Streszczenie

Sputnik-1 (rosyjski: Спутник-1), początkowo nazwany Iskusstvenni Sputnik Zemli (rosyjski: Искусственный спутник Земли, tłum. : Artificial Earth Satellite lub Artificial Earth Travelling Companion) i pisany Esputinique-1, był pierwszym sztucznym satelitą, czyli pierwszym obiektem umieszczonym przez ludzkość na orbicie wokół ciała niebieskiego, w tym przypadku Ziemi. Wystrzelony przez Związek Radziecki 4 października 1957 r. z kosmodromu Bajkonur w Kazachskiej Socjalistycznej Republice Radzieckiej, był pierwszym z serii satelitów wyprodukowanych w ramach programu Sputnik, którego ostatecznym celem było zbadanie właściwości górnych warstw atmosfery ziemskiej, warunków wynoszenia ładunków użytecznych w przestrzeń kosmiczną oraz wpływu mikrograwitacji i promieniowania słonecznego na organizmy żywe, w celu przygotowania misji załogowych.

Nazywany w radzieckich kręgach wojskowych Elementarnym Satelitą-1 (romaniz.: Prosteishii Sputnik-1) oraz skrótem PS-1 (rosyjski: ПС-1), zewnętrznie Sputnik-1 był polerowaną metalową kulą o średnicy 58 centymetrów, wyposażoną w cztery anteny do nadawania sygnałów radiowych. Umieszczony był na stosunkowo niskiej eliptycznej orbicie, po której poruszał się z prędkością około 29 000 kilometrów na godzinę, a każde okrążenie wokół planety zajmowało mu 96,2 minuty. Długość i nachylenie orbity oznaczały, że jej tor lotu obejmował praktycznie całą zamieszkałą powierzchnię Ziemi. Jej sygnały były łatwo wykrywalne, nawet przez radioamatorów, i były monitorowane przez operatorów radiowych na całym świecie. Sygnały trwały przez 22 dni, aż do wyczerpania baterii w jego nadajniku 26 października 1957 roku. Po trzech miesiącach, 1440 pełnych orbitach wokół Ziemi i przebytej odległości około siedemdziesięciu milionów kilometrów, satelita rozpadł się po ponownym wejściu w gęstsze warstwy atmosfery 4 stycznia 1958 roku.

Wystrzelony w ramach zaproponowanych przez ONZ obchodów Międzynarodowego Roku Geofizyki, jego zaskakujący sukces zapoczątkował amerykański kryzys sputnikowy i wyścig kosmiczny ze Stanami Zjednoczonymi Ameryki, wymiar zimnej wojny, który trwał do 1975 roku i doprowadził do znaczącego rozwoju politycznego, wojskowego, technologicznego i naukowego. Około miesiąc po jego wystrzeleniu Sowieci ponownie wprowadzili innowacje w postaci Sputnika-2 i suki Łajka, a w ślad za nimi pod koniec stycznia 1958 roku Amerykanie wystrzelili Explorer 1.

Sputnik-1, kamień milowy w historii nauki, dostarczył cennych informacji o atmosferze Ziemi i utorował drogę do pierwszego załogowego lotu w kosmos. W szczególności, gęstość górnej atmosfery można było wywnioskować z oporu aerodynamicznego, na jaki natrafił, propagacja jego sygnałów radiowych dostarczyła informacji o składzie jonosfery, a jego czujniki ciśnienia pozwoliły na wykrycie meteoroidów wzdłuż jego trajektorii. Dodatkowo jego start miał trwałe konsekwencje, takie jak rozwój komunikacji satelitarnej, która miała zrewolucjonizować środki komunikacji w kolejnych dekadach, oraz początek radzieckiego przemysłu kosmicznego. W wyniku oddziaływania naukowego i kulturowego jego nazwa weszła do kultury masowej, dając początek nowym terminom i wyrażeniom językowym oraz oznaczając różnorodne obiekty i instytucje.

Radziecki program kosmiczny powstał w latach trzydziestych XX wieku i trwał aż do rozpadu Związku Radzieckiego w 1991 roku i był odpowiedzialny za szereg pionierskich osiągnięć technicznych, w tym transport pierwszych żywych istot w lotach suborbitalnych (1951), opracowanie pierwszego międzykontynentalnego pocisku balistycznego (1957), pierwszy lot na orbitę okołoziemską ze zwierzęciem na pokładzie (1957), pierwszy pojazd na orbitę wokół Słońca (1959) pierwszy sztuczny obiekt, który dotarł na Księżyc i inne ciało niebieskie (1959), pierwszy obraz ciemnej strony Księżyca (1959), pierwszy mężczyzna (1961) i pierwsza kobieta w kosmosie (1963), pierwsza misja kosmiczna z aktywnością pozawerbalną (1965) , pierwsza sonda międzyplanetarna (1965), pierwsze lądowanie na Księżycu (1966), pierwszy sztuczny satelita Księżyca (1966), pierwszy astromobil na Księżycu (1970), pierwsza stacja kosmiczna (1971) oraz pierwsza sonda, która okrążyła, wylądowała i sfotografowała Wenus (1975). Wystrzelenie sztucznego satelity, które zmaterializowało się wraz ze Sputnikiem-1, stanowiło wcześniejszy i konieczny krok w kierunku większości z tych celów.

Początki radzieckiego programu kosmicznego

Antecedencje radzieckiego programu kosmicznego i programu Sputnik sięgają ostatnich dekad Imperium Rosyjskiego, a zwłaszcza prac Konstantego Ciołkowskiego (1857-1935), który na przełomie XIX i XX wieku publikował pionierskie prace, a w 1929 roku wprowadził koncepcję rakiety wielostopniowej. W 1903 roku Tsiolkovski opublikował pracę Eksploracja ekspansji kosmicznej za pomocą urządzeń reaktywnych (po rosyjsku: Исследование мировых пространств реактивными приборами), która stała się bardzo wpływowa i w następnych latach była sukcesywnie publikowana. W pracy tej po raz pierwszy wykazał, że eksploracja kosmosu jest fizycznie możliwa i zaproponował wykorzystanie napędu rakietowego jako środka do dotarcia i zbadania górnych warstw atmosfery ziemskiej, a w przyszłości do podjęcia podróży międzyplanetarnych. Po raz pierwszy zasugerował, że do takich zadań rakiety na paliwo ciekłe byłyby lepsze od rakiet na paliwo stałe, i napisał o możliwości stworzenia statku kosmicznego, który, podobnie jak Księżyc, krążyłby wokół Ziemi, ale po znacznie bliższej trajektorii, na wysokości tuż nad atmosferą. Jest to prawdopodobnie pierwsza wzmianka o idei sztucznego satelity.

W wyniku bezprecedensowych inwestycji w edukację i badania naukowe od czasów rewolucji rosyjskiej, w latach 20. w Związku Radzieckim (ZSRR) powstały pierwsze stowarzyszenia entuzjastów i inżynierów zajmujących się badaniem i eksperymentowaniem z rakietami i lotami kosmicznymi, które w następnej dekadzie skutecznie zainicjowały program kosmiczny kraju. Rząd zachęcał do dyskusji naukowych, dzięki czemu kraj ten jako pierwszy miał skuteczną "techniczną debatę intelektualną na temat lotów kosmicznych i technologii rakietowych". Praktyczne aspekty tych technologii zostały opracowane we wczesnych eksperymentach prowadzonych przez Grupę Badań Napędu Reaktywnego (GIRD), w której pracowali tacy pionierzy jak Friedrikh Tsander, Michaił Tikhonravov i Sergei Koroliov, którzy później zostali uznani za jednych z najwybitniejszych radzieckich naukowców. Szczególnie Koroliov będzie przez wielu uważany za "ojca praktycznej astronautyki" i "jednego z najbardziej wpływowych naukowców rakietowych wszech czasów". 18 sierpnia 1933 roku GIRD wystrzelił pierwszą radziecką rakietę na paliwo ciekłe, nazwaną GIRD-09, a 25 listopada 1933 roku przyszła kolej na pierwszą radziecką rakietę na paliwo hybrydowe, GIRD-X.

Dezartykulacja i odbudowa w okresie powojennym

Podczas wielkiej czystki, przeprowadzonej przez Józefa Stalina, część naukowców i inżynierów zaangażowanych w badania i rozwój technologii lotniczych została uwięziona lub poddana ostracyzmowi. Choć w połowie lat 30. XX wieku kraj ten zajmował wraz z Niemcami czołowe miejsce w tej nowej dziedzinie techniki, to jednak czystki stopniowo dezartykulowały innowacyjność w tej dziedzinie i już na początku wojny Związek Radziecki pozostawał w tyle za nazistowskimi Niemcami.

W kolejnych latach inne instytucje badawcze wspierane przez rząd radziecki osiągnęły znaczący postęp w technologii napędów odrzutowych, a w latach 1940-1941, podczas pierwszej części II wojny światowej, innowacje te doprowadziły do opracowania i seryjnej produkcji wielokrotnej wyrzutni rakietowej Katiusza. Choć w trakcie konfliktu ZSRR inwestował w technologie rakietowe, jeszcze w 1944 roku nie było zainteresowania rozwojem rakiet balistycznych na potrzeby działań wojennych. Z drugiej strony przez cały czas trwania konfliktu w naturalny sposób pojawiało się zainteresowanie poznaniem niemieckich technologii, które były rozwijane głównie w mieście Peemünde.

Pod dowództwem generała Waltera Dornbergera i z majorem Schutzstaffel (SS) Wernherem von Braunem jako szefem operacji, zespół z Peemünde stworzył jedną z najbardziej przerażających broni późnego konfliktu, rakietę balistyczną A4, znaną również jako V2. W końcowej fazie wojny wszystkie główne mocarstwa alianckie starały się wykorzystać postępy w niemieckich technologiach wojskowych, ale początkowo radzieckie wysiłki w tym kierunku przynosiły nikłe rezultaty, ponieważ miały niski priorytet i niewiele materiałów można było odzyskać od Niemców w nienaruszonym stanie.

Równolegle Wernher von Braun przewidywał niemiecką porażkę i zaczął planować swoje poddanie się Amerykanom, przenosząc część swojej produkcji rakiet do Nordhausen, gdzie istniało większe prawdopodobieństwo zajęcia jej przez wojska amerykańskie. W ramach operacji Paperclip von Braun i 525 naukowców, którzy stanowili elitę nazistowskiego programu rakietowego, zostali potajemnie przeniesieni do Stanów Zjednoczonych (USA) i mieli stać się kapitanami amerykańskiego programu kosmicznego, wraz z ponad tysiącem innych niemieckich naukowców, którzy zostali przeniesieni do USA do 1959 roku, w tym byłymi przywódcami partii nazistowskiej. Oprócz tych naukowców, zdobycie Nordhausen dostarczyło Amerykanom obszerną dokumentację i co najmniej sto niemieckich rakiet w różnych stadiach budowy. Większość z nich została wysłana do Stanów Zjednoczonych, a to, co nie mogło zostać przetransportowane, zostało zniszczone przed przybyciem wojsk radzieckich. Stalin osobiście skomentował ten epizod i uznał go za afront ze strony zachodnich aliantów wobec radzieckich wysiłków w wojnie.

Po zakończeniu konfliktu w Europie zorganizowano radzieckie misje w celu dokładniejszego zbadania instalacji w Peemünde i Nordhausen. W końcu Sowieci rozpoczęli intensywne inwestycje i rekrutację niemieckich techników i inżynierów, przede wszystkim poprzez nowo założony Instytut Rabe. Chociaż rekrutowani byli głównie ludzie średniego szczebla, Sowietom udało się również przyciągnąć specjalistów, którzy zdecydowali się pozostać w Niemczech, takich jak Helmut Gröttrup, asystent von Brauna. Instytut Rabego przyciągnął również wielu radzieckich specjalistów z dziedziny inżynierii lotniczej i kosmicznej, wśród nich Siergieja Koroliova, który został mianowany podpułkownikiem Armii Czerwonej.

Postęp technologiczny w latach 50.

Wysiłki te okazały się owocne i około trzy lata później Sowieci osiągnęli poziom rozwoju technologicznego co najmniej równy temu, jaki Niemcy osiągnęli w czasie wojny, wprowadzając przy tym śmiałe opracowania dotyczące satelitów, rakiet nośnych i załogowych statków kosmicznych. Kolejne dwa lata poświęcono na opracowanie rozwiązań technicznych dla niektórych z tych potencjalnych celów, a w latach 1949-1953 skoncentrowano się na zaawansowaniu radzieckiej technologii rakietowej opracowanej na podstawie niemieckiej A4, przy czym zadanie to rozwijano głównie pod auspicjami ośrodka badawczego NII-88. Wraz z nadejściem zimnej wojny i po pierwszej radzieckiej próbie jądrowej w 1949 roku, wielu uważało, że rakiety, w postaci pocisków balistycznych dalekiego zasięgu, będą idealną technologią do wystrzeliwania bomb atomowych.

Na początku lat 50. Sowieci dokonali niezwykłego przełomu w inżynierii rakietowej, całkowicie dystansując się od niemieckiej technologii, która służyła im przez poprzednią dekadę. Nie tylko umożliwiły one stworzenie w 1957 roku pierwszego międzykontynentalnego pocisku balistycznego (ICBM) R-7, ale także pozwoliły na realizację natychmiastowych zastosowań pozamilitarnych, od dawna pożądanych przez radzieckich naukowców, takich jak eksploracja kosmosu. Dodatkowo śmierć Stalina w 1953 roku doprowadziła do istotnych zmian w radzieckim łańcuchu dowodzenia i otworzyła przestrzeń dla innowacyjnych decyzji. Od początku lat 50. Sowieci wyróżniali się pionierskimi projektami cywilnego wykorzystania inżynierii jądrowej, czego efektem była pierwsza eksperymentalna elektrownia atomowa. Podobnie, za sugestią "małej garstki wizjonerskich inżynierów" z zespołu OKB-1 w NII-88, ZSRR stopniowo zinstytucjonalizuje projekt mający na celu umieszczenie sztucznego satelity na orbicie.

Inżynier Michaił Tichonrawow wykonał wiele podstawowych prac naukowych, które doprowadziły do rozwoju rakiety R-7, jednocześnie pracując prywatnie nad wieloma kwestiami technicznymi niezbędnymi do wystrzelenia sztucznego satelity. Gdy w 1953 r. prace nad R-7 weszły w fazę konkretną, jego zespół poświęcił sporo czasu na badania nad satelitami, próbując określić typ satelity, który mógłby zostać wystrzelony z Ziemi za pomocą początkowej wersji R-7, wyposażenie, które mogłoby znaleźć się na takim satelicie, sposób kontroli i sterowania satelitami oraz cele cywilne i wojskowe, które mogłyby zostać osiągnięte dzięki wystrzeleniu satelitów.

Pod naciskiem Siergieja Koroliłowa, inżyniera odpowiedzialnego za rozwój R-7, Tichonrawow starał się zinstytucjonalizować pracę swojego zespołu w odniesieniu do satelitów, przedstawiając radzieckim urzędnikom doniesienia z zachodnich gazet o amerykańskich planach wystrzelenia satelity oraz obliczenia i szkice sugerujące, że taki cel jest w zasięgu ZSRR, który byłby w stanie wynieść na orbitę satelitę dziesięciokrotnie cięższego od planowanego przez USA. Jego wysiłki doprowadziły do tego, że 16 września 1953 r. rząd radziecki zatwierdził dwuletni program badawczy mający na celu ocenę możliwości wystrzelenia sztucznych satelitów i wojskowych zastosowań tej technologii.

Równolegle, wiedząc, że praca Tikhonravov będzie stanowić solidną podstawę naukową dla wniosku o umieszczenie satelity na orbicie, na początku 1954 Koroliov starał się zdobyć maksymalne wsparcie, zwłaszcza z Akademii Nauk ZSRR, tak aby mógł przedstawić konkretną propozycję wzdłuż tych linii. Następnie, 7 lutego, Koroliov spotkał się z ministrem przemysłu obronnego, Dmitri Ustínov, aby omówić ideę satelity, i obiecał, że będzie analizować wniosek w oparciu o dokumenty techniczne. Koroliov poprosił następnie Tikhonravova o przygotowanie formalnej propozycji wystrzelenia satelity.

W kolejnych miesiącach obaj naukowcy starali się skonsolidować poparcie środowiska naukowego i pozyskać dla projektu poparcie wojska, a projekt memorandum przygotowany przez Tichonrawowa został przejrzany przez członków Akademii Nauk. Pełen szczegółów technicznych i zawierający przegląd podobnych projektów podejmowanych za granicą, subtelnie sugerował, że wystrzelenie satelity orbitalnego było nieuniknionym krokiem w rozwoju technologii rakietowej dla celów wojskowych. Oprócz umieszczenia satelity na orbicie sugerował, że rząd radziecki powinien wspierać projekt "rozwoju zdolności do wyniesienia człowieka w lot suborbitalny" i "odzyskania kapsuł z orbity ziemskiej".

Dokumenty zostały wysłane do czterech kluczowych osób, wśród nich do ministra Ustinowa, z dołączonym listem od Koroliova. Kopie ich dotarły do Gueorguja Malenkowa, ówczesnego przywódcy ZSRR, który wydał dekret zezwalający na stworzenie skromnego projektu badawczo-rozwojowego, który był realizowany przez Koroliova i, pośrednio, przez Tikhonravova, który pozostał związany z projektami związanymi z rakietami balistycznymi. W latach 1954 i 1955 projekt ten zdołał znacznie zwiększyć planowanie techniczne, w tym wstępne propozycje co najmniej trzech modeli satelitów.

