1958 metų rugsėjį Sovietų Sąjunga pirmą kartą bandė nusiųsti automatinę tarpplanetinę stotį E-1 į Mėnulį. Norėdami išspręsti tokią problemą, kuri buvo ypač sunki, kosmoso pramonė turėjo sukurti daug naujų produktų ir sistemų. Visų pirma reikėjo specialaus valdymo ir matavimo komplekso, galinčio stebėti stoties skrydžio eigą tiek savarankiškai, tiek gaunant iš jos duomenis. Kaip tik kitą dieną buvo paskelbtas labai smalsus dokumentas, atskleidžiantis pagrindines E-1 projekto žemės komponentų ypatybes.
Balandžio 10 dieną Rusijos kosmoso sistemų kompanija, priklausanti „Roscosmos“, paskelbė elektroninę istorinio dokumento versiją. Visi norintys dabar gali susipažinti su radijo stebėjimo sistemos „E-1 Object Orbit“projekto projektu. Dokumentą 1958 m. Gegužę parengė Tyrimų institutas Nr. 885 (dabar NA Pilyugin Automatikos ir prietaisų tyrimų ir gamybos centras). 184 originaliuose spausdinimo mašinėlėse puslapiuose pateikiama informacija apie projekto tikslus ir uždavinius, kaip juos pasiekti ir kt. Didžioji dokumento dalis skirta techniniam žemės komplekso aprašymui ir jo veikimo principams.
Viena iš antenų, išdėstytų Kryme
Jau įžangoje dokumento autoriai atkreipė dėmesį į išskirtinį atliekamų užduočių sudėtingumą. Raketa ir aparatas E-1 turėjo būti stebimi atstumais, kurie buvo dviem laipsniais didesni už įprastus tuo metu atstumus. Be to, dizainerių darbą gali apsunkinti trumpi darbui skirti terminai. Tačiau buvo rasta metodų, leidžiančių stebėti raketos ir automatinės stoties skrydį iš Žemės, taip pat būdai trajektorijai įvertinti ir telemetrijos signalams priimti.
Kaip antžeminių radijo elektroninių įrenginių dalis turėjo būti radiolokacinė stotis, duomenų gavimo iš erdvėlaivio sistema ir nuotolinio valdymo įtaisas. Kurdami naujos sistemos išvaizdą, NII-885 specialistai turėjo rasti optimalius radijo įrangos veikimo diapazonus, nustatyti komplekso sudėtį ir atskirų jo komponentų funkcijas, taip pat surasti pelningiausias jų diegimo vietas..
Projekto projekte pateikti skaičiavimai parodė būtinas antenos įtaisų charakteristikas, kurių konstravimas buvo labai sunkus uždavinys. Nustatyta, kad reikiamas radijo signalo perdavimo ir priėmimo charakteristikas parodys antžeminės antenos, kurių plotas ne mažesnis kaip 400 kvadratinių metrų arba skersmuo ne mažesnis kaip 30 m. Tokių gaminių nebuvo. mūsų šalis; nebuvo kaip greitai juos sukurti nuo nulio. Šiuo atžvilgiu buvo pasiūlyta naudoti tinkamus antenos lapus arba sukurti naujus panašius gaminius. Buvo planuojama juos sumontuoti ant esamų sukamųjų įtaisų, anksčiau gautų kartu su amerikiečių radaru SCR-627 ir su užfiksuotu vokiečių „Big Würzburg“.
E-1 įrenginio veikimui stebėti buvo sukurtos kelių tipų antenos. Įvairių problemų sprendimas buvo atliktas naudojant didelį sutrumpintą parabolinį atšvaitą ir naudojant stačiakampius tinkamo dydžio matmenis. Montavimas ant kilnojamųjų atramų leido užtikrinti maksimalų erdvės aprėptį ir taip padidinti bendras komplekso galimybes.
