Начало космической эры

В Советском Союзе всегда с особым рвением готовились к различным годовщинам. Поэтому первоначально планировалось запустить искусственный спутник Земли 14 сентября 1957 года, в день столетия со дня рождения Циолковского. Однако по техническим причинам запуск модифицированной ракеты «Р-7» был отложен до 4 октября. Эта годовщина теперь принадлежит не только России, но и всему миру. Этот день можно по праву считать истинным началом космической эры.

Первый искусственный спутник Земли ПС-1

Сконструированная Королёвым ракета-носитель со звуком, подобным грому, устремилась в ночное небо в 22 часа 28 минут 4 секунды по московскому времени (это был пятый пуск ракеты Р-7, или, в соответствии с установленной нумерацией, ракеты-носителя 8К71ПС № М1-ПС). Спустя пять минут центральная ступень достигла высоты около 215 км и впервые в истории человечества развила скорость 8 км в секунду, необходимую для выхода на орбиту вокруг Земли. Имея такую скорость, ракета будет обращаться вокруг Земли по стабильной траектории, не падая, поскольку центробежная сила уравновесит гравитацию. Орбита первого спутника находилась под углом к экватору. Этот угол, или наклонение орбиты, составил 65 градусов 6 минут. От центральной ступени отделился небольшой конический обтекатель. Затем от него отделилось ещё меньшее коническое окончание, и наружу при помощи пружины был вытолкнут серебристый шар диаметром 58 см, по бокам которого были закреплены четыре предварительно развернутые антенны длиной примерно 3 м. Вскоре спутник достиг апогея, высшей точки орбиты. Высота его полёта в этой точке составила 939 км. Перигей, или самая низкая точка орбиты, по высоте примерно совпадал с той высотой, на которой спутник отделился от ракеты-носителя. Время, за которое спутник совершал полный оборот вокруг Земли, или период орбиты, составил 1 час 36 минут.

Источники энергопитания могли обеспечивать беспрерывную работу в течение двух недель. Общая масса ПС-1 составила 83,6 кг Для стыковки ПС-1 с ракетой предусматривался специальный переходный отсек. Система отделения обеспечивала сброс головного обтекателя и отделение спутника от центрального блока ракеты.

Московское радио выдало в эфир эти потрясшие весь мир новости на следующий день, 5 октября. Название аппарата, «Спутник», было абсолютно естественным для русского языка. Оборудование на борту «Спутника» было простейшим (Кодовое обозначение спутника — ПС-1 "Простейший Спутник-1"). В него входили два радиопередатчика весом 3,5 кг, мощностью 1 Вт, передававшие попеременно сигнал на частоте 20 и 40 МГц (на волнах 15 и 7,5 м).

Сигналы Спутника принимали радиоприёмники по всему миру, и простенький «бип-бип» вскоре стал синонимом начала Космической Эры. Кроме того, они не давали покоя всему западному миру, особенно США, которые проиграли космическую гонку государству, во всеуслышание объявлявшемуся отсталым и не обладающим столь мощными, как у Америки, технологиями.

Помимо этого, «Спутник» продемонстрировал миру первые примеры применения искусственных спутников Земли. Внутри сферического корпуса, заполненного сжатым азотом, находились температурные датчики. Данные с них преобразовывались в изменение тональности сигнала спутника. Длительность сигналов изменялась при повышении (выше 50°С) или понижении (ниже 0°С) температуры и при падении давления ниже 0,35 кгс/см за счёт срабатывания одного из контрольных термического или барометрического реле. Температура в ПС-1 поддерживалась вентилятором, срабатывающим от термореле при температуре выше 23°С. Это позволяло инженерам следить за воздействием изменений температуры на работу систем спутника. Характер прохождения сигналов через атмосферу Земли способствовал исследованию ионосферы, а изменения в движении по орбите спутника и последней ступени ракеты давали возможность оценивать плотность атмосферы на различных высотах.

В соответствии с установленными международными правилами появившиеся на орбите объекты получили номера 1957 Альфа 1, 2 и 3. Обозначение Альфа 1 получила центральная часть ракеты-носителя, весившая после выработки топлива примерно 7,5 тонны (сам Спутник имел массу 83,6 кг). Впоследствии кто-то с усмешкой заметил, что первым зарегистрированным искусственным объектом в космосе был первый кусок космического мусора. Сам «Спутник 1» получил обозначение Альфа 2, а носовой конус, ставший вторым куском космического мусора, — обозначение Альфа 3. Питание аппаратуры «Спутника» осуществлялось от обычных химических элементов, и, к облегчению западных наблюдателей, через 21 день полета «бип-бип» прекратился. Через некоторое время потеря скорости, вызванная трением о верхние слои атмосферы, привела к тому, что «Спутник 1» начал терять высоту и сгорел вследствие трения о воздух. Позднее такое явление получило название «вход в плотные слои атмосферы». Ракету-носитель и носовой обтекатель постигла та же участь. Это произошло 4 января 1958 года. В течение 92 суток первый в истории искусственный спутник Земли совершил около 1400 оборотов вокруг Земли.

