Eylül 1958'de Sovyetler Birliği, otomatik gezegenler arası istasyonu E-1'i Ay'a göndermek için ilk girişimi yaptı. Özellikle zor olan böyle bir sorunu çözmek için uzay endüstrisinin birçok yeni ürün ve sistem yaratması gerekiyordu. Özellikle, istasyonun uçuşunun ilerlemesini hem bağımsız olarak hem de ondan veri alarak izleyebilen özel bir kontrol ve ölçüm kompleksi gerekliydi. Daha geçen gün, E-1 projesinin zemin bileşenlerinin ana özelliklerini ortaya koyan çok merak edilen bir belge yayınlandı.
10 Nisan'da Roscosmos'un bir parçası olan Rus Uzay Sistemleri şirketi, tarihi belgenin elektronik bir versiyonunu yayınladı. Dileyen herkes, E-1 Nesne Yörüngesi Radyo İzleme Sisteminin Taslak Tasarımı ile tanışabilir. Belge, Mayıs 1958'de 885 No'lu Araştırma Enstitüsü (şimdi NA Pilyugin Otomasyon ve Enstrümantasyon için Araştırma ve Üretim Merkezi) tarafından hazırlanmıştır. Daktiloyla yazılmış 184 orijinal sayfa, projenin amaç ve hedefleri, bunlara nasıl ulaşılacağı vb. hakkında bilgi sağlar. Belgenin çoğu, yer kompleksinin teknik açıklamasına ve çalışma prensiplerine ayrılmıştır.
Kırım'da konuşlandırılan antenlerden biri
Zaten girişte, belgenin yazarları, eldeki görevlerin olağanüstü karmaşıklığına dikkat çekti. Füze ve E-1 aparatı, o zaman için normal mesafelerden iki kat daha yüksek mesafelerde takip edilmek zorundaydı. Ayrıca, tasarımcıların işi, işe ayrılan kısa süreler nedeniyle karmaşıklaşabilir. Bununla birlikte, roketin ve otomatik istasyonun Dünya'dan uçuşunu takip etmenin yanı sıra yörüngeyi tahmin etme ve telemetri sinyallerini alma yöntemleri bulunmuştur.
Yer radyoelektronik tesislerinin bir parçası olarak, bir radar istasyonu, bir uzay aracından veri almak için bir sistem ve uzaktan kumanda için bir cihaz mevcut olacaktı. Yeni sistemin görünümünü oluştururken, NII-885 uzmanları, radyo ekipmanının çalışması için en uygun aralıkları bulmalı, kompleksin bileşimini ve bireysel bileşenlerinin işlevlerini belirlemeli ve ayrıca dağıtımları için en karlı yerleri bulmalıydı..
Taslak tasarımda sunulan hesaplamalar, yapımı çok zor bir iş olan anten cihazlarının gerekli özelliklerini gösterdi. Bir radyo sinyalinin iletilmesi ve alınması için gerekli özelliklerin, en az 400 metrekare alana veya en az 30 m çapa sahip karasal antenler tarafından gösterileceği bulundu. Ülkemiz; onları hızlı bir şekilde sıfırdan yaratmanın bir yolu yoktu. Bu bağlamda, uygun anten levhalarının kullanılması veya yeni benzer ürünlerin oluşturulması önerildi. Bunları, daha önce Amerikan SCR-627 radarı ve yakalanan Alman "Big Würzburg" ile birlikte alınan mevcut döner cihazlara monte edilmesi planlandı.
E-1 tesisinin işleyişini izlemek için çeşitli tiplerde antenler geliştirilmiştir. Çeşitli problemlerin çözümü, büyük bir kesik parabolik reflektör kullanılarak ve uygun boyutlarda dikdörtgen tuvaller kullanılarak gerçekleştirildi. Hareketli desteklere montaj, alanın maksimum kapsamını sağlamayı ve böylece kompleksin genel yeteneklerini artırmayı mümkün kıldı.
