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미국 주변의 기술, 기술, 개체의 역사
지구의 인공위성. 발명과 생산의 역사
인공지구위성(AES)은 지구 중심 궤도를 따라 지구 주위를 도는 우주선이다. 지구 주위를 궤도로 이동하려면 장치의 초기 속도가 첫 번째 우주 속도보다 크거나 같아야 합니다. AES 비행은 최대 수십만 킬로미터의 고도에서 수행됩니다. 위성 비행 고도의 하한은 대기에서 급격한 감속 과정을 피할 필요성에 의해 결정됩니다. 위성의 궤도 주기는 평균 비행 고도에 따라 XNUMX시간 XNUMX분에서 몇 년까지 다양합니다. 특히 중요한 것은 정지 궤도에있는 위성으로, 그 회전 기간은 엄격히 하루와 같기 때문에 지상 관찰자에게는 하늘에 움직이지 않고 "매달려"안테나의 회전 장치를 제거 할 수 있습니다. 일반적으로 위성의 개념은 무인 우주선을 의미하지만 실제로 궤도 스테이션뿐만 아니라 지구 근처의 유인 및 자동화물 우주선도 위성입니다. 자동 행성 간 스테이션과 행성 간 우주선은 위성 단계를 우회하고 (소위 적경) 소위 예비 상승 후에 깊은 우주로 발사 될 수 있습니다. 위성의 기준 궤도.
소련 최초의 위성 발사는 R-7 탄도미사일 작업이 진행되던 당시에도 생각하기 시작했다. 1956년 학자 Mstislav Keldysh가 이끄는 과학자 그룹이 구성되어 지구의 최초 인공위성을 위한 과학 실험 프로그램을 개발하도록 지시받았습니다. 이 위성에 장착되어야 하는 모든 온보드 시스템에 대한 예비 분석 후 1250kg 미만의 질량에 맞출 수 없다는 것이 밝혀졌습니다(한 포탄의 질량은 250kg, 전원 공급 시스템 450kg이었고, 또한 거대한 안테나는 많은 무게를 가졌습니다). 당시 존재했던 로켓은 최초의 우주 속도(약 8km/s)를 그러한 무거운 장치에 전달할 수 없었습니다. 그런 다음 1956년 말에 Korolev의 직원 중 한 명인 Mikhail Tikhonravov가 질량이 약 80kg인 더 간단하고 가벼운 위성 프로젝트를 제안했습니다. 1957년 XNUMX월 이 위성의 최종 배치 도면이 준비되었고 XNUMX월 말에 테스트가 시작되었습니다. 위성을 궤도에 진입시키기 위해 Korolev 설계국은 RD-7 LRE의 측면 로켓 블록 267개와 중앙 로켓 블록 107개로 구성된 R-108을 기반으로 총 질량 120톤의 특수 50단 로켓을 개발했습니다. RD-2,3 LRE의 블록. 시작 시 모든 엔진이 동시에 켜졌습니다. 발사 180초 후, 측면 블록은 폐기되었습니다(이때까지 두 번째 단계는 200km의 높이에 도달했고 4km/s의 속도를 가졌습니다). 중앙 장치는 1957초 동안 계속 작동했습니다. 고도 XNUMXkm에서 중앙 장치가 꺼진 후 스프링 푸셔를 사용하여 위성을 분리하고 방열판을 떨어 뜨리고 자유 비행을 시작했습니다. 로켓의 성공적인 발사는 XNUMX년 XNUMX월 XNUMX일에 이루어졌습니다. 이 날은 지구의 역사에서 새로운 우주 시대의 시작을 열었습니다. 첫 번째 위성은 기술 발전의 핵심 포인트였습니다. 한편으로는 탄도미사일 개발의 어려운 단계를 완료했음을 상징하고, 다른 한편으로는 이후의 모든 우주 기술이 성장한 배아였다.
위성은 직경 580mm의 구 모양이었습니다. 질량은 83,6kg이었습니다. 2,4개의 막대 형태의 무선 송신기 안테나가 공의 외부 표면에 설치되었습니다. 그 중 두 개의 길이는 2m이고 나머지는 XNUMXm이며 막대는 경첩을 사용하여 위성 본체에 고정 된 안테나 절연체에 연결되어 특정 각도로 회전 할 수있었습니다. 에너지원과 함께 모든 장비는 밀봉된 알루미늄 합금 케이스에 보관되었습니다. 발사 전에 위성은 질소 가스로 채워져 있었습니다. 안정적인 내부 온도를 유지하기 위해 질소 강제 순환 시스템이 개발되었습니다. 두 개의 무선 송신기가 안테나에 연결되었으며, 각각은 전신과 유사한 자체 주파수에서 동일한 신호를 방출했습니다. 민감한 센서가 케이스 내부에 배치되어 위성 내부의 온도와 압력의 변화에 따라 전송된 신호(전송된 펄스의 주파수 및 지속 시간)가 다소 변경되었습니다. 무선 송신기의 전력은 전 세계의 모든 무선 아마추어가 자신의 신호를 자신 있게 수신하기에 충분했습니다. 전원은 XNUMX주 동안 모든 장비의 작동을 보장해야 했습니다. 이미 3년 1957월 508일에 3kg의 두 번째 소련 위성이 우주로 발사되었습니다. 과학 측정 장비와 개 Laika가있는 구획이 여러 컨테이너에 배치 된 운반 로켓의 마지막 단계였습니다.
