4 октября 1957 года Советский Союз (СССР) запустил на орбиту алюминиевый шар диаметром менее 2 футов. Это привело к череде событий, навсегда изменивших наш мир. Простое устройство ознаменовало новую эру технологических достижений. Это также пошатнуло доверие американцев, которые в то время были убеждены, что их страна является самой развитой в науке страной в мире.
Это устройство было Спутник, первый искусственный спутник. На него было не на что смотреть, и у него не было никаких дополнительных функций или функций. Но это был первый случай, когда люди вывели искусственное сооружение на орбиту вокруг Земли. И это также доказало, что Советский Союз, враг Соединенных Штатов в период холодной войны, разработал систему межконтинентальных баллистических ракет (МБР). Такая система могла доставлять ядерные боеголовки к целям на другом конце света от СССР. Это сделало прежнее превосходство Америки в воздухе устаревшим.
Поскольку спутник неоднократно передавал простой радиосигнал, радиолюбители по всему миру могли слушать, как этот небольшой объект издает звуковые сигналы, когда он вращается вокруг Земли. Нельзя было отрицать достижения Советского Союза. Доказательства были доступны любому, у кого есть радиолюбитель.
Запуск спутника стал причиной многих вещей. Ощутимый пробел в ракетах побудил американское правительство ускорить свои наступательные и оборонительные ракетные программы. Также началаськосмическая гонка - соревновательный период, в котором СССР и США стремились первыми достичь важных рубежей в освоении космоса. Он даже косвенно отвечал за создание Интернета. Довольно поразительно для такого примитивного устройства.
Упущенные возможности
Группа инженеров и ученых под руководством немецкого ученого-ракетчика Вернера фон Брауна считала, что они могли запустить первый спутник за год до дебюта спутника. Вместо этого правительство Соединенных Штатов решило инвестировать в разработку конкурирующей команды. Если бы правительство поддержало команду фон Брауна, космическая гонка могла бы сложиться совсем по-другому.
История спутника
История спутника связана с историей ракетостроения. Ракетостроение начало процветать между Первой и Второй мировыми войнами. По окончании Первой мировой войны Германия была вынуждена соблюдать Версальский договор, который, среди прочего, запрещал Германии строить артиллерию. Немецкие военные чиновники считали, что ракеты со взрывчаткой могут заменить артиллерию. Версальский договор не касался ракет.
Во время Второй мировой войны ракеты играли небольшую роль в планах Германии. Гитлер надеялся, что ракетные удары по городам вызовут панику в странах и подчинятся требованиям Германии. Хотя Германия действительно использовала ракеты в нескольких атаках, они не оправдали ожиданий. Но все было готово для дальнейшего развития ракетной техники.
Ракетной техникой начали интересоваться и США, и Советский Союз. Несколько немецких инженеров, в том числе Вернер фон Браун, сдались Соединенным Штатам в надежде продолжить свои исследования. Тем временем Советский Союз начал свою собственную ракетную программу.
Ракетостроительные программы СССР и США во многом были параллельны. Обе страны стремились разработать самые совершенные ракеты в мире. И обе страны сосредоточились больше на военном применении ракетной техники, чем на чем-либо еще. И в Советском Союзе, и в Соединенных Штатах научное применение ракетной техники было бы упущено, если бы не несколько преданных своему делу людей.
В Советском Союзе такими лицами были Михаил Клавдиевич Тихонравов и Сергей Павлович Королев. Тихонравов был выпускником Военно-воздушной академии СССР и специалистом в области ракетостроения. Он отвечал за многие достижения в области многоступенчатых ракет в Советском Союзе. Многоступенчатая ракета позволила ракете выйти на орбиту. Королев был одним из основоположников советской космонавтики. Он умел использовать политические контакты для финансирования космической программы. Он также понимал политическую важность победы США в космосе.
