Спутник-3 ( русский : Спутник-3 , Satellite 3) — советский спутник, запущенный 15 мая 1958 года с космодрома Байконур с помощью модифицированной МБР Р-7/СС-6 . Научный спутник нёс большой набор приборов для геофизических исследований верхних слоев атмосферы и ближнего космоса .
«Спутник-3» был единственным советским спутником, запущенным в 1958 году. Как и его американский аналог «Авангард-1» , «Спутник-3» вышел на орбиту во время Международного геофизического года . [1]
30 января 1956 года Совет Министров СССР одобрил проект запуска искусственного спутника Земли с использованием ракеты Р-7 . [2] Названный «Объект Д», он должен был стать пятым типом полезной нагрузки, созданной для межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 , также известной по своему обозначению ГУРВО как 8К71. [3] [4] [5] Первоначальный план предусматривал сложную лабораторию, ограниченную 1000–1400 кг, из которых 200–300 кг должны были быть научными приборами. [2] Он должен был быть запущен в Международный геофизический год как первый спутник Советского Союза, но в итоге стал третьим из-за проблем с разработкой обширных научных экспериментов и их телеметрической системы. [6] [7] Несмотря на более ранние работы, проделанные Михаилом Тихонравовым , большая часть конструкции спутника не имела прецедентов. Создание и использование герметичного оборудования, систем дальней связи, автоматизированных коммутаторов и металлической конструкции для работы на околоземной орбите были неизведанными территориями. [2] К июлю 1956 года ОКБ-1 завершило эскизный проект, [4] [5] но модификации Р-7 для запуска спутника были готовы до того, как был закончен Объект D. Обеспокоенный перспективой запуска спутника Соединенными Штатами раньше него, Сергей Королев решил, что относительно простой «Простейший Спутник-1» («Простой Спутник 1», или ПС-1) , также известный как Спутник 1 , будет первым спутником, который будет запущен вместо него. Спутник 2 (ПС-2) также был готов и поэтому запущен раньше Объекта D.
Спутник-3 был запущен с помощью модифицированной ракеты Р-7 «Семерка», разработанной для запуска спутников, Спутник 8А91. [8]
8A91 была переходной конструкцией между первоначальной испытательной моделью 8K71 R-7 и рабочей 8K74, которая еще не летала. Улучшения в производственных процессах были использованы для уменьшения калибра перегородок в топливных баках и снижения веса. Двигатели были немного более мощными, а изменения в массе привели к изменениям в плане полета — основная ступень должна была быть дросселирована, а дополнительные элементы — на 25% перед их сбросом. Межступенчатая секция заменила отсек радиооборудования в верхней части ускорителя, сюда же был перемещен и блок телеметрии.
Запуск был запланирован на 20 апреля, но технические задержки означали, что потребовалось еще несколько дней. 27 апреля ускоритель 8A91 поднялся с LC-1, и все выглядело нормально в течение более чем минуты после запуска. Около 1+1 ⁄ 2 минуты, все пошло наперекосяк. Прицепные ускорители оторвались от ядра, и вся ракета-носитель рухнула на землю в 224 км (139 миль) по дальности. Наземные команды, отслеживающие данные радиолокационного слежения от ускорителя, заметили изменение угла траектории на отрицательные числа, за которым последовала полная потеря сигнала. Последний полученный пакет данных показал, что ускоритель пролетел всего 227 километров на момент потери сигнала.
Данные телеметрии показали, что аномальные вибрации начали влиять на ускоритель в T+90 секунд, а разрушение транспортного средства произошло через семь секунд. Поисковый самолет обнаружил место удара. Было неясно, что вызвало вибрации, но было принято решение продолжить работу с резервным ускорителем и спутником. Двигатели будут сброшены в T+85 секунд в надежде снизить структурные нагрузки. Поскольку ускоритель не имел достаточного количества приборов для определения источника вибраций, которые в конечном итоге оказались явлением, вызванным опорожнением топливных баков, это в конечном итоге стало повторяющейся проблемой при запусках лунных зондов позднее в этом году.
Спутник отделился от ракеты-носителя и был извлечен из места крушения практически неповрежденным. Его доставили обратно на космодром Байконур для ремонта, но короткое замыкание вызвало пожар внутри отсека электроники, и его нельзя было использовать повторно.
Резервный ускоритель и спутник были успешно запущены утром 15 мая, специально выбранного в годовщину первого полета Р-7. С другой стороны, данные телеметрии показали, что вибрация снова повлияла на ракету-носитель, и она была близка к тому, чтобы разделить судьбу своего предшественника.
Хотя ни один советский спутник не был на орбите с момента окончания Спутника-2 в апреле 1958 года, Спутник-3 весил примерно в 100 раз больше, чем самый тяжелый из трех активных американских спутников, и превосходил их совокупные возможности по передаче научных данных. [9] Это был автоматический научный лабораторный космический корабль. Он имел коническую форму, был 3,57 м (11,7 фута) в длину и 1,73 м (5,68 фута) в ширину у основания. Спутник весил 1327 кг (1,46 тонны) и нес двенадцать научных приборов. После 692 дней на орбите и завершения тысяч витков Спутник-3 вернулся в атмосферу и сгорел 6 апреля 1960 года. [10] Он работал на серебряно-цинковых батареях и кремниевых солнечных элементах, которые работали примерно 6 недель. [11] [12]
Спутник-3 включал двенадцать научных приборов, которые предоставляли данные о давлении и составе верхней атмосферы , концентрации заряженных частиц , фотонах в космических лучах , тяжелых ядрах в космических лучах, магнитных и электростатических полях и метеорных частицах. [10] Бортовой магнитофон Tral-D, предназначенный для хранения данных для последующей передачи на Землю, вышел из строя, ограничив данные тем, что можно было собрать, пока спутник был непосредственно виден с наземных станций. Из-за этого сбоя Спутник-3 не смог составить карту радиационного пояса Ван Аллена . [13] [14]
