Первый в мире советский искусственный спутник Земли ПС-1 «Спутник-1»

Первый в мире советский искусственный спутник Земли ПС-1 «Спутник-1».

Разработчик: Nielspapermodels
Инструкция: в наличии
Масштаб 1/10

«Спутник-1» — первый в мире искусственный спутник Земли, советский космический аппарат, запущенный на орбиту 4 октября 1957 года (в течение Международного геофизического года).

Кодовое обозначение спутника — «ПС-1» («Простейший Спутник-1»). Запуск был осуществлён с 5-го научно-исследовательского полигона Министерства обороны СССР «Тюра-Там» (получившего впоследствии открытое наименование космодром «Байконур») на ракете-носителе «Спутник», созданной на базе межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7».

Над созданием искусственного спутника Земли, во главе с основоположником практической космонавтики С. П. Королёвым, работали учёные М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов, М. С. Рязанский, О. Г. Ивановский, Н. С. Лидоренко, Г. Ю. Максимов, В. И. Лаппо, К. И. Грингауз, Б. С. Чекунов, А. В. Бухтияров и многие другие.

Дата запуска «Спутника-1» является началом космической эры человечества, а в России ежегодно отмечается как памятный день Космических войск. В честь первого искусственного спутника Земли названа равнина на поверхности Плутона (название официально утверждено Международным астрономическим союзом 8 августа 2017 года).

Корпус спутника ПС-1 состоял из двух силовых полусферических оболочек диаметром 58,0 см из алюминиево-магниевого сплава АМг-6 толщиной 2 мм со стыковочными шпангоутами, соединёнными между собой 36 шпильками М8×2,5. Перед запуском спутник был заполнен сухим газообразным азотом под давлением 1,3 атмосферы. Герметичность стыка была обеспечена прокладкой в виде кольца из вакуумной резины с прямоугольным сечением. Верхняя полуоболочка имела меньший радиус и прикрывалась полусферическим внешним экраном толщиной 1 мм для обеспечения теплоизоляции. Поверхности оболочек полировались и обрабатывались для придания им специальных оптических свойств. Внутри герметичного корпуса были размещены: блок электрохимических источников (серебряно-цинковые аккумуляторы); радиопередающее устройство ПС-1; вентилятор, включающийся от термореле при температуре выше +30 °С и выключающийся при понижении температуры до +20…23 °С; термореле и воздуховод системы терморегулирования; коммутирующее устройство бортовой электроавтоматики; датчики температуры и давления; бортовая кабельная сеть. Масса — 83,6 кг. Масса источников питания составляла около 50 кг.

На верхней полуоболочке 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°; плечи разводились на требуемый угол пружинным механизмом после отделения от ракеты-носителя. Такая антенна обеспечивала близкое к равномерному излучение во всех направлениях, что требовалось для устойчивого радиоприёма в связи с тем, что спутник был неориентирован. На передней полуоболочке находились четыре гнезда для крепления антенн со штуцерами гермовводов и фланец заправочного клапана. На задней полуоболочке располагался блокировочный пяточный контакт, который включал автономное бортовое электропитание после отделения спутника от ракеты-носителя, а также фланец испытательного системного разъёма. Конструкция антенн была предложена доктором технических наук Г. Т. Марковым (МЭИ); работы по антеннам проводились сотрудниками лаборатории ОКБ-1 под руководством М. В. Краюшкина.

Радиопередающее устройство «Спутника-1» (радиостанция Д-200) излучало радиоволны на двух частотах: 20,005 и 40,002 МГц, поочерёдно (посылка сигнала одним передатчиком соответствовала паузе другого, переключение с периодичностью несколько десятых долей секунды осуществлялось электромеханическим реле). Для питания передатчиков, реле и вентилятора использовался набор серебряно-цинковых аккумуляторов (накальная батарея — 5 элементов СЦД-70, 140 А·ч, 7,5 В; анодная батарея — 86 элементов СЦД-18, 30 А·ч, 130 В; разработчик батарей — ВНИИ источников тока, директор Н. С. Лидоренко. Непрерывная работа передатчиков продолжалась в течение 21 дня после запуска. Эти батареи составляли около 60 % массы спутника, окружая расположенный вдоль оси передатчик конструкцией в виде восьмигранной «гайки». Более 10 кг в массе спутника приходилось на благородный металл — серебро, содержащееся в аккумуляторах. Необходимость в тяжёлых источниках питания была вызвана, 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 в 100 раз меньшая мощность передатчиков, около 10 мВт). Энергопотребление каждого из двух передатчиков составляло около 7 Вт, выходная мощность — 1 Вт. Радиостанция была разработана в НИИ-885 Госкомитета по радиоэлектронике по заказу ОКБ-1 МОП. Разработка была проведена лабораторией № 12 НИИ-885 в январе-марте 1957 года, ведущим разработчиком радиостанции стал начальник лаборатории № 12 В. И. Лаппо. Выбор основных параметров радиостанции на основе прогнозируемого распространения радиоволн в ионосфере выполнен В. И. Лаппо и начальником лаборатории № 144 (Лаборатория распространения радиоволн) НИИ-885 К. И. Грингаузом. Прогноз был сделан на основе экспериментов, проводимых с помощью полётов на самолёте.

