65 лет назад, 4 октября 1957 года запуск первого в мире - советского искусственного спутника Земли открыл космическую эру.
Ознаменовавший начало освоения космоса, запуск первого в мире искусственного спутника Земли не был обособленным историческим событием, но явился очередной – весьма существенной вехой научно-технического прогресса.
Во времена правления императора Ву Ди Ханя (156-87 г. д.н.э.) в древнем Китае велись интенсивные поиски новых лекарственных средств. Проводимые придворными медиками, исследования свелись к серии опытов со смесями различных веществ. Нагревание смеси серы и селитры закончилось, сопровождавшейся обильным выбросом дыма, неожиданно мощной вспышкой. Это ознаменовало открытие так называемого дымного пороха.
Вскоре новый состав был применен в примитивных ракетах, позволивших создать первые фейрверки и, тем самым, положить начало ракетостроения и пиротехники.
С древних времен до эпохи возрождения поиск ответов на вопросы о происхождении и устройстве вселенной почти всецело отдавался на откуп теологии, в то время, как развитие естественных наук ограничивалось, главным образом, поиском решений сугубо прагматических задач.
В силу данных тенденций, развитие астрономии сводилось к совершенствованию инструментальных и эмпирических вычислительных методов, позволявших на основании данных наблюдений за светилами вести точный счет времени и решать задачи морской навигации.
В начале XVI века польский астроном Николай Коперник (1473-1542), проанализировав результаты множества астрономических наблюдений, предложил гелиоцентрическую концепцию мира, главный постулат которой сводится к тому, что солнечная система состоит из массивной звезды (Солнца) и вращающихся вокруг нее по своим орбитам, относительно легких планет, комет и астероидов.
В первой четверти XVII века немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571-1630) опубликовал ряд научных работ, содержавших формулировки основных законов небесной механики, ныне носящих его имя.
Астрономы того времени осознавали неполноту, полученных Кеплером, научных результатов. Сформулированные им законы, позволяли описать исключительно периодическое движение небесных тел, например, планет и их спутников. В то же время законы непериодического движения светил, таких, как единожды пересекающие пределы солнечной системы, астероиды и кометы, оставались загадкой.
Лишь в вышедшей в 1687 году, своей книге «Начала» И. Ньютон (1643-1727) описал открытый им закон всемирного тяготения. Дополнение этим законом бурно
развивающейся в те годы, механики позволило не только описать движение всех наблюдаемых небесных тел, но и оценить их массы.
Также, используя законы механики, Ньютон показал теоретическую возможность существования искусственных спутников Земли и оценил скорости их движения по околоземным орбитам.
В XVI веке Галилео Галилей (1564-1642) экспериментально доказал, что воздух не является невесомым. В начале XVII века итальянский математик и астроном Э. Торричелли (1608-1647) изобрел ртутный барометр, при помощи которого впервые измерил атмосферное давление. Во второй половине того же века французский физик и математик Блез Паскаль (1623-1662) вывел барометрическую формулу, описывающую зависимость давления воздуха от высоты. Понимание основных свойств земной атмосферы сделало возможным дальнейшее развитие воздухоплавания, авиации и космической техники.
Становление теоретической базы современной космонавтики пришлось на конец позапрошлого – начало прошлого века, когда наш земляк - ученый и писатель Константин Эдуардович Циолковский (1857 – 1935) опубликовал ряд художественных произведений и научных работ. Одним из основных научных достижений К. Э. Циолковского стал вывод, ныне носящей его имя, формулы.
Формула Циолковского представляет собой несложное математическое выражение, связавшее конечную скорость ракеты с ее стартовым весом, а также с массой и скоростью выброса рабочего тела, в роли которого обычно выступают раскаленные продукты горения топлива.
Использование данной формулы позволило К. Э. Циолковскому показать, что применение распространенных материалов, например, легких сплавов и обычного топлива (возможно, керосина и кислорода) позволяет создать ракету, способную сообщить полез-ному грузу, необходимую для выхода на околоземную орбиту, первую космическую скорость, составляющую около 7,9 км/сек.
Еще в годы гражданской войны в Советской России начались ракетные
разработки. В 1921 году была основана, возглавленная замечательным химиком Николаем Ивановичем Тихомировым (1859-1930), лаборатория твердотопливных ракет.
