Pada bulan September 1958, Kesatuan Soviet membuat percubaan pertama untuk menghantar stesen interplanetrik automatik E-1 ke Bulan. Untuk menyelesaikan masalah seperti itu, yang sangat sukar, industri angkasa harus membuat banyak produk dan sistem baru. Khususnya, kompleks kawalan dan pengukuran khas diperlukan, yang mampu memantau kemajuan penerbangan stesen, baik secara mandiri maupun dengan menerima data darinya. Baru-baru ini, sebuah dokumen yang sangat ingin tahu diterbitkan, yang mendedahkan ciri utama komponen asas projek E-1.
Pada 10 April, syarikat Sistem Angkasa Rusia, sebahagian daripada Roscosmos, menerbitkan versi elektronik dari dokumen sejarah tersebut. Semua orang yang ingin sekarang dapat membiasakan diri dengan Draf Reka Bentuk Sistem Pemantauan Radio Orbit Objek E-1. Dokumen tersebut disiapkan pada Mei 1958 oleh Institut Penyelidikan No. 885 (sekarang Pusat Penyelidikan dan Pengeluaran NA Pilyugin untuk Automasi dan Instrumentasi). 184 halaman tulisan taip asli memberikan maklumat mengenai tujuan dan objektif projek, bagaimana mencapainya, dll. Sebilangan besar dokumen dikhaskan untuk penerangan teknikal kompleks tanah dan prinsip-prinsip operasinya.
Salah satu antena yang dikerahkan di Crimea
Sudah dalam pendahuluan, pengarang dokumen tersebut menyatakan kerumitan tugas yang luar biasa. Peluru berpandu dan alat E-1 harus dijejaki pada jarak yang dua orde magnitudnya lebih tinggi daripada jarak biasa pada waktu itu. Di samping itu, karya para pereka boleh menjadi rumit oleh jangka pendek yang diperuntukkan untuk karya tersebut. Namun, kaedah telah dijumpai untuk mengesan penerbangan roket dan stesen automatik dari Bumi, serta kaedah untuk menganggar lintasan dan menerima isyarat telemetri.
Sebagai bagian dari fasilitas radioelektronik darat, stasiun radar, sistem untuk menerima data dari kapal angkasa dan perangkat untuk alat kawalan jauh harus ada. Semasa membentuk penampilan sistem baru, pakar NII-885 harus mencari jarak optimum untuk operasi peralatan radio, menentukan komposisi kompleks dan fungsi komponennya, dan juga mencari tempat yang paling menguntungkan untuk penggunaannya.
Pengiraan yang disajikan dalam rancangan rancangan menunjukkan ciri-ciri yang diperlukan dari peranti antena, pembinaannya adalah tugas yang sangat sukar. Didapati bahawa ciri transmisi dan penerimaan isyarat radio yang diperlukan akan ditunjukkan oleh antena terestrial dengan luas sekurang-kurangnya 400 meter persegi atau diameter sekurang-kurangnya 30 m. Tidak ada produk seperti ini di negara kita; tidak ada cara untuk membuatnya dengan cepat dari awal. Sehubungan dengan itu, dicadangkan untuk menggunakan kepingan antena yang sesuai atau membuat produk serupa baru. Ia dirancang untuk memasangkannya pada alat putar yang ada, sebelumnya diterima bersama dengan radar SCR-627 Amerika dan dengan "Big Würzburg" Jerman yang ditangkap.
Antena beberapa jenis telah dikembangkan untuk memantau operasi kemudahan E-1. Penyelesaian pelbagai masalah dilakukan dengan menggunakan reflektor parabola terpotong besar dan menggunakan kanvas segi empat tepat dengan dimensi yang sesuai. Pemasangan pada sokongan bergerak memungkinkan untuk memastikan liputan maksimum ruang dan dengan itu meningkatkan keupayaan keseluruhan kompleks.
