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HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA, TECNOLOGÍA, OBJETOS ALREDEDOR DE NOSOTROS
Satélites artificiales de la tierra. Historia de la invención y la producción.
Directorio / La historia de la tecnología, la tecnología, los objetos que nos rodean. Un satélite terrestre artificial (AES) es una nave espacial que gira alrededor de la Tierra en una órbita geocéntrica. Para moverse en órbita alrededor de la Tierra, el dispositivo debe tener una velocidad inicial igual o mayor que la primera velocidad de escape. Los vuelos AES se realizan a altitudes de hasta varios cientos de miles de kilómetros. El límite inferior de la altitud de vuelo del satélite artificial está determinado por la necesidad de evitar el proceso de frenado rápido en la atmósfera. El período orbital de un satélite, dependiendo de la altitud media de vuelo, puede oscilar entre una hora y media y varios años. De particular importancia son los satélites en órbita geoestacionaria, cuyo período orbital es estrictamente igual a un día y, por lo tanto, para un observador terrestre "cuelgan" inmóviles en el cielo, lo que permite deshacerse de los dispositivos giratorios de las antenas. El término satélite suele referirse a naves espaciales no tripuladas, pero las naves espaciales de carga tripuladas y automáticas cercanas a la Tierra, así como las estaciones orbitales, también son esencialmente satélites. Las estaciones interplanetarias automáticas y las naves espaciales interplanetarias se pueden lanzar al espacio profundo sin pasar por la etapa del satélite (la llamada ascensión recta) y después del lanzamiento preliminar a la llamada. órbita de referencia del satélite.
El lanzamiento del primer satélite en la URSS comenzó a pensarse incluso en el momento en que se estaba trabajando en el misil balístico R-7. En 1956 se formó un grupo de científicos encabezado por el académico Mstislav Keldysh, al que se le encargó desarrollar un programa de experimentos científicos para el primer satélite artificial de la Tierra. Después de un análisis preliminar de todos los sistemas a bordo con los que se suponía que estaba equipado este satélite, resultó que era imposible encajar en una masa de menos de 1250 kg (la masa de una carcasa era de 250 kg, el sistema de suministro de energía pesaba 450 kg; además, las antenas masivas tenían mucho peso). Los cohetes que existían entonces no podían comunicar la primera velocidad cósmica (unos 8 km/s) a un aparato tan pesado. Luego, a fines de 1956, uno de los empleados de Korolev, Mikhail Tikhonravov, propuso un proyecto para un satélite más simple y liviano con una masa de aproximadamente 80 kg. En junio de 1957 estaban listos los planos del diseño final de este satélite, ya fines de agosto comenzaron sus pruebas. Para poner el satélite en órbita, la oficina de diseño de Korolev desarrolló un cohete especial de dos etapas con una masa total de 7 toneladas basado en el R-267, que constaba de cuatro bloques de cohetes laterales del motor de cohete RD-107 y un cohete central. motor del motor cohete RD-108. Todos los motores en el inicio se encendieron al mismo tiempo. 120 segundos después del lanzamiento, los bloques laterales fueron descartados (para este momento la segunda etapa había alcanzado una altura de 50 km y tenía una velocidad de 2,3 km/s). La unidad central siguió funcionando durante otros 180 segundos. A una altitud de 200 km, la unidad central se apagó, después de lo cual el satélite se separó de ella con la ayuda de un empujador de resorte, dejó caer el escudo térmico protector y comenzó el vuelo libre. El exitoso lanzamiento del cohete tuvo lugar el 4 de octubre de 1957. Este día abrió el comienzo de una nueva era espacial en la historia de la Tierra. El primer satélite marcó un punto clave en el desarrollo de la tecnología. Por un lado, simbolizaba la culminación de una etapa difícil en el desarrollo de los misiles balísticos y, por otro lado, era el embrión del que surgió toda la tecnología espacial posterior.
El satélite tenía la forma de una esfera con un diámetro de 580 mm. Su masa era de 83,6 kg. Se instalaron antenas transmisoras de radio en forma de cuatro varillas en la superficie exterior de la pelota. La longitud de dos de ellos era de 2,4 m, el resto - 2 m Las varillas estaban conectadas a aisladores de antena fijados al cuerpo del satélite con la ayuda de bisagras, lo que les permitía girar en un cierto ángulo. Todo el equipo, junto con las fuentes de energía, estaba alojado en una caja sellada de aleación de aluminio. Antes del lanzamiento, el satélite estaba lleno de gas nitrógeno. Para mantener una temperatura interna estable, se desarrolló un sistema de circulación forzada de nitrógeno. Se conectaron dos transmisores de radio a las antenas, cada uno emitiendo la misma señal en su propia frecuencia, similar a la de un telégrafo. Se colocaron sensores sensibles dentro de la caja, que cambiaron un poco la señal transmitida (la frecuencia de los pulsos transmitidos y su duración) con cambios en la temperatura y la presión dentro del satélite. La potencia de los transmisores de radio era suficiente para la recepción segura de sus señales por parte de todos los radioaficionados del mundo. Se suponía que la fuente de energía garantizaría el funcionamiento de todos los equipos durante tres semanas. Ya el 3 de noviembre de 1957 se lanzó al espacio el segundo satélite soviético que pesaba 508 kg. Fue la última etapa del cohete portador, en el que se colocaron equipos de medición científica y un compartimento con la perra Laika en varios contenedores.
