Найти тему
mr. Ueff

Первый искусственный спутник Земли. А что внутри?

Картинка в открытом доступе.
Картинка в открытом доступе.

4 октября 1957 года из района станции Тюра-Там в Казахстане, где в скором времени появится знаменитый космодром Байконур, стартовала советская баллистическая ракета Р-7 с первым искусственным спутником Земли на борту. Так началась эра освоения космического пространства человечеством. Спутник был прост, как схема выключателя, его официальное название "ПС-1", простейший спутник первый, но это нисколько не умаляет его значимости в деле развития космической техники. Сам процесс создания и запуска аппарата мы рассматривать не будем, это тема для отдельной статьи, нас интересует только "начинка" спутника, его электронная часть

Оригинал  синьки из документации спутника.
Оригинал синьки из документации спутника.

Как видно из чертежа, в спутнике был установлен цилиндр из алюминиевого сплава с расположенным внутри радиопередатчиком, вернее двумя радиопередатчиками. Цилиндр был окружён шестью серебряно-цинковыми аккумуляторами, которые служили, кроме всего прочего, ещё и дополнительной теплоизоляцией. Вся полость внутри корпуса спутника была заполнена азотом под давлением 1,3 атмосферы. Никакой телеметрии на спутнике не было. Из всей автоматики стояли два простейших устройства - термореле и барореле, которые следили за температурой и давлением внутри спутника. Термореле включало вентилятор обдува при достижении температуры внутри спутника до +50 градусов и отключалось при +22-х. Нужно сказать, что за всё время работы аккумуляторов, а это 21 день, ни одно реле ни разу не сработало. Температура и давление в спутнике оставалось нормальным. Антеннами служили два штыревых диполя разной длины, на диапазоны 20 и 40 мгц.

Картинка в свободном доступе.
Картинка в свободном доступе.

А теперь непосредственно об электронике. Состояла она из двух радиопередатчиков, рассчитанных на работу в диапазонах КВ (20 мгц) и УКВ (40 мгц). Схемотехника у них была идентичной, выходная мощность составляла порядка 1 вт. Схема передатчиков приведена ниже.

-4

Такая простенькая схемка, сейчас вызовет улыбку у любого студента радиотехнического ВУЗа, а тогда над ней работал целый институт, НИИ-885 и была она засекречена, как и всё, что делалось для космоса. Передатчики собраны на обычных радиолампах низковольтной серии. Многие считают, что использовались стержневые миниатюрные лампы, но это не так. Стержневые лампы появились несколько позже, а применяемые были обычными, сеточными. С транзисторами решили не экспериментировать. Во-первых, в этой области мы существенно отставали тогда от американцев, особенно в области высокочастотных транзисторов, во-вторых, существовавшие в то время полупроводники не обладали нужной термостабильностью. К тому же нужна была повышенная выходная мощность. Так, если для профессиональной приёмной аппаратуры, была достаточной мощность передатчика в 10 мвт, то для любительской 0,5 - 1 вт. А задача то и заключалась в том, чтобы спутник мог слышать весь мир. Передатчики коммутировались обычным реле, время коммутации составляло 0,4 секунды. В паузах одного передатчика, работал другой. С течением времени, по мере потери ёмкости аккумуляторами, частота коммутации изменялась.

Фото в открытом доступе.
Фото в открытом доступе.

И задача эта была решена. Кроме того впервые в мире удалось проследить распространение радиоволн из космоса на различных диапазонах. Именно с тех пор в космической радиосвязи применяются УКВ и СВЧ, которые не отражаются ионосферой планеты, в отличие от радиоволн КВ диапазона.

В заключение, даю ссылку на аудиофайл, для желающих послушать реальную запись сигналов спутника, сделанную в Германии в те времена. Кстати, мало кто знает, но запись сигналов спутника, смонтированная с мелодией песни "Родина слышит, Родина знает", использовалась Всесоюзным радио перед радиопередачей "Последние известия".