Искусственный спутник земли

ВВЕДЕНИЕ

В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро в нашей стране созданы первые в мире искусственные спутники Земли. 4 октября 1957 года в СССР был произведен успешный запуск первого спутника. Он описывал при максимальной высоте до 950 километров эллиптические траектории вокруг Земли со скоростью около 8000 метров в секунду (28 тысяч 800 километров в час), совершая в начальный период полный оборот за 1 час 36,2 минуты. Спутник имел форму шара диаметром 58 сантиметров и весом 83,6 килограмма.

Весь мир следил за полетом первого искусственного спутника Земли. Сообщения о визуальных и радиотехнических наблюдениях поступали из множества пунктов Советского Союза и из различных стран. Дальности, на которых принимались радиосигналы спутника, значительно превзошли ожидаемые. В отдельных случаях дальность наблюдения на частоте 20 мегагерц (длина волны 15 метров) достигала 10 тысяч километров. Это свидетельствует о том, что материалы наблюдений помогут существенно уточнить научные данные, связанные с вопросами распространения радиоволн и строения ионосферы.

Наблюдения производились не только за спутником, но также и за ракетой-носителем, с помощью которой спутник был выведен на орбиту. Ракета-носитель в течение длительного времени также вращалась вокруг Земли примерно на тех же высотах на расстоянии около тысячи километров от спутника. Расстояние между ними вследствие разности периодов обращения в дальнейшем изменилось. Данные наблюдений ракеты-носителя первого искусственного спутника Земли позволили установить, что она в конце суток 30 ноября 1957 г. начала заметно уменьшать период обращения и снижаться. Особенно интенсивное снижение ее происходило 1 декабря по трассе, проходящей через район города Иркутска, Чукотский полуостров и Аляску и далее вдоль западного побережья Америки.

При прохождении по этой трассе ракета-носитель первого спутника начала входить в плотные слои атмосферы, сгорать и разрушаться. По имеющимся данным, остатки ракеты-носителя упали на территории Аляски и западного побережья Северной Америки.

Всего ракета-носитель первого спутника, имея начальный период обращения 96,2 минуты и высоту апогея порядка 900 км, просуществовала как спутник Земли около 58 дней, пролетев за это время расстояние порядка 39 млн. километров. За полетом ракеты-носителя и искусственного спутника наблюдало большое количество научных станций, астрономов и радиолюбителей.

Непрерывно велась обработка накапливающегося материала наблюдений и специальных измерений. Публикуемые прогнозы прохождения спутника помогали наблюдателям следить за ним. В поступающих сообщениях отмечалось хорошее соответствие истинных времен прохождения и их предвычисленных значений. Так, наблюдатели из штата Аризона (США) визуально наблюдали его прохождение точно по расписанию. В это же время были ими приняты и радиосигналы со спутника. Передача сигналов со спутника через некоторое время прекратилась вследствие израсходования ресурса источников питания. После прекращения передачи сигналов со спутника наблюдения длительное время продолжались с помощью оптических средств и радиолокационных станций.

Задачи, поставленные программой работ по запуску первого искусственного спутника Земли, рассчитанные на определение параметров орбиты с помощью массовых наблюдений радиопеленгаторными станциями и радиолюбителями, выполнены. Первый искусственный спутник Земли просуществовал 92 дня, совершил 1400 оборотов вокруг Земли, пролетел за это время расстояние около 60 млн. километров. 4 января 1958 года он вошел в плотные слои атмосферы и прекратил свое существование.

В Советском Союзе 3 ноября 1957 года был произведен запуск второго искусственного спутника Земли. Он представляет собой последнюю ступень ракеты-носителя с расположенными в ней контейнерами с научной аппаратурой. Общий вес научной аппаратуры, подопытного животного и источников электропитания этого спутника составляет 508 килограммов 300 граммов. Максимальное удаление второго спутника от поверхности Земли составляло около 1700 километров. Спутник получил орбитальную скорость около 8000 метров в секунду. Время одного полного оборота спутника составляло около 1 часа 42 минут; угол наклона орбиты к плоскости экватора равен примерно 65 градусам.

