20 штучні супутники землі. Шкільна енциклопедія

Цікаві факти про штучні супутники Землі привертають увагу практично кожної людини, тому що ця тема дуже цікава. Космічна ера настала вже більше півстоліття тому, і за цей час накопичилася велика кількість цікавої інформації.

Перший супутник, який вирушив у позаземні простори, називався ПС-1 чи найпростіший супутник. Його вивів на орбіту ракетоносій, запуск проводився з полігону СРСР, тепер він називається Байконур. Ця подія започаткувала освоєння космосу.
Вага ПС-1 приблизно 83 кг.. Він мав вигляд кулі з діаметром 58 см. На ньому було чотири антени довжиною близько трьох метрів, вони використовувалися для передачі сигналів. На 315 секунді після старту ПС-1 видав перші позивні, які з нетерпінням чекав на весь світ.
Першопрохідник перебував на орбіті 92 дні. За цей час встиг подолати 60 млн км, що дорівнює 1440 обертів навколо земної кулі. Радіопередавач зміг протриматися два тижні після запуску.
Творець першопрохідника Сергій Корольов міг отримати Нобелівську преміюАле оскільки за радянських часів усе було спільне, то й досягнення великого вченого стало «перемогою всього радянського народу». Довгі дев'ять років не було навіть відомо, хто зміг подарувати світові таке досягнення.
Завдяки першому ІВ вдалося вивчити поверхневі шари іоносфери.. Також він допоміг отримати інформацію про умови роботи апаратури, вони стали в нагоді при наступних запусках послідовників ПС-1.
Газети того часу писали, що супутник можна побачити на небі без використання спеціальних пристроїв, але це було не так. Те, що всі брали за ПС-1, було центральним блоком ракети. Він важив близько семи тонн, його перебування на орбіті було зроблено одночасно із супутником, точніше, він вивів туди ПС-1. Блок «плавав» у небі, доки не згорів.
На сьогодні простори навколо земної кулі борознять приблизно 13 тисяч штучних супутників.. Вони дуже корисні, тому що «вміють робити» багато важливих речей. Завдяки їм можуть працювати супутникові телефони у будь-якій точці нашої планети, так само, як і супутникові навігаційні системи; кораблі приходять у порт; працює супутникове телебачення. Часто ми стикаємося при перегляді карти найвідоміших пошукових систем із вкладкою «вид із супутника», що дає можливість побачити фото будь-якої частини планети з величезної висоти.
Схема запуску схожа на вкидання каменю. Якщо точніше, то супутник потрібно закинути з такою швидкістю, щоб міг обертатися навколо планети самостійно. Параметри такого вкидання: 8 км/с, і це потрібно за межами атмосфери. Інакше тертя про повітря стане на заваді. Якщо все вийшло, то супутник мешкатиме на навколоземній орбіті, без сторонньої допомоги і без зупинок.
На початку 2000-х на знаменитому аукціоні еВау продавали копію ПС-1. Як стверджують деякі експерти, за часів СРСР було створено близько 20 ідентичних моделей, на яких проводилося тестування та демонстрація. Точна кількість копій досі невідома, оскільки інформація була секретною, але до цього дня багато музеїв стверджує, що в їхній колекції є аналог ПС-1.
За історію запусків супутників був єдиний випадок знищення його метеоритом. Зареєстрований він у 1993 році. То був ІС Європейського космічного агентства «Олімпус».
У 1978 році було проведено перший запуск супутника GPS.

ШСЗ «Космос»

"Космос" - найменування серії радянських штучних супутників Землі для наукових, технічних та інших досліджень у навколоземному космічному просторі. Програма запусків супутників «Космос» включає дослідження космічних променів, радіаційного поясу Землі та іоносфери, поширення радіохвиль та інших випромінювань в атмосфері Землі, сонячної активності та випромінювання Сонця в різних ділянках спектру, відпрацювання вузлів космічних апаратів та з'ясування впливу вивчення впливу невагомості та інших космічних факторів на біологічні об'єкти і т.д. Така широка програма досліджень і, отже, велика кількість запусків поставили перед інженерами та конструкторами завдання граничної уніфікації конструкції обслуговуючих систем штучних супутників «Космос». Вирішення цього завдання дозволило для виконання деяких програм запусків використовувати єдиний корпус, стандартний склад службових систем, загальну схему управління бортовою апаратурою, уніфіковану систему енергоживлення та низку інших уніфікованих систем та пристроїв. Це уможливило серійне виготовлення «Космос» та комплектуючих систем, спростило підготовку до запуску супутників, значно здешевило проведення наукових досліджень.

Супутники «Космос» запускаються на кругові та еліптичні орбіти, область висот яких від 140 («Космос-244») до 60600 км («Космос-159») та широкий діапазон способів орбіт від 0,1 ° («Космос-775») до 98 ° («Космос-1484») дозволяє доставляти наукову апаратуру майже в усі райони навколоземного космічного простору. Періоди обігу супутників «Космос» від 87,3 хв («Космос-244») до 24 год 2 хв («Космос-775»). Час активного функціонування супутника «Космос» залежить від наукових програм їхнього запуску, параметрів орбіти та ресурсів роботи бортових систем. Наприклад, "Космос-27" знаходився на орбіті 1 добу, а "Космос-80" за розрахунками існуватиме 10 тис. років.

Орієнтація штучних супутників Землі «Космос» залежить від характеру проведених досліджень. Для вирішення таких завдань, як метеорологічні експерименти, дослідження спектра випромінювання, що йде від Землі та інше, використовуються супутники з орієнтацією щодо Землі. При вивченні процесів, що відбуваються на Сонці, застосовуються модифікації "Космос" з орієнтацією на Сонце. Системи орієнтації супутників різні - реактивні (ракетні двигуни), інерційні (маховик, що обертається всередині супутника) та інші. Найбільша точність орієнтації досягається комбінованими системами. Передача інформації здійснюється в основному в діапазонах 20, 30 та 90 МГц. Деякі супутники обладнані ТВ-зв'язком.

