Космическая ракета: виды, технические характеристики. Первые космические ракеты и космонавты. Первый спутник земли

4 октября 1957 года на околоземную орбиту был выведен первый в мире искусственный спутник Земли, открывший космическую эру в истории человечества.

Спутник, ставший первым искусственным небесным телом, был выведен на орбиту ракетой-носителем Р-7 с 5-го Научно-исследовательского испытательного полигона Министерства обороны СССР, получившего впоследствии открытое наименование космодром Байконур.

Космический аппарат ПС-1 (простейший спутник-1) представлял собой шар диаметром 58 сантиметров, весил 83,6 килограмма, был оснащен четырьмя штырьковыми антеннами длиной 2,4 и 2,9 метра для передачи сигналов работающих от батареек передатчиков. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км и перигее 288 км. На 315 секунде после старта ИСЗ отделился от второй ступени ракеты-носителя, и сразу его позывные услышал весь мир.

«…4 октября 1957 года в СССР произведен успешный запуск первого спутника. По предварительным данным, ракета-носитель сообщила спутнику необходимую орбитальную скорость около 8000 метров в секунду. В настоящее время спутник описывает эллиптические траектории вокруг Земли и его полет можно наблюдать в лучах восходящего и заходящего Солнца при помощи простейших оптических инструментов (биноклей, подзорных труб и т. п.).

Согласно расчетам, которые сейчас уточняются прямыми наблюдениями, спутник будет двигаться на высотах до 900 километров над поверхностью Земли; время одного полного оборота спутника будет 1 час 35 минут, угол наклона орбиты к плоскости экватора равен 65°. Над районом города Москвы 5 октября 1957 года спутник пройдет дважды — в 1 час 46 мин. ночи и в 6 час. 42 мин. утра по московскому времени. Сообщения о последующем движении первого искусственного спутника, запущенного в СССР 4 октября, будут передаваться регулярно широковещательными радиостанциями.

Спутник имеет форму шара диаметром 58 см и весом 83,6 кг. На нем установлены два радиопередатчика, непрерывно излучающие радиосигналы с частотой 20,005 и 40,002 мегагерц (длина волны около 15 и 7,5 метра соответственно). Мощности передатчиков обеспечивают уверенный прием радиосигналов широким кругом радиолюбителей. Сигналы имеют вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 сек. с паузой такой же длительности. Посылка сигнала одной частоты производится во время паузы сигнала другой частоты…».

Над созданием искусственного спутника Земли во главе с основоположником практической космонавтики С.П.Королёвым работали ученые М.В.Келдыш, М.К.Тихонравов, Н.С.Лидоренко, В.И.Лапко, Б.С. Чекунов и многие другие.

Спутник ПС-1 летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 миллионов километров), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта.

Запуск искусственного спутника Земли имел громадное значение для познания свойств космического пространства и изучения Земли как планеты нашей Солнечной системы. Анализ полученных сигналов со спутника дал ученым возможность изучить верхние слои ионосферы, что до этого не представлялось возможным. Кроме того, были получены полезнейшие для дальнейших запусков сведения об условиях работы аппаратуры, проведена проверка всех расчетов, а также определена плотность верхних слоев атмосферы по торможению спутника.

Запуск первого искусственного спутника Земли получил огромный мировой резонанс. О его полете узнал весь мир. Вся мировая пресса говорила об этом событии.

В сентябре 1967 года Международная федерация астронавтики провозгласила 4 октября Днем начала космической эры человечества.

Пресс-служба Роскосмоса

Ракета-носитель «Рокот», стартовавшая сегодня в 07.30 мск с космодрома Плесецк, успешно вывела на целевые орбиты спутник связи «Гонец» и два военных космических аппарата.

«К 09.14 мск три космических аппарата были выведены на целевые орбиты и взяты на управление Главным испытательным центром испытаний и управления космическими средствами им.Титова», - сообщил официальный представитель Космических войск.

Федеральная космическая программа 2006 - 2015 годов предусматривает восполнение...

