поиск по сайту

Интересные факты о первом искусственном спутнике земли PDF Печать E-mail
Оценка пользователей: / 2
ПлохоОтлично 

ps94 октября 1957 года был запущен первый искусственный спутник Земли.

 

Для того чтобы некое тело могло вырваться из гравитационного плена Земли и выйти на орбиту вокруг нашей планеты, ему необходимо набрать скорость, равную примерно восьми километрам в секунду. Такая скорость называется первой космической. Если скорость тела меньше первой космической скорости, то оно, возможно, и пролетит очень далеко, но в конце концов упадёт на Землю. Наиболее вероятно, что первым верное значение первой космической скорости рассчитал Ньютон и, должно быть, ужаснулся, увидев такое число. Представьте себе, что вы проноситесь на машине (скорость - 60 км/ч) мимо улитки, изо всех сил спешащей по важным делам (скорость - 1 мм в секунду). Для ракеты, набирающей первую космическую скорость, машина, едущая по дороге, будет выглядеть как та самая еле передвигающаяся улитка.

Первые расчёты, показавшие, что развить такую скорость всё-таки возможно, были выполнены (безо всяких компьютеров и калькуляторов, в нескольких тетрадях) Михаилом Клавдиевичем Тихонравовым, и его коллегами в 1947-48 годах. Этими расчётами заинтересовался Королёв, а затем и другие люди, разрабатывавшие межконтинентальные баллистические ракеты. Вскоре, руководством страны было принято решение о запуске искусственного спутника, приуроченном к международному году геофизики.

Сначала в космос хотели запустить настоящую научную лабораторию весом в полторы тонны, но быстро пришло понимание, что с такой задачей очень сложно справиться. Во-первых, разработкой спутника занималось несколько различных институтов, каждый из которых выполнял свою часть работы: кто-то делал радиопередатчик, кто-то – источник питания, кто-то – систему управления. Координировать работу такого большого коллектива непросто, да и никто не мог знать наверняка, удастся ли выполнить задуманное. Кроме того, основные работы по испытаниям межконтинентальной ракеты, которая и должна была разогнаться до первой космической скорости, не были завершены. Поэтому перед запуском по-настоящему «серьёзного» спутника решили запустить спутник поменьше и попроще.

Первый спутник назвали «простейшим спутником»: ПС-1. Несмотря на название, такую конструкцию было сложно сделать, тем более что всё это делалось впервые.

ПС-1 представлял собой металлический шар диаметром 58 сантиметров, состоящий из двух полусфер. О том, как делался корпус спутника, можно писать отдельный роман. К одной из полусфер изнутри приваривалась тонкая, выступающая за края полусферы полоска стали с отверстиями для болтов – шпангоут. Другая полусфера крепилась болтами к этому шпангоуту, а между сферами помещалась резиновая прокладка для герметизации. Самым сложным было изготовить правильные металлические сферы и приварить к одной из них шпангоут. Качество сварки можно было проконтролировать только изучая рентгеновские снимки шва. Снаружи корпус полировался так, чтобы на нём не было ни малейшей царапины. Это делалось для того, чтобы спутник лучше отражал солнечный свет, а значит, аппаратура внутри не перегревалась.

После того как спутник собрали, его герметичность проверялась гелиевым течеискателем. Вообще о течеискателях хочется рассказать поподробнее, тем более что практически все космические аппараты проверяются на герметичность примерно одинаково. Представьте себе, что вы строите ракету, создаёте спутник или космический корабль. Как проверить, герметичен он или нет? Ведь от этого на сто процентов зависит, будет ли правильно работать аппаратура спутника, останутся ли в живых космонавты. Часто делают так: в спутник или отсек космического корабля закачивают под довольно большим давлением гелий. Гелий – это очень лёгкий газ, молекулы которого гораздо меньше молекул других газов. Кроме того, гелий ни с чем не взаимодействует, поэтому можно не бояться, что что-нибудь внутри аппарата загорится или испортится, пока он будет наполнен гелием. Если в корпусе аппарата есть хотя бы крошечная трещинка, то молекулы гелия очень быстро начинают через неё «вытекать» наружу. А снаружи их уже поджидаете вы со специальной трубочкой, которая всасывает воздух и направляет его в газоанализатор. Если взять пробу воздуха вблизи трещинки, через которую вытекает гелий, то газоанализатор сможет обнаружить даже небольшое количество этого газа и сразу же об этом сообщит. Ну а если трещин нет, то газоанализатор ничего не покажет. Примерно так же проверяли герметичность первого спутника.

