"Tidak Mungkin Untuk Membangunkan Antena Seperti Itu" - Pandangan Alternatif

Isi kandungan:

"Tidak Mungkin Untuk Membangunkan Antena Seperti Itu" - Pandangan Alternatif
"Tidak Mungkin Untuk Membangunkan Antena Seperti Itu" - Pandangan Alternatif

Video: "Tidak Mungkin Untuk Membangunkan Antena Seperti Itu" - Pandangan Alternatif

Video:
Video: Polarisasi Antena 2024, Mungkin
Anonim

Persepsi masyarakat terhadap sejarah adalah rentetan peristiwa penting yang dapat difahami yang telah terpahat di fikiran orang sejak sekolah. Dalam pengertian ini, sejarah penerokaan ruang angkasa USSR adalah satelit, penerbangan Gagarin dan serangkaian stesen angkasa automatik yang berbeza, yang bergabung menjadi satu epik, bab-bab yang paling mencolok adalah foto-foto dari sisi bulan yang jauh, penjelajah bulan dan pendaratan di Venus. Kami mencadangkan untuk melampaui persepsi ini dan melihat peristiwa-peristiwa terkenal dari dalam, melalui mata para jurutera Soviet, yang tepat 60 tahun yang lalu membuat saluran komunikasi pertama dalam sejarah manusia dengan kapal angkasa terbang ke Bulan. Dokumen arkib "Reka bentuk rancangan sistem untuk pemantauan radio terhadap orbit objek" E-1 "diterbitkan untuk pertama kalinya, yang diberikan kepada kami oleh Russian Space Systems Holding (RCS).

Beberapa generasi pekerja perusahaan, yang sebelumnya disebut NII-885, meninggalkan tanda pada halaman pertama, menuntut untuk tidak memusnahkan yang asli dan menyimpannya sebagai sejarah. Dan sekarang masa untuk dokumen ini telah tiba.

"E-1" adalah indeks yang ditugaskan oleh Biro Reka Bentuk Khas No. 1 (OKB-1) ke stesen yang seharusnya menjadi yang pertama pergi ke Bulan. Sergey Korolev mencadangkan program penerokaan lunar pada tahun 1957 sejurus selepas pelancaran satelit pertama. Peristiwa kemudian berkembang dengan sangat pesat: kurang dari setahun setelah Sputnik-1, USSR telah melakukan percubaan pertama untuk melancarkan radas ke Bulan.

Dari keputusan pemerintah mengenai penciptaan stesen lunar dan roket tiga tahap 8K72 berdasarkan roket R-7 hingga percubaan pertama untuk melancarkan E-1, hanya enam bulan berlalu. Para saintis dan jurutera bekerja dalam keadaan tekanan masa yang berterusan.

Ukuran dan bentuk kenderaan siri E-1 serupa dengan satelit Bumi pertama. Tugas mereka hanyalah untuk "sampai" ke bulan, dan dalam perjalanan untuk mengumpulkan maklumat mengenai radioaktiviti, medan magnet dan komponen gas bahan interplanetari. Ini menimbulkan beberapa tugas yang sangat kompleks sekaligus, yang utama adalah penciptaan roket angkasa dan pengembangan pengendaliannya pada jarak yang sangat jauh. Penyelesaian mereka seharusnya memberi para saintis Soviet pengalaman yang diperlukan untuk kajian lebih lanjut mengenai planet-planet sistem suria. Kesungguhannya sungguh luar biasa, tetapi dari sudut pandang teknikal pada akhir 1950-an, tugas ini nampaknya hampir hebat:

"Penentuan parameter pergerakan roket dan penyebaran maklumat daripadanya ke Bumi harus dilakukan pada jarak dua orde magnitud yang lebih besar daripada jarak di mana sistem serupa telah dikembangkan sejauh ini dalam teknologi jet dan di daerah lain yang berkaitan."

Jangan terlepas masa

Video promosi:

Kunci dan salah satu tugas teknikal yang paling sukar dalam misi ini adalah mematikan enjin tepat pada masanya. Pemilihan tork yang betul bergantung pada ketepatan penentuan kelajuan. Kesalahan dalam penentuannya hanya satu meter sesaat memesongkan lintasan sejauh 250 kilometer. Perlu untuk melancarkan roket pada waktu yang ditentukan, dengan tepat mengawal lintasan dan kelajuannya, dan memberi perintah untuk mematikan enjin pada waktu yang tepat.