Российская ракета-носитель «Протон-М», стартовавшая накануне вечером с космодрома Байконур, успешно вывела на целевую орбиту американский спутник связи Sirius XM-5.

Как сообщил пресс-секретарь Государственного космического научно-производственного центра /ГКНПЦ/ им.Хруничева Александр Бобренев, «в 08.05 мск космический аппарат Sirius XM-5 отделился от разгонного блока «Бриз-М». На геостационарной орбите спутник займет точку стояния 85,2 градуса западной долготы. ИТАР-ТАСС

С космодрома Плесецк запущена ракета-носитель «Молния» с военным спутником

С космодрома Плесецк в 21.01 мск четверга стартовала ракета-носитель «Молния-М» с военным космическим аппаратом серии «Космос» на борту.

Расчетное время выведения космического аппарата на целевую орбиту – 21.57 мск.

«Целью запуска космического аппарата серии «Космос» является наращивание российской орбитальной группировки военного назначения», - сказал представитель Космических войск.

При следующих запусках...

В ночь на четверг по московскому времени с космодрома Куру во французской Гвиане стартовала ракета-носитель Ariane-5 с двумя спутниками связи на борту.

Согласно информации официального сайта концерна Arianspace, запуск состоялся в 00.27 по московскому времени. Ariane-5 вывела на орбиту телекоммуникационный спутник Hispasat 1E испанского оператора связи и KOREASAT 6 южнокорейской Korea Telecom

Первый старт новой легкой ракеты-носителя космического назначения "Союз-2-1В" запланирован на конец 2011 года с космодрома Плесецк. Об этом, а также о других планах российских ракетостроителей журналистам рассказал генеральный директор расположенного в Самаре предприятия "ЦСКБ-Прогресс" Александр Кирилин.

По словам Кирилина, все договоренности по запуску "Союза-2-1В" уже обсуждены. "Подписаны контракты по двигателю НК-33, системе управления, телеметрии, по всем составляющим", - добавил он. На...

Компания SpaceX представила самую мощную на сегодняшний день ракету в мире - Falcon Heavy. Об этом сообщается на официальном сайте компании.

Falcon Heavy способна выводить на так называемую низкую опорную орбиту (около 200 километров) до 53 тонн полезной нагрузки.

По этому показателю Falcon уступает американской Saturn V (140 тонн) и советской «Энергии» (105 тонн - запускалась всего дважды), но обе эти ракеты в настоящее время не используются.

Из существующих ракет-носителей ближе...

В США на мысе Канаверал 4 июня состоялся первый запуск частной ракеты-носителя Falcon-9 компании SpaceX.

Пуск ракеты-носителя Falcon-9 состоялся в 14:35 по местному времени (22:35 по московскому). Отделение первой и второй ступени ракеты и ее выход на орбиту прошли успешно.

Как отмечает Associated Press, ракета вывела на орбиту прототип грузового космического корабля Dragon, также разработанного SpaceX. Ракета была запущена со второй попытки. Первый запуск был отменен за несколько секунд...

Новая российская ракета-носитель «Русь-М», которую разрабатывает ракетно-космический центр «ЦСКБ-Прогресс» по заказу Роскосмоса, на 1,6 тонны превысила оговоренную предельную суммарную массу.

По требованию заказчика, предельная масса корабля должна была составлять 12 тонн, из которых 7,8 тонны приходятся на возвращаемый аппарат. На этапе эскизного проектирования суммарная масса ракеты составила 13,6 тонны. По словам источника, проектировщики уже разработали ряд мер по снижению массы...

На сегодняшний момент наука шагнула далеко вперед, а ученые смогли создать огромное многообразие самых разнообразных машин, приспособлений и устройств. Космическая техника не отстает в этом направлении, и порою простому человеку трудно понять, чем отличается один вид оборудования от другого. Например, в чем различия ракеты от спутника? Разберемся более подробно в этой теме.