К 1931 году в данной лаборатории были созданы, сокращающие разбег взлетаю-щих самолетов, реактивные ускорители.
В 1933 году началась разработка различных классов советских боевых ракет. За-пускаемые с самолета, боевые ракеты класса «воздух-земля» были впервые применены в августе 1939 года во время битвы на Халхин-Голе. Тогда же была закончена разработка боевой ракетной установки «БМ-13», ставшей прототипом легендарных «Катюш», способных поражать цели на расстоянии до 5,5 км.
Разработка советских жидкостных ракет началась в 1931 году. Вскоре был создан первый советский экспериментальный ракетный двигатель «РД-1», развивавш ий тягу в 12 Кн.
В январе 1933 года под руководством Фридриха Артутовича Цандера (1887-1933) началась разработка ракеты ГИРД-10, работавшей на жидком кислороде и бензине. Масса изделия составляла 30 кг., а длинна - 2,2 м. Ожидалось, что эта ракета сможет поднять полезную нагрузку весом 2 килограмма на высоту до 5,5 километра.
Во время Второй Мировой Войны ведущим центром ракетостроения стала нацист-кая Германия, где под руководством талантливого конструктора Вернера фон Брауна (1912-1977) разрабатывались и массово производились баллистические ракеты.
Немецкие военные рассматривали детище Вернера фон Брауна в качестве идеаль-ного средства доставки как существующих, так и разрабатываемых в Третьем Рейхе, ядерных боеприпасов.
Самой совершенной немецкой баллистической ракетой стала «Фау-2». Эта –
обладавшая стартовой массой в 14 т,, одноступенчатая ракета, имела единственный жидкостный реактивный двигатель, развивавший тягу в 270 Кн. После вертикального старта и преодоления наиболее плотных слоев атмосферы, бортовая автоматика выводила, несущую до 800 кг. взрывчатки, боевую часть ракеты на баллистическую траекторию, обеспечивавшую дальность полета до 320 км. со скоростью до 1 650 м/сек. В полете боевая часть ракеты достигала высоты 90 км.
Первый - испытательный запуск ракеты Фау-2 состоялся в марте 1942 года, а бое-вое применение нового оружия началось 8 сентября 1944 года. Всего в Третьем Рейхе было произведено 3 225 подобных ракет, каждая из которых по себестоимости была сопоставима с танком «Пантера», и обходилась германской военной казне в 119 600 рейхс-марок, что составляет примерно 40 тыс. нынешних Евро.
К концу 1944 года физики Третьего Рейха утратили последние возможности создания ядерного оружия. В это же время в США аналогичные работы выходили на финишную прямую. Информированное разведкой о ходе реализации американской ядерной программы, советское руководство осознавало неотвратимость ракетно-ядерного состязания двух сверхдержав.
Вслед за регулярными армейскими частями стран антигитлеровской коалиции на оккупируемую немецкую территорию вступали миссии спецслужб, целью которых был поиск перспективных немецких специалистов, уникального оборудования и технологий.
Город Пенемюнде, в котором располагалось производство ракет Фау-2, находился в будущей советской зоне оккупации. Покинув Восточную Германию, Вернер фон Браун вместе с ближайшим окружением сдался союзным войскам.
8 сентября 1945 года в Германию для изучения трофейной ракетной техники выле-тела, возглавленная С. П. Королевым, советская научно - техническая миссия. В руки советских специалистов попали отдельные детали и разрозненные чертежи ракет «Фау-2».
Руководство советской научно-технической миссии предложило оставшимся в Пе-немюнде, бывшим сотрудникам ракетных предприятий выйти на работу. В числе откликнувшихся на данный призыв, специалистов был инженер Гельмут Крётт, под руководством которого удалось изготовить ракету «Фау-2». Вскоре эта ракета была воспроизведена в СССР под названием «Р-1».
В 1947 году немецкие ракетостроители и их детище были вывезены из Пенемюнде в Москву.
Сдавшиеся весной 1945 года союзным войскам, немецкие ракетостроители вскоре были отправлены в США. Несмотря на более, чем сомнительное нацисткое прошлое, Вернеру фон Брауну было поручено возглавить разработку боевых ракет средней дальности.
24 октября 1946 года с полигона в американском штате Нью-Мексико была запущена трофейная ракета «Фау-2» . Оснащенная автоматической фотоаппаратурой, головная часть ракеты позволила получить первые в истории снимки нашей планеты из космоса.
1 ноября 1952 года в рамках американского ядерного проекта был произведен первый в мире термоядерный взрыв. Однако, ввиду своих габаритов, высвободившее энергию в 15 Мт., термоядерное устройство «Майк» не могло рассматриваться в качестве боевого оружия.
12 августа 1953г. в СССР была испытана первая в мире термоядерная бомба. При мощности в 0,4 Мт., она имела массу около 5 т. и была вполне пригодна для доставки к цели существовавшими бомбардировщиками.
После испытания первой советской термоядерной бомбы конструкторское бюро С. П. Королева получило задание на разработку ракеты, способной доставить пятитонную боеголовку на территорию потенциального противника, т. е., на расстояние 6-8 тыс. км. Так начались работы над ракетой «Р-7».
В ходе работ над принципиально новой ракетой, тяга двигателей которой должна была в 14 раз превзойти аналогичный показатель ракеты «Фау-2», советским инженерам пришлось решить множество нетривиальных задач. В частности, была разработана и реализована так называемая пакетная схема, состоявшая в дополнении первой ступени ракеты четыремя боковыми ускорителями. Была создана уникальная для своего времени автоматика систем управления.
Первое успешное испытание ракеты «Р-7» состоялось 21 августа 1957 года. Пре-одолев расстояние более, чем в 6 тыс. км., боевая часть ракеты поразила условную цель.
6 октября 1957 года на полигоне на Новой Земле была успешно испытана усовершенствованная термоядерная боеголовка для ракеты «Р-7» мощностью 3 Мт.
Советскому руководству было известно о том, что еще в 1956 году в США была предпринята оказавшаяся неудачной попытка запуска искусственного спутника Земли.
Таким образом, возможный запуск первого орбитального аппарата позволял нашей стране не только продемонстрировать рост своего оборонного потенциала, расширить опыт эксплуатации ракет «Р-7», но и обрести лидерство в мирном освоении космоса.
В считанные недели был разработан и изготовлен простейший спутник «ПС-1». Снабженный 4 антеннами, блестящий сферический корпус космического аппарата диаметром 58 сантиметров содержал радиопередатчик и аккумулятор. Масса спутника составила 83 кг.
Запуск спутника «ПС-1» состоялся 4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут по
московскому времени. Наклон орбиты в 65 градусов относительно плоскости экватора позволял визуально наблюдать космический аппарат и принимать его радиосигналы в любой, расположенной между северным и южным полярными кругами, точке планеты.
Новость о появлении на околоземной орбите первого рукотворного объекта молниеносно облетела весь мир, а русское слово «спутник» вошло во многие языки, как сим вол созидательного прогресса.
На фоне неисчислимых восторгов в мировых СМИ, в США высказывались более, чем серьезные опасения относительно возможного нарастания научного и
технологического отставания от СССР. Для недопущения подобного развития событий в США были увеличены затраты на образование и науку.
После запуска первого искусственного спутника Земли в распоряжении США не было ракеты, способной вывести на околоземную орбиту аналогичный аппарат.
Тем не менее, запуск 31 января 1958 года первого американского спутника
«Эксплолер – 1» стал существенным шагом в освоении космоса. Почти в десять раз уступая по массе советскому предшественнику, американский спутник нес на борту аккумулятор и счетчик Гейгера с простейшей системой телеметрии. Анализ получаемых с космического аппарата, данных о космическом излучении позволил открыть радиационные пояса Земли.
Ввиду большой высоты орбиты и малых габаритов, первый американский спутник не испытывал существенного влияния верхних слоев атмосферы. 31 марта 1970 года, просуществовав на орбите 4 442 дня, «Эксплолер – 1» сгорел в атмосфере. Полет первого в мире спутника Земли продолжался всего 92 дня.
На сегодня на околоземной орбите действуют около 2 400 спутников, в том числе, международная и китайская обитаемые космические станции. В космосе побывало более 570 землян, в том числе, один человек с ограниченными возможностями.
Своими космическими аппаратами обладают все мало-мальски развитые страны.
Пожалуй, невозможно назвать область человеческой деятельности, не преображенную применением космических технологий. Начало этого – колоссального технологического прорыва было положено запуском в мире – советского спутника Земли, ставшего для человечества первым шагом в космос.
Газета обнинского отделения КПРФ "За социализм" 2022, №10.