У истоков космонавтики. 25 лет достижений и перспективы развития

Создание и запуски искусственных спутников Земли

Практически все разработанные в СССР баллистические ракеты дальнего действия, начиная с первых тактических внутриконтинентальных, использовались для изучения и освоения космоса.

С весны 1949 года в Советском союзе проводились регулярные исследования верхних слоев атмосферы и космоса при помощи геофизических ракет поднимавших полезный груз весом до нескольких тонн на высоты 500 км и более.

Первый полет ракеты с собаками был осуществлен в СССР в июле 1951 года, высота подъема составила чуть более 100 км. Практически это был суборбитальный полет, в котором участвовали собаки Дезик и Цыган. Контейнер с ними успешно приземлился в 20 км от места старта. Затем был выполнен еще ряд аналогичных полетов с высотой подъема до 470 км.

Начало космической эры в истории человечества было положено 4 октября 1957 года, когда советская ракета вывела на орбиту вокруг Земли первый в мире искусственный спутник земли ПС-1 («Простейший спутник»). Спутник массой 83,6 кг имел шарообразный корпус из алюминиевого сплава диаметром 58 см с четырьмя штыревыми антеннами длиной 2,4-2,9 м. В герметичном корпусе, заполненном азотом находилась аппаратура и источник питания. Спутник просуществовал 92 суток и совершил 1400 оборотов вокруг земли. Впервые была определена плотность верхних слоев атмосферы. Спутник можно было наблюдать с Земли в ночном небе с помощью простейших средств, например, бинокля или даже без него. Конечно, наблюдатель видел не сам маленький спутник в отраженных лучах солнца, а вторую ступень ракеты-носителя, которая тоже некоторое время вращалась вместе со спутником, а впоследствии сгорела в верхних слоях атмосферы. И во дворах домов собирались толпы желающих увидеть быстро перемещающуюся яркую точку, причем время пролета сообщали по радио. Необходимо отметить, что спутник передавал радиосигналы, которые могли услышать на всех континентах Земли. Это был триумф советской науки.

Вслед за СССР в космос вышли США запустив 1 февраля 1958 года свой первый спутник «Эксплорер-1». Третьей космической державой стала Франция, запустив 26 ноября 1965 спутник земли «Астерикс-1» с помощью ракеты-носителя собственной разработки. 11 февраля 1970 года Япония вывела на орбиту спутник «Осуми», а 24 апреля в космос был запущен китайский спутник «Дунфанхун». Шестой страной стала Англия, создавшая свою ракету-носитель с помощью которой 28 октября 1971 года был выведен на орбиту спутник «Просперо». Седьмой стала Индия, спутник которой «Рохини» успешно был выведен на орбиту 18 июля 1980 года своей ракетой – носителем.

На межпланетные орбиты объекты выводились только ракетами носителями СССР и США. С помощью ракет-носителей этих двух стран на орбиты вокруг земли доставлены спутники созданные Канадой, Германией, Италией, Японией, Чехословакией, Австралией, Нидерландами, Испанией, а также Европейским сообществом.

Второй спутник земли был запущен в СССР 3 ноября 1957 года. Он имел массу уже 508,3 кг и был первым в мире биологическим искусственным спутником, состоящим из нескольких научных контейнеров, размещенных в последней ступени ракеты-носителя и герметичной кабины, в которой размещалась собака Лайка. Спутник просуществовал на орбите 160 суток и совершил 2370 оборотов вокруг Земли.

Третий советский искусственный спутник массой 1327 кг, богато оснащенный научной аппаратурой, был выведен на орбиту 15 мая 1958 года. Он являлся настоящей лабораторией в космосе. На нем было установлено 12 различных научных приборов, многоканальная телеметрическая система с запоминающими устройствами и много другое. Спутник просуществовал 691 сутки и совершил 10037 оборотов. Измерения, проведенные со спутника позволили установить наличие внешней зоны радиационного пояса земли.

Межпланетные полеты

Первым космическим объектом для изучения стал Луна. 2 января 1959 года человечество окончательно победило земное тяготение, когда советская научная станция «Луна-1» достигла и превзошла вторую космическую скорость в 11,2 км/сек. Ракета массой в 1,5 т навсегда покинула землю и, пролетев на расстоянии 6000 км от поверхности Луны, стала первым искусственным спутником Солнца.

Автоматическая станция «Луна-2» достигла поверхности Луны 14 сентября 1959 года преодолев космическое пространство и доставив на ближайшее к нам небесное тело шаровые и ленточные вымпелы СССР.