Beberapa kompleks instrumen sepatutnya berfungsi bersama dengan antena. Oleh itu, pada beberapa kenderaan ZIL-131 dengan badan van standard, dicadangkan untuk memasang peralatan radio radio pemancar. Dengan bantuan kabel, ia mesti disambungkan ke antena yang sesuai. Bahagian penerima kompleks itu dirancang untuk dikerahkan secara kekal, di bangunan terpisah berhampiran tiang antena. Untuk mendapatkan hasil yang diinginkan dan membuat pengukuran dengan betul, kedua antena harus berjarak beberapa kilometer.
Pos antena lain
Dianjurkan untuk melengkapkan antena penerima dengan sistem pelacakan automatik untuk objek ruang. Menganalisis isyarat dari pemancar onboard, peralatan tersebut harus mengubah posisi antena, memberikan penerimaan terbaik dengan daya maksimum dan gangguan minimum. Tujuan antena tersebut dilakukan secara automatik.
Sebagai sebahagian daripada kompleks pengukuran, perlu menyediakan beberapa sistem komunikasi yang berasingan. Beberapa saluran dirancang untuk memindahkan data dari satu komponen ke komponen lain, sementara yang lain diperlukan untuk orang. Menurut perhitungan, hanya penghantaran data suara yang berkaitan dengan kesulitan yang diketahui dan boleh mengganggu operasi keseluruhan kompleks yang betul.
Struktur sistem darat seharusnya termasuk cara pendaftaran isyarat. Semua data telemetri dan indikator radar dicadangkan untuk direkam pada media magnet. Juga, seperangkat peralatan termasuk lampiran foto untuk menangkap data yang dipaparkan di layar.
Salah satu bab dokumen yang diterbitkan dikhaskan untuk pemilihan laman web untuk penggunaan kemudahan radar baru. Pengiraan menunjukkan bahawa produk E-1 akan terbang ke Bulan selama kira-kira 36 jam. Pada masa yang sama, peranti harus naik di atas ufuk (relatif terhadap titik di USSR dengan garis lintang di bawah 65 °) hanya beberapa kali. Didapati bahawa kawasan yang paling sesuai untuk stesen ini adalah bahagian selatan bahagian Eropah. Diputuskan untuk membina titik pengukur di dekat kota Cimean, Simeiz, di mana pada masa itu kemudahan astronomi radio Institut Fizik Akademi Sains telah berfungsi. Cara teknikalnya dapat digunakan dalam projek baru.
Reka bentuk draf disediakan untuk penggunaan sistem titik pengukuran di Gunung Koshka. Lebih-lebih lagi, komponen peribadinya seharusnya terletak pada jarak antara 5-6 km antara satu sama lain. Sesuai dengan proposal proyek, beberapa peralatan elektronik harus ditempatkan di bangunan pegun, sementara perangkat lain dapat dipasang di casis mobil.
Jenis stesen E-1A
Dengan bantuan ujian lapangan dengan simulator produk E-1, ciri optimum peralatan radio ditentukan. Jadi, untuk pautan radio Earth-to-board, frekuensi optimum didapati 102 MHz. Peranti tersebut seharusnya mengirimkan data ke Bumi pada frekuensi 183.6 MHz. Peningkatan kepekaan alat penerima darat memungkinkan untuk mengurangkan daya pemancar pada E-1 hingga 100 W.
Prinsip-prinsip pengoperasian sistem pemantauan radio orbit objek "E-1" yang dicadangkan untuk masa ini sangat progresif dan berani. Dengan bantuan sejumlah sistem kejuruteraan radio, perlu ditentukan sudut azimut dan ketinggian, yang menentukan arah ke stesen antarplanet. Selain itu, perlu untuk menentukan jarak antara Bumi dan objek, serta jarak dari objek ke Bulan. Akhirnya, perlu untuk mengukur kelajuan pergerakan E-1. Isyarat telemetri seharusnya berasal dari orbit ke Bumi.