Birkaç enstrüman kompleksinin antenlerle birlikte çalışması gerekiyordu. Bu nedenle, standart minibüs gövdeli birkaç ZIL-131 aracında, vericinin radyo elektronik ekipmanının kurulması önerildi. Kabloların yardımıyla ilgili antene bağlanması gerekiyordu. Kompleksin alıcı kısmının, anten direğinin yakınında ayrı bir binada kalıcı olarak konuşlandırılması planlandı. İstenen sonuçları elde etmek ve ölçümleri doğru yapmak için iki antenin birbirinden birkaç kilometre uzakta olması gerekiyordu.
Başka bir anten direği
Bir uzay nesnesi için alıcı antenlerin otomatik bir izleme sistemi ile donatılması önerildi. Yerleşik vericiden gelen sinyali analiz eden bu tür ekipmanın, maksimum güç ve minimum parazitle en iyi alımı sağlayarak antenin konumunu değiştirmesi gerekiyordu. Antenlerin bu şekilde hedeflenmesi otomatik olarak gerçekleştirilecekti.
Ölçüm kompleksinin bir parçası olarak, birkaç ayrı iletişim sistemi sağlamak gerekiyordu. Bazı kanallar bir bileşenden diğerine veri aktarmak için tasarlanırken, diğerleri insanlar için gerekliydi. Hesaplamalara göre, yalnızca ses verisi iletimi bilinen zorluklarla ilişkilendirildi ve tüm kompleksin doğru çalışmasına müdahale edebilir.
Yer sisteminin yapısının sinyal kayıt araçlarını içermesi gerekiyordu. Tüm telemetri verilerinin ve radar göstergelerinin manyetik bir ortama kaydedilmesi önerildi. Ayrıca, ekipman seti, ekranlarda görüntülenen verileri yakalamak için bir fotoğraf eki içeriyordu.
Yayınlanan belgenin bölümlerinden biri, yeni radar tesislerinin konuşlandırılması için bir yer seçimine ayrılmıştır. Hesaplamalar, E-1 ürününün yaklaşık 36 saat boyunca Ay'a uçacağını gösterdi. Aynı zamanda, cihazın sadece birkaç kez ufkun üzerine çıkması gerekiyordu (SSCB'de 65 ° 'nin altındaki herhangi bir noktaya göre). İstasyon için en uygun bölgenin ülkenin Avrupa kısmının güneyi olduğu tespit edildi. Kırım'ın Simeiz şehri yakınlarında bir ölçüm noktası inşa etmeye karar verildi, o sırada Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'nün radyo astronomi tesisi zaten çalışıyordu. Teknik araçları yeni bir projede kullanılabilir.
Koshka Dağı'nda ölçüm noktası sistemlerinin konuşlandırılması için sağlanan taslak tasarım. Ayrıca, bireysel bileşenlerinin birbirinden 5-6 km'ye kadar bir mesafeye yerleştirilmesi gerekiyordu. Proje teklifleri doğrultusunda elektronik ekipmanların bir kısmı sabit binalara yerleştirilmeli, diğer cihazlar ise bir araba şasisine monte edilebilir.
İstasyon tipi E-1A
E-1 ürününün simülatörleri ile saha testleri yardımıyla radyo ekipmanının optimal özellikleri belirlendi. Böylece, Dünyadan-karta radyo bağlantısı için optimal frekansın 102 MHz olduğu bulundu. Cihazın 183.6 MHz frekansında Dünya'ya veri iletmesi gerekiyordu. Yere dayalı alıcı cihazların hassasiyetindeki bir artış, E-1'deki verici gücünü 100 W'a düşürmeyi mümkün kıldı.
"E-1 nesnesinin yörüngesinin radyo izleme sistemi" için önerilen çalışma ilkeleri, zamanları için çok ilerici ve cesurdu. Bir dizi radyo mühendisliği sisteminin yardımıyla, gezegenler arası istasyonun yönünü belirleyen azimut ve yükseklik açısını belirlemek gerekiyordu. Ek olarak, Dünya ile nesne arasındaki mesafenin yanı sıra nesneden Ay'a olan mesafeyi belirlemek gerekiyordu. Son olarak, E-1'in hareket hızını ölçmek gerekiyordu. Telemetri sinyalleri yörüngeden Dünya'ya gelmiş olmalıydı.
