스푸트니크 1호
소련이 쏘아 올린 최초의 인공위성 스푸트니크 1호 독일의 V-2는 1944년 6월 독일 페네 de 데로부터 189km 고도에 도달한 최초의 우주선이 됐다. 스푸트니크 1호는 최초의 인공위성입니다. 1957년 10월 4일 소련에 의해 타원형 저지구 궤도(LEO)로 발사됐다. 그 발사는 새로운 정치, 군사, 기술, 과학적 발전을 가져왔다; 스푸트니크 발사는 단일한 사건이었지만 그것은 우주시대의 개막을 알렸다. 기술 우선으로서의 가치 외에도 스푸트니크 1호는 위성의 궤도 변화를 측정함으로써 상층 대기층의 밀도를 식별하는 데 도움을 주었다. 그것은 또 전리층에서의 무선 신호 분포의 데이터도 제공했다. 인공위성의 허체에 가압된 질소가 유성체 검출의 첫 번째 기회를 제공했다. 스푸트니크 1호는 국제 지구물리학적 바다인 15호에서 카자흐스탄 SSR의 제5치 우라 탐사 거리에서 발사된 이 위성은 시속 29000km로 궤도를 도는 데 96.2분이 걸렸고 20.005와 40.002 MHz로 무선 신호를 방출했다.
스푸트니크 1호가 지구궤도를 선회한 최초의 우주선인 반면, 다른 인공 물체는 이전에 100km 고도에 도달했으나 이는 국제기구인 Fédération Aéronautique Internationale가 우주비행으로 간주하는 높이이다. 이 표고는 카르만 선으로 불린다. 특히 1940년대에 V-2 로켓의 시험발사가 여러 차례 있었고 그중 일부는 100km를 훨씬 넘는 고도에 도달했다.
위성 건설 프로젝트
1954년 12월 17일 소련의 수석 로켓 과학자 세르게이 콜로 레프는 디미트리 우스티노프 방위산업장관에게 인공위성 개발계획을 제안했다. 콜로 레프는 미하일 티 홀 라보프의 보고서를 보내 비슷한 해외 프로젝트의 개요를 설명했다. Tikhonravov는 궤도위성 발사는 로켓 기술 발전에 필수 불가결한 단계라고 강조했었다.
1955년 7월 29일 미국 대통령 드와이트 디 아이젠하워는 그의 언론 비서를 통해 국제 지질물리학(IGY)에 미국이 인공위성을 발사한다고 발표했다. 나흘 뒤 소련의 대표적 물리학자 레오니드 세도프는 인공위성을 발사하겠다고 발표했습니다 8월 8일 소련 공산당 정치국은 인공위성을 만드는 제안을 승인했다. [18] 8월 30일 R-7 로켓 시험발사에 관한 국가위원회 회장인 바실리 랴비코프는 회의를 열고 Korolev가 달에 대한 우주비행 궤적의 계산 데이터를 제시했다. 이들은 인공위성을 쏘아 올리기 위한 R-7 로켓의 3단 버전을 개발하기로 했다.
이 금속 무장 열쇠는 스푸트니크 제1위성의 마지막 잔 편입니다. 그것은 발사 전에 배터리와 송신기가 접촉하는 것을 막았다. 그것은 현재 스미스소니언 국립 항공 우주 박물관에 전시되어 있다. 1956년 1월 30일, 장관 위원회는 인공지구 궤도를 주회 하는 인공위성의 실 작업을 승인했다. 물체 D라는 이름이 붙은 이 위성은 1957년부터 58년에 완공할 계획이었는데, 질량은 1,000~1,400kg(2,200에서 3,100lb), 200에서 300kg(440에서 660lb)의 과학 기구를 운반한다. 'Object D'의 최초 시험 발사는 1957년으로 예정되어 있었다. [16] 인공위성에 대한 작업은 다음과 같이 기관별로 구분되어야 한다.
소련 과학아카데미는 일반적인 과학적 리더십과 연구도구 공급에 책임이 있었다. 국방산업부와 국방부의 1차 설계국 OKB-1은 인공위성 구축 임무가 부여됐다. 무선 기술 산업부는 제어시스템, 무선 기술 기기 및 원격측정 시스템을 개발한다.
