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Publicado "Diseño borrador del sistema de monitoreo de órbita del objeto E-1"

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En septiembre, 1958, la Unión Soviética hizo el primer intento de enviar una estación interplanetaria automática E-1 a la Luna. Para resolver este problema, que era particularmente complejo, la industria espacial tenía que crear muchos productos y sistemas nuevos. En particular, se requería un sistema especial de monitoreo y medición que pudiera monitorear el vuelo de la estación, tanto de forma independiente como mediante la recepción de datos de este. El otro día se publicó un documento curioso que revela las características principales de los componentes básicos del proyecto E-1.


En abril, 10, la compañía rusa Space Systems, que forma parte de Roscosmos, publicó una versión electrónica de un documento histórico. Cualquiera puede familiarizarse con el "Diseño de esquema del sistema para monitorear la órbita de un objeto E-1". El documento fue preparado en mayo, 1958, por el Instituto de Investigación No. XXUMX (ahora el Centro de Investigación y Producción para Automatización e Instrumentación que lleva el nombre de NA Pilyugin). Las páginas escritas a máquina originales de 885 proporcionan información sobre las metas y objetivos del proyecto, cómo lograrlos, etc. La mayor parte del documento está dedicado a la descripción técnica del complejo del terreno y los principios de su trabajo.


Una de las antenas desplegadas en crimea.


Ya en la introducción, los autores del documento notaron la excepcional complejidad de los desafíos. El cohete y el E-1 debían ser rastreados a distancias que eran dos órdenes de magnitud mayores que las distancias habituales para ese tiempo. Además, el trabajo de los diseñadores podría complicar el corto tiempo asignado para el trabajo. Sin embargo, se encontraron métodos para rastrear el vuelo de un cohete y una estación automática desde la Tierra, así como métodos para estimar la trayectoria y la recepción de señales de telemetría.

La composición de los medios electrónicos terrestres debería haber sido una estación de radar, un sistema para recibir datos de la nave espacial y un dispositivo para control remoto. Al dar forma al aspecto del nuevo sistema, los especialistas del instituto de investigación-885 tuvieron que encontrar los rangos óptimos para el funcionamiento del equipo de radio, determinar la composición del complejo y las funciones de sus componentes individuales, y también encontrar los lugares más ventajosos para su implementación.

Los cálculos en el proyecto de diseño mostraron las características necesarias de los dispositivos de antena, cuya construcción fue una tarea muy difícil. Se encontró que las características de transmisión y recepción requeridas de la señal de radio mostrarán antenas terrestres con un área de al menos 400 sq. M o un diámetro de al menos 30 m. No había productos de este tipo en nuestro país; No había posibilidad de su rápida creación desde cero. En este sentido, se propuso utilizar hojas de antena adecuadas o crear nuevos productos similares. Se planearon para ser montados en dispositivos rotativos existentes, previamente obtenidos junto con el radar estadounidense tipo SCR-627 y con el alemán capturado "Big Würzburg".

Para monitorear el funcionamiento del objeto E-1, se desarrollaron varios tipos de antenas. La solución de diferentes tareas se llevó a cabo con la ayuda de un reflector parabólico truncado de grandes tamaños y utilizando hojas rectangulares con las dimensiones adecuadas. La instalación en soportes móviles permitió proporcionar la máxima cobertura de espacio y, por lo tanto, aumentar las capacidades generales del complejo.

Junto con las antenas debieron trabajar varios sistemas de instrumentación. Así, en varios automóviles ZIL-131 con vagones estándar, se propuso instalar equipos radioeléctricos electrónicos del transmisor. Con la ayuda de cables, tuvo que ser conectado a la antena correspondiente. La parte receptora del complejo fue planeada para ser desplegada permanentemente, en un edificio separado cerca del poste de la antena. Para obtener los resultados deseados y la medición correcta, las dos antenas tenían que estar separadas por varios kilómetros.


