую орбиту Земли. Есть также много других типов спутников. От метеорологических спутников, до спутников для исследований. Каждый из них будет иметь свой собственный тип орбиты в зависимости от его применения.
Фактическая выбранная орбита спутника Земли будет зависеть от факторов, включая ее функцию, и от области, в которой она должна служить. В некоторых случаях орбита спутника Земли может достигать 100 миль (160 км) для низкоорбитальной орбиты LEO, в то время как другие могут достигать более 22 000 миль (36000 км), как в случае GEO-орбитальной орбиты GEO.
Первый искусственный спутник земли
Первый искусственный спутник земли был запущен 4 октября 1957 года Советским Союзом и был первым искусственным спутником в истории.
Спутник 1 был первым из нескольких спутников, запущенных Советским Союзом в программе «Спутник», большинство из которых были успешными. Спутник 2 следовал за вторым спутником на орбите, а также первым, чтобы нести животное на борту, суку по имени Лайка. Первый провал потерпел Спутник 3.
Первый спутник земли имел приблизительную массу 83 кг, имел два радиопередатчика (20,007 и 40,002 МГц) и вращался на орбите Земли на расстоянии 938 км от своего апогея и 214 км на своем перигее. Анализ радиосигналов использовался для получения информации о концентрации электронов в ионосфере. Температура и давление были закодированы в течение длительности радиосигналов, которые он излучал, что указывает на то, что спутник не был перфорирован метеоритом.
Первый спутник земли представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см, имеющую четыре длинные и тонкие антенны длиной от 2,4 до 2,9 м. Антенны выглядели как длинные усы. Космический аппарат получил информацию о плотности верхних слоев атмосферы и распространении радиоволн в ионосфере. Приборы и источники электрической энергии были размещены в капсуле, которая также включала радиопередатчики, работающие в 20.007 и 40.002 МГц (около 15 и 7,5 м на длине волны), выбросы были сделаны в альтернативных группах по 0, 3 с продолжительности. Заземление телеметрии включало данные о температуре внутри и на поверхности сферы.
Поскольку сфера была заполнена азотом под давлением, у «Спутника 1» появилась первая возможность обнаружить метеориты, хотя она и не обнаружила. Потеря давления внутри, из-за проникновения на внешнюю поверхность, была отражена в данных о температуре.
Виды искусственных спутников
Искусственные спутники бывают разных видов, форм, размеров и играют разные роли.
- Спутники погоды помогают метеорологам прогнозировать погоду или видеть, что происходит на данный момент. Хорошим примером является геостационарный эксплуатационный экологический спутник (GOES). Эти спутники земли обычно содержат камеры, которые могут возвращать фотографии земной погоды, либо с фиксированных геостационарных положений, либо с полярных орбит.
- Спутники связи позволяют передавать телефонные и информационные разговоры через спутник. Типичные спутники связи включают Telstar и Intelsat. Самой важной особенностью спутника связи является приемоответчик — радиоприемник, который принимает разговор на одной частоте, а затем усиливает его и повторно передает обратно на Землю на другой частоте. Спутник обычно содержит сотни или тысячи транспондеров. Коммуникационные спутники обычно геосинхронны.
- Широковещательные спутники передают телевизионные сигналы от одной точки к другой (аналогично спутникам связи).
- Научные спутники , такие как Космический телескоп Хаббл, выполняют всевозможные научные миссии. Они смотрят на все, от солнечных пятен до гамма-лучей.
- Навигационные спутники помогают кораблям и самолетам перемещаться. Самыми известными являются спутники GPS NAVSTAR.
- Спасательные спутники реагируют на сигналы радиопомех.
- Спутники наблюдения Земли проверяют планету на предмет изменений во всем: от температуры, лесонасаждений, до покрытия ледяного покрова. Самыми известными являются серии Landsat.
- Военные спутники Земли находятся на орбите, но большая часть фактической информации о положении остается секретной. Спутники могут включать ретрансляцию зашифрованной связи, ядерный мониторинг, наблюдение за передвижениями противника, раннее предупреждение о запуске ракет, подслушивание наземных радиолиний, радиолокационную визуализацию и фотографии (с использованием, по сути, больших телескопов, которые фотографируют интересные в военном отношении области).