Uçuşun ilk aşamasında, 8K72 Vostok-L fırlatma aracının standart ekipmanı kullanılarak telemetri iletimi gerçekleştirilecekti. RTS-12-A telemetri sistemi, roketin üçüncü aşama radyo vericisini kullanarak Dünya ile iletişimi sürdürebilir. Ondan ayrıldıktan sonra, E-1 istasyonunun kendi radyo ekipmanını içermesi gerekiyordu. Bir süre, yerdeki tesislerin kapsama alanına girmeden önce istasyon “görünmez” kalabilir. Ancak, birkaç dakika sonra, yer ölçüm noktası onu eskort olarak aldı.
Darbeli radyasyon ve yerleşik bir transponder kullanarak uzay aracına olan mesafeyi ve uçuş hızını belirlemek önerildi. 10 Hz frekansında, yer ölçüm istasyonunun istasyona darbe göndermesi gerekiyordu. Sinyali aldıktan sonra, ona kendi frekansında cevap vermek zorunda kaldı. İki sinyal geçene kadar, otomatikler istasyona olan mesafeyi hesaplayabilirdi. Bu teknik, kabul edilebilir bir doğruluk sağladı ve ayrıca, geri dönüş sinyalli standart radar kullanırken olduğu gibi, kabul edilemez derecede yüksek verici gücü gerektirmedi.
E-1 ile Ay arasındaki mesafenin ölçümü, yerleşik ekipmana verildi. Yerleşik vericinin Dünya uydusundan yansıyan sinyalleri otomatik istasyona geri dönebilir. 3-4 bin km'den daha kısa mesafelerde, onları güvenle alabilir ve yer kompleksine iletebilirdi. Ayrıca Dünya'da gerekli veriler hesaplandı.
Kompleksin zemin tesislerinin yerleştirilmesi
Uçuş hızını ölçmek için Doppler etkisinin kullanılması önerildi. E-1 yörüngenin belirli bölümlerinden geçtiğinde, yer sistemi ve uzay aracı nispeten uzun radyo darbeleri alışverişinde bulunmak zorunda kaldı. Alınan sinyalin frekansını değiştirerek, ölçüm noktası istasyonun uçuş hızını belirleyebilir.
Simeiz kasabası yakınlarında ölçüm noktasının konuşlandırılması çok yüksek sonuçların elde edilmesini sağladı. 36 saatlik uçuş sırasında, E-1 istasyonunun bu nesnenin görüş alanına üç kez düşmesi gerekiyordu. Kontrolün ilk aşaması, yörüngenin pasif bölümünün ilk kısmı ile ilgiliydi. Aynı zamanda, radyo kontrol ekipmanı kullanılması planlandı. Ayrıca, uçuş Dünya'dan 120-200 bin km mesafede izlendi. Üçüncü kez, istasyon 320-400 bin km mesafede uçarken görüş alanına geri döndü. Cihazın son iki bölümden geçişi radar ve telemetri araçlarıyla kontrol edildi.
“E-1 nesnesinin yörünge radyo izleme sisteminin taslak tasarımı, Mayıs 1958'in son gününde onaylandı. Kısa süre sonra tasarım belgelerinin geliştirilmesi başladı, ardından mevcut tesislerin yeni bir projede kullanılmak üzere hazırlanmasına başlandı. Unutulmamalıdır ki, Kırım'daki mevcut tüm antenler Luna programında kullanıma uygun bulunmamıştır. Bazı anten direklerinin tamamen yeni büyük boyutlu tuvallerle donatılması gerekiyordu. Bu, projeyi bir dereceye kadar karmaşıklaştırdı ve uygulama zamanlamasını değiştirdi, ancak yine de istenen sonuçların elde edilmesini mümkün kıldı.