Otro poste de antena


Se propuso equipar las antenas receptoras con un sistema de seguimiento automático para un objeto espacial. Al analizar la señal del transmisor a bordo, dicho equipo tuvo que cambiar la posición de la antena, proporcionando la mejor recepción con la máxima potencia y la mínima interferencia. Dicha puntería de antena tenía que llevarse a cabo automáticamente.

Como parte del complejo de medición, fue necesario proporcionar varios sistemas de comunicación separados. Algunos canales fueron diseñados para transferir datos de un componente a otro, mientras que otros fueron necesarios para las personas. De acuerdo con los cálculos, solo la transmisión de datos de voz se asoció con dificultades conocidas y podría interferir con el funcionamiento correcto de todo el complejo.

El sistema basado en tierra debería haber incluido los medios de grabación de señales. Se propuso registrar todos los datos de telemetría e indicadores de radar en medios magnéticos. También se incluyó en el paquete del equipo un conjunto de fotos para los datos de disparo que se muestran en las pantallas.

Uno de los capítulos del documento publicado está dedicado a la selección de un lugar para el despliegue de nuevas instalaciones de radar. Los cálculos mostraron que el producto E-1 volará a la luna alrededor de las horas 36. Al mismo tiempo, se suponía que el aparato se elevaría por encima del horizonte (en relación con cualquier punto de la URSS con una latitud por debajo de 65 °) solo unas pocas veces. Se encontró que el área más conveniente para estacionar es el sur de la parte europea del país. Decidieron construir un punto de medición cerca de la ciudad crimea de Simeiz, donde en ese momento ya funcionaba una instalación de radioastronomía del Instituto de Física de la Academia de Ciencias. Sus herramientas técnicas podrían ser utilizadas en el nuevo proyecto.

El proyecto de boceto involucró el despliegue de un sistema de puntos de medición en el Monte Koshka. Al mismo tiempo, sus componentes individuales deberían estar ubicados a una distancia de 5-6 km entre sí. De acuerdo con las propuestas del proyecto, parte del equipo electrónico debe colocarse en edificios estacionarios, mientras que otros dispositivos podrían montarse en el chasis del automóvil.

Publicado "Diseño borrador del sistema de monitoreo de órbita del objeto E-1"
Estación e-xnumxa


Con la ayuda de pruebas de campo con simuladores del producto E-1, se determinaron las características óptimas de los equipos de radio. Por lo tanto, para el enlace de radio de la placa de tierra, la frecuencia de 102 MHz se consideró óptima. El dispositivo debía transmitir datos a la Tierra a una frecuencia de 183,6 MHz. El aumento de la sensibilidad de los receptores terrestres redujo la potencia del transmisor a bordo del E-1 a 100 W.

Los principios de funcionamiento propuestos del sistema de monitoreo orbital "E-1" para su tiempo fueron muy progresivos y audaces. Con la ayuda de varios sistemas de radio, se debe determinar el azimut y la elevación, determinando la dirección a la estación interplanetaria. Además, era necesario determinar la distancia entre la Tierra y el objeto, así como la distancia del objeto a la Luna. Finalmente, fue necesario medir la velocidad del E-1. Las señales de telemetría deberían haber llegado de órbita a la Tierra.

En la etapa inicial del vuelo, la transmisión de telemetría se llevaría a cabo con la ayuda de los medios estándar del vehículo de lanzamiento 8K72 Vostok-L. El sistema de telemetría RTS-12-A podría comunicarse con la Tierra utilizando un transmisor de radio de cohete de tercera etapa. Después de la separación, la estación E-1 debería haber incluido su propio equipo de radio. Durante algún tiempo, antes de ingresar al área de cobertura de activos terrestres, la estación podría permanecer "invisible". Sin embargo, después de unos minutos, el punto de medición del suelo lo tomó para el seguimiento.

Se propuso que la determinación de la distancia a la nave y su velocidad de vuelo se realizara con la ayuda de radiación pulsada y un transpondedor a bordo. Con una frecuencia de 10 Hz, se suponía que la estación de medición de tierra debía enviar pulsos a la estación. Habiendo recibido la señal, tuvo que responderla en su propia frecuencia. En el momento en que el paso de dos señales de automatización se pudiera calcular la distancia a la estación. Esta técnica proporcionó una precisión aceptable y, además, no requirió una potencia del transmisor inaceptablemente alta, como podría ser el caso cuando se usa un radar estándar con la recepción de la señal reflejada.