Земля с искусственного спутника в реальном времени
Изображения земли с искусственного спутника, транслируемое в режиме реального времени НАСА с Международной космической станции. Изображения захватываются четырьмя камерами высокого разрешения, изолированными от низких температур, что позволяет нам чувствовать себя ближе к космосу, чем когда-либо.
Эксперимент (HDEV) на борту МКС был активирован 30 апреля 2014 года. Он установлен на внешнем грузовом механизме модуля Columbus Европейского космического агентства. Этот эксперимент включает несколько видеокамер высокой четкости, которые заключены в корпус.
Совет; поместите плеер в HD и полный экран. Бывают случаи, когда экран будет черным, это может быть по двум причинам: станция проходит через зону орбиты, где она находится ночью, орбита длится приблизительно 90 мин. Либо экран темнеет когда камеры меняются.
Сколько спутников на орбите Земли 2018?
Согласно индексу объектов, запускаемых в космическое пространство, которое ведет Управление Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства (UNOOSA), в настоящее время на орбите Земли около 4 256 спутников, что на 4,39% больше, чем в прошлом году.
221 спутник был запущен в 2015 году, что является вторым по величине за один год, хотя он ниже рекордного количества 240, запущенного в 2014 году. Увеличение числа спутников, вращающихся вокруг Земли, меньше, чем число, запущенное в прошлом году, поскольку спутники имеют ограниченную продолжительность жизни. Большие спутники связи от 15 и более лет, в то время как малые спутники, такие как CubeSat, могут рассчитывать только на срок службы 3-6 месяцев.
Сколько из этих орбитальных спутников Земли работает?
Союз ученых (UCS) уточняет, какие из этих орбитальных спутников работают, и это не так много, как вы думаете! В настоящее время существует только 1 419 оперативных спутников Земли- всего около одной трети из всего числа на орбите. Это означает, что вокруг планеты много бесполезного металла! Вот почему существует большой интерес со стороны компаний, которые смотрят, как они захватывают и возвращают космический мусор, с использованием таких методов, как космические сети, рогатки или солнечные паруса.
Что делают все эти спутники?
Согласно данным UCS, основными целями операционных спутников являются:
- Связь — 713 спутника
- Наблюдение Земли / наука — 374 спутника
- Технологическая демонстрация / разработка с использованием 160 спутников
- Навигация & GPS — 105 спутника
- Космическая наука — 67 спутников
Следует отметить, что некоторые спутники имеют несколько целей.
Кому принадлежат спутники Земли?
Интересно отметить, что в базе данных UCS есть четыре основных типа пользователей, хотя принадлежность 17% спутников у нескольких пользователей.
- 94 спутника, зарегистрированны гражданскими лицами: они как правило, являются учебными заведениями, хотя есть и другие национальные организации. 46% этих спутников имеют цель развитие технологий, таких как наука о Земле и космосе. Наблюдение составляют еще 43%.
- 579 принадлежат коммерческим пользователям: коммерческие организации и государственные организации, которые хотят продавать собранные ими данные. 84% этих спутников сосредоточены на услугах связи и глобального позиционирования; из оставшихся 12% — спутники наблюдения Земли.
- 401 спутник принадлежит государственными пользователями: в основном национальные космические организации, а также другие национальные и международные органы. 40% из них — спутники связи и глобального позиционирования; еще 38% сосредоточено на наблюдении Земли. Из оставшихся — развитие космической науки и техники составляет 12% и 10% соответственно.
- 345 спутника принадлежат военным: здесь снова сосредоточена связь, наблюдения Земли и системы глобального позиционирования, причем 89% спутников имеют одну из этих трех целей.
Сколько спутников у стран
По данным UNOOSA около 65 стран запустили спутники, хотя в базе данных UCS имеется только 57 стран, зарегистрированных с использованием спутников, и некоторые спутники перечислены с совместными / многонациональными операторами. Самые большие:
- США с 576 спутниками
- Китай с 181 спутниками
- Россия с 140 спутниками
- Великобритания указана как имеющая 41 спутник, плюс участвует в дополнительных 36 спутниках, которыми располагает Европейское космическое агентство.
Помните, когда вы смотрите!
