Введение
Издревле человека тянуло смотреть в звездное небо. Эта необъяснимая тяга завораживала и вдохновляла. Иногда человек мог наблюдать, как по темному ночному небу пролетал огонек и после куда-то пропадал. И он не знал что это, не знал физики, астрономии, но это его завораживало. Он чувствовал, что происходит что-то необычное, что-то волшебно, чарующее и необъяснимое. Некоторые народы поклонялись звездам, считая их отражениями богов. Другие предсказывали по ним будущее. Наверное, тогда и появилось у людей желание дотянуться до них.
Шли века, сменялись цивилизации, одни народы завоевывались другими, у людей появлялись новые знания, развивались технологии, но тяга к звездам не пропадала, а только становилась сильнее. И вот однажды люди развились на столько, что смогли воплотить мечту в реальность. Это произошло в ХХ веке. Он навсегда войдет в историю как век космических достижений.
Развитие ракетной техники пришлось на самый разгар холодной войны, когда СССР и США боролись за право называться сильнейшей страной на планете.
Сейчас полетом ракеты в космос никого не удивить, и космические программы расписаны на много лет вперед, но полвека назад, когда только появились первые космические аппараты, люди с трудом верили в происходящее. Космические полеты -- это одно из важнейших достижений человечества. Как же все это начиналось…
Первые искусственные спутники
Начало проникновению человека в космос было положено 20 мая 1954 г. правительство выдало постановление о разработке двухступенчатой межконтинентальной ракеты Р-7. А уже 27 мая Королёв направил докладную министру оборонной промышленности Д. Ф. Устинову о разработке ИСЗ и возможности его запуска с помощью будущей ракеты Р-7.
Разработанный проект ракеты новой компоновки 20 ноября 1954 г. был одобрен Советом министров СССР. Необходимо было в кратчайшие сроки решить множество новых задач, в которые входили, кроме разработок и строительства самой ракеты, выбор места для стартового полигона, постройка стартовых сооружений, ввод в строй всех необходимых служб и оборудование наблюдательными пунктами всей 7000-километровой трассы полёта.
Первый комплекс ракеты Р-7 был построен и испытан в течение 1955-1956 годов на Ленинградском металлическом заводе. 4 октября 1957г. Эта ракета вывела на орбиту первый в истории человечества искусственный спутник Земли. Он весил 83,6 кг. Прорвавшись сквозь земную атмосферу, первая космическая ласточка вынесла в околоземное пространство научные приборы и радиопередатчики. Они передали на Землю первую научную информацию о космическом пространстве, окружающем Землю.
Через 20 дней после запуска космический первенец умолк - иссякли батареи питания его передатчиков. Постепенно опускаясь, он просуществовал ещё около двух с половиной месяцев и сгорел в нижних, более плотных слоях атмосферы.
Полёт первого спутника позволил получить ценнейшие сведения. Тщательно изучив постепенное изменение орбиты за счёт торможения в атмосфере, учёные смогли рассчитать плотность атмосферы на всех высотах, где пролетал спутник, и по этим данным более точно предусмотреть изменение орбит последующих спутников.
Второй Советский спутник был выведен на более вытянутую орбиту 3 ноября 1957 г. Если ракета первого спутника позволила поднять его на 947 км, то ракета второго спутника была более мощной. При почти той же минимальной высоте подъёма апогей орбиты достиг 1671 км, и спутник весил значительно больше первого - 508,3 кг.
Третий спутник поднялся ещё выше - на 1880 км и был ещё тяжелее. Спутник-3 был первым полноценным космическим аппаратом, обладающий всеми системами, присущими современным космическим аппаратам. Имея форму конуса с диаметром основания 1,73 метра и высотой 3,75 метра, спутник весил 1327 килограммов. На борту спутника было размещено 12 научных приборов. Последовательность их работы задавало программно-временное устройство. Впервые предполагалось применить бортовой магнитофон для записи телеметрии на тех участках орбиты, которые не были доступны наземным станциям слежения. Непосредственно перед стартом была обнаружена его неисправность, и спутник отправился в полет с неработающим магнитофоном.
Впервые бортовая аппаратура принимала и исполняла команды, переданные с Земли. Впервые была использована активная система терморегулирования для поддержания рабочих температур. Электроэнергию обеспечивали одноразовые химические источники, в дополнение к которым для экспериментальной проверки впервые были использованы солнечные батареи, от которых работал небольшой радиомаяк. Его работа продолжалась и после того, как основные батареи исчерпали свой ресурс.
января 1959 г. умчалась в сторону Луны и вышла на околосолнечную орбиту советская космическая ракета «Луна-1». Она стала спутником Солнца. На Западе её называли лунником. Запуском её была прослежена вся толща околоземного космического пространства. За 34 часа полёта ракета прошла 370 тыс. км, пересекла орбиту Луны и вышла в околосолнечное пространство. После этого ещё около 30 часов велось наблюдение за её полётом и принималась с установленных на ней приборов ценнейшая научная информация.
Сведения, полученные в этом полёте, существенно дополнили наши сведения об одном из важнейших открытий первых лет космической эры - открытии околоземных поясов радиации.
Не менее изумительным был полёт второй советской космической ракеты «Луна-2», запущенной 12 сентября 1959 г. Приборный контейнер этой ракеты 14 сентября коснулся поверхности Луны! Впервые за всю историю аппарат, созданный руками человека, достиг другого небесного тела и доставил на безжизненную планету памятник великому подвигу советского народа - вымпел с изображением Герба СССР. «Луна-2» установила, что у Луны нет магнитного поля и поясов радиации в пределах точности приборов.
октября 1959г., в день второй годовщины запуска первого советского спутника Земли, в Советском Союзе была запущена третья космическая ракета - «Луна-3». Она отделила от себя автоматическую межпланетную станцию с приборами. Контейнер был направлен так, что обогнув Луну, он вернулся обратно в район Земли. Установленная в нём аппаратура сфотографировала и передала на Землю изображение не видимой нами обратной стороны Луны.
Десятки неразрешённых вопросов стояли перед наукой. Надо было создать во много раз более мощные ракеты-носители для выведения на орбиту космических кораблей, в несколько раз более тяжёлых, чем самые тяжёлые искусственные спутники, запущенные ранее. Нужно было сконцентрировать и построить летательные аппараты, не только полностью обеспечивающие безопасность космонавта на всех этапах полёта, но и создающие необходимые условия для его жизни и работы. Необходимо было разработать целый комплекс специальной тренировки, который позволил бы организму будущих космонавтов заранее приспособиться к существованию в условиях перегрузок и невесомости. Надо было разрешить очень много и других вопросов.
Животные в космосе
Отобрать собак для полёта непросто. Нужны животные, которые бы одновременно отвечали многим требованиям, соединяли в себе различные качества.
Нужна обязательно самка. Необычным должен быть размер отобранных собак. Для полётов отбираются собаки чуть крупнее кошки, их вес не должен превышать 6-7 кг. Нужна беспородная собака. Немаловажное значение имеет возраст собак. На основании опыта было установлено, что для экспериментов лучше всего брать собак в возрасте от полутора до 5-6 лет. Цвет шерсти тоже очень важен. Желательно, чтобы шерсть была белой.
Когда собаки отобраны по всем этим признакам, начинаются их тренировки: тренировки животных к перегрузкам, к вибрации и шуму и многому другому.
В сентябре 1957 года обсуждались все достоинства и недостатки разных собак, окончательно отобранных для полёта в космос.
Наиболее благоприятные оценки получает белая собака с чёрными симметричными пятнами на полувисячих ушах - Лайка. Именно этому животному суждено стать первым «космонавтом».
Полёт космического корабля с Лайкой схематически можно разбить на два этапа.
Первый - так называемый активный участок траектории движения. Это - отрезок пути, когда работают двигатели ракеты-носителя.
Второй этап - это движение спутника на орбите, когда космический корабль мчится с сообщённой ему скоростью в космическом пространстве, в полной тишине, при отсутствии каких-либо зрительных раздражителей. Всё это время собака находилась в состоянии невесомости.
