Сергей Павлович Королев, занимаясь созданием первой межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, часто думал о практическом освоении и исследовании космоса. Его мечта о полетах в космос приобретала все более реальные очертания и была близка к осуществлению.
27 мая 1954 г. С.П. Королев обратился к министру оборонной промышленности СССР Д.Ф. Устинову с предложением о разработке искусственного спутника Земли (ИСЗ) и направил ему докладную записку «Об искусственном спутнике Земли», подготовленную группой М.К. Тихонравова. Важное значение для положительного решения этого вопроса имело совещание 30 августа 1955 г. у председателя Военно-промышленной комиссии В.М. Рябикова.
30 января 1956 г. вышло постановление Совета Министров СССР № 149-88сс «О создании объекта «Д»». Этот объект представлял собой искусственный спутник Земли массой 1000-1400 кг с аппаратурой для научных исследований весом 200-300 кг. Он должен был выводиться на орбиту Земли с помощью межконтинентальной ракеты Р-7. Запуск должен был быть произведен в 1957-1958 гг. К июлю 1956 г. эскизный проект объекта «Д» был готов. Начался выпуск технической документации и изготовление элементов спутника.
В октябре 1956 г. на VII Международном конгрессе по астронавтике в Риме докладчики из США сообщили, что в период Международного геофизического года (с 1 июля 1957 г. по 31 декабря 1958 г.) Соединенные Штаты осуществят первый в мире запуск искусственного спутника Земли. С этого момента Советский Союз и США вступили в негласную гонку за мировой приоритет в запуске первого ИСЗ.
К концу 1956 г. выяснилось, что есть реальная угроза срыва намеченных планов по запуску объекта (спутника) «Д» из-за трудностей в создании научной аппаратуры и, как оказалось, более низкого удельного импульса тяги двигателей Р-7, выявленного при летных испытаниях ракеты.
28 января 1957 г. в Президиум ЦК КПСС было внесено предложение ОКБ-1 об изготовлении и запуске простейшего спутника (ПС) массой порядка 100 кг в апреле – мае 1957 г., до начала Международного геофизического года. В связи с этим 15 февраля 1957 г. было принято постановление Совета Министров СССР № 171-93, предусматривающее выведение на орбиту простейшего спутника Земли (объект ПС).
Простейший спутник ПС массой 83,6 кг представлял собой контейнер сферической формы диаметром 580 мм. Его корпус был изготовлен из алюминиевого сплава и состоял из двух полуоболочек со стыковочными шпангоутами, соединенных между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивалась резиновой прокладкой. После сборки контейнер заполнялся сухим азотом.
На верхней полуоболочке располагались крест-накрест две уголковые антенны, обращенные назад. Каждая антенна состояла из двух штырей длиной по 2,4 м для УКВ-диапазона и по 2,9 м (КВ-диапазон). Штыри разводились на требуемый угол (70°) пружинным механизмом после отделения спутника от ракеты-носителя. Антенны обеспечивали равномерное излучение во всех направлениях. Этим обеспечивался устойчивый радиоприем, так как спутник не был ориентирован в пространстве.
Внутри герметичного корпуса размещались: радиостанция Д-200, блок серебряно-цинковых аккумуляторов, вентилятор системы терморегулирования, термо- и барореле, датчики температуры и давления, а также бортовая кабельная сеть.
Радиостанция Д-200 (масса – 3,5 кг) была разработана по заказу ОКБ-1 в лаборатории №12 НИИ-885 под руководством В.И. Лаппо и состояла из двух ламповых передатчиков, работавших на частотах 20,005 и 40,002 МГц. Выходная мощность каждого – 1 Вт. Сигналы, поочередно излучаемые передатчиками, имели вид телеграфных посылок длительностью 0,2-0,3 сек; один из передатчиков работал во время пауз в работе другого.
Блок электропитания массой 51 кг, состоявший из трех батарей на основе серебряно-цинковых элементов, был создан в Институте источников тока под руководством Н.С. Лидоренко. Эти батареи составляли примерно 60% массы спутника и располагались в виде восьмигранной «гайки» вокруг радиостанции. В серебряно-цинковых элементах содержалось более 10 кг серебра.