Inilah cara Boris Chertok menerangkannya dalam bukunya "Rockets and People":

"Kemungkinan kesalahan sistem autonomi untuk mematikan motor tahap kedua - dari integrator pecutan membujur - melebihi yang dibenarkan. Oleh itu, sejak awal, diputuskan untuk menggunakan sistem kawalan radio untuk mematikan mesin dengan mengukur kelajuan dan koordinat."

Pemantul ekspedisi FIAN Crimean yang terpotong
Pemantul ekspedisi FIAN Crimean yang terpotong

Pemantul ekspedisi FIAN Crimean yang terpotong.

Kerumitan yang melampau dalam menyelesaikan masalah ini dinyatakan dalam "Draf reka bentuk sistem pemantauan radio untuk orbit objek" E-1 ":

"Masalah yang rumit seperti itu dapat diselesaikan dalam waktu yang relatif singkat hanya dalam kombinasi dengan sistem kontrol radio, yang harus memastikan pada akhir bahagian aktif lintasan, pengukuran enam parameter gerakan dengan ketepatan yang cukup untuk menyelesaikan masalah memukul bulan."

Menurut para jurutera, mustahil untuk mengekalkan ketepatan menentukan parameter pergerakan yang pada awalnya seharusnya dipertahankan, tetapi ketepatan itu seharusnya cukup untuk memukul bulan. Sebagai tambahan, pautan radio udara-darat seharusnya menghantar isyarat dari sistem telemetri RTS-12A (di bahagian aktif lintasan) dan RTS-12B (di bahagian pasif lintasan) yang dipasang di papan E-1.

Hubungan dengan yang tidak diketahui

Kesukaran untuk membuat pautan radio, yang secara langsung terdapat dalam dokumen yang disebut oleh pembangunnya "pautan paling lemah" E-1 ", disebabkan oleh kesalahan dalam penghantaran isyarat melalui atmosfera Bumi, yang mempengaruhi penentuan koordinat dan halaju objek. Masalah ini masih relevan, terutama untuk sistem navigasi satelit, dan pada akhir tahun 1950-an, penyelesaiannya baru bermula.

Model stesen antarplanet automatik "Luna-3", dilancarkan pada 4 Oktober 1959 dan untuk pertama kalinya memancarkan gambar ke sisi jauh dari Bumi
Model stesen antarplanet automatik "Luna-3", dilancarkan pada 4 Oktober 1959 dan untuk pertama kalinya memancarkan gambar ke sisi jauh dari Bumi

Model stesen antarplanet automatik "Luna-3", dilancarkan pada 4 Oktober 1959 dan untuk pertama kalinya memancarkan gambar ke sisi jauh dari Bumi.

Tetapi keadaan menjadi lebih teruk ketika menghampiri bulan. Sekiranya kesan pengaruh atmosfer bumi dan medan magnet pada gelombang radio paling tidak diketahui, maka tidak ada yang tahu apa yang diharapkan dari bulan:

"Ketika objek" E-1 "melintas di daerah yang berdekatan dengan Bulan, kesalahan tambahan dapat terjadi pada pengukuran koordinat dan halaju radio kerana ionosfera Bulan, keberadaannya harus diasumsikan."

Bukti pertama yang meyakinkan mengenai keberadaan ionosfera di sekitar Bulan diberikan pada tahun 1970-an oleh kapal angkasa Soviet Luna 19 dan Luna 22.

Komposisi tanah bulan diketahui hampir:

"Ketika mengira nilai pekali pantulan dan keuntungan ke arah pemancar radio yang berbunyi kerana penyimpangan permukaan bulan, perlu diketahui komposisi kimia dan struktur permukaan bulan. Dalam literatur, pendapat yang paling umum adalah bahawa permukaan bulan adalah batuan gunung berapi padat, serupa dalam komposisi dengan bumi, yang ditutup dengan lapisan debu setebal beberapa milimeter. Uji eksperimen struktur seperti itu dilakukan dalam keadaan terestrial."

Hubungi

Untuk menjalankan misi E-1, perlu dilakukan komunikasi radio dengan alat pada jarak ratusan ribu kilometer. Ini memerlukan antena pemancar dan penerimaan terestrial yang kuat dengan luas efektif sekurang-kurangnya 400 meter persegi. Tidak ada antena yang dibuat khusus untuk tujuan tersebut, apalagi sistem komunikasi, pada masa itu, dan para saintis Soviet berimprovisasi. Sebagai permulaan, saya harus mengakui bahawa peralatan yang saya mahukan untuk menyelesaikan tugas tersebut tidak dan tidak akan:

