передатчика придумывал Михаил Рязанский. Головной обтекатель ракеты, защищающий спутник от воздействия окружающей среды, проектировала группа Сергея Охапкина.
Борис Черток по этому поводу вспоминает: «Когда у нас в ОКБ начинали компоновку боевого заряда для «семерки», я, изучая габаритно-установочные чертежи и электрические схемы, проникся трепетным уважением к этому произведению человеческого гения, который мы скромно называли «полезным грузом». И вдруг вместо многотонного «полезного груза» на «семерку» будет водружен шар чуть больше футбольного мяча, весом всего 80 килограммов. Его внутренняя электрическая схема настолько элементарна, что ее может запросто воспроизвести любой кружок юных техников…»
Тем не менее, хотя спутник и выглядел по схеме очень простым, но создавался он впервые, никаких аналогов орбитального искусственного объекта в технике не существовало. Задано было только одно — ограничение по массе: не более 100 килограммов. (В конечном виде он весил еще меньше — 83,6 килограмма). Довольно быстро конструкторы пришли к выводу, что выгодно сделать спутник в форме шара. Сферическая форма позволила при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем. Внутри спутника решили разместить два радиопередатчика с частотой излучения 20,005 и 40,002 МГц.
Проектирование велось быстрыми темпами, и изготовление деталей шло параллельно с выпуском чертежей. «Двойник» спутника многократно состыковывали и отделяли от корпуса ракеты, пока конструкторы не убедились, что надежно действует вся цепочка: срабатывают пневмозамки, отделяется головной обтекатель, освобождаются из «походного» положения штыри антенн, и толкатель направляет спутник вперед.
Радиопередающее устройство спутника должно было обладать мощностью излучения в 1 Вт. Это позволяло принимать его сигналы на значительных расстояниях широкому кругу радиолюбителей в диапазоне коротких и ультракоротких волн, а также наземным станциям слежения.
Сигналы спутника имели вид телеграфных посылок длительностью около 0,3 с. Когда работал один из передатчиков, то у другого была пауза. Расчетное время непрерывной работы составляло не менее 14 суток.
Энергопитание бортовой аппаратуры спутника обеспечивали электрохимические источники тока (серебряно-цинковые аккумуляторы), рассчитанные на работу минимум в течение 2–3 недель.
Сергей Королев очень внимательно следил за тем, как идут работы над «ПС-1». Вот о каком случае рассказал сотрудник ОКБ-1 Михаил Кавызин:
«Когда были выпущены проектные исходные данные, разработка рабочих чертежей проходила по жесткому графику и в короткие сроки. На заводе заранее, до подготовки полного комплекта чертежей, началось изготовление деталей корпуса. Много хлопот и беспокойства доставила оболочка корпуса. Полуоболочки изготовлялись штамповкой со многими переходами. Потребовалось большое искусство рабочих и технологов, чтобы избавиться от типичного при глубоких вытяжках дефекта — складок (гофров). Много усилий потребовалось и для подготовки полированной поверхности полуоболочек с заданными коэффициентами поглощения и отражения. Нельзя было допустить даже маленькой царапины.
После удачной штамповки полуоболочки буквально носили на руках. Радовались, когда произвели сварку полуоболочек со шпангоутами и сборку технологического макета Доложили об этом Сергею Павловичу и приготовились к встрече с ним. На участок сборки пришли директор завода, начальник производства, главный технолог и конструкторы. Сергей Павлович потребовал, чтобы все, начиная от обстановки в помещении, где проходила сборка, и кончая качеством изготовления, было изменено. «Что это за сварной шов, товарищ главный технолог?!» Попытка объяснить, что эту работу выполнял один из лучших сварщиков, не была принята.
