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STORIA DELLA TECNOLOGIA, DELLA TECNOLOGIA, DEGLI OGGETTI INTORNO A NOI
Satelliti artificiali della terra. Storia dell'invenzione e della produzione
Elenco / La storia della tecnologia, della tecnologia, degli oggetti che ci circondano Un satellite artificiale terrestre (AES) è un veicolo spaziale che ruota attorno alla Terra in un'orbita geocentrica. Per muoversi in orbita attorno alla Terra, l'apparato deve avere una velocità iniziale uguale o maggiore della prima velocità cosmica. I voli AES vengono effettuati ad altitudini fino a diverse centinaia di migliaia di chilometri. Il limite inferiore dell'altitudine di volo del satellite è determinato dalla necessità di evitare il processo di rapida decelerazione nell'atmosfera. Il periodo orbitale di un satellite, a seconda dell'altitudine media di volo, può variare da un'ora e mezza a diversi anni. Di particolare importanza sono i satelliti in orbita geostazionaria, il cui periodo di rivoluzione è strettamente uguale a un giorno, e quindi, per un osservatore a terra, "si bloccano" immobili nel cielo, il che consente di eliminare i dispositivi rotanti nelle antenne. Il concetto di satellite, di regola, si riferisce a veicoli spaziali senza equipaggio, ma anche veicoli spaziali con equipaggio vicino alla Terra e cargo automatici, così come le stazioni orbitali, infatti, sono anche satelliti. Le stazioni interplanetarie automatiche e le navicelle interplanetarie possono essere lanciate nello spazio profondo sia aggirando lo stadio satellitare (la cosiddetta ascensione retta) sia dopo un'ascesa preliminare alla cosiddetta. l'orbita di riferimento del satellite.
Si iniziò a pensare al lancio del primo satellite in URSS anche nel momento in cui erano in corso i lavori sul missile balistico R-7. Nel 1956 si formò un gruppo di scienziati guidato dall'accademico Mstislav Keldysh, a cui fu affidato lo sviluppo di un programma di esperimenti scientifici per il primo satellite artificiale della Terra. Dopo un'analisi preliminare di tutti i sistemi di bordo di cui doveva essere dotato questo satellite, si è scoperto che era impossibile adattarsi a una massa inferiore a 1250 kg (la massa di un guscio era di 250 kg, il sistema di alimentazione era di 450 kg; inoltre, le antenne massicce avevano molto peso). I razzi che esistevano allora non potevano comunicare la prima velocità cosmica (circa 8 km/s) a un apparato così pesante. Quindi, alla fine del 1956, uno dei dipendenti di Korolev, Mikhail Tikhonravov, propose un progetto per un satellite più semplice e leggero con una massa di circa 80 kg. Nel giugno 1957 erano pronti i disegni del layout definitivo di questo satellite e alla fine di agosto iniziarono i test. Per mettere in orbita il satellite, l'ufficio di progettazione Korolev ha sviluppato uno speciale razzo a due stadi con una massa totale di 7 tonnellate sulla base dell'R-267, che consisteva in quattro blocchi laterali del motore a razzo RD-107 e uno motore a razzo centrale del motore a razzo RD-108. Tutti i motori alla partenza sono stati accesi contemporaneamente. 120 secondi dopo il lancio, i blocchi laterali furono scartati (a questo punto il secondo stadio aveva raggiunto un'altezza di 50 km e aveva una velocità di 2,3 km/s). L'unità centrale ha continuato a funzionare per altri 180 secondi. A un'altitudine di 200 km, l'unità centrale è stata spenta, dopodiché il satellite è stato separato da essa con l'aiuto di uno spintore a molla, ha lasciato cadere lo scudo termico protettivo e ha iniziato il volo libero. Il successo del lancio del razzo ebbe luogo il 4 ottobre 1957. Questo giorno ha aperto l'inizio di una nuova era spaziale nella storia della Terra. Il primo satellite ha segnato un punto chiave nello sviluppo della tecnologia. Da un lato, simboleggiava il completamento di una fase difficile nello sviluppo dei missili balistici e, dall'altro, era l'embrione da cui è cresciuta tutta la successiva tecnologia spaziale.
Il satellite aveva la forma di una sfera con un diametro di 580 mm. La sua massa era di 83,6 kg. Le antenne trasmittenti radio a forma di quattro aste sono state installate sulla superficie esterna della palla. La lunghezza di due di loro era di 2,4 m, il resto - 2 m Le aste erano collegate a isolatori dell'antenna fissati al corpo del satellite con l'aiuto di cerniere, che consentivano loro di ruotare di un certo angolo. Tutte le apparecchiature, insieme alle fonti di energia, erano alloggiate in una custodia in lega di alluminio sigillata. Prima del lancio, il satellite era riempito con azoto. Per mantenere una temperatura interna stabile, è stato sviluppato un sistema di circolazione forzata di azoto. Alle antenne erano collegati due trasmettitori radio, ciascuno dei quali emetteva lo stesso segnale alla propria frequenza, simile a quella telegrafica. All'interno della custodia sono stati collocati sensori sensibili, che hanno in qualche modo modificato il segnale trasmesso (la frequenza degli impulsi trasmessi e la loro durata) con variazioni di temperatura e pressione all'interno del satellite. La potenza dei trasmettitori radio era sufficiente per la ricezione sicura dei loro segnali da parte di tutti i radioamatori del globo. La fonte di alimentazione avrebbe dovuto garantire il funzionamento di tutte le apparecchiature per tre settimane. Già il 3 novembre 1957 fu lanciato nello spazio il secondo satellite sovietico del peso di 508 kg. Era l'ultimo stadio del razzo vettore, su cui erano collocati in diversi contenitori apparecchiature di misurazione scientifica e uno scompartimento con il cane Laika.