Спутник представляет собой созданный человеком космический аппарат, который выпущен на орбиту планеты и вращается там достаточно длительное время. Для чего человеку запускать искусственный спутник в космическое пространство? Ответ прост – для изучения самых разнообразных природных явлений и процессов. Так, некоторые спутники связаны с изучением различных галактик, других планет Солнечной системы и иных космических объектов, другие – с исследованием поведения животных вне привычной среды их обитания, третьи – для фиксации изменений климатических условий на планете, четвертые — для трансляции телевидения и так далее. Но какой бы тип искусственного спутника ни рассматривался, основная их функция – собирать или получать какую-либо информацию и передать полученные для дальнейшего анализа.

Спутник

Ракета является искусственно созданным объектом, который двигается за счет какой-либо силы. Соответственно, каждый такой объект имеет специальные двигатели, самым распространенным из которых является химический. Смысл его действия заключается в том, что особое ракетное топливо окисляется в камере сгорания, а выделяющаяся при этом энергия дает ракете возможность двигаться. Назначение ракет можно свести к трем основным позициям, наиболее известной из которых является военное дело, то есть эти механизмы используются для нанесения какого-либо удара по противоборствующей стороне. Но, кроме этого, ракеты используются также и в качестве транспортного механизма, когда, например, в космическое пространство необходимо доставить какой-нибудь груз. И третьей целью создания такого типа устройств является возможность их использования для изучения метеорологических и геофизических изменений на планете.


Ракета

Итак, спутник и ракета – это научные труды и действия многих ученых, но цель создания этих механизмов различна. Спутники призваны изучать различные процессы, происходящие на поверхности Земли и в космическом пространстве рядом с ней. В свою очередь ракеты призваны не только исследовать различные природные явления, но также служить военному делу или доставлять необходимые грузы в определенные точки. Спутники не обладают каким-либо двигателем для передвижения (хотя иногда встречаются небольшие двигатели для корректировки орбиты), а ракеты имеют специальное устройство, способное придавать им реактивную силу для перемещения в пространстве.

Выводы сайт

  1. У спутников только одна цель – исследование, в то время как у ракет их три – исследование, транспортировка и оборона.
  2. Ракеты передвигаются при помощи энергии, возникающей при сгорании топлива, а спутники двигаются под действием скорости, которую им придали первоначально.

Мы давно привыкли, что живем в эпоху освоения космоса. Однако, наблюдая сегодня за огромными многоразовыми ракетами и космическими орбитальными станциями многие не осознают, что первый запуск космического аппарата состоялся не так давно – всего 60 лет назад.

Кто запустил первый искусственный спутник Земли? – СССР. Этот вопрос имеет большое значение, так как это событие дало начало так называемой космической гонке между двумя сверхдержавами: США и СССР.

Как назывался первый в мире искусственный спутник Земли? – так как подобные аппараты ранее не существовали, советские ученые посчитали, что название «Спутник-1» вполне подходит для данного аппарата. Кодовое обозначение аппарата – ПС-1, что расшифруется как «Простейший Спутник-1».

Внешне спутник имел довольно незамысловатый вид и представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см к которой были прикреплены крест-накрест две изогнутые антенны, позволяющие устройству равномерно и во всех направлениях распространять радиоизлучение. Внутри сферы, сделанной из двух полусфер, скрепленных 36 болтами, располагались 50-киллограмовые серебряно-цинковые аккумуляторы, радиопередатчик, вентилятор, термостат, датчики давления и температуры. Общая масса устройства составила 83,6 кг. Примечательно, что радиопередатчик вещал в диапазоне 20 МГц и 40 МГц, то есть следить за ним могли и обычные радиолюбители.

История создания

История первого космического спутника и космических полетов в целом начинается с первой баллистической ракеты – Фау-2 (Vergeltungswaffe-2). Ракета была разработана известным немецким конструктором — Вернером фон Брауном в конце Второй мировой войны. Первый тестовый запуск прошел в 1942-м году, а боевой – 1944-м., всего было выполнено 3225 запусков в основном по территории Великобритании. После войны Вернер фон Браун сдался армии США, в связи с чем возглавил Службу проектирования и разработки вооружения в США. Еще в 1946-м году немецкий ученый представил Минобороны США доклад «Предварительная конструкция экспериментального космического корабля, вращающегося вокруг Земли», где отметил, что в течение пяти лет может быть разработана ракета, способная вывести на орбиту подобный корабль. Однако финансирование проекта не было одобрено.

