103160, г.Москва, ул. Профсоюзная, д.84/328(499)794-83-06

ЧЕЛОВЕК В КОСМОСЕ . .......... 60 ЛЕТ.

28.03.2021

3. ОТ ПЕРВОГО СПУТНИКА ДО ПЕРВОГО "ВОСТОКА".

В 1957-58 годах ожидался очередной всплеск солнечной активности. Именно в этот период для лучшего изучения Земли и околоземного пространства по призыву Международного совета научных союзов было решено провести Международный Геофизический Год. На протяжении 20 месяцев ученые всего мира были сосредоточены на совместном изучении процессов на суше и в атмосфере, Арктике и Антарктике, на Солнце и в недрах Земли.


Накануне, в июле 1956 г. президент США одобрил планы запуска малых искусственных спутников Земли (ИСЗ) “как долю участия Америки в Международном Геофизическом Годе”. Тогда же была официально объявлена космическая программа “Авангард”, для участия в которой привлекался сам В. фон Браун.

Официально создание спутников советское правительство поручило ОКБ-1 С. П. Королева в январе 1956 года. Соответствующим постановлением предусматривалось создание в 1957-1958 годов неориентированного спутника Земли для научных задач. Была оговорена его масса в пределах 1000-1400 кг, из них для научно-исследовательской аппаратуры выделялось 200-300 кг.

Уже в июле 1956 г. отделом М. К. Тихонравова был разработан эскизный проект такого спутника - объекта “Д”. Однако, уверенный в надежности проходящей стендовые испытания Р-7, Королёв обратился в ЦК партии и Правительство с письмом, в котором, в частности, говорилось: “Просим разрешить подготовку и проведение пробных пусков двух ракет, приспособленных в варианте искусственных спутников Земли (ИСЗ), в период апрель - июнь 1957 года... Ракету путем некоторых переделок можно приспособить для пуска варианта ИСЗ, имеющего небольшой полезный груз в виде приборов весом около 25 кг...”

Для ускорения исторического события и опережения соперников Королев решил пойти по пути создания простейшего спутника. Для гарантированного выведения его на орбиту максимально облегчалась ракета, именовавшаяся теперь тоже “Спутник”, была снята аппаратура радиоуправления, упрощена телеметрия, сняты кабели, связывавшие носитель с головной частью, уменьшено число аккумуляторных батарей.

Первый спутник (ведущий конструктор М. С. Хомяков) внешне представлял собой серебристо-серый алюминиевый шар сПер. спутн.разб.pg.jpg четырьмя усами раскрывающихся в полете штыревых антенн длинной до 2,9 м. Поперечник его составлял 580 мм, а масса - 83,6 кг. Внутри полости, заполненной азотом, размещались два радиопередатчика с частотой излучения 20,005 и 40,002 Мгц, их сигналы имели вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 с. Когда работал один из передатчиков, то у другого была пауза. Серебряно-цинковые аккумуляторы обеспечивали энергоснабжение в течение 2-3 недель. Внутренняя температура поддерживалась в пределах 20-30°С с помощью принудительной вентиляции по сигналам от термодатчиков.

Реализация проекта потребовала круглосуточного аврала в КБ и на заводе, а затем на полигоне...

И вот - 4 октября 1957 года - 5-й полигон у Тюро-Тама. Накануне прошли горизонтальные испытания ракеты-носителя и спутника в МИКе, вывоз и установка их на стартовую систему, другие предстартовые операции. Ракета была заправлена компонентами топлива. Часа за полтора до полной готовности к пуску состоялось заседание Государственной комиссии. По предложению Королева принимается решение провести пуск в ранее назначенное время - “сегодня в 22 часа 28 минут”. Объявляется часовая готовность: раскручиваются гироприборы, включается система радиоуправления, отключаются от борта ракеты штепсельные разъемы.

За 10 минут до старта в пультовую командного пункта спускаются С. П. Королев и Н. А. Пилюгин (главный конструктор системы управления). У перископов - заместитель Королева по испытаниям (испытатель № 1) Л. А. Воскресенский и начальник опытно-испытательных работ полигона А. И. Носов. Здесь же принимается решение: пренебречь некоторым сбоем в выполнении предстартовых команд, возникшем по пятиминутной готовности, и продолжать пусковые операции.

Перв. спут.старт.jpgОдна за другой с короткими перерывами раздаются команды “стреляющего” Е. И. Осташева: “Протяжка”, “Ключ на старт”, “Ключ на дренаж”, “Продувка”, и - “ПУСК”. Кнопку нажимает Б. С. Чекунов. На пульте, куда приковано внимание всех присутствующих, одни транспаранты загораются, другие гаснут. Наконец, загораются транспаранты “Главная ступень” и “Подъем”. Значит - ракета стартовала. Это произошло в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени.

