I september 1958 gjorde Sovjetunionen det første forsøket på å sende den automatiske interplanetariske stasjonen E-1 til månen. For å løse et slikt problem, som var spesielt vanskelig, måtte romfartsindustrien lage mange nye produkter og systemer. Spesielt var det nødvendig med et spesielt kontroll- og målekompleks som var i stand til å overvåke fremdriften i stasjonens flytur, både uavhengig og ved å motta data fra den. Forleden ble det publisert et veldig nysgjerrig dokument som avslørte hovedtrekkene til grunnkomponentene i E-1-prosjektet.
April publiserte det russiske romfartssystemet, en del av Roscosmos, en elektronisk versjon av det historiske dokumentet. Alle som ønsker kan nå gjøre seg kjent med utkastet til design av E-1 Object Orbit Radio Monitoring System. Dokumentet ble utarbeidet i mai 1958 av Research Institute nr. 885 (nå NA Pilyugin Research and Production Center for Automation and Instrumentation). De 184 originale maskinskrevne sidene gir informasjon om prosjektets mål og mål, hvordan de skal oppnås osv. Det meste av dokumentet er viet til den tekniske beskrivelsen av grunnkomplekset og prinsippene for driften.
En av antennene som er utplassert på Krim
Allerede i innledningen noterte forfatterne av dokumentet den eksepsjonelle kompleksiteten i oppgavene. Missilet og E-1-apparatet måtte spores på avstander som var to størrelsesordener høyere enn de vanlige avstandene for den tiden. I tillegg kan arbeidet til designerne bli komplisert av de korte vilkårene som er tildelt for arbeidet. Imidlertid er det funnet metoder for å spore rakettens flyging og den automatiske stasjonen fra jorden, samt metoder for å estimere banen og motta telemetrisignaler.
Som en del av bakken radioelektroniske anlegg skulle en radarstasjon, et system for mottak av data fra et romfartøy og en enhet for fjernkontroll være tilstede. Ved utformingen av det nye systemet måtte NII-885-spesialister finne de optimale områdene for drift av radioutstyr, bestemme sammensetningen av komplekset og funksjonene til de enkelte komponentene, og også finne de mest lønnsomme stedene for distribusjon..
Beregningene presentert i utkastet til design viste de nødvendige egenskapene til antennenheter, hvis konstruksjon var en veldig vanskelig oppgave. Det ble funnet at de nødvendige egenskapene for overføring og mottak av et radiosignal vil bli vist av terrestriske antenner med et areal på minst 400 kvadratmeter eller en diameter på minst 30 m. Det var ingen eksisterende produkter av denne typen i vårt Land; det var ingen måte å raskt lage dem fra bunnen av. I denne forbindelse ble det foreslått å bruke passende antenneark eller lage nye lignende produkter. Det var planlagt å montere dem på eksisterende roterende enheter, tidligere mottatt sammen med den amerikanske SCR-627 radaren og med den fangede tyske "Big Würzburg".
Antenner av flere typer er utviklet for å overvåke driften av E-1-anlegget. Løsningen av forskjellige problemer ble utført ved bruk av en stor avkortet parabol reflektor og ved bruk av rektangulære lerret med passende dimensjoner. Montering på bevegelige støtter gjorde det mulig å sikre maksimal dekning av plassen og dermed øke kompleksets generelle evner.
Flere instrumentkomplekser skulle fungere sammen med antennene. Så på flere ZIL-131-biler med standard varebiler ble det foreslått å installere radioens elektroniske utstyr på senderen. Ved hjelp av kabler måtte den kobles til den tilsvarende antennen. Den mottakende delen av komplekset var planlagt distribuert permanent, i en egen bygning nær antenneposten. For å få de ønskede resultatene og gjøre målingene riktig, måtte de to antennene være flere kilometer fra hverandre.
Nok et antennepost
Det ble foreslått å utstyre mottaksantenner med et automatisk sporingssystem for et romobjekt. Ved å analysere signalet fra den innebygde senderen måtte slikt utstyr endre posisjonen til antennen og gi den beste mottakelsen med maksimal effekt og minimal forstyrrelse. En slik sikte på antennene skulle utføres automatisk.
Som en del av målekomplekset var det nødvendig å sørge for flere separate kommunikasjonssystemer. Noen kanaler ble designet for å overføre data fra en komponent til en annen, mens andre var nødvendig for mennesker. Ifølge beregninger var bare taledataoverføring forbundet med kjente vanskeligheter og kan forstyrre riktig drift av hele komplekset.