13-го мая 1946-го года Иосиф Сталин принял постановление о создании ракетной отрасли в СССР. Главным конструктором баллистических ракет был назначен Сергей Королев. Следующие 10 лет учеными были разработаны межконтинентальные баллистические ракеты Р-1, Р2, Р-3 и др.

В 1948-м году ракетный конструктор Михаил Тихонравов провел доклад для научных кругов о составных ракетах и результатах расчетов, согласно которым разрабатываемые 1000-киллометровые ракеты могут достигать больших расстояний и даже вывести на орбиту искусственный спутник Земли. Однако, подобное заявление подверглось критике и не было воспринято всерьез. Отдел Тихонравова в НИИ-4 был расформирован в связи с неактуальными работами, однако позже усилиями Михаила Клавдиевича вновь собран в 1950-м году. Тогда Михаил Тихонравов уже прямо заговорил о миссии по выводу спутника на орбиту.

Модель спутника

После создания баллистической ракеты Р-3 на презентации были представлены ее возможности, согласно которым ракета была способна не только поражать цели на расстоянии 3000 км, но и вывести спутник на орбиту. Так к 1953-му году ученым все же удалось убедить высшее руководство в том, что вывод орбитального спутника возможен. А у руководителей вооруженных сил возникло понимание перспективности разработки и запуска искусственного спутника Земли (ИСЗ). По этой причине в 1954-м году было принято постановление о создании отдельной группы в НИИ-4 с Михаилом Клавдиевичем, которая занималась бы проектированием спутника и планированием миссии. В том же году группа Тихонравова представила программу освоения космоса, от запуска ИСЗ, до высадки на Луну.

В 1955-м году делегация политбюро во главе Н. С. Хрущевым посетила Ленинградский металлический завод, где было окончено строительство двухступенчатой ракеты Р-7. Впечатление делегации вылилось в подписание постановления о создании и выводе на земную орбиту спутника в ближайшие два года. Проектирование ИСЗ началось в ноябре 1956-го года, а в сентябре 1957-го года «Простейший Спутник-1» успешно прошел испытания на вибростенде и в термокамере.

Однозначно на вопрос «кто изобрел Спутник-1?» — ответить нельзя. Разработка первого спутника Земли происходила под руководством Михаила Тихонравова, а создание ракеты-носителя и вывод спутника на орбиту – под началом Сергея Королева. Однако над обоими проектами трудилось немалое число ученых и научных сотрудников.

История запуска

В феврале 1955-го года высшее руководство утвердило создание Научно-исследовательского испытательного полигона №5 (позже Байконур), который должен был располагаться в Казахстанской пустыне. На полигоне проводились испытания первых баллистических ракет типа Р-7, но по результатам пяти опытных запусков стало ясно, что массивная головная часть баллистической ракеты не выдерживает температурной нагрузки и требует доработки, что займет около полугода. По этой причине С. П. Королев запросил от Н. С. Хрущева две ракеты для экспериментального запуска ПС-1. В конце сентября 1957-го года на Байконур прибыла ракета Р-7 с облегченной головой частью и переходом под спутник. Была снята лишняя аппаратура, в результате чего масса ракеты была уменьшена на 7 тонн.

2-го октября С. П. Королев подписал приказ о летных испытаниях спутника и направил уведомление о готовности в Москву. И хотя от Москвы не пришло никаких ответов, Сергей Королев решил произвести вывод ракеты-носителя «Спутник» (Р-7) с ПС-1 на стартовую позицию.

Причина, по которой руководство потребовало вывод спутника на орбиту именно в этот период заключается в том, что с 1 июля 1957 по 31 декабря 1958 проводился так называемый Международный геофизический год. Согласно нему, в указанный период 67 стран совместно и по единой программе проводили геофизические исследования и наблюдения.