Kartu su antenomis turėjo veikti keli instrumentų kompleksai. Taigi keliose ZIL-131 transporto priemonėse su standartiniais mikroautobusų kėbulais buvo pasiūlyta sumontuoti siųstuvo radijo elektroninę įrangą. Kabelių pagalba jis turėjo būti prijungtas prie atitinkamos antenos. Priimančią komplekso dalį buvo planuojama dislokuoti visam laikui, atskirame pastate šalia antenos posto. Norint gauti norimus rezultatus ir teisingai atlikti matavimus, dvi antenos turėjo būti kelių kilometrų atstumu.
Kitas antenos postas
Buvo pasiūlyta įrengti priėmimo antenas automatine kosminio objekto sekimo sistema. Analizuojant borto siųstuvo signalą, tokia įranga turėjo pakeisti antenos padėtį, užtikrinant geriausią priėmimą su maksimalia galia ir minimaliais trukdžiais. Toks antenų nukreipimas turėjo būti atliekamas automatiškai.
Kaip matavimo komplekso dalis reikėjo numatyti kelias atskiras ryšio sistemas. Kai kurie kanalai buvo skirti duomenims perkelti iš vieno komponento į kitą, o kiti buvo reikalingi žmonėms. Remiantis skaičiavimais, tik balso duomenų perdavimas buvo susijęs su žinomais sunkumais ir galėjo trukdyti tinkamai veikti visam kompleksui.
Antžeminės sistemos struktūra turėjo apimti signalų registravimo priemones. Visi telemetrijos duomenys ir radaro rodikliai buvo pasiūlyti įrašyti į magnetinę laikmeną. Į įrangos rinkinį taip pat buvo įtrauktas nuotraukų priedas, skirtas ekranuose rodomiems duomenims fiksuoti.
Vienas iš paskelbto dokumento skyrių yra skirtas naujų radarų įrenginių diegimo vietos parinkimui. Skaičiavimai parodė, kad E-1 produktas skris į Mėnulį apie 36 valandas. Tuo pačiu metu prietaisas turėjo pakilti virš horizonto (palyginti su bet kuriuo SSRS tašku, kurio platuma yra žemesnė nei 65 °) tik keletą kartų. Nustatyta, kad patogiausia stoties vieta yra pietinė Europos šalies dalis. Buvo nuspręsta pastatyti matavimo tašką netoli Krymo miesto Simeizo, kur tuo metu jau veikė Mokslų akademijos Fizikos instituto radijo astronomijos įrenginys. Jo technines priemones galima panaudoti naujame projekte.
Projekto projekte buvo numatyta įrengti matavimo taškų sistemas ant Koshka kalno. Be to, atskiri jo komponentai turėjo būti išdėstyti 5-6 km atstumu vienas nuo kito. Vadovaujantis projekto pasiūlymais, dalis elektroninės įrangos turėtų būti pastatyta stacionariuose pastatuose, o kiti prietaisai - ant automobilio važiuoklės.
Stoties tipas E-1A
Lauko bandymų su E-1 produkto simuliatoriais pagalba buvo nustatytos optimalios radijo įrangos charakteristikos. Taigi, radijo ryšio nuo Žemės prie plokštės optimalus dažnis buvo 102 MHz. Įrenginys turėjo perduoti duomenis į Žemę 183,6 MHz dažniu. Padidėjęs antžeminių imtuvų jautrumas leido sumažinti siųstuvo galią E-1 laive iki 100 W.
Siūlomi objekto „E-1“orbitos radijo stebėjimo sistemos veikimo principai savo laikui buvo labai pažangūs ir drąsūs. Pasitelkus daugybę radijo inžinerijos sistemų, reikėjo nustatyti azimutą ir pakilimo kampą, kurie lemia kryptį į tarpplanetinę stotį. Be to, reikėjo nustatyti atstumą tarp Žemės ir objekto, taip pat atstumą nuo objekto iki Mėnulio. Galiausiai reikėjo išmatuoti E-1 judėjimo greitį. Telemetrijos signalai turėjo ateiti iš orbitos į Žemę.