Jednocześnie w 1955 r. amerykańscy i europejscy naukowcy zaproponowali ogłoszenie Międzynarodowego Roku Geofizyki (IYG) w okresie od lipca 1957 do grudnia 1958 r., a Dwight Eisenhower zapowiedział, że w trakcie jego trwania USA wystrzelą sztucznego satelitę w ramach projektu Vanguard. Ze względu na ówczesny klimat polityczny, sprawa szybko stałaby się kwestią międzynarodowego prestiżu i strategicznego pozycjonowania. Kilka dni po amerykańskim oświadczeniu Koroliew, przy wsparciu Michaiła Chruszczowa i Wasilija Riabikowa, którym Nikita Chruszczow powierzył nadzór nad wszystkimi sprawami związanymi z rakietami strategicznymi dalekiego zasięgu, próbował wykorzystać nowe wydarzenia na arenie międzynarodowej, aby w końcu przeforsować projekt, który realizował od wielu lat: wystrzelenie sztucznego satelity. Nowy list, podpisany przez całą trójkę, został dostarczony bezpośrednio do Chruszczowa i Nikołaja Bułganina, wówczas głównych władz kraju, i miał natychmiastowy skutek. 18 sierpnia 1955 roku Biuro Polityczne Komunistycznej Partii ZSRR wydało tajny dekret wzywający do opracowania projektu określającego "niezbędne kroki" dla "stworzenia sztucznego satelity Ziemi" i mobilizującego środki potrzebne do realizacji tego zadania.

Zgodnie z ustaleniami Biura Politycznego, w kolejnych miesiącach Koroliov poświęcił się sporządzeniu formalnego projektu zawierającego cele, koszty, wielkość siły roboczej, wykonawców, z których można było skorzystać oraz szczegółowy harmonogram. Odbyły się liczne spotkania z naukowcami, wojskowymi i politykami, których celem było ustalenie szczegółów i pogodzenie interesów. Po przedstawieniu dokumentu, 30 stycznia 1956 r. Biuro Polityczne Komunistycznej Partii ZSRR zatwierdziło rozpoczęcie prac nad budową i wystrzeleniem w 1957 r. sztucznego satelity, oznaczonego początkowo jako Obiekt D-1. Satelita ten miałby mieć masę od jednego do tysiąca czterystu kilogramów i przenosić dwa do trzystu kilogramów instrumentów naukowych. Dodatkowo zdecydowano, że wojsko przekaże do wystrzelenia satelity dwie rakiety balistyczne, gdyż starty te pozwoliłyby na przetestowanie możliwości operacyjnych rakiet.

Rozmiar i specjalizacja prac sprawiły, że musiały one zostać podzielone między kilka instytucji. Akademia Nauk ZSRR była odpowiedzialna za ogólne kierownictwo naukowe i dostarczenie instrumentów badawczych; Ministerstwo Przemysłu Obronnego i jego główne biuro projektowe OKB-1 otrzymało zadanie zbudowania satelity; Ministerstwo Przemysłu Radiotechnicznego miało opracować system sterowania, instrumenty techniczne, radiowe i telemetryczne; Ministerstwo Przemysłu Okrętowego miało opracować urządzenia żyroskopowe; Ministerstwo Budowy Maszyn miało opracować środki startowe, uzupełniania paliwa i transportu; Ministerstwo Obrony było odpowiedzialne za przeprowadzenie startów.

Wstępne prace projektowe zostały zakończone w lipcu 1956 roku, podobnie jak określenie zadań naukowych, które satelita miał wykonać po wystrzeleniu. Miały to być m.in. pomiary gęstości atmosfery i jej składu jonowego, wiatru słonecznego, słonecznego pola magnetycznego i słonecznego promieniowania kosmicznego - dane, które byłyby cenne przy tworzeniu przyszłych sztucznych satelitów. Miał zostać opracowany system stacji naziemnych, które zbierałyby dane przesyłane przez satelitę, obserwowały jego orbitę i przekazywały do niego polecenia. Ze względu na ograniczony czas, jakim dysponowali naukowcy, obserwacje planowano na zaledwie siedem do dziesięciu dni, a obliczenia orbity nie miały być wyjątkowo dokładne.

Pod koniec 1956 roku stało się jasne, że złożoność i śmiałość projektu oznaczają, że Obiekt D-1 nie może zostać wystrzelony na czas, ze względu na opóźnienia w dostawach dostawców, trudności w tworzeniu instrumentów naukowych oraz niski impuls właściwy wytwarzany przez produkowane wówczas silniki R-7 (304 sekundy zamiast planowanych 309 do 310 sekund). W konsekwencji rząd przełożył start na kwiecień 1958 roku, a Obiekt D-1 poleciał później jako Sputnik-3.

Obawiając się, że USA wystrzeli satelitę przed ZSRR, OKB-1 zaproponowało stworzenie i wystrzelenie satelity w kwietniu-maju 1957 roku, przed rozpoczęciem AIG w lipcu 1957 roku. Nowy satelita miał być prosty, lekki (ważył około stu kilogramów) i łatwy w budowie, rezygnując z ciężkiego i skomplikowanego sprzętu naukowego na rzecz prostszych instrumentów, przede wszystkim nadajnika radiowego. Przynajmniej sześć kryteriów kierowało rozwojem tego nowego projektu:

15 lutego 1957 roku Rada Ministrów ZSRR zatwierdziła ten prosty model satelity, nazwany "Obiektem PS". Wersja ta pozwalała na wizualną identyfikację satelity przez obserwatorów naziemnych i mogła przekazywać sygnały śledzące do naziemnych stacji odbiorczych. Decyzja przewidywała wystrzelenie dwóch satelitów, nazwanych odpowiednio Obiekt PS-1 i Obiekt PS-2, za pomocą dwóch zmodyfikowanych rakiet R-7, pod warunkiem, że ta konstrukcja rakiety przeprowadziła co najmniej dwa udane loty próbne.

Pojazd startowy

Rakieta R-7 została zaprojektowana przez OKB-1, a jej głównym konstruktorem był Siergiej Koroliew. Początkowo pomyślana jako MBI, decyzja o jej budowie została podjęta przez Komitet Centralny Partii Komunistycznej i Radę Ministrów ZSRR 20 maja 1954 roku. Model R-7 znany był również pod oznaczeniem 8K71, które nadał mu Główny Dyrektor Radzieckich Wojsk Rakietowych.

Pierwszy start rakiety R-7 (oznaczonej jako 8K71 nr 5L) nastąpił 15 maja 1957 roku. Pożar w rakiecie pomocniczej na paliwo stałe rozpoczął się prawie natychmiast po starcie, ale kontynuował on lot przez 98 sekund po starcie, aż rakieta pomocnicza odłączyła się od pierwszego stopnia rakiety głównej. Rakieta przebyła 6 300 kilometrów, spadając około 3 200 kilometrów od miejsca startu.

W dniach 10-11 czerwca podjęto trzy próby startu drugiej rakiety (8K71 nr 6), ale wada montażowa zaworu azotowego uniemożliwiła start. Nieudany start trzeciej rakiety R-7 (8K71 nr 7) miał miejsce 12 lipca. Spięcie elektryczne w systemie sterowania rakiety, spowodowane przez baterię, spowodowało odłączenie się czterech rakiet pomocniczych od rakiety głównej 33 sekundy po starcie. R-7 osiągnęła apogeum na wysokości dwudziestu tysięcy metrów.

Start czwartej rakiety (8K71 nr 8) 21 sierpnia o godzinie 15:25 czasu moskiewskiego zakończył się sukcesem. Rdzeń rakiety wyniósł atrapę głowicy na docelową wysokość i prędkość, ponownie wszedł w atmosferę i oderwał się na wysokości dziesięciu tysięcy metrów po przebyciu sześciu tysięcy kilometrów. 27 sierpnia agencja informacyjna TASS wydała oświadczenie o udanym starcie wielostopniowej, długodystansowej MBI. Start piątej rakiety R-7 (8K71 nr 9) 7 września również zakończył się sukcesem, ale atrapa głowicy została zniszczona przy ponownym wejściu w atmosferę, co sugerowało, że rakiecie brakuje ulepszeń, by w pełni spełnić swoje militarne przeznaczenie związane z atakami jądrowymi.

Testy wykazały jednak, że rakieta jest gotowa do wystrzelenia satelity. Rakieta była najpotężniejszą rakietą na świecie i została celowo zaprojektowana z nadmiernym ciągiem, ponieważ w tamtym czasie nie wiedziano dokładnie, jak ciężki będzie ładunek bomby wodorowej. To sprawiło, że szczególnie dobrze nadaje się do uruchomienia obiektu na orbicie. Pomimo tego, po raz kolejny Koroliov został zmuszony do manewru, wykorzystując opóźnienia w wojskowym użyciu rakiety, aby przeforsować jej użycie do wystrzelenia satelity.