Успешным запуском второго искусственного спутника Земли с разнообразной научной аппаратурой и подопытным животным советские ученые расширили исследования космического пространства и верхних слоев атмосферы. Неизведанные процессы явлений природы, происходящие в космосе, будут становиться теперь более доступными человеку.

Запуск первых искусственных спутников Земли — это великий триумф передовой советской науки.

Новые победы творческой мысли наших ученых и специалистов являются закономерным звеном в цепи крупнейших достижений советской науки и техники. Советские деятели науки на многочисленных примерах доказали свое умение решать важнейшие научно-технические задачи в кратчайшие сроки.

В Советском Союзе, как известно, с 1954 года работает первая в мире атомная электростанция и в настоящее время ведется строительство новых атомных электростанций. У нас построен самый мощный в мире ускоритель частиц — синхрофазотрон. В СССР был осуществлен запуск сверхдальней, межконтинентальной, многоступенчатой баллистической ракеты, летающей на больших высотах и способной выходить точно в заданный район земного шара. Наши ученые, инженеры, техники, рабочие создали самое современное вооружение. Советский Союз располагает не только межконтинентальными баллистическими ракетами. Он имеет ракеты разных систем для разного назначения, наши ракеты приспособлены для оснащения их атомными и водородными зарядами. Таким образом, в этом вопросе мы доказали свое превосходство.

Ныне запуском искусственных спутников Земли, являющимся практическим осуществлением одной из идей выдающегося советского ученого К. Э. Циолковского, открывается первое окно в космос, в мировое пространство, что еще недавно казалось если не фантастикой, то по крайней мере делом далекого будущего.

Успешным запуском первых, созданных человеком спутников Земли вносится крупнейший вклад в сокровищницу мировой науки и культуры. Можно без преувеличения сказать, что с запуском искусственного спутника Земли начинается новый этап в развитии науки и техники, характеризующийся победой человека над могущественными силами земного тяготения, новая эпоха в развитии наших знаний о Земле и ее атмосфере, о космическом пространстве.

Крупнейшее событие в науке, каким является совершенный в нашей стране запуск искусственных спутников Земли, вызвало живейший интерес во всем мире. Советские люди с огромным удовлетворением отмечают это новое очередное достижение нашей науки, техники и социалистической индустрии, достигшей такой степени зрелости, при которой ей под силу решать сложнейшие технические проблемы.

Всюду это событие расценивается как крупнейшее достижение советских ученых, открывающее новую эпоху в области науки. Многие зарубежные ученые и органы печати подчеркивают, что советские ученые в мирном соревновании опередили США.

Как сообщило агентство Ассошиэйтед Пресс из Вашингтона, председатель американского Национального комитета по проведению Международного геофизического года д-р Джозеф Каплан сделал следующее заявление по поводу успешного запуска Советским Союзом искусственных спутников Земли:

«Я поражен тем, что им удалось сделать за такой короткий срок, какой они имели в своем распоряжении, который нисколько не больше срока, имевшегося в нашем распоряжении. Мне кажется, что это замечательное достижение. С точки зрения международного сотрудничества факт запуска искусственных спутников Земли имеет большое значение. Они сделали это, и сделали это первыми. Я надеюсь, что они дадут нам достаточно сведений с тем, чтобы наши группы, наблюдающие за искусственными спутниками, могли узнать полезные научные данные».

Касаясь сообщения о том, что уже первый советский спутник Земли имел вес 83,6 кг, что, по высказываниям американской печати, во много раз превосходит вес спутника США, а вес второго советского спутника 508,3 кг, д-р Каплан сказал:

«Это нечто фантастическое, и если они могли запустить такие спутники, они смогут запустить и более тяжелые спутники».