Тихонравов и Королев возглавляли команды, которые помогали разрабатывать программу «Спутник». Тихонравов сосредоточился в основном на разработке многоступенчатой ракеты, которая могла бы выйти на околоземную орбиту. Идея была проста: когда первая ступень ракеты достигала максимальной скорости, ракета сбрасывала ее, и запускалась вторая ступень. Ракета будет увеличивать свою скорость, двигаясь еще быстрее. Когда вторая ступень достигла своего пика, ракета сбросила бы ее, и сработала бы третья ступень. Королев также сыграл важную роль во многих дизайнерских решениях. Некоторые из этих решений были политически мотивированы. Например, в 1955 году президент США Эйзенхауэр объявил, что Соединенные Штаты запустят спутник во время Международного геофизического года (МГГ). МГГ длился с июля 1957 года по декабрь 1958 года. Вскоре после объявления Эйзенхауэра официальный представитель Советского Союза заявил, что СССР также запустит спутник во время МГГ. На Королева оказывали политическое давление, чтобы он опередил американцев в космосе.
Хотя Советы планировали запустить на орбиту научно-исследовательский спутник, процесс проектирования и производства был длительным. Чтобы убедиться, что Советский Союз первым запустит свой спутник, Королев решил построить гораздо более простой спутник меньшего размера. Результатом стал спутник, несколько примитивное устройство, которое все еще соответствовало определению искусственного спутника.
Спутник
Команда Королева знала, что для того, чтобы запустить спутник раньше американцев, он должен быть небольшим и несложным. Более тяжелый спутник потребует дальнейших достижений в области ракетной техники для достижения скоростей, необходимых для выхода на орбиту. Советскому Союзу пришлось создать более простое устройство, которое весило бы меньше.
Спутник имел диаметр 22,8 дюйма (58 см) и весил 183,9 фунта (83,6 кг). Команда Королева построила шар из двух алюминиевых полусфер толщиной всего 2 миллиметра каждая. Они прикрепили к спутнику две антенны. Они отполировали поверхность спутника, чтобы его было легче обнаружить с помощью оптических телескопов.
Внутри спутника был простой радиопередатчик и серебряно-цинковый аккумулятор. Радио передало повторяющуюся серию гудков. Целью этой передачи было предоставить всему миру доказательства того, что Советскому Союзу удалось запустить первый искусственный спутник. Многие радисты задавались вопросом, имеют ли гудки какое-либо дальнейшее значение, и теории варьировались от простых навигационных показаний до более зловещих применений, таких как шпионская информация. На самом деле радиопередачи могли дать слушателям на Земле только указание на температуру внутри спутника.
В спутнике также было несколько других простых механизмов. Там был вентилятор, который включался автоматически, если температура внутри спутника превышала 86 градусов по Фаренгейту (30 градусов по Цельсию). Инженеры заполнили спутник азотом, пока внутреннее давление не достигло 1,3 атмосферы. Они установили различные переключатели, которые срабатывали в зависимости от изменения давления или температуры. При активации переключатели изменяли сигналы, посылаемые спутником, давая советскому наземному управлению представление о том, что происходит внутри спутника.
Инженеры прикрепили спутник к специальной ракете-носителю Р-7. Системы спутника активировались при отсоединении от корабля. Ракета Р-7 имела две ступени и весила до старта более 272 тонн (без топлива она весила всего 22 тонны). В качестве топлива использовался керосин Т-1, а в качестве окислителя - жидкий кислород. Спутник находился в верхней части ракеты в специальном корпусе, который ракета выбрасывала при выходе на орбиту.
Ракета представляла собой урезанную версию военной межконтинентальной баллистической ракеты. У него не было системы дистанционного управления, и он работал исключительно с помощью калиброванных гироскопов. Гироскопы помогали ракете корректировать полет, чтобы сохранить курс. Наземный контроль никак не мог повлиять на траекторию полета ракеты. На самом деле на борту ракеты не было активных систем слежения - Советскому Союзу приходилось отслеживать продвижение спутника с помощью радара и наземных телескопов.