Сигнал к старту был дан рано утром 3 ноября.
Прошло всего две минуты, а скорость ракеты так быстро нарастала, что вес всех находящихся в ней предметов увеличился в четыре с половиной раза.
Сразу после старта частота сердечных сокращений возросла, по сравнению с исходной, примерно в три раза. В дальнейшем частота сердцебиения уменьшилась.
С увеличением перегрузок частота дыхания собаки также сильно возрастала. Но всё это продолжалось не так уж много времени. Последний мощный толчок двигателей ракеты, и спутник начинает двигаться по инерции. Внезапно в кабине животного наступает необычная тишина. Исчезают вибрации. Постепенно вес собаки становится равным нулю.
Очутившись на большом расстоянии от Земли, радиоустановка спутника непрерывно посылала свои сигналы в эфир. Эти сигналы улавливались.
Физиологические процессы космической путешественницы, значительно изменённые на активном участке, когда действовали перегрузки, в условиях невесомости приходят к норме.
Животное жило. Оно дышало, билось его сердце, функционировал мозг. Это было замечательно. Значит, в космосе удалось создать маленький островок земли, на котором успешно могут жить высокоорганизованные животные.
Полученные в этом полёте данные имели для космической медицины и биологии фундаментальное значение. Они впервые показали, что продолжительное действие невесомости не вызывает нарушений основных физиологических функций животного.
В августе 1960 было решено повторить эксперимент. Опять отбирают лучших из лучших подготовленных собак. Белка и Стрелка - животные, на которых пал выбор.
Терпеливо Белка и Стрелка переносят все приготовления к полёту. Теперь приборов гораздо больше, чем было в 1957 году. Особенностью кабины, в которой полетят животные, является то, что она оборудована, как кабина для человека: та же аппаратура обеспечивает жизнедеятельность, так же происходит терморегуляция и т.д.
Старт ракеты был назначен на середину летнего дня 19 августа.
И вот в космосе, на высоте более 300 км, Белка и Стрелка раз за разом облетают Землю. Просто не верилось, что каждый такой виток вокруг нашей планеты они делают всего за полтора часа. Собаки чувствовали себя во время орбитального полёта хорошо.
Все были уверены в том, что Белка и Стрелка вернутся на Землю, однако волнений было много. Ещё ни одно существо, побывав в течение нескольких часов в космосе, не возвращалось оттуда.
Шестнадцатый оборот, семнадцатый оборот корабля-спутника над Землёй. На восемнадцатом витке была подана команда к спуску. Корабль послушно пошёл на снижение.
Спуск - это особенно ответственный момент. Здесь не должно быть ни одной, даже самой незначительной ошибки, ибо она может привести к гибели спутника. За несколько секунд скорость корабля резко снижается.
Вот приборный отсек на траектории спуска отделился от кабины.
Вот кабина уже на высоте 7 км от Земли. Тут от неё отделяется контейнер с животными, он быстро приближается к Земле.
Учёные поздравили друг друга. Благополучный спуск собак на Землю был триумфом мирного труда советского народа.
Животные, извлечённые из контейнера, не имели никаких повреждений.
После возвращения на Землю второго корабля-спутника с живыми существами на борту создалась практическая возможность полёта человека в космос. Однако необходимо было ещё и ещё раз проверить работу всех установленных на корабле систем обеспечивающих нормальные условия жизнедеятельности человека. Важно было получить и дополнительные сведения о влиянии невесомости и перехода от неё к перегрузкам, а так же о влиянии возможной космической радиации на живые существа.
За время от благополучного приземления Белки и Стрелки до беспримерного в истории полёта Ю.А. Гагарина на корабле «Восток-1» были осуществлены запуски третьего космического корабля-спутника (подопытные собаки Пчёлка и Мушка), четвёртого корабля-спутника (Чернушка) и, наконец, пятого космического корабля-спутника (Звёздочка).
Запуск пятого корабля-спутника 25 марта 1961 года был последним контрольным экспериментом перед полётом в космос человека. Корабль опустился на Землю в точно заданном районе. Звёздочка великолепно перенесла полёт.