В следующий раз, когда вы посмотрите на ночное небо, помните, что между вами и звездами есть около двух миллионов килограммов металла, окружающего Землю!
50 лет запуск первого искусственного спутника Земли (ИСЗ) трактовали как безусловную победу СССР над США в космической гонке. Сегодня мы повзрослели настолько, чтобы более объективно оценить то, что произошло 4 октября 1957 года.
К этой теперь всем известной дате набирала обороты не космическая гонка (она по-настоящему началась только после спутника), а гонка вооружений. До 1957 года США всегда были в ней впереди: сначала в создании атомной бомбы, затем в дальних бомбардировщиках, потом - водородная бомба. После нее масштабы ущерба, который обе страны могли нанести друг другу, становились ужасающе огромными.
И вот дело дошло до спутника. В США не сомневались, что окажутся первыми, как обычно. Спутник, то есть летательный аппарат, способный совершать орбитальный полет вокруг Земли, служил одним из самых надежных индикаторов, указывавших на наличие у страны межконтинентальных баллистических ракет. В совсекретной записке, которую среди других ответственных деятелей подписали М.В. Келдыш и С.П. Королев, говорилось: «Если запуск спутника и выход его на орбиту будут успешными, то сообщение об этом по радио следует произвести через 2-2,5 часа после его запуска, т.е. после того как от координационно-вычислительного центра будут получены надежные данные о прохождении спутником первого полного оборота Земли. Сообщения о дальнейшем движении спутника должны регулярно передаваться по радио.
В случае, если спутник не выйдет на орбиту, но совершит полный оборот вокруг Земли, об этом следует также сообщить, так как этот эксперимент подтвердит возможность попадания ракеты в любую точку земного шара».
Сила тяги и сила права
Еще в 1952 году для президента Г. Трумэна был подготовлен доклад «О проблеме искусственного спутника Земли». В Советском Союзе на уровень высшего государственного руководства вопрос о спутнике был вынесен для принятия политического решения двумя годами позже. Идею создания искусственного спутника Земли С.П. Королев доложил 16 марта 1954 года на совещании у академика М.В. Келдыша. Тот, в свою очередь, получил одобрение этого предложения у президента Академии наук СССР А.Н. Несмеянова. 27 мая 1954 года С.П. Королев обратился к министру вооружения Д.Ф. Устинову с докладной запиской «Об искусственном спутнике Земли», подготовленной М.К. Тихонравовым. В августе 1954 года Совет министров СССР утвердил предложения по проработке научно-теоретических вопросов, связанных с космическим полетом. В начале августа 1955 года заместитель председателя Совета министров СССР М.В. Хруничев, председатель Специального комитета по ракетному и реактивному вооружению В.М. Рябиков и С.П. Королев направляют первому секретарю ЦК КПСС Н.С. Хрущеву и председателю Совета министров СССР Н.А. Булганину записку в связи с заявлением американцев о планах запуска спутника. И уже 8 августа 1955 года на заседании Президиума ЦК КПСС было принято решение «О создании искусственного спутника Земли».
На техническом уровне обе страны двигались почти вровень. Но запуск спутника в США зависел не только от технического успеха - создания ракеты с необходимой силой тяги, но и от результата обсуждения одной из предполагаемых международно-правовых норм.
Еще 28 марта 1955 года Совет национальной безопасности США рекомендовал доложить президенту о целесообразности введения принципа «свободы космического пространства», для того чтобы «при запуске на орбиту малых искусственных спутников создать прецедент для разграничения «национального воздушного пространства» и «международного космического пространства», что могло бы создать нам преимущества в будущем, когда мы будем в состоянии эксплуатировать разведывательные спутники больших размеров». Аргумент был прост: принятием политики, благоприятствующей правовому режиму космического пространства, аналогичному тому, что установлен для открытого моря, Соединенные Штаты могли бы создать прецедент свободного и законного облета различных стран космическими аппаратами США. Поразительно, что такая мощная держава, как США, в разгар холодной войны думала о международно-правовых основаниях для очередных своих военно-политических шагов. Стоит заметить, что Соединенные Штаты полвека назад в этом отношении отличаются от Соединенных Штатов сегодня, когда при выработке и осуществлении внешней политики этой страны право силы доминирует над силой права.
