Россия открыла космическую эру человечества: с космодрома «Байконур» запущен первый спутник Земли!

Спутник-1 – первый искусственный спутник Земли, советский космический аппарат, запущенный на орбиту 4 октября 1957 года. Кодовое обозначение спутника – ПС-1 (Простейший Спутник-1). Запуск осуществился с 5-го научно-исследовательского полигона министерства обороны СССР «Тюра-Там» (получившего впоследствии открытое наименование космодром «Байконур») на ракете-носителе «Спутник», созданной на базе межконтинентальной баллистической ракеты Р-7.

Над созданием искусственного спутника Земли, во главе с основоположником практической космонавтики С. П. Королевым, работали ученые М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, Н. С. Лидоренко, Г. Ю. Максимов, В. И. Лапко, Б. С. Чекунов, А. В. Бухтияров и многие другие.

Дата запуска считается началом космической эры человечества, а в России отмечается как памятный день Космических войск.

Длительная и кропотливая работа

Полету первого спутника предшествовала длительная работа советских ракетных конструкторов во главе с Сергеем Королевым.

В 1931 году в СССР была создана Группа изучения реактивного движения, занимавшаяся конструированием ракет, в которой работали, в частности, Цандер, Тихонравов, Победоносцев, Королев. В 1933 году эта группа была преобразована в Реактивный институт, продолживший работы по созданию и совершенствованию ракет.

В январе 1954 года состоялось совещание главных конструкторов, на котором и были разработаны основные принципы компоновки ракеты и наземного стартового оборудования.

20 мая 1954 г. правительство выдало постановление о разработке двухступенчатой межконтинентальной ракеты Р-7. А уже 27 мая Королев направил докладную министру оборонной промышленности Д. Ф. Устинову о разработке ИСЗ и возможности его запуска с помощью будущей ракеты Р-7. Теоретическим обоснованием для такого письма была серия научно-исследовательских работ «Исследования по вопросам создания искусственного спутника Земли», которая была проведена в 1950–1953 годах в НИИ-4 Министерства обороны под руководством М. К. Тихонравова.

Разработанный проект ракеты новой компоновки 20 ноября 1954 г. был одобрен Советом министров СССР. Необходимо было в кратчайшие сроки решить множество новых задач, в которые входили, кроме разработок и строительства самой ракеты, выбор места для стартового полигона, постройка стартовых сооружений, ввод в строй всех необходимых служб и оборудование наблюдательными пунктами всей 7000-километровой трассы полета.

Первый комплекс ракеты Р-7 был построен и испытан в течение 1955–1956 годов на Ленинградском металлическом заводе, одновременно, в соответствии с постановлением правительства от 12 февраля 1955 г. началось строительство НИИП-5 в районе станции Тюра-Там. Когда первая ракета в заводском цеху была уже в сборе, завод посетила делегация основных членов политбюро во главе с Н. С. Хрущевым. Ракета оказала потрясающее впечатление не только на советское руководство, но и на ведущих ученых.

История запуска

В начале марта 1957 года первая ракета Р-7 №М1–5 доставлена на техническую позицию полигона, а 5 мая вывезена на стартовую площадку № 1. Подготовка к пуску длилась неделю, на восьмой день началась заправка. Пуск состоялся 15 мая в 19:00 по местному времени. Старт прошел нормально, но на 98-й секунде полета произошел сбой в работе одного из боковых двигателей, еще через 5 сек все двигатели автоматически отключились, и ракета упала в 300 км от старта. Причиной аварии было возникновение пожара в результате разгерметизации топливной коммуникации высокого давления.

Вторая ракета, Р-7 № 6Л подготовлена с учетом полученного опыта, но запустить ее не удалось вовсе. 10–11 июня делались многократные попытки пуска, но в последние секунды срабатывала защитная автоматика. Выяснилось, что причиной была неправильная установка клапана азотной продувки и замерзание главного кислородного клапана. 12 июля пуск ракеты Р-7 №М1–7 снова прошел неудачно, эта ракета пролетела всего 7 километров. Причиной на этот раз стало замыкание на корпус в одном из приборов системы управления, в результате чего прошла ложная команда на рулевые двигатели, ракета значительно отклонилась от курса и была автоматически остановлена.

Наконец, 21 августа 1957 г. осуществился успешный запуск, ракета № 8Л нормально прошла весь активный участок полета и достигла заданного района – полигона на Камчатке. Головная часть ее полностью сгорела при входе в плотные слои атмосферы, несмотря на это 27 августа ТАСС сообщило о создании в СССР межконтинентальной баллистической ракеты.

7 сентября осуществлен второй полностью успешный полет ракеты, но головная часть снова не выдержала температурной нагрузки, и Королев вплотную занялся подготовкой к космическому запуску.

«Итак, по результатам летных испытаний пяти ракет было очевидно, что она может летать, но головная часть требует радикальной доработки. Это потребует, по расчетам оптимистов, не менее полугода. Разрушение головных частей открыло дорогу для пуска первого простейшего спутника. С. П. Королев получил согласие Н. С. Хрущева на использование двух ракет для экспериментального пуска простейшего спутника», – писал академик РАН Борис Евсеевич Черток, выдающийся советский и российский ученый-конструктор, один из ближайших соратников С. П. Королева.

Проектирование простейшего спутника началось в ноябре 1956 года, а в начале сентября 1957 г. ПС-1 прошел окончательные испытания на вибростенде и в термокамере. Спутник был разработан как очень простой аппарат с двумя радиомаяками для проведения траекторных измерений. Диапазон передатчиков простейшего спутника был выбран так, чтобы слежение за спутником могли осуществлять радиолюбители.

22 сентября в Тюра-Там прибыла ракета Р-7 № 8К71 ПС (изделие Ml-ПС «Союз»). По сравнению со штатными, она была значительно облегчена: массивная головная часть заменена переходом под спутник, снята аппаратура системы радиоуправления и одна из систем телеметрии, упрощена автоматика выключения двигателей; масса ракеты в результате была уменьшена на 7 тонн.

2 октября Королевым был подписан приказ о летных испытаниях ПС-1 и направлено в Москву уведомление о готовности. В пятницу, 4 октября, в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени (19 часов 28 минут 34 секунды по Гринвичу) был совершен успешный запуск. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. На 314,5 секунде после старта произошло отделение спутника, и он подал свой голос. «Бип! Бип!» – так звучали его позывные. На полигоне их ловили 2 минуты потом спутник ушел за горизонт. Люди на космодроме выбежали на улицу, кричали «Ура!», качали конструкторов и военных.

Еще на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «…В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли…»

7440 оборотов вокруг Земли

Корпус спутника состоял из двух полусфер диаметром 58 см из алюминиевого сплава со стыковочными шпангоутами, соединенными между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивала резиновая прокладка. В верхней полуоболочке располагались две антенны, каждая из двух штырей по 2,4 м и по 2,9 м. Так как спутник был неориентирован, то четырехантенная система давала равномерное излучение во все стороны.

Внутри герметичного корпуса были размещены: блок электрохимических источников (серебряно-цинковые аккумуляторы массой около 50 кг); радиопередающее устройство; вентилятор; термореле и воздуховод системы терморегулирования; коммутирующее устройство бортовой электроавтоматики; датчики температуры и давления; бортовая кабельная сеть. Масса: 83,6 кг.

Спутник летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн км), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник потерял скорость, вошел в плотные слои атмосферы и сгорел вследствие трения о воздух.

Спутник имел большое политическое значение!

Официально «Спутник-1», как и «Спутник-2», Советский Союз запускал в соответствии с принятыми на себя обязательствами по Международному геофизическому году. Спутник излучал радиоволны на двух частотах 20,005 и 40,002 МГц в виде телеграфных посылок длительностью 0,3 с, это позволяло изучать верхние слои ионосферы, ведь до запуска первого спутника можно было наблюдать только за отражением радиоволн от областей ионосферы, лежащих ниже зоны максимальной ионизации ионосферных слоев.

Спутник имел большое политическое значение. Его полет увидел весь мир, излучаемый им сигнал мог услышать любой радиолюбитель в любой точке земного шара. Журнал «Радио» заблаговременно опубликовал подробные рекомендации по приему сигналов из космоса[136]. Это шло вразрез с представлениями о технической отсталости Советского Союза. Запуск первого спутника нанес по престижу США сильный удар. «Юнайтед пресс» сообщило: «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США. Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию…». В американской прессе «Спутник-1» часто упоминается как «Red Moon». В США запуск первого искусственного спутника «Эксплорер-1» был осуществлен командой немецкого ученого, вывезенного американцами из поверженной Германии, Вернера фон Брауна 1 февраля 1958 года. Хотя спутник нес 4,5 кг научной аппаратуры, а 4-я ступень являлась частью его конструкции и не отстыковывалась, масса его была в 6 раз меньше ПС-1–13,37 кг. Это стало возможным благодаря использованию транзисторов.

Интересно мнение знаменитого фантаста Рэя Бредбери о тех событиях, написавшего:

«В ту ночь, когда Спутник впервые прочертил небо, я (…) глядел вверх и думал о предопределенности будущего. Ведь тот маленький огонек, стремительно двигающийся от края и до края неба, был будущим всего человечества. Я знал, что хотя русские и прекрасны в своих начинаниях, мы скоро последуем за ними и займем надлежащее место в небе (…). 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 и предвосхитил создание НАСА президентом Эйзенхауэром вскоре после этих событий».

Самые интересные факты, связанные со спутником:

• Расчеты траектории вывода на орбиту Спутника-1 сначала проводились на электромеханических счетных машинах, по устройству аналогичных арифмометрам. Только для последних этапов расчетов применили ЭВМ БЭСМ-1. (Из воспоминаний Г. М. Гречко)

• День запуска первого искусственного спутника Земли совпал с открытием очередного международного конгресса по астронавтике в Барселоне. Академик Леонид Иванович Седов сделал сенсационное объявление о выводе на орбиту Спутника-1. Так как руководители советской космической программы, в силу секретности проводимой работы, были неизвестны в широких кругах, именно Леонид Иванович Седов стал известен мировой общественности как «отец Спутника»[137].

• Первыми смогли нанести на карту звездного неба траекторию полета Спутника-1 наблюдатели из Лаборатории космических исследований Ужгородского национального университета, основанной 4 октября 1957 года. Наблюдения Спутника-1 начались там 6 октября 1957 года.

• Сложившееся изображение первого спутника с направленными назад антеннами, хотя и обладает визуальной стремительностью, неправильно. Это положение антенн – транспортное, чтобы спутник уместился в обтекателе ракеты. После выхода из обтекателя антенны раскрываются перпендикулярно поверхности шара, чтобы обеспечить лучшую передачу. Так что в космосе Спутник-1 выглядел крестообразным.

• В честь начала космической эры человечества в 1964 году в Москве на проспекте Мира был открыт 99-метровый обелиск «Покорителям космоса».

• В честь 50-летия запуска Спутника-1,4 октября 2007 года в городе Королеве на проспекте Космонавтов был открыт памятник «Первому искусственному спутнику Земли».

• Запуском первого спутника Земли было положено начало сложной работы по созданию надежных космических кораблей, в итоге обеспечивающих безопасный полет человека в космос.