Strukturen til bakkesystemet skulle inneholde midler til signalregistrering. Alle telemetredata og radarindikatorer ble foreslått registrert på et magnetisk medium. Utstyrssettet inkluderte også et bildevedlegg for å fange data som vises på skjermene.
Et av kapitlene i det publiserte dokumentet er viet til valg av et sted for utplassering av nye radaranlegg. Beregninger viste at E-1-produktet vil fly til månen i omtrent 36 timer. Samtidig måtte enheten stige over horisonten (i forhold til et hvilket som helst punkt i Sovjetunionen med en breddegrad under 65 °) bare noen få ganger. Det ble funnet at det mest praktiske området for stasjonen er den sørlige delen av den europeiske delen av landet. Det ble besluttet å bygge et målepunkt i nærheten av Krim -byen Simeiz, der radioastronomianlegget til Physics Institute of the Academy of Sciences allerede fungerte på den tiden. Hans tekniske midler kan brukes i et nytt prosjekt.
Utkastet til design sørget for distribusjon av målepunktsystemer på Koshka -fjellet. Dessuten skulle de individuelle komponentene være plassert i en avstand på opptil 5-6 km fra hverandre. I samsvar med forslagene til prosjektet, bør noe av det elektroniske utstyret plasseres i stasjonære bygninger, mens andre enheter kan monteres på et bilchassis.
Stasjonstype E-1A
Ved hjelp av felttester med simulatorer av E-1-produktet ble de optimale egenskapene til radioutstyr bestemt. Så for radio-lenken Earth-to-board ble den optimale frekvensen funnet å være 102 MHz. Enheten skulle sende data til jorden med en frekvens på 183,6 MHz. En økning i følsomheten til bakkebaserte mottakere gjorde det mulig å redusere senderens effekt om bord på E-1 til 100 W.
De foreslåtte prinsippene for drift av "systemet for radioovervåking av bane til objektet" E-1 "for sin tid var veldig progressive og dristige. Ved hjelp av en rekke radiotekniske systemer var det nødvendig å bestemme asimuten og høydevinkelen, som bestemmer retningen til den interplanetære stasjonen. I tillegg var det nødvendig å bestemme avstanden mellom jorden og objektet, samt avstanden fra objektet til månen. Til slutt var det nødvendig å måle bevegelseshastigheten til E-1. Telemetrisignaler burde ha kommet fra bane til jorden.
I den første fasen av flyturen skulle telemetrioverføring utføres ved hjelp av standardutstyret til 8K72 Vostok-L lanseringsbil. RTS-12-A telemetrisystemet kan opprettholde kommunikasjon med jorden ved hjelp av rakettens tredje trinns radiosender. Etter at den ble separert fra den, skulle E-1-stasjonen inneholde eget radioutstyr. For en stund, før den kom inn i dekningsområdet til bakkebaserte anlegg, kunne stasjonen forbli "usynlig". Etter noen minutter tok imidlertid målepunktet på bakken henne for eskorte.
Det ble foreslått å bestemme avstanden til romfartøyet og flyhastigheten ved hjelp av pulserende stråling og en innebygd transponder. Med en frekvens på 10 Hz skulle jordmålestasjonen sende pulser til stasjonen. Etter å ha mottatt signalet, måtte hun svare på det på sin egen frekvens. Da det tok to signaler å passere, kunne automatikken beregne avstanden til stasjonen. Denne teknikken ga akseptabel nøyaktighet, og krever dessuten ikke uakseptabelt høy sendereffekt, slik det kan være tilfelle ved bruk av standardradar med retursignal.
Måling av avstanden mellom E-1 og månen ble tildelt utstyret om bord. Signalene fra den innebygde senderen, reflektert fra jordens satellitt, kan gå tilbake til den automatiske stasjonen. På avstander på mindre enn 3-4 tusen km kunne den allerede trygt motta dem og videresende dem til bakken. Videre på jorden ble de nødvendige dataene beregnet.
Plassering av grunnfasiliteter i komplekset
For å måle flyhastigheten ble det foreslått å bruke doppler -effekten. Da E-1 passerte langs visse deler av banen, måtte jordsystemet og romfartøyet utveksle relativt lange radiopulser. Ved å endre frekvensen til det mottatte signalet, kan målepunktet bestemme flyhastigheten til stasjonen.
Utplasseringen av målepunktet i nærheten av byen Simeiz tillot å oppnå svært høye resultater. Under den 36-timers flyturen skulle E-1-stasjonen tre ganger falle ned i synlighetssonen til dette objektet. Det første stadiet av kontroll var relatert til den første delen av den passive delen av banen. Samtidig var det planlagt å bruke radiokontrollutstyr. Videre ble flyturen overvåket i en avstand på 120-200 tusen km fra jorden. For tredje gang kom stasjonen tilbake til siktesonen når den flyr i en avstand på 320-400 tusen km. Passasjen til apparatet gjennom de to siste seksjonene ble kontrollert av radar og telemetri.
