A Szputnyik–1 három hónapja a Föld körül és az előzmények
1958. január 4-én, miután 1440-szer megkerülte a Földet, véget ért az első műhold, a Szputnyik–1 pályafutása, amely 1957. október 4-én a kazahsztáni Bajkonur űrközpontból történt felbocsátása óta addigra nagyjából három hónapot töltött Föld körüli pályán. A Szputnyik–1 nem csupán egy kísérlet volt, hanem az űrkorszak és a hidegháború kezdete is.
A műhold az antennái nélkül mindössze 58 cm átmérőjű és 83 kg tömegű volt, tehát a mai űreszközökhöz képest meglehetősen kicsi. Az eredeti terv – amely Objekt D néven futott Szergej Pavlovics Koroljov szovjet mérnök vezetésével – egy sokkal nagyobb, majdnem 1400 kg tömegű űreszköz volt többféle műszerrel. Az eredeti terv azonban nem volt gyorsan kivitelezhető, és köztudott volt, hogy az USA is tervezte egy műhold űrbe juttatását a Nemzetközi Geofizikai Év 1957. július 1. – 1958. december 31. közötti eseménysorozatának keretében, ahogy azt Dwight D. Eisenhower elnök 1955. július 29-én bejelentette. Ennek hatására tehát a szovjet terv is változott: a lehető legegyszerűbb objektum űrbe juttatása lett a cél. Így a Szputnyik–1 végül semmilyen mérőműszert nem hordozott, ám az általa kibocsátott rádióhullámok alapján közvetett módon tanulmányozni lehetett a földi atmoszférát. A nagyobb és bonyolultabb űreszköz, az eredeti Objekt D végül Szputnyik–3 néven valósult meg 1958 májusában.
A Szputnyik–1 művészi illusztrációja. Forrás: Gregory R. Todd (https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5948816)
A műhold indítása ugyan sikeres volt, de nem a terv szerint alakult. A felbocsátáshoz használt R-7 rakéta üzemanyag-szabályozója meghibásodott, és emiatt a tervezettől eltérő pályára állították a műholdat: egy olyan elliptikus pályára, amely legjobban 223 km-re közelítette meg a Földet, és a legnagyobb távolsága a felszíntől 950 km volt. A Szputnyik–1 96 percenként kerülte meg a Földet.
A műhold energiaellátását ezüst-cink akkumulátorokkal biztosították, amelyek tervezett élettartama két hét volt. Ezzel szemben 22 napig működtek a telepek, és ennyi ideig bocsátott ki rádiójeleket a műhold. Az akkumulátorok lemerülése után a műholdat távcsövekkel lehetett nyomon követni egészen 1958. január 4-ig, amikor a légkör fékező hatására a Szputnyik–1 annyira lelassult, hogy süllyedni kezdett és elégett.
Szovjet bélyeg, amely azt ábrázolja, ahogy a Szputnyik–1 kering a Föld körül, a Föld a Nap körül, a Nap pedig a Tejútrendszer középpontja körül.
Forrás: Wikipedia.org (https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10699257)
Ami a Szputnyik–1 után jött
A Szputnyik–1 indítása nem csak az űrkorszakot, de a hidegháborút is elindította. Egyértelmű volt a szovjet hátsó szándék: annak demonstrálása, hogy a világ bármely pontját képesek elérni (atom)fegyverekkel. Az USA válasza az Explorer–1 műhold felbocsátása volt 1958. január 31-én. Ám ezzel nem sokat hoztak be a lemaradásukból, hiszen ekkorra a szovjetek a Szputnyik–2-t is pályára állították 1957. november 3-án, az első űreszközt, amely előlényt szállított a fedélzetén: Lajka kutyát. Közben az USA-ban is jelentős fejlesztések történtek. 1958 februárjában megalapították az Advanced Research Projects Agency (ARPA – Korszerű Kutatási Projektek Ügynöksége) szervezetet, amely a tervezett kutatási projektekért volt felelős, többek között az űrkutatással kapcsolatosakért is. 1958. július 29-én pedig Eisenhower aláírta a „Nemzeti légügyi és űrtörvényt”, amely elrendelte a NASA megalapítását az amerikai űrtevékenységet összefogására.