Свободное падение
В 1687 году сэр Исаак Ньютон предположил, что скорость является наиболее важным фактором для выхода на орбиту. Он проиллюстрировал эту концепцию мысленным экспериментом: представьте пушку на вершине высокой горы. Вы направляете пушку к горизонту. Когда вы стреляете из пушки, гравитация тянет ядро вниз, пока оно не коснется земли. Если вы используете больше пороха, пушечное ядро летит быстрее и летит дальше. Имея достаточное количество пороха, вы можете выстрелить пушечным ядром так быстро, что оно будет соответствовать скорости, с которой Земля изгибается вниз. Пушечное ядро будет постоянно падать, следуя изгибу Земли, пока сопротивление воздуха не замедлит его. В среде без сопротивления воздуха он будет падать вечно, вращаясь вокруг Земли.
Влияние спутника
Не будет преувеличением сказать, что запуск спутника произвел революцию в мире. В частности, Соединенные Штаты чувствовали необходимость активизировать исследования и разработки в самых разных отраслях, от ракетостроения до военных разработок и компьютерных наук. Хотя вполне вероятно, что США вложили бы значительные средства в эти области, если бы у них было достаточно времени, Sputnik ускорил все это.
Одной из причин, по которой США пришлось быстро реагировать на запуск, было восстановление доверия своих граждан. С началом холодной войны жители США были убеждены, что живут в самой передовой нации на планете. Когда Советы объявили об успешном запуске первого в мире искусственного спутника, американцы были ошеломлены.
В то время как мысль об отставании от Советов в освоении космоса настораживала, другая идея вызывала еще большее беспокойство. Если бы СССР открыл способ запуска спутника в космос, они также могли бы запустить ракету с разрушительной боеголовкой по Соединенным Штатам со всего мира. Превосходство ВВС США больше не будет давать Соединенным Штатам преимущество в любом будущем конфликте.
США Президент Дуайт Эйзенхауэр знал о спутнике еще до его запуска. Он и остальная часть правительства США недооценили влияние запуска спутника на американский народ. Первый американский спутниковый проект также не способствовал укреплению американского духа. Спутник назывался «Авангард». Он может собирать научные данные и передавать информацию на Землю, что делает его намного более сложным, чем спутник. К сожалению, ракета-носитель Vanguard потерпела серьезную аварию при запуске, и спутник был уничтожен. Несколько месяцев спустя команда инженеров Вернера фон Брауна успешно запустила Explorer I. Космическая гонка началась.
В конце 1950-х компьютеры были редкостью. Было всего несколько суперкомпьютеров, расположенных в различных научно-исследовательских институтах и университетах. Эйзенхауэр осознавал необходимость защиты информации, содержащейся в различных вычислительных системах. Если бы Советы выпустили ракету и поразили вычислительный центр, вся эта информация была бы потеряна. Он поручил чиновникам найти способ соединить эти суперкомпьютеры вместе в сеть, чтобы информация больше не была централизована в маленьких карманах по всей стране. В конце концов, эта сеть суперкомпьютеров превратилась в то, что мы называем Интернетом. В каком-то смысле советский спутник несет ответственность за веб-страницу, которую вы сейчас читаете.
В то время как успех спутника означал, что Соединенные Штаты отставали от Советского Союза в начале космической гонки, в конечном итоге США превзошли СССР. Советы успешно запустили на орбиту первого мужчину и первую женщину. Но США были единственной страной, которой удалось высадить астронавтов на Луну. В то время как спутник ознаменовал начало космической гонки, посадка на Луну Аполлона-11 стала ее концом.
Что случилось со спутником
Спутник не должен был длиться долго. Срок службы его аккумуляторной батареи составлял всего несколько недель. После чуть более трех недель нахождения на орбите батареи спутника вышли из строя. Спутник продолжал вращаться вокруг Земли 1440 раз за 92 дня. 4 января 1958 года спутник сгорел при повторном входе в атмосферу Земли.