조선 산업성은 자이로스코프 장비 개발을 추진하고 있다.
기계 건물 부문은 지상으로부터 발사, 급유, 운송 수단의 개발을 계획하고 있다.
국방부는 발사를 담당했다.
1956년 7월에 예비설계가 완료되어 인공위성을 통한 과학적 작업이 정의되었다. 이것들에는 대기의 밀도, 이온의 구성, 태양풍, 자기장, 그리고 우주선의 측정이 포함된다. 이 데이터는 미래의 인공위성을 생성하는 데 유용할 것이다. 지상국 시스템은 위성을 통해 전송되는 데이터를 수집하여 위성의 궤도를 관찰하고 위성에 명령을 전송하기 위해 개발되어야 했다. 제한된 프레임 때문에 관측은 7일부터 열흘간만 계획됐으며 궤도 계산은 극히 정확하지 않을 것으로 예상됐다.
1956년 말에 야심 찬 디자인의 복잡함은 과학적 기구를 만드는 어려움과 완성된 R-7 엔진(계획된 309초에서 310초 대신 304초)에 의해 생성된 낮은 특정 충동 때문에 "Object D"를 제때 발사할 수 없다는 것을 의미하게 되었다. 이에 따라 정부는 1958년 4월 발사 일정을 재조정했다. 물체 D는 나중에 Sputnik 3로 비행한다.
미국이 소련보다 먼저 인공위성을 발사할 것을 우려한 OKB-1은 1957년 4월에서 5월 사이에 인공위성을 만들어 발사할 것을 제안했다. 이 새 위성은 단순하고 가벼워(100 또는 220lb) 제작이 쉽고 간단한 무선 송신기에 유리한 복잡하고 무거운 과학장비를 쓸 수 있다. 1957년 2월 15일 소련 대신위원회는 개체 PS라는 이름의 이 간단한 위성을 승인했다. 이 버전은 지구 기반 관측자에 의해 위성을 시각적으로 추적할 수 있게 해 지상 기반 수신 정거장에 추적 신호를 전송할 수 있었다. R-7 로켓 2기(8 K71)를 탑재한 PS-1과 PS-2 두 위성의 발사는 R-7이 최소 두 차례의 시험비행을 성공적으로 완료해서 승인됐다.
R-7 로켓은 당초 OKB-1에 따라 대륙간 탄도미사일(ICBM)로 설계됐다. 1954년 5월 20일 소련 공산당 중앙위원회와 소련 각료회의 건설을 결정했다. 이 로켓은 세계에서 가장 강력했습니다. 그것은 수소 폭탄의 탑재량이 얼마나 무거운지 확신할 수 없었기 때문에 과도한 추진력으로 설계되었습니다. R-7은 GRAU (후에 GURVO, 러시아어로 "로켓군 최고책임자"의 약칭) 8 K71. 당시 NATO 소식통에 T-3 또는 M-104, Type A로 알려져 있었다. 특별정찰위원회는 제5 투라 탐 사거리인 제5 투라 탐을 소련 이후 시간에 NIIP-5 또는 GIK-5로 불렀다. 1955년 2월 12일 소비에트 연방 각료회의의 승인을 받았지만 1958년까지는 완성되지 못했다. 실제 부지 건설 작업은 7월 20일 군부대에 의해 시작됐다. 1956년 6월 14일 콜로 레프는 R-7 로켓을 오브젝트 D(Sputnik 3), 32에 적용하기로 결정했고 이는 후에 훨씬 가벼운 오브젝트 PS(Sputnik 1)로 대체될 것이다.
R-7 로켓의 첫 발사(8 K71 No.5) L)는 1957년 5월 15일에 발생했다. 블랙 D 스트랩 온에서 화재가 발생했지만 시동 후 98초까지 부스터가 날아갔으나 스트랩 온에서 이탈하면서 차량은 400km가량 아래로 추락했다. 두 번째 로켓(8 K71 No.6)을 발사하기 위한 세 번째 시도가 6월 10~11일 이뤄졌으나 조립 결함이 발사를 방해했다. 세 번째 R-7 로켓(8 K71 No.7) 발사 실패는 7월 12일 일어났다.[34] 전기합선으로 버니어 엔진이 미사일을 제어할 수 없는 롤에 넣어졌고 발사 33초 만에 모든 스트랩이 분리됐다. R7은 패드에서 약 7km 떨어진 곳에서 추락했다.
모스크바 시간으로 8월 21일에 발사된 네 번째 로켓(8K71 No.8)은 성공적이었다. 로켓 핵은 탄두를 목표 고도와 속도까지 끌어올린 뒤 대기권으로 재진입해 6000km(3700m)를 이동한 뒤 10km(6.2m) 높이에서 분해됐다. 8월 27일 TASS는 장거리 다단계 ICBM 발사 성공에 대한 성명을 발표했다. 9월 7일의 5번째의 R-7 로켓 발사도 성공적이었지만, 대기권 재진입에서도 더미가 파괴되었고, 따라서 군사적 목적을 완전하게 달성하기 위한 재설계가 필요했다. 그러나 이 로켓은 위성 발사에 적합한 것으로 알려졌고 콜로 레프는 국무위원회를 설득해 PS-1과 PS-2 위성을 발사하기 위한 로켓의 군사적 착취 지연을 허용했다.
9월 22일 8K 71PS로 명명된 개량형 R-7 로켓은 증명장에 도착했고 PS-1 발사를 위한 준비가 시작됐다. 군용 R-7 시험 차량과 비교했을 때, 8K 71PS의 질량은 280톤에서 272톤으로 감소했다. PS-1의 길이는 29.167 m(95 ft 8.3 인치), 발사 시의 추력은 3.90 MN(80,000 lbf)이었다.
관측 복합체
PS-1은 제어되도록 설계되지 않아 단지 관찰만 가능했다. 발사장의 초기 데이터는 6개의 별도 관측소에서 수집되어 NII-4에 전보된다. 모스크바(볼 셰보)에 위치한 NII-4는 국방부의 과학연구기관으로서 미사일 개발에 전념했다. 관측소 6개는 발사대에서 1km(0.62m) 떨어진 가장 가까운 곳에 위치한 발사장 주변에 모여 있었다.
그 로켓이 분리된 후, 위성을 추적하기 위해 전국 두 번째로 많은 관측 시설이 세워졌다. 명령-측정 복합체로 불리는 이곳은 NII-4의 조정센터와 인공위성의 지상 궤도를 따라 위치한 7개의 먼 역으로 구성돼 있다. 이 추적소는 투라 탐, 살리샤간, 예니세이스크, 클리 우치, 엘리조보, 크레이프 주 매 카트, 크라스노야르스크 크라이에 위치해 있었다. 방송사들은 레이더, 광학기기, 통신시스템을 갖추고 있었다. 방송국의 데이터는 전신으로 NII-4로 전송되고, NII-4에서는 탄도 전문가가 궤도 파라미터를 계산했다.
관측소는 OKBMEI(모스크바에너지연구소)가 개발한 궤도 측정 시스템 "트라르"를 사용해 R-7 로켓의 핵심 단계에 장착된 트랜스폰더로부터 데이터를 수신해 모니터링했다. 이 데이터는 위성이 2단 로켓에서 분리된 뒤에도 유효했다. 스푸트니크의 위치는 알려진 대로 스푸트니크를 따라간 2단 위치의 자료를 통해 계산된다. 발사 중 로켓 추적은 시각 탐지나 레이더 감지 같은 순수하게 수동적인 수단으로 달성돼야 했다. R-7 시험발사를 통해 추적 카메라는 고도 200㎞(120mi)까지 양호했지만 레이더는 거의 500㎞(310mi)까지 추적할 수 있었다.
소련 밖에서 위성은 여러 나라의 아마추어 무선 사업자에 의해 추적되었다. 이 부스터 로켓은 세계에서 유일하게 레이더를 통하여 그렇게 할 수 있는 조드렐 뱅크 천문대의 라벨 망원경을 사용하여 영국에 의해 위치, 추적된 캐나다의 뉴 브룩 천문대는 스푸트니크 1호를 촬영한 북미 최초의 시설이었다.