Всего через полмесяца, 4 октября 1959 года был дан старт автоматической станции «Луна-3» массой 287,5 кг, впервые совершившей облет луны и фотографирование ее обратной невидимой с Земли, стороны. В дальнейшем проводилась отработка комплекса задач, связанных с обеспечением мягкой посадки автоматической станции на поверхность Луны. Для этого была создана более мощная четырехступенчатая ракета-носитель. Стартовавшая 31 января 1966 года автоматическая станция «Луна-9» 3 февраля впервые осуществила мягкую посадку на Луну в районе Океана Бурь. Мягко прилунившаяся станция массой 100 кг передала на Землю фототелевизионные изображения лунной поверхности и различную телеметрическую информацию. Так впервые были получены круговые панорамные снимки лунного ландшафта, позволяющие различить предметы размером порядка 2-х мм в непосредственной близости от станции.

Блестящим примером возможностей станций-роботов в изучении небесных тел явилась «Луна-16» впервые в мире осенью 1970 года доставившая лунный грунт с глубины 35 см из Моря Изобилия на Землю. Свыше 100 г лунной грунта прошли всестороннее изучение и экспонируются на выставках. Часть лунного грунта была доставлена в 1972 году автоматической станцией «Луна-20». В 1976 году автоматическая станция «Луна-24» доставила на землю лунный грунт с глубины 2м. Взяты образцы лунной породы помещались в контейнер возвращаемого аппарата и герметизировались. Всего на Землю за три полета было доставлено 380 г лунного грунта.

Созданием «Лунохода-1» и доставкой его на Луну в 1970 году станцией «Луна-17» впервые появилась возможность проведения экспериментов не только вместе посадки автоматического аппарата, но и на различных удалениях от него. «Луноход-1» передвигался на восьмиколесном шасси с индивидуальным электродвигателем на каждом колесе, электроэнергию получал от солнечных батарей. Луноход функционировал в течение 322 дней, пройдя по маршруту 10,5 км детально обследовав 80 тысяч квадратных метров поверхности. С помощью радиотелевизионных систем на землю было передано 206 панорам и 20 тысяч снимков лунной поверхности. Проводились изучение физико-механических свойств поверхностного слоя грунта, его химический анализ. Получены результаты экспериментов с установленном на борту лунохода рентгеновским телескопом, уголковым лазерным отражателем.

Этот эксперимент был продолжен станцией «луна-21» доставившей в 1973 году на Луну «Луноход-2»отличающимся дополнительным оборудованием и улучшенными ходовыми качествами. Он преодолел 37 км сложного рельефа, передал на Землю свыше 80 тысяч изображений поверхности, в том числе и стереоскопических.

Исследование Луны и окололунного пространства проводилось и с помощью серии советских автоматических межпланетных станций «Зонд», запускавшихся в 1964-1970 годах. Они предназначались для изучения космического пространства и отработки техники дальних космических полетов. Космические аппараты «Зонд-3», «Зонд-6», «Зонд-7», «Зонд-8» повторили более четкое фотографирование обратной стороны Луны.

Одновременно с изучением Луны в СССР проводятся полеты автоматических станций к ближайшим планетам – Венере и Марсу. Полеты автоматических станций к Венере начаты в 1961 году, когда с борта тяжелого (6,5 т) спутника Земли стартовала станция «Венера-1» В то время наука располагала весьма скудными данными о планете, поскольку она всегда окутана плотным слоем облаков. Каких-то 10 лет назад мы не знали не только параметров и структуры поверхности Венеры, но даже направления вращения вокруг ее оси и продолжительность венерианских суток. Станции «Венера-1» и «Венера-2» пролетели в непосредственной близости от планеты и стали спутниками Солнца. Впервые поверхности Венеры достигла автоматическая станция «венера-3» в 1966 году, которая доставила вымпел с изображением Герба Советского Союза.

Крупнейшим успехом в изучении Венеры и новом выдающимся вкладом в развитие космонавтики стал полет автоматической станции «Венера-4». В октябре 1967 года был осуществлен плавный спуск отделяемого аппарата в атмосфере Венеры. Впервые были проведены непосредственные измерения химического состава, температуры, давления и плотности атмосферы. Результаты измерений были переданы на Землю. Параметры атмосферы впоследствии уточнялись станциями «Венерой-5» и «Венерой-6». Впоследствии станция «Венера-7» в 1970 году определила давление и температуру непосредственно на поверхности планеты. Давление атмосферы оказалось 90 атмосфер, а температура составила плюс 470 градусов.