Профессор радиоастрономии Манчестерского университета д-р А. Лавелл, работающий также директором научно-исследовательской станции «Джодрелл бэнк» в графстве Чешир, заявил, что запуск Советским Союзом спутников является «замечательным достижением и свидетельствует о высокой степени технического прогресса, достигнутого в этой стране». Проф. Лавелл подчеркнул, что советские ученые далеко обогнали ученых Англии и Соединенных Штатов. В деле запуска спутников Земли, сказал он, русские обогнали американцев. «Насколько нам известно, Соединенные Штаты не будут в состоянии запустить искусственный спутник Земли ранее 1958 года».

«Русские, — продолжал проф. Лавелл, — намного опередили также нас, английских ученых».

Научный обозреватель влиятельной воскресной газеты «Обсервер» Джон Дэви пишет: «Западные ученые чувствовали себя несколько ошеломленными русскими достижениями». Самой примечательной особенностью спутников, указывает Дэви, является их вес, который, судя по сообщениям, во много раз превышает вес американского спутника. Автор придает этому факту особое значение, поскольку для запуска таких больших спутников требуется «действительно колоссальная ракета», а у американских инженеров, по словам Дэви, «возникли трудности при создании надежно работающего снаряда для запуска спутника даже малых размеров». Дэви отмечает также, что советские ученые запустили спутники на «полярную», т. е. идущую с севера на юг, орбиту, что требует для запуска больших мощностей и поэтому является наиболее трудным для осуществления, но представляет большую научную ценность, поскольку, двигаясь по этой орбите, спутники проходят над большинством континентов. Указывая, что американские ученые планировали запуск своего спутника по более легкой, «экваториальной» орбите, Дэви на основе сопоставления данных советских спутников с американским приходит к выводу, что «превосходство русских в области ракетной техники должно быть даже бóльшим, чем предполагалось».

Видный специалист в области управляемых снарядов и оптической физики Е. П. Мартц-младший, как сообщает агентство Ассошиэйтед Пресс, без лишних обиняков заявил: «Мы слышим исходящую из нашей страны шумную пропаганду на весь мир о наших планах задолго до того, как мы готовы к фактическому запуску. Советы мало хвастались заранее, если они вообще хвастались, и тем не менее они запустили бóльшие по размерам и более тяжелые спутники, чем наш спутник».

Эта же мысль о вреде хвастовства красной нитью проходит в рассуждениях вашингтонского корреспондента агентства Юнайтед Пресс. «90 процентов разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США, — резонно замечает он. — Как оказалось, 100 процентов дела пришлось на долю России».

Таких высказываний много.

Н. С. Хрущев говорил, что миллионы друзей во всех частях света искренне радуются и восторженно приветствуют величайший подвиг деятелей советской науки и техники, рабочих нашей промышленности. В то же время у врагов социализма эта победа Советского Союза вызвала страх и растерянность: они убедились в том, на какой высокий уровень СССР поднял свою науку и технику, свою промышленность, если он смог успешно разрешить столь сложные научные и технические проблемы.

В свое время Соединенные Штаты Америки объявили о том, что они готовятся запустить искусственный спутник Земли, назвав его «Авангардом». Не как-нибудь иначе, а именно «Авангардом»! Мы также сообщили о том, что собираемся запустить искусственный спутник Земли. Теперь все видят, что творческие усилия советской науки и техники увенчались успехом. После появления маленькой «советской луны» некоторые государственные деятели США заявили, что они и не думали вступать в соревнование с Советским. Союзом по созданию искусственного спутника. Так говорят они теперь, когда наши спутники летают вокруг земного шара! Видимо, название «Авангард» отражало уверенность американцев, что их спутник будет первым в мире. Но жизнь показала, что впереди, в авангарде, оказались советские спутники. Американский искусственный спутник «Исследователь» («Эксплорер») запущен 31 января 1958 года на видоизмененной экспериментальной ракете средней дальности действия «Юпитер-С». Газета «Монд» пишет о запуске американского искусственного спутника Земли, что «этот успех американцев не является сенсационным… поскольку дорогу в мировое пространство проложили русские. Вес каждого из их спутников не идет ни в какое сравнение с более чем скромным весом их американского соперника». Представитель Управления баллистических снарядов в США ученый Вернер фон Браун сказал, что Соединенным Штатам потребуется 5 лет, чтобы догнать Советский Союз в области ракет и спутников. «Нужно помнить, — указал фон Браун, — что полезный груз второго (советского. — Ред.) спутника — 1 126 фунтов. То, что мы вывели сейчас на орбиту, может соперничать с этим спутником только по духу».