La medición de la distancia entre el E-1 y la Luna se asignó al equipo a bordo. Las señales del transmisor a bordo, reflejadas desde el satélite de la Tierra, podrían regresar a la estación automática. A distancias inferiores a 3-4 mil kilómetros, podría recibirlos con confianza y transmitir el complejo de tierra. Además, los datos necesarios fueron calculados en la Tierra.


Colocación de las instalaciones de suelo del complejo.


Para medir la velocidad de vuelo, se propuso utilizar el efecto Doppler. Con el paso del E-1 en ciertas secciones de la trayectoria, el sistema terrestre y la nave espacial tuvieron que intercambiar pulsos de radio relativamente largos. Al cambiar la frecuencia de la señal recibida, el punto de medición podría determinar la velocidad de vuelo de la estación.

El despliegue del punto de medición cerca de la ciudad de Simeiz permitió obtener muy buenos resultados. Durante el vuelo de 36-hour, la estación E-1 debería haber estado en el campo de visión de este objeto tres veces. La primera etapa de control se relaciona con la parte inicial de la parte pasiva de la trayectoria. Al mismo tiempo se planeó utilizar medios de control de radio. Además, el vuelo se controló a una distancia de 120-200 a mil km de la Tierra. La tercera vez, la estación regresó a la zona de visibilidad al volar a una distancia de 320-400 mil kilómetros. El paso del aparato en las dos últimas secciones se controló mediante medios de radar y telemetría.

“El proyecto de boceto del sistema de monitoreo de órbita del objeto E-1 se aprobó el último día de mayo de 1958. Pronto, comenzó el desarrollo de la documentación de diseño, después de lo cual comenzó la preparación de las instalaciones existentes para su uso en el nuevo proyecto. Cabe señalar que no todas las antenas disponibles en Crimea eran adecuadas para su uso en el programa "Luna". Algunos postes de antena debían estar equipados con lienzos completamente nuevos de dimensiones aumentadas. Esto complicó un poco el proyecto y modificó los plazos para su implementación, pero aún así permitió obtener los resultados deseados.

El primer lanzamiento del vehículo de lanzamiento 8K72 "Vostok-L" con el aparato E-1 №1 a bordo tuvo lugar el 23 1958 de septiembre del año. En 87-th segundo vuelo, antes de la finalización de la primera etapa, el cohete se derrumbó. Los lanzamientos de octubre 11 y diciembre 4 también terminaron en un accidente. Solo 4 de enero 1959 pudo lanzar con éxito el E-1 # 4, también conocido como Luna-1. Sin embargo, la misión del vuelo no se completó por completo. Debido a un error en la preparación del programa de vuelo, la nave pasó a una distancia considerable de la Luna.

De acuerdo con los resultados del lanzamiento del cuarto aparato, el proyecto fue reelaborado, y ahora los productos E-1А se entregaron al inicio. En junio, 1959, una de estas estaciones fue asesinada junto con un misil. A principios de septiembre, se realizaron varios intentos fallidos para lanzar el siguiente cohete portador con la serie "Luna". Varios días después, se cancelaron varios lanzamientos y luego se retiró el cohete de la plataforma de lanzamiento.


Otra opción para desplegar sistemas de radar.


Finalmente, 12 September 1959, el número de dispositivo 7, también conocido como "Luna-2", ingresó con éxito en la trayectoria calculada. A la hora estimada en la tarde de septiembre 13, cayó sobre la Luna, en la parte occidental del Mar de las Lluvias. Pronto, la tercera etapa del vehículo de lanzamiento colisionó con el satélite natural de la Tierra. Primera vez en historias Un producto de origen terrestre apareció en la luna. Además, se entregaron banderines de metal con el emblema de la Unión Soviética a la superficie del satélite. Como no se asumió un aterrizaje suave, la estación interplanetaria automática fue destruida y sus fragmentos, junto con banderines de metal, volaron a través del terreno.