Pada tahap awal penerbangan, transmisi telemetri dilakukan dengan menggunakan peralatan standard kenderaan peluncuran 8K72 Vostok-L. Sistem telemetri RTS-12-A dapat mempertahankan komunikasi dengan Bumi menggunakan pemancar radio tahap ketiga roket. Setelah berpisah dengannya, stesen E-1 sepatutnya menyertakan peralatan radio sendiri. Untuk beberapa waktu, sebelum memasuki area liputan dari fasilitas darat, stesen itu tetap "tidak terlihat". Namun, setelah beberapa minit, titik pengukuran tanah membawanya untuk mengawal.
Ia diusulkan untuk menentukan jarak ke kapal angkasa dan kecepatan penerbangannya menggunakan sinaran berdenyut dan transponder onboard. Dengan frekuensi 10 Hz, stesen pengukur tanah seharusnya menghantar denyutan ke stesen. Setelah menerima isyarat itu, dia harus membalasnya dengan kekerapannya sendiri. Pada masa diperlukan dua isyarat untuk dilancarkan, automatik dapat mengira jarak ke stesen. Teknik ini memberikan ketepatan yang dapat diterima, dan, lebih-lebih lagi, tidak memerlukan daya pemancar yang sangat tinggi, seperti yang berlaku ketika menggunakan radar standard dengan isyarat kembali.
Pengukuran jarak antara E-1 dan Bulan ditugaskan ke peralatan kapal. Isyarat pemancar onboard, yang dipantulkan dari satelit Bumi, dapat kembali ke stesen automatik. Pada jarak kurang dari 3-4 ribu km, ia sudah pasti dapat menerimanya dan menyampaikannya ke kompleks tanah. Lebih jauh di Bumi, data yang diperlukan dikira.
Penempatan kemudahan tanah kompleks
Untuk mengukur kelajuan penerbangan, dicadangkan untuk menggunakan kesan Doppler. Ketika E-1 melewati bahagian lintasan tertentu, sistem darat dan kapal angkasa terpaksa menukar denyutan radio yang agak panjang. Dengan mengubah frekuensi isyarat yang diterima, titik pengukuran dapat menentukan kelajuan penerbangan stesen.
Penyebaran titik pengukuran berhampiran bandar Simeiz memungkinkan memperoleh hasil yang sangat tinggi. Semasa penerbangan selama 36 jam, stesen E-1 sepatutnya jatuh ke zon penglihatan objek ini sebanyak tiga kali. Tahap kawalan pertama berkaitan dengan bahagian awal bahagian pasif lintasan. Pada masa yang sama, ia dirancang untuk menggunakan peralatan kawalan radio. Selanjutnya, penerbangan dipantau pada jarak 120-200 ribu km dari Bumi. Untuk kali ketiga, stesen kembali ke zon jarak pandang ketika terbang pada jarak 320-400 ribu km. Laluan radas melalui dua bahagian terakhir dikendalikan dengan kaedah radar dan telemetri.
Draf reka bentuk sistem pemantauan radio orbit objek E-1 telah disetujui pada hari terakhir Mei 1958. Tidak lama kemudian pengembangan dokumentasi reka bentuk dimulakan, setelah itu persiapan kemudahan yang ada untuk digunakan dalam projek baru dimulakan. Harus diingat bahawa tidak semua antena yang tersedia di Crimea didapati sesuai untuk digunakan dalam program Luna. Beberapa tiang antena harus dilengkapi dengan kanvas besar yang sama sekali baru. Ini hingga tahap tertentu menyulitkan projek dan mengubah waktu pelaksanaannya, namun tetap memungkinkan untuk memperoleh hasil yang diinginkan.
