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テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト
地球の人工衛星。 発明と生産の歴史
ディレクトリ / テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト 人工地球衛星 (AES) は、地心軌道で地球の周りを回転する宇宙船です。 地球の周りの軌道上を移動するには、装置は第一宇宙速度以上の初速度を持たなければなりません。 AES飛行は最大数十万キロメートルの高度で行われます。 衛星飛行高度の下限は、大気圏での急激な減速プロセスを避ける必要性によって決まります。 衛星の公転周期は、平均飛行高度に応じて、XNUMX 時間半から数年の範囲になります。 特に重要なのは、静止軌道上の衛星であり、その公転周期は厳密にXNUMX日に等しいため、地上の観測者にとって衛星は空に動かずに「ぶら下がっている」ため、アンテナ内の回転装置を取り除くことが可能になります。 衛星という概念は、原則として無人宇宙船を指しますが、地球近傍の有人宇宙船や自動貨物宇宙船、さらには軌道ステーションも実際には衛星です。 自動惑星間ステーションおよび惑星間宇宙船は、衛星段階 (いわゆる赤経) を迂回する場合と、いわゆる赤経への予備上昇後に深宇宙に打ち上げることができます。 衛星の基準軌道。
ソ連での最初の衛星の打ち上げは、R-7弾道ミサイルの作業が進行中の時でさえ考えられ始めました。 1956年、学者のムスティスラフ・ケルディシュが率いる科学者グループが結成され、地球の最初の人工衛星の科学実験プログラムの開発を任されました。 この衛星に搭載されるはずだったすべての搭載システムの予備分析の後、1250 kg 未満の質量に収まることは不可能であることが判明しました (250 つのシェルの質量は 450 kg、電源システムはは XNUMX kg でした; さらに、巨大なアンテナにはかなりの重量がありました )。 当時存在していたロケットは、そのような重い装置に最初の宇宙速度 (約 8 km/s) を伝えることができませんでした。 その後、1956 年末に、コロレフの従業員の 80 人であるミハイル ティホンラヴォフが、質量が約 1957 kg の、より単純で軽量な衛星のプロジェクトを提案しました。 XNUMX 年 XNUMX 月、この衛星の最終レイアウトの図面が完成し、XNUMX 月末に試験が開始されました。 衛星を軌道に乗せるために、コロレフ設計局は、RD-7 ロケット エンジンの 267 つのサイド ロケット ブロックと 107 つの中央ロケットで構成される R-108 に基づいて、総質量が 120 トンの特別な 50 段式ロケットを開発しました。 RD-2,3 ロケット エンジンのエンジン。 スタート時のすべてのエンジンは同時にオンになりました。 打ち上げから 180 秒後、サイド ブロックが破棄されました (この時点で、第 200 段は高度 4 km に達し、速度は 1957 km/s に達していました)。 中央ユニットはさらに XNUMX 秒間動作し続けました。 高度XNUMX kmで中央ユニットの電源を切り、その後スプリングプッシャーを使用して衛星を分離し、保護用熱シールドを落とし、自由飛行を開始しました。 ロケットの打ち上げは XNUMX 年 XNUMX 月 XNUMX 日に成功しました。 この日は、地球の歴史に新たな宇宙時代の幕開けをもたらしました。 最初の衛星は、技術開発の重要なポイントを示しました。 一方では弾道ミサイル開発の困難な段階の完了を象徴し、他方ではその後のすべての宇宙技術が成長した胚でした。
衛星は直径580mmの球体でした。 その質量は83,6kgでした。 ボールの外面には、2,4本のロッドの形をした無線送信アンテナが取り付けられていました。 そのうちの 2 つの長さは XNUMX m、残りは XNUMX m で、ロッドはヒンジを使用して衛星本体に固定されたアンテナ絶縁体に接続されていたため、特定の角度で回転することができました。 すべての機器は、エネルギー源とともに、密閉されたアルミニウム合金ケースに収納されていました。 打ち上げ前、衛星は窒素ガスで満たされていました。 安定した内部温度を維持するために、窒素強制循環システムが開発されました。 XNUMX つの無線送信機がアンテナに接続され、それぞれが電信のように独自の周波数で同じ信号を送信しました。 高感度センサーがケース内に配置され、衛星内の温度と圧力の変化に伴い、送信信号 (送信パルスの周波数とその持続時間) が多少変化しました。 無線送信機の出力は、世界中のすべての無線アマチュアが信号を確実に受信するのに十分でした。 電源は、すべての機器の動作をXNUMX週間保証することになっていました。 すでに 3 年 1957 月 508 日、重さ 3 kg の XNUMX 番目のソビエト衛星が宇宙に打ち上げられました。 それはキャリアロケットの最終段階であり、科学測定機器と犬のライカがいるコンパートメントがいくつかのコンテナに配置されていました。
