Liên Xô trong thời gian tồn tại đã tích cực phát triển các chương trình truyện tranh nhằm phát triển không gian ngoài trái đất. Và bước đầu tiên theo hướng này là phóng vệ tinh - vật thể đầu tiên được gửi vào không gian. Tuy nhiên, ít người biết rằng đơn vị này có một lịch sử khá phong phú.
Thông tin chung
Trong nửa sau của thế kỷ 20, Liên Xô và Hoa Kỳ bước vào cuộc đua vũ trụ, cố gắng bắt đầu thám hiểm không gian càng nhanh càng tốt. Và Liên Xô là người đầu tiên gửi một bộ máy sản xuất của riêng mình lên quỹ đạo Trái đất. Đó là thiết bị có tên khá đơn giản là Sp Spniknik-1.
Sự thật thú vị: trong các tài liệu và bản vẽ, thiết bị này được gọi là PS-1, viết tắt của cụm từ đơn giản Vệ tinh đơn giản-1.
Thiết kế của thiết bị khá đơn giản. Đó là một quả cầu có ăng ten ở hai bên. Loại thứ hai là cần thiết để vệ tinh phân phối tín hiệu vô tuyến trong không gian đồng đều.
Vòng tròn được lắp ráp từ hai bán cầu, 36 bu lông đã được sử dụng để buộc chặt chúng. Một lượng như vậy được phép để đáng tin cậy các phần lồng vào nhau, tránh các khoảng trống. Bên trong PS-1 có các cảm biến đo nhiệt độ và áp suất, pin bạc và kẽm, bộ điều chỉnh nhiệt, bộ phát radio và quạt, cần thiết để làm mát các bộ phận.
Trong suốt chuyến bay, bộ phận làm đầy này đã phát ra tín hiệu trong dải tần từ 20 đến 40 MHz, do đó, bất kỳ ai, kể cả một người bình thường cũng có thể điều chỉnh sóng của thiết bị.
Mặc dù thực tế là bây giờ khi nói về các chuyến bay vào vũ trụ, hình ảnh tên lửa và tàu con thoi tấn công bằng kích thước của chúng ngay lập tức hiện lên trong đầu tôi, Sputnik-1 thậm chí còn nhỏ so với con người. Bán kính của nó chỉ 29 cm và khối lượng của nó xấp xỉ 83,5 kg.
Hình ảnh vệ tinh
Ngay cả vào năm 1687, khi viết tác phẩm Bắt đầu toán học của triết học tự nhiên, Newton đã đề xuất rằng một cơ thể có thể được phóng lên quỹ đạo Trái đất theo cách mà nó không rơi xuống bề mặt.
Các nhà khoa học đã mô tả thí nghiệm sau đây để đạt được kết quả này. Đầu tiên bạn cần phải leo lên một ngọn núi cao, đỉnh cao hơn nhiều so với không khí. Từ đó bạn cần bắn một khẩu súng để lõi bay song song với mặt đất. Và nếu tên lửa di chuyển với tốc độ nhất định, nó sẽ không bao giờ chìm xuống bề mặt, mà sẽ bay quanh hành tinh vô tận.
Các nghiên cứu sau đó đã chứng minh rằng Newton đã đúng. Nếu một vật thể được phóng lên quỹ đạo Trái đất để nó di chuyển với tốc độ ít nhất là 7,91 km / s, thì nó sẽ quay vô tận quanh hành tinh mà không mất độ cao. Bây giờ tốc độ này được gọi là đầu tiên của vũ trụ. Năm 1879, Jules Verne, khi viết cuốn sách 500 triệu Begumas, đã sử dụng nguyên mẫu của súng Newton.
Vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, mọi người dần dần bắt đầu đi đến kết luận rằng công nghệ sẽ sớm đạt đến sự phát triển cho phép nó đi vào không gian. Tsiolkovsky từng lập luận rằng nhân loại đã sẵn sàng cho việc du hành ngoài trái đất. Hơn nữa, nhà khoa học đề nghị không tiến hành các vụ phóng thử nghiệm, mà ngay lập tức chế tạo một tên lửa mà mọi người sẽ bay. Điều này sẽ cho phép đã có trong chuyến bay đầu tiên để nhận thông tin trung thực từ các nhân chứng sống.