8K72 Vostok-L fırlatma aracının E-1 No. 1 uzay aracı ile ilk fırlatılması 23 Eylül 1958'de gerçekleşti. Uçuşun 87. saniyesinde, daha ilk etabın tamamlanmasından önce roket çöktü. 11 Ekim ve 4 Aralık'taki lansmanlar da kazayla sonuçlandı. Sadece 4 Ocak 1959'da, "Luna-1" adını da alan E-1 No. 4 aparatını başarıyla başlatmak mümkün oldu. Ancak, uçuşun görevi tam olarak tamamlanmadı. Uçuş programındaki bir hata nedeniyle, uzay aracı Ay'dan oldukça uzak bir mesafeyi geçti.
Dördüncü cihazın lansman sonuçlarına göre proje revize edildi ve şimdi E-1A ürünleri başlangıca sunuldu. Haziran 1959'da, bu istasyonlardan biri bir roketle birlikte öldü. Eylül ayının başlarında, Luna serisi araçla bir sonraki fırlatma aracını başlatmak için birkaç başarısız girişimde bulunuldu. Birkaç gün içinde bir dizi fırlatma iptal edildi ve ardından roket fırlatma rampasından çıkarıldı.
Radar sistemlerini dağıtmak için başka bir seçenek
Sonunda, 12 Eylül 1959'da Luna-2 olarak da bilinen uzay aracı 7, hesaplanan yörüngesine başarıyla girdi. Tahmini zamanda 13 Eylül akşamı Yağmur Denizi'nin batı kesiminde aya düştü. Yakında, fırlatma aracının üçüncü aşaması, Dünya'nın doğal uydusu ile çarpıştı. Tarihte ilk kez, Ay'da karasal kökenli bir ürün ortaya çıktı. Ayrıca Sovyetler Birliği amblemli metal flamalar uydunun yüzeyine teslim edildi. Yumuşak bir iniş beklenmediğinden, otomatik gezegenler arası istasyon imha edildi ve parçaları metal flamalarla birlikte araziye dağıldı.
İstasyonun aya başarılı bir şekilde sert inişinden sonra, E-1A uzay aracının daha fazla fırlatılması iptal edildi. İstenilen sonuçların elde edilmesi, Sovyet uzay endüstrisinin çalışmaya devam etmesine ve daha gelişmiş araştırma sistemleri oluşturmaya başlamasına izin verdi.
“Özellikle otomatik istasyonlarla çalışmak üzere inşa edilen E-1 nesnesinin yörüngesinin radyo izleme sistemi, personel programına göre ilk araştırma programının bir parçası olarak yalnızca iki kez çalışabildi. Yörünge boyunca E-1 No. 4 ve E-1A No. 7 araçlarını geçti. Aynı zamanda, ilki hesaplanan yörüngeden saptı ve ayı kaçırdı ve ikincisi hedefi başarıyla vurdu. Bilindiği kadarıyla yer kontrol tesislerinin işletilmesiyle ilgili herhangi bir şikayete rastlanmadı.
E-1 konulu çalışmaların tamamlanması ve yeni araştırma projelerinin başlatılması, Simeiz'deki özel tesisler üzerinde belirli bir etki yarattı. Gelecekte, radyo-elektronik endüstrisinin en son başarılarına uygun olarak ve yeni gereksinimleri dikkate alarak tekrar tekrar modernize edildi ve rafine edildi. Ölçüm noktası, belirli uzay araçlarının bir dizi çalışmasını ve fırlatılmasını sağlamıştır. Böylece uzayın keşfine önemli katkılarda bulunmuştur.
Şimdiye kadar, Sovyet uzay programının erken tarihi oldukça iyi incelenmiştir. Çeşitli belgeler, gerçekler ve hatıralar yayınlandı ve biliniyor. Bununla birlikte, bazı ilginç materyaller hala sınıflandırılmakta ve zaman zaman halka açılmaktadır. Bu kez uzay endüstrisinin işletmelerinden biri, gezegenler arası istasyonlarla çalışmak üzere tasarlanan ilk yerli kontrol ve ölçüm kompleksinin ön tasarımına ilişkin verileri paylaştı. Umarım bu bir gelenek haline gelir ve sektör yakında yeni belgeleri paylaşır.