Между тем в Советском Союзе о международно-правовых основах освоения космоса тогда практически не задумывались: до первых публикаций на эту тему в СССР оставался еще год-другой. Если быть точным, первые идеи будущего космического права были высказаны в Советском Союзе еще на рубеже 20-30-х годов ХХ века, но то было лишь предвосхищение космонавтики и будущих ее правовых проблем, сформулированных наиболее проницательными учеными. В 1926 году В.А. Зарзар предположил, что в будущем на определенной высоте будет установлен международный режим космических полетов, который заменит режим государственного суверенитета в воздушном пространстве. В 1933 году Е.А. Коровин выступил с докладом «Завоевание атмосферы и воздушное право». Его позиция была прямо противоположной точке зрения В.А. Зарзара. Государство, считал он, вправе принимать меры защиты своей безопасности независимо от высоты полетов над его территорией. Доклад Е.А. Коровина был опубликован в 1934 году во французском журнале по международному праву. Собственно, в пятидесятых годах для всего мира он являлся единственным доктринальным намеком на то, какую позицию может занять Советский Союз официально по поводу пролета спутника над его территорией.
Уникальная стратегическая игра
В жизни людей и государств постоянно сталкиваются всевозможные интересы, желания и силы. Они обычно принимают форму коллизий, конфликтов, войн. Для рационального анализа таких ситуаций, выбора выигрышной стратегии и прогноза придумали математическую теорию игр. В ней игра - некий набор правил, описывающих формальную структуру состязательной ситуации. Если «игроки» - государства, то согласованные между ними правила - не что иное, как международное право. Коротко говоря, уровень игровой состязательности обратно пропорционален объему правил (права). Но особенность гонки за Первый спутник состояла в том, что «игра» началась прежде , чем для нее были установлены правила. Это уникальная ситуация.
Стратегии «игроков» были следующими:
СССР стремился выиграть игру, не думая о правилах, выиграть технически;
США, участвуя в технической гонке, решили, кроме того, создать свои правила, чтобы с их помощью выигрыш был бы гарантирован.
В начале гонки почти полностью отсутствуют нормы международного права, приложимые к космической деятельности. Но зато высокой, даже опасной степени достигает военно-политическое состязание. Один из прямых путей к снижению опасности войны из космоса - развитие международного космического права. Надо признать, что на государственном уровне первыми это поняли в Соединенных Штатах Америки. Но чтобы избежать международных дискуссий по поводу «свободы космического пространства», администрация президента Эйзенхауэра в тот период запретила правительственным чиновникам какие бы то ни было публичные обсуждения космических полетов. В СССР аналогичный запрет обусловливался соображениями секретности.
Техническая сторона дела все же оставалась главным условием успеха. 5 июля 1957 года директор Центрального разведывательного управления США Аллен Даллес докладывал: «Информация, касающаяся времени запуска первого советского искусственного спутника Земли, отрывочна, и наши специалисты полагают, что ее пока еще недостаточно для утверждения с высокой вероятностью, когда именно спутник будет запущен… В целях престижа и ввиду психологических факторов СССР будет стремиться стать первым в запуске спутника Земли… Русские любят театральность и могли бы выбрать день рождения Циолковского, чтобы осуществить такую операцию, особенно учитывая столетие со дня его рождения…».
Сто лет со дня рождения К.Э. Циолковского исполнялось 17 сентября 1957 года. В этот день С.П. Королев, выступая с докладом, посвященным ученому, в Колонном зале Дома союзов, произнес одну знаменательную фразу: «В ближайшее время с научными целями в СССР и США будут произведены первые пробные пуски искусственных спутников Земли». Он уже знал, что советский спутник будет запущен 6 (!) октября.
22 сентября 1957 года на Тюра-Там (так тогда назывался разъезд, где за два года до этого начал создаваться полигон, который в целях секретности позже в сообщениях ТАСС будут называть Байконуром) привезли ракету и спутник, и началась подготовка к запуску первого ИСЗ.
25 сентября 1957 года в Московском высшем техническом училище им. Баумана открылась юбилейная сессия, посвященная 125-летию училища. Выпускник МВТУ, главный конструктор и член-корреспондент АН СССР С.П. Королев, выступая с докладом, сказал: «Наши задачи заключаются в том, чтобы советские ракеты летали выше и раньше, чем это будет сделано где-либо еще… Наши задачи состоят в том, чтобы первый искусственный спутник Земли был советским, создан советскими людьми».