Pelancaran pertama kenderaan pelancaran 8K72 Vostok-L dengan kapal angkasa E-1 No. 1 di atas kapal terbang berlangsung pada 23 September 1958. Pada saat penerbangan ke-87, bahkan sebelum selesainya peringkat pertama, roket itu jatuh. Pelancaran pada 11 Oktober dan 4 Disember juga berakhir dengan kemalangan. Hanya pada 4 Januari 1959, berjaya melancarkan alat E-1 No. 4, yang juga menerima sebutan "Luna-1". Walau bagaimanapun, misi penerbangan tidak selesai sepenuhnya. Kerana kesalahan dalam menyusun program penerbangan, kapal angkasa melewati jarak yang cukup jauh dari Bulan.
Menurut hasil pelancaran peranti keempat, proyek ini disemak semula, dan sekarang produk E-1A diserahkan ke awal. Pada bulan Jun 1959, salah satu stesen ini mati bersama roket. Pada awal September, beberapa percubaan yang tidak berjaya dilakukan untuk melancarkan kenderaan pelancaran seterusnya dengan kenderaan siri Luna. Beberapa pelancaran dibatalkan selama beberapa hari, dan kemudian roket dikeluarkan dari landasan pelancaran.
Pilihan lain untuk menggunakan sistem radar
Akhirnya, pada 12 September 1959, kapal angkasa 7, juga dikenali sebagai Luna-2, berjaya memasuki lintasan yang dikira. Pada waktu yang diperkirakan pada malam 13 September, dia jatuh di bulan, di bahagian barat Laut Hujan. Tidak lama kemudian, tahap ketiga kenderaan pelancaran bertembung dengan satelit semula jadi Bumi. Buat pertama kalinya dalam sejarah, produk yang berasal dari daratan muncul di bulan. Di samping itu, panji-panji logam dengan lambang Kesatuan Soviet dihantar ke permukaan satelit. Oleh kerana pendaratan lembut tidak dijangka, stesen interplanetri automatik musnah, dan serpihannya, bersama dengan penanda logam, tersebar di kawasan.
Selepas pendaratan stesen yang berjaya di bulan, pelancaran kapal angkasa E-1A dibatalkan. Mendapat hasil yang diinginkan membolehkan industri angkasa Soviet terus bekerja dan mula mencipta sistem penyelidikan yang lebih maju.
“Sistem pemantauan radio orbit objek E-1, yang dibuat khusus untuk bekerja dengan stesen automatik, hanya dapat berfungsi dua kali sebagai bagian dari program penyelidikan pertama sesuai dengan jadwal staf. Dia melewati kenderaan E-1 No. 4 dan E-1A No. 7 di sepanjang lintasan. Pada masa yang sama, yang pertama menyimpang dari lintasan yang dikira dan melewatkan bulan, dan yang kedua berjaya mencapai sasaran. Sejauh yang diketahui, tidak ada keluhan mengenai operasi kemudahan pengendalian darat.
Penyelesaian kerja pada tema E-1 dan pelancaran projek penyelidikan baru memberi kesan tertentu kepada kemudahan khas di Simeiz. Di masa depan, mereka berulang kali dimodenkan dan disempurnakan sesuai dengan pencapaian terkini industri radio-elektronik dan dengan mempertimbangkan syarat baru. Titik pengukuran telah memastikan sejumlah kajian dan pelancaran kapal angkasa tertentu. Oleh itu, dia memberikan sumbangan yang besar terhadap penerokaan angkasa lepas.
Pada masa ini, sejarah awal program angkasa Soviet telah dipelajari dengan baik. Pelbagai dokumen, fakta dan memoar telah diterbitkan dan diketahui. Walaupun begitu, beberapa bahan menarik masih dikelaskan dan dari semasa ke semasa menjadi umum. Kali ini, salah satu perusahaan industri ruang angkasa berkongsi data mengenai reka bentuk awal kompleks kawalan dan pengukuran domestik pertama yang dirancang untuk bekerja dengan stesen antarplanet. Semoga ini menjadi tradisi dan industri akan segera berkongsi dokumen baru.
