Первый искусственный спутник Земли

Общее научное руководство и обеспечение  аппаратурой для научных исследований космического пространства возлагалось  на АН СССР, разработка самого спутника — на ОКБ-1 (во главе с Королевым) проведение экспериментальных пусков — на Министерство обороны.

Когда было подписано это постановление, Королев и его основные заместители находились на полигоне Капустин Яр. Готовили к испытаниям ракету Р-5М с реальным ядерным зарядом. И 2 февраля 1956г. это произошло: взрыв произошел в пустынной степи, на расстоянии 1200 км от старта. Вскоре ракета Р-5М с атомной боеголовкой была принята на вооружение.

К июлю 1956г. был закончен проект первого ИСЗ, определен состав научных задач, включающих измерение ионного состава пространства, корпускулярного излучения Солнца, магнитных полей, космических лучей, теплового режима спутника, торможения его в верхних слоях атмосферы, продолжительности существования на орбите, точности определения координат и параметров орбиты и т.д. На спутнике устанавливали аппаратуру командной радиолинии для управления с планеты и бортовой комплекс обработки команд для подключения научных сведений и передачи результатов измерений по телеметрическому каналу. На Земле возводили комплекс средств, обеспечивающих получение нужной информации.

К концу 1956г. выяснилось, что сроки создания ИСЗ буду сорваны из-за трудностей изготовления надежной научной аппаратуры. Тем не менее, проект «Объекта Д» был одобрен спецкомитетом Совета Министров СССР. А ранее, 12 февраля 1955г. в полупустыне, в районе станции Тюратам, силами армии под командованием генерала Шубникова началось строительство научно-исследовательского и испытательного полигона № 5 (с 1961г. это место известно как космодром Байконур).   

В течение 1955-1956гг. было закончено изготовление первого технологического комплекса ракеты Р-7, проведены ее испытания на Ленинградском металлическом заводе совместно с реальной стартовой системой. На огневых стендах под Загорском начали огневые испытания отдельных блоков ракеты. Под руководством Н. Пилюгина проводили моделирование и комплексную отработку системы управления.

14 января 1957г. Совет Министров СССР утвердил программу летных испытаний ракет Р-7. И первая технологическая «примерочная» ракета уже в январе была отправлена в Тюратам на полигон.

В сборочном  цехе завода ракета казалась фантастическим сооружением. Королев пригласил сюда Первого секретаря ЦК КПСС, Председателя Совета Министров СССР Никиту Хрущева. Он приехал с основными членами Политбюро ЦК. Ракета их потрясла. Да и не только их. Главный идеолог водородной бомбы академик Андрей Сахаров в своих воспоминаниях писал: «Мы считали, что у нас большие масштабы, но там увидели нечто на порядок большее. Поразила огромная, видная невооруженным глазом, техническая культура, согласованная работа сотен людей высокой квалификации и их почти будничное, но очень деловое отношение к тем фантастическим вещам, с которыми они имели дело…».

Тем временем Королев, убедившийся в срыве  сроков по изготовлению первого ИСЗ  в варианте космической лаборатории, вышел в Правительство с предложением: «Имеются сообщения о том, что в связи с Международным физическим годом США намерены в 1958 г. запустить ИСЗ. Мы рискуем потерять приоритет. Предлагаю вместо сложной лаборатории «Объекта Д» вывести в космос простейший спутник». Его предложение было принято — началась подготовка запуска простейшего спутника «ПС».

В феврале 1957г. достройка полигона шла полным ходом. Возводили жилой городок на берегу Сырдарьи. Почти закончили монтажно-испытательный корпус для подготовки ракет. Но самое грандиозное сооружение — стартовая позиция площадка № 1 — еще не закончили. От железнодорожной станции прокладывали бетонную трассу, железнодорожную ветвь, ставили мачты высоковольтной передачи. К строителям на стартовой позиции шли вереницы самосвалов с жидким бетоном, грузовики со стройматериалами, крытые фургоны с солдатами-строителями.

Первая  Р-7 (заводской номер М1-5) прибыла на техническую позицию полигона в начале марта 1957г. Начались длительные проверки блоков, устранение замечаний, доработки бортовых и наземных устройств, отработка эксплуатационной документации. В апреле успешно закончили огневые стендовые испытания блоков и всего пакета в целом. И на заседании Государственной комиссии Королев доложил о работе, проделанной при подготовке, и параметры первой ракеты для летных испытаний. Он говорил: начальная масса ее, полностью заправленной, составит 280 т, головная часть с имитатором полезного груза будут весить 5,5 г. Масса заправляемых компонентов — жидкий кислород, керосин, перекись водорода, сжатый азот — 253 т. Скорость на момент выключения двигателя второй ступени при стрельбе на полную дальность должна достичь 6385 м/с, однако пуск будет проведен лишь на 6314 км по полигону на Камчатке. Конкретные данные для настройки системы управления будут рассчитаны отдельно. Одной из главных задач является проверка взаимной динамики ракеты и стартового устройства, а также устойчивости движения, хотя расчетная заданная точность (±8 км) для первых пусков не гарантируется.

5 мая  1957г. Р-7 вывезли на стартовую позицию — площадку № 1. Заправка началась на восьмой день. Сам пуск был назначен на 15 мая. Управление последними операциями и пуском производили из главного пультового помещения, снабженного двумя морскими перископами. Отдельная большая комната предназначалась для членов госкомиссии, вторая — для инженеров-консультантов («скорой технической помощи»). Еще в одной из подземных комнат размещалась контрольная аппаратура управления заправкой, стартами и механизмами. Информация о состоянии бортовых систем отражалась на транспарантах главного пульта и транслировалась в бункер связи с измерительного пункта, который принимал излучение трех бортовых телеметрических систем, установленных на ракете. У боевых перископов управления пуском находились заместитель Королева по испытаниям Л. Воскресенский и начальник испытательного управления полигона подполковник Е. Осташев. Он отдавал последние пусковые команды.  

Все произошло  в 19.00 по местному времени. По визуальным наблюдениям и последующим обработкам телеметрической информации ракета со старта ушла нормально.

«Зрелище, потрясающее воображение» — говорили потом те, кто наблюдал старт, укрывшись  в окопах на расстоянии 1 км. В бункер грохот доходил сильно ослабленный. Управляемый полет продолжался  до 98-й секунды. Затем тяга двигателя бокового блока «Д» упала, и он без команды отделился от ракеты. А она потеряла устойчивость и на 103-й секунде из-за больших отклонений прошла команда выключения всех двигателей. Ракета упала в 300 км от старта.

Королева  поздравили все с тем, что уцелела стартовая система и была доказана устойчивость полета всего пакета на самом ответственном, первом участке. Но сам он был расстроен. Последующая обработка телеметрической информации и изучение остатков блоков показали: причина аварии — возникновение пожара из-за негерметичности в керосиновой коммуникации высокого давления двигательной установки.

Вторую  Р-7 (№ 6Л) готовили с учетом уже накопленного опыта. И 10-11 июня делали многократные попытки пуска, хотя автоматика управления запуском в последние секунды «сбрасывала схему». Ракета со старта так и не ушла. Причиной было замерзание главного кислородного клапана на блоке «В» и ошибка в установке клапана азотной продувки. Компоненты слили, ракету сняли со старта и вернули на техническую позицию.

Третья  по счету Р-7 (№ М1-7) уже месяц ждала своей очереди, ее пуск состоялся 12 июня 1957г. Она взлетела нормально, однако затем начала отклоняться вокруг продольной оси, превысив разрешенные 7^о. Автоматика произвела аварийное выключение всех двигателей. На 32,9 сек. пакет развалился. Блоки упали и догорали в 7 км от старта. Анализ вскрыл, что причиной было замыкание на корпус в новом приборе системы управления, который по замыслу его создателей должен был улучшить устойчивость при вращении. В результате на рулевые двигатели прошла ложная команда, она-то и «закрутила» ракету.

Наконец, 21 августа произвели четвертый  пуск. Р-7 (№ 8Л) штатно отработала весь активный участок траектории. Ее головная часть по данным внешнего контроля достигла заданного района Камчатки, вошла в атмосферу, но на Земле их следов обнаружить не удалось. Очевидно, термодинамические нагрузки превысили все ожидания, а теплозащитное покрытие не спасло.

Несмотря  на очередную неудачу — на этот раз с конструкцией, 27 августа  ТАСС опубликовал заявление: «В Советском Союзе осуществлен запуск сверхдальней межконтинентальной многоступенчатой баллистической ракеты. Имеется возможность пуска ракет в любой район Земного шара».

