Sputnik 1
gigatos | 6 februára, 2022
Sputnik-1 (rusky: Спутник-1), pôvodne pomenovaný Iskusstvenni Sputnik Zemli (rusky: Искусственнный спутник Земли, v prel. : Artificial Earth Satellite alebo Artificial Earth Travelling Companion) a písaný Esputinique-1, bol prvou umelou družicou, t. j. prvým objektom, ktorý ľudstvo umiestnilo na obežnú dráhu okolo nebeského telesa, v tomto prípade Zeme. Vypustil ju Sovietsky zväz 4. októbra 1957 z kozmodrómu Bajkonur v Kazašskej sovietskej socialistickej republike a bola prvou zo série družíc vyrobených v rámci programu Sputnik, ktorého konečným cieľom bolo skúmať vlastnosti horných vrstiev zemskej atmosféry, podmienky vypúšťania užitočného zaťaženia do vesmíru a účinky mikrogravitácie a slnečného žiarenia na živé organizmy s cieľom pripraviť pilotované misie.
Sputnik-1, nazývaný v sovietskych vojenských kruhoch Elementárny satelit-1 (romaniz.: Prosteishii Sputnik-1) a skratkou PS-1 (rus.: ПС-1), bol navonok leštenou kovovou guľou s priemerom 58 centimetrov a štyrmi anténami na vysielanie rádiových signálov. Nachádzala sa na relatívne nízkej eliptickej dráhe, po ktorej sa pohybovala rýchlosťou približne 29 000 kilometrov za hodinu, pričom každý okruh okolo planéty jej trval 96,2 minúty. Dĺžka a sklon jej obežnej dráhy znamenali, že jej dráha letu pokrývala prakticky celý obývaný povrch Zeme. Jeho signály boli ľahko zistiteľné aj pre rádioamatérov a monitorovali ich rádiooperátori na celom svete. Signály pokračovali 22 dní, kým sa 26. októbra 1957 nevybili batérie vo vysielači. Po troch mesiacoch, 1440 plných obehoch Zeme a vzdialenosti približne 70 miliónov kilometrov sa družica 4. januára 1958 rozpadla, keď sa vrátila do hustejších vrstiev atmosféry.
Jeho spustenie v rámci osláv Medzinárodného roka geofyziky, ktoré navrhla Organizácia Spojených národov, viedlo k prekvapivému úspechu, ktorý urýchlil americkú krízu Sputnik a vesmírne preteky so Spojenými štátmi americkými, čo bol rozmer studenej vojny, ktorá trvala až do roku 1975 a viedla k významnému politickému, vojenskému, technologickému a vedeckému rozvoju. Približne mesiac po jeho vypustení Sovieti opäť inovovali Sputnik-2 a suku Lajku, po ktorých koncom januára 1958 Američania vypustili Explorer 1.
Sputnik-1, míľnik v dejinách vedy, poskytol cenné informácie o zemskej atmosfére a pripravil pôdu pre prvý let do vesmíru s ľudskou posádkou. Hustotu horných vrstiev atmosféry bolo možné určiť najmä na základe aerodynamického odporu, ktorému čelila, šírenie jej rádiových signálov poskytovalo informácie o zložení ionosféry a jej tlakové senzory umožňovali detekciu meteoroidov pozdĺž jej trajektórie. Okrem toho malo jej vypustenie trvalé následky, ako napríklad rozvoj satelitnej komunikácie, ktorá mala v nasledujúcich desaťročiach spôsobiť revolúciu v spôsobe komunikácie, a začiatok sovietskeho vesmírneho priemyslu. V dôsledku jeho vedeckého a kultúrneho vplyvu sa jeho meno dostalo do masovej kultúry, vznikli nové termíny a jazykové výrazy a označovali sa ním rôzne predmety a inštitúcie.
Sovietsky vesmírny program vznikol v 30. rokoch 20. storočia a trval až do rozpadu Sovietskeho zväzu v roku 1991 a bol zodpovedný za celý rad priekopníckych technických úspechov vrátane prepravy prvých živých bytostí suborbitálnymi letmi (1951), vývoja prvej medzikontinentálnej balistickej rakety (1957), prvého letu na obežnú dráhu Zeme so zvieraťom na palube (1957), prvého vozidla na obežnú dráhu Slnka (1959) prvý umelý objekt, ktorý dosiahol Mesiac a iné nebeské teleso (1959), prvý obraz tmavej strany Mesiaca (1959), prvý človek (1961) a prvá žena vo vesmíre (1963), prvá vesmírna misia s mimovzdušnou aktivitou (1965) prvá medziplanetárna sonda (1965), prvé pristátie na Mesiaci (1966), prvá umelá družica Mesiaca (1966), prvý astromobil na Mesiaci (1970), prvá vesmírna stanica (1971) a prvá sonda na obežnej dráhe, ktorá pristála a fotografovala Venušu (1975). Vypustenie umelej družice, ktoré sa uskutočnilo so Sputnikom 1, predstavovalo predchádzajúci a nevyhnutný krok k väčšine týchto cieľov.
Počiatky sovietskeho vesmírneho programu
Predchodcovia sovietskeho vesmírneho programu a programu Sputnik siahajú do posledných desaťročí ruského impéria, najmä k práci Konstantina Ciolkovského (1857 – 1935), ktorý publikoval priekopnícke práce na konci 19. a začiatku 20. storočia a v roku 1929 predstavil koncepciu viacstupňovej rakety. V roku 1903 Ciolkovskij publikoval článok Výskum rozpínania vesmíru pomocou reaktívnych zariadení (v ruštine: Иссследование мировых пространств реактивными приборами), ktorý sa stal veľmi vplyvným a v nasledujúcich rokoch bol opakovane publikovaný. V tejto práci po prvýkrát dokázal, že výskum vesmíru je fyzicky možný, a navrhol použitie raketového pohonu ako prostriedku na dosiahnutie a prieskum horných vrstiev zemskej atmosféry a v budúcnosti aj na medziplanetárne cesty. Prvýkrát tiež navrhol, že na takéto úlohy by boli vhodnejšie rakety na kvapalné palivo ako rakety na tuhé palivo, a napísal o možnosti kozmickej lode, ktorá by podobne ako Mesiac obiehala okolo Zeme, ale po oveľa bližšej trajektórii, vo výške tesne nad atmosférou. Toto je pravdepodobne prvá zmienka o myšlienke umelého satelitu.
Najmä vďaka nebývalým investíciám do vzdelávania a výskumu od ruských revolúcií vznikali v Sovietskom zväze (ZSSR) od 20. rokov 20. storočia prvé združenia nadšencov a inžinierov pre štúdium a experimenty s raketami a letmi do vesmíru, ktoré v nasledujúcom desaťročí účinne iniciovali vesmírny program krajiny. Vláda podporovala vedecké diskusie, vďaka čomu sa krajina stala prvou krajinou, kde sa uskutočnila účinná „technická intelektuálna diskusia o vesmírnych letoch a raketových technológiách“. Praktické aspekty týchto technológií boli vyvinuté v prvých experimentoch Skupiny pre štúdium reaktívneho pohonu (GIRD), v ktorej pracovali priekopníci ako Friedrikh Tsander, Michail Tichonravov a Sergej Koroliov, ktorí boli neskôr uznávaní ako jedni z najvýznamnejších sovietskych vedcov. Najmä Koroliova mnohí považovali za „otca praktickej kozmonautiky“ a „jedného z najvplyvnejších raketových vedcov všetkých čias“. 18. augusta 1933 GIRD vypustil prvú sovietsku raketu na kvapalné palivo s názvom GIRD-09 a 25. novembra 1933 prišiel rad na prvú sovietsku raketu na hybridné palivo GIRD-X.
Disartikulácia a obnova v povojnovom období
Počas veľkej čistky, ktorú vykonal Josif Stalin, bola časť vedcov a inžinierov zapojených do výskumu a vývoja leteckých a kozmických technológií uväznená alebo ostrakizovaná. Hoci v polovici 30. rokov 20. storočia bola krajina v tejto novej technologickej oblasti spolu s Nemeckom na čele, čistky postupne rozvrátili inovácie v tejto oblasti a už na začiatku vojny Sovietsky zväz zaostával za nacistickým Nemeckom.