Sau đó, kỹ sư người Đức Obert đã giới thiệu thế giới cho dự án, đó là một trạm từ nhiều giai đoạn. Nó được đề xuất phóng lên quỹ đạo với mục đích quan sát và điều phối các lực lượng quân sự. Người ta đã đề xuất đặt một kính viễn vọng lên một vật thể ngoài trái đất cho phép chúng ta quan sát các hành tinh và các ngôi sao trực tiếp từ không gian, và không thông qua các biến dạng khí quyển từ Trái đất.
Ngoài ra, chủ đề của các vệ tinh đã được nêu ra trong một số tiểu thuyết khoa học viễn tưởng được phát hành trong những năm 20 và 30.Trong nửa đầu thế kỷ 20, các quốc gia khác nhau đã thực hiện nhiều thí nghiệm để phóng các vật thể vào quỹ đạo Trái đất, tuy nhiên, tất cả các tên lửa được chế tạo đều phát triển với tốc độ không đủ.
Sự thật thú vị: vào năm 1944, quân đội Pokrovsky đề nghị bắn lên trời từ một khẩu súng mạnh mẽ. Theo ông, điều này sẽ cho phép phần còn lại của lõi nằm trong quỹ đạo.
Lần thử đầu tiên
Các nhà khoa học của Reich thứ ba đã có thể phát triển tên lửa khối lượng lớn V-2, hoạt động trên nhiên liệu lỏng. Người ta tin rằng họ có thể bay vào vũ trụ và thậm chí đưa một người lên quỹ đạo. Có những tài liệu chính thức đề nghị sử dụng chúng để phóng các thi thể ướp xác của những người du hành vũ trụ đầu tiên để vinh danh.
Bắt đầu từ tháng 3 năm 1946, Không quân Hoa Kỳ bắt đầu tích cực làm việc trong chương trình không gian. Quốc gia này nhận thức rõ rằng việc đưa các vật thể vào quỹ đạo Trái đất sẽ giúp có được nhiều thông tin hữu ích, cũng như làm tăng nghiêm trọng thẩm quyền của các quốc gia khác.
Trong nhiều năm, các nhà khoa học trên giấy đã thiết kế nhiều thiết bị khác nhau có khả năng đi vào không gian ngoài trái đất. Đồng thời, những hậu quả mà việc phóng tàu thám hiểm không gian có thể dẫn đến đã được phân tích. Thành phần kinh tế, tiềm năng quân sự của thành tựu trong tương lai và triển vọng có thể được vẽ chi tiết. Ngay khi thấy rõ rằng thiết bị được mô tả trong bản vẽ không thể đi vào quỹ đạo, thiết kế của một thiết bị mới ngay lập tức bắt đầu tính đến sai sót.
Năm 1953, tại một hội nghị về phi hành gia, nhà vật lý Fred Singer đã trình bày về sự phát triển của một vệ tinh hình cầu, có cơ hội thực sự đi vào vũ trụ. Theo nhà khoa học, Mỹ đang chế tạo một thiết bị hình cầu có thể phóng lên trên Trái đất theo cách nó sẽ di chuyển trên quỹ đạo ở độ cao 300 km và vượt qua cả hai cực của hành tinh.
Năm 1954, một cuộc họp của các nhà thiết kế tên lửa hàng đầu của Mỹ đã diễn ra, trong đó thảo luận về khả năng phóng vệ tinh trong ba năm tới. Vào thời điểm đó, khá rõ ràng rằng điều này là cần thiết để sử dụng tên lửa nhiều tầng, vì những cái trước đó đã bị ngắt kết nối và những cái tiếp theo hoạt động, sẽ giúp đạt được chiều cao mong muốn.
Sự thật thú vị: kho vũ khí của Mỹ sau đó có tên lửa Loki và Redstone, được cho là dùng để phóng vệ tinh đầu tiên.
