Вторая половина XX века — эпоха, когда человечество впервые осмелилось взглянуть за пределы Земли. Начало космической гонки было стремительным. 4 октября 1957 года Советский Союз запустил первый искусственный спутник Земли — легендарный «Спутник-1». Уже 31 января 1958-го спутник запустило и США.
Спутник-1 (слева) и Эксплорер-1 (справа) / Оформление: PogodaSolnce; Фото: NASA
Исследователь
1 февраля 1958-го (или вечером 31 января по восточному времени) США готовились совершить свой первый успешный космический запуск. После триумфа советского «Спутника-1» американские учёные горели желанием показать себя и своё новое космическое устройство.
Первая попытка США — проект «Авангард» — завершилась не так, как ожидалось. При запуске, в декабре 1957 года, ракета взорвалась на старте. Уже в январе 1958 года, президент США Дуайт Эйзенхауэр дал «зелёный свет» программе «Эксплорер», которая, как ожидалось, наконец исправит промахи «Авангарда».
Научной частью проекта занималась Лаборатория реактивного движения (JPL) при Калифорнийском технологическом институте. Ракету для запуска дали на разработку Армейскому агентству баллистических ракет (ABMA) под руководством немецкого инженера Вернера фон Брауна.
«Эксплорер-1», а также генерал-майор Джон Медарис, Вальтер Хойссерман, инженер Вернер фон Браун и Эрнст Штулингер в 1958 году / US Army Aviation and Missile Command
На создание спутника и модификацию ракеты у команды ушло 84 дня.
Технология
Для запуска «Эксплорера-1» должна была использоваться ракета-носитель «Юнона-1», созданная на базе баллистической ракеты «Юпитер-С». Сам спутник разрабатывался в небольших габаритах, и вышел весом всего 13,97 кг. При этом он вмещал в себе:
Счётчик Гейгера для измерения космической радиации
Датчики температуры
Датчики метеорных частиц (акустические детекторы и детектор проволочной сетки)
Передатчики мощностью 60 и 10 милливатт
Все приборы были спроектированы с учётом экономии места и веса. Электронная начинка спутника базировалась на транзисторах, а энергия поступала от ртутных батарей, которые занимали 40 % массы полезной нагрузки.
Открытие
31 января 1958 года в 22:48 по местному времени «Юнона-1», как и планировалось, взлетела с мыса Канаверал. И так «Эксплорер-1» вышел на орбиту. Его маршрут простирался от 358 км над Землёй в самой низкой точке до 2550 км в самой высокой.
Запуск «Эксплорера-1» / НАСА
С помощью счётчика Гейгера, установленного на борту, учёные сделали одно из важнейших открытий того времени.
Счётчик показывал, что в некоторых точках орбиты уровень радиации резко возрастал, а в других — полностью исчезал. Эти наблюдения привели к открытию радиационных поясов Земли, которые теперь известны как пояса Ван Аллена — в честь руководителя научной программы миссии Джеймса Ван Аллена. В дальнейшем эта информация стала ключевой для создания защиты космических аппаратов от радиации.
Помимо этого, «Эксплорер-1» удачно собирал данные о космической пыли. Их анализ дал понимание об окружающей Землю среде и того, как стоит создавать будущие космические аппараты.
«Эксплорер-1» прекратил передачу данных уже через четыре месяца, а в 1970 году вошёл в атмосферу и сгорел. После него программа спутников продолжилась: в течение того же 1958 года было предпринято ещё четыре попытки запустить спутники серии «Эксплорер», из которых успешно завершились две — «Эксплорер-3» и «Эксплорер-4».
Отличие от «Спутника 1»
Не последнее, что бросается в глаза при анализе двух спутников, — их разница в весе. «Спутник» весил почти на 70 кг больше, при этом диаметр его «сферы» был 58 см, в то время как диаметр конструкции «Эксплорера» — 15 см (при длине 2 метра).
Кроме этого, на борту «Спутника» ещё не было многих научных приборов, кроме термодатчиков и передатчиков. Тем не менее, именно «Спутник-1» впервые показал, что человечество готово двигаться дальше в космос и открывать новое.
Для нас, учёных страны социализма, запуск спутника — двойной праздник: это праздник рождения новой эры в завоевании человечеством природы — космической эры существования человечества — и это праздник мужественной зрелости советской науки
(журнал «Наука и жизнь», № 11, 1957, с. 30 / А. Н. Несмеянов)
Это интересно!
Запуск первых искусственных спутников Земли, советского «Спутника-1» и американского «Эксплорера-1», стал частью масштабного научного проекта — Международного геофизического года (МГГ). Этот проект, проходивший с июля 1957 года по декабрь 1958 года, объединил усилия учёных из 67 стран мира. Его цель заключалась в изучении планеты Земля и окружающего её космического пространства.
Изучение радиационных поясов Ван Аллена продолжается по сей день. Кроме NASA, этим занимается Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA), а также CERES (Compact Radiation Belt Explorer). Как отметил Шрикант Канекал, ведущий научный сотрудник миссии Van Allen Probes: «Мы не знаем, какие ещё открытия скрыты в радиационных поясах. По мере совершенствования технологий, кто знает, что мы сможем найти».
За свои 12 лет зависания на орбите «Эксплорер» совершил около 58 400 витков вокруг Земли.
