Offentlig opfattelse af historien er en forståelig rækkefølge af bemærkelsesværdige begivenheder, der er blevet fastlagt i folks sind siden skolen. I denne forstand er historien om udforskning af USSR en satellit, Gagarins flyvning og en række forskellige automatiske rumstationer, der smelter sammen til et episk, hvoraf de mest slående kapitler er fotos af den anden side af månen, månens rovere og landing på Venus. Vi foreslår at gå ud over denne opfattelse og se på de kendte begivenheder indefra gennem de sovjetiske ingeniørers øjne, der for nøjagtigt 60 år siden skabte den første kommunikationslinje i menneskehedens historie med rumfartøjer, der flyver til Månen. Arkivdokumentet “Kladder til design af systemet til radioovervågning af kredsløbet for objektet” E-1”offentliggøres for første gang, leveret til os af Russian Space Systems Holding (RCS).
Flere generationer af medarbejdere i virksomheden, som tidligere blev kaldt NII-885, satte spor på sine første sider og krævede ikke at ødelægge originalen og opbevare den til historien. Og nu er tiden for dette dokument kommet.
"E-1" er det indeks, der er tildelt af Special Design Bureau nr. 1 (OKB-1) til de stationer, der skulle være de første til at gå til Månen. Sergey Korolev foreslog udforskningsprogrammet til månen i 1957 kort efter lanceringen af den første satellit. Begivenhederne udviklede sig derefter meget hurtigt: mindre end et år efter Sputnik-1 havde Sovjetunionen allerede gjort det første forsøg på at starte apparatet til Månen.
Kun seks måneder gik fra regeringsdekretet om oprettelse af en månestation og en tretrins 8K72-raket baseret på R-7-raketten til det første forsøg på at starte E-1. Forskere og ingeniører arbejdede i et konstant tidspres.
Størrelsen og formen af køretøjerne i E-1-serien svarede til den første jordsatellits. Deres opgave var simpelthen at "komme" til månen og på vej til at indsamle oplysninger om radioaktivitet, magnetfelter og gaskomponenten i interplanetarisk stof. Dette udgjorde flere meget komplekse opgaver på én gang, hvoraf den vigtigste var oprettelsen af en rumraket og udviklingen af dens kontrol over store afstande. Deres løsning skulle give sovjetiske forskere den nødvendige erfaring til yderligere undersøgelse af solsystemets planeter. Entusiasmen var enorm, men fra et teknisk synspunkt i slutningen af 1950'erne syntes denne opgave næsten fantastisk:
"Bestemmelsen af raketbevægelsens parametre og transmission af information fra den til Jorden skal udføres i afstande med to størrelsesordener større end de afstande, som lignende systemer hidtil er blevet udviklet inden for jetteknologi og i andre relaterede områder."
Gå ikke glip af øjeblikket
Salgsfremmende video:
Nøglen og en af de sværeste tekniske opgaver ved denne mission var den rettidige nedlukning af motorerne. Valget af det rigtige drejningsmoment afhang af nøjagtigheden af hastighedsbestemmelsen. En fejl i dens bestemmelse med kun en meter i sekundet afbøjede banen med 250 kilometer. Det var nødvendigt at starte raketten på et veldefineret tidspunkt, meget nøjagtigt styre dens bane og hastighed og give kommandoen til at slukke for motorerne på det rigtige tidspunkt.
Sådan beskriver Boris Chertok det i sin bog "Rockets and People":
“Mulige fejl i det autonome system til slukning af motorer i anden fase - fra integratoren af langsgående accelerationer - overskred de tilladte. Derfor blev det lige fra starten besluttet at bruge radiostyringssystemet til at slukke for motoren ved at måle hastighed og koordinater."
Afkortet reflektor af Krim-ekspeditionen af FIAN.
Den ekstreme kompleksitet af løsningen på dette problem er angivet i udkast til design af E-1 Object Orbit Radio Monitoring System:
"Et sådant komplekst problem kan kun løses på relativt kort tid i kombination med et radiokontrolsystem, som skal sikre i slutningen af den aktive sektion af banen, måling af seks bevægelsesparametre med tilstrækkelig nøjagtighed til at løse problemet med at ramme månen."
Ifølge ingeniørerne var det umuligt at opretholde nøjagtigheden ved at bestemme parametrene for bevægelsen, som oprindeligt var beregnet til, men det skulle have været tilstrækkelig nøjagtighed til at ramme månen. Derudover skulle den luftbårne radioforbindelse sende signaler fra telemetrisystemerne RTS-12A (på den aktive del af banen) og RTS-12B (på den passive del af banen) installeret om bord på E-1.
