Авиация и космонавтика 2007 09

Из-за неготовности разработки научных приборов в институтах АН СССР для измерения различных солнечно-земных связей, из-за незавершенности испытаний МБР Р-7 и неоснащенности КИК измерительными системами, а также во имя престижности запуска ИСЗ было принято постановление СМ СССР от 15 февраля 1957 г. о внеочередных запусках простейших спутников Земли ПС-1 и ПС-2 в 1957 г., а запуск фундаментального объекта «Д» был перенесен на 1958 г.

Первый в мире ИСЗ (простейший спутник ПС-1), массой 83,6 кг., был выведен на орбиту высотой 228/947 км. с периодом обращения 96,17 мин. 4 октября 1957 г. и просуществовал 92 дня. Радиопередатчики, мощностью 1 Вт., на частотах 20,005 МГц и 40,002 МГц излучали импульсные посылки изменяющейся длительности в соответствии с изменением температуры и давления внутри ИСЗ. Тем самым была осуществлена первая элементарная космическая телеметрическая радиолиния передачи информации на Землю. Несмотря на то, что спутник был простейшим, полученные научные результаты были весьма существенными. Прием сигналов с ПС-1 позволил определить профиль электрической концентрации в ионосфере выше её главного максимума. Нами были получены данные о прохождении радиоволн в ионосфере на разных высотах. Была также измерена с высокой точностью плотность верхней атмосферы, вплоть до высоты области полярных сияний. Впервые были осуществлены радиоизмерения доплеровского эффекта в условиях продолжительного космического полета, что способствовало разработке новых эффективных измерительных систем. Одновременно был исследован тепловой режим для создания условий полета живых организмов.

Второй в мире запуск ИСЗ «ПС-2» был осуществлен 3 ноября 1957 г., практически через один месяц после первого. Его масса составляла 508,3 кг. Высота орбиты составляла 225/1671 км с периодом обращения 103,75 минуты. На нем уже была установлена высокоинформативная радиотелеметрическая аппаратура системы «Трал», разработанная в ОКБ МЭИ под руководством А.Ф.Богомолова, а также установлен контейнер с собакой Лайкой и телевизионная система, через которую можно было четко наблюдать за поведением животного. Эту дату запуска второго ИСЗ можно по праву считать днем рождения космического телевидения. О жизнедеятельности собаки постоянно по телеметрическому каналу передавались важные для дальнейших исследований космоса данные: частота дыхания; кровяное давление; электрокардиограммы; давление, влажность и температура внутри контейнера.

На ПС-2 также были установлены приборы, исследовавшие Солнце в ультрафиолетовой и рентгеновской областях спектра частот. Результаты измерений на ПС-2 позволили уточнить распределение электронной концентрации выше максимума слоя F2, определить напряженность электромагнитного поля и условия прохождения радиоволн через ионосферу и их величину затухания. Все это имело важное значение для развития перспективных систем измерения и спутниковой связи.

Один из научно-исследовательских пунктов командно-измерительного комплекса управления ИСЗ

Следует также заметить, что объемы только орбитальной информации, полученной по первым двум ИСЗ, составили: 73000 радиопеленгаци-онных данных измерений; 1000 радиокомпараторных данных измерений; 2270 измерений от астрономических пунктов; 1700 данных измерений от радиолокационных станций ПВО. В период их полетов было получено более 100 тысяч телеграмм и писем со всего мира. Особенно интересными были результаты наблюдений этих корреспондентов за полетом спутников, которые нами также были использованы при определении физических свойств Земли и её атмосферы.

Третий отечественный ИСЗ (объект «Д»), массой 1327 кг, был запущен 15 мая 1958 г. на орбиту высотой 226/ 1881 км. с периодом обращения 105,95 минуты. Фактически этот объект по существу явился космической научной лабораторией. Его планировали запустить ко дню рождения В.И.Ленина, но по техническим причинам запуск не состоялся. Запуск третьего ИСЗ был перенесен на 27 апреля 1958 г. и должен был быть посвящен Дню солидарности трудящихся - 1 мая. Однако он оказался неудачным. Причина неудачи, как вскрылось в 1959 г., состояла в том, что объект «Д» имел весьма солидную массу, в связи с чем были приняты всевозможные меры по облегчению массы ракеты-носителя, в том числе путем снятия измерительных систем и утончения баков для горючего и окислителя. При запуске этого объекта в опорожняемых облегченных баках возникли резонансные явления, приведшие к разрушению конструкции и взрыву ракеты-носителя через 96,5 секунды после её старта. Несмотря на то, что причина неудачного пуска 27 апреля не была устранена из-за отсутствия системы вибротелеизмерений на ракете, запуск третьего ИСЗ (объекта «Д») 15 мая 1958 г. оказался успешным. Однако отметим, что из-за неустраненных резонансных явлений при последующих попытках запусков первых космических аппаратов к Луне 23 сентября и 12 октября 1958 г. вновь последовали взрывы ракет-носителей. И только после этого проблема взрывов была решена путем установки демпфирующих устройств, гасящих резонансные явления в баках с горючим. Недостаточное внимание технического руководства к измерительным системам неоднократно приводило к срывам запусков ракет и спутников, что также явилось одним из существенных выводов по недопустимости игнорирования использования и непрерывного совершенствования тактико-технических характеристик измерительных систем, включая их массово-габаритные характеристики. Все это подтверждает, что получение новой космической информации посредством использования ИСЗ не давалось без потерь.

На третьем спутнике, помимо радиотелеметрической аппаратуры Трал-Д с запоминающим получаемую информацию устройством, были установлены: приемо-передатчик сантиметрового диапазона для работы с наземными РЛС «Бинокль-Д» и радиопередатчик дециметрового диапазона для работы с фазовыми пеленгаторами «Иртыш-Д»; командная радиолиния МРВ-2М ; программно-временное устройство и 12 специальных измерительных приборов институтов Академии Наук. На борту ИСЗ также был установлен постоянно работающий передатчик «Маяк», который обеспечивал непрерывную передачу сигналов вне зависимости от работы всех других бортовых систем.

Специальные измерительные приборы позволили измерить интенсивность корпускулярного излучения Солнца, концентрацию положительных ионов, напряженность электростатических и магнитных полей. Одновременно было осуществлено измерение первичного космического излучения, измерение тяжелых ядер в космических лучах, интенсивность микрометеоров и фотонов.