Napriek tomu v nasledujúcich rokoch iné výskumné inštitúcie podporované sovietskou vládou dosiahli významný pokrok v technológii prúdového pohonu a v rokoch 1940 – 1941, počas prvej časti druhej svetovej vojny, tieto inovácie viedli k vývoju a sériovej výrobe viacnásobného raketometu Kaťuša. Hoci ZSSR počas konfliktu cielene investoval do raketových technológií, ešte v roku 1944 nemal skutočný záujem o vývoj balistických rakiet pre vojnové úsilie. Na druhej strane sa počas konfliktu prirodzene objavil záujem o poznatky o nemeckých technológiách, ktoré boli vyvinuté najmä v meste Peemünde.
Pod velením generála Waltera Dornbergera a s majorom Schutzstaffel (SS) Wernherom von Braunom ako šéfom operácií vytvoril tím Peemünde jednu z najobávanejších zbraní neskorého konfliktu, balistickú strelu A4, známu aj ako V2. V záverečnej fáze vojny sa všetky hlavné spojenecké mocnosti snažili využiť pokrok v nemeckých vojenských technológiách, ale spočiatku sovietske úsilie v tomto smere prinášalo len slabé výsledky, pretože malo nízku prioritu a pretože sa od Nemcov podarilo získať len málo materiálov v neporušenom stave.
Zároveň Wernher von Braun očakával nemeckú porážku a začal plánovať kapituláciu pred Američanmi presunutím časti výroby rakiet do Nordhausenu, ktorý s väčšou pravdepodobnosťou obsadili americké vojská. K tomu skutočne došlo a v rámci operácie Paperclip boli von Braun a 525 vedcov, ktorí tvorili elitu nacistického raketového programu, tajne presunutí do Spojených štátov (USA) a stali sa kapitánmi amerického vesmírneho programu spolu s viac ako tisíckou ďalších nemeckých vedcov, ktorí boli do roku 1959 presunutí do USA, vrátane bývalých vedúcich predstaviteľov nacistickej strany. Okrem týchto vedcov získali Američania pri zajatí Nordhausenu rozsiahlu dokumentáciu a najmenej sto nemeckých rakiet v rôznych štádiách konštrukcie. Väčšinu z nich previezli do Spojených štátov a to, čo sa nedalo prepraviť, bolo zničené pred príchodom sovietskych vojsk. Stalin osobne komentoval túto epizódu a považoval ju za urážku sovietskeho úsilia vo vojne zo strany západných spojencov.
Po skončení konfliktu v Európe boli zorganizované sovietske misie, ktoré mali podrobnejšie preskúmať zariadenia v Peemünde a Nordhausene, čo sa im však veľmi nepodarilo, pretože takmer všetko bolo zničené. Nakoniec Sovieti začali intenzívne investovať a získavať nemeckých technikov a inžinierov, predovšetkým prostredníctvom novozaloženého Rabeho inštitútu. Aj keď išlo väčšinou o stredne postavené osoby, sovietske úsilie prinieslo úspech aj pri získavaní špecialistov, ktorí sa rozhodli zostať v Nemecku, ako napríklad Helmut Gröttrup, von Braunov asistent. Rabeho inštitút prilákal aj mnohých sovietskych odborníkov v oblasti leteckej techniky, medzi nimi aj Sergeja Koroľova, ktorý bol vymenovaný za podplukovníka Červenej armády.
Technologický pokrok v 50. rokoch 20. storočia
Toto úsilie prinieslo ovocie a približne o tri roky neskôr Sovieti dosiahli úroveň technologického rozvoja prinajmenšom rovnakú ako Nemci počas vojny, pričom inovovali odvážne štúdie satelitov, nosných rakiet a pilotovaných kozmických lodí. Nasledujúce dva roky boli venované vývoju technických riešení pre niektoré z týchto potenciálnych cieľov a v rokoch 1949 až 1953 sa pozornosť sústredila na zdokonaľovanie sovietskej raketovej technológie vyvinutej na základe nemeckej A4, čo bola úloha rozvíjaná predovšetkým pod záštitou výskumného centra NII-88. S príchodom studenej vojny a po prvom sovietskom jadrovom teste v roku 1949 sa mnohí domnievali, že rakety v podobe balistických rakiet dlhého doletu by boli ideálnou technológiou na odpaľovanie atómových bômb.
Začiatkom 50. rokov dosiahli Sovieti mimoriadny pokrok v raketovej technike, čím sa úplne odklonili od nemeckej technológie, ktorá im slúžila v predchádzajúcom desaťročí. Okrem toho, že krajina v roku 1957 vyvinula prvú medzikontinentálnu balistickú raketu (ICBM) R-7, tieto pokroky umožnili realizovať okamžité nevojenské aplikácie, po ktorých sovietski vedci dlho túžili, ako napríklad výskum vesmíru. Okrem toho Stalinova smrť v roku 1953 viedla k významným zmenám v sovietskej hierarchii velenia a otvorila priestor pre inovatívne rozhodnutia. Táto dynamika sa prejavovala už v oblasti iných technológií a od začiatku 50. rokov sa Sovieti vyznačovali priekopníckymi projektmi civilného využitia jadrovej techniky, ktorých výsledkom bola prvá experimentálna elektráreň na výrobu jadrovej energie. Podobne na návrh „malej hŕstky vizionárskych inžinierov“ z tímu OKB-1 NII-88 ZSSR postupne inštitucionalizoval projekt zameraný na umiestnenie umelej družice na obežnú dráhu.
Inžinier Michail Tichonravov vykonal väčšinu základných vedeckých prác, ktoré viedli k vývoju rakety R-7, a zároveň súkromne pracoval na mnohých technických otázkach potrebných na vypustenie umelej družice. V čase, keď vývoj R-7 v roku 1953 pokročil do konkrétnej fázy, jeho tím venoval značnú časť času výskumu satelitov, pričom sa snažil určiť typ satelitu, ktorý by sa mohol vypustiť zo Zeme pomocou počiatočnej verzie R-7, vybavenie, ktoré by sa mohlo nachádzať na takomto satelite, spôsob ovládania a riadenia satelitov a civilné a vojenské ciele, ktoré by sa mohli dosiahnuť vypustením satelitov.
Na naliehanie Sergeja Koroľova, inžiniera, ktorý bol primárne zodpovedný za vývoj R-7, sa Tichonravov snažil inštitucionalizovať prácu svojho tímu v súvislosti so satelitmi a sovietskym predstaviteľom predložil správy západných novín, v ktorých sa uvádzali americké plány na vypustenie satelitu, ako aj výpočty a náčrty naznačujúce, že takýto cieľ je v možnostiach ZSSR, ktorý by bol schopný vyniesť na obežnú dráhu desaťkrát ťažší satelit, ako plánovali USA. Jeho úsilie viedlo sovietsku vládu k tomu, že 16. septembra 1953 schválila dvojročný výskumný program, ktorého cieľom bolo posúdiť možnosť vypúšťania umelých družíc a vojenské využitie tejto technológie.
Koroľov si bol vedomý, že Tichonravovova práca poskytne solídny vedecký základ pre návrh na umiestnenie družice na obežnú dráhu, a preto sa začiatkom roku 1954 snažil získať čo najväčšiu podporu, najmä zo strany Akadémie vied ZSSR, aby mohol predložiť konkrétny návrh v tomto smere. Potom sa Koroľov 7. februára stretol s ministrom obranného priemyslu Dmitrijom Ustinovom, aby s ním prediskutoval myšlienku satelitu, a dostal prísľub, že na základe technických dokumentov zanalyzuje žiadosť. Koroľov potom požiadal Tichonravova, aby vypracoval oficiálny návrh na vypustenie satelitu.
V nasledujúcich mesiacoch sa obaja vedci snažili upevniť podporu vedeckej komunity a získať pre projekt podporu armády a členovia Akadémie vied posúdili návrh memoranda, ktorý vypracoval Tichonravov. Memorandum bolo plné technických detailov a obsahovalo prehľad podobných projektov realizovaných v zahraničí, pričom nenápadne naznačovalo, že vypustenie orbitálnej družice je nevyhnutným krokom vo vývoji raketovej technológie na vojenské účely. Okrem vynesenia družice na obežnú dráhu navrhol, aby sovietska vláda podporila projekt „vývoja schopností vypustiť človeka na suborbitálny let“ a „vyzdvihnúť kapsule z obežnej dráhy Zeme“.
Dokumenty boli zaslané štyrom kľúčovým osobám, medzi nimi aj ministrovi Ustínovovi, spolu s listom od Koroľova. Ich kópie sa dostali ku Gueorgui Malenkovovi, vtedajšiemu lídrovi ZSSR, ktorý vydal dekrét povoľujúci vytvorenie skromného výskumného a vývojového projektu, ktorý realizoval Koroliov a nepriamo Tichonravov, ktorý zostal spojený s projektmi týkajúcimi sa balistických rakiet. V rokoch 1954 a 1955 sa podarilo výrazne rozšíriť technické plánovanie tohto projektu, vrátane prvých návrhov najmenej troch modelov satelitov.
V roku 1955 americkí a európski vedci zároveň navrhli Medzinárodný rok geofyziky (IYG), ktorý sa mal konať od júla 1957 do decembra 1958, a Dwight Eisenhower oznámil, že USA počas neho vypustia umelú družicu v rámci projektu Vanguard. Vzhľadom na vtedajšiu politickú klímu sa táto otázka rýchlo stala otázkou medzinárodnej prestíže a strategického postavenia. Niekoľko dní po americkom oznámení sa Koroľov s podporou Michaila Chruničeva a Vasilija Riabikova, ktorého Nikita Chruščov poveril dohľadom nad všetkými záležitosťami týkajúcimi sa strategických rakiet dlhého doletu, snažil využiť tento nový vývoj na medzinárodnej scéne na to, aby konečne presadil projekt, o ktorý usiloval už mnoho rokov: vypustenie umelej družice. Nový list, podpísaný všetkými tromi, bol doručený priamo Chruščovovi a Nikolajovi Bulganinovi, vtedajším hlavným predstaviteľom krajiny, a mal okamžitý účinok. 18. augusta 1955 Politbyro Komunistickej strany ZSSR vydalo tajný dekrét, v ktorom vyzvalo na vypracovanie projektu, ktorý by špecifikoval „potrebné kroky“ na „vytvorenie umelej družice Zeme“ a mobilizoval zdroje potrebné na túto úlohu.
Podľa rozhodnutia politbyra sa Koroľov v nasledujúcich mesiacoch venoval vypracovaniu oficiálneho projektu, v ktorom boli uvedené ciele, náklady, objem pracovných síl, dodávatelia, ktorých bolo možné využiť, a podrobný časový harmonogram. Uskutočnili sa početné stretnutia s vedcami, vojenským personálom a politikmi, ktorých cieľom bolo dohodnúť podrobnosti a zohľadniť záujmy zúčastnených strán. Po predložení dokumentu Politbyro Komunistickej strany ZSSR 30. januára 1956 schválilo začatie prác na stavbe a vypustení umelej družice v roku 1957, pôvodne označenej ako objekt D-1. Táto družica by mala hmotnosť tisíc až tisíc štyristo kilogramov a niesla by dvesto až tristo kilogramov vedeckých prístrojov. Okrem toho sa rozhodlo, že armáda daruje dve balistické rakety na vypustenie satelitov, pretože tieto vypustenia by umožnili otestovať operačné schopnosti rakiet.
Vzhľadom na rozsah a špecializáciu práce bolo potrebné rozdeliť ju medzi viaceré inštitúcie. Akadémia vied ZSSR bola zodpovedná za celkové vedecké vedenie a za poskytnutie výskumných prístrojov; ministerstvo obranného priemyslu a jeho hlavná projektová kancelária OKB-1 dostali za úlohu postaviť družicu; ministerstvo rádiotechnického priemyslu malo vyvinúť riadiaci systém, technické, rádiové a telemetrické prístroje; ministerstvo lodiarskeho priemyslu malo vyvinúť gyroskopické zariadenia; ministerstvo strojárstva malo vyvinúť prostriedky na vypustenie, doplnenie paliva a prepravu; a ministerstvo obrany bolo zodpovedné za uskutočnenie štartov.
Predbežné projektové práce boli ukončené v júli 1956, rovnako ako definícia vedeckých úloh, ktoré mala družica po vypustení vykonávať. Išlo by o meranie hustoty atmosféry a jej iónového zloženia, slnečného vetra, slnečného magnetického poľa a slnečného kozmického žiarenia, čo sú údaje, ktoré by boli cenné pri vytváraní budúcich umelých družíc. Mal sa vytvoriť systém pozemných staníc, ktoré by zbierali údaje vysielané družicou, pozorovali jej obežnú dráhu a vysielali do nej príkazy. Vzhľadom na obmedzený čas, ktorý mali vedci k dispozícii, sa pozorovania plánovali len na sedem až desať dní a neočakávalo sa, že výpočty dráhy budú mimoriadne presné.
Koncom roka 1956 sa ukázalo, že vzhľadom na zložitosť a odvážnosť projektu sa objekt D-1 nepodarí vypustiť načas, a to z dôvodu oneskorenia dodávok od dodávateľov, ťažkostí pri vytváraní vedeckých prístrojov a nízkeho špecifického impulzu, ktorý produkovali dovtedy vyrábané motory R-7 (304 sekúnd namiesto plánovaných 309 až 310 sekúnd). Vláda preto preložila štart na apríl 1958 a objekt D-1 neskôr vzlietol ako Sputnik-3.
V obave, že USA vypustia družicu skôr ako ZSSR, OKB-1 navrhla vytvoriť a vypustiť družicu v apríli až máji 1957, pred začiatkom AIG v júli 1957. Nová družica by bola jednoduchá, ľahká (s hmotnosťou okolo sto kilogramov) a ľahko postaviteľná, pričom by sa upustilo od ťažkého a zložitého vedeckého vybavenia v prospech jednoduchších prístrojov, najmä rádiového vysielača. Vývoj tohto nového projektu sa riadil najmenej šiestimi kritériami:
15. februára 1957 Rada ministrov ZSSR schválila tento jednoduchý model satelitu s názvom „PS Object“. Táto verzia umožňovala vizuálnu identifikáciu družice pozemnými pozorovateľmi a vysielanie sledovacích signálov do pozemných prijímacích staníc. V rozhodnutí sa stanovilo vypustenie dvoch satelitov s názvami PS-1 a PS-2 pomocou dvoch upravených rakiet R-7 pod podmienkou, že táto konštrukcia rakety vykoná aspoň dva úspešné skúšobné lety.
Nosná raketa
Raketu R-7 navrhla OKB-1, pričom jej hlavným konštruktérom bol Sergej Koroľov. Rozhodnutie o jeho výstavbe, pôvodne koncipované ako MBI, prijali Ústredný výbor komunistickej strany a Rada ministrov ZSSR 20. mája 1954. Model R-7 bol známy aj pod označením 8K71, ktoré mu pridelil hlavný riaditeľ sovietskych raketových vojsk.
Prvý štart rakety R-7 (označenej ako 8K71 No. 5L) sa uskutočnil 15. mája 1957. Požiar v pomocnej rakete na tuhé palivo sa začal takmer okamžite po štarte, ale pokračoval v lete 98 sekúnd po štarte, kým sa pomocná raketa neoddelila od prvého stupňa hlavnej rakety. Raketa preletela 6 300 kilometrov a dopadla približne 3 200 kilometrov od miesta štartu.
V dňoch 10. – 11. júna sa uskutočnili tri pokusy o štart druhej rakety (8K71 č. 6), ale montážna chyba dusíkového ventilu zabránila štartu. Neúspešný štart tretej rakety R-7 (8K71 č. 7) sa uskutočnil 12. júla. Elektrický skrat v riadiacom systéme rakety, spôsobený batériou, spôsobil, že štyri pomocné rakety sa 33 sekúnd po štarte oddelili od hlavnej rakety. R-7 dosiahol apogeum dvadsaťtisíc metrov.