Forbindelsen med det ukendte
Vanskeligheden ved at oprette et radiolink, som er direkte i dokumentet kaldet af dets udviklere "det svageste led" E-1 ", bestod i fejlen i transmission af signal gennem jordens atmosfære, som påvirkede bestemmelsen af objektets koordinater og hastighed. Dette problem er stadig relevant, især for satellitnavigationssystemer, og i slutningen af 1950'erne var løsningen lige ved at komme i gang.
Modellen af den automatiske interplanetariske station "Luna-3", der blev lanceret den 4. oktober 1959 og for første gang transmitteret til Jorden et billede af den anden side af Månen.
Men tingene blev endnu værre, da de nærmede sig månen. Hvis virkningerne af indflydelsen af jordens atmosfære og magnetfelt på radiobølger i det mindste var kendt, så vidste ingen, hvad de kunne forvente af månen:
"Når objektet" E-1 "passerer i området med umiddelbar nærhed til Månen, kan der opstå yderligere fejl i radiomålinger af dens koordinater og hastighed på grund af Månens ionosfære, hvis eksistens skal antages."
Det første overbevisende bevis for eksistensen af ionosfæren omkring Månen blev leveret i 1970'erne af det sovjetiske rumfartøj Luna 19 og Luna 22.
Sammensætningen af månens jord var kendt næsten:
”Ved beregning af værdierne for reflektionskoefficienten og forstærkning i retning af den sonderende radiosender på grund af uregelmæssighederne på månens overflade, er det nødvendigt at kende den kemiske sammensætning og struktur af månens overflade. I litteraturen er den mest almindelige opfattelse, at månens overflade er solide vulkanske klipper, der svarer til jordens sammensætning, der er dækket med et støvlag, der er omkring flere millimeter tykt. En eksperimentel test af en sådan struktur blev udført under jordbundsforhold."
Kontakt
For at udføre E-1-missionen var det nødvendigt at opretholde radiokommunikation med apparatet i en afstand på hundreder af tusinder af kilometer. Dette krævede kraftige jordbaserede transmitterende og modtagende antenner med et effektivt areal på mindst 400 kvadratmeter. Der var ingen antenner specielt oprettet til sådanne formål, endsige kommunikationssystemer på det tidspunkt, og sovjetiske forskere improviserede. Til at begynde med måtte jeg indrømme, at det udstyr, som jeg gerne vil have til at udføre opgaven, ikke er og ikke vil være:
”En parabolreflektor med en diameter på mindst 30 meter har et så effektivt område. I øjeblikket har vi ikke betjeningsantenner med sådanne parametre. Det er også umuligt at udvikle og fremstille sådanne antenner og især roterende enheder i azimut og højde for dem inden for de tidsrammer, der er fastsat til E-1-anlægget. I denne henseende er det nødvendigt at finde en kompromis teknisk løsning. På nuværende tidspunkt producerer den indenlandske industri ikke roterende enheder, der tillader rotation af 12 med 12 antenner i azimut og højde. Derfor tilrådes det med en begrænset periode til udvikling og fremstilling af jordbaserede antenner at bruge roterende enheder fra fangede "Big Würzburg" eller SCR-627 radarstationer ".
Parabolreflektor med en diameter på 7,5 meter fra den indfangede "Greater Würzburg" -radar.
"Greater Würzburg" - kampflyvejledningsstationer, som sammen med et komplet sæt designdokumentation blev taget ud af sovjetiske specialister fra Tyskland. Amerikansk radar SCR-627 med en kapacitet på 225 kilowatt blev leveret til Sovjetunionen under Lend-Lease under den store patriotiske krig. Begge disse antenner krævede betydelige forbedringer.
Samtidig blev et meget vigtigt spørgsmål for det nordlige land løst med placeringen af et nyt kompleks. Det var nødvendigt at vælge det punkt med objektets maksimale højde "E-1" over horisonten. Den sydlige del af Sovjetunionens europæiske territorium var egnet til dette krav. Krim-ekspeditionen af FIAN i byen Simeiz blev valgt. Der var allerede to reflektorer med et effektivt areal på henholdsvis 70 og 120 kvadratmeter, og der var en parabolreflektor fra den fangede Big Würzburg-radar, på den roterende enhed, hvor det var muligt at sætte en ny antenne (antennen installeret på den med en diameter på 7 meter blev anset for utilstrækkelig):
Installationsdiagrammer for jordstationen til modtagelse og transmission af information til "E-1".
”Den reelle mulighed for at bruge færdige radioastronomiantenneenheder fra det fysiske institut for videnskabsakademiet i området Simeiz (Krim) med nogle ændringer gør det muligt at placere et målepunkt der. I dette tilfælde overvåger radiomidler tre sektioner af den passive del af banen: begyndelsen - ifølge radiostyringssystemet, den midterste - 12 + 200 tusind kilometer og slutningen - 320 + 400 tusind kilometer i henhold til målingerne af radioovervågningssystemet. Udstyret til måling af rækkevidde, hastighed og telemetri, hvis antenner er oprettet på basis af roterende enheder som "Big Würzburg" og SCR-627, vil blive placeret på Koshka-bjerget."
Den modtagende del af jordudstyret skulle monteres permanent, og den transmitterende del skulle placeres på chassiset på en ZIL-151 bil.
Installationsdiagrammer for jordstationen til modtagelse og transmission af information til "E-1". Den modtagende og optagende del af jordudstyret blev monteret permanent, og de transmitterende enheder - på chassiset på en ZIL-151 bil.
Så i Sovjetunionen dukkede det første kommunikationspunkt i menneskehedens historie op med en interplanetarisk rumstation, som var den vigtigste indtil oprettelsen af et nyt rumkommunikationscenter nær Evpatoria. I Simeiz lærte de om faldet på det første menneskeskabte apparat på månen og modtog det første foto af den anden side af månen.
Nå månen Den første "måne", som deres skabere kaldte "E-1", havde ikke engang navne, kun et indeks. Kun to af de syv køretøjer er blevet tildelt en plads i historien, dem der formåede at nå Månen. Luna-1 (det fjerde forsøg på at starte E-1) fandt sted 6.000 kilometer fra Månen. Ved udstedelsen af kommandoen om at afbryde motoren i det tredje trin (blok "E"), der blev udstedt fra Jorden, blev tidspunktet for signalpassage fra kommandoposten til stationen ikke taget i betragtning.
Rotationsanordning af typen "627" med et 10x6 meter in-phase bælte installeret på.
Ikke desto mindre var det en stor succes for Sovjetunionen, der blev fejret over hele verden, men skaberne af radiolinjen var utilfredse: radiostyringen fungerede ikke perfekt og ramte ikke månen. Hvad der skete blev perfekt beskrevet af Boris Chertok:
”Men radioholdet var sent! Derefter fandt vi selvfølgelig ud af, at jordradiokontrolstationerne - RUE'er - var skylden. Den tredje fase, sammen med månecontaineren og vimplen, ramte ikke månen, missen var 6.000 kilometer - omkring halvanden gange måndiameteren. Raketten trådte ind i sin uafhængige bane omkring Solen, blev en satellit og blev verdens første kunstige planet i solsystemet. Lanceringen i januar var en meget god øvelse og træning for os alle. Arbejdet i tredje fase blev testet fuldt ud for første gang. Det viste sig at være meget nyttigt at kontrollere radiokommunikationssystemet, modtage containerens telemetri, behandle resultaterne af den operationelle bestemmelse af dets koordinater, etablere interaktionen mellem komplekset af måleinstrumenter, kredsløbskontroltjenesten og computercentre. Alt udstyr ombord fungerede godt."
Afkortet parabolreflektor fra FIAN Krim-ekspeditionen.
Dataene transmitteret fra enheden gjorde det muligt at fastslå fraværet af et magnetfelt på Månen, strålingsniveauet blev målt, og solvindens parametre blev undersøgt. Det indbyggede radiokompleks sendte signaler til jorden op til en afstand på mere end 500 tusind kilometer og blev kun tavse, når batterierne var helt tomme: 62 timer efter lanceringen, på trods af at de kun var designet i 40 timer.
Dette var dog ikke en fuldstændig succes. Sovjetunionens ledelse krævede, at den første, før amerikanerne, kom til månens overflade. Dette blev opnået i det mest passende politiske øjeblik til dette - under Khrushchevs besøg i USA i september 1959.
Dette tilfældighed var dog snarere en ulykke. I alt lancerede Sovjetunionen i løbet af året før seks stationer mod månen. I fire tilfælde opstod der ulykker i de første fem minutter af flyvningen til affyringsbilen.
Enheden "Luna-2".
En anden lancering fandt ikke sted på grund af fjernelsen af et defekt bærerakett fra affyringsrampen. Men i september var starten vellykket og på nøjagtigt det aftalte tidspunkt (kun 1 sekund senere end planlagt). Alle systemer fungerede perfekt, og kl. 14:02:24 den 14. september blev alle signaler ved stationen i Simeiz og ved telemetristationerne i Baikonur brat afskåret - Luna-2 styrtede ned i jordens satellit.
* * *
Vi inviterer dig til at bladre gennem den elektroniske version af dokumentet og føle ånden hos sovjetiske ingeniører fra midten af det sidste århundrede, der med meget mindre ressourcer og kapaciteter end deres amerikanske kolleger var i stand til at vinde den første del af månens løb.
Forfatter: Vladimir Koryagin
