Искусственный спутник земли

Следует иметь в виду, что при решении этой задачи возникают большие трудности, связанные с точностью и надежностью аппаратуры. Достаточно сказать, что при скорости порядка 8 тысяч метров в секунду ошибка в получении величины скорости до нескольких десятков метров в секунду или ошибка по углу наклона, то есть по нужному направлению движения ракеты к горизонту, в один — два градуса может привести в другом месте орбиты к снижению высоты по сравнению с расчетной более чем на 100 километров. При неправильных величине или направлении скорости спутник Земли может не выйти на требуемую орбиту, попасть в более плотную атмосферу и сгореть там, как метеор.

Необходимо разрешить ряд сложнейших задач, связанных с проведением исследовательских работ на спутнике, передачей результатов измерений на Землю и поддержанием постоянной радиосвязи со спутником. Малые габариты и малый вес всех приборов и аппаратов — основная характерная особенность постановки этих опытов.

Задача снижения веса конструкции и оборудования — одна из важнейших в авиации. В авиации в этом направлении имеются большие достижения. Там создана так называемая «культура веса», которая оказывает свое благотворное влияние на другие области техники. Однако для космических ракет и для искусственного спутника проблема веса имеет особую остроту и ставится заново. Каждый килограмм веса спутника требует несколько сотен килограммов веса различных вспомогательных конструкций, веса горючего и окислителя.

Для создания космических ракет требуются кардинально новые технические решения, основанные на использовании последних достижений науки и техники с применением полупроводников в радиотехнике, в телеаппаратуре и в точной автоматике. Необходима специальная автоматизированная аппаратура для исследовательских работ. В частности, нужны специальные счетчики Гейгера для изучения свойств космических лучей, счетчики фотонов для восприятия ультрафиолетового излучения Солнца. Особая аппаратура требуется для исследования магнитного поля Земли. Нужны датчики температуры и давления внутри спутника и многие другие приборы.

Чтобы иметь возможность поддерживать длительную радиосвязь со спутником и обеспечивать работу его приборов, на нем должен быть аккумулирован значительный запас энергии. Отсюда возникает необходимость создания легких источников энергии большой емкости.

Для последующего развития техники космических полетов проблема новых источников энергии очень важна. В этой области необходимо продолжать вести многочисленные исследовательские работы.

Большое значение приобретают также работы по наблюдению спутника. Он будет делать по своей неподвижной в пространстве траектории полный оборот приблизительно за 1½ часа. Благодаря вращению Земли появится возможность наблюдать его движение с самых разнообразных точек земной поверхности.

Длительное существование спутников, по-видимому, возможно только на высотах свыше двухсот километров. Более плотные слои воздуха на высотах в 80–150 километров могут быстро затормозить движение тела. Однако этот промежуток высот также представляет большой интерес для научных исследований.

В настоящее время уже имеются проекты летательных аппаратов для этих высот. Это так называемые саттеллоиды, которые представляют собой промежуточное звено между обычной ракетой и спутником. В отличие от спутника, который после запуска (если не учитывать сопротивления атмосферы) всецело движется по законам небесной механики без дополнительной тяги, саттеллоид необходимо снабжать двигателем, тяга которого будет регулировать подъем или снижение аппарата. Расчеты показывают, что для поддержания движения саттеллоида на высотах примерно ста километров требуется небольшой запас горючего.

Первые спутники, потеряв часть скорости от сопротивления воздуха при движении по орбите, упадут в плотные слои воздуха, где и сгорят из-за аэродинамического нагрева. Ввиду этого мы в настоящее время можем рассчитывать получить со спутника только ту информацию, которую можно передать, пользуясь радиосвязью. Это значительно ограничивает полноту сведений. Сейчас ученые делают попытки решить проблему возвращения спутника с его орбиты на Землю. Этот вопрос становится уже фундаментальным при любом проектировании полета человека на спутнике и вообще при будущих космических полетах с экипажем.

Вероятность столкновения спутника с метеорами, размеры которых опасны, мала. Однако есть еще опасность воздействия космических лучей на живые организмы при долгом пребывании их над земной атмосферой и в межпланетном пространстве. Толстый слой воздуха в атмосфере надежно предохраняет нас от их вредного влияния.