65 лет запуску первого советского искусственного спутника Земли

Петр Чачин

В октябре исполняется 65 лет со дня вывода на орбиту (1957) первого советского искусственного спутника Земли (ИСЗ). Этим было положено начало космической эры человечества, эры изучения и освоения космического пространства, а также созданию нового вида телекоммуникаций – спутниковой связи.

В Большой российской энциклопедии термину «Спутниковая связь» даётся следующее определение: радиосвязь, использующая радиостанции, расположенные на ИСЗ, в качестве промежуточных и/или оконечных; вид космической связи. История спутниковой связи ведёт начало с 4.10.1957, когда в СССР был запущен первый в мире ИСЗ, передававший короткие радиосигналы.

Кодовое обозначение первого ИСЗ было ПС-1 («Простейший Спутник-1»). Запуск был осуществлён с полигона Министерства обороны СССР «Тюра-Там» (ныне космодром «Байконур») на ракете-носителе «Р-7».

Корпус ПС-1 состоял из двух силовых полусферических оболочек диаметром 58,0 см из алюминиево-магниевого сплава. Внутри герметичного корпуса были размещены: блок электрохимических источников питания; радиопередающее устройство; вентилятор, термореле и воздуховод системы терморегулирования; коммутирующее устройство бортовой электроавтоматики; датчики температуры и давления; бортовая кабельная сеть. Масса спутника 83,6 кг.

Радиопередающее устройство (радиостанция Д-200) излучало радиоволны на двух частотах в диапазонах коротких (КВ) и ультракоротких волн (УКВ): 20,005 и 40,002 МГц, поочерёдно. Для питания передатчиков, реле и вентилятора использовался набор серебряно-цинковых аккумуляторов весом около 50 кг.

Необходимость в тяжёлых источниках питания была вызвана несколькими причинами. Во-первых, применением ламповых, а не транзисторных передатчиков (что, в свою очередь, было обосновано соображениями надёжности работы при возможной температуре на борту выше +50° C).

Во-вторых, относительно большой выходной мощностью передатчиков, рассчитанных на радиолюбительский приём (для приёма сигнала профессиональными радиостанциями достаточной была бы мощность передатчиков 10 мВт).

Энергопотребление каждого из двух передатчиков составляло около 7 Вт при выходной мощности 1 Вт. Радиостанция была разработана в НИИ-885 (ныне РКС) по заказу ОКБ-1. Непрерывная работа передатчиков продолжалась в течение 21 дня после запуска.

На верхней полуоболочке корпуса ПС-1 располагались крест-накрест две уголковые вибраторные антенны, обращённые назад; каждая состояла из двух плеч-штырей длиной по 2,4 м (УКВ-антенна) и по 2,9 м (КВ-антенна), угол между плечами в паре – 70°. Такая антенна обеспечивала близкое к равномерному излучение во всех направлениях, что требовалось для устойчивого радиоприёма.

Над созданием искусственного спутника Земли во главе с основоположником практической космонавтики С.П. Королёвым работали учёные М.В. Келдыш, М.К. Тихонравов, Н.С. Лидоренко, М.С.Рязанский, О.Г. Ивановский, Г.Ю. Максимов, В.И. Лаппо, К.И. Грингауз и многие другие. Спутник летал 92 дня до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли.

Непосредственно на самом спутнике не было научной аппаратуры. Тем не менее, запуск первого спутника Земли позволил получить не только важные технические данные, необходимые для дальнейшего развития бортового оборудования, систем спутниковой связи и комплексов управления, но также и ценные научные сведения. Очень полезными оказались данные, полученные на основании наблюдений за движением первого ИСЗ и параметрами прохождения радиосигналов от него.

Излишне говорить, какое значение имело то, что именно СССР первым запустил спутник в космос и что этот запуск был удачным. Политический вес этого события для нашей страны трудно переоценить – всё население планеты увидело, на что способны советская наука и техника.

В США запуск первого ИСЗ Explorer-I был осуществлён 1 февраля 1958 года (этому событию предшествовала неудачная попытка запуска ИСЗ Vanguard TV3 в декабре 1957 года). Explorer-I вёл радиопередачи до мая 1958 года и находился на орбите до марта 1970-го. Причём спутник нёс 4,5 кг научной аппаратуры, а масса его была 13,37 кг (в 6 раз меньше ПС-1).

Это стало возможным благодаря низкой мощности передатчиков и использованию транзисторов, что позволило значительно уменьшить вес батарей.

С помощью первого американского спутника было совершено научное открытие: был открыт радиационный пояс Земли (пояс Ван Аллена).

Об авторе: Ведущий раздела "Связь" Виртуального компьютерного музея.
Статья публиковалась в еженедельнике «IT News» 01.10.2022
Помещена в музей с разрешения редакции 4 октября 2022