К одной из полу оболочек ПС-1 крепились четыре прямых антенны: две по 2,4 метра, две по 3,9 метра. Антенны были разной длины потому, что были рассчитаны для разных длин радиоволн. Внутри спутника помещался мощный радиопередатчик, который испускал радиосигналы длительностью 0,4 секунды попеременно то на 7,5, то на 15-ти метровых волнах (40 и 20 МГц соответственно). Такой диапазон был выбран неслучайно. Простейшие теоретические прикидки показывают, что атмосфера должна быть прозрачна для таких длин волн, а значит, радиосигнал от спутника смогут принять как наземные станции слежения, так и простые радиолюбители. Именно это, собственно, и произошло – сигналы первого спутника могли принимать радиолюбители по всей планете. Длительность сигналов изменялась при повышении температуры выше 50 градусов или падения температуры ниже нуля. Сделано это было специально, чтобы если спутник, перегревшись на солнце или замёрзнув в темноте, прекратит работать, люди на земле смогли понять, в чём была причина аварии. Четыре антенны нужны были для того, чтобы обеспечить более-менее равномерное излучение под широким углом. Делалось это вот зачем. Конструкторы называли первый спутник неориентированным. В переводе на человеческий язык это означает, что спутник летел и кувыркался, кружился и вращался. Поэтому важно было, чтобы радиоволны расходились как можно шире: уж какая-нибудь часть до Земли долетит.

Кроме радиопередатчика, внутри у первого «простейшего» спутника помещался блок питания, собранный из трёх серебряно-цинковых батарей с расчётным временем работы около двух недель. Согласитесь, это впечатляет: мощность радиопередатчика на первом спутнике примерно равнялась мощности современного мобильника. Однако на трёх батарейках современный телефон не протянет и пары дней в режиме разговора. А спутник-то болтал без умолку...

Особенно важной частью была система поддержания температуры внутри спутника. На самом деле, система эта состояла из одного вентилятора, который включался, если температура поднималась выше 23 градусов, и перемешивал осушенный азот, которым был заполнен спутник внутри. Тем не менее, сделано всё было так, что даже такая простая система отработала на «отлично».

satellite

Спутник делался максимально простым, строго говоря, научной аппаратуры на нём не было. Тем не менее, с его помощью провели целый ряд научных исследований. По характеру замедления движения спутника из-за торможения об атмосферу точно определили плотности атмосферы на очень больших высотах, куда не мог долететь ни один метеозонд. Кроме того, по характеру прохождения радиосигналов были сделаны выводы об электрических свойствах атмосферы.

Мы совсем не упомянули здесь о том, без чего был бы невозможен полёт ни первого спутника, ни последующих космонавтов. Только благодаря межконтинентальным баллистическим ракетам, разрабатывавшимся как оружие, человечеству удалось выйти в космос. Но это – немного другая история.

Вынесенный в космос ракетой, спутник летал 92 дня, до января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли, а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник постепенно терял скорость, затем вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел вследствие трения о воздух.

Спутник имел большое политическое значение. Его полёт «увидел» весь мир, излучаемый им сигнал мог услышать любой радиолюбитель в любой точке земного шара. Это событие в корне переворачивало представление о возможностях Советского Союза. Американское новостное агентство «Юнайтед пресс» писало: «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США. Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию...»
Спутник вызывал восторг не только у специалистов, но и у людей, совершенно не искушенных в научно-технических проблемах. В рукотворном предмете, брошенном вверх и не упавшем обратно на Землю, люди увидели чудо человеческой мысли и труда. Наш спутник заставил гордиться собой всех землян - вот главный итог его триумфального полета над планетой.

Интересные факты:

Считалось, что можно невооружённым глазом увидеть первый спутник, и многие люди действительно видели крошечную звёздочку пересекающую ночное небо. На самом деле, спутник был крошечный, и заметить его с земли без телескопа не было никакой возможности. Что же видели люди? Они наблюдали вторую ступень ракеты-носителя — центральный блок ракеты, который вышел на ту же орбиту, что и спутник. Эта ошибка многократно повторялась в средствах массовой информации.

Только после приёма первых сигналов спутника поступили результаты обработки телеметрических данных, и выяснилось, что лишь доли секунды отделяли от неудачи. Один из двигателей «запаздывал», а время выхода на режим жёстко контролируется и при его превышении старт автоматически отменяется. Блок вышел на режим менее чем за секунду до контрольного времени. На 16-й секунде полёта отказала система управления подачи топлива, и из-за повышенного расхода керосина центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчётного времени. Ещё немного — и первая космическая скорость могла быть не достигнута. Но победителей не судят!

Запуск первого спутника США состоялся лишь 1 февраля 1958 года, когда со второй попытки был запущен «Эксплорер-1», массой в 10 раз меньше ПС-1.

spacegiraffe.ru

 

новости из сети


все материалы взяты из интернета

При копировании материалов гиперссылка на сайт обязательна