“Kawasan yang begitu efektif dimiliki oleh reflektor parabola dengan diameter sekurang-kurangnya 30 meter. Pada masa ini, kami tidak mempunyai antena operasi dengan parameter seperti itu. Juga mustahil untuk membangun dan membuat antena seperti itu dan terutama alat putar dalam azimut dan ketinggian untuknya dalam jangka masa yang disediakan untuk kemudahan E-1. Dalam hal ini, adalah perlu untuk mencari penyelesaian teknikal yang kompromi. Pada masa ini, industri domestik tidak menghasilkan alat putar yang membenarkan putaran antena 12 hingga 12 dalam azimut dan ketinggian. Oleh itu, dengan jangka masa yang terhad untuk pengembangan dan pembuatan antena terestrial, disarankan untuk menggunakan alat putar dari stesen radar "Big Würzburg" atau SCR-627 yang ditangkap ".

Reflektor parabola dengan diameter 7.5 meter dari radar "Greater Würzburg" yang ditangkap
Reflektor parabola dengan diameter 7.5 meter dari radar "Greater Würzburg" yang ditangkap

Reflektor parabola dengan diameter 7.5 meter dari radar "Greater Würzburg" yang ditangkap.

"Big Würzburg" - stesen panduan pesawat tempur, yang, bersama dengan satu set dokumentasi reka bentuk lengkap, dikeluarkan oleh pakar Soviet dari Jerman. Radar Amerika SCR-627 dengan kapasiti 225 kilowatt dibekalkan ke USSR di bawah Lend-Lease semasa Perang Patriotik Besar. Kedua-dua antena ini memerlukan peningkatan yang ketara.

Pada masa yang sama, masalah yang sangat penting bagi negara utara diselesaikan dengan penempatan kompleks baru. Adalah perlu untuk memilih titik dengan ketinggian maksimum objek "E-1" di atas cakrawala. Bahagian selatan wilayah Eropah USSR sesuai untuk keperluan ini. Ekspedisi Krimea FIAN di kota Simeiz dipilih. Sudah ada dua reflektor dengan luas efektif masing-masing 70 dan 120 meter persegi, dan terdapat reflektor parabola dari radar Big Würzburg yang ditangkap, pada alat berputar yang mungkin meletakkan antena baru (antena yang dipasang di atasnya dengan diameter 7 meter dianggap tidak mencukupi):

Diagram pemasangan stesen darat untuk menerima dan menghantar maklumat ke "E-1"
Diagram pemasangan stesen darat untuk menerima dan menghantar maklumat ke "E-1"

Diagram pemasangan stesen darat untuk menerima dan menghantar maklumat ke "E-1".

"Kemungkinan sebenar menggunakan peranti antena radio astronomi siap pakai Institut Fizik Akademi Sains di daerah kota Simeiz (Crimea) dengan beberapa perubahan memungkinkan untuk meletakkan titik pengukur di sana. Dalam kes ini, alat radio akan memantau tiga bahagian bahagian pasif lintasan: permulaan - menurut sistem kawalan radio, tengah - 12 + 200 ribu kilometer dan akhir - 320 + 400 ribu kilometer mengikut pengukuran sistem pemantauan radio. Peralatan untuk mengukur jarak, kelajuan dan telemetri, antena yang dibuat berdasarkan alat putar seperti "Big Würzburg" dan SCR-627, akan berada di Gunung Koshka."

Bahagian penerima dari peralatan darat seharusnya dipasang secara permanen, dan bagian pemancar harus diletakkan di casis mobil ZIL-151.

Diagram pemasangan stesen darat untuk menerima dan menghantar maklumat ke "E-1". Bahagian penerimaan dan rakaman peralatan tanah dipasang secara kekal, dan alat pemancar - pada casis kereta ZIL-151
Diagram pemasangan stesen darat untuk menerima dan menghantar maklumat ke "E-1". Bahagian penerimaan dan rakaman peralatan tanah dipasang secara kekal, dan alat pemancar - pada casis kereta ZIL-151

Diagram pemasangan stesen darat untuk menerima dan menghantar maklumat ke "E-1". Bahagian penerimaan dan rakaman peralatan tanah dipasang secara kekal, dan alat pemancar - pada casis kereta ZIL-151.

Oleh itu, di USSR, muncul titik komunikasi pertama dalam sejarah umat manusia dengan stesen angkasa antarplanet, yang merupakan yang utama sehingga terciptanya pusat komunikasi ruang angkasa baru berhampiran Evpatoria. Di Simeiz, mereka belajar mengenai kejatuhan alat buatan manusia pertama di bulan dan menerima foto pertama dari sisi jauh bulan.

Mencapai Bulan "Bulan" yang pertama, kerana penciptanya disebut "E-1", bahkan tidak mempunyai nama, hanya indeks. Hanya dua daripada tujuh kenderaan yang mendapat tempat dalam sejarah, iaitu kenderaan yang berjaya sampai ke Bulan. Luna-1 (percubaan keempat untuk melancarkan E-1) berlaku 6.000 kilometer dari Bulan. Semasa mengeluarkan perintah untuk mematikan mesin tahap ketiga (blok "E"), yang dikeluarkan dari Bumi, waktu penghantaran isyarat dari pos arahan ke stesen tidak diambil kira.

Peranti pusing jenis "627" dengan tali pinggang fasa 10x6 meter dipasang di atasnya
Peranti pusing jenis "627" dengan tali pinggang fasa 10x6 meter dipasang di atasnya

Peranti pusing jenis "627" dengan tali pinggang fasa 10x6 meter dipasang di atasnya.

Walaupun begitu, ini adalah kejayaan besar bagi USSR, yang dirayakan di seluruh dunia, tetapi pencipta pautan radio tidak berpuas hati: kawalan radio tidak berfungsi dengan sempurna dan tidak memukul bulan. Apa yang berlaku digambarkan dengan sempurna oleh Boris Chertok:

"Tetapi pasukan radio terlambat! Maka, tentu saja, kami mengetahui bahawa stesen kawalan radio darat - RUE - yang harus dipersalahkan. Tahap ketiga, bersama-sama dengan wadah bulan dan panji-panji, tidak menghantam Bulan, misinya adalah 6000 kilometer - kira-kira satu setengah kali diameter Bulan. Roket memasuki orbit bebasnya di sekitar Matahari, menjadi satelit, menjadi planet buatan pertama sistem suria di dunia. Pelancaran Januari adalah sesi latihan dan latihan yang sangat baik untuk kita semua. Karya peringkat ketiga diuji sepenuhnya untuk pertama kalinya. Ternyata sangat berguna untuk memeriksa sistem komunikasi radio, menerima telemetri wadah, memproses hasil penentuan operasi koordinatnya, mewujudkan interaksi kompleks alat ukur, perkhidmatan kawalan orbit dan pusat pengkomputeran. Semua peralatan di kapal berfungsi dengan baik."

Pemantul parabola terpotong dari ekspedisi FIAN Crimean
Pemantul parabola terpotong dari ekspedisi FIAN Crimean

Pemantul parabola terpotong dari ekspedisi FIAN Crimean

Data yang dikirimkan dari perangkat memungkinkan untuk membuktikan ketiadaan medan magnet di Bulan, tingkat radiasi diukur, dan parameter angin matahari diselidiki. Kompleks radio on-board memancarkan isyarat ke Bumi hingga jarak lebih dari 500 ribu kilometer dan hanya terdiam ketika bateri benar-benar kosong: 62 jam selepas pelancaran, walaupun pada hakikatnya ia dirancang hanya selama 40 jam.

Namun, ini bukanlah kejayaan yang sepenuhnya. Kepimpinan USSR menuntut agar yang pertama, sebelum orang Amerika, sampai ke permukaan bulan. Ini dicapai pada saat politik yang paling sesuai untuk ini - semasa lawatan Khrushchev ke Amerika Syarikat pada bulan September 1959.

Namun, kebetulan ini agak tidak sengaja. Secara keseluruhan, selama tahun sebelum ini, USSR melancarkan enam stesen menuju bulan. Dalam empat kes, kemalangan berlaku dalam lima minit pertama pelancaran kenderaan kenderaan.

Peranti "Luna-2"
Peranti "Luna-2"

Peranti "Luna-2".

Pelancaran lain tidak berlaku kerana penghapusan kenderaan pelancaran yang rosak dari landasan pelancaran. Tetapi pada bulan September, permulaannya berjaya dan tepat pada waktu yang ditentukan (hanya 1 saat lebih lambat dari yang dirancang). Semua sistem berfungsi dengan sempurna dan pada jam 00:02:24 pada 14 September semua isyarat di stesen di Simeiz dan di stesen telemetri Baikonur terputus secara tiba-tiba - Luna-2 menerobos satelit Bumi.

* * *

Kami menjemput anda untuk membaca versi elektronik dokumen tersebut dan merasakan semangat jurutera Soviet pada pertengahan abad yang lalu, yang, dengan sumber dan kemampuan yang jauh lebih sedikit daripada rakan mereka dari Amerika, dapat memenangi bahagian pertama perlumbaan bulan.

Pengarang: Vladimir Koryagin

Disyorkan: