Виктор Петров - Искусственный спутник земли

Ракетная техника может быть использована для изучения верхних слоев атмосферы и осуществления межпланетных сообщений.

В недалеком будущем ракеты предполагают применять в таких, казалось бы, необычных областях, как почтовые сообщения, прокладка кабеля, а впоследствии, возможно, и для пассажирских перевозок.

Этот вид использования ракет особенно соблазнителен: ведь даже при скоростях ракет порядка 6000 км/час человек смог бы облететь вокруг земного шара менее чем за 7 часов.

Но самым увлекательным, без сомнения, является осуществление давнишней мечты человечества — полета в космос. И эта мечта в недалеком будущем воплотится в жизнь.

Итак, завоевание космоса благодаря современным достижениям науки и техники и прежде всего ракетной техники стало реально возможным. Первым шагом в решении этой грандиозной проблемы явилось создание искусственных спутников Земли.

На основании многих статей, выступлений и работ специалистов в области астронавтики можно считать, что программа осуществления межпланетного полета подразделится на следующие четыре этапа:

1) постройка и запуск автоматической ракеты-спутника без экипажа;

2) постройка в космическом пространстве космической станции или искусственного спутника Земли стационарного типа;

3) осуществление регулярных полетов с экипажем по орбите вокруг Земли, а также полетов автоматически пилотируемых космических кораблей вокруг Луны;

4) осуществление первого межпланетного путешествия с посадкой на Луну, а затем на планеты в пределах солнечной системы.

Решению первой части данной программы должна предшествовать большая работа в области следующего комплекса проблем: детальные исследования явлений теплопередачи и химического равновесия при температуре порядка 4000℃ и скоростях потока газа 4 км/сек; изучение явлений аэродинамики при скоростях полета, от 5 до 20 раз превышающих скорость звука [2] Скорость звука в воздухе у поверхности Земли равна 0,33 км/сек, или 1200 км/час. , с учетом полета в сильно разреженной атмосфере; исследование явлений теплоотдачи и прочности камер реактивных двигателей малого габарита и веса; создание новых топливных смесей с наибольшей удельной тягой; новых материалов — жаропрочных сталей, пористых металлов, металлокерамики, получаемой путем спекания порошка из тугоплавких металлов, огнеупоров, сплавов на основе титана и других материалов для постройки ракет; решение проблемы создания новых систем охлаждения камер сгорания; разработка конструкций более мощных двигателей для ракет с тягой 100 т и выше и создание двигателей новых типов (ионные и атомные двигатели). В комплекс проблем входит разработка конструкций ракет нового типа и более легкого веса, а также работы над созданием миниатюрных и более усовершенствованных приборов управления и контроля (сервомеханизмы, радиотехнические устройства, гироскопические стабилизирующие устройства, фотоэлектрические и оптические приборы и т. п.), изучение наиболее рациональных орбит как для искусственных спутников, так и для межпланетных кораблей. Вопросы создания необходимых условий для людей, находящихся в кабине на спутнике, в том числе вопросы медицины, связанные с космическим полетом людей и защитой от космических лучей и метеоритов, проблемы навигации, средств связи, посадки ракеты на спутник стационарного типа, на планеты, возвращения на Землю будут решаться в тесной связи с другими проблемами.

Над всеми этими проблемами уже работают научные учреждения различных стран, в том числе и различные учреждения Советского Союза.

Конечно, решение такого большого количества грандиозных проблем будет происходить постепенно.

Первым шагом в изучении атмосферы Земли явились посылки воздушных змеев, воздушных шаров, шаров-зондов, радиозондов, геофизических ракет.

В 1754 году М. В. Ломоносов построил «аэродромическую машинку», являющуюся моделью вертолета для подъема метеорологических приборов. К тому же времени относятся первые подъемы приборов на воздушных змеях (Франклин Б.).

Регулярные же исследования атмосферы при помощи воздушных змеев и аэростатов начались гораздо позднее; большой вклад в эти исследования внес русский аэролог В. В. Кузнецов уже на рубеже 20-го века [3] Статья «Атмосфера», Большая Советская Энциклопедия, т. 3, стр. 385. . В конце 19-го века возникают первые аэрологические обсерватории по исследованию высоких слоев атмосферы с помощью самопишущих приборов, поднимаемых различными, еще малосовершенными летательными аппаратами, главным образом шарами-зондами. Именно с их помощью и была в 1898 г. Тейсеран де Бором открыта стратосфера [4] Там же. . Подлинную же революцию в области исследования атмосферы произвели радиозонды, изобретенные ленинградским профессором А. П. Молчановым. Впервые запущенные 30 января 1930 г. Павловской аэрологической обсерваторией (под Ленинградом), эти радиозонды положили начало применению телемеханики и радио для связи с Землей различных летательных аппаратов. Вскоре в той же Павловской аэрологической обсерватории была также впервые осуществлена радиопеленгация летящих радиозондов.

Однако и в этих случаях геофизические приборы не удавалось поднять больше чем на несколько десятков километров.

После второй мировой войны некоторые из ракет стали приспосабливать для научных исследований атмосферы. Используя их, человеку удалось «прыгнуть» много выше, чем прежде. В 1949 году двухступенчатая ракета поднялась на 390 км, а несколько позднее составная двухступенчатая ракета увеличила рекорд до 425 км. В СССР также были произведены многочисленные запуски ракет на большие высоты для научных исследований. Однако независимо от высоты подъема все исследования такого рода имеют два существенных недостатка.

Первый из них заключается в том, что приборы, находящиеся в ракете, могут исследовать только очень ограниченную область в пространстве; второй состоит в том, что в данном пространстве ракета находится считанные секунды. Заметим также, что до сих пор получение неповрежденных исследовательских приборов и результатов записи научных наблюдений представляет значительные трудности, а во многих случаях их вообще получить не удается.

Таким образом, логически возникла необходимость осуществления на границе атмосферы более систематических, постоянных и долговременных наблюдений. Вот эту задачу и должны выполнить спутники Земли, обращающиеся вокруг нее довольно продолжительное время.

В настоящее время наука решила первый этап завоевания космоса — созданы и запущены в СССР первые в мире искусственные спутники Земли. Вполне понятно, что, не изучив всех явлений, протекающих в верхних слоях атмосферы, нельзя и мечтать о межпланетных полетах, нельзя мечтать даже об обитаемой межпланетной станции. Поэтому создание и запуск ИСЗ является необходимым этапом в освоении космоса.