Kết quả của cuộc họp là sự xuất hiện của dự án Quỹ đạo, trong khuôn khổ mà các chi tiết về việc phóng không gian trong tương lai đang được thực hiện. Sự kiện này được lên kế hoạch cho mùa hè năm 1957. Năm 1955, Hoa Kỳ tiết lộ một dự án có tên được đổi thành Cảnh Vanguard. Người ta cho rằng vệ tinh này sẽ bay lên bầu trời trên các tên lửa Viking và Aerobi. Trên giấy, thiết bị là một cấu trúc phức tạp nặng 10 kg. Nó đã được lên kế hoạch để trang bị cho bộ máy vô số thiết bị điện tử để thu thập thông tin.
Tuy nhiên, khi được biết về chương trình không gian của Liên Xô, Hoa Kỳ đã đơn giản hóa đáng kể thiết kế của vệ tinh, chỉ là người đầu tiên phóng vật thể lên vũ trụ. Vì vậy, Vanguard-1 đã giảm cân sáu lần và trọng lượng của nó là 1,59 kg.
Lịch sử tạo ra vệ tinh nhân tạo đầu tiên
Lịch sử tạo ra vệ tinh bắt đầu từ năm 1942. Sau đó, nhà thiết kế người Đức von Braun đã hoàn thành mô hình tên lửa V-2. Vài tháng sau, lần phóng đầu tiên đã diễn ra, và đến năm 1945, 3225 cuộc thử nghiệm đã được thực hiện. Rõ ràng là tên lửa này có thể di chuyển quãng đường dài.
Sau Thế chiến II, Von Braun bắt đầu làm việc cho Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ và đang phát triển các tên lửa có thể đưa vệ tinh đầu tiên lên quỹ đạo. Nó đã được giả định rằng trong vòng năm năm, một bộ máy sẽ được tạo ra sẽ giúp đạt được mục tiêu này. Nhưng sau đó nhà nước từ chối tài trợ cho dự án này.
Năm 1946, Stalin đã tạo ra ngành công nghiệp tên lửa Liên Xô, mà Serge Korolev chịu trách nhiệm.Trong nửa đầu thập niên 50, Liên Xô đã phát triển các tên lửa R-1, R-2 và R-3 có khả năng di chuyển đường dài và tấn công các mục tiêu trên các lục địa lân cận. Năm 1948, nhà thiết kế Tikhonravov đã trình diễn các tên lửa được dàn dựng có thể cất cánh tới 1000 km. Với sự giúp đỡ của họ, anh đề nghị đưa các vệ tinh lên quỹ đạo Trái đất. Nhưng sau đó anh không tìm thấy sự hỗ trợ và bị đình chỉ hoạt động. Tuy nhiên, hai năm sau, với sự công nhận tầm quan trọng của chuyến bay vào vũ trụ, Liên Xô lại đưa Tikhonravov hoạt động và hoạt động chính của ông là phát triển các công nghệ để đưa vệ tinh lên quỹ đạo.
Mô hình
Việc phát minh ra tên lửa R-3 và khả năng của nó cho thấy rõ rằng với sự trợ giúp của nó, vệ tinh đầu tiên có thể được đưa vào quỹ đạo. Năm 1953, các nhà thiết kế làm việc trong dự án này cuối cùng đã có thể thuyết phục nhà nước rằng việc gửi một cơ thể nhân tạo vào không gian là có thể.
Năm 1954, Tikhonravov cùng với các đồng nghiệp của mình đã bắt đầu một nghiên cứu kỹ lưỡng về chương trình không gian của Liên Xô, giai đoạn đầu tiên bao gồm phóng một vệ tinh lên quỹ đạo.
Sự thật thú vị: Tikhonravov cũng được hướng dẫn lên kế hoạch hạ cánh tiềm năng trên mặt trăng, dự kiến sẽ diễn ra sau khi các chuyến bay thành công vào vũ trụ.
Năm 1955, Khrushchev đã đích thân đến nhà máy nơi chế tạo tên lửa R-7. Kết quả của cuộc họp của ông là việc ký một nghị định mà theo đó các nhà thiết kế phải chế tạo một thiết bị có thể đi vào quỹ đạo Trái đất.