Delante del satélite había un espectrógrafo para estudiar el Sol, un contenedor esférico con transmisores de radio y una cabina presurizada con un perro. El cuerpo del cohete albergaba dos instrumentos para estudiar los rayos cósmicos. Por diseño, el contenedor esférico era similar al primer satélite. Aquí, además de los transmisores, había una fuente de energía y varios sensores. La cabina hermética en la que se colocó a Laika parecía un cilindro. Se dispuso un ojo de buey de plexiglás en su fondo extraíble. La cabina, fabricada en aleaciones de aluminio, disponía de dispositivo de alimentación, aire acondicionado, unidades de regeneración y sistema de gestión térmica. La regeneración tuvo lugar con la ayuda de elementos químicos que absorbieron dióxido de carbono y liberaron oxígeno. Sensores especiales registraron el pulso, la presión y la respiración del perro. Todo esto, así como la información sobre la temperatura y la presión en la cabina, se informó a la Tierra mediante un equipo especial, que se encendió mediante un dispositivo de programa de reloj. El programa de observación fue diseñado para siete días, pero incluso después de eso, el vuelo del satélite continuó durante muchos días más. Solo el 14 de abril de 1958, después de haber realizado alrededor de 2370 revoluciones, el segundo satélite se quemó en la atmósfera. En ese momento, el tercer satélite, el American Explorer 1, ya volaba en el espacio. La razón por la cual el satélite estadounidense no fue el primero o incluso el segundo en el espacio no tiene solo un trasfondo técnico. En 1955, cuando el gobierno de EE. UU. decidió prepararse para el lanzamiento del satélite, se propusieron tres programas en competencia, cada uno de los cuales estaba respaldado por su propio departamento militar poderoso: el Ejército, la Fuerza Aérea y la Armada. Al final, se dio preferencia al proyecto Avangard de la Marina, que recibió una financiación privilegiada. Mientras tanto, el ejército ya tenía en ese momento el mejor misil Redstone estadounidense, creado bajo el liderazgo de Brown. (Brown era entonces jefe del Redstone Arsenal, donde se desarrolló el misil).
En septiembre de 1956, el Ejército lanzó con éxito el misil balístico de cuatro etapas Júpiter-C, que utilizó el Brownian Redstone como primera etapa y los cohetes de propulsor sólido Baby Sergent como segunda, tercera y cuarta etapa. Tres etapas de este cohete eran naturales y la cuarta llevaba arena en los tanques en lugar de combustible. Esta etapa alcanzó una altura de 1094 km. Más tarde, intentaron demostrar repetidamente que si la cuarta etapa hubiera sido reabastecida, bien podría haberse convertido en el primer satélite y la era espacial habría comenzado un año antes. Pero sea como fuere, esto no sucedió. Mientras tanto, el proyecto Avangard, que estuvo plagado de fallas desde el principio, terminó en un fracaso escandaloso: al ser lanzado el 6 de diciembre de 1957, el cohete Avangard, saliendo apenas de la plataforma de lanzamiento, cayó al suelo dentro de la plataforma de lanzamiento y se quemó. afuera. Después de eso, para salvar el prestigio, se decidió lanzar un satélite basado en el cohete Redstone. El satélite Explorer 1 se construyó con extrema prisa en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de Caltech. El peso del satélite era de 8,21 kg y el equipo de 5 kg. Además del contador Geiger, había un micrófono a bordo para registrar partículas de meteoritos, sensores de temperatura, transmisores de radio y fuentes de alimentación. El lanzamiento tuvo lugar el 31 de enero de 1958 y fue un éxito. El satélite ha estado en órbita durante ocho semanas. A pesar de su tamaño diminuto, Explorer 1 hizo importantes observaciones. Fue gracias a sus mensajes que se descubrió el cinturón de radiación que rodea la Tierra a una altitud de más de 1000 km. En el mismo año, el 15 de mayo, la URSS lanzó su tercer satélite. Ya se podría llamar una verdadera estación científica automática. La longitud del satélite era de 3,5 m, diámetro - 1,5 m, peso - 1327 kg, y el equipo científico representaba 968 kg. El dispositivo y el diseño de este satélite se elaboraron con mucho más cuidado que los dos primeros. Para controlar automáticamente el funcionamiento de todos los equipos científicos y de medición, se instaló un dispositivo electrónico de programación de tiempo, hecho completamente con elementos semiconductores.
Además de la fuente de energía a bordo, el satélite estaba equipado con una batería solar. El voltaje creado por esta batería era mayor que el de la batería de a bordo, por lo que todo el equipo del lado soleado estaba alimentado por ella. Gracias a esto, el tercer satélite funcionó mucho más tiempo que los dos primeros: estuvo en vuelo durante 691 días y su última señal se recibió el 6 de abril de 1960. Las primeras naves espaciales se distinguieron por su individualidad. Incluso sin profundizar en su diseño, uno podría decir de inmediato solo por la apariencia que se trata de dispositivos completamente diferentes. Pero los dispositivos, fabricados cada vez por pedido individual, eran caros. Por lo tanto, en los años siguientes en la URSS, se decidió pasar de la producción individual de satélites a la producción en serie. Cosmos se convirtió en un satélite soviético en serie. El 16 de marzo de 1962 se lanzó el primer satélite de esta serie. Autor: Ryzhov K.V.
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