Первый в истории искусственный спутник Земли создан в Советском Союзе и запущен на орбиту 4 октября 1957 г. Эту дату считают началом космической эры человечества. Сателлит получил обозначение «ПС-1» («Простейший спутник-1») и был выведен в космос с полигона Министерства обороны СССР «Тюра-Там», впоследствии ставшим космодромом «Байконур». Ракета-носитель создавалась на основе межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7» и обозначалась как 8К71ПС «Спутник».
Полет первого спутника длился 92 дня, за которые он совершил 1440 витков вокруг Земли. Период обращения ПС-1 составлял около 96 минут. Ученые рассчитывали, что аккумуляторы смогут питать радиопередающее устройство 2 недели, но передатчики проработали 21 день. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник постепенно замедлялся, сошел с орбиты и сгорел в плотных слоях атмосферы 4 января 1958 г. Сферическая орбита движения максимально приближалась к поверхности Земли на 228 км и удалялась от нее на 947 км. Спутник двигался по ней со скоростью 8 км/с.
«Спутник-1» был достаточно маленьким и представлял собой шар диаметром 58 см весом 83,6 кг. Для сравнения, современные спутники Земли достигают размера несколько десятков метров и весят до 20 т. Корпус ПС-1 состоял из двух алюминиево-магниевых полусфер, соединенных 36 шпильками. Снаружи располагались крест-накрест две радиоантенны, направленные назад. Каждая состояла из двух штырей: КВ-антенна длиной 2,9 м и УКВ-антенна длиной 2,4 м. На спутнике не было научной аппаратуры, но наблюдение за его движением с Земли позволило получить множество данных, важных для развития космонавтики. Например, выяснили, что на орбитальных высотах атмосфера гораздо плотнее прежних расчётных значений. А это оказалось значимым для расчётов траекторий движения космических аппаратов.
Радиопередатчик спутника выдавал короткие импульсы на двух длинах волн - 20,005 и 40,002 МГц. Звуки спутника в виде «бип-бип-бип» длительностью сигналов 0,3 с могли слышать радиолюбители и ученые по всему миру. Эти сигналы дали возможность изучить прохождение радиоволн через верхние слои ионосферы Земли. Внутри спутника кроме передатчика находились батарея, вентилятор с термореле и аппаратурой управления температурой, датчики температуры и давления, а также монтажные провода. Охлаждение включалось при повышении температуры внутри корпуса до 30 °С и выключалось при температуре 20 °С. Самым тяжелым элементом «начинки» были серебряно-цинковые аккумуляторы, создававшие рабочее напряжение 1,55 В: их вес составил около 50 кг, из которого 10 кг приходилось на серебро.
Запуск первого искусственного спутника Земли осуществлялся двухступенчатой ракетой Р-7, испытания которой проводились в 1957 г. Она имела 12 тягово-рулевых двигателей. Три первых ракеты стартовали неудачно, и успешный запуск состоялся только 21 августа 1957 г. Ракету перевезли на полигон, где в нее поместили спутник. 4 октября в 22 часа 28 минут по московскому времени был совершен успешный запуск. Примерно через 5 минут центральный блок (вторая ступень) весом 7,5 т был выведен на эллиптическую околоземную орбиту. Еще через 5 минут произошел сброс защитного головного обтекателя. ПС-1 отделился от ракеты и подал «голос». Позывные «бип-бип» были слышны на полигоне еще 2 минуты, после чего спутник ушел за горизонт.
Сам спутник ввиду малых размеров нельзя было увидеть невооруженным глазом, однако крохотную яркую «звездочку», перемещавшуюся по небу, можно было разглядеть в мощный бинокль. Это была вторая ступень ракеты длиной 26 м, которая следовала по той же орбите, что и ПС-1. Она совершила всего 822 оборота вокруг Земли и сгорела в плотных слоях атмосферы раньше спутника, 1 декабря 1957 г.
Над созданием первого спутника Земли трудилась группа ученых во главе с основоположником советской космонавтики С.П. Королевым (1906-1966), в которую входили М.В. Келдыш, М.С. Рязанский, М.К. Тихонравов и другие. Сам спутник собирали в подмосковном городе Ступино. Было принято решение выбрать такие частоты для передачи радиосигнала спутника, чтобы его могли без труда услышать обычные радиолюбители по всему миру без дополнительного оборудования. Кроме того, излучение радиосигналов на двух частотах позволило изучить распространение радиоволн в ионосфере и оценить эффект Доплера. В дальнейшем полученные результаты первых исследований использовались при сооружении «всемирной паутины» сети Интернет и обеспечении работы GPS-навигаторов.
Фактически разработка первой советской ракеты-носителя велась с 1921 по 1947 гг. В ней принимали участие десятки советских ученых и конструкторов. Изделие М1-ПС «Союз» представляло собой МБР Р-7, адаптированную под спутник: массивная головная часть была облегчена, сняты лишние системы телеметрии и радиоуправления, благодаря чему ракета стала легче на 7 тонн. Советским ученым удалось выполнить главную цель запуска: доказать возможность существования искусственного спутника Земли, способного находиться на орбите длительное время и выполнять поставленную задачу.
Настольная медаль и значки в честь спутника
Запуск первого спутника имел огромное политическое значение. Он развеял миф о технической и научной отсталости Советского Союза, в первую очередь, в сравнении с США. Американцам удалось запустить свой спутник «Эксплорер-1» массой всего 13,4 кг только 1 февраля 1958 г. Причем его разработкой занималась команда создателя ФАУ Вернера фон Брауна. Немецкий конструктор сдался американцам в плен в апреле 1945 г. и с этого времени занимался осуществлением космической программы США. Считается, что запуск советского спутника ПС-1 дал толчок к развитию интернета, а в языки многих народов мира надолго вошло русское слово «sputnik».
Почтовые марки, посвященные спутнику
«Спутник-1» стал элементом герба города Калуги, признанного колыбелью советской космонавтики. В мире филателии было выпущено множество конвертов и почтовых марок с изображением ПС-1. В честь запуска в СССР первого искусственного спутника земли в 1958 г. была выпущена юбилейная настольная медаль, его изображение помещалось на значки. Коллекционерам доступна сувенирная латунная медаль с цветным эмалевым покрытием «За освоение космоса. Запуск первого спутника Земли».
Юбилейная монета и медаль в честь первого спутника Земли
В 2017 г. в Приднестровье тиражом 50 тыс. штук вышла стальная памятная монета номиналом 1 рубль «60 лет запуску первого искусственного спутника Земли». Полувековой юбилей запуска первого искусственного спутника Земли отмечено в 2007 г. выпуском в обращение трёхрублёвой монеты Банка России из серебра. Тогда же серебряную памятную монету «50 лет запуска спутника» номиналом 1 австралийский доллар отчеканили и Острова Кука.
Памятная монета Островов Кука
