«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2006 № 05 (5)

Первый Спутник стал подарком судьбы для высшего партийного руководства страны. Но его запуск явился, прежде всего, негласным триумфом Королёвской «семерки», поскольку по конструкции и составу оборудования он был предельно прост. Его и назвали ПС — «Простейший спутник». Но этот «Простейший, первый» изготовить и вывести на орбиту было далеко не просто: не было аналогов, не было опыта.

Спутник представлял собой герметичный контейнер диаметром 580 мм и массой 86,3 кг. Его корпус состоял из двух полусферических оболочек из алюминиевого сплава, соединенных между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивало резиновое кольцо из вакуумной резины прямоугольного сечения, закладываемое в кольцевую канавку в одном из двух стыковочных шпангоутов.

К верхней полуоболочке через изоляторы крепились две антенны, каждая из двух штырей длиной 2,4 и 2,9 метра. При установке спутника на ракете штыри укладывались и крепились восемью зацепами. После отделения ПС-1 от блока А пружинный механизм разводил штыри антенн под углом 350° к продольной оси контейнера. Угол был определен из условия обеспечения наилучшей диаграммы направленности антенной системы.

Внутренняя полость спутника после окончательной сборки через специальный клапан заполнялась сухим азотом.

На борту спутника не было каких-либо научных приборов. Внутри его были размещены:

— Блок источников тока (массой 51 кг) из трех батарей серебряно-цинковых аккумуляторов: две — для электроснабжения радиопередающего устройства, третья — для системы терморегулирования.

Источники питания, созданные в Институте источников тока под руководством Н.С. Л и Доренко, были рассчитаны на беспрерывную работу в течение двух недель.

— Два радиопередатчика (масса 3,5 кг), непрерывно излучающие радиосигналы каждый на своей частоте (20,005 и 40,002 МГц) в виде телеграфных посылок длительностью 0,3 с, с паузой такой же длительности. Мощности передатчиков обеспечивали уверенный прием радиосигналов радиолюбителями.

— Вентилятор, термореле и воздуховод системы терморегулирования, необходимой для поддержания устойчивого теплового режима аппаратуры. При 36 °C срабатывало термореле, и вентилятор начинал перемешивать газообразный азот, составляющий атмосферу внутри спутника. За счет этого происходил теплообмен между оборудованием и оболочкой спутника, внешняя поверхность которого выбиралась из условия обеспечения требуемых характеристик поглощения солнечной радиации. При падении температуры внутри спутника до 20 °C вентилятор выключался.

Коммутирующее устройство электроавтоматики, предназначенное для включения электропитания приборов после отделения ИСЗ от ракеты-носителя.

— Датчики температуры и давления.

На участке выведения спутник для предохранения от аэродинамических и тепловых воздействий находился под коническим обтекателем с углом при вершине 480 и высотой 80 см. Стержни антенн были прижаты к наружной поверхности конического переходника PH приливами обтекателя, выходя на поверхность переходника. Обтекатель и ПС-1 отбрасывались одновременно пружинным толкателем после окончания активного участка.

Единственным радиосредством определения траектории спутника оказались радиопеленгаторы ВВС и некоторых других ведомств, с низкой точностью оценивающие азимут на ИСЗ по сигналам его передатчиков.

Из-за малой величины отражающей поверхности возможность засечки ПС-1 в режиме полета вокруг Земли отсутствовала. Спутник наблюдался на небе как объект 6-й звездной величины, вторая ступень ракеты — 1-ой.

Визуально отслеживать перемещение объекта 6-й звездной величины было практически невозможно. Оптические средства полигона обеспечивали дальность наблюдения примерно до 100 км, а высота орбиты спутника превышала 200 км.

В связи с этим было принято решение определять факт выхода на орбиту по прохождению команды на выключение двигателя в заданном временном интервале (фиксировалась с помощью системы «Трал» полигона), а также по включению радиомаяка ПС-1 после его отделения. На орбитальном участке траекторные измерения вели оптические обсерватории АН и радиопеленгаторы.

Радиопередатчики спутника работали три недели. Они вращались вокруг Земли на больших высотах, в весьма разреженных слоях атмосферы. Но наличие даже малых сил сопротивления вызывало изменение их орбит. Период обращения спутника в начале полета уменьшался за сутки (за 15 оборотов вокруг Земли) приблизительно на 1,8 секунды.

4 января 1958 года ПС-1 вошел в плотные слои атмосферы и прекратил свое существование, а попросту — сгорел, совершив около 1400 оборотов вокруг Земли за 92 суток.

Центральный блок «семерки» тормозился атмосферой более энергично: ступень вошла в плотные слои атмосферы 1 декабря 1957 года, совершив 82 оборота вокруг Земли.

Подтвердилось полное сгорание конструкции, как центрального блока ракеты, так и спутника.