Советский Союз первым создал межконтинентальную ракету, значит здесь наш приоритет, и это дает нам возможность совершенствовать создание ракет, опережать США в этом деле, накапливать необходимые запасы ракет, если мы не договоримся о разоружении.

Тот факт, что Советский Союз первым запустил искусственный спугник Земли, а через месяц запустил и второй, говорит о многом. Если будет нужно, мы можем запустить большое количество спутников. Для этого надо в межконтинентальных баллистических ракетах переменить только головку, вместо водородного заряда поставить соответствующую аппаратуру и пустить такое сооружение с этой аппаратурой. Вот и спутник.

Деятели советской науки и техники, рабочие нашей промышленности, которые вложили свой гений и творческий труд в создание первых искусственных спутников Земли, заслужили всенародный почет и сердечную признательность всех, кому дорого дело прогресса и процветания науки.

Сбываются вещие слова великого советского ученого К. Э. Циолковского, который, раскрывая в одной из своих последних статей будущее авиационной и ракетной техники, писал: «В одном я твердо уверен — первенство будет принадлежать Советскому Союзу». Искусственные спутники Земли проложат дорогу к межпланетным путешествиям, и, по-видимому, нашим современникам суждено быть свидетелями того, как освобожденный и сознательный труд людей нового, социалистического общества делает реальностью самые дерзновенные мечты человечества.

Среди различных проблем, издавна волновавших человеческий ум, завоевание космоса является древнейшей мечтой.

Успешный полет человека в мировое пространство позволил бы познать многое из еще не познанного, позволил бы уточнить наши знания в ряде вопросов, пока носящие характер научных предположений.

Эта мечта, вспыхнувшая с новой силой, как только человек сумел подняться в воздух, оставалась прекрасной сказкой, ибо даже научно разработанные идеи полета в космос не могли быть решены из-за невозможности технического осуществления этой сложной проблемы.

Теоретическую основу космического полета разработал и научно обосновал наш выдающийся ученый соотечественник Константин Эдуардович Циолковский. Его труды, написанные в прошлом, не потеряли своего научного значения и в настоящее время, а его идеи, успешно осуществляющиеся, служат прочным фундаментом при разработке межпланетных полетов недалекого будущего.

Уже Ⅶ Международный конгресс по астронавтике, состоявшийся в октябре 1956 г. в Риме, с уверенностью отметил, что еще до конца этого века человек вступит на Луну, что этому событию будут предшествовать многочисленные опыты по запуску так называемых искусственных спутников Земли (ИСЗ), а первоначальный их запуск состоится в очередном Международном геофизическом году, который начался с 1 июля 1957 г. и продлится до 31 декабря 1958 г.

Громадная программа изучения Земли, в реализации которой принимают участие большие коллективы ученых многих стран мира, будет выполняться в течение этого геофизического года длительностью 18 месяцев. Цикл наблюдений, исследований и практических опытов, согласованно производимый по всему земному шару на основе современных научных достижений, включает в себя и запуск искусственных спутников Земли. Первые искусственные спутники Земли были заброшены с помощью ракет на различные расстояния от нашей планеты и при помощи автоматически действующих приборов передали наземным наблюдательным станциям ценнейшие научные данные, необходимые как для изучения нашей планеты, так и мирового пространства.

Запуск первых искусственных спутников Земли потребовал громадных подготовительных мероприятий и коллективного труда многих ученых различных отраслей науки и техники.

Для того чтобы преодолеть силу земного притяжения и вывести ИСЗ на его орбиту, ракета-носитель должна была обладать скоростью полета не менее 7,9 км в секунду, иметь большое количество топлива и сложную систему управления полетом.