Vào tháng 11 năm 1956, thiết kế của vệ tinh đầu tiên bắt đầu và sau 10 tháng, mô hình được xây dựng đã được thử nghiệm trong các điều kiện đặc biệt. Dựa trên các thí nghiệm, rõ ràng thiết bị đã sẵn sàng cho chuyến bay.
Thiết bị vệ tinh
Như đã đề cập ở trên, cơ thể vệ tinh bao gồm hai bán cầu. Chúng được đúc từ hợp kim nhôm và magiê, độ dày là 2 mm. Khi kết nối được sử dụng bu lông định dạng M8 * 2.5. Bên trong, cấu trúc chứa đầy nitơ ở trạng thái khí, tạo ra áp suất 1,3 atm. Để tránh sự xâm nhập của không khí, một lớp lót cao su được đặt ở các khớp. Để duy trì nhiệt độ vệ tinh không đổi, nó được trang bị màn hình dày cỡ milimet bên ngoài.
Sự thật thú vị: Để cung cấp các tính chất quang vệ tinh, bề mặt của nó được đánh bóng và gia công. Đó là lý do tại sao các trường hợp là sáng bóng.
Để truyền tín hiệu vào bán cầu trước của thiết bị, hai ăng ten được gắn. Loại thứ nhất là loại VHF, loại thứ hai - HF. Hai chân, 2,4 và 2,9 m, tương ứng, đi ra cho họ. Góc phân kỳ là 70 độ. Lò xo được tích hợp vào thiết kế ăng ten, giúp chúng mở và lấy đúng vị trí sau khi ngắt kết nối tên lửa.
Bán cầu sau của vệ tinh bao gồm một cơ chế ngắt kết nối với tên lửa, được sử dụng khi đi vào quỹ đạo.
Lịch sử ra mắt
Vào tháng 2 năm 1955, việc xây dựng bắt đầu trên sân tập Baikonur trên sa mạc Kazakhstan, nơi nó được lên kế hoạch ra mắt. Sau nhiều lần thử nghiệm, các kỹ sư nhận ra rằng tên lửa R-7 cần một bộ phận không thể chịu được tải nhiệt và cũng cần được chiếu sáng càng nhiều càng tốt. Vào tháng 9 năm 1957, một phiên bản cập nhật của R-7 đã được đặt tại sân tập, nó nhẹ hơn 7 tấn và có một khoang vệ tinh trong đầu.
Đầu tháng 10, tên lửa cùng với bộ máy được lắp đặt đã được đặt ở vị trí phóng. Song song với điều này, một đại hội quốc tế về du hành vũ trụ đã được tổ chức, trong đó các nhà khoa học từ 67 quốc gia đã tham gia.
Việc phóng vệ tinh diễn ra vào ngày 4 tháng 10 năm 1957. Thực tế là Liên Xô là người đầu tiên đưa một vật thể nhân tạo vào quỹ đạo Trái đất, Viện sĩ Leonid Sedov, nói với công chúng.
Lịch sử chuyến bay
Buổi ra mắt diễn ra lúc 22 giờ 28 phút theo giờ Matxcơva. Trong 4 phút 55 giây, tên lửa đạt được độ cao mong muốn và đi vào quỹ đạo. Và sau 20 giây, vệ tinh tách khỏi cấu trúc và bắt đầu truyền tín hiệu khá đơn giản: Beep Beep!.Anh ta đã trực tiếp đến sân tập trong hai phút, cho đến khi thiết bị đi vào quỹ đạo Trái đất một quãng đường dài. Trong hai tuần, PS-1 thông qua các máy phát phát thông tin khác nhau cho đến khi nó thất bại.
Sự thật thú vị: trong quá trình phóng tên lửa vào một trong các động cơ, hệ thống cung cấp nhiên liệu hoạt động chậm trễ và anh ta không bắt đầu làm việc ngay lập tức. Theo ước tính, nếu động cơ bật một giây sau, R-7 không thể đi vào quỹ đạo.
Trong quỹ đạo Trái đất, PS-1 đã trải qua 92 ngày, thực hiện 1.440 vòng quay. Do ma sát trong khí quyển, anh dần mất đi tốc độ và độ cao, do đó tại một thời điểm nhất định, anh ngã xuống và bị đốt cháy ở các tầng trên.
Thông số chuyến bay
Chuyến bay PS-1 có thể được đặc trưng bởi các thông số sau:
- các cuộc cách mạng quanh Trái đất - 1440;
- apogee - 947 km;
- Perigee - 228 km;
- thời gian cho một cuộc cách mạng toàn diện - 96 phút 12 giây;
- độ nghiêng của quỹ đạo là 65,1 độ;
- bán kính PS - 1 - 29 cm;
- trọng lượng - 83,6 kg;
- ngày bay - từ 10/04/1957 đến 04/01/1958.
Giá trị chuyến bay
Mục tiêu chính của một chuyến bay vệ tinh có thể được coi là nâng cao uy tín của Liên Xô trên trường thế giới. Việc phóng vật thể đầu tiên vào vũ trụ đã tạo ra một cảm giác thực sự, đặc biệt là trong bối cảnh của Hoa Kỳ, nơi cũng dự định gửi tàu vũ trụ của riêng họ. Chỉ trong khi người Mỹ công khai kế hoạch của họ, Liên Xô mới thực hiện chúng mà không cần phải quảng cáo thêm. Báo chí của nhiều quốc gia đã viết về bài báo này theo phong cách "một số người nói và những người khác làm."
Sự ra mắt của vệ tinh đánh dấu sự khởi đầu của các hoạt động không gian của con người và bắt đầu một cuộc đua thực sự giữa Hoa Kỳ và Liên Xô. Đáp lại, các quốc gia cũng phóng tàu vũ trụ Explorer-1 của riêng họ lên quỹ đạo. Vệ tinh đã đi vào quỹ đạo vào ngày 1 tháng 2 năm 1958 và không còn được quan tâm như PS-1.
Âm thanh vệ tinh
Để bất cứ ai cũng có thể chắc chắn rằng vệ tinh đang hoạt động, các nhà thiết kế đã cấu hình nó để liên tục gửi tín hiệu. Rơle điện cơ chịu trách nhiệm cho quy trình này, gửi tín hiệu thay thế ở tần số 20 và 40 MHz với thời lượng 0,3-0,4 giây. Các khoảng nghỉ giữa chúng bằng nhau có cùng giá trị.
Độ dài tín hiệu phụ thuộc trực tiếp vào các cảm biến áp suất và nhiệt độ đo các tham số này bên trong cấu trúc. Do tính bất biến của các giai đoạn truyền, các nhà khoa học có thể đảm bảo rằng PS-1 hoạt động tốt, độ kín được duy trì bên trong. Trong vòng hai tuần rưỡi, thiết bị đã gửi vài triệu tín hiệu, đại diện cho một tiếng bíp đơn giản.
Vì một lý do, tần số 20 và 40 MHz đã được chọn cho công việc. Hầu hết các máy thu thời đó có khả năng điều chỉnh theo chúng. Nhờ điều này, bất cứ ai cũng có thể bắt được tín hiệu vệ tinh.
Gần như ngay lập tức sau khi vào quỹ đạo, tần số chuyển đổi bắt đầu tăng lên. Trong vòng vài ngày, nó đã cao hơn 40% so với dự kiến. Các nhà khoa học vẫn không thể thiết lập nguyên nhân chính xác của sự tăng trưởng.
Kết quả khoa học về chuyến bay của vệ tinh nhân tạo đầu tiên
Việc ra mắt PS-1 có thể được coi là thành công, vì các nhà khoa học đã có thể hoàn thành các nhiệm vụ. Kết quả khoa học của chuyến bay bao gồm:
- lấy dữ liệu thử nghiệm chuyến bay của vệ tinh đầu tiên;
- sự xuất hiện của khả năng nghiên cứu tầng điện ly, phản ánh các tín hiệu được gửi từ bề mặt Trái đất;
- ma sát vệ tinh đối với khí quyển và tốc độ giảm dần giúp tính toán mật độ của khí quyển trên;
- sự thất bại dần dần của PS-1 đã giúp cho các phương tiện tiếp theo ít bị ảnh hưởng bởi các tác động bên ngoài của không gian.
Trong khi vệ tinh đang ở trên quỹ đạo, các nhà khoa học đã tiến hành theo dõi liên tục vị trí của nó và thực hiện tất cả các loại tính toán. Hơn nữa, việc thu thập thông tin tích cực đã được tiến hành không chỉ ở Liên Xô. Ví dụ, các nhà khoa học từ Đại học Thụy Điển đã có thể tiến bộ đáng kể trong nghiên cứu cấu trúc của tầng điện ly do quan sát hành vi vệ tinh. Do Liên Xô đặc biệt sử dụng truyền tín hiệu ở tần số có thể truy cập, các nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới có thể tiến hành các hoạt động chung và tiến hành các thí nghiệm.
Phản ứng khởi động
Sự ra mắt của vệ tinh đã gây được tiếng vang lớn trên toàn thế giới. Hơn nữa, nếu ở hầu hết các quốc gia, phản ứng là tích cực, vì mọi người đều hiểu các cơ hội đang mở ra, tại Hoa Kỳ, sự kiện này gây ra tiêu cực. Vào những năm 50, các quốc gia đã tin chắc rằng họ là những người đi đầu trong vấn đề vũ trụ, đặc biệt là sau khi thành thạo các bản vẽ Reich thứ ba có chứa dữ liệu về các tên lửa đạn đạo tiên tiến.
Nhưng khi Liên Xô gửi vệ tinh đầu tiên, nó đã trở thành một cú sốc thực sự đối với Hoa Kỳ, bởi vì họ tự coi mình là bậc thầy của không gian bên ngoài. Họ cũng chắc chắn rằng họ sẽ là người đầu tiên chinh phục nó.
Sự thật thú vị: Tại cuộc họp Lầu năm góc đầu tiên sau khi ra mắt PS-1, một số quân đội Hoa Kỳ đã đề nghị gửi hàng tấn rác vào không gian để bao phủ bầu khí quyển Trái đất và khiến các chuyến bay tiếp theo không thể thực hiện được.
Nhưng cần lưu ý rằng sự tiến bộ của Liên Xô trong cuộc đua này đã mang lại cho Hoa Kỳ một động lực rất lớn. Các nhà thiết kế giỏi nhất của Mỹ bắt đầu nghiên cứu chương trình không gian trong tương lai. Nhờ điều này, các quốc gia không chỉ bù đắp cho những thành tựu của Liên Xô, mà còn hạ cánh trên mặt trăng. Có lẽ nếu họ là người đầu tiên phóng vệ tinh, điều này sẽ làm giảm sự hăng hái của họ, và sau đó một bước nhỏ của con người đối với con người và bước nhảy vọt khổng lồ cho loài người sẽ không bao giờ xảy ra.
Nhận xét từ báo chí nước ngoài
Báo chí trên khắp thế giới đã viết về việc phóng vệ tinh. Nhà khoa học Beniamino Segre đã công khai bày tỏ sự ngưỡng mộ đối với sự đột phá của Liên Xô, bởi vì ông coi đây là triển vọng và cơ hội mới. Thời báo New York viết rằng chỉ có một quốc gia có công nghệ tiên tiến mới có thể bắt đầu thám hiểm không gian.
Nhà thiết kế người Đức Obert đến từ Đức bày tỏ sự tôn trọng với các nhà khoa học Liên Xô. Theo ông, chỉ có những bộ óc tốt nhất, chắc chắn là ở Liên Xô, mới có thể đưa một vật thể lên quỹ đạo. Joliot-Curie, người được giải thưởng Nobel, tuyên bố rằng bây giờ con người không còn gắn bó với Trái đất.
Trong một thời gian dài, báo chí thế giới đã không ngừng viết về sự kiện này và ca ngợi thành tựu của Liên Xô.