При выводе спутника на орбиту в ракете-носителе случились отдельные сбои, среди которых наиболее серьезным оказался отказ системы опорожнения баков. Это привело к повышенному расходу керосина и досрочному выключению двигателя. В результате спутник был выведен на орбиту с апогеем примерно на 80-90 км ниже расчетного. Просуществовал он 92 суток, совершив около 1400 оборотов вокруг Земли. Принципиальным достижением явилось сообщение аппарату первой космической скорости (~ 8 км/с). Спутник летал по эллиптической орбите, удаляясь от Земли в апогее до 947 км и приближаясь к ней в перигее до 228 км.

Все данные о полете спутника получали, принимали и анализировали созданные к тому времени под руководством А. А. Васильева испытательные и измерительные службы полигона, их измерительные пункты, положившие начало Командно-измерительному комплексу.

В подготовку запуска первого ИСЗ входило создание Командно-измерительного комплекса (КИК) для обеспечения полёта спутников. Эта задача была поставлена перед военными структурами. Сложнейшие задачи и в самые короткие сроки (поджимали работы американцев по их первому спутнику) пришлось решать коллективу 4-го НИИ Минобороны, начальником которого в ту пору был генерал-лейтенант А.И. Соколов.

Под руководством уже упоминавшихся полковников Г.А. Тюлина и Ю.А. Мозжорина были доработаны существующие и разработаны новые измерительные средства, ими были оснащены ИПы, размещённые преимущественно в удалённых рКИК.jpgайонах и укомплектованные военными специалистами.

Первым начальником Командно-измерительного комплекса был генерал- майор А.А. Витрук, закончивший войну членом Военного совета – начальником политотдела армии, штурмовавшей Берлин и работавший затем в 4-ом НИИ. Этим коллективом были решены задачи доставки траекторных измерений на тысячекилометровые расстояния и обработки их в темпе текущего времени.

Заложенные принципы построения КИК, как системы массового обслуживания ИСЗ различного назначения, полностью себя оправдали и прошли проверку временем. Была обеспечена работа по первым семи пускам ИСЗ военного, народнохозяйственного и научного назначения, восьми запусков автоматических станций полета к Луне, Венере и Марсу. Полеты космонавтов Гагарина Ю.А.,  Титова Г.С., Николаева А.Н., Поповича П.Р., Быковского В.Ф., Терешковой В.В. также обеспечивались Центром КИК и КВЦ НИИ-4 Минобороны, который стал прообразом ЦУПа ЦНИИМаша и всех последующих центров управления. 

*   *   *

После запуска первого ИСЗ конструкторские и производственные силы, возглавляемые С.П. Королёвым, были направлены на подготовку полёта в Космос человека. Эта задача была во много раз более сложной, чем запуск автоматических аппаратов. И шаг за шагом Главный конструктор вёл всех к этой цели.

3 ноября 1957 г. был запущен второй ИСЗ, он же - первый обитаемый: на его борту отправилась в полет собака Лайка. Нужны были данные о том, как поведет себя живой организм в условиях длительной невесомости. От этого зависело - быть или не быть в ближайшие годы пилотируемому полету. Поиском ответа на этот вопрос уже несколько лет занималась группа ученых, представляющих различные направления только формировавшихся тогда космической биологии и медицины: О Г. Газенко (физиология), А. М. Генин (гигиена), Е. М. Юганов (вестибулярный аппарат), А. Р. Котовская (перегрузки), А. А. Гюрджиян (радиация) и другие.

Лайка.jpgВес второго ИСЗ был в шесть раз больше первого (решено было не отделять его от второй ступени ракеты - ее центрального блока), а апогей орбиты отстоял почти вдвое дальше от Земли. Контейнер Лайки был оборудован системой кондиционирования воздуха, содержал запас воды и пищи. С помощью многочисленных приборов велся контроль физиологических процессов организма. Показания приборов передавались на Землю средствами радиотелеметрии.

Лайка переносила полет нормально: пульс, частота дыхания вскоре после перегрузки пришли в норму, она ела, пила, всё как на Земле. Но запаса источников электроэнергии, установленных на ракете, хватило только на неделю... С борта спутника передавалась также информация приборов, исследовавших излучение Солнца в ультрафиолетовой и рентгеновской областях спектра, регистрировавших частицы космических лучей и другие явления заатмосферного полета.

Следующим - третьим по счету взлетевшим в космос искусственным спутником Земли стал американский “Эксплорер-1” массой 4,8 кг, выведенный 1.02.58 г. на орбиту ракетой-носителем “Юпитер-С” для исследования космических лучей и метеоритных частиц. Этому предшествовала неудачная попытка 6 декабря 1957 г. запустить ИСЗ “Авангард-1”.