Davanti al satellite c'era uno spettrografo per lo studio del Sole, un contenitore sferico con trasmettitori radio e una cabina pressurizzata con un cane. Il corpo del razzo ospitava due strumenti per lo studio dei raggi cosmici. In base alla progettazione, il contenitore sferico era simile al primo satellite. Qui, oltre ai trasmettitori, c'era una fonte di alimentazione e vari sensori. La cabina ermetica in cui era collocata Laika sembrava un cilindro. Sul fondo asportabile era disposto un oblò in plexiglas. La cabina, realizzata in leghe di alluminio, era dotata di un dispositivo di alimentazione, aria condizionata, unità di rigenerazione e un sistema di gestione termica. La rigenerazione è avvenuta con l'aiuto di elementi chimici che hanno assorbito anidride carbonica e rilasciato ossigeno. Sensori speciali hanno registrato il polso, la pressione e la respirazione del cane. Tutto questo, oltre alle informazioni sulla temperatura e la pressione nella cabina, è stato riportato sulla Terra utilizzando un'attrezzatura speciale, che è stata attivata da un dispositivo di programmazione dell'orologio. Il programma di osservazione è stato progettato per sette giorni, ma anche dopo il volo del satellite è continuato per molti altri giorni. Solo il 14 aprile 1958, dopo aver compiuto circa 2370 rivoluzioni, il secondo satellite bruciò nell'atmosfera. A quel tempo, il terzo satellite, l'American Explorer 1, stava già volando nello spazio. Il motivo per cui il satellite americano non è stato il primo o addirittura il secondo nello spazio non ha solo un background tecnico. Nel 1955, quando il governo degli Stati Uniti decise di prepararsi al lancio del satellite, furono proposti tre programmi in competizione, ognuno dei quali era sostenuto da un proprio potente dipartimento militare: l'Esercito, l'Aeronautica e la Marina. Alla fine, la preferenza fu data al progetto Avangard della Marina Militare, che ricevette finanziamenti privilegiati. Nel frattempo, l'esercito già a quel tempo aveva il miglior missile Redstone americano, creato sotto la guida di Brown. (Brown era allora a capo dell'Arsenale di Redstone, dove fu sviluppato il missile.)
Nel settembre 1956, l'esercito lanciò con successo il missile balistico a quattro stadi Jupiter-C, che utilizzava Brown's Redstone come primo stadio e razzi a propellente solido Baby Sergent come secondo, terzo e quarto stadio. Tre stadi di questo razzo erano naturali e il quarto trasportava sabbia nei serbatoi invece del carburante. Questa tappa ha raggiunto un'altezza di 1094 km. Successivamente, hanno ripetutamente cercato di dimostrare che se il quarto stadio fosse stato rifornito di carburante, sarebbe potuto diventare il primo satellite e l'era spaziale sarebbe iniziata un anno prima. Ma comunque sia, questo non è successo. Nel frattempo, il progetto Avangard, afflitto da fallimenti fin dall'inizio, si concluse con uno scandaloso fallimento: al lancio, il 6 dicembre 1957, il razzo Avangard, lasciando a malapena la rampa di lancio, cadde a terra all'interno della piattaforma di lancio e bruciò fuori. Successivamente, per salvare prestigio, si decise di lanciare un satellite basato sul razzo Redstone. Il satellite Explorer 1 è stato costruito in fretta e furia presso il Jet Propulsion Laboratory del Caltech. Il peso del satellite era di 8,21 kg e l'attrezzatura rappresentava 5 kg. Oltre al contatore Geiger, trasportava un microfono per la registrazione di particelle di meteorite, sensori di temperatura, trasmettitori radio e alimentatori. Il lancio avvenne il 31 gennaio 1958 e ebbe successo. Il satellite è in orbita da otto settimane. Nonostante le sue dimensioni ridotte, Explorer 1 ha fatto importanti osservazioni. Fu grazie ai suoi messaggi che fu scoperta la cintura di radiazioni che circondava la Terra a un'altitudine di oltre 1000 km. Nello stesso anno, il 15 maggio, l'URSS ha lanciato il suo terzo satellite. Si potrebbe già definire una vera stazione scientifica automatica. La lunghezza del satellite era di 3,5 m, diametro - 1,5 m, peso - 1327 kg e l'attrezzatura scientifica rappresentava 968 kg. Il dispositivo e il design di questo satellite sono stati elaborati con molta più attenzione rispetto ai primi due. Per controllare automaticamente il funzionamento di tutte le apparecchiature scientifiche e di misura, su di essa è stato installato un dispositivo elettronico di programmazione del tempo, realizzato interamente su elementi a semiconduttore.
Oltre alla fonte di alimentazione di bordo, il satellite era dotato di una batteria solare. La tensione creata da questa batteria era maggiore di quella della batteria di bordo, quindi tutta l'attrezzatura sul lato soleggiato era alimentata da essa. Grazie a ciò, il terzo satellite è stato utilizzato molto più a lungo dei primi due: è stato in volo per 691 giorni e l'ultimo segnale è stato ricevuto il 6 aprile 1960. I primi veicoli spaziali si distinguevano per la loro individualità. Anche senza approfondire il loro design, si potrebbe immediatamente dire dal loro aspetto che si tratta di dispositivi completamente diversi. Ma i dispositivi, realizzati ogni volta su un singolo ordine, erano costosi. Pertanto, negli anni successivi in URSS, si decise di passare dalla produzione individuale di satelliti alla produzione in serie. Cosmos è diventato un tale satellite sovietico seriale. Il 16 marzo 1962 fu lanciato il primo satellite di questa serie. Autore: Ryzhov KV
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