Спутник ПС устанавливался на специальный переходный отсек, который в свою очередь крепился на ракете-носителе Р-7 (8К71ПС). После выведения на орбиту с помощью системы отделения производился сброс головного обтекателя и отделение спутника от центрального блока ракеты (второй ступени).
21 августа и 7 сентября 1957 г. были выполнены два успешных пуска Р-7 по программе летно-конструкторских испытаний ракеты. 26 сентября 1957 г. Президиум ЦК КПСС принял решение о проведении запуска искусственного спутника Земли в октябре 1957 г., которое было оформлено постановлением Совета Министров СССР от 26 сентября 1957 г. № 1181-535.
Запуск ракеты-носителя 8К71ПС № М1-ПС с первым искусственным спутником Земли состоялся 4 октября 1957 г. в 22 часа 28 минут по московскому времени с 5-го научно-исследовательского испытательного полигона Министерства обороны СССР в Тюра-Таме (ныне – космодром Байконур). Это был пятый пуск ракеты Р-7. Через 295 секунд после старта спутник ПС и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км и перигее 228 км, наклонением 65,1 градуса и периодом обращения 96,17 мин. На 315 секунде после старта ИСЗ отделился от второй ступени ракеты-носителя, включились передатчики и его знаменитые теперь сигналы «бип-бип-бип» услышал весь мир.
Запуск первого спутника Земли и его полет получил ошеломляющий мировой резонанс. Вся мировая пресса и радио говорили об этом событии. Люди специально по ночам выходили на улицу, чтобы посмотреть на эту рукотворную «звездочку», летящую в небесной выси.
За спутником следили не только специальные станции, но и тысячи радиолюбителей по всему миру. Радиосигналы со спутника принимали на расстояниях, достигавших 10-12 тыс. км. Непрерывная работа передатчиков продолжалась в течение трех недель. 2 декабря 1957 г. с орбиты сошел центральный блок ракеты, совершив 882 оборота вокруг Земли. Первый искусственный спутник Земли просуществовал в течение 92 суток, выполнив 1440 витков вокруг Земли. 4 января 1958 г. в результате естественного торможения он вошел в плотные слои атмосферы и прекратил свое существование.
Значение запуска первого искусственного спутника Земли трудно переоценить. Несмотря на то, что он был простейшим, ученым удалось получить некоторые научные данные. Анализ полученных радиосигналов со спутника дал ученым возможность изучить верхние слои ионосферы, что до этого не представлялось возможным. Кроме того, были получены важные сведения об условиях работы аппаратуры спутника, проведена проверка всех расчетов, а также определена плотность верхних слоев атмосферы по торможению спутника при его сходе с орбиты.
Общечеловеческое значение этого события было определено в сообщении ТАСС: «Успешным запуском первого созданного человеком спутника Земли вносится крупнейший вклад в сокровищницу мировой науки и культуры. Научный эксперимент, осуществляемый на такой большой высоте, имеет громадное значение для познания свойств космического пространства и изучения Земли как планеты нашей Солнечной системы. Искусственные спутники Земли проложат дорогу к межпланетным путешествиям».
И конечно же, запуск первого ИСЗ имел огромное политическое значение на международной арене. Всего через 12 лет после окончания разрушительной и кровопролитной войны Советский Союз смог первым запустить ИСЗ, опередив США. К слову, первый американский спутник «Эксплорер-1» отправился в космос только 1 февраля 1958 г. и весил он всего 8,3 кг. – в 10 раз меньше, чем советский ИСЗ. Запустив первый спутник, СССР продемонстрировал всему миру мощь своего научно-технического потенциала, а также оборонные возможности, создав первую в мире межконтинентальную ракету Р-7.
Спустя 10 лет, в сентябре 1967 г. Международная федерация астронавтики в ознаменование запуска первого ИСЗ провозгласила 4 октября Днем начала космической эры человечества.
В РГАНТД хранятся чертежи, компоновочные схемы, фотографии общего вида и отдельных элементов спутника ПС, а также фотографии участников подготовки и запуска первого ИСЗ.
Автор текста С.Х. Шамсутдинов