Közben a Szovjetunióban sem álltak meg a fejlesztésekkel. Az eredeti Objekt D terv szerint épült Szputnyik–3 műholdat végül 1958. május 15-én bocsátották fel. Ez a műhold már sokkal nagyobb és komplexebb volt, mint a leegyszerűsített Szputnyik–1: tömege 1327 kg volt, és 12 mérőműszer volt a fedélzetén. A műszerek többek között a Napból érkező töltött részecskéket, az Explorer-1 mérései alapján James Van Allen vezetésével felfedezett magnetoszférát és az ionok sűrűségét mérték a Föld környezetében, illetve mikrometeoroidokat is. A Szputnyik–3 adatai megmutatták, hogy a Föld körül két sugárzási övezet található: a belső öv főleg protonokból áll, a külső pedig elektronokból. A Szputnyik–3 adatai megerősítették, hogy a sarki fény ezekkel a részecskékkel hozható összefüggésbe.
A már nem csupán erődemonstrációt jelentő, de mérések végzésére is alkalmas Szputnyik–3.
Forrás: Wikipedia.org (Енин Арсений, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17939334)
Az űrverseny persze nem állt meg a műholdaknál. A következő célpontok a Hold, illetve a Naprendszer más égitestjei voltak. A Szovjetunió 1959. január 2-án indította el a Luna–1-et, amely a Hold mellett 6000 km-rel repült el. Az amerikaiak két hónappal később, március 3-án indították el a Pioneer–4-et, amely 65000 km-rel a Hold mellett repült el. A Szovjetunió Luna–9 űreszköze volt 1966-ban, amely elsőként sértetlenül leszállt a Holdon.
A szovjetek másik célpontja a Vénusz volt: a Venyera–1 1961. május 19-én repült el a Vénusz mellett. A felszíni leszállásra azonban csak 1970 augusztusában került sor. A NASA ebben az időszakban még nem vette célba a Vénuszt. A Mars „meghódításáért” azonban hasonló volt a küzdelem, mint a Hold esetében. Az amerikai Mariner–4 jutott el elsőként a Marshoz, és arról felvételeket készített 1964 novemberében. A Mars felszínére viszont egy szovjet űreszköz, a Marsz–3 szállt le először.
A legközelebbi bolygók elérése után következő cél az ember űrbe juttatása volt, ami a szovjeteknek sikerült először: 1961. április 12-én Jurij Gagarin a Vosztok–1 fedélzetén egy Föld körüli fordulatot tett meg. Bár az amerikaiak mindössze két héttel maradtak le ebben, mégis a második mérföldkő volt ez az űrversenyben a Szputnyik–1 után, amiben egyértelműen a szovjetek nyertek. Ennek hatására történt, hogy az akkori amerikai elnök, John F. Kennedy meghirdette az Apollo-programot, amelynek célja az volt, hogy a NASA még abban az évtizedben embert juttasson a Holdra. Az Apollo-program sikeresnek bizonyult, hiszen Neil Armstrong 1969 júliusában elsőként léphetett a Hold felszínére. A szovjeteknek is volt Hold-programjuk, ami végül sikertelenül zárult: a fejlesztések nem voltak a NASA-hoz hasonlóan egységes szervezetbe összevonva, hanem több tervezőirodában zajlottak, amelyek viszont konkurenciaharcban álltak egymással.
Az űrverseny végül 1975-ben fejeződött be. Akkorra a szovjet–amerikai kapcsolatokban javulás állt be. A versenyt nemzetközi együttműködés váltotta fel, ami az Apollo–Szojuz programmal, egy közös amerikai–szovjet űrrepüléssel kezdődött.
Az Apollo–Szojuz közös űrrepülés fantáziaképe.
Forrás: R. Bruneau (https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=558414)
A Szputnyik–1 és utódai talán legjobb hatása az volt, hogy lehetővé tették, hogy ne csak észlelni tudjuk a világűrt, hanem az odajutást és ott mérések végzését. Az űrrepülésben még mindig rengeteg el nem ért mérföldkő van, ez ad motivációt a további fejlesztésekhez.
Szerző: Nagy Zsófia, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet