Спутник-1 пробыл на орбите 92 дня, успев совершить за это время 1440 полных оборотов вокруг земного шара. В течение двух недель после запуска он транслировал радиосигналы, которые принимали радиолюбители всего мира. Сообщения о его перемещениях повсеместно передавались по радио, так что все желающие могли увидеть движущуюся точку в небе. 4 января 1958 г. аппарат вошел в плотные слои атмосферы и сгорел, как и было предусмотрено, из-за трения о воздух.
Схема первого искусственного спутника Земли
Новость о спутнике, выведенном на околоземную орбиту советскими учеными, мгновенно облетела весь мир, вызвав небывалый ажиотаж.
Для американских ракетостроителей это было поражением, ведь между учеными СССР и США велось негласное соревнование за первенство в освоении космоса. Работы по подготовке к запуску спутника, которые велись с 1954 г., заканчивались в режиме аврала, возможно, именно поэтому запуск, состоявшийся в декабре 1957 г., закончился взрывом ракеты сразу после старта. Попытка, завершившаяся успехом, состоялась в США только в феврале 1958 г.
Спутник-1 не был оснащен сложной аппаратурой, тем не менее с его помощью ученым удалось получить немало данных. Радиоволны, которые он излучал, позволили исследовать верхние слои атмосферы, которые до этого были недоступны. Плотность ионосферы удалось подтвердить экспериментально, по торможению спутника. Кроме того, конструкторы смогли проверить технические идеи и расчеты, связанные с запуском и полетом. Но главное его значение было в том, что человечество преодолело силу притяжения и заглянуло за горизонт земной атмосферы, в космос.
2.4. Юрий Гагарин: человек впервые на орбите
Через месяц после запуска первого искусственного спутника Земли был запущен Спутник-2, с собакой Лайкой на борту. Технологии безопасного спуска с орбиты на землю тогда еще не были разработаны, и собака погибла от перегрева. Спутник был оборудован телеметрической системой, и ученым удалось получить достаточное количество информации о состоянии живого существа при стартовых перегрузках и на орбите, в невесомости. Эти данные позволили сделать однозначный вывод: полет человека в космос возможен после соответствующей подготовки. Но до того, как это случилось, в космонавтике произошло несколько значительных событий.
В мае 1958 г. на орбиту был выведен третий по счету искусственный спутник. Он отличался от своих предшественников и внешним видом, и оснащением. Вес спутника составил 1300 кг, он был конической формы с основанием почти два метра в диаметре и высотой около четырех метров. Это был не просто передатчик, а космический аппарат, близкий к тем, что запускаются в наше время. Объем спутника позволил ученым загрузить его приборами для изучения состава верхних слоев атмосферы, электростатического и магнитного полей, солнечного излучения, космических лучей и заряженных частиц.
После этого ученых заинтересовала Луна: были созданы и запущены в космос несколько межпланетных станций для изучения естественного спутника Земли. Не все попытки увенчались успехом, но все же в октябре 1959 г. «Луна-3» сфотографировала обратную сторону Луны, а за месяц до этого «Луна-2» доставила на ее поверхность вымпел с гербом СССР.
В том же 1959 г. была начата активная подготовка к пилотируемому космическому полету. Нужно отметить, что цель, поставленная перед конструкторами, – осуществить запуск космического корабля с пилотом на борту как можно быстрее – была не только научной, но и политической. Нужно было обогнать США, где тоже существовала космическая программа и велась подготовка к полету человека в космос.
Американские конструкторы подходили к решению проблемы иначе, чем советские. Они строили ракету, способную совершить «прыжок» в космос, в то время как советский космический аппарат планировалось запустить на орбиту, как искусственный спутник. Первые, пока еще беспилотные, корабли-спутники были готовы к испытаниям летом 1960 г. Сначала был запущен «черновой вариант» корабля без части аппаратуры и возможности вернуться на Землю – конструкторы изучали работу основных систем и возможные недочеты. Следующий корабль должен был, впервые в космической истории, вернуться обратно. Попытка была неудачной. Наконец, в августе 1960 г. «Спутник-5» благополучно вышел за пределы атмосферы, совершил виток вокруг Земли и приземлился в заданном квадрате. Уникальность этого полета заключалась еще и в том, что на его борту были живые существа – собаки Белка и Стрелка. Им посчастливилось побывать в космосе и целыми и невредимыми вернуться домой.
Казалось бы, полет человека не за горами, но конструкторам предстояло преодолеть еще немало трудностей. Следующие два полета были в разной степени неудачными – один закончился взрывом, второй завершился раньше времени из-за отказа одной из ступеней ракеты. После этого был сделан перерыв в испытаниях на два месяца, и конструкторы во главе с Сергеем Королевым постарались устранить все слабые места.
Параллельно со строительством ракеты велась подготовка космонавтов. Первый космический отряд состоял из двадцати человек, отобранных из тысяч претендентов, которые, впрочем, сами точно не знали, куда их отбирают: проект был сверхсекретным. Все они были летчиками, имели железное здоровье и прекрасную физическую подготовку. Но и им было непросто выдержать предполетную подготовку, включающую многократные перегрузки в центрифуге, испытания на катапультах, в барокамерах, на сложных тренажерах. Создавались условия, по экстремальности превышающие реальные условия полета, чтобы космонавты были готовы к внештатным ситуациям. И такие ситуации впоследствии пришлось пережить многим из них.
Начало 1961 г. было удачным. Два очередных «Спутника» с манекеном и собаками на борту совершили удачный выход в космос и безопасное приземление. В начале апреля было принято судьбоносное решение: «Выполнить одновитковый полет вокруг Земли на высоте 180–230 километров, продолжительностью 1 час 30 минут с посадкой в заданном районе. Цель полета – проверить возможность пребывания человека в космосе на специально оборудованном корабле, проверить оборудование корабля в полете, проверить связь корабля с Землей, убедиться в надежности средств приземления корабля и космонавта».
К тому времени из отряда космонавтов были отобраны два основных претендента – Юрий Гагарин в качестве основного пилота и Герман Титов как дублер. Оба рвались в бой, несмотря на то что уверенности в благополучном исходе ни у кого не было. Если бы не соревнование с американцами, можно было бы не торопиться со стартом, провести дополнительные испытания, доработать тормозную систему корабля, вызывавшую опасения, усовершенствовать установку системы аварийного спасения при взлете и систему мягкой посадки. Полет должен был продлиться полтора часа, но в случае отказа системы торможения он растянулся бы как минимум на семь суток, пока корабль не замедлил бы движение в верхних слоях атмосферы. Поэтому запасы пищи и воды были сделаны на десять дней.
Управление космическим кораблем «Восток-1» осуществлялось автоматически, задачей космонавта было вести наблюдение за своим состоянием и происходящим вокруг, делать записи и передавать сообщения на орбиту. На экстренный случай существовало и ручное управление. Чтобы получить к нему доступ, космонавт должен был вскрыть запечатанный конверт и ввести в систему записанный там код. В то время психологи не были уверены в том, что человек, оказавшись в космосе, сможет сохранить рассудок. Если бы космонавт сошел с ума, он бы не смог раскодировать систему и навредить кораблю.
