О первых ИСЗ

Мы продолжаем публиковать материалы о первых И.С.З.
Вашему вниманию предлагается научно-популярная статья председателя секции истории развития космонавтики при Северо-Западном отделении Федерации космонавтики Валерия Николаевича Куприянова.

В.Н.Куприянов

"Энтузиазм, вызванный запуском первого ИСЗ, был необыкновенным. Я помню, как нас во дворе собрал один, как я теперь понимаю, молодой старший лейтенант, и страстно рассказывал нам про первый спутник и значение этого события. А по вечерам собирал всех детишек для наблюдения пролета ИСЗ над нами в ночном небе. Мы все стояли, тараща глаза, и напряжено вглядываясь в ночное небо, и ничего кроме ярких звезд не видели. Но вдруг кто-то начинал истошно кричать, выражая свой восторг по поводу наблюдения спутника. Если говорить честно, я не видел в то время ничего, что потом неоднократно наблюдал при пролете спутников в более поздние годы. Но радостное возбуждение толпы передавалось и мне. И я тоже вместе со всеми кричал и восхищался "увиденным".
Дело в том, что обычные наблюдатели могли видеть невооруженным глазом только последнюю ступень ракеты-носителя, спутник можно было увидеть в специальные телескопы и даже в хороший бинокль.
В свое время мне довелось познакомиться с Галиной Ричардовной Кастель, астрономом, которая работала в нашем Институте Теоретической Астрономии АН СССР, а ныне в ИПА (Институт прикладной астрономии) РАН.
Она рассказала мне о том, как велись наблюдения за спутником в то время. При этом это была информация "из первых рук", в свое время она была начальником одной из таких станций наблюдения. Это случилось еще в ее бытность студенткой Уральского Государственного Университета.
Фрагменты этого рассказа позволят передать только отчасти, как все это было. Но это свидетельство непосредственного участника.
Во-первых, надо сказать, что таких станций, созданных в рамках Международного геофизического года (МГГ), было довольно много, только на территории СССР располагалось 84 визуальные станции, более сотни в США, в Японии - 59, В Голландии - 18, в Китае - 14, в Чехословакии - 13, в Польше -10, в ГДР - 8.
В нашей стране наблюдения на таких станциях велись, как правило, студентами педагогических вузов, университетов, школьниками, которые занимались в астрономических кружках при этих учебных заведениях.
В проекте доклада (донесения), подготовленного в НИИ-4 МО (Научно-исследовательский институт № 4 Министерства Обороны СССР) для отправки Первому секретарю Центрального Комитета Коммунистической партии Советского Союза товарищу Хрущеву Н.С. (так он был поименован в этом документе), указано, что с 05 октября по 30 ноября поступило 86645 писем, телеграмм и радиограмм от общественных организаций, предприятий, колхозов, совхозов, МТС, учреждений, воинских частей и отдельных лиц, в том числе около тысячи писем и телеграмм из-за границы; прислано свыше трехсот посылок с различными магнитными пленками и другими материалами. Кроме того, поступило значительное количество стихов, а также различных научных статей.
Ко времени запуска первого искусственного спутника Земли не существовало точной теории движения ИСЗ в силу незнания влияния атмосферы Земли на это движение. Поэтому предсказанные координаты спутника были очень приближенными, и наблюдать его было очень трудно.
Поправить положение могли только регулярные наблюдения спутника в разных местах земного шара, которые помогли бы уточнить параметры его орбиты. Кроме этого необходимо учесть, что радиотехнические наблюдения за спутником могли производиться, только пока работали его передатчики, а это продолжалось в течение трех недель. Дальнейшие наблюдения могли производиться только с помощью астрономических приборов.
Надо сказать, что при полете первого ИСЗ для прогнозирования использовалась довольно простая техника. Координационно-вычислительный центр размещался в одном из корпусов НИИ-4 МО. В главном зале размещались стойка аппаратуры СЕВ (системы единого времени), кабины для телефонных переговоров по открытым и закрытым каналам связи и два больших стола. Система СЕВ была разработана в нашем городе, главным конструктором этой разработки был Бегун Николай Андреевич, прошедший войну в рядах действующей армии. Н.А.Бегун был Главным конструктором комплекса аппаратуры службы единого времени "Бамбук", используемый для синхронизации измерительных и управляющих средств первых космических полетов, в то время он возглавлял отделение систем синхронизации и СЕВ (системы единого времени) в НИИ-195, учрежденном Постановлением Совета министров СССР №1195-613 от 25 августа 1956 г., который располагался в нашем городе, современное название этого института - Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" (ОАО "РИРВ") со 100% капиталом, принадлежащим государству. За время участия в боевых действиях во время Великой Отечественной войны Н.А. Бегун был награжден Орденом Красной Звезды и медалями "За боевые заслуги", "За оборону Советского Заполярья" и "За победу над Германией". Приказом Министра промышленности средств связи № 212 от 13.05 1952 года он награжден знаком "Почетный радист". Эта высокая и довольно редкая награда вручалась наиболее отличившимся творческими достижениями специалистам. Есть у него и награды, которыми Президиум Академии Наук СССР отмечал вклад в космические достижения страны, это медали "В честь запуска в Советском Союзе первого в мире искусственного спутника Земли" и "В честь первого полета Советского человека в космос". Надо сказать, что этих наград были удостоены все главные конструкторы, входившие в Совет Главных. Он был в числе тех, кто получил Ленинскую премию за участие в создании первого ИСЗ вместе с С.П. Королевым.
На больших столах размещались карты, выполненные в меркаторской проекции, а также большие плексигласовые шаблоны траекторий движения спутника, графики и номограммы, построенные по результатам расчетов на ЭВМ, полученных в ИПМ АН СССР (Институт прикладной математики), под руководством М.В. Келдыша и ОКБ-1, выполненными баллистиками при участии Святослава Сергеевича Лаврова, тоже удостоенного за эти работы звания лауреата Ленинской премии.
С помощью этой техники графоаналитическим методом, предложенным П.Е. Эльясбергом приближенно определялись параметры орбиты первого ИСЗ и второй ступени ракеты-носителя, его называли блок "Ц", которые сообщались станциям наблюдения.
В СССР наблюдения проводились с помощью трубок АТ-1, снабженных треногами или настольными подставками. Это небольшой широкоугольный телескоп с диаметром объектива 5 см, шестикратным увеличением и полем зрения около 11 градусов.
Работу станций наблюдения курировали опытные астрономы, например, станцию, где начальником назначили Г.Р. Кастель, курировала астроном, профессор Уральского университета Клавдия Александровна Бархатова.
В обязанности начальника станции входила подготовка к наблюдениям, их обработка и оперативная отправка сведений в Москву - Вычислительный центр СССР. Подготовка к наблюдениям состояла в том, чтобы по предвычисленным координатам спутника, которые получали в виде шифрованных телеграмм из Москвы, определить его положения в заданные моменты времени на небе, т.е. получить азимут и высоту. Для этого выстраивался из трубок АТ-1 так называемый оптический барьер. Барьер располагался в меридиане и/или по вертикальному кругу, перпендикулярному видимой орбите спутника. Все трубки барьера устанавливались со сдвигом по высоте. Таким образом, даже при очень приближенных исходных данных спутник попадал в поле зрения хотя бы одной трубки. При появлении спутника в поле зрения наблюдатель пускал секундомер и запоминал положение спутника в этот момент среди звезд. Опытные наблюдатели, хорошо знавшие небо, наблюдали спутник с биноклем и фиксировали его положение при прохождении вблизи какой-нибудь звезды. Координаты спутника определялись по звездной карте, а момент наблюдения с помощью секундомера и хронометра. Затем начальник станции проверял, как "ложились" наблюдения на траекторию движения спутника. Удостоверившись в качестве наблюдений, переправляли их шифрованными телеграммами в Вычислительный центр в Москву. Интерес представляло все - и то, что все сведения и получаемые, и отправляемые, были секретными, и то, что при передаче их шифровали особым образом. Все это придавало чувство особой гордости от ощущения приобщенности к тайнам государства. Одновременно велось и фотографирование спутника на фоне звезд.
Бывали, особенно в первое время, казусы - спутник шел совсем не там, где его ждали (настолько грубыми были предсказанные положения). Среди наблюдателей возникала легкая паника, но все-таки кто-нибудь успевал его "поймать". Иногда холодною зимой - в морозы руки примерзали к АТ-1, но никто не покидал наблюдения.
Конечно, визуальные наблюдения имели невысокую точность, но простота их выполнения и оперативное получение центром этих данных сделало их чрезвычайно ценными для уточнения орбиты спутника и предвычисления его движения.
Со временем начались более точные, фотографические наблюдения с широкоугольными аэрофотосъемочными камерами НАФА-3с/25.
Институт теоретической астрономии (ИТА) АН ССС, располагавшийся у нас в городе, в конце декабря 1957 г. включился в систематический анализ качества визуальных наблюдений ИСЗ, и Г.Р. Кастель, когда она поступила в аспирантуру ИТА АН СССР, было очень приятно узнать, что наблюдения станции при УрГУ были признаны хорошими.

Используемая литература:

1. "Открыватели неба" Д. Херрман Издательство "Мир", Москва 1981
2. "Пароль-БТА" А. Сухорукова издательство "Детская литература" 1988
3. Интервью Г.Р. Кастель о наблюдениях первого ИСЗ. (из архива автора).
4. А.В. Куракин и Л.В. Успенская, "Москва, Спутник", публикация архивных документов РГАНТД. Исторический архив, № 5, 2007, стр.117 - 143. (тираж 1000 экз.)
5. История командно-измерительного комплекса управления космическими аппаратами. От истоков до главного испытательного центра им. Г.С. Титова, Книга 1, Общий очерк, М., изд. ЗАО СП "Контакт-РЛ", 2006, стр.44. (тираж 1000 экз.)
6. И.М. Болотов, Е.Н. Червинский, В.В. Овчинников, С.Н. Плужников, История создания и развития системы единого времени страны, Радионавигация и время, № 1,2 (8), 1997, РИРВ, Санкт-Петербург, 1998, стр. 3 - 5. (тираж 250 экз.)
7. 50 лет Российскому институту радионавигации и времени, С-Пб, ОАО "РИРВ", 2007, стр. 9, 71 - 72. (тираж 1550 экз.)
8. Куприянов В.Н., Лауреаты Ленинской премии за создание первого ИСЗ, Особенности развития космической отрасли России и перспективы ее дальнейшей интеграции в систему международных экономических связей. Международная научно-практическая конференция. 2 - 3 октября 2007 г., г. Санкт-Петербург, тезисы докладов, С-Пб, 2007, стр.37 - 41. (тираж 500 экз.)