14 czerwca 1956 roku Koroliov postanowił przystosować rakietę R-7 do obiektu D1, który później miał zostać zastąpiony przez znacznie lżejszy obiekt PS-1. 22 września na poligon przybyła zmodyfikowana rakieta R-7, nazwana Sputnikiem i oznaczona indeksem 8K71PS. Następnie rozpoczęto przygotowania do startu PS-1. W porównaniu z używanymi w testach wojskowych rakietami R-7, masa 8K71PS została zmniejszona z 280 ton do 272 ton; jej długość wraz z PS-1 wynosiła 29,167 metra, a ciąg przy starcie 3,90 mega-newtonów.

Miejsce startu

Już na początku technicy zauważyli, że obóz państwowy nr 4 w Kapustin Iar w Rosji nie jest w stanie obsłużyć startu, a poza tym znajduje się zbyt blisko stacji radarowych amerykańskich służb wywiadowczych w Turcji. Powołano specjalną komisję rozpoznawczą, której zadaniem było wskazanie nowego miejsca, które powinno znajdować się z dala od zaludnionych obszarów, ale stosunkowo blisko sowieckiej sieci kolejowej, aby umożliwić transport ładunków; z dala od sowieckich granic, gdzie szpiegowanie przez rywali byłoby utrudnione; z klimatem, który pozwalałby na starty przez większą część roku; gdzie byłoby miejsce na przyszłą rozbudowę obiektów; gdzie można byłoby zbudować liczne stacje radiowe po obu stronach trajektorii wystrzeliwanych pocisków; i, jeśli to możliwe, na szerokości geograficznej zbliżonej do równika.

Po przeprowadzeniu przez komisję długich badań i wytypowaniu trzech lokalizacji, minister obrony Gueorgui Júkov wybrał miejsce w pobliżu Tiuratam w Kazachskiej Socjalistycznej Republice Radzieckiej na budowę poligonu rakietowego, zwanego 5. poligonem Tiuratam, a w tamtym czasie także "NIIP-5" i "GIK-5". Wybór został zatwierdzony przez Radę Ministrów ZSRR 12 lutego 1955 r., ale początkowa struktura tego, co miało stać się znane jako kosmodrom Bajkonur, została ukończona dopiero w 1958 r.

Stanowiska obserwacyjne

PS-1 nie został zaprojektowany do kontroli, to znaczy, że po wystrzeleniu operatorzy nie mogli wpływać na jego zachowanie i mogli go jedynie obserwować. Wstępne dane w miejscu startu miały być zbierane przez sześć oddzielnych obserwatoriów, a następnie telegrafowane do NII-4. Znajdujący się w Bolszewie, na przedmieściach Moskwy, NII-4 był naukowo-badawczym ramieniem Ministerstwa Obrony, zajmującym się rozwojem rakiet. Sześć obserwatoriów było skupionych wokół miejsca startu, a najbliższe z nich znajdowało się kilometr od wyrzutni.

Do śledzenia satelity po jego oddzieleniu od rakiety utworzono drugi kompleks obserwacyjny. Nazwany Kompleksem Dowódczo-Pomiarowym, składał się z ośrodka koordynacyjnego NII-4 oraz siedmiu odległych stacji rozmieszczonych wzdłuż naziemnego toru satelity. Stacje wyposażone były w radary, instrumenty optyczne i systemy łączności. Dane ze stacji były przekazywane telegraficznie do NII-4, gdzie specjaliści od balistyki obliczali parametry orbitalne. Obserwatoria korzystały z systemu pomiaru trajektorii o nazwie "Tral", opracowanego przez OKB-MEI (Moskiewski Instytut Energetyczny), za pomocą którego odbierały i monitorowały dane z transponderów zamontowanych na głównym korpusie rakiety R-7. Dane te były przydatne nawet po oddzieleniu satelity od drugiego stopnia rakiety; położenie Sputnika-1 można było obliczyć na podstawie położenia drugiego stopnia, który podążał za nim w znanej odległości.

Budowa satelity

Głównym konstruktorem Sputnika-1 był Michaił S. Chomiakow, a jego testy przeprowadzono pod kierownictwem Olega G. Iwanowskiego, obaj z OKB-1. Satelita miał kształt kuli o średnicy 580 milimetrów, zmontowanej z dwóch hermetycznie zamkniętych półkul połączonych 36 śrubami. Jego masa wynosiła 83,6 kilograma. Półkule miały grubość dwóch milimetrów i były pokryte osłoną termiczną o grubości 1 mm, wykonaną z wysoko polerowanego stopu aluminiowo-magnezowo-tytanowego AMG6T. Satelita przenosił dwie pary anten zaprojektowanych przez Laboratorium Anten OKB-1, kierowane przez Michaiła W. Kraiushkina, ustawionych względem siebie pod kątem siedemdziesięciu stopni. Każda para składała się z anten o długości 2,4 i 3,9 metra.

Jego zasilanie składało się z trzech baterii srebrowo-cynkowych opracowanych w Instytucie Badawczym Źródeł Energii pod kierownictwem Nikołaja S. Lidorenki. Dwie z tych baterii zasilały nadajnik radiowy, a jedna zasilała system regulacji temperatury. Baterie miały przewidywaną żywotność dwóch tygodni, ale w rzeczywistości działały przez 22 dni. Zasilanie zostało włączone automatycznie w momencie oddzielenia satelity od drugiego stopnia rakiety.

Satelita posiadał jednostkę nadawczą o mocy jednego wata, opracowaną przez Wiaczesława Lappo z Moskiewskiego Naukowego Instytutu Elektroniki, która pracowała na dwóch częstotliwościach, 20 005 i 40 002 megaherców, odpowiadających długościom fali około piętnastu i 7,5 metra. Sygnały na pierwszej częstotliwości były nadawane w impulsach trwających 0,3 sekundy, po czym następowały przerwy o tej samej długości, a następnie impulsy na drugiej częstotliwości.

Oprócz umożliwienia monitorowania satelity, jego sygnały radiowe były wykorzystywane do zbierania informacji o gęstości elektronów w jonosferze oraz o lokalnej temperaturze i ciśnieniu atmosferycznym. System regulacji temperatury zawierał wentylator, podwójny wyłącznik termiczny i przełącznik kontroli temperatury. Gdy temperatura wewnątrz satelity przekraczała 36 stopni Celsjusza, włączał się wentylator; gdy spadała poniżej dwudziestu stopni, wentylator był wyłączany przez podwójny wyłącznik termiczny. Gdy temperatura przekraczała pięćdziesiąt lub spadała poniżej zera stopni, włączał się kolejny przełącznik kontroli termicznej, zmieniający czas trwania impulsów sygnału radiowego.

Sputnik-1 był wypełniony suchym azotem pod ciśnieniem 1,3 atmosfery. Jego przełącznik barometryczny, który uruchamiał się, gdy ciśnienie wewnątrz satelity spadało poniżej 130 kilo-paskali, sygnalizował awarię ciśnienia lub przebicie przez meteoroid i zmieniał czas trwania impulsu sygnału radiowego. Podczas mocowania do rakiety satelita był chroniony przez osłonę w kształcie stożka o wysokości osiemdziesięciu centymetrów. Osłona została zaprojektowana tak, by oddzielić się od Sputnika i drugiego stopnia R-7 w tym samym momencie, w którym satelita został wyrzucony.

Rakieta Sputnik została wystrzelona 4 października 1957 roku o godzinie 19:28 UTC (5 października w miejscu startu), z Site #1 pola Tiuratam. Jej system sterowania ustawiony był na orbitę o wymiarach 223 na 1,45 tys. km, z okresem orbitalnym 101,5 minuty. Trajektorię obliczył Gueorgui Gretchko, korzystając z komputera głównego Akademii Nauk ZSRR.

Telemetria wskazała, że rakiety pomocnicze oddzieliły się 116 sekund po starcie, a silnik głównego stopnia wyłączył się w 295,4 sekundy. W chwili wyłączenia 7,5 tonowy stopień główny z dołączonym satelitą osiągnął wysokość 223 kilometrów nad poziomem morza i nachylenie wektora prędkości względem lokalnego horyzontu wynoszące zero stopni i 24 minuty. W efekcie uzyskano początkową orbitę o wymiarach 223 na 950 kilometrów, z apoastem około pięćset kilometrów niżej niż zamierzano, oraz inklinacją 65,1 stopnia i okresem 96,2 minuty. Jego prędkość wynosiła 28,8 tysięcy kilometrów na godzinę, do tego czasu była to największa prędkość, jaką kiedykolwiek osiągnął obiekt stworzony przez człowieka.