Советский третий спутник (объект “Д”), в отличие от двух первых, готовился без авралов, с участием многих ученых и при

Спутник-3.jpg

 особом внимании М. В. Келдыша. В апреле 1958 года этот объект должен был взлететь , но первый пуск оказался аварийным. Авральным образом был собран дублер, и 15 мая научная космическая лаборатория была выведена на орбиту.

Это был первый геофизический спутник. Это был и первый космический аппарат, на котором установили командную радиолинию, разработанную НИИ-648 (потом - НИИ точных приборов) под руководством А. С. Мнацаканяна.

Одним из сенсационных результатов, полученных с помощью третьего спутника, было открытие высокой концентрации электронов на больших высотах, за пределами уже известной ионосферы. С. Н. Вернов, профессор МГУ, автор исследований, объяснил это явление вторичной электронной эмиссией - выбиванием электронов из металла спутника частицами высоких энергий.

Однако американский физик Дж. В. Аллен два года спустя доказал, что явление, обнаруженное приборами третьего советского спутника, не результат вторичной эмиссии, а наличие первичных частиц ранее неизвестных радиационных областей вокруг Земли. Американцы назвали эти радиационные области “поясами Ван Аллена”.

Впоследствии советскими спутниками было зарегистрировано наличие других областей повышенной радиации. Это открытие имело для космонавтики важное практическое значение. Проходя сквозь радиационные пояса, космические аппараты подвергались бы значительному разрушающему облучению. Знание этих областей позволило выбирать более безопасные орбиты. В нашей литературе радиационные области стали называть “поясами Ван Аллена - Вернова”.

Таким образом, первые ИСЗ были не просто пробой взлета в космос. Они позволили получить ряд сведений фундаментального значения, которые легли в основу представлений о физике околоземного космического пространства.

Подготовка и осуществление полета в космос автоматического аппарата - дело труднейшее. Но во много раз более сложной оказалась подготовка пилотируемого аппарата. В мае 1958 г. работавшие по поручению Главного К. Д. Бушуев, М. К. Тихонравов и К. П. Феоктистов представили первый проект такого аппарата, тогда же он окончательно был назван "кораблем". 

Космическое пространство - среда весьма неблагоприятная для человеческого обитания. Глубокий вакуум, сильнейший холод в тени и сильнейшая жара на солнечной стороне, космическая радиация, метеорные потоки, перегрузки при взлете и посадке, невесомость в полете. Каждое из этих условий порождало десятки теоретических, технических и организационных проблем, требовало совместной работы многих и многих специалистов.

Восток-1_2.jpgК началу 1960 года в ОКБ-1 одноместный космический корабль , вернее, его прототип, практически был создан, он имел марку 1-КП (ведущий конструктор О. Г. Ивановский). Было завершено конструирование всех его основных систем: терморегулирования, кондиционирования и регенерации воздуха, радиосвязи, возвращения в земную атмосферу и посадки на Землю.

После изготовления всего этого сложнейшего и подчас не согласованного между собой оборудования, его надо было наладить в комплексе, а затем отработать все созданное в реальных условиях полета. С этой целью в 1960-1961 гг. была проведена серия запусков кораблей-спутников с биологическими объектами на борту. Самыми трудными, конечно, были самые первые.

1-КП доставили на космодром в начале мая 1960. После нескольких суток непрерывных монтажно-испытательных работ, в 5 утра 15 мая спутник был успешно запущен. Тогда же решением Госкомиссии он впервые получил наименование “космический корабль”.

Наряду со многими задачами предстояло испытать тормозную двигательную установку (ТДУ) конструктора А. М. Исаева. Однако в момент её включения корабль оказался неправильно сориентированным, в результате вместо торможения ТДУ вывела его на новую, более высокую орбиту. После соответствующих разборов причин и “разгонов” специалистам Королев вдруг заметил, что, не желая того, они встретились с первым случаем маневрирования космического корабля.

От пуска к пуску были отработаны условия жизнедеятельности человека: побывав в космосе, благополучно вернулись наВосток-1_3.jpg Землю весовой манекен “Иван Иваныч”, собаки Белка и Стрелка. Однако случались еще и неприятности. Посланный на орбиту 1.12.60 г. корабль с собаками Пчелкой и Мушкой, другими животными, насекомыми и растениями на завершающем этапе, снижаясь не по расчетной траектории, прекратил свое существование. Наряду с горькими переживаниями, всё это заставляло конструкторов снова и снова проверять и дорабатывать свои системы.

Уже в марте 1961 г. успешным возвращением из полета собаки Чернушки конструкторы системы посадки себя реабилитировали. Всего было предпринято семь таких “примерочных” пусков аппаратов весом более 4,5 тонн каждый.

Так рождался космический корабль, получивший всемирную известность как "Восток-1".

Труженики космоса,© 2010-2019
ОСОО "Союз ветеранов Космических войск"
Разработка и поддержка
интернет-портала - ООО "Сокол"