衛星の前には、太陽を研究するための分光器、無線送信機を備えた球形の容器、および犬がいる与圧されたキャビンがありました。 ロケット本体には、宇宙線を研究するためのXNUMXつの機器が収納されていました。 設計上、球形のコンテナは最初の衛星に似ていました。 ここには送信機のほかに、電源や各種センサーがありました。 ライカが置かれた密閉されたキャビンは、円筒のように見えました。 プレキシガラスの舷窓が取り外し可能な底に配置されました。 アルミニウム合金製のキャビンには、給餌装置、空調、再生ユニット、および熱管理システムがありました。 再生は、二酸化炭素を吸収して酸素を放出する化学元素の助けを借りて行われました。 特別なセンサーが犬の脈拍、圧力、呼吸を記録しました。 これらすべてと、キャビン内の温度と圧力に関する情報は、時計プログラミング装置によってオンにされた特別な装置を使用して地球に報告されました。 観測プログラムは 14 日間設計されましたが、その後も衛星の飛行はさらに何日も続きました。 1958 年 2370 月 XNUMX 日、約 XNUMX 回の公転を経て、XNUMX 番目の衛星が大気圏で燃え尽きました。 当時、1 番目の人工衛星であるアメリカン エクスプローラー 1955 号はすでに宇宙を飛んでいました。 アメリカの衛星が宇宙で最初でも XNUMX 番目でもなかった理由は、技術的な背景だけではありません。 XNUMX 年、米国政府が衛星の打ち上げの準備を決定したとき、XNUMX つの競合する計画が提案され、それぞれが独自の強力な軍事部門 (陸軍、空軍、海軍) によって支援されました。 最終的に、特権的な資金提供を受けた海軍のアヴァンガード プロジェクトが優先されました。 一方、当時の陸軍は、ブラウンの指導の下で作成された最高のアメリカのレッドストーンミサイルを持っていました。 (ブラウンは当時、ミサイルが開発されたレッドストーン工廠の責任者でした。)
1956 年 1094 月、陸軍はジュピター C 6 段弾道ミサイルの発射に成功しました。この弾道ミサイルは、第 1957 段としてブラウン レッドストーンを使用し、第 XNUMX 段、第 XNUMX 段、第 XNUMX 段としてベビー サージェント固体推進剤ロケットを使用しました。 このロケットの XNUMX 段は自然で、XNUMX 段目は燃料の代わりに砂をタンクに運びました。 このステージはXNUMX kmの高さに達しました。 その後、彼らは、第 XNUMX 段に燃料が補給されていれば、最初の衛星になる可能性があり、宇宙時代が XNUMX 年早く始まっていたであろうことを繰り返し証明しようとしました。 しかし、そうかもしれませんが、これは起こりませんでした。 一方、当初から失敗に悩まされたアヴァンガード計画は、XNUMX年XNUMX月XNUMX日の打ち上げの際、発射台からかろうじて出たアバンガードロケットが発射台内で地面に落下し、炎上するというスキャンダラスな失敗に終わった。アウト。 その後、威信を保つために、レッドストーンロケットに基づく衛星を打ち上げることが決定されました。 Explorer 1 衛星は、カリフォルニア工科大学のジェット推進研究所で大急ぎで建造されました。 衛星の重量は8,21kgで、機器は5kgでした。 ガイガーカウンターに加えて、隕石粒子を登録するためのマイク、温度センサー、無線送信機、および電源を搭載していました。 打ち上げは 31 年 1958 月 1 日に行われ、成功しました。 衛星は軌道に乗って 1000 週間になります。 その小さなサイズにもかかわらず、Explorer XNUMX は重要な観測を行いました。 彼のメッセージのおかげで、地球を取り巻く高度XNUMXkm以上の放射線帯が発見されました。 同じ年の 15 月 3,5 日に、ソ連は 1,5 番目の衛星を打ち上げました。 それはすでに本物の自動科学ステーションと呼ぶことができます。 衛星の長さは 1327 m、直径 - 968 m、重量 - XNUMX kg、科学機器は XNUMX kg でした。 この衛星の装置と設計は、最初の XNUMX つよりもはるかに慎重に検討されました。 すべての科学機器および測定機器の動作を自動的に制御するために、完全に半導体素子で作られた電子時間プログラミングデバイスが取り付けられました。
搭載電源に加えて、衛星には太陽電池が搭載されていました。 このバッテリーによって生成された電圧は、搭載されたバッテリーの電圧よりも高かったため、日当たりの良い側のすべての機器は、このバッテリーによって電力を供給されていました。 このおかげで、691 番目の衛星は最初の 6 つよりもはるかに長く運用されました。1960 日間飛行し、最後の信号は XNUMX 年 XNUMX 月 XNUMX 日に受信されました。 最初の宇宙船は、その個性によって際立っていました。 デザインを深く掘り下げなくても、見た目だけでまったく別のデバイスであることがすぐにわかります。 しかし、デバイスは毎回個別に注文されるため、高価でした。 したがって、その後のソ連では、衛星の個別生産から連続生産に切り替えることが決定されました。 コスモスは、そのような一連のソビエト衛星になりました。 16 年 1962 月 XNUMX 日、このシリーズの最初の衛星が打ち上げられました。 著者：Ryzhov K.V.
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