Štart štvrtej rakety (8K71 č. 8) 21. augusta o 15:25 moskovského času bol úspešný. Jadro rakety vynieslo atrapu bojovej hlavice do cieľovej výšky a rýchlosti, vstúpilo do atmosféry a po prekonaní vzdialenosti šesťtisíc kilometrov sa rozpadlo vo výške desaťtisíc metrov. Tlačová agentúra TASS vydala 27. augusta vyhlásenie o úspešnom štarte viacstupňovej rakety MBI na dlhé vzdialenosti. Štart piatej rakety R-7 (8K71 č. 9) 7. septembra bol tiež úspešný, ale atrapa bojovej hlavice bola zničená pri vstupe do atmosféry, čo naznačovalo, že rakete chýbajú vylepšenia, aby mohla plne plniť svoj vojenský účel spojený s jadrovými údermi.
Testy však ukázali, že raketa je pripravená na vypustenie satelitu. Raketa bola najvýkonnejšia na svete a zámerne bola navrhnutá s nadmerným ťahom, pretože v tom čase sa presne nevedelo, aký ťažký bude náklad vodíkovej bomby. Vďaka tomu je mimoriadne vhodný na vypustenie objektu na obežnú dráhu. Napriek tomu bol Koroľov opäť nútený manévrovať a využiť meškanie vojenského využitia rakety na presadenie jej použitia na vypustenie družice.
14. júna 1956 sa Koroľov rozhodol upraviť raketu R-7 na Objekt D1, ktorý neskôr nahradil oveľa ľahší Objekt PS-1. 22. septembra dorazila na testovaciu základňu upravená raketa R-7 s názvom Sputnik a indexom 8K71PS. Potom sa začali prípravy na uvedenie PS-1 na trh. V porovnaní s raketami R-7 používanými pri vojenských skúškach sa hmotnosť rakety 8K71PS znížila z 280 ton na 272 ton; jej dĺžka s PS-1 bola 29,167 metra a ťah pri štarte 3,90 meganewtonu.
Miesto spustenia
Technici si už na začiatku všimli, že štátny tábor č. 4 v Kapustin Iar v Rusku nemôže zvládnuť štart a že je v každom prípade príliš blízko radarových staníc, ktoré prevádzkujú americké spravodajské služby v Turecku. Bola vytvorená špeciálna prieskumná komisia, ktorá sa snažila nájsť nové miesto, ktoré by malo byť ďaleko od obývaných oblastí, ale relatívne blízko sovietskej železničnej siete, aby bolo možné prepravovať náklad; ďaleko od sovietskych hraníc a kde by bolo sťažené špehovanie zo strany súperov; s podnebím, ktoré by umožňovalo vypúšťanie rakiet počas väčšiny roka; kde by bol priestor na budúce rozšírenie zariadení; kde by bolo možné vybudovať početné rádiové stanice na oboch stranách trajektórie vypustených rakiet; a ak je to možné, v zemepisnej šírke blízkej rovníku.
Po tom, ako komisia vykonala dlhé štúdie a vybrala tri lokality, minister obrany Gueorgui Júkov vybral lokalitu pri Tiuratame v Kazašskej sovietskej socialistickej republike na výstavbu raketovej skúšobnej strelnice, nazývanej 5. Tiuratamská strelnica a v tom čase aj „NIIP-5“ a „GIK-5“. Výber schválila Rada ministrov ZSSR 12. februára 1955, ale počiatočná stavba, ktorá sa mala stať známou ako kozmodróm Bajkonur, bola dokončená až v roku 1958.
Pozorovacie stanovištia
PS-1 nebol navrhnutý tak, aby sa dal ovládať, to znamená, že po vypustení jeho obsluha nemohla ovplyvniť jeho správanie a mohla ho len pozorovať. Prvotné údaje na mieste štartu by zozbieralo šesť samostatných pozorovacích prístrojov a potom by sa telegraficky odoslali do NII-4. NII-4 sa nachádzal v meste Boľševo na okraji Moskvy a bol vedeckovýskumným pracoviskom ministerstva obrany, ktoré sa venovalo vývoju rakiet. Šesť observatórií bolo rozmiestnených okolo miesta štartu, pričom najbližšie observatórium bolo vzdialené od štartovacej rampy jeden kilometer.
Druhý pozorovací komplex bol vytvorený na sledovanie družice po jej oddelení od rakety. Nazýval sa Command-Measurement Complex a pozostával z koordinačného centra NII-4 a siedmich vzdialených staníc umiestnených pozdĺž pozemnej dráhy satelitu. Stanice boli vybavené radarom, optickými prístrojmi a komunikačnými systémami. Údaje zo staníc sa telegraficky prenášali do NII-4, kde odborníci na balistiku vypočítali orbitálne parametre. Observatóriá používali systém merania trajektórie s názvom „Tral“, ktorý vyvinul OKB-MEI (Moskovský energetický inštitút) a pomocou ktorého prijímali a monitorovali údaje z transpondérov namontovaných na hlavnom telese rakety R-7. Údaje boli užitočné aj po oddelení družice od druhého stupňa rakety; polohu Sputnika-1 bolo možné vypočítať z polohy druhého stupňa, ktorý ho nasledoval v známej vzdialenosti.
Konštrukcia satelitu
Hlavným konštruktérom Sputnika-1 bol Michail S. Chomiakov a jeho testy sa uskutočnili pod vedením Olega G. Ivanovského, obaja z OKB-1. Družica mala tvar gule s priemerom 580 milimetrov a bola zostavená z dvoch hermeticky uzavretých pologúľ spojených 36 skrutkami. Jeho hmotnosť bola 83,6 kilogramu. Pologule mali hrúbku dva milimetre a pokrýval ich 1 mm hrubý tepelný štít z vysoko leštenej zliatiny hliníka, horčíka a titánu AMG6T. Družica niesla dva páry antén, ktoré navrhlo laboratórium antén OKB-1 pod vedením Michaila V. Krajuškina, a to pod uhlom sedemdesiat stupňov voči sebe. Každý pár pozostával z antén dlhých 2,4 a 3,9 metra.
Jeho zdroj energie tvorili tri strieborno-zinkové batérie vyvinuté vo Výskumnom ústave zdrojov energie pod vedením Nikolaja S. Lidorenka. Dve z týchto batérií napájali rádiový vysielač a jedna napájala systém regulácie teploty. Očakávaná životnosť batérií bola dva týždne, ale v skutočnosti fungovali 22 dní. Napájanie sa zaplo automaticky v okamihu oddelenia satelitu od druhého stupňa rakety.
Družica mala jednowattový rádiový vysielač, ktorý vyvinul Viačeslav Lappo z Moskovského výskumného ústavu elektroniky a ktorý pracoval na dvoch frekvenciách, 20 005 a 40 002 megahertzov, čo zodpovedá vlnovým dĺžkam približne pätnásť a 7,5 metra. Signály na prvej frekvencii sa vysielali v impulzoch trvajúcich 0,3 sekundy, po ktorých nasledovali pauzy rovnakého trvania a potom impulzy na druhej frekvencii.
Okrem monitorovania družice sa jej rádiové signály používali na zber informácií o hustote elektrónov v ionosfére a o miestnej teplote a tlaku atmosféry. Systém regulácie teploty obsahoval ventilátor, dvojitý tepelný spínač a tepelný regulačný spínač. Keď teplota v satelite prekročila 36 stupňov Celzia, zapol sa ventilátor; keď klesla pod dvadsať stupňov, ventilátor sa vypol dvojitým tepelným spínačom. Keď teplota prekročila päťdesiat stupňov alebo klesla pod nulu, aktivoval sa ďalší tepelný kontrolný spínač, ktorý zmenil trvanie impulzov rádiového signálu.
Sputnik-1 bol naplnený suchým dusíkom pod tlakom 1,3 atmosféry. Jeho barometrický spínač, ktorý by sa aktivoval, keď by tlak v satelite klesol pod 130 kilo-pascalov, by signalizoval poruchu tlaku alebo prerazenie meteoroidom a zmenil by trvanie impulzu rádiového signálu. Družica bola pripevnená k rakete a chránená osemdesiat centimetrov vysokým kužeľovitým krytom. Kryt bol navrhnutý tak, aby sa oddelil od Sputnika a druhého stupňa R-7 v rovnakom čase, keď sa družica katapultovala.