위성 앞에는 태양을 연구하기 위한 분광기, 무선 송신기가 있는 구형 컨테이너, 개와 함께 가압된 오두막이 있었습니다. 로켓 본체에는 우주선을 연구하기 위한 두 개의 도구가 들어 있었습니다. 설계상 구형 컨테이너는 첫 번째 위성과 유사했습니다. 여기에는 송신기 외에도 전원과 다양한 센서가있었습니다. 라이카가 있는 밀폐된 캐빈은 실린더처럼 보였다. 탈착식 바닥에 플렉시 유리 현창을 배치했습니다. 알루미늄 합금으로 만들어진 캐빈에는 먹이 공급 장치, 에어컨, 재생 장치 및 열 관리 시스템이 있습니다. 재생은 이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출하는 화학 원소의 도움으로 이루어졌습니다. 특수 센서는 개의 맥박, 압력 및 호흡을 기록했습니다. 이 모든 것뿐만 아니라 기내의 온도 및 압력에 대한 정보는 시계 프로그래밍 장치로 켜진 특수 장비를 사용하여 지구에 보고되었습니다. 관측 프로그램은 14일 동안 설계되었지만 그 후에도 위성의 비행은 더 많은 날 동안 계속되었습니다. 1958년 2370월 XNUMX일에만 약 XNUMX번의 회전을 한 두 번째 위성이 대기에서 불타버렸습니다. 당시 세 번째 위성인 아메리칸 익스플로러 1호는 이미 우주를 날고 있었다. 미국의 인공위성이 우주에서 첫 번째 또는 두 번째가 아닌 이유는 기술적 배경뿐만이 아닙니다. 1955년, 미국 정부가 위성 발사를 준비하기로 결정했을 때 세 가지 경쟁 프로그램이 제안되었으며, 각 프로그램은 육군, 공군, 해군이라는 강력한 군대의 지원을 받았습니다. 결국, 특권 자금을 받은 해군의 Avangard 프로젝트에 우선권이 주어졌습니다. 한편, 그 당시 군대는 이미 브라운의 지도력하에 만들어진 최고의 미국 레드 스톤 미사일을 가지고있었습니다. (브라운은 당시 미사일이 개발된 레드스톤 무기고의 수장이었습니다.)
1956년 1094월 육군은 브라운 레드스톤을 6단으로, 베이비 서젠트 고체 추진 로켓을 1957, XNUMX, XNUMX단으로 사용한 Jupiter-C XNUMX단 탄도 미사일을 성공적으로 발사했다. 이 로켓의 XNUMX단계는 자연적이었고 XNUMX단계는 연료 대신 탱크에 모래를 실었습니다. 이 단계는 XNUMXkm의 높이에 도달했습니다. 나중에 그들은 XNUMX단계에 연료를 보급했다면 최초의 인공위성이 될 수 있었고 우주 시대가 XNUMX년 더 일찍 시작되었을 수 있음을 반복적으로 증명하려고 했습니다. 그러나 그것은 가능한 한, 이것은 일어나지 않았습니다. 한편, 초기부터 실패에 시달렸던 아방가르드 프로젝트는 XNUMX년 XNUMX월 XNUMX일 발사와 동시에 발사대를 간신히 이탈한 아방가르드 로켓이 발사대 안의 땅에 떨어지며 참담한 실패로 끝났다. 불타버렸어. 그 후 명성을 지키기 위해 Redstone 로켓을 기반으로 위성을 발사하기로 결정했습니다. Explorer 1 위성은 Caltech의 제트 추진 연구소에서 극도로 급하게 제작되었습니다. 위성의 무게는 8,21kg이었고 장비는 5kg을 차지했습니다. 가이거 계수기 외에도 운석 입자, 온도 센서, 무선 송신기 및 전원 공급 장치를 등록하기 위한 마이크를 탑재했습니다. 발사는 31년 1958월 1일에 이루어졌고 성공적이었습니다. 위성은 1000주 동안 궤도에 있었습니다. 작은 크기에도 불구하고 Explorer XNUMX은 중요한 관찰을 했습니다. 고도 XNUMXkm가 넘는 지구를 둘러싸고 있는 방사선대가 발견된 것은 그의 메시지 덕분이었다. 같은 해 15월 3,5일 소련은 세 번째 위성을 발사했다. 그것은 이미 실제 자동 과학 스테이션이라고 할 수 있습니다. 위성의 길이는 1,5m, 지름은 1327m, 무게는 968kg이며 과학 장비는 XNUMXkg을 차지했습니다. 이 위성의 장치와 디자인은 처음 두 개보다 훨씬 더 신중하게 설계되었습니다. 모든 과학 및 측정 장비의 작동을 자동으로 제어하기 위해 전자 시간 프로그래밍 장치가 설치되어 전적으로 반도체 요소로 만들어졌습니다.
온보드 전원 외에도 위성에는 태양 전지가 장착되어 있습니다. 이 배터리에 의해 생성된 전압은 온보드 배터리의 전압보다 높기 때문에 햇볕이 잘 드는 쪽의 모든 장비에 전원이 공급되었습니다. 덕분에 세 번째 위성은 처음 두 위성보다 훨씬 더 오래 운영되었습니다. 691일 동안 비행 중이었고 마지막 신호는 6년 1960월 XNUMX일에 수신되었습니다. 최초의 우주선은 개성으로 구별되었습니다. 디자인에 대해 깊이 파고들지 않아도 외관만으로도 완전히 다른 장치임을 즉시 알 수 있습니다. 하지만 매번 개별 주문으로 만드는 장치는 고가였습니다. 따라서 소련에서는 이후 몇 년 동안 위성의 개별 생산에서 연속 생산으로 전환하기로 결정했습니다. 코스모스는 그러한 일련의 소련 위성이되었습니다. 16년 1962월 XNUMX일 이 시리즈의 첫 번째 위성이 발사되었습니다. 저자: Ryzhov K.V.
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