Відповідно до розв'язуваних завдань ряд супутників серії «Космос» мають капсулу, що спускається, для повернення наукової апаратури та об'єктів експериментів на Землю («Космос-4, -110, -605, -782» та інші). Спуск капсули з орбіти забезпечується гальмівною руховою установкою із попередньою орієнтацією супутника. Надалі капсула гальмується в щільних шарах атмосфери за рахунок аеродинамічної сили, а певній висоті включається парашутна система.

На супутниках Космос-4, -7, -137, -208, -230, -669» та інших здійснювалася програма досліджень первинних космічних променів та радіаційного поясу Землі, у т. ч. вимірювання для забезпечення радіаційної безпеки при пілотованих польотах (наприклад, на "Космос-7" при польоті космічного корабля "Схід-3, -4"). Польоти «Космос-135» та «Космос-163» остаточно розвіяли давнє припущення про існування хмари навколо Землі. Штучні супутники "Космос" широко використовуються для вирішення народногосподарських завдань. Наприклад, «Вивчення поширення та утворення хмарних систем в атмосфері Землі» – один із пунктів програми запусків супутників «Космос». Роботи в цьому напрямку, а також накопичений досвід експлуатації супутників «Космос-14, -122, -144,-156, -184, -206» та інших призвели до створення метеорологічних супутників «Метеор», а згодом – метеорологічної космічної системи «Метеор ». Використовуються супутники «Космос» на користь навігації, геодезії та іншого.

Значна кількість експериментів на цих супутниках відносяться до дослідження верхньої атмосфери, іоносфери, випромінювання Землі та інших геофізичних явищ (наприклад, вивчення розподілу водяної пари в мезосфері - на "Космосі-45, -65", дослідження проходження наддовгих радіохвиль через "іоносферу" -142», спостереження теплового радіовипромінювання поверхні Землі та дослідження земної атмосфери за її власним радіо- та субміліметровим випромінюванням — на «Космосі-243, -669»; мас-спектрометричні експерименти — на «Космосі-274»). На супутниках «Космос-166, -230» здійснювалися дослідження рентгенівського випромінювання Сонця, у т. ч. при сонячних спалахах, на «Космосі-215» вивчалося розсіювання Лайман-альфа випромінювання в геокороні (на супутнику було встановлено 8 невеликих телескопів) "Космосе-142" проводилося вивчення залежності інтенсивності космічного радіовипромінювання від низки факторів. На деяких супутниках "Космос" проведено експерименти з вивчення метеорних частинок ("Космос-135" та інші). На супутниках «Космос-140-656» та інших здійснено випробування надпровідної магнітної системи з полем напруженістю до 1,6 МА/м, яка може бути використана для аналізу заряджених частинок з енергією до декількох ГеВ. На цих супутниках проводилися дослідження рідкого гелію, що знаходився в закритому стані. Супутники «Космос-84-90» мали у складі систем енергоживлення ізотопні генератори. На супутнику «Космос-97» було встановлено бортовий квантовий молекулярний генератор, експерименти з яким дозволили на кілька порядків підвищити точність наземно-космічної системи єдиного часу, чутливість приймальної апаратури та стабільність частоти радіохвиль передавачів.

На ряді супутників «Космос» проводилися медико-біологічні експерименти, які дозволили з'ясувати ступінь впливу факторів космічного польоту на функціональний стан біологічних об'єктів — від одноклітинних водоростей, рослин та їх насіння («Космос-92, -44, -109») до собак та інших тварин ("Космос-110, -782, -936"). Вивчення результатів цих досліджень разом із даними медичних спостережень за організмом людини у космосі допомагає розробляти найбільш сприятливі режими праці, відпочинку, харчування космонавтів, створювати для космічного корабля необхідне устаткування, а екіпажів корабля — одяг та їжу. На "Космосі-690" проводилися дослідження впливу радіації на живі організми, причому для імітації потужних сонячних спалахів на борту супутника використовувалося джерело випромінювання (цезій-137) активністю 1,2-1014 розп./с. На супутнику «Космос-782» було встановлено центрифугу діаметром 60 див, з допомогою якої вивчалися можливість створення мистецтв, тяжкості та її впливу біологічні об'єкти. На ряді біологічних супутників (наприклад, "Космос-605, -690" та інші)

Деякі супутники Землі «Космос» випробовувалися як безпілотні космічні кораблі. При спільному польоті супутників «Космос-186» та «Космос-188» у жовтні 1967 року вперше у світі здійснили автоматичне зближення та стикування на орбіті; після розстикування було продовжено їх автономний політ і здійснено посадку апаратів, що спускаються на території СРСР. У квітні 1968 року автоматична стиковка на орбіті була проведена при польоті «Космосу-212» і «Космосу-213» — обидва супутники (апарати, що спускаються) також здійснили посадку на території СРСР. У червні 1981 року для відпрацювання бортових систем нового космічного корабля з орбітальною станцією «Салют-6» зробив стикування супутник «Космос-1267». До 29.7.1982 орбітальна станція та штучний супутник перебували у зістикованому стані. На супутниках серії «Космос» відпрацьовувалися окремі системи та випробовувалась апаратура багатьох інших космічних апаратів. Так, на «Космосі-41» відпрацьовувалися деякі елементи конструкції супутників зв'язку «Блискавка», які в комплексі зі спеціально створеними на земних станціях приймально-передавальними та антенними пристроями нині утворюють постійно діючу систему далекого космічного зв'язку, «Космос-1000» виконував навігаційні завдання . На супутниках «Космос» відпрацьовувалися окремі вузли місяцеходу.

З запусків штучних супутників Землі «Космос» розпочалося практичне міжнародне співробітництво соціалістичних країн у вивченні космічного простору. Основним завданням запущеного в грудні 1968 року супутника «Космос-261» стало проведення комплексного експерименту, що включає прямі вимірювання на супутнику, зокрема характеристик електронів і протонів, що викликають полярні сяйва, і варіацій щільності верхньої атмосфери під час цих сяйв, і наземні дослідження . У цій роботі брали участь наукові інститути та обсерваторії НРБ, ВНР, НДР, ПНР, СРР, СРСР та ЧССР. В експериментах на супутниках цієї серії брали участь також фахівці Франції, США та інших країн.

Супутники Землі "Космос" запускаються з 1962 року за допомогою ракет-носіїв "Космос", "Союз", "Протон" та інших, здатних доставляти на орбіту корисний вантаж масою до кількох тонн. До 1964 супутники «Космос» виводилися на орбіту також ракетою-носієм «Схід». На 1.1.1984 запущено 1521 штучних супутників Землі «Космос».

Космічні апарати у всьому своєму різноманітті - одночасно гордість та турбота людства. Їхньому створенню передувала багатовікова історія розвитку науки та техніки. Космічна ера, яка дозволила людям з боку поглянути на світ, в якому вони живуть, піднесла нас на новий щабель розвитку. Ракета у космосі сьогодні – це не мрія, а предмет турбот висококласних фахівців, перед якими стоять завдання щодо удосконалення існуючих технологій. Про те, які види космічних апаратів виділяють і чим вони відрізняються один від одного, йтиметься в статті.

Визначення

Космічні апарати – узагальнена назва для будь-яких пристроїв, призначених для роботи в умовах космосу. Є кілька варіантів їхньої класифікації. У найпростішому випадку виділяють космічні апарати пілотовані та автоматичні. Перші, у свою чергу, поділяються на космічні кораблі та станції. Різні за своїми можливостями та призначенням, вони подібні багато в чому за будовою та обладнанням.

Особливості польоту

Будь-який космічний апарат після старту проходить через три основні стадії: виведення на орбіту, власне політ та посадка. Перший етап передбачає розвиток апаратом швидкості, яка потрібна на виходу у космічний простір. Щоб потрапити на орбіту, її значення має бути 7,9 км/с. Повне подолання земного тяжіння передбачає розвиток другої рівної 11,2 км/с. Саме так рухається ракета у космосі, коли її метою є віддалені ділянки простору Всесвіту.

Після звільнення від тяжіння слідує другий етап. У процесі орбітального польоту рух космічних апаратів відбувається за інерцією, з допомогою приданого їм прискорення. Нарешті, стадія посадки передбачає зниження швидкості корабля, супутника чи станції до нуля.

«Начинка»

Кожен космічний апарат оснащується обладнанням під тим завданням, які він покликаний вирішити. Однак основна розбіжність пов'язана з так званим цільовим обладнанням, необхідним для отримання даних і різних наукових досліджень. В іншому оснащення у космічних апаратів схоже. До нього входять такі системи:

енергозабезпечення - найчастіше постачають космічні апарати необхідною енергією сонячні чи радіоізотопні батареї, хімічні акумулятори, ядерні реактори;
зв'язок - здійснюється при використанні радіохвильового сигналу, при суттєвому віддаленні Землі особливо важливим стає точне наведення антени;
життєзабезпечення – система характерна для пілотованих космічних апаратів, завдяки їй стає можливим перебування людей на борту;
орієнтація – як і будь-які інші кораблі, космічні оснащені обладнанням для постійного визначення власного положення у просторі;
рух - двигуни космічних апаратів дозволяють вносити зміни до швидкості польоту, а також у його напрямок.

Класифікація

Один із основних критеріїв для поділу космічних апаратів на типи – це режим роботи, що визначає їх можливості. За цією ознакою виділяють апарати:

що розміщуються на геоцентричній орбіті, або штучні супутники Землі;
ті, метою яких є вивчення віддалених ділянок космосу, – автоматичні міжпланетні станції;
використовувані для доставки людей або необхідного вантажу на орбіту нашої планети, називаються вони космічними кораблями, можуть бути автоматичними або пілотованими;
створені для перебування людей у космосі протягом тривалого періоду, - це;
що займаються доставкою людей і вантажів з орбіти на поверхню планети, вони називаються спускаються;
здатні досліджувати планету, безпосередньо розташовуючись її поверхні, і пересуватися нею, - це планетоходы.

Зупинимося докладніше деяких типах.

ШСЗ (штучні супутники Землі)

Першими апаратами, запущеними до космосу, були штучні супутники Землі. Фізика та її закони роблять виведення будь-якого такого пристрою на орбіту непростим завданням. Будь-який апарат повинен подолати тяжіння планети і потім не впасти на неї. Для цього супутникові необхідно рухатися або трохи швидше. Над нашою планетою виділяють умовну нижню межу можливого розташування ШСЗ (проходить на висоті 300 км). Ближче розміщення призведе до досить швидкого гальмування апарату за умов атмосфери.

Спочатку лише ракети-носії могли доставляти на орбіту штучні супутники Землі. Фізика, однак, не стоїть на місці і сьогодні розробляються нові способи. Так, один із найчастіше використовуваних останнім часом методів - запуск з борту іншого супутника. У планах застосування та інших варіантів.

Орбіти космічних апаратів, що обертаються довкола Землі, можуть пролягати на різній висоті. Звичайно, від цього залежить і час, необхідний на одне коло. Супутники, період обігу яких дорівнює добі, розміщуються на так званій Вона вважається найбільш цінною, оскільки апарати, що знаходяться на ній, для земного спостерігача здаються нерухомими, а значить, відсутня необхідність створення механізмів повороту антен.

АМС (автоматичні міжпланетні станції)

Величезна кількість відомостей про різні об'єкти Сонячної системи вчені отримують за допомогою космічних апаратів, що спрямовуються за межі геоцентричної орбіти. Об'єкти АМС - це планети, і астероїди, і комети, і навіть галактики, доступні спостереження. Завдання, які ставляться перед такими апаратами, вимагають величезних знань та сил від інженерів та дослідників. Місії АМС є втіленням технічного прогресу і є одночасно його стимулом.

Пілотований космічний корабель

Апарати, створені для доставки людей до призначеної мети та повернення їх назад, у технологічному плані анітрохи не поступаються описаним видам. Саме до цього типу належить «Схід-1», на якому здійснив свій політ Юрій Гагарін.

Найскладніше завдання для творців пілотованого космічного корабля – забезпечення безпеки екіпажу під час повернення на Землю. Також значною частиною таких апаратів є система аварійного порятунку, де може виникнути потреба під час виведення корабля в космос з допомогою ракети-носія.

Космічні апарати, як і вся космонавтика, постійно вдосконалюються. Останнім часом у ЗМІ можна було часто бачити повідомлення про діяльність зонда «Розетта» та апарату «Філи», що спускається. Вони втілюють усі останні досягнення у галузі космічного кораблебудування, розрахунку руху апарату тощо. Посадка зонда "Філи" на комету вважається подією, порівнянною з польотом Гагаріна. Найцікавіше, що це не вінець можливостей людства. Нас ще чекають нові відкриття та досягнення у плані як освоєння космічного простору, так і будівлі

Розвиток технічного прогресу відбувається такими темпами, що найвидатніші наукові досягнення швидко стають повсякденністю та перестають дивувати.

Чи не стало винятком і освоєння космічного простору. Майже шість десятиліть відокремлюють нас від запуску першого штучного супутника Землі (РС-1). Згадаймо, як це було. Дізнаємося, як далеко просунулась наука у цій галузі.

Як це було

До середини 60-х років минулого сторіччя у СРСР сформувалася потужна група однодумців, які займалися практичною космонавтикою.Очолював групу.

Перші кроки в космос було вирішено розпочати із запуску штучного супутника Землі. При цьому ставилися такі завдання:

перевірка всіх теоретичних розрахунків;
збирання відомостей про умови роботи апаратури;
вивчення верхніх шарів іоносфери та атмосфери.

Для виконання необхідного обсягу досліджень у супутнику діаметром 58 см розміщувалася спеціальна апаратура та джерела енергоживлення.Для підтримки постійної температури його внутрішню порожнину заповнили азотом, який рухався спеціальними вентиляторами. Загальна вага першого космічного апарату дорівнювала 83,6 кг. Його герметичний корпус був виготовлений із особливого алюмінієвого сплаву, а полірована поверхня пройшла спеціальну обробку.

Чотири стрижневі антени завдовжки від 2,4 до 2,9 м, встановлені на зовнішній поверхні супутника, під час виведення апарата на орбіту притискалися до корпусу.

Як ракетний полігон став космодромом

Для запуску супутника РС-1 було вирішено використати військовий полігон у Казахстанській пустелі.Вирішальним аргументом у виборі місця була близькість до екватора. Це дозволило під час запуску максимально використовувати швидкість обертання Землі. А його віддаленість від Москви дозволяла підтримувати режим таємності.

Саме на військовому полігоні Байконур вперше відчинилися космічні ворота, і стартував перший штучний супутник землі. «Супутник -1» стартував 4 жовтня 1957о 22:28 за київським часом. За 92 дні роботи на навколоземній орбіті він здійснив близько півтори тисячі обертів навколо Землі. Два тижні його сигнали «біп-біп-біп» приймали не лише у центрі управління польотом, а й радіоаматори по всьому світу.

Як супутника було доставлено на орбіту

Для запуску першого радянського супутника було використовували двоступінчасту міжконтинентальну ракету Р-7,яка була розроблена як носій водневої бомби.

Після деяких доробок у її конструкції та кількох випробувань, стало ясно, що вона цілком впорається із завданням щодо виведення супутника на задану орбіту.

Супутник був розміщений у головній частині ракети. Її старт виконувався строго вертикально. Потім вісь ракети поступово відхиляли вертикалі. Коли швидкість ракети була близька до першої космічної швидкості, відокремився перший щабель. Подальший політ ракети тепер забезпечував другий ступінь, що збільшив її швидкість до 18-20 тисяч км/год. Коли ракета досягла найвищої точки своєї орбіти, супутник відокремився від ракетоносія.

Подальше його рух відбувався за інерцією.

Фізичні основи польоту супутників

Щоб тіло стало ШСЗ необхідно виконання двох основних умов:

повідомлення тілу горизонтальної швидкості 7,8 км/сек (першої космічної швидкості), щоб подолати земне тяжіння;
переміщення його з щільних шарів атмосфери в дуже розряджені, які не чинять опір руху.

Здобувши I космічну швидкість, супутник обертається навколо планети по круговій орбіті.

Якщо його період обертання дорівнюватиме 24 годин, то супутник обертатиметься синхронно з Землею, як би зависаючи над одним і тим же районом планети. Така орбіта називається геостаціонарною, та її радіус, при заданої швидкості апарату, має у шість разів перевищувати радіус Землі. При збільшенні швидкості до 11,2 км/сек, орбіта дедалі більше витягується, перетворюючись на еліпс. Саме такою орбітою рухалося перше дітище радянської космонавтики. При цьому Земля була в одному з фокусів цього еліпса. Найбільше видалення супутника Землі становило 900 км.

Але в процесі руху він все ж таки занурювався у верхні шари атмосфери, гальмувався, поступово наближаючись до Землі. Зрештою, від опору повітря він нагрівся і згорів у щільних шарах атмосфери.

60-річна історія запусків ШСЗ

Запуск і політ цієї крихітної сріблястої кульки на такому значному віддаленні від Землі став тріумфом радянської науки на той період. Далі були ще ряд запусків, які переслідували в основному військові цілі. Вони виконували розвідувальні функції, були частиною систем навігації та зв'язку.

Сучасні трудівники зоряного неба виконують величезний обсяг робіт на благо людства.Крім супутників, призначених для оборонних цілей, потрібні:

Супутники зв'язку (ретранслятори),що забезпечують стійку погоду, що не залежить від примх, зв'язок на більшій території планети.
Супутники-навігатори,службовці визначення координат і швидкості всіх видів транспорту та визначення точного часу.
Супутники, що дозволяють фотографувати ділянки земної поверхні.«Космічні» фотографії потрібні багатьма наземними службами (лісівниками, екологами, метеорологами тощо), їх використовують для створення понад точних карт будь-яких ділянок планети.
Супутники-«вчені», це майданчики для перевірки нових ідей та технологій,інструменти для здобуття унікальної наукової інформації.

Виготовлення, запуск та обслуговування космічних апаратів вимагає великих витрат, тому почали з'являтися міжнародні проекти. Одна з них система ІНМАСАРТ,забезпечує кораблям, що у відкритому морі, стійкий зв'язок. Саме завдяки їй врятовано чимало морських суден та людських життів.

У нічне небо подивися

Вночі, серед алмазного розсипу зірок можна побачити яскраві крапки, що не миготять світяться. Якщо вони, рухаючись прямою, пролітають весь небосхил за 5-10 хвилин, значить, ви побачили супутник. Неозброєному погляду є спостереження лише досить великих супутників, щонайменше 600 м завдовжки. Видимо вони лише тоді, коли відбивають сонячне світло.

До таких об'єктів відноситься міжнародна космічна станція (МКС).За одну ніч її можна побачити двічі. Спочатку вона рухається з південно-східної частини неба на північний схід. Приблизно через 8 годин вона з'являється на північному заході і ховається за південно-східною частиною горизонту. Найвдаліший час для спостереження за нею - червень-липень - через годину після заходу сонця і 40-60 хвилин до сходу нашого світила.

Провівши поглядом світну точку, згадай, скільки сил і знань вкладено в це диво технічної думки, яку мужність мають люди, які працюють на борту орбітальної станції.

Якщо це повідомлення тобі стало в нагоді, буду рада бачити тебе

Сьогодні ці супутники здаються до смішного простими - радянські "Супутники 1 і 2" та американські "Експлорер" та "Авангард". Нині студенти роблять складніші космічні апарати. Але свого часу виведення на орбіту навколо Землі творінь рук людських було величезним досягненням і справило незабутнє враження на сучасників. У 1957-1958 роках, в період максимум сонячної активності був проведений міжнародний геофізичний рік. », «Авангард-1», «Експлорер-3» та «Експлорер-4».
Супутник-1 – перший штучний супутник ЗемліПерший космічний апарат був запущений на орбіту в СРСР 4 жовтня 1957 року. Кодове позначення супутника – ПС-1 (Найпростіший Супутник-1). Запуск здійснювався з 5-го науково-дослідного полігону міністерства оборони СРСР «Тюра-Там» (який згодом отримав відкрите найменування космодром Байконур) на ракеті-носія «Супутник» (Р-7).

Корпус супутника складався з двох напівсфер діаметром 58 см із алюмінієвого сплаву. Герметичність стику забезпечувала гумова прокладка. У верхній оболонці розташовувалися дві антени, кожна з двох штирів по 2,4 м і по 2,9 м. Так як супутник був неорієнтований, то чотириантена система давала рівномірне випромінювання на всі боки.

Перший у світі штучний супутник Землі.

Усередині герметичного корпусу було розміщено: блок електрохімічних джерел; радіопередавальний пристрій; вентилятор; термореле та повітропровід системи терморегулювання; комутуючий пристрій бортової електроавтоматики; датчики температури та тиску; бортова кабельна мережа. Маса: 83,6 кг.
30 січня 1956 р. урядом СРСР підписано постанову про створення та виведення на орбіту в 1957-1958 р.р. «Об'єкта „Д“» - супутника масою 1000-1400 кг несучого 200-300 кг наукової апаратури. Розробка апаратури була доручена Академії наук СРСР, спорудження супутника – ОКБ-1, здійснення пуску – Міністерству оборони. До кінця 1956 р. стало ясно, що надійна апаратура для супутника не може бути створена в потрібний термін.
14 січня 1957 р. Радою Міністрів СРСР затверджено програму льотних випробувань ракети Р-7. Тоді ж Корольов направив доповідну записку до Ради Міністрів, де писав, що у квітні - червні 1957 року можуть бути підготовлені дві ракети у супутниковому варіанті, «і запущені відразу після перших вдалих пусків міжконтинентальної ракети». У лютому продовжувалися будівельні роботи на полігоні, дві ракети вже були готові до відправки. Корольов, переконавшись у нереальності термінів виготовлення орбітальної лабораторії, надсилає уряду несподівану пропозицію:
Є повідомлення про те, що у зв'язку з Міжнародним геофізичним роком США мають намір в 1958 запустити ШСЗ. Ми ризикуємо втратити пріоритет. Пропоную замість складної лабораторії – об'єкта «Д» вивести у космос найпростіший супутник.
15 лютого ця пропозиція була схвалена.
На початку березня першу ракету Р-7 доставили на технічну позицію полігону, а 5 травня вивезли на стартовий майданчик. Підготовка до пуску тривала тиждень, восьмого дня почалася заправка. Пуск відбувся 15 травня о 19:00 за місцевим часом. Старт пройшов нормально, але на 98-й секунді польоту стався збій у роботі одного з бічних двигунів, ще через 5 секунд всі двигуни автоматично відключилися і ракета впала в 300 км від старту. Причиною аварії було виникнення пожежі внаслідок розгерметизації паливної комунікації високого тиску. Друга ракета, Р-7 підготовлена з урахуванням отриманого досвіду, але запустити її не вдалося. 10-11 червня робилися багаторазові спроби пуску, але останні секунди спрацьовувала захисна автоматика. З'ясувалося, що причиною була неправильна установка клапана азотного продування та замерзання головного кисневого клапана. 12 липня пуск ракети Р-7 знову пройшов невдало, ця ракета пролетіла лише 7 кілометрів. Причиною цього разу стало замикання на корпус в одному з приладів системи керування, внаслідок чого пройшла хибна команда на кермові двигуни, ракета значно відхилилася від курсу та була автоматично зупинена.
Нарешті, 21 серпня 1957 р. здійснився успішний запуск, ракета нормально пройшла всю активну ділянку польоту та досягла заданого району – полігону на Камчатці. Головна частина її повністю згоріла при вході в щільні шари атмосфери, незважаючи на це 27 серпня ТАРС повідомила про створення в СРСР міжконтинентальної балістичної ракети. 7 вересня здійснено другий повністю успішний політ ракети, але головна частина знову не витримала температурного навантаження, і Корольов впритул зайнявся підготовкою до космічного запуску.
Як писав Б.Е.Черток, за результатами льотних випробувань п'яти ракет було очевидно, що вона може літати, але головна частина вимагає радикального доопрацювання. Це вимагатиме, за розрахунками оптимістів, щонайменше півроку. Руйнування головних частин відкрило дорогу для запуску Першого найпростішого супутника.
С. П. Корольов отримав згоду Н. С. Хрущова використання двох ракет для експериментального пуску найпростішого супутника.

Перший варіант Р-7, що випробовувався 1957 року.

Проектування найпростішого супутника розпочалося листопаді 1956 року, а початку вересня 1957 р. ПС-1 пройшов остаточні випробування на вібростенді й у термокамері. Супутник був розроблений як дуже простий апарат із двома радіомаяками для проведення траєкторних вимірювань. Діапазон передавачів найпростішого супутника було обрано так, щоб стеження за супутником могли здійснювати радіоаматори.
22 вересня до Тюра-Там прибула нова ракета Р-7. Порівняно з військовими зразками, вона була значно полегшена: масивну головну частину замінено переходом під супутник, знято апаратуру системи радіоуправління та одну з систем телеметрії, спрощено автоматику вимкнення двигунів; маса ракети в результаті було зменшено на 7 тонн.
2 жовтня Корольовим було підписано наказ про льотні випробування ПС-1 і направлено до Москви повідомлення про готовність. Указів у відповідь не прийшло, і Корольов самостійно прийняв рішення про постановку ракети з супутником на стартову позицію.
У п'ятницю, 4 жовтня, о 22 годині 28 хвилин 34 секунди за московським часом (19 годин 28 хвилин 34 секунди за Грінвічем) було здійснено успішний запуск. Через 295 секунд після старту ПС-1 та центральний блок ракети вагою 7,5 тонни були виведені на еліптичну орбіту висотою в апогеї 947 км, у перигеї 288 км. На 314,5 секунді після старту відбулося відділення Супутника, і він подав свій голос. «Біп! Біп! - Так звучали його позивні. На полігоні їх ловили 2 хвилини, потім Супутник пішов за обрій. Люди на космодромі вибігли надвір, кричали «Ура!», гойдали конструкторів та військових. І ще на першому витку прозвучало повідомлення ТАРС: «…Внаслідок великої напруженої роботи науково-дослідних інститутів та конструкторських бюро створено перший у світі штучний супутник Землі…»
Тільки після прийому перших сигналів Супутника надійшли результати обробки телеметричних даних і з'ясувалося, що лише частки секунди відокремлювали від невдачі. Один із двигунів «запізнювався», а час виходу на режим жорстко контролюється і при його перевищенні старт автоматично скасовується. Блок вийшов на режим менш ніж за секунду до контрольного часу. На 16-й секунді польоту відмовила система управління подачі палива, і через підвищену витрату гасу центральний двигун відключився на 1 секунду раніше за розрахунковий час.
Ще трохи - і перша космічна швидкість могла бути не досягнута.
Але переможців не судять!
Велике відбулося! "(Б.Е.Черток).
Супутник літав 92 дні, до 4 січня 1958 року, здійснивши 1440 обертів навколо Землі (близько 60 млн км), яке радіопередавачі працювали протягом двох тижнів після старту. Через тертя верхні шари атмосфери супутник втратив швидкість, увійшов у щільні шари атмосфери і згорів внаслідок тертя повітря.
Борис Євсійович Чорток писав: "Загальноприйняте на той час уявлення, що без спеціальної оптики, візуально, ми спостерігаємо вночі супутник, що підсвічується сонцем, невірно. Відбиваюча поверхня супутника була занадто мала для візуального спостереження. Насправді спостерігався другий ступінь - центральний блок ракети, який вийшов ту саму орбіту, як і супутник. Ця помилка багаторазово повторювалася у засобах масової інформації"

Незважаючи на те, що на супутнику повністю була відсутня якась наукова апаратура, вивчення характеру радіосигналу та оптичні спостереження за орбітою дозволили отримати важливі наукові дані. Характер змін орбіти дозволив зробити попередню оцінку величини щільності атмосфери на орбітальних висотах, її високе значення (порядку орбіти) атомів/см³) стало для геофізиків великою несподіванкою. Результати вимірювання густини високих шарів атмосфери дозволили створити теорію гальмування супутників.

Супутник-2 – другий космічний апарат, Запущений на орбіту Землі 3 листопада 1957 року, вперше виведений в космос жива істота - собаку Лайко. Офіційно супутник було запущено у рамках Міжнародного геофізичного року. Супутник-2 був конічної форми капсулу 4-метрової висоти, з діаметром основи 2 метри, містив кілька відсіків для наукової апаратури, радіопередавач, систему телеметрії, програмний модуль, систему регенерації та контролю температури кабіни. Собака Лайка розміщувалася в окремому опечатаному відсіку. Їжа та вода подавалися собаці у вигляді желе. Вентилятор для охолодження собаки почав працювати при температурі понад 15 °C. На Супутнику-2 не встановлено телекамер (телевізійні зображення собак на Супутнику-5 часто приймають за зображення Лайки).

Собака Лайка.

Хрущов, оцінивши політичний успіх запуску «Супутника-1», вимагає від ОКБ-1 до 40-ї річниці Жовтневої революції запустити ще один супутник. Тимчасом на розробку нового супутника цим було виділено дуже мало і вдосконалити існуючі системи забезпечення життєдіяльності за такий короткий термін не було можливості. Тому експеримент із Лайкою вийшов дуже коротким: через велику площу контейнер швидко перегрівся, і собака загинув уже на перших витках. Але в будь-якому випадку джерел електроенергії для живлення системи життєзабезпечення вистачало максимум на шість діб і не були розроблені технології безпечного спуску з орбіти.
Через 5-7 годин польоту фізіологічні дані більше не передавалися і починаючи з четвертого витка не можна було отримати жодних даних про стан собаки. Пізніше дослідження показали, що Лайка, ймовірно, померла від перегріву через 5-7 годин польоту. Але цього було достатньо, щоб довести, що живий організм може витримувати тривале перебування у невагомості.

«Експлорер-1» (Дослідник) – перший американський штучний супутник Землі, запущений 1 лютого 1958 командою Вернера фон Брауна. Супутник «Експлорер-1» припинив радіопередачі 28 лютого 1958, перебував на орбіті до березня 1970 року.
Цьому запуску передувала невдала спроба ВМС США запустити супутник «Авангард-1», широко розрекламований через програму Міжнародного Геофізичного Року.
Фон Брауну з політичних причин довго не давали дозволу на запуск першого американського супутника, тому підготовка до запуску "Експлорера" почалася всерйоз лише після аварії "Авангарду".

Вернер фон Браун (другий праворуч) біля повномасштабного макета Експлорера з останнім ступенем РН.

Для запуску було створено форсовану версію балістичної ракети Редстоун, названу Юпітер-С, що спочатку призначалася для випробування зменшених макетів боєголовок. p align="justify"> Є прямим розвитком німецької ракети Фау-2.
Для досягнення орбітальної швидкості використовувалася зв'язка з 15 твердопаливних ракет «Сержант», які були фактично некерованими реактивними снарядами з приблизно 20 кг твердого палива кожен; 11 ракет становили другий ступінь, 3 - третій, і останній - четвертий. Двигуни другого і третього щаблі були змонтовані у двох вставлених один в одного циліндрах, а четверта встановлювалася зверху. Вся ця зв'язка розкручувалась електромотором перед стартом. Це дозволяло їй зберігати задане положення поздовжньої осі під час роботи двигунів. Юпітер-С не мав четвертого ступеня, перероблена для запуску супутника ракета заднім числом була названа Юнона-1.
Відпрацьовані двигуни 2-го і 3-го ступенів послідовно скидалися, але від 4-го ступеня супутник не відокремлювався. Тому в різних джерелах наводяться маси супутника як з урахуванням порожньої маси останнього ступеня, так і без неї. Без урахування цього ступеня маса супутника була рівно в 10 разів менша за масу першого радянського ШСЗ - 8,3 кг, з них маса апаратури 4,5 кг. Проте, до її складу входили лічильник Гейгера і датчик метеорних частинок.
Орбіта «Експлорера» була помітно вищою за орбіту першого ШСЗ, і якщо в перигеї лічильник Гейгера демонстрував очікуване космічне випромінювання, яке було вже відомо по запусках висотних ракет, то в апогеї він взагалі не давав сигналу. Джеймс Ван Аллен припустив, що в апогеї лічильник входить у насичення через нерозрахунково високий рівень опромінення. Він розрахував, що тут можуть бути протони сонячного вітру з енергіями 1-3 МеВ, захоплені магнітним полем Землі в своєрідну пастку. Пізніші дані підтвердили цю гіпотезу, і радіаційні пояси навколо Землі називають поясами ван Аллена.

"Авангард-1" - супутник, запущений у США 17 березня 1958 року за програмою Міжнародного геофізичного року. Супутник мав при запуску масу 1474 грам, що було значно менше, ніж маса радянських ШСЗ та навіть супутника «Експлорер-1» (8,3 кг), уже запущеного півтора місяцями раніше. Хоча планувалося, що «Авангард» полетить ще 1957 року, аварія ракети (Авангард TV3) на момент спроби запуску порушила ці плани, і супутник став другим американським апаратом у космосі. Натомість досить висока орбіта забезпечила йому набагато довше життя. Він і зараз перебуває на орбіті через 50 років після запуску. Це найстаріший штучний об'єкт, що у навколоземному космічному просторі.

Супутник має форму кулі з 6 стрижнями антен. Діаметр сферичної оболонки - 16,3 см, живлення апаратури супутника здійснювалося від ртутно-цинкових батарей, додатково малопотужний передавач отримував енергію від сонячних батарей.

Авангард-1.