Raketa Sputnik odštartovala 4. októbra 1957 o 19:28 UTC (5. októbra na mieste štartu) z miesta č. 1 na poli Tiuratam. Jej riadiaci systém bol nastavený na obežnú dráhu 223 krát 1,45 tisíc kilometrov s obežnou dobou 101,5 minúty. Trajektóriu vypočítal Gueorgui Gretchko pomocou hlavného počítača Akadémie vied ZSSR.
Telemetria ukázala, že pomocné rakety sa oddelili 116 sekúnd po štarte a motor hlavného stupňa sa vypol po 295,4 sekundách. Pri vypnutí dosiahol hlavný stupeň s hmotnosťou 7,5 tony a pripojenou družicou výšku 223 kilometrov nad morom a sklon vektora rýchlosti voči miestnemu horizontu nula stupňov a 24 minút. Výsledkom bola počiatočná obežná dráha s rozmermi 223 x 950 kilometrov, ktorá bola približne o päťsto kilometrov nižšia, ako sa plánovalo, so sklonom 65,1 stupňa a periódou 96,2 minúty. Jeho rýchlosť bola 28,8 tisíc kilometrov za hodinu, čo bola dovtedy najvyššia rýchlosť, akú kedy dosiahol objekt vyrobený človekom.
Približne šestnásť sekúnd po štarte došlo k poruche regulátora paliva, čo malo za následok nadmernú spotrebu RP-1 počas väčšiny letu s pohonom a ťah motora bol o štyri percentá vyšší ako nominálny. Vypnutie stredného stupňa bolo plánované na 296 sekúnd, ale predčasné vyčerpanie paliva spôsobilo ukončenie ťahu o jednu sekundu skôr, keď senzor zistil nadmernú rýchlosť prázdnej turbíny RP-1. V hraničnom bode zostalo 375 kilogramov kvapalného kyslíka.
Presne 19,9 sekundy po vypnutí motora sa PS-1 oddelil od druhého stupňa a aktivoval sa satelitný vysielač. Tieto signály boli zistené na stanici IP-1 inžinierom V. G. Borisov a príjem zvukových signálov vysielaných Sputnikom-1 potvrdil jeho úspešné nasadenie. Príjem trval dve minúty, kým sa PS-1 ponoril do horizontu. Telemetrický systém Tral na hlavnom stupni R-7 pokračoval vo vysielaní a bol zaznamenaný na druhej obežnej dráhe.
Okrem monitorovania satelitu pomocou rádia bolo sledovanie rakety navrhnuté tak, aby sa realizovalo pomocou vizuálneho pokrytia a radarovej detekcie. Testovacie štarty R-7 ukázali, že sledovacie kamery fungujú správne do výšky dvesto kilometrov, ale radar ho dokáže lokalizovať do výšky takmer päťsto kilometrov.
Konštruktéri, inžinieri a technici, ktorí vyvíjali raketu a družicu, sa osobne zúčastnili na štarte a potom išli k mobilnej rádiostanici namontovanej v aute, aby počúvali signály družice, ktoré prichádzali z polostrova Kamčatka, ale čoskoro zmizli. Čakali asi deväťdesiat minút, kým sa z juhozápadu opäť objavil signál, ktorý potvrdil, že družica dokončila jednu obežnú dráhu a stále vysiela; Koroľov potom zatelefonoval sovietskemu premiérovi Nikitovi Chruščovovi a uistil ho o úspešnom štarte. Neskôr agentúra TASS odvysielala medzinárodné komuniké, v ktorom sa uvádzalo, že „výsledkom veľkej a intenzívnej práce vedeckých ústavov a projektových agentúr“ je prvá „umelá družica Zeme“, ktorá bola zostrojená, vypustená a umiestnená na obežnú dráhu.
Na obežnú dráhu sa dostal aj hlavný stupeň R-7 s hmotnosťou 7,5 tony a dĺžkou 26 metrov. Boli na ňu nainštalované reflexné panely, aby sa zvýšila jej viditeľnosť a uľahčilo sledovanie, čo jej dodalo zdanlivý jas prvej veľkosti a umožnilo jej pozorovanie v noci. Okrem toho ho Briti lokalizovali a sledovali pomocou Lovellovho teleskopu na observatóriu Jodrell Bank, jediného teleskopu na svete, ktorý to dokáže pomocou radaru.
Družica, malá vyleštená guľa, mala zdanlivú jasnosť šiestej magnitúdy, a preto bola sotva viditeľná. Frekvencie, na ktorých Sputnik-1 vysielal rádiové vlny, však umožňovali nielen jeho príjem vtedajším amatérskym zariadením, ale aj jednoduché naladenie jeho frekvenčných pásiem. Sovietska vláda sa preto verejne vyjadrila a vyzvala všetkých, aby si nahrali signál vysielaný satelitom.
Preto signály Sputnika-1 sledovali okrem Sovietskeho zväzu aj rádiové stanice a rádioamatéri na celom svete. Na druhej obežnej dráhe zachytila jeho signály monitorovacia stanica BBC južne od Londýna, čo bolo prvé zaznamenané zachytenie satelitu mimo ZSSR. Takmer v rovnakom čase americké vojenské zariadenia v Západnom Nemecku zachytili a zaznamenali signály družice a 5. októbra vojenské laboratórium zachytilo záznamy Sputnika-1 počas štyroch preletov nad územím USA.
V čase vypustenia Sputnika 1 vláda USA organizovala sieť vedcov a amatérov, ktorí mali byť svedkami vypustenia družice Vanguard, o ktorej sa domnievali, že bude prvou vypustenou družicou. Táto sieť, zostavená a koordinovaná v rámci operácie Moonwatch, zahŕňala tímy vizuálnych pozorovateľov na 150 staniciach v Spojených štátoch a ďalších krajinách. Po oznámení o vypustení sovietskeho satelitu vláda USA presmerovala Moonwatch, aby ho identifikoval vo vesmíre. Družicu však bolo ťažké spozorovať a obavy z jej prítomnosti nad územím USA ešte znásobila neschopnosť vlády správne určiť jej trajektóriu v prvých dňoch po vypustení. Hoci prípravy na AIG viedli k vytvoreniu systému Minitrack, tento systém pracoval na sledovacej frekvencii 108 megahertzov a nedokázal sledovať Sputnik-1. Vláda USA sa preto obrátila na komunitu rozhlasových nadšencov v krajine, aby poskytli údaje na sledovanie satelitu počas rekonfigurácie staníc Minitrack. Sputnik neskôr vyfotografovalo kanadské observatórium v Newbrooku a 12. októbra bol v Baltimore zachytený film, na ktorom prechádza oblohou pred svitaním.
Hlavnými vedeckými cieľmi Sputnika-1 bolo otestovať metódu umiestnenia umelej družice na obežnú dráhu Zeme, aby sa dosiahli ďalšie civilné a výskumné ciele sovietskeho vesmírneho programu; zhromaždiť údaje o hustote atmosféry prostredníctvom analýzy životnosti družice na obežnej dráhe; určiť účinky šírenia rádiových vĺn v atmosfére; otestovať vizuálne a rádiové metódy monitorovania objektov na obežnej dráhe; a overiť princípy pretlakovania použité na družici.
Najmä úspech experimentu Sputnik-1 umožnil niekoľko vylepšení pri vypustení Sputniku-2 a psa Lajky 3. novembra toho istého roku. Družica získala údaje o hustote horných vrstiev atmosféry a o šírení rádiových signálov vrátane informácií o hustote elektrónov v ionosfére a o miestnej teplote a tlaku atmosféry. Keďže družica bola naplnená dusíkom pod tlakom, umožnilo to po prvýkrát zistiť aj meteority pozdĺž jej trajektórie, pretože straty vnútorného tlaku spôsobené prenikaním týchto objektov do jej povrchu by sa prejavili v nameraných teplotách.
Sputnik-1 vysielal rádiové signály tri týždne, až do konca životnosti jeho chemických batérií 26. októbra 1957. Hoci bola neaktívna, jej obežná dráha a správanie sa naďalej vizuálne monitorovali. Presne 92 dní po svojom štarte, 1 440 plných obehoch Zeme a vzdialenosti približne 70 miliónov kilometrov sa družica 4. januára 1958 rozpadla, keď vstúpila do najhrubších vrstiev zemskej atmosféry. Stredný stupeň rakety R-7 zostal na obežnej dráhe dva mesiace, do 2. decembra 1957.
V ruskom jazyku slovo „Sputnik“ znamená „družica“ alebo lyrickejšie „spolucestujúci“. Vo fáze plánovania a vypúšťania sa družica interne označovala ako PS-1 (rusky: ПС-1), čo je skratka pre Elementárny satelit-1 (rusky: Простейший Спутник-1). Neskôr bude verejne oznámený s prevažne opisným názvom Искусственный спутник Земли (romanizovane Iskusstvenni Sputnik Zemli), čo možno preložiť ako „Umelá družica Zeme“ a „Umelý spoločník cestujúci po Zemi“. Následne sa tento názov zmenil na kratšiu verziu „Sputnik Zemli“ (družica Zeme alebo Putujúci spoločník Zeme) a, najmä mimo ZSSR, jednoducho Sputnik-1. V Rusku sa stále nazýva aj „Prvá sovietska umelá družica Zeme“. Jeho názov bol oficiálne začlenený do portugalského jazyka v podobe „Esputinique“, ktorá je súčasťou Ortografického slovníka portugalského jazyka.
Všeobecný dôsledok
Vypustenie Sputnika 1 sa stretlo s veľkým prekvapením a vyvolalo záujem vlád a obyvateľstva na celom svete. Bol opísaný ako vedecko-technický výkon prvej veľkosti, prvý krok k dobytiu vesmíru a nová kapitola v „dobývaní životného prostredia človekom“. Po svojom uvedení na trh bola prirovnávaná k objavu Ameriky Krištofom Kolumbom a naďalej sa považuje za historický úspech.
Úspech prvého artefaktu, ktorý bol umiestnený na obežnú dráhu okolo nebeského telesa, bol výsledkom významných inovácií, najmä presnosti a nosnosti sovietskych rakiet. USA sa v tom čase považovali za krajinu, ktorá je najbližšie k umiestneniu družice na obežnú dráhu, a hmotnosť a veľkosť sovietskej družice bola v kontexte súčasného amerického vesmírneho programu nepredstaviteľná. Dizajn satelitu, ktorý vyvíjali Američania, bol ďaleko od toho, ktorý mali postaviť Sovieti a ktorý bol v porovnaní s ním považovaný za „obrovský“. V tom čase bolo vypustenie a vynesenie „objektu veľkosti chladničky“ úspechom, o ktorom USA „mohli len snívať“, a skutočne, satelit, ktorý USA plánovali, meral len tri palce a vážil približne 1,5 kilogramu.
Hlavným bezprostredným účinkom vypustenia Sputnika 1 ako vedeckého úspechu mimoriadne pôsobivých rozmerov bola zmena pohľadu Západu na dianie na východ od železnej opony. Sovietsky zväz, dovtedy vnímaný ako zaostalý a vidiecky národ, ktorý predstavuje mierne riziko pre režim zavedený na Západe, sa začal považovať za kompetentnú vojenskú mocnosť a súpera USA, ktoré sa po skončení druhej svetovej vojny stali vedúcou svetovou mocnosťou. Odvtedy sa na Sovietov vďaka ich vesmírnemu priekopníctvu, a najmä v súvislosti s ním, začalo pozerať s obdivom a strachom po celej planéte, dokonca aj v krajinách, ktoré sa politicky rozišli so ZSSR.
V čase, keď sa v krajinách amerického vplyvu už silne podporovali protikomunistické nálady, sa prioritou stalo posilnenie údajne expanzívneho a bojovného charakteru komunizmu. Preto bola verejnosť v týchto krajinách často dezinformovaná o družici a jej dôsledkoch a správy vyzdvihujúce sovietsky prínos vede boli prezentované spolu s analýzami a komentármi posilňujúcimi názor, že Sovieti technologicky predstihli USA, že Sputnik bude sovietska vláda politicky využívať a že celý svet je vystavený útokom sovietskych striel. Z hľadiska vlád viedlo vypustenie Sputnika 1 v strednodobom a dlhodobom horizonte k viacerým praktickým dôsledkom na celom svete, predovšetkým však v samotnom ZSSR a v USA, pričom najviditeľnejším z nich boli vesmírne preteky a vyostrenie studenej vojny.
Zvláštnosti v ZSSR
Iróniou je, že vláda Sovietskeho zväzu na vypustenie Sputnika 1 najprv reagovala ticho. Sovieti sa predtým správali mimoriadne diskrétne, pokiaľ ide o ich predchádzajúce raketové úspechy, pretože sa obávali, že ich zverejnenie by viedlo k odhaleniu strategických tajomstiev a zlyhaní, ktoré by mohli využiť ich súperi. Podľa rovnakej logiky vláda pôvodne nevyužila vypustenie satelitu na politické účely.
Dobové správy a neskôr odhalené dokumenty dokazujú, že sovietske vedenie spočiatku nedostatočne chápalo hodnotu vypustenia Sputnika 1 a že jeho vypustenie v skutočnosti nebolo ani tak dôsledkom politických a vojenských zámerov, ako skôr angažovanosti vedcov, ktorí boli veľmi oddaní ideálu výskumu vesmíru, najmä Sergeja Koroľova. V dobovej správe sa spomína, že keď bol Nikita Chruščov informovaný o úspešnom vypustení Sputnika 1, prebudil sa telefonátom a pokojne zaspal, ľahostajný k dôsledkom tohto úspechu.
ZSSR si však rýchlo uvedomil potenciál tohto štartu v dôsledku nepokojov, ktoré vyvolal v iných krajinách, a začal ho využívať vo svojej propagande. V kontexte, v ktorom sa krajina snažila reagovať na znevažujúcu propagandu aktívne šírenú na Západe a presadiť sa v medzinárodnom spoločenstve, sovietska vládna propaganda začala zdôrazňovať hrdosť na úspech a zásadne tvrdiť, že zatiaľ čo kapitalistický svet tvrdil, že komunizmus nefunguje a je odsúdený na technologickú zaostalosť, Sputnik 1 dokázal opak. Rovnaký argument by použili aj iné komunistické krajiny, ktoré sa rozišli s moskovským režimom, ako napríklad Juhoslávia.
Noviny Pravda preto začali na titulnej strane vyzdvihovať tento úspech, zobrazovali gratulácie zahraničných vlád a tvrdili, že ZSSR porazil USA v pretekoch o dobytie vesmíru. Sovietska propaganda často značne zveličovala rozmery a dôsledky ich úspechu a tvrdila, že ide o „najväčšie víťazstvo doterajšej ľudskej vedy“ a „konečný výsledok ľudskej vynaliezavosti“. Sovietska vláda vyjadrila takú dôveru, že rýchlo oznámila túžbu vybudovať vesmírnu stanicu a plány na vyslanie zvierat do vesmíru a rakety na Mesiac. Oba plány sa v nasledujúcich rokoch skutočne zrealizovali, a to prostredníctvom sond Sputnik-2 a Luna-1. Plány, ako napríklad vesmírna stanica s posádkou, by sa realizovali oveľa dlhšie, zatiaľ čo iné, ako napríklad automatizovaná lunárna základňa, civilné cesty na Mars a lietajúce vesmírne lode v tvare taniera, by sa nikdy neuskutočnili a možno boli len súčasťou vládnej propagandy.
V rámci tej istej logiky sovietska tlač upozorňovala na krízu, ktorá sa v americkej vláde vytvorila v dôsledku atmosféry „hystérie“ v krajine. Premiér Chruščov sa snažil osobne využiť výhody vyplývajúce z víťazstva, vďaka medzinárodnej pozornosti a publicite, ktoré ho sprevádzali, a s humorom komentoval situáciu, ktorá vznikla v USA po Sputniku. V reakcii na nepríjemné americké demonštrácie sily svojich strategických bombardérov tvrdil, že americká vojnová technológia, do veľkej miery závislá od týchto lietadiel, sa rýchlo stane zastaranou tvárou v tvár sovietskym inováciám a že na to bude jeho krajina potrebovať len nahradiť náklad, ktorý nesú jej medzikontinentálne balistické rakety. Chruščov tiež naliehal na Koroľova, aby vypustil novú družicu na počesť 40. výročia Októbrovej revolúcie, čo sa aj podarilo a vznikla družica PS-2, všeobecne známa ako Sputnik-2.
Uvedomenie si hodnoty sovietskeho vesmírneho programu zjavne viedlo k ďalším investíciám do tohto odvetvia, ale aj k väčšiemu uznaniu dôležitej úlohy, ktorú v programe a jeho plodoch zohral Sergej Koroľov. Z obavy, že by ho mohli zavraždiť zahraničné mocnosti, zostala jeho identita štátnym tajomstvom až do jeho predčasnej smrti v roku 1966 počas vlády Leonida Brežneva. Podobne sa sovietska vláda aktívne snažila chrániť technologické tajomstvá spojené s vypustením Sputnika, najmä rakety, ktorá ho vyniesla na obežnú dráhu. Išlo o používanie dezinformácií vo forme šírenia nesprávnych údajov o používanej technológii. Táto stratégia sa ukázala ako účinná a projekt rakety R-7 zostal v skutočnosti tajný až do konca 60. rokov.
Špeciálne funkcie v USA
Spočiatku sa americká vláda snažila neprejaviť prekvapenie nad Sputnikom 1 a diskrétne a takmer odmietavo reagovala na túto epizódu. Eisenhower verejne vyjadril spokojnosť s tým, že ZSSR otestuje ešte neistý právny status preletov satelitov na obežnú dráhu, a USA skutočne vytvorili projekt Vanguard a cieľ vypustiť satelit počas AIG práve preto, aby vytvorili precedens „slobody vesmíru“, ktorý by umožnil vypúšťanie špionážnych satelitov.
Tvrdenie, že vypustenie Sputnika nebolo žiadnym prekvapením, však malo za cieľ len zachovať zdanie. V skutočnosti v predchádzajúcich desaťročiach vláda USA dostala niekoľko signálov, že ZSSR by mohol nakoniec umiestniť družicu na obežnú dráhu: v novembri 1953 sa prezident Akadémie vied ZSSR Alexander Nesmeianov verejne zmienil o tom, že „veda“ pokročila natoľko, že je možné plánovať vyslanie rakiet na Mesiac a vytvorenie umelej družice Zeme; dva dni po americkom oznámení, že plánuje vypustiť družicu počas IGA, Leonid Sedov informoval vedcov prítomných na medzinárodnej konferencii, že jeho krajina plánuje vypustiť družicu za menej ako dva roky; v septembri 1956 na prípravnej konferencii k IGA iný člen akadémie informoval, že ZSSR vypustí družicu počas IGA a vymenoval ciele jej misie; v máji, júni, júli a auguste 1957 sovietska vláda rozposlala medzi rádioamatérsku komunitu projekt na výstavbu rádioamatérskych prijímačov na „počúvanie umelého Mesiaca, ktorý bude vysielať na vlnových dĺžkach 7,5 a 15 m“; v júni 1957 Nesmeianov oznámil sovietskej tlači, že družica bude vypustená v priebehu niekoľkých nasledujúcich mesiacov, a výbor IGA bol informovaný, že sovietska družica je pripravená; a napokon v auguste 1957 ZSSR potvrdil, že úspešne otestoval svoje rakety R-7. Tieto náznaky však boli zväčša ignorované, pretože vláda USA odmietala uveriť, že ZSSR disponuje takouto technológiou. Až po získaní presvedčivých dôkazov z observatória Jodrell Bank Washington uznal, že ZSSR skutočne vlastní funkčnú medzikontinentálnu balistickú raketu a vypustil družicu.
Chladná reakcia Eisenhowerovej administratívy značne podcenila vnímanie svojich zahraničných spojencov. Správa Bieleho domu krátko po vypustení Sputnika 1 jasne naznačovala, že sovietske tvrdenie o vedeckej a technologickej nadradenosti nad Západom a najmä USA získalo „oveľa širšie uznanie“; že „dôveryhodnosť sovietskej propagandy“ sa „výrazne zvýšila“; že prevládal názor, že prestíž USA utrpela „veľkú ranu“; že medzi spojencami USA panovali jasné obavy, že vojenská prevaha sa posunula alebo sa chystá posunúť „v prospech ZSSR“; a že obavy „spriatelených krajín“ boli ešte väčšie v dôsledku správania vlády USA, „ktoré bolo tak poznačené obavami, znepokojením a intenzívnym záujmom“.
Rovnako snahy vlády USA bagatelizovať sovietske úspechy a demonštrovať emocionálnu odťažitosť ostro kontrastovali s obdivom a úctou, s akou sovietske úspechy prijímali Američania a médiá, a mali len malý vplyv na zníženie obáv, ktoré zachvátili verejnú diskusiu. Hlavné médiá, ako napríklad časopisy Newsweek a Time, okamžite vnímali Sputnik ako „pôsobivý vedecký výkon“, ale aj ako „zlovestnú udalosť“ pre USA v kontexte studenej vojny. Časopis Life označil Sputnik za „výkon, ktorý otriasol Zemou“ a uviedol, že „šokoval“ Američanov. Viaceré ďalšie publikácie prirovnávali vypustenie Sputnika-1 k japonskému útoku na Pearl Harbor koncom roka 1941. Napriek náznakom, že ZSSR plánuje čoskoro vypustiť družicu, a odhadom, že prvá americká družica bude pripravená na vypustenie až začiatkom roka 1958, vláda USA prostredníctvom svojej propagandy jasne informovala verejnosť, že bude prvou, ktorá umiestni družicu na obežnú dráhu. Okrem toho rétorika USA v minulosti potvrdzovala vojenskú a technologickú prevahu krajiny nad zvyškom sveta a Američania a médiá sa prirodzene čudovali, prečo bola krajina porazená v pretekoch o vesmír.
Prinajmenšom časť problému spočívala v presvedčení americkej vlády a obyvateľov o svojej nadradenosti a technologickej podradnosti ZSSR. Americký prezident Harry Truman o Rusoch hovoril ako o „tých Ázijcoch“ a pri jednej príležitosti sa verejne opýtal: „Viete, kedy Rusko vyrobí bombu? Nikdy“. Neskôr sa v USA rozšíril vtip, že ZSSR by nikdy nemohol prepraviť atómovú bombu v kufri do USA, pretože „na to by potreboval dobrý kufor“. ZSSR, ktorý bol počas druhej svetovej vojny zničený viac ako ktorákoľvek iná krajina, čelil obrovským problémom v oblasti bývania, potravín a ďalších základných potrieb a vypustenie Sputniku 1 bolo pre Američanov prekvapením, pretože sa čudovali, ako ich mohli Rusi predbehnúť. Jeden z vysokopostavených politikov neskôr spomínal, že vypustenie sovietskej družice „zasiahlo“ USA „ako tehla cez tabuľové okno a rozbilo americkú ilúziu o technologickej prevahe nad Sovietskym zväzom“.
Hoci vláda USA bola presvedčená, že samotný Sputnik 1 nepredstavuje pre USA žiadne priame riziko, vláda aj americký ľud si uvedomovali vojenské dôsledky, ktoré vynesenie družice konkretizovalo. Hmotnosť Sputnika-1 znamenala, že Sovieti vyvinuli raketu výkonnejšiu ako ktorákoľvek z rakiet testovaných v USA, a potvrdila, že Sovieti v skutočnosti disponujú funkčnou medzikontinentálnou balistickou strelou schopnou niesť atómové bomby; skutočnosť, že Sovieti umiestnili Sputnik na presnú obežnú dráhu, znamenala, že ZSSR vyriešil niekoľko problémov v oblasti navádzania rakiet a navigačnej technológie, ktoré boli základom pre možnosť zasiahnuť presné ciele na území USA; družica mohla byť predchodcom série zariadení, ktoré by monitorovali USA s veľkou presnosťou. Problémom teda bola najmä raketa, ktorá vyniesla Sputnik-1 na obežnú dráhu, a nie až tak samotná družica.
Sled udalostí, ktoré raketa spustila, prakticky paralyzoval vládu USA. Hoci niektorí odborníci považovali reakciu americkej verejnosti za horšiu ako správu o vypustení sovietskej družice, Dwight Eisenhower bol tajne nahnevaný opotrebovaním, ktoré prípad vyvolal, a jeho popularita prudko klesla. Táto epizóda dostala názov „kríza Sputnika“ a v súvislosti s takmer panikou, ktorá nastala, Eisenhower neskôr povedal, že „svetlo“ zo štartu Sputnika 1 bolo „oslepujúce“. V nasledujúcich dvoch mesiacoch sa kríza ešte viac vyostrila po vypustení sovietskej rakety Sputnik-2, ktorej hmotnosť bola približne päťkrát väčšia a ktorá niesla živé zviera, a po televíznom neúspechu pokusu o vypustenie rakety Vanguard TV-3, ktorý 6. decembra 1957 sledovali milióny Američanov.
Americká reakcia na túto krízu sa sústredila na dvoch frontoch, vedeckom a politickom, a mala hlboké a dlhodobé dôsledky, ktoré v americkej historiografii od svojho času nadobudli kontúry jasne definované americkou výnimočnosťou, t. j. boli prezentované tak, aby sa zdôraznili výnimočné vlastnosti USA a ich schopnosť zvíťaziť tvárou v tvár nepriazni osudu a súperom. Spomedzi udalostí, ktoré sa považujú za priame dôsledky krízy okolo Sputnika, možno vyzdvihnúť prioritné riešenie projektu Explorer, ktorý koncom januára 1958 vyniesol na obežnú dráhu prvú americkú družicu; vytvorenie Agentúry pre pokročilé výskumné projekty vo februári 1958, ktorá bola zodpovedná za technologické projekty s vojenským zameraním, spočiatku najmä v leteckom a kozmickom sektore preformulovanie NACA, ktorá sa od 29. júla 1958 premenovala na NASA; ďalšia revízia amerického vzdelávacieho systému, ktorý bol v porovnaní so sovietskym považovaný za nedostatočný, a zvýšenie výdavkov americkej vlády na výskum a vzdelávanie v oblasti fyziky, chémie, matematiky, biológie a vied o Zemi vrátane programov výučby prírodných vied od prvých ročníkov.
Vedecké dôsledky vypustenia Sputnika 1 sú ďalekosiahle a pretrvávajú aj v 21. storočí. Keďže to bola „iskra“, ktorá urýchlila rozvoj satelitnej komunikácie, súčasné technológie ako Google Earth, satelitné navigačné systémy, internet a telekonferenčné systémy patria k najznámejším a najviditeľnejším prvkom tohto dedičstva a každá umelá družica sa môže považovať za priameho potomka Sputniku-1.
Na druhej strane jeho odkazu sú menej známe, ale bezprostrednejšie závislé prínosy, ako napríklad získanie predtým nedostupných informácií o zložení, teplote, tlaku a prítomnosti meteorov v atmosfére a skutočnosť, že vďaka svojim prístrojom bol Sputnik-1 zároveň prvým vedeckým experimentom na obežnej dráhe. Podobne, pomocou svojho rádiového impulzného riadiaceho systému, ktorý mu umožňoval prenášať informácie o miestnych podmienkach, jeho operátori uskutočnili prvé pokusy o telemetriu vo vesmíre.
Sputnik 1 tiež odštartoval rozvoj sovietskeho kozmického priemyslu, ktorého štruktúra sa výrazne líšila od západných partnerov rozmanitosťou a komplementárnosťou výskumných a vývojových inštitúcií, ale aj tým, že sa zameriaval výlučne na kozmický sektor na úkor leteckého. Z tohto dôvodu, zatiaľ čo ich zahraničné náprotivky možno definovať ako súčasť leteckého a kozmického priemyslu, súčasné Rusko a Ukrajina majú predovšetkým kozmický priemysel.
Pozornosť, ktorú Sputnik-1 vyvolal, viedla k tomu, že sa jeho názov okamžite začal používať v iných kontextoch a na označenie iných objektov, najmä v anglickom jazyku. V golfe tak názov Sputnik označuje veľmi vysoký odpal z odpaliska, ale aj hviezdy zábavného a športového priemyslu, jednotlivé hudobné skupiny a hudobníkov, architektonický štýl, balet, dostihové kone a spoločnosti. Medzi súčasné príklady patrí webová stránka Sputnikmusic a spoločnosť na správu počítačových sietí SputnikNet, obe americké, a novozélandská agentúra pre vzťahy s verejnosťou Sputnik. Vypustenie Sputnika 1 viedlo aj k vzniku prípony -nik v anglickom jazyku a najmä k vzniku výrazov ako neatnik (niekto, kto sa nutkavo dobre oblieka) a peacenik (pacifista). Americký spisovateľ Herb Caen sa inšpiroval satelitom, keď v článku o beat generation v San Francisco Chronicle z 2. apríla 1958 vytvoril pojem beatnik.
Sputnik sa nazývali mnohé výrobky vrátane cukroviniek, koktailov, hamburgerov, modelov na strihanie vlasov, zariadení na plátanie múch, nábytku a dekoratívnych predmetov, piesní a obrazov. Objavili sa aj zložené výrazy, ako napríklad „sputnická diplomacia“, „sputnický šok“ a „sputnické fiasko“, pričom niektoré sa používali aj o mnoho desaťročí neskôr.
Podobne to bolo aj v ZSSR a neskôr v Rusku, kde sa názov Sputnik a satelitný obraz začali používať na komerčné účely. Hoci v ZSSR neexistovali ochranné známky, a teda ani ochranná známka Sputnik-1 nebola oficiálne zaregistrovaná, mnohé spotrebné tovary a inštitúcie sa začali nazývať Sputnik, vrátane bicyklov, vysávačov, holiacich strojčekov, hotelov, časopisov a dokonca aj štátnej agentúry pre mládežnícku turistiku. V súčasnom Rusku má mesto Kaluga, rodisko Konstantina Ciolkovského, na svojej vlajke malý Sputnik-1. Okrem toho je Sputnik vládna spravodajská agentúra s medzinárodnou pôsobnosťou.
Zobrazenia v umení
Sputnik-1 je zobrazený alebo spomenutý vo viacerých umeleckých dielach vrátane amerického filmu Philipa Kaufmana The Right Stuff z roku 1983, ktorý je adaptáciou rovnomennej knihy Toma Wolfa z roku 1979, animovaného filmu Toy Story 2 spoločnosti Disney Pixar z roku 1999 a filmu Joea Johnstona October Sky z roku 1999. Družica je aj naďalej pripomínaná na poštových známkach v mnohých krajinách a v roku 2007 bol o nej natočený dokumentárny film režiséra Davida Hoffmana s názvom Sputnik Mania.
Náhradné jednotky a repliky
Existujú najmenej dva duplikáty Sputnika-1, zrejme postavené ako náhradné jednotky. Jedna sa nachádza na okraji Moskvy, v podnikovom múzeu spoločnosti Energia, ktorá je súčasným potomkom Koroljovovej výskumnej inštitúcie. Druhý sa nachádza v Múzeu letectva v Seattli, USA. Na rozdiel od jednotky Energia nemá žiadne vnútorné súčasti, ale má tvarované kryty a príslušenstvo a na batérii sú stopy opotrebovania, ktoré naznačujú, že bola postavená na nejaké použitie. Jednotka, ktorej pravosť overilo Pamätné múzeum kozmonautiky v Moskve, bola v roku 2001 vydražená a získal ju anonymný súkromný kupec, ktorý ju daroval múzeu. Ďalšie dva duplikáty Sputnika-1 sa údajne nachádzajú v osobných zbierkach amerických podnikateľov.
V roku 1959 daroval Sovietsky zväz repliku Sputnika-1 Organizácii Spojených národov a jeho ďalšie repliky s rôznym stupňom presnosti sú vystavené po celom svete vrátane Národného múzea letectva a vesmíru v USA, Múzea vedy v Anglicku, Múzea aplikovaného umenia a vied v Austrálii a pred ruským veľvyslanectvom v Španielsku.
Tri repliky Sputnika-1 v mierke 1
