در سپتامبر 1958 ، اتحاد جماهیر شوروی اولین تلاش خود را برای ارسال ایستگاه بین سیاره ای خودکار E-1 به ماه انجام داد. برای حل چنین مشکلی ، که بسیار مشکل بود ، صنعت فضایی مجبور شد محصولات و سیستم های جدید زیادی ایجاد کند. به طور خاص ، یک مجتمع کنترل و اندازه گیری خاص مورد نیاز بود که بتواند پیشرفت پرواز ایستگاه را به طور مستقل و با دریافت داده ها از آن نظارت کند. درست روز دیگر ، یک سند بسیار عجیب و غریب منتشر شد که ویژگی های اصلی اجزای اصلی پروژه E-1 را فاش می کرد.
در 10 آوریل ، شرکت سیستم های فضایی روسیه ، بخشی از Roscosmos ، نسخه الکترونیکی سند تاریخی را منتشر کرد. همه کسانی که مایلند اکنون می توانند خود را با پیش نویس طراحی سیستم مانیتورینگ رادیویی مدار E-1 آشنا کنند. این سند در ماه مه 1958 توسط م Instituteسسه تحقیقاتی شماره 885 (در حال حاضر مرکز تحقیقات و تولیدات اتوماتیک و ابزار دقیق NA Pilyugin NA) تهیه شده است. 184 صفحه اصلی تایپ شده اطلاعاتی در مورد اهداف و اهداف پروژه ، نحوه دستیابی به آنها و غیره ارائه می دهند. بیشتر سند به شرح فنی مجتمع زمینی و اصول عملکرد آن اختصاص دارد.
یکی از آنتن های مستقر در کریمه
قبلاً در مقدمه ، نویسندگان سند به پیچیدگی استثنایی کارهای انجام شده اشاره کردند. موشک و دستگاه E-1 باید در فاصله هایی ردیابی می شد که دو مرتبه بیشتر از فاصله معمول آن زمان بود. علاوه بر این ، کار طراحان می تواند با کوتاه مدت اختصاص یافته برای کار پیچیده شود. با این حال ، روش هایی برای ردیابی پرواز موشک و ایستگاه خودکار از زمین و همچنین روش هایی برای برآورد مسیر و دریافت سیگنال های دورسنجی پیدا شده است.
به عنوان بخشی از امکانات زمینی رادیو الکترونیکی ، یک ایستگاه راداری ، یک سیستم برای دریافت اطلاعات از یک فضاپیما و یک دستگاه برای کنترل از راه دور قرار بود وجود داشته باشد. هنگام شکل گیری سیستم جدید ، متخصصان NII-885 مجبور بودند محدوده بهینه برای عملکرد تجهیزات رادیویی را بیابند ، ترکیب مجتمع و عملکردهای اجزای جداگانه آن را تعیین کنند و همچنین سودآورترین مکانها را برای استقرار آنها پیدا کنند. به
محاسبات ارائه شده در طرح پیش نویس ویژگیهای لازم دستگاههای آنتن را نشان داد که ساخت آنها کار بسیار دشواری بود. مشخص شد که ویژگی های مورد نیاز انتقال و دریافت سیگنال رادیویی توسط آنتن های زمینی با مساحت حداقل 400 متر مربع یا قطر حداقل 30 متر نشان داده می شود. کشور ما؛ هیچ راهی برای ایجاد سریع آنها از ابتدا وجود نداشت. در این راستا ، استفاده از ورق های آنتن مناسب یا ایجاد محصولات مشابه جدید پیشنهاد شد. برنامه ریزی شده بود که آنها را بر روی دستگاه های دوار موجود نصب کنید ، قبلاً همراه با رادار آمریکایی SCR-627 و با آلمان بزرگ اسیر "Big Würzburg".
چندین نوع آنتن برای نظارت بر عملکرد تاسیسات E-1 توسعه یافته است. حل مشکلات مختلف با استفاده از یک بازتابنده سهموی کوتاه و با استفاده از بوم های مستطیلی با ابعاد مناسب انجام شد.نصب بر روی تکیه گاه های متحرک امکان اطمینان از حداکثر پوشش فضا و در نتیجه افزایش قابلیت های کلی مجموعه را فراهم کرد.
قرار بود چندین مجموعه ساز با آنتن ها همکاری کنند. بنابراین ، در چندین وسیله نقلیه ZIL-131 با بدنه ون استاندارد ، نصب تجهیزات الکترونیکی رادیویی فرستنده پیشنهاد شد. با استفاده از کابل ها ، باید آنتن را به آنتن مربوطه متصل می کرد. قسمت دریافت کننده مجتمع برنامه ریزی شده بود که به طور دائم در یک ساختمان جداگانه در نزدیکی پست آنتن مستقر شود. برای به دست آوردن نتایج مطلوب و اندازه گیری صحیح ، دو آنتن باید چندین کیلومتر از یکدیگر فاصله داشته باشند.
یک پست آنتن دیگر
پیشنهاد شد که آنتن های دریافت کننده را به یک سیستم ردیابی خودکار برای یک شیء فضایی مجهز کنیم. با تجزیه و تحلیل سیگنال فرستنده داخلی ، چنین تجهیزاتی باید موقعیت آنتن را تغییر دهند و بهترین دریافت را با حداکثر قدرت و حداقل تداخل ارائه دهند. چنین هدفگذاری آنتن ها به طور خودکار انجام می شد.
به عنوان بخشی از مجموعه اندازه گیری ، لازم بود چندین سیستم ارتباطی مجزا تهیه شود. برخی از کانال ها برای انتقال داده ها از یک جزء به جزء دیگر طراحی شده اند ، در حالی که برخی دیگر برای افراد مورد نیاز بوده است. طبق محاسبات ، فقط انتقال داده های صوتی با مشکلات شناخته شده همراه بود و می تواند عملکرد صحیح کل مجموعه را مختل کند.
ساختار سیستم زمینی شامل وسایل ثبت سیگنال بود. همه داده های تله متری و شاخص های رادار پیشنهاد شد که روی یک محیط مغناطیسی ثبت شوند. همچنین ، مجموعه تجهیزات شامل پیوست عکس برای ضبط داده های نمایش داده شده بر روی صفحه نمایش بود.
یکی از فصل های سند منتشر شده به انتخاب مکانی برای استقرار امکانات راداری جدید اختصاص دارد. محاسبات نشان داد که محصول E-1 حدود 36 ساعت به ماه پرواز می کند. در همان زمان ، دستگاه مجبور بود فقط چند بار از افق (نسبت به هر نقطه در اتحاد جماهیر شوروی با عرض جغرافیایی زیر 65 درجه) بالا بیاید. مشخص شد که مناسب ترین منطقه برای ایستگاه جنوب قسمت اروپایی کشور است. تصمیم گرفته شد که یک نقطه اندازه گیری در نزدیکی شهر سیمیز کریمه ایجاد شود ، جایی که در آن زمان تاسیسات رادیویی نجوم موسسه فیزیک آکادمی علوم از قبل کار می کرد. از وسایل فنی او می توان در پروژه جدیدی استفاده کرد.
پیش نویس طرح ، استقرار سیستم های نقطه اندازه گیری در کوه کوشکا را ارائه می داد. علاوه بر این ، قرار بود اجزای جداگانه آن در فاصله 5-6 کیلومتری یکدیگر واقع شوند. مطابق پیشنهادات پروژه ، برخی از تجهیزات الکترونیکی باید در ساختمانهای ثابت قرار گیرند ، در حالی که سایر دستگاهها را می توان بر روی شاسی خودرو نصب کرد.
نوع ایستگاه E-1A
با کمک آزمایشات میدانی با شبیه سازهای محصول E-1 ، ویژگی های بهینه تجهیزات رادیویی تعیین شد. بنابراین ، برای پیوند رادیویی زمین به صفحه ، فرکانس مطلوب 102 مگاهرتز مشخص شد. این دستگاه قرار بود داده ها را با فرکانس 183.6 مگاهرتز به زمین منتقل کند. افزایش حساسیت دستگاه های گیرنده زمینی باعث کاهش قدرت فرستنده در هواپیمای E-1 به 100 وات شد.
اصول پیشنهادی عملکرد "سیستم نظارت رادیویی بر مدار جسم" E-1 "در زمان خود بسیار مترقی و جسورانه بود. با کمک تعدادی از سیستم های مهندسی رادیویی ، تعیین آزیموت و زاویه ارتفاع ، که جهت ایستگاه بین سیاره ای را تعیین می کند ، ضروری بود. علاوه بر این ، لازم بود فاصله بین زمین و جسم و همچنین فاصله جسم تا ماه را تعیین کرد. در نهایت ، اندازه گیری سرعت حرکت E-1 ضروری بود. سیگنال های دورسنجی باید از مدار زمین به زمین می رسید.
در مرحله اولیه پرواز ، انتقال تله متری با استفاده از تجهیزات استاندارد وسیله پرتاب 8K72 Vostok-L انجام می شد.سیستم تله متری RTS-12-A می تواند ارتباط خود را با زمین با استفاده از فرستنده رادیویی مرحله سوم موشک حفظ کند. پس از جدایی از آن ، ایستگاه E-1 قرار بود تجهیزات رادیویی خود را شامل شود. برای مدتی ، قبل از ورود به منطقه تحت پوشش تجهیزات زمینی ، ایستگاه می تواند "نامرئی" باقی بماند. با این حال ، پس از چند دقیقه ، نقطه اندازه گیری زمین او را برای اسکورت برد.
پیشنهاد شد که فاصله تا فضاپیما و سرعت پرواز آن با استفاده از تشعشعات پالس و فرستنده داخلی مشخص شود. با فرکانس 10 هرتز ، ایستگاه اندازه گیری زمین قرار بود پالس هایی را به ایستگاه ارسال کند. پس از دریافت سیگنال ، او مجبور شد به فرکانس خود به آن پاسخ دهد. در زمان عبور دو سیگنال ، اتوماتیک می تواند فاصله تا ایستگاه را محاسبه کند. این تکنیک دقت قابل قبولی را ارائه می داد ، و علاوه بر این ، نیازی به قدرت فرستنده غیرقابل قبول زیادی نداشت ، همانطور که در هنگام استفاده از رادار استاندارد با سیگنال بازگشت ممکن بود.
اندازه گیری فاصله بین E-1 و ماه به تجهیزات پردازنده اختصاص داده شد. سیگنال های فرستنده داخلی ، منعکس شده از ماهواره زمین ، می تواند به ایستگاه خودکار بازگردد. در فواصل کمتر از 3-4 هزار کیلومتر ، می تواند با اطمینان آنها را دریافت کرده و آنها را به مجموعه زمین منتقل کند. در ادامه روی زمین ، داده های لازم محاسبه شد.
استقرار تاسیسات زمینی مجتمع
برای اندازه گیری سرعت پرواز ، استفاده از اثر داپلر پیشنهاد شد. هنگامی که E-1 از قسمتهای خاصی از مسیر عبور کرد ، سیستم زمینی و سفینه فضایی مجبور شدند پالسهای رادیویی نسبتاً بلندی را مبادله کنند. با تغییر فرکانس سیگنال دریافتی ، نقطه اندازه گیری می تواند سرعت پرواز ایستگاه را تعیین کند.
استقرار نقطه اندازه گیری در نزدیکی شهر سیمیز امکان دستیابی به نتایج بسیار بالا را فراهم کرد. در طول پرواز 36 ساعته ، قرار بود ایستگاه E-1 سه بار در منطقه دید این شی قرار گیرد. اولین مرحله کنترل مربوط به قسمت اولیه بخش غیرفعال مسیر بود. در همان زمان ، برنامه ریزی شده بود که از تجهیزات کنترل رادیویی استفاده شود. علاوه بر این ، پرواز در فاصله 120-200 هزار کیلومتری زمین کنترل شد. برای سومین بار ، ایستگاه هنگام پرواز در فاصله 320-400 هزار کیلومتر به منطقه دید بازگشت. عبور دستگاه از دو بخش آخر با استفاده از رادار و تله متری کنترل می شد.
پیش نویس طرح سیستم نظارت بر رادیوی مدار شی E-1 در آخرین روز مه 1958 به تصویب رسید. به زودی توسعه اسناد طراحی آغاز شد ، پس از آن آماده سازی امکانات موجود برای استفاده در پروژه جدید آغاز شد. لازم به ذکر است که همه آنتن های موجود در کریمه برای استفاده در برنامه Luna مناسب تشخیص داده نشد. برخی از پست های آنتن باید مجهز به بوم های کاملاً بزرگ جدید باشند. این امر پروژه را تا حدودی پیچیده و زمان اجرای آن را تغییر داد ، اما با این وجود دستیابی به نتایج مورد نظر امکان پذیر شد.
اولین پرتاب خودرو پرتاب 8K72 Vostok-L با فضاپیمای E-1 شماره 1 در 23 سپتامبر 1958 انجام شد. در 87 ثانیه پرواز ، حتی قبل از اتمام مرحله اول ، موشک سقوط کرد. پرتاب در 11 اکتبر و 4 دسامبر نیز با یک تصادف به پایان رسید. فقط در 4 ژانویه 1959 ، امکان راه اندازی موفقیت آمیز دستگاه E-1 شماره 4 وجود داشت ، که همچنین نام "Luna-1" را دریافت کرد. با این حال ، ماموریت پرواز به طور کامل به پایان نرسید. به دلیل اشتباه در تنظیم برنامه پرواز ، فضاپیما فاصله قابل توجهی از ماه را پشت سر گذاشت.
با توجه به نتایج راه اندازی دستگاه چهارم ، پروژه مورد بازبینی قرار گرفت و اکنون محصولات E-1A برای شروع ارائه شده است. در ژوئن 1959 ، یکی از این ایستگاه ها به همراه یک موشک کشته شد. در اوایل سپتامبر ، چندین تلاش ناموفق برای راه اندازی ماشین پرتاب بعدی با وسیله نقلیه سری Luna انجام شد.تعدادی پرتاب در چند روز لغو شد و سپس موشک از سکوی پرتاب خارج شد.
گزینه دیگری برای استقرار سیستم های راداری
سرانجام ، در 12 سپتامبر 1959 ، فضاپیمای 7 که با نام Luna-2 نیز شناخته می شود ، با موفقیت وارد مسیر محاسبه شده خود شد. در زمان تخمینی عصر 13 سپتامبر ، او روی ماه ، در قسمت غربی دریای باران ، سقوط کرد. به زودی ، مرحله سوم وسیله پرتاب با ماهواره طبیعی زمین برخورد کرد. برای اولین بار در تاریخ ، محصولی با منشاء زمینی روی ماه ظاهر شد. علاوه بر این ، تابلوهای فلزی با نشان اتحاد جماهیر شوروی به سطح ماهواره تحویل داده شد. از آنجا که انتظار فرود نرم وجود نداشت ، ایستگاه بین سیاره ای خودکار تخریب شد و قطعات آن به همراه تابلوهای فلزی در سطح زمین پراکنده شد.
پس از فرود موفقیت آمیز ایستگاه بر روی ماه ، پرتاب های بیشتر فضاپیمای E-1A لغو شد. دستیابی به نتایج مطلوب به صنعت فضایی شوروی اجازه داد تا به کار خود ادامه دهد و سیستم های تحقیقاتی پیشرفته تری را ایجاد کند.
سیستم نظارت رادیویی بر مدار جسم E-1 ، که به طور خاص برای کار با ایستگاه های اتوماتیک ساخته شده است ، تنها دو بار به عنوان بخشی از اولین برنامه تحقیقاتی طبق برنامه کارکنان کار کرد. او وسایل نقلیه E-1 شماره 4 و E-1A شماره 7 را در طول مسیر پشت سر گذاشت. در همان زمان ، اولین مورد از مسیر محاسبه شده منحرف شد و ماه را از دست داد و دومی با موفقیت به هدف برخورد کرد. تا آنجا که مشخص است ، هیچ شکایتی در مورد عملکرد تاسیسات کنترل زمینی وجود نداشت.
اتمام کار با موضوع E-1 و راه اندازی پروژه های تحقیقاتی جدید تأثیر خاصی بر امکانات ویژه در Simeiz داشت. در آینده ، آنها بارها و بارها مطابق با آخرین دستاوردهای صنعت رادیو الکترونیک و با در نظر گرفتن الزامات جدید ، مدرن و پالایش شدند. این نقطه اندازه گیری چندین مطالعه و پرتاب فضاپیماهای خاص را تضمین کرده است. بنابراین ، او سهم بسزایی در اکتشاف فضایی داشت.
در حال حاضر ، تاریخ اولیه برنامه فضایی شوروی به خوبی مطالعه شده است. اسناد ، حقایق و خاطرات مختلف منتشر شده و شناخته شده است. با این وجود ، برخی از مطالب جالب هنوز طبقه بندی شده اند و هر از گاهی به اطلاع عموم می رسند. این بار ، یکی از شرکت های صنعت فضا اطلاعات مربوط به طراحی اولیه اولین مجتمع کنترل و اندازه گیری داخلی را که برای کار با ایستگاه های بین سیاره ای طراحی شده بود ، به اشتراک گذاشت. امیدوارم این امر به یک سنت تبدیل شود و صنعت به زودی اسناد جدیدی را به اشتراک بگذارد.