Складна доля цього супутника була з суперництвом ракетних програм ВПС, ВМС і армії США, кожен із пологів військ прагнув розробити власну ракету, програма «Авангард» ставилася до флоту, програма «Експлорер» - до армії. Ракета "Авангард", на відміну "Юпітер-С", яка запустила "Експлорер", була спеціально розроблена як ракета для запуску ШСЗ. Вона важила всього 10 тонн і залишається найменшою з ракет-носіїв із рідинними двигунами. Конструкція ракети була дуже суперечлива, на першому ступені використовувалися гас і рідкий кисень, на другому - азотна кислота та НДМГ. Крім того, ракета заправлялася рідким пропаном (використовувався для роботи двигуна другого ступеня та для орієнтації) та концентрованим перекисом водню (для турбонасосу подачі палива першого ступеня). Така «мішанина» була обумовлена прагненням скоротити фінансові та тимчасові витрати і максимально використовувати вже залізо геофізичних ракет «Вікінг» і «Аеробі». Ракета вийшла не дуже надійною, менше половини пусків були вдалими.
Окрім «Авангарду-1», на орбіту було виведено «Авангард-2» і «Авангард-3», вони були помітно більшими і важчими за «родоначальник», хоча й залишалися, за сучасною класифікацією, мікросупутниками масою 10-20 кг. "Авангард-1" слід віднести до наносупутників.
Незважаючи на зневажливе ставлення до «грейпфрута» (навіть і США), він допоміг зробити досить серйозні відкриття, включаючи уточнення форми Землі.
«Експлорер-3»- американський штучний супутник Землі, запущений 26 березня 1958 командою Вернера фон Брауна. Аналогічний за конструкцією та завданням першому американському супутнику «Експлорер-1». Другий успішний запуск у рамках програми «Експлорер». В результаті польоту Експлорера-3 підтвердилося існування радіаційного поясу Землі, відкритого Джеймсом Ван Алленом.

Супутник-3 (об'єкт Д)- радянський штучний супутник Землі, запущений 15 травня 1958 року з космодрому Байконур полегшеною модифікацією міжконтинентальної балістичної ракети Р-7, названої Супутник-3.
Перший запуск 27 квітня 1958 року закінчився аварією ракети-носія. Об'єктом Д супутник називався за порядковим номером типу корисного навантаження. Об'єктами А, Б, У, Р були різні види ядерних боєголовок.
Супутник-3 був першим повноцінним космічним апаратом, що має всі системи, властиві сучасним космічним апаратам. Маючи форму конуса з діаметром основи 1,73 метра та висотою 3,75 метра, супутник важив 1327 кілограмів. На борту супутника було розміщено 12 наукових приладів. Послідовність їхньої роботи задавало програмно-часовий пристрій. Вперше передбачалося застосувати бортовий магнітофон для запису телеметрії тих ділянках орбіти, які були доступні наземним станціям стеження. Безпосередньо перед стартом було виявлено його несправність, і супутник вирушив у політ із непрацюючим магнітофоном.

Супутник – 3.

Вперше бортова апаратура приймала та виконувала команди, передані із Землі. Вперше було використано активну систему терморегулювання підтримки робочих температур. Електроенергію забезпечували одноразові хімічні джерела, крім яких для експериментальної перевірки вперше в СРСР були використані сонячні батареї, від яких працював невеликий радіомаяк. Його робота продовжувалась і після того, як основні батареї вичерпали свій ресурс 3 червня 1958 року. Супутник пролітав до 6 квітня 1960 року.
З урахуванням досвіду запуску третього супутника в Королівському КБ готувалися до польоту 4, 5 і 6 супутники, зокрема супутник з індексом ОД. Орієнтований апарат, який не перекидався на орбіті, а був завжди зорієнтований щодо дотичної до орбіти і міг повертати на землю капсулу. Але сильне завантаження КБ військовою тематикою та перенацілювання космічної програми на освоєння Місяця не дозволили продовжити роботи з цих апаратів. Ці ідеї були реалізовані в кораблі «Схід» та супутнику «Зеніт».

Авангард-2 – американський метеосупутник, спроектований для вимірювання денної хмарності, і запущений 17 лютого 1959 за допомогою ракети-носія «Авангард SLV 4». «Авангард-2» став першим у світі метеосупутником, виведеним на орбіту, проте його метеодані виявилися марними.
Запуски супутників подібних до Авангарду-2 почалися раніше: 28 травня 1958 року був запущений «Vanguard 2B», 26 червня 1958 року - «Vanguard 2C», 26 вересня 1958 - «Vanguard 2D»; проте через відмови ракети-носія ці супутники не досягли орбіти.
Супутник «Авангард-2» є сферичним корпусом діаметром 50,8 см, з кількома штиревими антенами.
На борту були встановлені два телескопи, два фотоелементи, два радіопередавачі (потужністю 1 Вт з несучою 108,03 МГц для телеметрії; потужністю 10 мВт з несучою 108 МГц для маяка), батарея гальванічних елементів, радіоприймач команд для керування стрічковим самописцем, .

Перший у світі метеосупутник.

Передавачі телеметрії працювали протягом 19 днів, але дані з супутника були незадовільними через те, що супутник, невдало відокремившись від третього ступеня, почав обертатися з великою кутовою швидкістю.
Маса супутника: 10,2 кг.
Авангард-3, або Авангард SLV-7- американський супутник вивчення навколоземного простору. Останній супутник, запущений за програмою «Авангард». У ході запуску 18 вересня 1959 космічний апарат не зміг відокремитися від третього ступеня ракети-носія. Супутник передавав дані 84 дні, до 11 грудня 1959 року. За розрахунками, Авангард-3 проіснує на орбіті близько трьохсот років.

Запуск супутника "Авангард-3".
«Експлорер-4»- американський штучний супутник Землі (ШСЗ), запущений 26 липня 1958 року. Супутник призначався для дослідження радіаційних поясів Землі та впливу ядерних вибухів на ці пояси.

Я поділився з Вами інформацією, яку "накопав" та систематизував. При цьому нітрохи не збіднів і готовий ділиться далі, не менше двох разів на тиждень. Якщо Ви виявили у статті помилки чи неточності - будь ласка, повідомте.E-mail: [email protected]. Буду дуже вдячний.