В настоящей книге поставлена задача — рассказать о путях, которыми шли ученые при разрешении проблемы овладения космосом, показать трудности, которые при этом пришлось и предстоит еще преодолеть, и основные задачи, которые будут решаться искусственными спутниками Земли в космосе.

Мы попытаемся проследить также этапы решения данной проблемы, рассмотреть предпосылки, необходимые для их осуществления, и, наконец, заглянуть в недалекое будущее.

Однако эта книга имеет и другую цель.

Величайшие открытия человечества в капиталистическом мире прежде всего используются в военных целях. Как только человек освоил воздушное пространство, появились всевозможные виды боевых летательных аппаратов. Одно из величайших открытий современности — расщепление атомного ядра — привело сразу же к созданию атомной, а затем и водородной бомбы.

Еще не освоен космос, мы еще только увидели в пространстве блеск первых в мире искусственных спутников Земли, запущенных в космос, а военные деятели некоторых капиталистических стран вместе с учеными всерьез обсуждают вопрос о том, как можно использовать освоение космоса и межпланетную станцию будущего в военных целях и какое влияние это окажет на дальнейшее изменение способов и форм ведений боевых действий войск.

Сейчас в США разжигается настоящий военный психоз. Реакционные силы монополистических кругов США истолковали факт запуска спутника в Советском Союзе как военную угрозу против США. Под шум о военной угрозе со стороны Советского Союза в США хотят повысить налоги, взвалить на плечи народа новые тяготы, еще больше развить военную промышленность, чтобы побольше получать прибылей. Сейчас в США дошли до того, что стали разговаривать языком Гитлера и Геринга: «Меньше масла, больше пушек».

Советский Союз не угрожает США, мы хотим не только жить с американским народом в мире, но и в дружбе. Но империалисты бряцают оружием. Поэтому мы вынуждены, со своей стороны, держать наши Вооруженные Силы наготове, чтобы они могли отразить агрессию.

В этих условиях мы не имеем права забывать, что с развитием науки и техники происходят существенные изменения в военном деле, создаются новые виды боевой техники и вооружения, меняются способы их использования в бою.

Вот почему партия требует от военных кадров не успокаиваться на достигнутом, а всемерно двигать вперед военную науку, постоянно совершенствовать свои военные знания, настойчиво овладевать новой боевой техникой, повышать бдительность и боеготовность войск.

Весь наш народ и в особенности воины Советской Армии и Военно-Морского Флота должны отчетливо представлять себе боевые возможности новых технических средств борьбы, степень их опасности и меры борьбы с ними.

Учитывая дальнейший научно-технический прогресс, появление новых средств поражения и военной техники, мы обязаны и впредь своевременно определять наиболее целесообразные способы и формы вооруженной борьбы, всесторонне исследовать их и вводить в учебную практику наших войск.

Таким образом, вторая цель нашей книги — познакомить читателя с возможным использованием искусственного спутника Земли и межпланетных станций в военных целях, привести примеры подобных проектов, а также показать степень реальности и опасности такого использования.

Тема книги очень обширна: собственно говоря, это не тема, а ряд серьезнейших научных проблем, взаимно связанных друг с другом. В силу ограниченного объема книги мы вынуждены лишь кратко касаться некоторых вопросов, а часть менее важных опускать вовсе.

Книга строится в основном на новейших материалах, опубликованных в отечественной и иностранной литературе.

Настоящая работа представляет собой один из немногочисленных опытов в этой области, поэтому автор будет весьма благодарен читателям за критические замечания, которые просит направлять в Военное издательство. Автор выражает глубокую признательность кандидату технических наук инженер-подполковнику В. П. Селезневу, который, приняв на себя труд по редактированию всего материала книги, внес ряд существенных исправлений и помог дополнить книгу описанием систем управления ракет-носителей и астроориентировки ИСЗ. Автор благодарит кандидата физико-математических наук Г. А. Скуридина за ценные советы по изложению материала о научном значении искусственных спутников Земли. Автор благодарит также инженеров Т. В. Харитонову и А. А. Сочивко за техническую помощь, оказанную ими и ускорившую выпуск книги.