Впрочем, ничего необычного в этом нет. Подобные подходы существовали и в США: специальный помощник президента Н. Рокфеллер убеждал Д. Эйзенхауэра в том, что для США проигрыш в этой гонке недопустим. Идеология гонки не оставляла иной интерпретации развития событий: Соединенные Штаты либо впереди, либо позади, то есть «выигравшие» или «проигравшие». Это мышление характерно для игры с нулевой суммой, в которой каждый выигрыш одной стороны означает проигрыш другой и наоборот.
Академик Б.В. Раушенбах, один из крупнейших специалистов космической отрасли, соратник С.П. Королева, характеризовал ситуацию как «спортивную». Он вспоминал: «Спортивный характер процесса имел две стороны. Во-первых, все мы, работавшие в области создания космических аппаратов, испытывали эмоции, близкие спортсменам, - прийти первыми к финишу. Ведь одновременно нечто похожее делалось в США, и всем нам хотелось не пропустить вперед наших американских коллег. Это было совершенно искреннее чувство соревновательности. Во-вторых, результаты соревнования имели и политическое значение».
Прочитав лаконичное сообщение, что на 6 октября в Вашингтоне намечен доклад «Спутник над планетой», С.П. Королев обеспокоился, что американцы собираются накануне запустить ИСЗ и объяснять миру смысл достигнутого. Не сумев дозвониться Н.С. Хрущеву, без всякого согласования с политическим руководством в Москве, своей властью прямо на Тюра-Таме сдвинул сроки пуска на 4 октября. Счет шел буквально на дни и часы.
Космическая зоря
Когда ракета уже была готова к старту, Королев спросил начальника полигона: «У вас есть полковой трубач?». Вызвали горниста. Раздалась команда: «Сигнальщик, играть зорю!». И над космодромом (а казалось, над всей планетой) поплыл музыкальный сигнал, возвестивший начало отсчета космической эры человечества. Что думал тогда тот безвестный трубач? Мы не знаем. Но Королев наверняка размышлял о космической судьбе человечества - иначе откуда у него, в самый ответственный момент занятого техническими проблемами, возникло такое поэтичное решение? Возможно, в тот день Королев вообще был единственным в мире человеком, глубоко понимавшим цивилизационный смысл происходящего.
Первые 24 часа после сообщения о советском спутнике атмосфера в Белом доме была совершенно спокойной, пока не стала известна общественная реакция на это событие. Тогда вспомнили, что Эйзенхауэра много раз предупреждали о пропагандистском значении запуска спутника, но он каждый раз отмахивался.
Президент попытался приглушить эффект спутника, но без успеха. Тогда он призвал своих сотрудников не комментировать запуск спутника и тем более не отвечать на вопрос, могут ли США превзойти Советы в космосе. Он не хотел интерпретаций начинающегося освоения космоса как космической гонки!
Генри Киссинджер в своей «Дипло-матии» старается принизить значение произошедшего. Он пишет: «Когда в октябре 1957 года Советы запустили искусственный сателлит - «спутник» - на околоземную орбиту, Хрущев истолковал это, по существу, разовое достижение как доказательство того, что Советский Союз перегоняет демократические страны в научном и военном отношении… Президент Эйзенхауэр оказался чуть ли не в одиночестве, отказываясь разделить всеобщую панику. Будучи военным человеком, он понимал разницу между прототипом и военно-оперативным образцом вооружения».
Эйзенхауэр все прекрасно понимал, но более другого в те дни его интересовали международно-правовые аспекты полета первого искусственного космического объекта. Спутник делал виток за витком, пролетая над территорией многих стран. США внимательно следили за их реакцией. Дипломатических демаршей и протестов в мире почти не последовало. Эйзенхауэр решил обсудить этот примечательный факт с группой своих советников и высших чиновников. «Русские ненамеренно создали для нас хорошую ситуацию для утверждения принципа свободы космического пространства», - пришли к выводу на том совещании, даже обрадовавшись прецеденту.
Выигрыш - общий
Миллионы людей во всем мире выходили на улицу смотреть на ночное небо, чтобы разглядеть рукотворный спутник, и радовались, находя быстро бегущую по небосводу звездочку. На самом деле то был не спутник, сравнительно небольшая поверхность которого отражала слишком мало света, чтобы заметить его невооруженным глазом. Видна была вторая ступень ракеты, которая вышла на ту же орбиту, что и спутник. Запуск спутника сопровождался и другими техническими сбоями. Так, спутник вышел на орбиту ниже расчетной. Но, несомненно, была достигнута очевидная техническая победа. Тысячи лет человек бросал в небо камень, и всегда он возвращался обратно. В тот день он впервые не вернулся. Первая космическая скорость, вычисленная еще Ньютоном, наконец была достигнута. Спутник находился на орбите до 4 января 1958 г., совершив 1440 оборотов вокруг Земли.
Американцы были близки к тому, чтобы запустить спутник первыми, но уровень состязательности для них не перекрывал правовых рамок, которые необходимо было прежде ввести. Например, успешный запуск американского двухступенчатого носителя «Юпитер-С» 20 сентября 1956 года смог состояться только после тщательного обследования его представителем Пентагона на предмет, не скрывается ли под головным обтекателем третья ступень, способная вывести на космическую орбиту какую-нибудь полезную нагрузку. С военно-политической точки зрения, учитывая напряженность международной ситуации, такая требовательность была оправданна.
Спутник вызвал небывалый международный резонанс. Буквально за один день международный статус СССР неимоверно вырос.
Но не менее важным представляется создание правил космической игры, честь инициирования которых, безусловно, принадлежит США. Таким образом, запуск первого спутника оказался общим выигрышем.
Соединенные Штаты хотели выиграть гонку, а выиграли в том, что в дальнейшем игра пошла по их правилам.
СССР выиграл гонку технически, но вынужден был согласиться с правилами игры.
Общий выигрыш США и СССР состоял в осознании необходимости перехода к мышлению «игры с ненулевой суммой», что не сразу, но все же произошло.
Человечество тоже оказалось в выигрыше: для тех, кто шел следом, были созданы и правила космического поведения, и технический плацдарм.
Мы давно привыкли, что живем в эпоху освоения космоса. Однако, наблюдая сегодня за огромными многоразовыми ракетами и космическими орбитальными станциями многие не осознают, что первый запуск космического аппарата состоялся не так давно – всего 60 лет назад.
Кто запустил первый искусственный спутник Земли? – СССР. Этот вопрос имеет большое значение, так как это событие дало начало так называемой космической гонке между двумя сверхдержавами: США и СССР.
Как назывался первый в мире искусственный спутник Земли? – так как подобные аппараты ранее не существовали, советские ученые посчитали, что название «Спутник-1» вполне подходит для данного аппарата. Кодовое обозначение аппарата – ПС-1, что расшифруется как «Простейший Спутник-1».
Внешне спутник имел довольно незамысловатый вид и представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см к которой были прикреплены крест-накрест две изогнутые антенны, позволяющие устройству равномерно и во всех направлениях распространять радиоизлучение. Внутри сферы, сделанной из двух полусфер, скрепленных 36 болтами, располагались 50-киллограмовые серебряно-цинковые аккумуляторы, радиопередатчик, вентилятор, термостат, датчики давления и температуры. Общая масса устройства составила 83,6 кг. Примечательно, что радиопередатчик вещал в диапазоне 20 МГц и 40 МГц, то есть следить за ним могли и обычные радиолюбители.
История создания
История первого космического спутника и космических полетов в целом начинается с первой баллистической ракеты – Фау-2 (Vergeltungswaffe-2). Ракета была разработана известным немецким конструктором — Вернером фон Брауном в конце Второй мировой войны. Первый тестовый запуск прошел в 1942-м году, а боевой – 1944-м., всего было выполнено 3225 запусков в основном по территории Великобритании. После войны Вернер фон Браун сдался армии США, в связи с чем возглавил Службу проектирования и разработки вооружения в США. Еще в 1946-м году немецкий ученый представил Минобороны США доклад «Предварительная конструкция экспериментального космического корабля, вращающегося вокруг Земли», где отметил, что в течение пяти лет может быть разработана ракета, способная вывести на орбиту подобный корабль. Однако финансирование проекта не было одобрено.
13-го мая 1946-го года Иосиф Сталин принял постановление о создании ракетной отрасли в СССР. Главным конструктором баллистических ракет был назначен Сергей Королев. Следующие 10 лет учеными были разработаны межконтинентальные баллистические ракеты Р-1, Р2, Р-3 и др.
В 1948-м году ракетный конструктор Михаил Тихонравов провел доклад для научных кругов о составных ракетах и результатах расчетов, согласно которым разрабатываемые 1000-киллометровые ракеты могут достигать больших расстояний и даже вывести на орбиту искусственный спутник Земли. Однако, подобное заявление подверглось критике и не было воспринято всерьез. Отдел Тихонравова в НИИ-4 был расформирован в связи с неактуальными работами, однако позже усилиями Михаила Клавдиевича вновь собран в 1950-м году. Тогда Михаил Тихонравов уже прямо заговорил о миссии по выводу спутника на орбиту.
Модель спутника
После создания баллистической ракеты Р-3 на презентации были представлены ее возможности, согласно которым ракета была способна не только поражать цели на расстоянии 3000 км, но и вывести спутник на орбиту. Так к 1953-му году ученым все же удалось убедить высшее руководство в том, что вывод орбитального спутника возможен. А у руководителей вооруженных сил возникло понимание перспективности разработки и запуска искусственного спутника Земли (ИСЗ). По этой причине в 1954-м году было принято постановление о создании отдельной группы в НИИ-4 с Михаилом Клавдиевичем, которая занималась бы проектированием спутника и планированием миссии. В том же году группа Тихонравова представила программу освоения космоса, от запуска ИСЗ, до высадки на Луну.
В 1955-м году делегация политбюро во главе Н. С. Хрущевым посетила Ленинградский металлический завод, где было окончено строительство двухступенчатой ракеты Р-7. Впечатление делегации вылилось в подписание постановления о создании и выводе на земную орбиту спутника в ближайшие два года. Проектирование ИСЗ началось в ноябре 1956-го года, а в сентябре 1957-го года «Простейший Спутник-1» успешно прошел испытания на вибростенде и в термокамере.
Однозначно на вопрос «кто изобрел Спутник-1?» — ответить нельзя. Разработка первого спутника Земли происходила под руководством Михаила Тихонравова, а создание ракеты-носителя и вывод спутника на орбиту – под началом Сергея Королева. Однако над обоими проектами трудилось немалое число ученых и научных сотрудников.
История запуска
В феврале 1955-го года высшее руководство утвердило создание Научно-исследовательского испытательного полигона №5 (позже Байконур), который должен был располагаться в Казахстанской пустыне. На полигоне проводились испытания первых баллистических ракет типа Р-7, но по результатам пяти опытных запусков стало ясно, что массивная головная часть баллистической ракеты не выдерживает температурной нагрузки и требует доработки, что займет около полугода. По этой причине С. П. Королев запросил от Н. С. Хрущева две ракеты для экспериментального запуска ПС-1. В конце сентября 1957-го года на Байконур прибыла ракета Р-7 с облегченной головой частью и переходом под спутник. Была снята лишняя аппаратура, в результате чего масса ракеты была уменьшена на 7 тонн.
2-го октября С. П. Королев подписал приказ о летных испытаниях спутника и направил уведомление о готовности в Москву. И хотя от Москвы не пришло никаких ответов, Сергей Королев решил произвести вывод ракеты-носителя «Спутник» (Р-7) с ПС-1 на стартовую позицию.
Причина, по которой руководство потребовало вывод спутника на орбиту именно в этот период заключается в том, что с 1 июля 1957 по 31 декабря 1958 проводился так называемый Международный геофизический год. Согласно нему, в указанный период 67 стран совместно и по единой программе проводили геофизические исследования и наблюдения.
Дата запуска первого искусственного спутника — 4 октября 1957-й год. Кроме того, в тот же день проходило открытие VIII международного конгресса астронавтики в Испании, Барселона. Руководители космической программы СССР не раскрывались общественности по причине секретности проводимой работы, о сенсационном запуске спутника конгрессу сообщил академик Леонид Иванович Седов. Поэтому именно советского физика и математика Седова мировая общественность долго считала «отцом Спутника».