Дата запуска первого искусственного спутника — 4 октября 1957-й год. Кроме того, в тот же день проходило открытие VIII международного конгресса астронавтики в Испании, Барселона. Руководители космической программы СССР не раскрывались общественности по причине секретности проводимой работы, о сенсационном запуске спутника конгрессу сообщил академик Леонид Иванович Седов. Поэтому именно советского физика и математика Седова мировая общественность долго считала «отцом Спутника».

История полета

В 22:28:34 по московскому времени произошел запуск ракеты со спутником с первой площадки НИИП № 5 (Байконур). Спустя 295 секунд центральный блок ракеты и спутник были выведены на эллиптическую орбиту Земли (апогей – 947 км, перигей – 288 км). Еще через 20 секунд ПС-1 отделился от ракеты и подал сигнал. Это были повторяющиеся сигналы «Бип! Бип!», которые ловили на полигоне 2 минуты, до тех пор, пока «Спутник-1» не скрылся за горизонтом. На первом витке аппарата вокруг Земли Телеграфное агентство Советского Союза (ТАСС) передало сообщение об успешном запуске первого в мире ИСЗ.

После приема сигналов ПС-1 начали поступать подробные данные об аппарате, который, как оказалось, был близок к тому, чтобы не достичь первой космической скорости и не выйти на орбиту. Причиной этому послужил непредвиденный отказ системы управления подачи топлива, из-за чего один из двигателей запаздывал. От неудачи отделяли доли секунды.

Однако, ПС-1 все же успешно достиг эллиптической орбиты, по которой двигался в течение 92-х дней, при этом выполнил 1440 оборотов вокруг планеты. Радиопередатчики аппарата работали на протяжении первых двух недель. Что стало причиной гибели первого спутника Земли? — Потеряв скорость о трение атмосферы, «Спутник-1» начал снижаться и полностью сгорел в плотных слоях атмосферы. Примечательно, что многие могли наблюдать некий блестящий объект, движущийся по небу в тот период. Но без специальной оптики блестящий корпус спутника нельзя было заметить, и на самом деле этим объектом была вторая ступень ракеты, которая также вращалась на орбите, вместе со спутником.

Значение полета

Первый запуск искусственного спутника Земли в СССР произвел небывалый подъем гордости за свою страну и сильный удар по престижу США. Отрывок из публикации «Юнайтед пресс»: «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США. Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на Россию…». И несмотря на ошибочные представления о технической отсталости СССР, первым спутником Земли стал именно советский аппарат, к тому же его сигнал мог отслеживаться любым радиолюбителем. Полет первого спутника Земли ознаменовал начало космической эры и запустил космическую гонку между Советским Союзом и США.

Спустя всего 4 месяца, 1-го февраля 1958-го года США запустили свой спутник «Эксплорер-1», который был собран командой ученого Вернера фон Брауна. И хотя он был в несколько раз легче ПС-1 и содержал 4,5 кг научной аппаратуры, он все же был вторым и уже не так повлиял на общественность.

Научные результаты полёта ПС-1

Запуск данного ПС-1 преследовал несколько целей:

  • Тестирование технической способности аппарата, а также проверка расчетов, принятых для успешного запуска спутника;
  • Исследование ионосферы. До запуска космического аппарата радиоволны, посланные с Земли, отражались от ионосферы, исключая возможность ее изучения. Теперь же ученые смогли начать исследование ионосферы посредством взаимодействия радиоволн, излучаемых спутником из космоса и идущих через атмосферу к поверхности Земли.
  • Расчет плотности верхних слоев атмосферы при помощи наблюдения за темпом замедления аппарата вследствие трения об атмосферу;
  • Исследование влияния космического пространства на аппаратуру, а также определения благоприятных условий для работы аппаратуры в космосе.

Слушать звук Первого спутника

И хотя на спутнике не было никакой научной аппаратуры, слежение за его радиосигналом и анализ его характера давал много полезных результатов. Так группа ученых из Швеции проводила измерения электронного состава ионосферы, опираясь на эффект Фарадея, гласящий об изменении поляризации света при прохождении его через магнитное поле. Также группа советских ученых из МГУ разработала методику наблюдения за спутником с точным определением его координат. Наблюдение за данной эллиптической орбитой и характером ее поведения позволили определить плотность атмосферы в области орбитальных высот. Неожиданно повышенная плотность атмосферы в указанных областях подтолкнула ученых к созданию теории торможения спутников, что внесло свою лепту в развитие космонавтики.


Видео о первом спутнике.

Спу́тник (индекс ГРАУ - 8К71ПС - ракета-носитель первых искусственных спутников Земли, базой для которой служила межконтинентальная баллистическая ракета 8К71 (Р-7). Произведено два (оба успешные) пуска. На орбиту были выведены спутники ПС-1 и ПС-2. Наименование «Спутник» (вместе с обозначением 8К71ПС) было присвоено ракете-носителю после подтверждения факта выведения полезной нагрузки на орбиту.

Первая ступень ракеты состоит из четырёх идентичных по конструкции блоков, напоминающих конусы, размещённых по параллельной схеме вокруг блока второй ступени. Зажигание двигателей первой и второй ступени происходит одновременно, на Земле. Со штатной боевой ракеты, послужившей основой для ракеты «Спутник», были сняты головная часть, вся аппаратура системы управления полётом вместе с отсеком, в котором она размещалась и на котором крепилась головная часть большей массы. Отсек был заменён лёгким коническим переходным отсеком, в котором размещалась минимально необходимая для обеспечения полёта аппаратура системы управления.

  • 1 Спутник-3
  • 2 Наследие
  • 3 Список пусков 8К71ПС и 8А91
  • 4 Примечания
  • 5 См. также

Спутник-3

Ракета-носитель «Спутник-3» (8А91) стала результатом модернизации ракеты 8К71 и оказалась способна решить задачу (в отличие от ракеты 8К71 второго этапа) выведения на орбиту полезной нагрузки массой ~ 1300 кг (масса третьего ИСЗ составляла 1327 кг). На ракете-носителе 8А91 были установлены форсированные двигатели; также со штатной ракеты была снята система радиоуправления, упрощены приборный отсек и система отделения головной части.

Произведено два пуска ракеты-носителя «Спутник-3» (8А91). При первом запуске вследствие возникновения автоколебаний ракета на 102 секунде полёта разрушилась. Второй пуск этой ракеты успешно произведён 15 мая 1958 года. На орбиту был выведен спутник Д-1.

Наследие

Копия первого наследника «Спутника» - ракеты «Восток», ВДНХ, Москва

Выполнив свою историческую миссию по запуску трёх первых спутников, сама ракета «Спутник» не ушла в историю, а продолжала служить космонавтике в качестве основы для целого семейства более мощных ракет-носителей, непревзойдённого по мощности и совершенству в течение многих лет, ознаменовавших начало космической эры.

Список пусков 8К71ПС и 8А91

Дата Стартовый комплекс Примечания
1 4 октября 1957 8К71ПС ПС-1 Байконур ПУ № 1/5 Успех . Впервые в мире выведен ИСЗ
2 3 ноября 1957 8К71ПС ПС-2 Байконур ПУ № 1/5 Успех . Впервые выведено в космос живое существо (собака Лайка)
3 27 апреля 1958 8А91 Объект Д №1 Байконур ПУ № 1/5 Авария РН . Разрушение ракеты на 102 секунде полёта, из-за автоколебаний
4 15 мая 1958 8А91 № Б1-1 Объект Д Байконур ПУ № 1/5 Успех .

Примечания

  1. Гудилин В. Е., Слабкий Л. И. Ракетный комплекс Р-7 // Ракетно-космические системы (История. Развитие. Перспективы). - М., 1996. - 326 с.)

См. также

  • Ракеты-носители семейства Р7