Вечером в субботу 4 октября 1957 года радиолюбители всего мира услышали на частоте 20 МГц частые периодические сигналы: бип-бип-бип... Кто их передавал, было неизвестно. Но уже на следующее утро мир облетело сообщение: впервые в космос запущен спутник. Подумайте только, это было всего 50 лет (а может быть, целых 50 лет) назад!
Спутник (кстати, это слово с тех самых пор не требует перевода, тот спутник почти на всех языках так и называется «СПУТНИК») запустили в нашей стране раньше всех. С этого дня планета Земля живёт в космической эре.
Узнав о запуске, миллионы людей на всем земном шаре вооружились кто биноклем, кто подзорной трубой и стали вглядываться в ночное небо, стараясь увидеть там маленькую движущуюся точку. А ведь он был совсем небольшим — всего в два раза крупнее обычного футбольного мяча — 58 сантиметров в диаметре и по форме был именно мячиком, только сделанным из отполированного до зеркального блеска алюминия. Да, первый спутник Земли был очень простым — алюминиевый шар с четырьмя «усами»-антеннами. Потом спутники стали делать более сложной формы, большего размера и куда более тяжёлыми, первый же был настоящим малышом. Между прочим, и оборудования в нем почти не было — всего несколько легких исследовательских приборов и две коротковолновые радиостанции. Три недели эти радиостанции передавали в эфир короткие частые сигналы. Их можно было услышать при помощи самого обычного домашнего радиоприемника.
Чтобы приборы внутри спутника-шарика не испортились, нужно, чтобы там совсем не было кислорода и воды (даже самого незначительного количества пара). Для этого ещё на Земле перед запуском корпус заполнили газом азотом, который не вступает в химические реакции практически ни с чем. А кроме того, у азота очень низкая теплопроводность, и он, как хорошая шуба, защищал приборы в спутнике от перегрева и охлаждения. Вы спросите, откуда в космосе перегрев, там же температура, близкая к абсолютному нулю (а это -273 градуса Цельсия)? Но вспомните, спутник летает вокруг Земли, и часть его орбиты (кстати, меньшая часть) проходит в тени, когда Солнце закрыто нашей планетой, а все остальное время он освещён. Атмосферы на орбите спутника нет — он ведь летал на высоте от 230 до 950 км, — солнечные лучи не ослабляются ничем и жгут поверхность немилосердно. Вот здесь и пригодилась низкая теплопроводность азота. А ещё пригодилось то, что снаружи шарик был отполирован. Солнечное излучение просто отражалось от него, и приборы внутри корпуса не перегревались.
Как же спутник доставили на орбиту? Сейчас каждый школьник знает, что в космос летают на специальных больших ракетах. 50 лет назад об этом знали лишь немногие. На картинках в то время часто рисовали ракеты совсем маленькими, размером с человека. На самом деле для того, чтобы запустить первый спутник, в нашей стране сделали ракету, которая весила 280 тонн. Только топлива в неё залили 250 тонн — это четыре полные железнодорожные цистерны и еще два больших бензовоза. Ракета называлась Р-7. Её конструктором был один из самых лучших инженеров ХХ века Сергей Павлович Королёв. Конечно, он делал ракету не один, двигатели для неё сконструировали инженеры, которыми руководил Валентин Петрович Глушко, стартовый комплекс (это то место, откуда ракета улетает) разработали в конструкторском бюро Владимира Павловича Бармина.
Зачем нужна такая большая ракета? Чтобы спутник мог летать вокруг Земли и не падал на неё (ну хотя бы месяца два-три), его нужно разогнать до очень большой скорости — 8 километров в секунду (с такой скоростью от Москвы до Санкт-Петербурга можно долететь чуть больше чем за полторы минуты). Эта скорость называется первой космической. Вы спросите, если есть первая, то, наверное, должна быть и вторая и третья? Действительно, есть и такие. Строго говоря, первой космической скоростью (КС) называется скорость, которую необходимо придать предмету, пренебрегая сопротивлением атмосферы и вращением планеты, чтобы поместить его на круговую орбиту с радиусом, равным радиусу планеты. Иными словами, первая космическая скорость — это скорость, с которой надо бросить камень в горизонтальном направлении, чтобы он больше не упал на Землю. При второй КС — это уже 11 км/с — спутник может преодолеть притяжение Земли, стать спутником Солнца и летать вокруг нашей звезды, наподобие обычной планеты. А чтобы улететь к другим звёздам, посланца Земли придётся разогнать до третьей КС, она составляет примерно 17 км/с.
Но что произошло с первым спутником? Он летает до сих пор? Нет, он продержался на орбите три месяца. В космосе хотя и почти полный вакуум, и сопротивление движению очень мало, но всё же с каждым витком вокруг Земли спутник замедлял движение и потихонечку снижался. В какой-то момент он вошел в верхние слои атмосферы. От трения о воздух поверхность его так раскалилась (до нескольких тысяч градусов), что он просто сгорел без остатка.
Итак, всего полвека назад люди с трудом могли себе представить, что в космос можно что-то запустить. А сейчас уже по многу месяцев люди работают на космических станциях, космические роботы (или, как их правильнее называют, автоматические исследовательские аппараты) садятся на Луну и Марс, исследуют астероиды. Да и представить себе современную жизнь без спутников невозможно. Если сейчас отключить все спутники, будет невозможно поговорить по мобильному телефону, посмотреть телевизор, побродить по просторам Интернета, сделать точную географическую карту, составить прогноз погоды. И совершить много-много других дел, в которых спутникам отведена теперь главная роль.
