САЩ празнуват 60 години от полета на първия си изкуствен спътник

[SAlexandrov]

САЩ празнуват 60 години от изстрелването на първия американски спътник Експлорър 1

 

Снимка от изстрелването на "Експлорър 1" на 1-ви февруари 1958 година. Photo credit : NASA

30 януари 2018 г. 18:25 ч.

Светослав Александров.  На 1-ви февруари 1958 г. в 05:48 ч. българско време, което се пада на 31-ви януари в 22:48 ч. Източно време, американската ракета "Джуно" (или на български "Юнона") извежда в орбита първия американски спътник "Експлорър 1". 

"Експлорър 1" е третият спътник в историята на човечеството, след като месеци преди полета му СССР са изстреляли "Спутник 1" и "Спутник 2" с кучето Лайка. Полетът на "Експлорър 1" е проведен в отговор на предизвикателството от СССР, които поемат водачеството в космическата надпревара. Макар че съветските власти са оповестили още по време на Международната геофизична година, че възнамеряват да изпратят спътник в орбита, изстрелването на "Спутник 1" идва като шок за гражданите на Западния свят, които преди това са вярвали, че Америка е по-напред от Съветския съюз в технологично отношение.

По това време американският президент Дуайт Айзенхауер има два плана за изпращането на изкуствен спътник. Единият е проектът "Вангард", който е считан за "граждански проект", а другият се провежда зад затворени врати, ръководен от агенцията за балистични ракета ABMA, оглавявана от д-р Вернер фон Браун. Проектът "Вангард" първоначално е изведен на преден план като приоритетен, защото администрацията на Айзенхауер не иска да има намеса на балистични технологии в изучаването на космоса ^[1]. 

Но на 6-ти декември 1957 г. първата ракета "Вангард" рухва на стартовата площадка в страховита експлозия. Едва след тази авария е даден ход на проекта на ABMA. 

Така д-р Вернер фон Браун успява да поеме инициативата и в началото на 1958 година, на 1-ви февруари, ракетата "Джуно" извежда в орбита "Експлорър 1".

Днес масово в учебниците и в популярните статии ще прочетете две неща - едното е, че СССР могат да са първите, изпратили спътници в космоса  ("Спутник 1" и "Спутник 2"), но те не са били екипирани с научни прибори. Второто е, че американският спътник "Експлорър 1" е бил много по-напреднал, с монтирани прибори на борда и благодарение на него е направено първото откритие в космоса - радиационните пояси, които по-късно ще носят името на учения Ван Алън.

В реалността историята е малко по-сложна и има повече нюанси.

Първо, не е вярно, че "Експлорър 1" провежда първите измервания от космоса, макар и да е истина, че прави първото откритие от орбита. Също както днес се съгласяваме, че кучето Лайка не е първото животно, летяло в космоса, а преди нея е имало винени мушици, мишки и други животни, изстрелвани в космическото пространство по суборбитална траектория, така и "Експлорър 1" не е първата машина с научни инструменти, навлязла в космическото пространство. Суборбитални ракети са носили прибори и датчици със себе си по време на полетите си много преди да полетят първите спътници.

Второ, докато е истина, че "Спутник 1" е направен преди всичко с политическа цел и поради това не е екипиран с научни прибори, по време на подготовката за полет на "Спутник 2" съветският учен Сергей Вернов настоява на борда му да бъде монтиран гайгеров брояч. Гайгеровият брояч работи в продължение на 10 дни в космоса и предоставя голямо количество научни данни на Вернов и екипа му ^[2]. Но защо тогава "Спутник 2" не е този, който открива поясите на Ван Алън? Защо американците изпреварват СССР в космическите науки и правят първото научно откритие от орбита?

Отговорът се крие в неправилното интерпретиране на данните от съветските учени в комбинация с лошата съветска политика по време на Студената война и съветската мания за секретност. 

Гайгеровият брояч на Вернов успява да засече някои колебания в радиацията в околоземна орбита. Проблемът е, че съветските учени са имали способност да комуникират със спътника си само когато той е минавал над съветска траектория, а за точното установяване на радиационните пояси е бил нужен подробен мониторинг над цялата Земя. Австралийците успяват да запишат сигнала по време на преминаването на "Спутник 2" над тяхната територия. Но когато Австралия иска от СССР кодовете за деккодиране на сигнала, съветските власти отказват. На свой ред когато СССР иска от Австралия да препрати записите, австралийците отказват да ги предадат. Така СССР пропуска да отбележи важна победа в космическата надпревара - а именно да направи първото откритие от орбита. 

Ван Алън и екипът му от учени, работили с приборите на "Експлорър 1", първи разбират, че става въпрос за непознат космически феномен. Но дори и те имат трудности при първоначалното интерпретиране на данните. Основният научен прибор на "Експлорър 1" е детектор за космически лъчи, като получените резултати от неговите измервания показват много по-слаби стойности от очакваните. Студентът Карл Макилвейн пръв предполага, че отклоненията могат да са вторично следствие от пренасищане на прибора с високоенергийни частици.

На 5-ти март 1958 година ракета "Джуно" трябва да изведе спътника "Експлорър 2" в орбита, но поради авария на четвъртата степен спътникът не успва да достигне в орбита. Най-накрая на 26-ти март същата година излита "Експлорър 3", който, за разлика от предшествениците си, носи на борда записващо устройство с лента. То позволява на учените да получат резултати в хода на почти цялата мисия и благодарение на това загадката е разгадана. Когато височината на спътника е ниска, детекторът за космически лъчи отчита нормално постъпване на такива. При по-големи височини обаче приборът отчита по-голям поток на заредени частици, след което показателите рязко падат до нулата. При спускане към по-ниски височини се случва същото в обратен ред - първо приборът показва нула, след това е отчетен по-голям поток на заредени частици и накрая - нормално постъпване. Учените са категорични - когато приборът показва нула, това не е признак за отсъствие на радиация, а напротив - за пренасищане на прибора, както е сметнал по-рано Макилвейн ^[3]. 

Така са установени поясите на Ван Алън - най-важното откритие през първите години на космонавтиката! 

Междувременно Вернов и неговите колеги пропускат златен шанс. Когато "Спутник 2" е над Москва, височината му е ниска, съответно се намира под радиационните пояси. Когато "Спутник 2" е на по-големи височини, той е извън обхвата на съветските радиостанции ^[4]. Руските учени чуват за пръв път за резултатите от "Експлорър 1" някъде шест месеца след полета на Лайка. Едва по-късно, когато записите от Австралия на съветския спътник са проверени, става ясно - "Спутник 2" правилно е измерил данните, които биха позволили на учените да открият радиационните пояси! Ако съветската космонавтика е била открита и незасекретена, каквато е била американската, днес поясите щяха да носят името "пояси на Вернов", а не "пояси на Ван Алън". Ето как секретността, която особено много се цени сред военните, може да се окаже пагубна за развитието на науката поради липса на двупосочна комуникация между учени от различни страни. Слава Богу, днес живеем в много по-добри времена, а като изключим строго военните спътници, секретността е сведена до минимум. При междупланетни мисии като марсианските роботи "Опортюнити" и "Кюриосити" снимките се публикуват в реално време, а резултатите от останалите прибори - след кратък период, позволяващ на учените,  построили инструментите, да напишат първите научни статии. Тази прозрачност позволява и обикновени хора да правят открития, не само учени, работещи към правителствените агенции. 

http://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/2068-2018-usa-celebrate-60-years-explorer-1