«Разве можно вручную варить спутник? Нужна автоматическая сварка, и только она, шов должен быть ровным, гладким, прочным и, главное, должен обеспечить полную герметичность. Кстати о герметичности, — продолжал Сергей Павлович, — для космического аппарата, работающего в пустоте, надо особо беспокоиться о полной герметичности уже теперь, в самом начале. Старые способы проверки герметичности не годятся. Поезжайте в специализированный институт, привлеките специалистов- вакуумщиков и обеспечьте надежную герметичность во всем, включая основной стык между шпангоутами. При такой работе, как сборка спутника, должна быть стерильная чистота. Через три дня здесь все должно блестеть, повесьте белые шторы на окна, оденьте всех, кто здесь работает, в белые халаты и перчатки, а подставку под спутником покрасьте в белую краску и ложемент обтяните бархатом»..»
20 сентября 1957 года на Байконуре состоялось заседание специальной комиссии по запуску спутника, где все подтвердили готовность к старту. Тогда же решено было сообщить о запуске спутника в печати только после его первого оборота вокруг Земли. Любопытно, что сам факт подготовки к такому старту никогда не скрывался. Для наблюдений были привлечены любительские станции ДОСААФ. А летом в журнале «Радио» № 6 за 1957 год были опубликованы радиочастоты и вид сигналов радиопередатчика будущего спутника.
И вот наконец 4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут по московскому времени ярчайшая вспышка осветила ночную казахстанскую степь. Ракета-носитель «М1-1СП» (впоследствии получившая название «Спутник-1») с гулом ушла вверх. Ее факел постепенно слабел и скоро стал неразличим на фоне звездного неба.
Наблюдения на первых витках показали, что спутник вышел на орбиту с наклонением 65,1°, высотой в перигее 228 километров и максимальным удалением от поверхности Земли 947 километров. На каждый виток вокруг Земли он тратил 96 минут 10,2 секунды.
5 октября в 0 часов 58 минут по московскому времени ТАСС в специальном выпуске сообщило: «В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли. 4 октября 1957 года в Советском Союзе произведен успешный запуск первого спутника».
В 20 часов 07 минут по нью-йоркскому времени радиостанция компании «РСА» в Нью-Йорке приняла сигналы советского спутника, и вскоре радио и телевидение разнесли эту весть американцам. Радиостанция «Эн-би-си» предлагала американцам «послушать сигналы, которые навеки отделили старое от нового»: высокие металлические звуки «БИП… БИП… БИП…».
При этом историческом полете не обошлось без технических сбоев. При старте ракеты наблюдалось запаздывание выхода на первую промежуточную ступень и на режим главной ступени основного двигателя блока «Г». Эта задержка могла привести к автоматическому отбою. Но на последних долях секунды временного контроля блок «Г» все-таки вышел на режим.
На 16-й секунде полета отказ одной из систем регулирования привел к повышенному расходу керосина. В результате керосина в баке не хватило, чтобы дотянуть до расчетного времени, двигатель был выключен на секунду раньше аварийным сигналом. В самом конце активного участка одна секунда работы двигателя существенно влияет на результат, поэтому ракета и спутник были выведены на орбиту с апогеем на 90 километров ниже расчетного. Разумеется, все эти подробности были засекречены и о них стало известно только сейчас.
Представляет определенный интерес еще одна деталь исторического запуска. Принято считать, будто бы быстро бегущая по небосводу звездочка, появившаяся после 4 октября 1957 года, это визуально наблюдаемый спутник. На самом деле отражающая поверхность «ПС-1» была слишком мала для визуального наблюдения; с Земли было видно вторую ступень — центральный блок ракеты, который вышел на ту же орбиту, что и спутник. Таким образом, можно сказать, что советские конструкторы без всякого заднего умысла сделали то, о чем только мечтали их американские коллеги, предлагая для программы «Авангард» «трехспутниковую» систему запуска, когда на орбиту выводится сам спутник, последняя ступень ракеты- носителя и так называемый «подспутник».
Как я уже отмечал, в коллективе ОКБ-1 никто не ожидал столь мощного резонанса от факта полета «простейшего» спутника. Когда стали поступать первые новости, наступило состояние опьянения неожиданным триумфом. Готовились списки для награждений, конструкторы перезванивались со смежниками, выясняя, кому, сколько и каких наград. Неожиданно вся эта деятельность была прервана. Хрущев пригласил Королева и Келдыша и намекнул, что необходим космический подарок к сороковой