Utkastet til design av E-1-objektets bane-radioovervåkingssystem ble godkjent den siste dagen i mai 1958. Snart begynte utviklingen av designdokumentasjon, hvoretter forberedelsen av eksisterende fasiliteter for bruk i et nytt prosjekt begynte. Det skal bemerkes at ikke alle tilgjengelige antenner på Krim ble funnet å være egnet for bruk i Luna -programmet. Noen antennestolper måtte utstyres med helt nye overdimensjonerte lerreter. Dette kompliserte til en viss grad prosjektet og endret tidspunktet for implementeringen, men gjorde det likevel mulig å oppnå de ønskede resultatene.
Den første oppskytningen av 8K72 Vostok-L oppskytningsvogn med E-1 nr. 1 romfartøy om bord fant sted 23. september 1958. På flyets 87. sekund, selv før den første etappen var fullført, kollapset raketten. Lanseringene 11. oktober og 4. desember endte også i en ulykke. Først 4. januar 1959 var det mulig å lansere apparatet E-1 nr. 4, som også mottok betegnelsen "Luna-1". Oppgaven med flyturen var imidlertid ikke fullført. På grunn av en feil ved utarbeidelsen av flyprogrammet, passerte romfartøyet en betydelig avstand fra månen.
I henhold til resultatene av lanseringen av den fjerde enheten ble prosjektet revidert, og nå ble E-1A-produkter sendt til start. I juni 1959 døde en av disse stasjonene sammen med en rakett. I begynnelsen av september ble det gjort flere mislykkede forsøk på å lansere det neste lanseringsbilen med Luna -serien. En rekke oppskytninger ble kansellert over flere dager, og deretter ble raketten fjernet fra oppskytingsplaten.
Et annet alternativ for distribusjon av radarsystemer
Til slutt, 12. september 1959, gikk romfartøy 7, også kjent som Luna-2, vellykket inn i den beregnede banen. Anslått tid på kvelden 13. september falt han på månen, i den vestlige delen av Rainsjøen. Snart kolliderte den tredje etappen av oppskytningsbilen med jordens naturlige satellitt. For første gang i historien dukket det opp et produkt av jordisk opprinnelse på månen. I tillegg ble metallvimpler med Sovjetunionens emblem levert til satellittens overflate. Siden det ikke var forventet en myk landing, ble den automatiske interplanetariske stasjonen ødelagt, og dens fragmenter, sammen med metallvimpler, ble spredt over terrenget.
Etter en vellykket hard landing av stasjonen på månen ble ytterligere oppskytninger av E-1A-romfartøyet kansellert. Å oppnå de ønskede resultatene tillot den sovjetiske romfartsindustrien å fortsette arbeidet og begynne å lage mer avanserte forskningssystemer.
Systemet for radioovervåking av bane til E-1-objektet, bygget spesielt for å arbeide med automatiske stasjoner, var i stand til å jobbe bare to ganger som en del av det første forskningsprogrammet i henhold til personalplanen. Hun passerte kjøretøyene E-1 nr. 4 og E-1A nr. 7 langs banen. Samtidig avviket den første fra den beregnede banen og savnet månen, og den andre traff målet vellykket. Så langt det er kjent, var det ingen klager på driften av bakkekontrollanlegg.
Arbeidet med E-1-temaet og lanseringen av nye forskningsprosjekter hadde en viss innvirkning på spesielle anlegg i Simeiz. I fremtiden ble de gjentatte ganger modernisert og foredlet i samsvar med de siste prestasjonene fra den radioelektroniske industrien og tatt i betraktning nye krav. Målepunktet har sikret en rekke studier og oppskytninger av visse romfartøyer. Dermed ga han et betydelig bidrag til utforskningen av verdensrommet.
Nå har den tidlige historien til det sovjetiske romprogrammet blitt godt studert. Ulike dokumenter, fakta og memoarer har blitt publisert og kjent. Likevel er noen interessante materialer fortsatt klassifisert og av og til blir offentlige. Denne gangen delte et av virksomhetene i romindustrien data om den foreløpige utformingen av det første innenlandske kontroll- og målekomplekset designet for å arbeide med interplanetære stasjoner. Forhåpentligvis vil dette bli en tradisjon, og bransjen vil dele nye dokumenter snart.