Полёту первого спутника предшествовала длительная работа многих учёных и конструкторов. Теорию реактивного движения одним из первых разработал в своих статьях Константин Эдуардович Циолковский. Им было предсказано появление ракет на жидком топливе, искусственных спутников Земли и орбитальных станций. Циолковский был активным популяризатором своих идей и оставил после себя много последователей. Проектированием спутника занимались Михаил Клавдиевич Тихонравов и его группа. Значительную роль в организации работ по созданию спутника и его запуска сыграл Сергей Павлович Королёв.

В пятницу, 4 октября 1957 года, в 22:28:34 по московскому времени (19:28:34 по Гринвичу) был совершён успешный запуск. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок (II ступень) ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. При этом апогей находился в южном, а перигей — в северном небесном полушарии. Через 314,5 секунды после старта произошли сброс защитного конуса и отделение Спутника от II ступени ракеты-носителя, и он подал свой голос. «Бип! Бип!» — так звучали его позывные. На полигоне их ловили 2 минуты, потом Спутник ушёл за горизонт. Люди на космодроме выбежали на улицу, кричали «Ура!», качали конструкторов и военных. И ещё на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «В результате большой напряжённой работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли».

Только после приёма первых сигналов «Спутника» поступили результаты обработки телеметрических данных и выяснилось, что лишь доли секунды отделяли от неудачи. Перед стартом двигатель в блоке Г «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 опорожнения баков (СОБ), и из-за повышенного расхода керосина центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчётного времени. По воспоминаниям Б. Е. Чертока: «Ещё немного — и первая космическая скорость могла быть не достигнута. Но победителей не судят! Великое свершилось!».

Наклонение орбиты «Спутника-1» составляло около 65 градусов, это означало, что «Спутник-1» летал приблизительно между Северным полярным кругом и Южным полярным кругом, вследствие вращения Земли за время каждого витка смещаясь на 24 градуса по долготе. Период обращения «Спутника-1» первоначально составлял 96,2 минуты, затем он постепенно уменьшался ввиду снижения орбиты, например, через 22 дня он стал меньше на 53 секунды. 16 октября 1957 года Всесоюзным обществом по распространению политических и научных знаний (предшественник общества «Знание») был проведён вечер в Колонном зале Дома Союзов в честь запуска первого искусственного спутника Земли, на котором, в частности, выступал Президент Академии наук СССР А. Н. Несмеянов.

А. Н. Несмеянов:

Для нас, учёных страны социализма, запуск спутника — двойной праздник: это праздник рождения новой эры в завоевании человечеством природы — космической эры существования человечества — и это праздник мужественной зрелости советской науки.

— (журнал «Наука и жизнь», № 11, 1957)

День запуска первого искусственного спутника Земли совпал с открытием очередного международного конгресса по астронавтике в Барселоне. Академик Леонид Иванович Седов сделал сенсационное объявление о выводе на орбиту «Спутника-1». Так как руководители советской космической программы, в силу секретности проводимой работы, были неизвестны в широких кругах, именно Леонид Иванович Седов стал известен мировой общественности как «отец Спутника».

Согласно утверждению Б. Е. Чертока, общепринятое представление, что сам спутник был доступен для наблюдения невооружённым глазом, является ошибочным. Отражающая поверхность спутника была слишком мала для визуального наблюдения, и даже в идеальных условиях сам спутник наблюдался как объект 6-й звёздной величины, то есть на пределе видимости невооружённым глазом. На самом деле визуально наблюдался не сам спутник, а более крупный объект, вторая ступень носителя, которая вышла на ту же орбиту, что и сам спутник. Ступень была видна как объект 1-й звёздной величины. В журнале «Техника — молодёжи» утверждалось, что подсвеченный солнцем спутник можно увидеть утром и вечером, без указания на необходимость наличия оптических приборов. Однако в таких советских изданиях, как «Военные знания», «Радио», «Юный техник», в 1957 году прямо указывалось, что «Спутник-1» наблюдали с помощью оптических приборов, о возможности наблюдения невооружённым глазом ничего не говорилось.

Спутник летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн км), а его радиопередатчики работали в течение трёх недель после старта. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник потерял скорость, вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел вследствие трения о воздух.

Большая по размеру и менее плотная вторая ступень ракеты-носителя «Спутник» (известная также под обозначением «SL-1 R/B») сошла с орбиты раньше спутника, 1 декабря 1957 года, совершив 882 оборота вокруг Земли.

Развертки и инструкцию по сборке бумажной модели спутника ПС-1 «Спутник-1» можно скачать в виде pdf-файлов прикрепленных ниже. Обращаем внимание, что для создания корпуса спутника в исходном масштабе 1/10 вам понадобится мяч диаметром 58 мм. Печатаем развертки на фотобумаге или ватмане и собираем согласно инструкции. В качестве имитации антенн рекомендуем использовать детали из проволоки. После сборки рекомендуется покрыть модель слоем серебристой краски, а затем слоем лака (модельного или лака для волос сильной фиксации).

inspu02.pdf
535.05 KB
inspu02.pdf
535.05 KB
inspu02.pdf
535.05 KB
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: