امروز 12 مهر: سالگرد پرتاب ماهواره اسپوتنیک یک به فضا و شروع رسمی عصر فضا

امروز مصادف با سالگرد یک رویداد مهم در 64 سال پیش است.

ایدهٔ استفاده از موشک برای ارسال ماهواره به مدار زمین نخستین بار توسط کنستانتین تسیولکوفسکی -دانشمند روس- در سال ۱۹۰۳ ارائه شد. در این مقاله، تسیولکوفسکی علاوه بر تأکید بر اهمیت دانش موشکی برای سفرهای فضایی و پیشنهاد استفاده از ترکیب اکسیژن و هیدروژن به عنوان سوخت موشک، معادلات ریاضی مقدماتی را برای محاسبه سرعت لازم برای پرتاب ماهواره به مدار زمین ارائه داد.

اسپوتنیک یک، توپ فلزی ۸۳ کیلوگرمی بود که پهنای آن به ۵۸ سانتیمتر می‌رسید و چهار عدد آنتن مخابراتی به بدنهٔ آن متصل بودند و چیزی بیشتر از یک فرستند‌ه رادیویی ساده در آن تعبیه نشده بود.

اسپوتنیک یک راه زیادی تا رسیدن به آزمایشگاه مداری تیخانراووف، «جسم D» داشت؛ اما چه اتفاقی افتاده بود که برنامه باشکوه‌تر شوروی برای ورود به فضا از هدف اولیه خود منحرف شد؟

برنامه‌‌های توسعه‌ «جسم D» برای پرتاب در سال ۱۹۵۷ قربانی همان مشکلاتی شد که بار‌ها و بار‌ها در نخستین روز‌های برنامه‌ فضایی برای همه پیش می‌آمد: بوروکراسی اداری و سیاست.

به رغم شروعی امیدوارکننده و تأیید مستقیم راس حکومت شوروی، عدم تمایل دیگر مؤسسات برای همکاری با خواسته‌های اسرار‌آمیز 1-OKB سبب شد ساخت ماهواره از برنامه عقب بیفتد. برای مثال، واحد شیمی قرار بود سیلیکون با کیفیت بالا به 1-OKB تحویل دهد تا در ساخت سلول‌های خورشیدی جسم D مورد استفاده قرار بگیرد، اما این کار بار‌ها به تأخیر افتاد. با فرارسیدن سپتامبر ۱۹۵۶ مشخص شده بود که این پروژه به مشکل خورده است و میستیسلاو کیلدیش از کمیسیون پرواز‌های فضایی، این موضوع را در یکی از جلسات فرهنگستان علوم مطرح کرد.

سرگئی کارولوف متوجه این خطر شده بود که ایالات متحده اکنون می‌تواند در شرایطی به پرتاب فضایی دست یابد که ماهواره‌ شوروی هنوز در دست ساخت است، از این رو برخلاف خواسته‌های کیلدیش، توسعه‌ ماهواره‌ای به مراتب کوچک‌تر و سهل الوصول‌تر را آغاز کرد و آن را «پروسته یشی اسپوتنیک» (PS به معنی پروژه‌ی اسپوتنیک) یا «همدم» نامید.

اوایل سال ۱۹۵۷ بود که کارولوف از طرح جایگزین خود برای رهبر شوروی رونمایی کرد. این برنامه شامل دو نمونه‌ی کوچک PS و پوشش جدیدی بود که به جای کلاهک 7-R می‌نشست و ماهواره را در مسیر رسیدن به مدار، حفاظت می‌کرد. طرح جایگزین مورد تأیید قرار گرفت و در اواخر ژانویه به اولویت اصلی 1-OKB تبدیل شد. البته مشروط به این که موشک 7-R با موفقیت پرتاب شود.

در شرایطی که کار روی ماهواره‌های جدید PS شروع شده بود، فشار‌ها روی پروژه 7-R هم افزایش می‌یافت. در می‌۱۹۵۷ نخستین موشک 7-R به مجموعه پرتاب توراتام رسید اما نخستین پرتاب موشک در ۱۵ می‌۱۰۰ ثانیه پس از شلیک به شکست انجامید، زیرا یکی از موشک‌های تقویت‌کننده جانبی به خاطر نشت سوخت، آتش گرفت و منفجر شد.

تغییراتی در طراحی موشک انجام شد تا از حوادث مشابه پیشگیری شود، اما در آزمایش‌های دوم و سوم مشکلات دیگری بروز کرد. بالاخره در ۲۱ اوت موشک 7-R توانست تقریبا همه‌ مسیر را تا منطقه‌ی هدف در شبه جزیره دورافتاده کامچاتکا طی کند و شاید اگر کلاهک موشک از هم نمی‌پاشید، روی هدف فرود می‌آمد.

پرتاب دیگری در روز ۷ سپتامبر با نتیجه‌ مشابهی به پایان رسید. مشخص بود که هنوز کار‌های زیادی لازم است تا 7-R به موشک بالستیک قاره پیمای قابل اطمینانی تبدیل شود؛ اما از دید مهندسان، مراحل پایینی موشک به اندازه‌ی کافی اطمینان‌پذیر بود که بتوان پرتاب ماهواره را امتحان کرد.

شمارش معکوس برای پرتاب روز ۲۰ سپتامبر کمیسیون دولتی برای تأیید پرتاب، تشکیل جلسه داد و روز ۶ اکتبر را به عنوان تاریخ پرتاب تعیین کرد. خیلی زود، شایعاتی مطرح شد که قرار است در همان روز، مقاله‌ علمی آمریکایی مهمی با عنوان «ماهواره‌ای در مدار» در کنفرانس IGY که در واشینگتن برگزار می‌شود، ارائه شود. هرچند سازمان‌های اطلاعاتی شوروی مطمئن بودند که آمریکایی‌ها فقط برای یک پرتاب زیرمداری برنامه‌ریزی می‌کنند، کارولوف تمایلی نداشت که این فرصت تاریخی تکرار نشدنی را با چنین اختلاف ناچیزی از دست بدهد؛ در نهایت تصمیم بر این شد که پرتاب، ۲ روز زودتر انجام شود.

ساعت 10 و 28 دقیقه شامگاه ۴ اکتبر ۱۹۵۷ به وقت مسکو یک فروند موشک تغییر یافتهی 7-R که ماهواره‌ی 1-PS را در کلاهک خود حمل می‌کرد، موتور‌هایش را روشن کرد و به نرمی از سکوی پرتاب توراتام به آسمان برخاست. موشک بی‌هیچ نقصی پرواز کرد و ماهواره‌ی کوچک که اکنون اسپوتنیک ۱ نام گرفته بود، بدون هیچ مشکلی از مرحله‌ اصلی موشک جدا شد؛ اما زمانی که اسپوتنیک انتن‌هایش را گشود و شروع به ارسال پیام‌های رادیویی کرد، از برد گیرنده‌های رادیویی شوروی خارج شده بود. همه مجبور بودند تا گذر بعدی اسپوتنیک از آسمان شوروی، ۹۰ دقیقه نفس گیر را انتظار بکشند؛ اما در نهایت، جریان ثابتی از بیپ‌های رادیویی تأیید کرد که اسپوتنیک در مداری پایدار به دور زمین قرار گرفته که ارتفاع آن از سطح زمین بین ۲۱۵ کیلومتر و ۹۳۹ کیلومتر تغییر می‌کند.

عصر فضا آغاز شده بود…

اسپوتنیک با سرعتی برابر ۲۹٬۰۰۰ کیلومتر در ساعت مسیر مداری را می‌پیمود و و متوسط هر ۹۲ دقیقه یکبار ، یک مدار کامل را می‌پیمود. سیگنال‌های رادیویی این ماهواره که به صورت «بیپ بیپ» های متوالی با فرکانس ۲۰٫۰۰۵ و ۴۰٫۰۰۱ مگاهرتز به زمین مخابره می‌شدند، و توسط گیرنده‌های رادیویی در اقصی نقاط زمین از جمله رادیو آماتورها قابل دریافت بودند. ارسال پیام‌های رادیویی از ماهواره اسپوتنیک-۱ به مدت ۲۲ روز و تا خالی شدن باتری‌های آن ادامه داشت.

هرچند اسپوتنیک بسیار ساده به نظر می‌رسید، اما هر جنبه از نخستین ماهواره‌ بشر، هدفی علمی در خود نهفته بود. شکل توب مانند برای تسهیل محاسبات نیروی پسای جو به کار می‌آمد (همان نیروی مقاومت هوا که در نهایت باعث شد ۳ ماه بعد ماهواره به درون جو سقوط کند و بسوزد). ساختار کروی داخلی هم برای آزمایش ایده‌ای بود که در فضاپیمای تحت فشار بعدی مورد استفاده قرار گرفت.

منبع: کتاب دایره المعارف مصور فضانوردی (انتشارات سایان) – ویکی پدیا