7 сентября 1957г. состоялся очередной пуск Р-7 (№ М1-9). Весь активный участок, все блоки отработали нормально. Однако головная часть снова сгорела в плотных слоях атмосферы, хотя на этот раз удалось отыскать несколько остатков конструкции.

Итак, по результатам летных испытаний пяти ракет было очевидно; изделие может  летать, но головная его часть нуждалась в радикальной доработке, что требовало не менее полугода усиленного труда. Но нет худа без добра: разрушение головных частей открывало дорогу для запуска первого простейшего спутника Земли: ведь ему-то не требовалось входить в плотные слои атмосферы. И Королев получил согласие Хрущева на использование двух ракет для экспериментального пуска новинки.

17 сентября 1957г. на торжественном собрании, посвященном 100-летию со дня рождения К. Циолковского, с докладом выступил 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 8К71ПС (изделие М1-ПС). Ее существенно облегчили по сравнению со штатными ракетами. Макетная головная часть была снята и заменена переходником «под спутник». С центрального блока сняли всю аппаратуру системы радиоуправления. Сняли одну из систем телеметрии. Упростили автоматику выключения двигателя центрального блока. Таким образом, стартовая масса ракеты была облегчена на 7 т по сравнению с первыми образцами.

  Запуск первого в мире искусственного спутника Земли был осуществлен в Советском Союзе 4 октября 1957г. в 22 ч. 28 мин. 34 сек. по московскому времени. Впервые в истории сотни миллионов людей могли наблюдать в лучах восходящего или заходящего солнца перемещающуюся по темному небосводу искусственную звезду, созданную не богами, а руками человека. И мировое сообщество восприняло это событие как величайшее научное достижение. Впервые была достигнута первая космическая скорость, рассчитанная основателем классической физики и закона всемирного тяготения англичанином Исааком Ньютоном (1643-1727 гг.). Она составляла для первого ИСЗ 7780 м/с. Наклонение орбиты спутника равнялось 65,1^о, высота перигея 228 км, высота апогея — 947 км, период обращения 96,17 мин.

После первых восторгов выяснилось: ракета стартовала «на бровях». Двигатель  бокового блока «Г» выходил на режим с запозданием, т.е. меньше чем за секунду до контрольного времени. Если бы еще чуть-чуть задержался, схема автоматически «сбросила» бы установку и старт был бы отменен. Мало того, на 16-й секунде полета отказала система управления опережением баков. Это привело к повышенному расходу керосина, и двигатель центрального блока был выключен на 1 с раньше расчетного значения. Были и другие неполадки. Если бы еще немного и первая космическая скорость могла быть не достигнута.

5 октября  1957г. сообщение ТАСС заканчивалось словами: «Искусственные спутники Земли проложат дорогу к межпланетным путешествиям и, по-видимому, нашим современникам суждено быть свидетелями того, как освобожденный и сознательный труд людей нового социалистического общества делает реальностью самые дерзновенные мечты человечества».

Первый  спутник существовал 92 дня (до 4 января 1958г.). За это время он совершил 1440 оборотов, центральный блок работал 60 дней: он наблюдался простым глазом как звезда 1-й величины.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Заключение 

   Полет первого спутника стал началом целого ряда отважных поступков всего человечества , увидевшего спутники в космосе , первый полет, человека в космос, первые шаги по Луне, первые радиопередачи с Марса и с космических зондов, побывших вблизи планет Солнечной системы.

 Космонавтика нужна науке - она грандиозный и могучий инструмент изучения Вселенной, Земли, самого человека.

  Космонавтика жизненно необходима всему человечеству!

  С каждым годом спутниковые системы связи будут становиться все более существенной частью Единой системы связи, важным элементом глобальной системы связи. Они и теперь играют заметную роль в улучшении связей и взаимопонимания между странами, а с течением времени эта роль будет возрастать. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Список  литературы. 

1.В.П. Глушко “Космонавтика”. Издательство “Советская энциклопедия”   1970 г.

2. Талызин Н.В. «Спутники связи - Земля и Вселенная».

3. Академия наук СССР «Космос-Земле» Изд. «Наука», Москва 1981г. 
4. Детская энциклопедия, том 2. Изд. «Академия педагогических наук

РСФСР», Москва 1962г.