Awaria regulatora paliwa nastąpiła około szesnastu sekund po starcie, co spowodowało nadmierne zużycie RP-1 przez większość lotu z napędem i ciąg silnika o cztery procent powyżej nominalnego. Odcięcie stopnia centralnego było planowane na 296 sekund, ale przedwczesne wyczerpanie paliwa spowodowało zakończenie ciągu o sekundę wcześniej, gdy czujnik wykrył nadmierną prędkość z pustej turbiny RP-1. W punkcie odcięcia pozostało 375 kilogramów ciekłego tlenu.

Dokładnie 19,9 sekundy po wyłączeniu silnika, PS-1 oddzielił się od drugiego stopnia i uruchomiony został nadajnik satelitarny. Sygnały te zostały wykryte na stacji IP-1 przez inżyniera V. G. Borysow, a odbiór sygnałów dźwiękowych emitowanych przez Sputnika-1 potwierdził jego udane rozmieszczenie. Odbiór trwał dwie minuty, do momentu gdy PS-1 zanurzył się w horyzoncie. System telemetryczny Tral na stopniu głównym R-7 kontynuował nadawanie i został wykryty na swojej drugiej orbicie.

Oprócz monitorowania satelity, za pomocą radia, śledzenie rakiety miało być realizowane przez zasięg wzroku i detekcję radarową. Testowe starty R-7 wykazały, że kamery śledzące będą działać poprawnie do wysokości dwustu kilometrów, ale radar mógł zlokalizować ją na prawie pięćset kilometrów.

Konstruktorzy, inżynierowie i technicy, którzy opracowali rakietę i satelitę, osobiście obejrzeli start, a następnie udali się do ruchomej radiostacji, zamontowanej w samochodzie, aby nasłuchiwać sygnałów satelitarnych, które pochodziły z półwyspu Kamczatka, ale wkrótce zniknęły. Czekali około dziewięćdziesięciu minut, aż sygnał pojawił się ponownie z południowego zachodu, potwierdzając, że satelita zakończył jedną orbitę i nadal nadaje; Koroliov następnie zadzwonił do radzieckiego premiera Nikity Chruszczowa, zapewniając go o udanym starcie. Później agencja TASS nadała międzynarodowy komunikat, że "w wyniku wielkiej i intensywnej pracy instytutów naukowych i agencji projektowych" zbudowano, wystrzelono i umieszczono na orbicie pierwszego "sztucznego satelitę Ziemi".

Na orbitę trafił również główny stopień R-7 o masie 7,5 tony i długości 26 metrów. Aby zwiększyć jego widoczność i ułatwić śledzenie, zainstalowano na nim panele odbijające, co dało mu jasność pozorną pierwszej wielkości i umożliwiło oglądanie go w nocy. Ponadto została ona zlokalizowana i wyśledzona przez Brytyjczyków za pomocą teleskopu Lovella w Obserwatorium Jodrell Bank, jedynego teleskopu na świecie zdolnego do tego za pomocą radaru.

Satelita, niewielka polerowana kula, miał pozorną jasność szóstej magnitudo i dlatego był ledwo widoczny. Jednak częstotliwości, na których Sputnik-1 emitował fale radiowe, nie tylko umożliwiały jego odbiór przez istniejący wówczas sprzęt amatorski, ale także pozwalały operatorom na łatwe dostrojenie się do jego pasm częstotliwości. W związku z tym rząd radziecki wypowiedział się publicznie, zapraszając wszystkich do nagrywania na taśmę sygnału nadawanego przez satelitę.

W rezultacie, poza granicami Związku Radzieckiego, sygnały Sputnika-1 były śledzone przez stacje radiowe i radioamatorów na całym świecie. Na drugiej orbicie, jego sygnały zostały odebrane przez stację monitorującą BBC na południe od Londynu, co było pierwszym zarejestrowanym odbiorem satelity poza granicami ZSRR. Niemal w tym samym czasie amerykańskie instalacje wojskowe w Niemczech Zachodnich odebrały i zarejestrowały sygnały satelity, a 5 października laboratorium wojskowe przechwyciło nagrania Sputnika-1 podczas czterech przejść nad terytorium USA.

W czasie wystrzelenia Sputnika-1 rząd USA organizował sieć naukowców i amatorów, którzy mieli być świadkami wystrzelenia tego, co według nich miało być pierwszym satelitą - Vanguarda. Sieć ta, zmontowana i koordynowana przez Operation Moonwatch, obejmowała zespoły obserwatorów wizualnych w 150 stacjach w Stanach Zjednoczonych i innych krajach. Po otrzymaniu informacji o wystrzeleniu radzieckiego satelity, rząd USA przekierował Moonwatch do identyfikacji go w przestrzeni kosmicznej. Satelita był jednak trudny do dostrzeżenia, a obawy o jego obecność nad terytorium USA potęgowała niemożność prawidłowego rozpoznania jego trajektorii przez rząd w pierwszych dniach po wystrzeleniu. Wprawdzie przygotowania do AIG doprowadziły do stworzenia Systemu Minitrack, ale działał on na częstotliwości śledzenia 108 megaherców i nie mógł śledzić Sputnika-1. Rząd USA zaapelował więc do miłośników radia o dostarczenie danych do śledzenia satelity, podczas gdy stacje Minitrack były rekonfigurowane. Sputnik został później sfotografowany przez kanadyjskie obserwatorium Newbrook, a film pokazujący jego przejście przez niebo przed świtem został nagrany w Baltimore 12 października.

Głównymi celami naukowymi Sputnika-1 było przetestowanie metody umieszczenia sztucznego satelity na orbicie okołoziemskiej w celu realizacji innych cywilnych i eksploracyjnych celów radzieckiego programu kosmicznego; zebranie danych o gęstości atmosfery poprzez analizę czasu przebywania satelity na orbicie; określenie efektów propagacji fal radiowych w atmosferze; przetestowanie wizualnych i radiowych metod monitorowania obiektów na orbicie; oraz zweryfikowanie zasad ciśnieniowych zastosowanych na satelicie.

W szczególności sukces eksperymentu Sputnik-1 pozwolił na wprowadzenie kilku ulepszeń podczas wystrzelenia Sputnika-2 i suki Laika 3 listopada tego samego roku. Satelita zdobył dane dotyczące gęstości górnych warstw atmosfery i propagacji sygnałów radiowych, w tym informacje o gęstości elektronów w jonosferze oraz lokalnej temperaturze i ciśnieniu atmosferycznym. Ponieważ satelita był wypełniony azotem pod ciśnieniem, po raz pierwszy pozwolił też na wykrycie meteoroidów wzdłuż jego trajektorii, gdyż straty ciśnienia wewnętrznego spowodowane wnikaniem tych obiektów w jego powierzchnię uwidoczniłyby się w odczytach temperatury.

Sputnik-1 emitował sygnały radiowe przez trzy tygodnie, do końca życia swoich baterii chemicznych 26 października 1957 roku. Chociaż był nieaktywny, jego orbita i zachowanie nadal były monitorowane wizualnie. Dokładnie 92 dni po starcie, po 1 440 pełnych orbitach wokół Ziemi i pokonaniu odległości około siedemdziesięciu milionów kilometrów, satelita rozpadł się po wejściu w najgrubsze warstwy atmosfery ziemskiej 4 stycznia 1958 roku. Centralny stopień rakiety R-7 pozostawał na orbicie przez dwa miesiące, do 2 grudnia 1957 roku.

W języku rosyjskim słowo "Sputnik" oznacza "satelitę" lub, bardziej lirycznie, "towarzysza podróży". W fazie planowania i wystrzelenia satelita był określany wewnętrznie jako PS-1 (rosyjski: ПС-1), skrót od Elementarny Satelita-1 (rosyjski: Простейший Спутник-1). Później ogłoszono publicznie jego nazwę, głównie opisową, Искусственный спутник Земли (w wersji romanizowanej Iskusstvenni Sputnik Zemli), co można przetłumaczyć jako "Sztuczny satelita Ziemi" i "Towarzysz podróży po sztucznej Ziemi". Później nazwa ta ustąpiła miejsca krótszej wersji "Sputnik Zemli" (Satelita Ziemi lub Towarzysz podróży po Ziemi) oraz, zwłaszcza poza granicami ZSRR, po prostu Sputnik-1. W Rosji nadal nazywany jest też "Pierwszym radzieckim sztucznym satelitą Ziemi". Jego nazwa została oficjalnie włączona do języka portugalskiego z formą "Esputinique", zawartą w Słowniku Ortograficznym Języka Portugalskiego.

Ogólne reperkusje

Wystrzelenie Sputnika-1 spotkało się z wielkim zaskoczeniem i wzbudziło zainteresowanie rządów i społeczeństw na całym świecie. Został on opisany jako naukowo-techniczny wyczyn pierwszej wielkości, pierwszy krok w kierunku podboju kosmosu i nowy rozdział w "podboju środowiska przez człowieka". Po jej uruchomieniu została porównana do odkrycia Ameryki przez Krzysztofa Kolumba i nadal jest uważana za historyczne osiągnięcie.

Pierwszy artefakt, który został umieszczony na orbicie wokół ciała niebieskiego, jego sukces wynikał ze znacznych innowacji, zwłaszcza w zakresie precyzji i ładowności radzieckich rakiet. W tym czasie Stany Zjednoczone uważały się za kraj najbliższy umieszczenia satelity na orbicie, a masa i rozmiary radzieckiego satelity były nie do pomyślenia w kontekście ówczesnego amerykańskiego programu kosmicznego. Projekt satelity opracowywany przez Amerykanów był daleki od tego, który miał być zbudowany przez Sowietów, a który w porównaniu z nim był uważany za "ogromny". W tamtych czasach wyniesienie na orbitę "obiektu wielkości lodówki" było osiągnięciem, o którym Stany Zjednoczone "mogły tylko pomarzyć", i rzeczywiście planowany przez USA satelita mierzył zaledwie trzy cale długości i ważył około 1,5 kilograma.

Jako osiągnięcie naukowe o szczególnie imponujących rozmiarach, głównym bezpośrednim efektem wystrzelenia Sputnika-1 była zmiana zachodniego spojrzenia na to, co działo się na wschód od żelaznej kurtyny. Do tej pory postrzegany jako zacofany i wiejski naród stanowiący umiarkowane zagrożenie dla reżimu wprowadzonego na Zachodzie, Związek Radziecki zaczął być postrzegany jako kompetentna potęga militarna i godny rywal dla tej, która wyłoniła się jako wiodąca potęga świata po zakończeniu II wojny światowej - USA. Od tego momentu Sowieci, dzięki swojemu pionierstwu kosmicznemu, a zwłaszcza w odniesieniu do niego, zaczęli być postrzegani z podziwem i strachem na całej planecie, nawet w krajach, które zerwały z ZSRR politycznie.

W czasie, gdy w krajach objętych wpływami amerykańskimi silne były już nastroje antykomunistyczne, priorytetem stało się wzmocnienie rzekomo ekspansywnego i wojowniczego charakteru komunizmu. Dlatego w tych krajach opinia publiczna była często błędnie informowana o satelicie i jego implikacjach, a wiadomości podkreślające sowiecki wkład w naukę były prezentowane obok analiz i komentarzy wzmacniających, że Sowieci technologicznie zdeklasowali USA, że Sputnik zostanie wykorzystany politycznie przez rząd sowiecki i że cały świat był narażony na sowieckie ataki pocisków. Z punktu widzenia rządów, w średnim i długim okresie wystrzelenie Sputnika-1 doprowadziło do szeregu praktycznych konsekwencji na całym świecie, ale przede wszystkim w samym ZSRR i w USA, z których najbardziej widocznymi były wyścig kosmiczny i zaostrzenie zimnej wojny.

Cechy szczególne w ZSRR

Jak na ironię, początkowo start Sputnika-1 spotkał się z cichą reakcją rządu Związku Radzieckiego. Sowieci zachowywali się wcześniej szczególnie dyskretnie w kwestii swoich wcześniejszych osiągnięć rakietowych, obawiając się, że podanie ich do wiadomości publicznej doprowadzi do ujawnienia strategicznych tajemnic i wad, które mogłyby zostać wykorzystane przez rywali. Zgodnie z tą samą logiką, wystrzelenie satelity nie zostało początkowo wykorzystane politycznie przez rząd.

Z ówczesnych relacji i ujawnionych później dokumentów wynika, że kierownictwo radzieckie początkowo niedostatecznie rozumiało wartość startu Sputnika-1 i że w rzeczywistości jego uruchomienie wynikało w mniejszym stopniu z intencji politycznych i militarnych niż z zaangażowania naukowców bardzo oddanych ideałowi eksploracji kosmosu, zwłaszcza Siergieja Koroliłowa. W jednej z relacji z tamtego okresu wspomina się, że na wieść o udanym wystrzeleniu Sputnika-1 obudzony telefonem Nikita Chruszczow wrócił do spokojnego snu, obojętny na konsekwencje tego osiągnięcia.

Jednak ZSRR szybko dostrzegł potencjał tego startu, w następstwie niepokojów wywołanych w innych krajach, i zaczął go wykorzystywać w swojej propagandzie. W kontekście, w którym kraj ten starał się odpowiedzieć na lekceważącą propagandę rozpowszechnianą na Zachodzie i zaznaczyć swoją obecność w społeczności międzynarodowej, propaganda rządu radzieckiego podkreślała dumę z osiągnięć i przekonywała, że podczas gdy świat kapitalistyczny twierdził, że komunizm nie działa i jest zdegradowany do technologicznego zacofania, Sputnik-1 udowodnił, że jest inaczej. Ten sam argument miał być wykorzystany przez inne kraje komunistyczne, które zerwały z reżimem moskiewskim, takie jak Jugosławia.

Gazeta "Prawda" zaczęła podkreślać to osiągnięcie na pierwszej stronie, pokazując gratulacje od zagranicznych rządów i twierdząc, że ZSRR pokonał USA w wyścigu o podbój kosmosu. Często sowiecka propaganda znacznie wyolbrzymiała proporcje i konsekwencje ich osiągnięcia, twierdząc, że było to "największe jak dotąd zwycięstwo ludzkiej nauki" i "ostateczny rezultat ludzkiej pomysłowości". Tak wielka była pewność siebie wyrażona przez rząd radziecki, że szybko ogłosił on chęć zbudowania stacji kosmicznej, a także plany wysłania zwierząt w kosmos i rakiety na Księżyc. Oba plany rzeczywiście zostały zrealizowane w ciągu kilku następnych lat, dzięki Sputnikowi-2 i sondzie Luna-1. Plany, takie jak załogowa stacja kosmiczna, wymagałyby znacznie więcej czasu, a inne, takie jak zautomatyzowana baza księżycowa, cywilne podróże na planetę Mars i statki kosmiczne w kształcie latających spodków, nigdy by się nie zmaterializowały i mogły być tylko częścią rządowej propagandy.

W ramach tej samej logiki prasa radziecka zwracała uwagę na kryzys, który został zainstalowany w rządzie USA z powodu atmosfery "histerii" w tym kraju. Premier Chruszczow starał się osobiście wykorzystać korzyści płynące z podboju, poprzez towarzyszącą mu międzynarodową uwagę i rozgłos, i z humorem komentował sytuację, jaka powstała w USA w związku ze Sputnikiem. W odpowiedzi na niewygodne amerykańskie demonstracje siły swoich bombowców strategicznych twierdził, że amerykańska technika wojenna, w dużej mierze zależna od tych samolotów, szybko stanie się przestarzała w obliczu radzieckich innowacji, a do tego jego kraj będzie musiał jedynie wymienić ładunki przenoszone przez swoje międzykontynentalne rakiety balistyczne. Chruszczow będzie również naciskać Koroliov do uruchomienia nowego satelity w celu upamiętnienia 40. rocznicy rewolucji październikowej, które doszło do skutku z PS-2, powszechnie znany jako Sputnik-2.

Uświadomienie sobie wartości radzieckiego programu kosmicznego najwyraźniej doprowadziło do dalszych inwestycji w sektorze, ale także do większego uznania ważnej roli, jaką odegrał Siergiej Koroliew w programie i jego owocach. W obawie przed zamachem ze strony obcych sił, jego tożsamość pozostawała tajemnicą państwową aż do przedwczesnej śmierci w 1966 roku za rządów Leonida Breżniewa. Podobnie rząd radziecki aktywnie starał się chronić tajemnice technologiczne związane ze startem Sputnika, a zwłaszcza rakiety, która wyniosła go na orbitę. Polegało to na stosowaniu dezinformacji w postaci rozpowszechniania nieprawdziwych danych o zastosowanej technologii. Strategia ta okazała się skuteczna i w rzeczywistości projekt rakiety R-7 pozostał tajemnicą do końca lat 60.

Cechy szczególne w USA

Początkowo rząd amerykański starał się nie okazywać zaskoczenia Sputnikiem-1, a także bagatelizować ten epizod poprzez dyskretną i niemal lekceważącą reakcję. Eisenhower publicznie wyraził zadowolenie, że ZSRR przetestuje niepewny jeszcze status prawny przelotów orbitalnych satelitów, i rzeczywiście USA stworzyły Projekt Vanguard i cel wystrzelenia satelity w czasie AIG właśnie po to, by ustanowić precedens dla "wolności przestrzeni", która pozwoliłaby na wystrzelenie satelitów szpiegowskich.

Jednak twierdzenie, że wystrzelenie Sputnika nie było zaskoczeniem, miało na celu jedynie zachowanie pozorów. W rzeczywistości w poprzednich dekadach rząd USA otrzymał kilka sygnałów, że ZSRR może w końcu umieścić satelitę na orbicie: w listopadzie 1953 roku prezes Akademii Nauk ZSRR Aleksander Niesmianow publicznie wspomniał, że "nauka" posunęła się do tego stopnia, że można planować wysłanie rakiet na Księżyc i stworzenie sztucznego satelity Ziemi; dwa dni po ogłoszeniu przez Amerykanów, że planują wystrzelić satelitę podczas IGA, Leonid Sedov poinformował naukowców obecnych na międzynarodowej konferencji, że jego kraj planuje wystrzelić satelitę w ciągu niecałych dwóch lat; we wrześniu 1956 roku na konferencji przygotowawczej do IGA inny członek Akademii poinformował, że ZSRR wystrzeli satelitę podczas IGA i wymienił cele jego misji; w maju, czerwcu, lipcu i sierpniu 1957 roku rząd radziecki rozpowszechnił wśród społeczności radioamatorów projekt budowy amatorskich odbiorników radiowych, aby "słuchać sztucznego Księżyca, który będzie nadawał na falach o długości 7,5 i 15 m"; w czerwcu 1957 roku Nieszmianow ogłosił w prasie radzieckiej, że w ciągu najbliższych miesięcy zostanie wystrzelony satelita, a komitet IGA został poinformowany, że radziecki satelita jest gotowy; wreszcie w sierpniu 1957 roku ZSRR potwierdził, że przeprowadził udane próby swoich rakiet R-7. Wskazówki te zostały jednak w dużej mierze zignorowane, gdyż rząd USA nie chciał uwierzyć, że ZSRR posiada taką technologię. Dopiero po otrzymaniu przekonujących dowodów z obserwatorium Jodrell Bank Waszyngton zaakceptował fakt, że ZSRR faktycznie posiadał sprawną międzykontynentalną rakietę balistyczną i wystrzelił satelitę.

Chłodna reakcja administracji Eisenhowera w znacznym stopniu nie doceniała percepcji jej zagranicznych sojuszników. Raport Białego Domu wkrótce po wystrzeleniu Sputnika-1 wyraźnie wskazywał, że sowieckie twierdzenie o naukowej i technologicznej wyższości nad Zachodem, a zwłaszcza USA, zyskało "znacznie szerszą akceptację"; że "wiarygodność sowieckiej propagandy" została "znacznie wzmocniona" że dominowało przekonanie, że prestiż USA doznał "wielkiego ciosu"; że wśród sojuszników USA istniały wyraźne obawy, że supremacja militarna przesunęła się lub miała się przesunąć "na korzyść ZSRR"; i że obawy "przyjaznych krajów" zostały zaostrzone przez zachowanie rządu USA, "tak bardzo naznaczone troską, niepokojem i intensywnym zainteresowaniem".

Podobnie próby rządu amerykańskiego, aby zbagatelizować radzieckie osiągnięcie i wykazać się emocjonalnym dystansem, ostro kontrastowały z podziwem i uwielbieniem, z jakim radzieckie osiągnięcie zostało przyjęte przez Amerykanów i media, i miały niewielki wpływ na zmniejszenie obaw, które ogarnęły debatę publiczną. Główne media, takie jak Newsweek i Time, natychmiast uznały Sputnika za "imponujący wyczyn naukowy", ale także "złowieszcze wydarzenie" dla USA w kontekście zimnej wojny. Magazyn Life określił Sputnika jako "wyczyn, który wstrząsnął Ziemią", zauważając, że "zaszokował" on Amerykanów. Kilka innych publikacji porównało start Sputnika-1 do japońskiego ataku na Pearl Harbor pod koniec 1941 roku. Mimo sygnałów, że ZSRR planuje wkrótce wystrzelić satelitę, i szacunków, że pierwszy amerykański satelita będzie gotowy do wystrzelenia dopiero na początku 1958 r., rząd USA poprzez swoje działania propagandowe dawał do zrozumienia społeczeństwu, że jako pierwszy umieści satelitę na orbicie. Co więcej, amerykańska retoryka historycznie potwierdzała militarną i technologiczną przewagę kraju nad resztą świata, więc naturalnie Amerykanie i media zastanawiali się, dlaczego kraj ten został pokonany w wyścigu o przestrzeń kosmiczną.

Przynajmniej część problemu koncentrowała się na szeroko rozpowszechnionym wśród rządu i narodu amerykańskiego przekonaniu o własnej wyższości i technologicznej niższości ZSRR. Prezydent USA Harry Truman słynnie określał Rosjan mianem "tych Azjatów" i przy pewnej okazji zadał sobie publicznie pytanie: "czy wiesz, kiedy Rosja zbuduje bombę? Nigdy". Później w USA rozpowszechnił się żart, że ZSRR nigdy nie mógłby przewieźć bomby atomowej w walizce do USA, bo "do tego potrzebowaliby dobrej walizki". Zniszczony bardziej niż jakikolwiek inny kraj podczas II wojny światowej, ZSRR stanął przed kolosalnymi wyzwaniami w zakresie mieszkań, żywności i innych podstawowych potrzeb, a wystrzelenie Sputnika-1 skutecznie zaskoczyło Amerykanów, którzy zastanawiali się, jak mogli zostać zdeklasowani przez Rosjan. Pewien wysoki rangą polityk wspominał później, że wystrzelenie radzieckiego satelity "uderzyło" w USA "jak cegła w szklaną szybę, rozbijając amerykańskie złudzenie o technologicznej wyższości nad Związkiem Radzieckim".

Chociaż rząd USA był przekonany, że sam Sputnik-1 nie stanowił bezpośredniego zagrożenia dla Stanów Zjednoczonych, zarówno rząd, jak i obywatele amerykańscy byli świadomi implikacji militarnych, które skonkretyzowały się dzięki wystrzeleniu satelity. Waga Sputnika-1 oznaczała, że Sowieci opracowali rakietę potężniejszą niż jakakolwiek z rakiet testowanych w USA i potwierdzała, że w rzeczywistości Sowieci posiadają działającą międzykontynentalną rakietę balistyczną zdolną do przenoszenia bomb atomowych; fakt, że Sowieci umieścili Sputnika na precyzyjnej orbicie oznaczał, że ZSRR rozwiązał szereg problemów w technologii naprowadzania i nawigacji rakiet, które miały fundamentalne znaczenie dla możliwości uderzenia w precyzyjne cele na terytorium USA; satelita mógł być zapowiedzią serii urządzeń, które z wielką precyzją monitorowałyby Stany Zjednoczone. Problemem była więc głównie rakieta, która wyniosła Sputnika-1 na orbitę, a nie tyle sam satelita.

Sekwencja wydarzeń wywołanych przez rakietę praktycznie sparaliżowała rząd USA. Chociaż niektórzy eksperci uważali, że reakcja amerykańskiej opinii publicznej była gorsza niż wiadomość o wystrzeleniu satelity przez Sowietów, Dwight Eisenhower był potajemnie rozgniewany z powodu zużycia spowodowanego tą sprawą i zobaczył, że jego popularność gwałtownie spadła. Epizod ten został nazwany "kryzysem sputnikowym", a w nawiązaniu do niemalże panicznej sytuacji, która nastąpiła, Eisenhower powiedział później, że "światło" ze startu Sputnika-1 było "oślepiające". W ciągu następnych dwóch miesięcy kryzys został jeszcze bardziej zaostrzony przez wystrzelenie przez Sowietów Sputnika-2, którego masa była około pięciokrotnie większa i który przenosił żywe zwierzę; oraz przez telewizyjną porażkę próby wystrzelenia Vanguarda TV-3, oglądaną przez miliony Amerykanów 6 grudnia 1957 roku.

W przeciwieństwie do Wielkiej Brytanii, amerykańska reakcja na ten kryzys koncentrowała się na dwóch frontach, naukowym i politycznym, i miała głębokie i długofalowe implikacje, które w historiografii amerykańskiej od tamtego czasu nabierały konturów wyraźnie określonych przez amerykański exceptionalism, tj. były przedstawiane w sposób podkreślający nadzwyczajne cechy USA i ich zdolność do triumfowania w obliczu przeciwności i rywali. Wśród wydarzeń uznawanych za bezpośrednie następstwa kryzysu sputnikowego można wymienić priorytetowe potraktowanie Projektu Explorer, w ramach którego pod koniec stycznia 1958 roku miał zostać wyniesiony na orbitę pierwszy amerykański satelita; utworzenie w lutym 1958 roku Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych (Advanced Research Projects Agency), odpowiedzialnej za projekty technologiczne o charakterze militarnym, początkowo głównie w sektorze lotniczym i kosmicznym przeformułowanie NACA, która od 29 lipca 1958 r. stała się NASA; dalsza przebudowa amerykańskiego systemu edukacyjnego, uznanego za niedostateczny w porównaniu z radzieckim, oraz zwiększenie wydatków rządu USA na badania i edukację w zakresie fizyki, chemii, matematyki, biologii i nauk o ziemi, w tym programy nauczania przedmiotów ścisłych od wczesnych lat szkolnych.

Naukowe konsekwencje wystrzelenia Sputnika-1 są dalekosiężne i nadal odczuwalne w XXI wieku. Ponieważ była to "iskra", która przyspieszyła rozwój komunikacji satelitarnej, współczesne technologie, takie jak Google Earth, systemy nawigacji satelitarnej, Internet i systemy telekonferencyjne, należą do najbardziej znanych i widocznych elementów tego dziedzictwa, a każdy sztuczny satelita może być uważany za bezpośredniego potomka Sputnika-1.

Na drugim końcu jego spuścizny znajdują się mniej znane, ale bardziej bezpośrednio zależne wkłady, takie jak zebranie niedostępnych wcześniej informacji na temat składu, temperatury, ciśnienia i obecności meteorów w atmosferze oraz fakt, że dzięki swoim instrumentom Sputnik-1 był również pierwszym eksperymentem naukowym na orbicie. Podobnie, dzięki systemowi sterowania impulsami radiowymi, który pozwalał na przekazywanie informacji o warunkach lokalnych, jego operatorzy podjęli pierwsze próby telemetrii w kosmosie.

Sputnik-1 zapoczątkował także rozwój radzieckiego przemysłu kosmicznego, którego struktura różniła się znacznie od zachodnich odpowiedników różnorodnością i komplementarnością instytucji badawczo-rozwojowych, ale także koncentracją wyłącznie na sektorze kosmicznym, ze szkodą dla sektora lotniczego. Z tego powodu, o ile ich zagraniczne odpowiedniki można określić jako część przemysłu lotniczego, o tyle współczesna Rosja i Ukraina posiadają głównie przemysł kosmiczny.

Na poziomie kulturowym uwaga, jaką wzbudził Sputnik-1, sprawiła, że jego nazwy zaczęto używać w innych kontekstach i na oznaczenie innych obiektów, zwłaszcza w języku angielskim. I tak w golfie nazwa Sputnik zaczęła oznaczać bardzo wysoki dysk wystrzelony z tee, a także gwiazdy przemysłu rozrywkowego i sportowego, poszczególne zespoły muzyczne i muzyków, styl architektoniczny, balet, konie wyścigowe i firmy. Współczesne przykłady to m.in. strona internetowa Sputnikmusic i firma zarządzająca siecią komputerową SputnikNet, obie amerykańskie, oraz nowozelandzka agencja public relations Sputnik. Start Sputnika-1 doprowadził również do pojawienia się przyrostka -nik w języku angielskim, a zwłaszcza dał początek takim terminom jak neatnik (ktoś kompulsywnie dobrze ubrany) i peacenik (pacyfista). Amerykański pisarz Herb Caen zainspirował się satelitą, tworząc termin beatnik w artykule o beat generation w San Francisco Chronicle z 2 kwietnia 1958 roku.

Sputnikiem nazywano liczne produkty, w tym słodycze, koktajle, hamburgery, modele fryzur, sprzęt do rozpraszania much, meble i elementy dekoracyjne, piosenki i obrazy. Pojawiły się też wyrażenia złożone, takie jak "dyplomacja Sputnika", "szok Sputnika" i "fiasko Sputnika", niektóre używane jeszcze wiele dekad później.

Podobnie było w ZSRR, a później w Rosji, gdzie nazwa Sputnik i obraz satelitarny zaczęły być wykorzystywane komercyjnie. Chociaż w ZSRR nie było znaków towarowych, a co za tym idzie nie zarejestrowano oficjalnie znaku towarowego dla Sputnika-1, wiele towarów konsumpcyjnych i instytucji zaczęło nosić nazwę Sputnik, w tym rowery, odkurzacze, maszynki do golenia, hotele, czasopisma, a nawet państwowa agencja turystyki młodzieżowej. We współczesnej Rosji miasto Kaługa, miejsce urodzenia Konstantego Ciołkowskiego, ma na swojej fladze małego Sputnika-1. Ponadto Sputnik jest rządową agencją informacyjną o zasięgu międzynarodowym.

Reprezentacje w sztuce

Sputnik-1 jest przedstawiony lub wspomniany w wielu dziełach artystycznych, w tym w amerykańskim filmie Philipa Kaufmana z 1983 roku The Right Stuff, który sam jest adaptacją książki Toma Wolfe'a z 1979 roku o tym samym tytule; w filmie animowanym Disneya Pixara z 1999 roku Toy Story 2; oraz w filmie Joe Johnstona z 1999 roku October Sky. Satelita nadal jest upamiętniany na znaczkach pocztowych w wielu krajach, a w 2007 roku był tematem filmu dokumentalnego w reżyserii Davida Hoffmana, zatytułowanego Sputnik Mania.

Jednostki zapasowe i repliki

Istnieją co najmniej dwa duplikaty Sputnika-1, najwyraźniej zbudowane jako jednostki zapasowe. Jeden znajduje się na obrzeżach Moskwy, w muzeum korporacyjnym firmy Energia, obecnego potomka instytucji badawczej Koroliova. Drugi znajduje się w Muzeum Lotu w Seattle, USA. W odróżnieniu od egzemplarza firmy Energia, nie posiada on żadnych wewnętrznych komponentów, ale posiada wyprofilowaną obudowę i osprzęt, a także ślady zużycia baterii, co sugeruje że był on zbudowany do jakiegoś użytku. Autentycznie potwierdzony przez Muzeum Pamięci Kosmonautyki w Moskwie, agregat został sprzedany na aukcji w 2001 roku i nabyty przez anonimowego prywatnego nabywcę, który przekazał go do muzeum. Dwa inne duplikaty Sputnika-1 znajdują się podobno w osobistych kolekcjach amerykańskich biznesmenów.

W 1959 roku Związek Radziecki przekazał replikę Sputnika-1 Organizacji Narodów Zjednoczonych, a inne jego repliki, o różnym stopniu dokładności, są wystawione na całym świecie, w tym w National Air and Space Museum w USA, Science Museum w Anglii, Museum of Applied Arts & Sciences w Australii i przed ambasadą rosyjską w Hiszpanii.

Trzy repliki Sputnika-1, zbudowane w skali 1

Źródła

1. Sputnik 1
2. Sputnik-1
3. De fato, na sequência do seu lançamento o Sputnik-1 viria a ser chamado "lua artificial".[18]
4. Intitulado "Memorando sobre um satélite artificial da Terra".[50]
5. Intitulado "Sobre a possibilidade de desenvolvimento de um satélite artificial da Terra".[52]
6. PS é uma transliteração de ПС, sigla russa para Простейший Спутник (translit. Prostreichi Sputnik), cujo significado é Satélite Elementar.[1]
7. A massa do Sputnik-1 era pelo menos cinquenta vezes maior que a do satélite planejado pelos EUA.[112] O Explorer I, o primeiro satélite de fato lançado pelos EUA, pesava catorze quilogramas.[113]
8. Suvorov, Vladimir. The first manned spaceflight: Russia's quest for space (angol nyelven). Nova Publishers, 17. o. (1997). ISBN 978-1-56072-402-5. Hozzáférés ideje: 2022. szeptember 5. „(Суворов 250 mérföldet ad meg távolságnak, a valóságban ez azonban légvonalban csak 200.)”
9. a b c d Dancsó, Béla. Holdséta. Novella Kiadó, 13-25. o. [2004]. ISBN 9639442240. Hozzáférés ideje: 2021. október 19.
10. Szergej Koroljov: Lehetőség a Föld mesterséges holdjának fejlesztésére (orosz nyelven). RGANTD. [2008. április 8-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2021. október 19.)
11. ^ "Sputnik 1 (PS-1 #1)". Gunter's Space Page. 11 December 2017. Retrieved 16 May 2021.
12. ^ "SL-1 R/B". n2yo.com.
13. ^ a b c d e f g Zak, Anatoly (2015). "Sputnik's mission". RussianSpaceWeb.com. Archived from the original on 23 January 2013. Retrieved 27 December 2015.
14. ^ a b c "Sputnik 1". Encyclopedia Astronautica. Archived from the original on 27 December 2016. Retrieved 8 January 2017.
15. Внешний экран передней полуоболочки: AS = 0,2—0,25; снаружи ξ = 0,05—0,1; изнутри ξ = 0,8—0,9; задняя полуоболочка: AS= 0,23—0,27; ξ = 0,35—0,45, где AS — коэффициент поглощения солнечной радиации, ξ — коэффициент собственного излучения.
16. В настоящее время эта организация называется «Российские космические системы».