Сегодня на разных околоземных орбитах находится почти 15 000 искусственных спутников. Без них уже невозможно представить себе современную цивилизацию. Благодаря спутникам на телефоны по всей Земле передаются сигналы, работают различные приложения, спутниковое телевидение. На использовании спутников основаны навигационные системы самолётов и кораблей.
Разнообразные карты нашей планеты давно уже создаются преимущественно по спутниковой информации (дистанционное зондирование Земли). Точные и далёкие прогнозы погоды – также заслуга спутников. Перечислять можно долго… А первопроходцем стал совсем небольшой шар – всего 58 сантиметров в диаметре, весом 84 килограмма, – запущенный в космос Советским Союзом 4 октября 1957 года.
Не всем известно, что изначально спутник должен был быть другим. Согласно постановлению Совета Министров СССР 30 января 1956 года «О создании объекта «Д»» ОКБ-1, главным конструктором и директором которой был Сергей Королёв, должно было изготовить и при помощи двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 вывести в космос искусственный спутник Земли массой от 1000 до 1400 кг, на борту которого должна была размещаться аппаратура для научных исследований весом 200–300 кг. К июлю того же года эскизный проект объекта «Д» был готов, и началось изготовление элементов спутника.
Однако ближе к концу года выяснилось, что реальная тяга и удельный импульс двигателей РД-107 и РД-108, используемых на ракете Р-7, оказались заметно ниже тех, что закладывались в эскизный проект. Сама ракета также была неоправданно тяжёлой (более 280 тонн). Расчёты показывали, что отправить в космос груз массой около 1,5 тонны она, скорее всего, не сможет.
Над проектом нависла угроза срыва. Советские конструкторы пошли на ряд экстренных мер:
— Был снижен вес самой ракеты. Из конструкции убирали каждый ненужный килограмм, весь так называемый «конструкторский запас» прочности.
— Было принято решение использовать облегченный спутник. В кратчайшие сроки разрабатывается ПС-1 («Простейший спутник – 1»).
— Прямо по ходу огневых и летных испытаний продолжилось совершенствование двигателей – доводка смесительных головок и режимов горения, – что позволило постепенно подтянуть удельный импульс к необходимым значениям.
Итоговый космический аппарат ПС-1 представлял собой шар диаметром 58 сантиметров и массой 83,6 килограмма. Он был оснащен четырьмя штырьковыми антеннами длиной 2,4 и 2,9 метра для передачи сигналов от двух радиопередатчиков, непрерывно излучающих радиосигналы частотой 20 и 40 мегагерц (длиной волны около 15 и 7,5 метра соответственно) и работающих от батареек.
Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой от 288 до 947 км. На 315-й секунде после старта спутник отделился от второй ступени ракеты-носителя.
Спутник ПС-1 находился в полете 92 дня. За это время он совершил 1440 оборотов вокруг Земли, «намотав» около 60 миллионов километров. 4 января 1958 года в результате естественного торможения ПС-1 вошел в плотные слои атмосферы и сгорел.
Запуск первого спутника имел огромное значение для изучения космического пространства и Земли как планеты Солнечной системы. В частности, он предоставил ученым данные о верхних слоях ионосферы (верхней части атмосферы, расположенной на высотах от 80 до 1000 км), плотности различных слоев атмосферы. Также он породил всеобщее увлечение космосом. Тысячи радиолюбителей по всему миру ловили радиосигналы со спутника, умудряясь принимать их на расстоянии до 12 000 км!
Заметим, что балансирование проекта на грани срыва, хотя и принесло немало седых волос конструкторам, сыграло на руку мировой космической отрасли. Когда двигатели ракеты Р-7 «довели до ума», она стала настолько совершенной для своего времени, к тому же пригодной для дальнейшей модернизации, что определила развитие космонавтики на годы и десятилетия вперед.
Ракеты-носители именно этого семейства использовались для запуска первого искусственного спутника (4 октября 1957 г.), вывода на орбиту первого спутника («Спутник-2») с живым существом (собакой) на борту (3 ноября 1957 г.), запуска в космос первого корабля с человеком на борту (12 апреля 1961 г.) и запуска автоматической межпланетной станции «Луна-9», впервые совершившей мягкую посадку на поверхность Луны (3 февраля 1966 г.). На основе Р-7 было создано самое надежное семейство ракет-носителей – «Союз», которые до сих пор активно используются для космических запусков.
Проект «объекта «Д»» также пригодился первопроходцам космоса. Впоследствии он стал «Спутником-3», запущенным 15 мая 1958 года. Спутник находился на орбите два года и стал важной вехой в освоении космоса. Впервые бортовая аппаратура принимала и исполняла переданные с Земли команды. Впервые были использованы солнечные батареи. Но это уже другая история…
