První umělá družice Země

Právě dnes uplyne 56 let od okamžiku, kdy na oběžnou dráhu kolem Země byla vynesena první umělá družice - Sputnik 1.

Maketa Sputniku 1

Sovětský svaz sice vypuštění umělé družice avizoval už od roku 1955, ale většina komentátorů to považovala za propagandistický počin a více se věřilo americkému programu Vanguard, o kterém se podrobně informovalo. Sovětský vývoj naopak probíhal v naprostém utajení a o družici prosakovaly jen kusé a většinou nepotvrzené zprávy. Proto byl start sovětské družice velkým překvapením.

Ještě větším šokem byla hmotnost družice - u první družice se očekávala váha do 10 kg, ale první sputnik měl hmotnost 83,6 kg. První reakce na oznámení byly, že došlo k chybě v desetinné čárce.

V tomto článku se nebudu zabývat tím, co se kolem družice dělo, ale soustředím se na její technický popis.

To, že družice byla tvořena kulovou schránkou o průměru 58 cm je všeobecně známo a také další typický znak družice - čtyři prutové antény dlouhé před dva metry - neodmyslitelně patří k obrazu prvního satelitu.

Zastavme se ale u dříve zmíněné hmotnosti: družice měla celkovou hmotnost téměř 84 kg, ovšem celých 58,4 kg připadlo na baterii, vysílačky a kabeláž. Družice neměla dnes už nezbytné články sluneční baterie a její provoz tak závisel na kapacitě palubní baterie. Samotná baterie se skládala ze tří stříbrozinkových akumulátorů, které byly spojeny do tvaru osmibokého hranolu o průměru 45 cm a výšce 27 cm s centrálním pravoúhlým kanálkem, v němž byla umístěna vysílací aparatura. Dvě baterie ze tří byly určeny pro napájení dvou vysílačů, kdy jeden vysílač pracoval v době přestávky druhého vysílače. Vysílače předávaly na Zem signál jehož délka byla v rozmezí od 0,2 do 0,6 vteřiny a vysílaná délka "pípnutí" byla závislá na teplotě a tlaku uvnitř družice. Takové řešení bylo přijato proto, aby mohl kolem baterie a vysílačky cirkulovat plynný dusík, který zajišťoval chlazení vnitřku družice. Součástí systému tepelné regulace byl ventilátor, který zapínalo termorelé při teplotě nad 30°C a vypínalo jej při poklesu teploty na 20 až 23°C. Teplota uvnitř družice se zvyšovala zejména proto, že vysílačky obsahovaly elektronky, které vyvíjely značné teplo.

Druhý největší podíl na celkové hmotnosti Sputniku 1 měla konstrukce. Samotné pouzdro, skládající se ze dvou polokoulí, vážilo 13,9 kg, antény měly hmotnost 8,4 kg a drobné součástky pro celkovou montáž 0,3 kg. Když sečteme uvedené hmotnosti dostáváme se k číslu 81 kg a pro ostatní součásti nám tedy zbývají necelé tři kilogramy. Proto také "vědecké" vybavení družice zahrnovalo pouze čidla teploty a tlaku uvnitř družice. Teplotní čidlo sledovalo, zda nedochází k přehřívání družice, čidlo tlaku kontrolovalo neporušenost hermetičnosti.

Přestože tedy první družice neobsahovala žádné vědecké přístroje - tomu také odpovídalo neoficiální pojmenování družice: Prostějšij sputnik (Jednoduchá družice) -, byly získány unikátní informace o šíření rádiových vln v ionosféře a optickým sledováním horního stupně nosné rakety byla získána data o hustotě atmosféry ve velkých výškách.