История полета
В 22:28:34 по московскому времени произошел запуск ракеты со спутником с первой площадки НИИП № 5 (Байконур). Спустя 295 секунд центральный блок ракеты и спутник были выведены на эллиптическую орбиту Земли (апогей – 947 км, перигей – 288 км). Еще через 20 секунд ПС-1 отделился от ракеты и подал сигнал. Это были повторяющиеся сигналы «Бип! Бип!», которые ловили на полигоне 2 минуты, до тех пор, пока «Спутник-1» не скрылся за горизонтом. На первом витке аппарата вокруг Земли Телеграфное агентство Советского Союза (ТАСС) передало сообщение об успешном запуске первого в мире ИСЗ.
После приема сигналов ПС-1 начали поступать подробные данные об аппарате, который, как оказалось, был близок к тому, чтобы не достичь первой космической скорости и не выйти на орбиту. Причиной этому послужил непредвиденный отказ системы управления подачи топлива, из-за чего один из двигателей запаздывал. От неудачи отделяли доли секунды.
Однако, ПС-1 все же успешно достиг эллиптической орбиты, по которой двигался в течение 92-х дней, при этом выполнил 1440 оборотов вокруг планеты. Радиопередатчики аппарата работали на протяжении первых двух недель. Что стало причиной гибели первого спутника Земли? — Потеряв скорость о трение атмосферы, «Спутник-1» начал снижаться и полностью сгорел в плотных слоях атмосферы. Примечательно, что многие могли наблюдать некий блестящий объект, движущийся по небу в тот период. Но без специальной оптики блестящий корпус спутника нельзя было заметить, и на самом деле этим объектом была вторая ступень ракеты, которая также вращалась на орбите, вместе со спутником.
Значение полета
Первый запуск искусственного спутника Земли в СССР произвел небывалый подъем гордости за свою страну и сильный удар по престижу США. Отрывок из публикации «Юнайтед пресс»: «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США. Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию…». И несмотря на ошибочные представления о технической отсталости СССР, первым спутником Земли стал именно советский аппарат, к тому же его сигнал мог отслеживаться любым радиолюбителем. Полет первого спутника Земли ознаменовал начало космической эры и запустил космическую гонку между Советским Союзом и США.
Спустя всего 4 месяца, 1-го февраля 1958-го года США запустили свой спутник «Эксплорер-1», который был собран командой ученого Вернера фон Брауна. И хотя он был в несколько раз легче ПС-1 и содержал 4,5 кг научной аппаратуры, он все же был вторым и уже не так повлиял на общественность.
Научные результаты полёта ПС-1
Запуск данного ПС-1 преследовал несколько целей:
- Тестирование технической способности аппарата, а также проверка расчетов, принятых для успешного запуска спутника;
- Исследование ионосферы. До запуска космического аппарата радиоволны, посланные с Земли, отражались от ионосферы, исключая возможность ее изучения. Теперь же ученые смогли начать исследование ионосферы посредством взаимодействия радиоволн, излучаемых спутником из космоса и идущих через атмосферу к поверхности Земли.
- Расчет плотности верхних слоев атмосферы при помощи наблюдения за темпом замедления аппарата вследствие трения об атмосферу;
- Исследование влияния космического пространства на аппаратуру, а также определения благоприятных условий для работы аппаратуры в космосе.
Слушать звук Первого спутника
И хотя на спутнике не было никакой научной аппаратуры, слежение за его радиосигналом и анализ его характера давал много полезных результатов. Так группа ученых из Швеции проводила измерения электронного состава ионосферы, опираясь на эффект Фарадея, гласящий об изменении поляризации света при прохождении его через магнитное поле. Также группа советских ученых из МГУ разработала методику наблюдения за спутником с точным определением его координат. Наблюдение за данной эллиптической орбитой и характером ее поведения позволили определить плотность атмосферы в области орбитальных высот. Неожиданно повышенная плотность атмосферы в указанных областях подтолкнула ученых к созданию теории торможения спутников, что внесло свою лепту в развитие космонавтики.
Видео о первом спутнике.
Загрузка...