4 октября — начало космической эры человечества. Семьдесят лет назад на орбиту Земли был выведен первый искусственный спутник нашей планеты, который ознаменовал начало освоения космоса.
Сегодня в темном ночном небе легко найти быстро движущуюся «звезду». Это спутник, а точнее один из более чем 11 тысяч, которые плотной сетью окутали нашу Землю. Где чей не разберешь, ведь сегодня их отправляют десятками за раз. Однако есть в истории космонавтики один спутник, за которым наблюдал, а вернее подслушивал за которым весь мир. Речь — о первом искусственном спутнике Земли, который семь десятилетий назад открыл для науки новую эпоху возможностей.
Современные спутники очень сложны в своем устройстве и могут выполнять самый широкий спектр задач. Самый легкий спутник может весить полтора килограмма. В свою очередь, военные спутники, наоборот, самые тяжелые, и их масса может достигать 20 тонн.
Первопроходец же был предельно простым и неприхотливым. Отсюда, собственно, и его название ПС-1, что расшифровывается как «простейший спутник». Космический аппарат представлял собой шар диаметром 58 сантиметров, который весил 83,6 килограмма. Он был оснащен четырьмя штырьковыми антеннами длиной 2,4 и 2,9 метра, радиоприемником и простейшей системой регулирования температуры.
Что интересно, большую часть веса спутника (50 килограммов) составлял батарейный блок, который питал радиопередатчики и прочие внутренние системы. Одна пятая часть батарей (10 килограммов) включала в себя драгоценный металл — серебро. При этом суммарная емкость блока составляла 170 А/ч (большая часть выдавала напряжение 7 В, а меньшая — 140 В). Даже сегодня такая емкость для батареи является хорошим показателем, а для науки 1950-х это был мощнейший научный прорыв.
Запуск первого космического аппарата состоялся 4 октября 1957 года с космодрома Байконур. Вывод на орбиту был осуществлен с помощью ракеты-носителя «Спутник», созданной на базе межконтинентальной баллистической ракеты Р-7. Кстати, это первая ракета в истории, достигшая первой космической скорости.
Через несколько минут после старта (после выхода ракеты на внеатмосферный участок) головной обтекатель был сброшен, после чего ПС-1 отделился от второй ступени ракеты и начал передавать свой знаменитый сигнал — простейший «бип-бип». Он вещал сразу на двух любительских частотах: 20 и 40 МГц поочередно. Передача сигнала одного передатчика происходила в момент паузы другого, сменяясь. Сигналы имели вид простейших телеграфных посылок, где «бипканье» спутника состояло из чередования этих импульсов разных длины и частоты. Любительский диапазон был выбран неслучайно. В условиях холодной войны США могли заявить, что запуск спутника — это советская пропаганда. Вещание на частотах, которые легко могли поймать миллионы радиолюбителей по всей Земле, исключало любые сомнения. Как следствие, сигнал «бип-бип» записывали и транслировали радиостанции разных стран мира.
Были, конечно, и не только имиджевые, но и научные цели. Радиоволны отличающихся диапазонов по-разному проходили через ионосферу (верхние слои атмосферы). Изучая, как искажался и затухал сигнал на частотах 20 и 40 МГц при движении спутника, ученые впервые получили точные данные о плотности электронов в ионосфере.
Спутник-1 находился на орбите 92 суток, выполнил 1440 витков вокруг планеты, прошел 60 миллионов километров со средней скоростью около 28 800 километров в час. После этого, 4 января 1958 года, он вошел в плотные слои атмосферы и прекратил существование. Так, простой «бип» из любительского радиоприемника ознаменовал начало новой эры.
Запуск подтвердил верность расчетов советских инженеров, что послужило толчком для развития космонавтики и мирового прогресса. Само же событие стало началом космической гонки, которая значительно ускорила развитие микроэлектроники, материаловедения и вычислительной техники.
Сегодня невозможно представить современную жизнь без существования орбитальных аппаратов. Например, спутники связи ретранслируют радиосигналы между точками на Земле, которые не имеют прямой видимости. Метеорологические спутники передают информацию для прогнозирования погоды и ведут экологический мониторинг поверхности планеты. Навигационные спутники определяют положение объектов. Тот же 2ГИС или Google maps в смартфоне без такого сигнала превращается в бесполезное приложение. Спутники дистанционного зондирования Земли могут вести непрерывное наблюдение за поверхностью планеты и делать снимки из космоса с высоким разрешением. Конечно, с таких фотографий нельзя разглядеть человека (это кинематографическая выдумка), но отличить легковой автомобиль, измерить земельный участок или провести любую другую полезную работу — легко. Спутники двойного назначения или чисто военные спутники — неотъемлемая часть оборонной инфраструктуры космических держав.
Фото из открытых источников