Pradiniame skrydžio etape telemetrijos perdavimas turėjo būti atliktas naudojant standartinę nešiklio 8K72 „Vostok-L“įrangą. Telemetrijos sistema RTS-12-A galėtų palaikyti ryšį su Žeme naudojant trečiosios pakopos radijo siųstuvą. Atskyrus nuo jos, E-1 stotis turėjo turėti savo radijo įrangą. Prieš kurį laiką stotis gali likti „nematoma“, prieš patekdama į antžeminių įrenginių aprėpties zoną. Tačiau po kelių minučių žemės matavimo taškas paėmė ją palydėti.
Buvo pasiūlyta nustatyti atstumą iki erdvėlaivio ir jo skrydžio greitį naudojant impulsinę spinduliuotę ir borto atsakiklį. Esant 10 Hz dažniui, žemės matavimo stotis turėjo siųsti impulsus į stotį. Gavusi signalą, ji turėjo į ją reaguoti savo dažniu. Kai praėjo du signalai, automatai galėjo apskaičiuoti atstumą iki stoties. Ši technika suteikė priimtiną tikslumą ir, be to, nereikalavo nepriimtinai didelės siųstuvo galios, kaip galėtų būti, kai naudojamas standartinis radaras su grįžtamuoju signalu.
Borto įrangai buvo priskirtas atstumo tarp E-1 ir Mėnulio matavimas. Borto siųstuvo signalai, atsispindėję iš Žemės palydovo, galėtų grįžti į automatinę stotį. Mažesniais nei 3–4 tūkstančių km atstumais jis jau galėjo užtikrintai juos priimti ir perduoti į žemės kompleksą. Toliau Žemėje buvo apskaičiuoti reikalingi duomenys.
Komplekso žemės įrenginių išdėstymas
Skrydžio greičiui išmatuoti buvo pasiūlyta naudoti Doplerio efektą. Kai E-1 praėjo tam tikromis trajektorijos dalimis, antžeminė sistema ir erdvėlaivis turėjo keistis palyginti ilgais radijo impulsais. Pakeitus gauto signalo dažnį, matavimo taškas galėtų nustatyti stoties skrydžio greitį.
Netoli Simeizo esančio matavimo taško dislokavimas leido pasiekti labai aukštų rezultatų. Per 36 valandas trukusį skrydį E-1 stotis turėjo tris kartus patekti į šio objekto matomumo zoną. Pirmasis kontrolės etapas buvo susijęs su pradine pasyvaus trajektorijos atkarpos dalimi. Tuo pačiu metu buvo planuojama naudoti radijo valdymo įrangą. Be to, skrydis buvo stebimas 120-200 tūkstančių km atstumu nuo Žemės. Trečią kartą stotis grįžo į matomumo zoną skrisdama 320-400 tūkstančių km atstumu. Aparato praėjimas per paskutines dvi sekcijas buvo kontroliuojamas radaro ir telemetrijos priemonėmis.
„Objekto E-1 orbitos radijo stebėjimo sistemos projekto projektas buvo patvirtintas paskutinę 1958 m. Netrukus buvo pradėta kurti projektinė dokumentacija, po kurios prasidėjo esamų įrenginių paruošimas naudoti naujam projektui. Reikėtų pažymėti, kad ne visos Kryme esančios antenos buvo pripažintos tinkamomis naudoti „Luna“programoje. Kai kurie antenos stulpai turėjo būti aprūpinti visiškai naujomis negabaritinėmis drobėmis. Tai šiek tiek apsunkino projektą ir pakeitė jo įgyvendinimo laiką, tačiau vis dėlto leido pasiekti norimų rezultatų.
Pirmasis 8K72 „Vostok-L“paleidimo įrenginys su erdvėlaiviu E-1 Nr. 1 buvo paleistas 1958 m. Rugsėjo 23 d. 87 -tą skrydžio sekundę, dar nesibaigus pirmajam etapui, raketa sugriuvo. Spalio 11 ir gruodžio 4 d. Paleidimai taip pat baigėsi avarija. Tik 1959 m. Sausio 4 d. Buvo galima sėkmingai paleisti aparatą E-1 Nr. 4, kuris taip pat gavo pavadinimą „Luna-1“. Tačiau skrydžio misija nebuvo iki galo įvykdyta. Dėl klaidos rengiant skrydžio programą erdvėlaivis praėjo nemažą atstumą nuo Mėnulio.
Remiantis ketvirtojo įrenginio paleidimo rezultatais, projektas buvo peržiūrėtas, o dabar pradžiai buvo pateikti E-1A produktai. 1959 m. Birželio mėn. Viena iš šių stočių žuvo kartu su raketa. Rugsėjo pradžioje keli nesėkmingi bandymai paleisti kitą raketą su „Luna“serijos transporto priemone. Keletas dienų buvo atšauktas paleidimas, o vėliau raketa buvo pašalinta iš paleidimo aikštelės.
Kitas radaro sistemų diegimo variantas
Galiausiai, 1959 m. Rugsėjo 12 d. Erdvėlaivis 7, dar žinomas kaip „Luna-2“, sėkmingai įėjo į apskaičiuotą trajektoriją. Rugsėjo 13 -osios vakarą numatytu laiku jis nukrito į mėnulį, vakarinėje Lietaus jūros dalyje. Netrukus trečiasis raketos etapas susidūrė su natūraliu Žemės palydovu. Pirmą kartą istorijoje Mėnulyje pasirodė sausumos kilmės produktas. Be to, į palydovo paviršių buvo pristatyti metaliniai vimpelai su Sovietų Sąjungos emblema. Kadangi švelnaus nusileidimo nebuvo tikimasi, automatinė tarpplanetinė stotis buvo sunaikinta, o jos fragmentai kartu su metaliniais vimpeliais buvo išsibarstę po reljefą.
Po sėkmingo stoties nusileidimo Mėnulyje tolesni erdvėlaivio E-1A paleidimai buvo atšaukti. Norimų rezultatų gavimas leido sovietų kosmoso pramonei tęsti darbą ir pradėti kurti pažangesnes tyrimų sistemas.
„E-1 objekto orbitos radijo stebėjimo sistema, sukurta specialiai darbui su automatinėmis stotimis, pagal personalo grafiką galėjo dirbti tik du kartus, kaip pirmosios tyrimų programos dalis. Ji trajektorija pravažiavo transporto priemones E-1 Nr. 4 ir E-1A Nr. 7. Tuo pat metu pirmasis nukrypo nuo apskaičiuotos trajektorijos ir praleido mėnulį, o antrasis sėkmingai pataikė į taikinį. Kiek žinoma, nusiskundimų dėl antžeminio valdymo įrenginių veikimo nebuvo.
Darbo E-1 tema užbaigimas ir naujų mokslinių tyrimų projektų pradžia turėjo tam tikrą poveikį specialioms Simeizo patalpoms. Ateityje jie buvo ne kartą modernizuojami ir tobulinami atsižvelgiant į naujausius radijo elektronikos pramonės pasiekimus ir atsižvelgiant į naujus reikalavimus. Matavimo taškas užtikrino daugybę tyrimų ir tam tikrų erdvėlaivių paleidimo. Taigi jis labai prisidėjo prie kosmoso tyrinėjimo.
Iki šiol ankstyvoji sovietų kosmoso programos istorija buvo gana gerai ištirta. Buvo paskelbta ir žinoma įvairių dokumentų, faktų ir atsiminimų. Nepaisant to, kai kurios įdomios medžiagos vis dar yra įslaptintos ir retkarčiais tampa viešos. Šį kartą viena iš kosmoso pramonės įmonių pasidalino duomenimis apie pirmojo buitinio valdymo ir matavimo komplekso, skirto dirbti su tarpplanetinėmis stotimis, preliminarų projektą. Tikimės, kad tai taps tradicija ir pramonė netrukus pasidalins naujais dokumentais.
