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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Satélites artificiais da terra. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor Um satélite artificial da Terra (AES) é uma espaçonave que gira em torno da Terra em uma órbita geocêntrica. Para se mover em órbita ao redor da Terra, o aparelho deve ter uma velocidade inicial igual ou maior que a primeira velocidade cósmica. Os voos da AES são realizados em altitudes de até várias centenas de milhares de quilômetros. O limite inferior da altitude de voo do satélite é determinado pela necessidade de evitar o processo de desaceleração rápida na atmosfera. O período orbital de um satélite, dependendo da altitude média de voo, pode variar de uma hora e meia a vários anos. De particular importância são os satélites em órbita geoestacionária, cujo período de revolução é estritamente igual a um dia e, portanto, para um observador terrestre, eles "penduram" imóveis no céu, o que permite livrar-se de dispositivos rotativos em antenas. O conceito de satélite, via de regra, refere-se a espaçonaves não tripuladas, mas espaçonaves de carga tripuladas e automáticas próximas à Terra, bem como estações orbitais, de fato, também são satélites. Estações interplanetárias automáticas e espaçonaves interplanetárias podem ser lançadas no espaço profundo, contornando o estágio de satélite (a chamada ascensão reta) e após uma ascensão preliminar para a chamada. a órbita de referência do satélite.
O lançamento do primeiro satélite na URSS começou a ser pensado mesmo na época em que o míssil balístico R-7 estava em andamento. Em 1956, foi formado um grupo de cientistas liderado pelo acadêmico Mstislav Keldysh, encarregado de desenvolver um programa de experimentos científicos para o primeiro satélite artificial da Terra. Após uma análise preliminar de todos os sistemas de bordo com os quais este satélite deveria estar equipado, descobriu-se que era impossível caber em uma massa inferior a 1250 kg (a massa de uma concha era de 250 kg, o sistema de alimentação era de 450 kg; além disso, as antenas maciças tinham muito peso). Os foguetes que existiam então não conseguiam comunicar a primeira velocidade cósmica (cerca de 8 km/s) a um aparelho tão pesado. Então, no final de 1956, um dos funcionários de Korolev, Mikhail Tikhonravov, propôs um projeto para um satélite mais simples e leve com uma massa de cerca de 80 kg. Em junho de 1957, os desenhos do layout final deste satélite estavam prontos e, no final de agosto, começaram seus testes. Para colocar o satélite em órbita, o escritório de projetos Korolev desenvolveu um foguete especial de dois estágios com uma massa total de 7 toneladas baseado no R-267, que consistia em quatro blocos laterais do motor de foguete de propelente líquido RD-107 e um bloco central do motor de foguete RD-108. Todos os motores no início foram ligados ao mesmo tempo. 120 segundos após o lançamento, os blocos laterais foram descartados (a essa altura, o segundo estágio atingiu uma altura de 50 km e uma velocidade de 2,3 km/s). A unidade central continuou funcionando por mais 180 segundos. A uma altitude de 200 km, a unidade central foi desligada, após o que o satélite foi separado dela com a ajuda de um empurrador de mola, soltou o escudo térmico protetor e iniciou o voo livre. O lançamento bem-sucedido do foguete ocorreu em 4 de outubro de 1957. Este dia abriu o início de uma nova era espacial na história da Terra. O primeiro satélite marcou um ponto chave no desenvolvimento da tecnologia. Por um lado, simbolizava a conclusão de uma fase difícil no desenvolvimento de mísseis balísticos e, por outro lado, era o embrião do qual toda a tecnologia espacial posterior cresceu.
O satélite tinha a forma de uma esfera com um diâmetro de 580 mm. Sua massa era de 83,6 kg. Antenas transmissoras de rádio na forma de quatro hastes foram instaladas na superfície externa da bola. O comprimento de dois deles era de 2,4 m, o resto - 2 m. As hastes foram conectadas a isoladores de antena fixados ao corpo do satélite com a ajuda de dobradiças, o que lhes permitiu girar em um determinado ângulo. Todos os equipamentos, juntamente com as fontes de energia, foram alojados em uma caixa de liga de alumínio selada. Antes do lançamento, o satélite foi preenchido com gás nitrogênio. Para manter uma temperatura interna estável, foi desenvolvido um sistema de circulação forçada de nitrogênio. Dois transmissores de rádio foram conectados às antenas, cada um emitindo o mesmo sinal em sua própria frequência, semelhante a um telégrafo. Sensores sensíveis foram colocados dentro do gabinete, o que mudou um pouco o sinal transmitido (a frequência dos pulsos transmitidos e sua duração) com mudanças na temperatura e pressão dentro do satélite. A potência dos transmissores de rádio era suficiente para a recepção segura de seus sinais por todos os radioamadores do globo. A fonte de energia deveria garantir o funcionamento de todos os equipamentos por três semanas. Já em 3 de novembro de 1957, o segundo satélite soviético pesando 508 kg foi lançado ao espaço. Foi o último estágio do foguete transportador, no qual foram colocados equipamentos de medição científica e um compartimento com o cachorro Laika em vários contêineres.
Na frente do satélite havia um espectrógrafo para estudar o Sol, um recipiente esférico com transmissores de rádio e uma cabine pressurizada com um cachorro. O corpo do foguete abrigava dois instrumentos para estudar os raios cósmicos. Por design, o contêiner esférico era semelhante ao primeiro satélite. Aqui, além dos transmissores, havia uma fonte de energia e vários sensores. A cabine hermética em que Laika foi colocada parecia um cilindro. Uma vigia de plexiglass foi disposta em seu fundo removível. A cabine, feita de ligas de alumínio, tinha um dispositivo de alimentação, ar condicionado, unidades de regeneração e um sistema de gerenciamento térmico. A regeneração ocorreu com a ajuda de elementos químicos que absorviam dióxido de carbono e liberavam oxigênio. Sensores especiais registraram o pulso, a pressão e a respiração do cão. Tudo isso, além de informações sobre temperatura e pressão na cabine, foi relatado à Terra usando equipamentos especiais, que foram acionados por um dispositivo de programa de relógio. O programa de observação foi projetado para sete dias, mas mesmo depois disso o vôo do satélite continuou por muitos mais dias. Somente em 14 de abril de 1958, tendo feito cerca de 2370 revoluções, o segundo satélite queimou na atmosfera. Naquela época, o terceiro satélite, o American Explorer 1, já estava voando no espaço. A razão pela qual o satélite americano não foi o primeiro ou mesmo o segundo no espaço não tem apenas uma base técnica. Em 1955, quando o governo dos EUA decidiu se preparar para o lançamento do satélite, três programas concorrentes foram propostos, cada um deles apoiado por seu próprio departamento militar poderoso: o Exército, a Força Aérea e a Marinha. No final, deu-se preferência ao projeto Avangard da Marinha, que recebeu financiamento privilegiado. Enquanto isso, o exército já naquela época tinha o melhor míssil Redstone americano, criado sob a liderança de Brown. (Brown era então chefe do Redstone Arsenal, onde o míssil foi desenvolvido.)
Em setembro de 1956, o Exército lançou com sucesso o míssil balístico de quatro estágios Jupiter-C, que usou Redstone de Brown como o primeiro estágio e foguetes de propelente sólido Baby Sergent como segundo, terceiro e quarto estágios. Três estágios deste foguete eram naturais, e o quarto carregava areia nos tanques em vez de combustível. Esta etapa atingiu uma altura de 1094 km. Mais tarde, eles tentaram repetidamente provar que, se o quarto estágio tivesse sido reabastecido, poderia muito bem ter se tornado o primeiro satélite, e a era espacial teria começado um ano antes. Mas seja como for, isso não aconteceu. Enquanto isso, o projeto Avangard, que foi atormentado por falhas desde o início, terminou em um fracasso escandaloso: no lançamento em 6 de dezembro de 1957, o foguete Avangard, mal saindo da plataforma de lançamento, caiu no chão dentro da plataforma de lançamento e queimou Fora. Depois disso, para economizar prestígio, decidiu-se lançar um satélite baseado no foguete Redstone. O satélite Explorer 1 foi construído com extrema pressa no Jet Propulsion Laboratory da Caltech. O peso do satélite era de 8,21 kg e o equipamento representava 5 kg. Além do contador Geiger, havia um microfone a bordo para registrar partículas de meteoritos, sensores de temperatura, transmissores de rádio e fontes de alimentação. O lançamento ocorreu em 31 de janeiro de 1958 e foi bem sucedido. O satélite está em órbita há oito semanas. Apesar de seu tamanho diminuto, o Explorer 1 fez observações importantes. Foi graças às suas mensagens que o cinturão de radiação que circunda a Terra a uma altitude de mais de 1000 km foi descoberto. No mesmo ano, em 15 de maio, a URSS lançou seu terceiro satélite. Já poderia ser chamado de uma verdadeira estação científica automática. O comprimento do satélite era de 3,5 m, diâmetro - 1,5 m, peso - 1327 kg, e o equipamento científico era responsável por 968 kg. O dispositivo e o design deste satélite foram elaborados com muito mais cuidado do que os dois primeiros. Para controlar automaticamente o funcionamento de todos os equipamentos científicos e de medição, foi instalado nele um dispositivo eletrônico de programação de tempo, feito inteiramente em elementos semicondutores.
Além da fonte de energia a bordo, o satélite foi equipado com uma bateria solar. A voltagem criada por esta bateria era maior que a da bateria de bordo, então todos os equipamentos do lado ensolarado eram alimentados por ela. Graças a isso, o terceiro satélite foi operado por muito mais tempo do que os dois primeiros - esteve em vôo por 691 dias e o último sinal foi recebido em 6 de abril de 1960. As primeiras naves espaciais foram distinguidas por sua individualidade. Mesmo sem se aprofundar em seu design, pode-se dizer imediatamente pela aparência que são dispositivos completamente diferentes. Mas os dispositivos, feitos a cada vez em um pedido individual, eram caros. Portanto, nos anos seguintes na URSS, decidiu-se mudar da produção individual de satélites para a produção em série. Cosmos tornou-se um satélite soviético em série. Em 16 de março de 1962, foi lançado o primeiro satélite desta série. Autor: Ryzhov K.V.
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