Первая пощёчина Америке

Заявления Запада о том, что СССР — отсталая страна, пусть даже и создавшая атомную бомбу, рухнули, когда в космосе оказался «Спутник 1». СССР одержал победу над США в космической гонке, одновременно доказав, что действительно обладает межконтинентальной баллистической ракетой, способной доставить ядерный заряд на территорию Америки.

В те времена, когда «холодная война» была в са́мом разгаре и многие американцы строили у себя во дворах домов противоа́томные убежища, «Спутник» произвел ошеломляющий эффект. Вместо того чтобы праздновать начало космической эры, на Западе изрядно перепугались. Задача запуска искусственного спутника Земли в США в самое ближайшее время стала главной целью. Однако созданные в США спутники не шли ни в какое сравнение с советским в первую очередь по размеру, да и ракеты-носители были куда менее мощными. Америка даже не имела возможности заявить, что её МБР «А́тлас» является работоспособной.

Президент Дуайт Эйзенхауэр приказал командованию ВМФ как можно быстрее запустить ракету-носитель «Авангард» и вывести в космос хоть что-нибудь. Таким образом то, что должно было быть лишь испытательным полетом «Авангарда», превратилось в попытку запуска спутника, который мог выйти на орбиту, а мог и не выйти. Запуску предшествовала по-американски хорошо организованная рекламная кампания. В то время как запуск советского «Спутника» был произведен в обстановке строжайшей секретности, запуск «Авангарда» транслировался в прямом эфире американского телевидения. Ракета едва приподнялась над стартовым столом на мысе Кана́верал, как вдруг у двигателя упала тяга. Ракета упала набок и взорвалась, отбросив в сторону носовой обтекатель со спутником внутри. Газеты сняли с этого события обильный урожай. Заголовки «Капутник» и «Флопник» (нем. Kaput, конец, англ. Flop, провал) были самыми мягкими из тех, которых удостоилось это событие. Конструкторам ракеты тоже не поздоровилось.

Эйзенхауэр наконец-то решил использовать разработанный фон Брауном «Юпитер С». Было объявлено, что «Авангард» является гражданским проектом, и именно поэтому он имел приоритет перед «Юпитером С», разработанным на базе военной ракеты «Редстоун». Эйзенхауэр имел достаточно жесткую позицию насчёт того, что запуск американского искусственного спутника Земли должен стать событием исключительно научным, но успех советского «Спутника» заставил его отойти от такой политики. Это раз и навсегда изменило ход Космической Эры. Скоро она превратилась в «космическую гонку», в которой США и СССР постоянно соперничали друг с другом. Каждый запуск должен был служить поднятию престижа нации, и СССР долгое время одерживал победы в этой гонке.

Вторая пощёчина Америке

Прежде чем США смогли хоть как-то ответить на полет «Спутника 1», 3 ноября того же года на околоземную орбиту вышел второй спутник, получивший обозначение 1957 Бета.

«Спутник 2» весил целых 508 кг. К ужасу западных наблюдателей, кроме всего прочего, он вывел на орбиту живое существо — собаку Лайку. Как и в США, в СССР в течение долгого времени запускали животных, в основном — собак, в суборбитальные полеты, но Лайка стала первым животным на орбите вокруг Земли. «Спутник 2» имел коническую форму, его длина составляла примерно 4 м. Внутри находились сферический контейнер, похожий на «Спутник 1», и цилиндрический контейнер, внутри которого была Лайка. На протяжении всего своего полета «Спутник 2» не отделялся от последней ступени ракеты-носителя весом в семь с лишним тонн. Наклонение орбиты составило 65 градусов 18 минут, апогей — 1660 км, перигей — 212 км. Телеметрическая информация с борта спутника дала первые данные о космическом и солнечном излучении в открытом космосе и подтвердила гипотезу о существовании вокруг Земли поясов радиации. К сожалению, Лайка была обречена на гибель в космосе вследствие окончания запасов кислорода, что и произошло через неделю полета. Капсула была оборудована контейнером с химическим реактивом, который выделял кислород и поглощал углекислый газ и пары́ воды. «Спутник 2» вошёл в плотные слои атмосферы 14 апреля 1958 года.

Хронология запусков первых искусственных спутников Земли

Вслед за СССР (4 октября 1957 года) в космос вышли США (1 февраля 1958 года), запустив спутник "Эксплорер-1"; третьей космической державой стала Франция (26 ноября 1965 года) со своим спутником "Астерикс-1"; четвёртой - Япония (11 февраля 1970 года), которая вывела на орбиту спутник "Осуми"; пятой - Китай (24 апреля 1970 года) со спутником "Дунфанхун". Шестым государством была Англия (28 октября 1971 года), запустившая спутник "Просперо", а седьмым оказалась Индия (18 июля 1980 года), запустившая спутник "Рохини".

Эти страны выводи́ли спутники на космические орбиты с помощью разработанных ими ракет-носителей.