Después de un exitoso aterrizaje forzoso de la estación a la luna, se cancelaron nuevos lanzamientos del E-1A. La obtención de los resultados deseados permitió que la industria espacial soviética continuara trabajando y comenzara a crear sistemas de investigación más avanzados.

“El sistema de monitoreo de radio en órbita de objetos E-1, construido específicamente para el trabajo con estaciones automáticas, pudo funcionar según el programa del personal solo dos veces en el marco del primer programa de investigación. Condujo sobre la trayectoria de los aparatos E-1 №4 y Е-1А №7. En este caso, el primero se desvió de la trayectoria calculada y perdió la luna, y el segundo golpeó con éxito el objetivo. Según nuestro conocimiento, no se hicieron reclamos sobre el trabajo de los controles terrestres.

La finalización del trabajo sobre el tema E-1 y el lanzamiento de nuevos proyectos de investigación tuvieron un impacto definitivo en los objetos especiales en Simeiz. En el futuro, se actualizaron y finalizaron repetidamente de acuerdo con los últimos logros de la industria radioelectrónica y teniendo en cuenta los nuevos requisitos. El punto de medición proporcionó una serie de estudios y lanzamientos de varias naves espaciales. Por lo tanto, hizo una contribución significativa a la exploración del espacio exterior.

Hasta la fecha, la historia temprana del programa espacial soviético ha sido estudiada bastante bien. Varios documentos, hechos y memorias son publicados y conocidos. Sin embargo, algunos materiales curiosos todavía están cerrados y de vez en cuando se hacen públicos. En este momento, una de las empresas de la industria espacial compartió datos sobre el diseño preliminar del primer sistema nacional de control y medición, diseñado para trabajar con estaciones interplanetarias. Con suerte, esto se convertirá en una tradición, y pronto la industria compartirá nuevos documentos.

Residencia en:
http://russianspacesystems.ru/
http://kik-sssr.ru/
http://rg.ru/
“Diseño de croquis del sistema para monitorear la órbita de un objeto E-1:
http://russianspacesystems.ru/wp-content/uploads/2018/04/1958_NKU_BRK_Luna-2_Simeiz.pdf
autor:
Fotos utilizadas:
SRI-885 / russianspacesystems.ru, Wikimedia Commons
7 comentarios
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  1. vard
    vard Abril 11 2018 05: 50
    +4
    De todos modos, qué tipo de personas eran ... Literalmente sobre mi rodilla ... Resolví tales problemas ...
  2. Aviador
    Aviador Abril 11 2018 09: 15
    +1
    [/ cita] la nave espacial pasó a una distancia considerable de la luna. [cita]
    Esta "distancia significativa" fue 2500 km, que es menor que 1% del rango
  3. Doliva63
    Doliva63 Abril 11 2018 19: 01
    +6
    "Entonces, en varios vehículos ZIL-131 con cajas estándar ..."
    Amo a mi tierra natal: la URSS, pero el ZIL-131 se produjo mucho más tarde que 1958. bebidas
    1. Aviador
      Aviador Abril 11 2018 20: 16
      +1
      Naturalmente, fue ZIS-157.
      1. Mihail28
        Mihail28 Abril 11 2018 23: 43
        0
        ¿Había tal coche ZIS-157?
        Sé ZIL-157, sé ZIS-151. Y sobre el ZIS-157 la primera vez que escucho.
        1. Aviador
          Aviador Abril 12 2018 09: 03
          0
          La marca de planta y automóvil fue renombrada urgentemente después del XX Congreso como parte de la lucha contra el culto a la personalidad, ZIL ya estaba en 1958
  4. Igor V
    Igor V Abril 12 2018 01: 53
    +1
    Buen articulo, gracias. Es especialmente útil leer a aquellos que piensan que el espacio es fácil.
    Y me gustaría recordar al académico N. Pilyugin .: "Nada nos da tanta información como los lanzamientos fallidos". sonreír