Искусственные спутники Земли и Солнца


1957 год был переломным для астронавтики — науки космических полетов. До этого она занималась только планами, проектами, прогнозами.

В старых романах мы частенько читали о каком-нибудь чудаке-ученом, который втихомолку изобрел межпланетный корабль, выстроил его тайком и в один прекрасный день улетел на Луну или на Марс.

Ничего подобного быть не может. Завоевать небесные пространства можно только совместными усилиями ученых различных специальностей. Здесь нужны астрономы, астрофизики, математики, механики, физики, химики, теплотехники, металлурги, машиностроители, конструкторы, врачи, биологи, электротехники, радиотехники и многие другие.

Межпланетное путешествие будет общим достижением многих наук и десятков тысяч людей—ученых, инженеров и рабочих.

В науке все идет последовательно. Изобретения не падают с неба, они появляются, опираясь на предыдущие открытия. Сначала осуществляются легкие задачи, потом более трудные. Бросить камень легче, чем сдвинуть паровоз. Пули и снаряды давным-давно обогнали звук, самолеты сделали это несколько лет назад. Так вышло и с межпланетными скоростями. Снаряды без людей — небольшие кабины с приборами — развили эти скорости раньше, чем пассажирские ракеты.

В течение последнего десятилетия летающие приборы штурмовали высоту. Ракеты без людей поднялись на 100, 180, 470 км. На ракетах были приборы. Они измеряли температуру на разных высотах, фотографировали те солнечные лучи, которые не попадают в нижние слои земной атмосферы. С высоты 200 км была сфотографирована и часть земной поверхности.

Первый искусственный спутник Земли с антеннами для посылки радиосигналов.
Первый искусственный спутник Земли с антеннами для посылки радиосигналов.

Вслед за приборами ввысь были отправлены животные: мыши, обезьяны, собаки. Нужно было проверить, не вреден ли для живого существа прыжок за пределы Земли. Собаки, побывавшие на высотах в сотни километров, благополучно приземлялись.

Ракеты совершенствовались. Росла высота, росла и скорость: 2—3 км/сек, затем 5—6 км/сек. И вот в Советском Союзе была создана ракета, способная развить скорость 8 км/сек. Она стартовала 4 октября 1957 г. Взлетев ввысь вертикально, свечкой, ракета пронзила стратосферу. Ее вели автоматические устройства, действующие по заданной программе. Ракета поднялась на двести с лишком километров, постепенно приняла горизонтальное направление и легла на курс. Нужно было это сделать очень точно: ошибка на один градус испортила бы все. Но автоматы действовали безупречно. Ракета набрала нужную скорость и отправила в путь блестящий шар из алюминиевых сплавов — первый в мире искусственный спутник, сделанный в нашей стране.

8 км в секунду, 28 800 км в час!

Если в какую-либо минуту спутник был над Австралией, то через 20 минут — над Аляской, еще через 12 минут — над Нью-Йорком, еще через 10 — над Бразилией. За полтора часа — кругосветное путешествие, 15 оборотов в сутки, и всякий раз по новой трассе, потому что плоскость орбиты спутника в пространстве неподвижна, а Земля вращается вокруг своей оси внутри этой орбиты.

Первый спутник был невелик: диаметр его— 58 см, вес — 83,6 кГ. У него были двухметровые усы — антенны. Внутри—два радиопередатчика. Проносясь над всеми странами мира, спутник оповещал, что эра космических странствий уже наступила, и эту эру открыла страна социализма. За ним отправились в странствование вокруг Земли второй и третий спутники.

«Бэби-мун» — «Луной-малюткой» — прозвали американцы нашего межпланетного первенца. Тысячи глаз и радиоприемников следили за его полетом. И каждый час его жизни интересовал ученых. Впервые земное тело поднималось на высоту 947 км. Впервые на таких высотах работал радиопередатчик. Сигналы его показывали, как проходят радиоволны через верхние наэлектризованные слои атмосферы, позволяли глубже понять их строение.

Радиопередача требует энергии. Энергия в космосе есть. Ее можно заимствовать от Солнца. Пусть оно своими лучами заряжает аккумуляторы. Но на первом спутнике стояли батареи, заряженные на Земле. Они иссякли через некоторое время, однако и замолкший спутник продолжал служить науке. На больших высотах, где пролегал его путь, воздуха почти нет... но все же «почти нет», а не «совсем нет». Даже при незначительной плотности воздух оказывает сопротивление, и скорость спутника постепенно снижается. Благодаря этому можно установить, какова плотность атмосферы на различных высотах.

Некоторые особенности в движении спутника указывают на неравномерное притяжение Земли. Это позволяет уточнить форму и строение нашей планеты, найти скрытые под Землей тяжелые или легкие массы.

Схема движения первого искусственного спутника Земли.
Схема движения первого искусственного спутника Земли.

Теоретически тело, летящее над Землей со скоростью 8 км/сек, не упадет никогда. Но первые спутники не могли летать вечно. Ничтожное сопротивление воздуха со временем затормозило их полет. Они снижались и, влетев в плотные слои воздуха, сгорали и рассыпались.

Теперь нужно было решить самый важный вопрос: может ли живое существо перенести космический полет, или оно неминуемо погибнет за пределами атмосферы? Второй советский искусственный спутник, стартовавший 3 ноября 1957 г., должен был ответить на этот вопрос. На нем в космос на высоту до 1670 км отправилась первая путешественница — собака Лайка. Специальные приборы следили за ее дыханием, пульсом, кровяным давлением. Мы знаем, что Лайка хорошо перенесла стремительный старт и многосуточное путешествие вокруг Земли. На третьем советском искусственном спутнике Земли была установлена еще более разнообразная аппаратура для изучения свойств земной атмосферы, солнечного излучения и т. п. Он весил 1,3 тонны, и запасы его электрической энергии для питания приборов пополнялись за счет действия солнечных лучей на установленные приспособления. Позднее несколько искусственных спутников удалось запустить и в США.

Третий советский спутник оказался самым долговечным и самым тяжелым. Советские люди сумели забросить в пространство солидное сооружение, размером с легковую машину. И тогда на очередь стала следующая задача — полеты к Луне.

Надеясь обогнать советскую науку, американцы в течение 1958 г. несколько раз пытались отправить к Луне небольшие снаряды, но безуспешно.

Но вот вечером 2 января 1959 г. Землю покинула советская космическая ракета. Опять солидный вес — 1472 кГ. Вес контейнера с приборами — 363,3 кГ.

Ракета пронеслась над нашей страной, пересекла восточные границы, прошла над Тихим океаном и Гавайскими островами, постепенно удаляясь от Земли. Весь мир с волнением и восторгом слушал сообщения: «Вторая космическая скорость набрана!», «3 января к 3 часам утра пройдено более 100 тысяч километров!», «К 1 часу дня—-более 200 тысяч!», «К полуночи — 300 тысяч!»

4 января в 5 час. 59 мин. ракета пронеслась мимо Луны. Запас скорости был так велик, что Луна не смогла притянуть новорожденное космическое тело. Ракета навеки унеслась в космос. Она стала спутником Солнца, первой искусственной планетой, созданной человеческими руками. Отныне миллионы лет она будет бороздить пространство между Землей и Марсом, неся на себе гордый вымпел Страны Советов. Миллионы лет! Никогда еще люди не создавали такого долговечного памятника себе.

Так советские люди начали освоение солнечной системы.