Sputnik 1 (russisch Спутник für Weggefährte, Begleiter, Trabant (der Erde)) war der erste künstliche Erdsatellit

Letztmalig dran rumgefummelt: 24.09.17 09:28:43

	Mit ihm begann am 4. Oktober 1957 das Zeitalter der Raumfahrt. Der Satellit war zwar von der Sowjetunion für den Verlauf des Internationalen Geophysikalischen Jahres (IGY 1957–58) angekündigt worden, doch rechnete die westliche Fachwelt erst Mitte 1958 mit der Fertigstellung der sowjetischen Entwicklungen und wurde durch den Start überrascht. Auch in der westlichen Öffentlichkeit löste der Start Besorgnisse aus; diese wurden mit dem Begriff Sputnikschock benannt. Er verglühte am 4. Januar 1958, 92 Tage nach dem Start, als er wieder in tiefere Schichten der Erdatmosphäre eintrat.
	1. Rückblick 2. Sputnik - technisch 3. Verwandte Themen
	das Internet Sputnik I inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-) Basiswissen der Informatik Wissen für Fortgeschrittene der Informatik
	Quellen: Lehr- und Übungsbuch Informatik Band 1 - 5 Seite ??? Technische und Theoretische Informatik  Seite ???

1. Rückblick

US-Präsident Eisenhower hatte am 29. Juli 1955 die Entwicklung eines amerikanischen Erdsatelliten in Auftrag gegeben, worauf die UdSSR vier Tage später, am 2. August 1955,[3] eine ähnliche Entwicklung ankündigte. Dies wurde von der Weltöffentlichkeit teilweise als Propaganda-Coup für die Überlegenheit des marxistisch-wissenschaftlichen Systems über den Kapitalismus (Mitteilung Herbst 1955) angesehen. Der erfolgreiche Start am 4. Oktober 1957 um 19:28:34 GMT (5. Oktober Ortszeit) von einer großen Startrampe in Baikonur (Kasachische SSR) überraschte daher alle Welt. Die Trägerrakete Sputnik des Satelliten war eine Weiterentwicklung militärischer Interkontinentalraketen durch den Konstrukteur Sergei Pawlowitsch Koroljow. Die Leistungsfähigkeit sowjetischer Raketen war für die Militärs der westlichen Welt ein zusätzlicher Grund zur Sorge. Das politische Klima zwischen den Großmächten USA und UdSSR hatte sich in den Vorjahren verschlechtert (siehe Koreakrieg Juni 1950–Juli 1953, Wettrüsten, Kernwaffentests, August 1953: erste Wasserstoffbombe der UdSSR). Bis zum Ende des Kalten Krieges 1989 wurde massiv in Waffen investiert – Verteidigungswaffen, Angriffswaffen und Massenvernichtungswaffen.

Wie erst viel später im Westen bekannt wurde, sollte ursprünglich ein als Objekt D bezeichneter Forschungssatellit (später als Sputnik 3 bekannt geworden) mit umfangreicher wissenschaftlicher Ausrüstung und etwa 1300 Kilogramm Gewicht den Anfang machen. Dessen Entwicklung geht auf einen Bericht Über künstliche Erdsatelliten zurück, den Koroljow am 26. Mai 1954 beim damaligen Verteidigungsminister Dmitri Fjodorowitsch Ustinow einreichte. Die eigentlichen Pläne stammen von einem Freund Koroljows, Michail Tichonrawow, der sich schon seit 1947 mit der Möglichkeit eines Erdsatelliten beschäftigt hatte und frühzeitig auch Koroljow dafür begeistern konnte. Zusammen mit Mstislaw Keldysch, Walentin Petrowitsch Gluschko und Michail Lawrentjew schafften sie es, am 30. Januar 1956 die Genehmigung für den Bau des Satelliten zu erhalten. Dessen Entwicklung kam als rein ziviles Projekt jedoch nur schleppend voran, da er von einflussreichen Stellen in Regierung und Militär als unwichtig eingestuft wurde, auch wenn Nikita Chruschtschow sich dem Projekt bei einem Besuch im Februar 1956 im Versuchskonstruktionsbüro Nr. 1 (OKB-1) in Kaliningrad bei Moskau, wo Koroljow ihm ein Modell vorführte, nicht abgeneigt zeigte. Zusätzlich war die zur Verfügung stehende Rakete zu diesem Zeitpunkt noch nicht leistungsfähig genug, um einen Satelliten dieser Masse in den Weltraum zu tragen. Die Ankündigung von Eisenhower 1955 und der Start einer Jupiter-C am 20. September 1956 ließen Koroljow jedoch vermuten, dass die Amerikaner ihm zuvorkommen könnten. So schlug er kurzerhand den Bau zweier einfacher Satelliten (PS 1 und PS 2, prostoi sputnik = einfacher Satellit) als Übergangslösung vor, was von den zuständigen Stellen genehmigt wurde (wahrscheinlich wurde die Genehmigung zum Bau am 25. November 1956 und zum Start am 5. Januar 1957 erteilt). Nach nur wenigen Wochen Entwicklungs- und Bauzeit unter persönlicher Beaufsichtigung durch Koroljow wurden die Satelliten fertig. Der Start von PS 1 war für den 6. Oktober 1957 vorgesehen, wurde jedoch (wieder wegen Befürchtungen Koroljows, dass die Amerikaner ihm zuvorkommen könnten) um zwei Tage vorverlegt.

2. Sputnik - technisch

	Bearbeiter: Andreas Wellmann, DL7UAW Angerburger Allee 55, 14055 Berlin E-Mail: andreas.wellmann@t-online.de - 60 Jahre Sputnik 1 - der Beginn eines neuen Zeitalters Ursprünglich hatten amerikanische Wissenschaftler erst für das Frühjahr 1958 den Start eines künstlichen Erdsatelliten geplant. Damit sollte der Beginn des Weltraumzeitalters eingeleitet werden. Dieser Beginn verlief dann allerdings etwas anders, als vorgesehen war. Vor nunmehr fast 60 Jahren, am 4.10.1957, um 1928 UTC, wurde vom Territorium der ehemaligen UdSSR eine Trägerrakete gestartet, die Sputnik l in eine Erdumlaufbahn brachte. Der kleine runde Flugkörper hatte eine Masse von 83,6 kg. Im Inneren befanden sich zwei Sender, die mit einer Leistung von jeweils l W auf den Frequenzen 20,005 MHz und 40,002 MHz abwechselnd Signale aussendeten. Nach der Bekanntgabe des erfolgreichen Starts begaben sich weltweit neben den professionellen Beobachtern auch viele Hobbyastronomen und Funkamateure auf die Suche nach Sputnik 1. Zu den ersten Beobachtern in Westeuropa gehörten unter anderem auch Peter Lengrüsser und Heinz Kaminski. Peter Lengrüsser war damals Forschungsingenieur für Radioastronomie an der Universität Bonn. Die ersten Signa le hörte er am 5.10.1957. Auch in Bochum blieben die Signale aus den All nicht verborgen. Heinz Kaminski, Gründe der Volkssternwarte Bochum im Jahr 1946 konnte mit seiner Empfangsanlage die Aussendungen ebenfalls aufnehmen. Der Standort Bochum und der Name Prof. Heinz Kaminski DJ5YM, sollten auch bei den vielen nachfolgenden Weltraummissionen immer wieder von sich reden machen. Die Sender von Sputnik 1 verstummten nach 21 Tagen Dauerbetrieb. Am 4.1.1958 war auch die Weltraummission beendet. Der erste künstliche Erdtrabant verglühte an diesem Tag beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre. Auch heute beteiligen sich immer wieder Funkamateure, wenn Experimente im Weltraum stattfinden. Universitäten und Hochschulen entwickeln und bauen beispielsweise Nanosatelliten, die im Rahmen kommerzieller Raketenstarts mit transportiert werden. So wurden am 17.8.2017 fünf Nanosatelliten von der Raumstation ISS in den Weltraum ausgesetzt. Einer davon ist TOMSK-TPU-120. Er erinnert sowohl an das 60-jährige Sputnik-Jubiläum, als auch an 120 Jahre Polytechnische Universität Tomsk. Neben Telemetriedaten sendet er außerdem digital gespeicherte Sprachbotschaften aus. Beim Überflug des Satelliten können die Signale auf der Frequenz 437,025 MHz empfangen werden. Empfangsberichte für RS4S, so lautet das Rufzeichen des Satelliten, sind unter Angabe des eigenen Rufzeichens/Hörernummer, Rapport, Datum, Uhrzeit und Standort an die Mailadresse rs4s@tpu.ru zu senden. Literatur: [1] https:llde.wikipedia.org/wiki/Sputnik-1 [2] https:lltpu.rulenlaboutltpu todaylnewslview?id=3190 131 siehe auch FA 11/2007, S. 1156-1158 [4] Telescopium, Mitteilungen der Volkssternwarte Bonn, Astronomische Vereinigung e.V., 35 (2007) H. 4, S.45-48
	Dieser Sputnik – späteres Synonym für alle sowjetischen Satelliten, auch der Kosmos-Serie und anderer „Sputniks“ – wog 83,6 Kilogramm und damit fünfmal mehr als der US-Explorer 1 vom 31. Januar 1958 und war eine mit Stickstoff gefüllte, hochglanzpolierte Aluminiumkugel. Sie bestand aus zwei Millimeter starkem Blech aus der Aluminiumlegierung AlMg6T, hatte 58 cm Durchmesser, und zwei Antennenpaare (je 2,4 bzw. 2,9 Meter lang) ragten aus ihr heraus. Der Satellit trug zwei Funksender vom Typ D 200 mit einem Watt Leistung für codierte Kurzwellensignale, in denen Innendruck und -temperatur verschlüsselt waren, auf einer Frequenz von 20,005 und 40,002 MHz, die 21 Tage funktionsfähig blieben. Weiterhin enthielt er drei Silber-Zink-Akkus und das Wärmeregulationssystem DTK 34, das mit Ventilatoren und Sensoren für Innen- und Außentemperatur ausgestattet war. Über die Innentemperatur wurde so eine Innendruckmessung realisiert (Temperaturabfall bei Drucksenkung), wodurch Beschädigungen der Außenhülle durch Mikrometeoriten festgestellt werden konnten. Es wurden mehrere Exemplare im OKB-1 in Kaliningrad bei Moskau gebaut. Die Schaltung der Sender war lange Zeit unbekannt. In einem Artikel für das russische Magazin „Radio Nr. 4 2013“[6] beschreibt der Funkamateur Boris Stepanow, RU3AX den Aufbau des Senders basierend auf einem Report aus dem Jahre 1958. Die zweistufigen Sender verwenden jeweils drei Miniaturröhren vom Typ 2p19b. Die erste Stufe besteht aus einem quarzgesteuerten Oszillator, dessen Ausgangssignal eine Gegentakt-Endstufe ansteuert. Als Besonderheit ist erwähnenswert, dass die Heizfäden der Röhren in Serie geschaltet sind. Für den Fall, dass eine Röhre durch einen Heizfadenbruch ausgefallen wäre, hätte sich der Sender so komplett abgeschaltet und der andere Sender hätte länger Energie aus der Batterie beziehen können.
	Modell Sputnik 1       Sputnik 1 Sputnik-Start     Von Paebi - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=21280608
	Die Umlaufbahn von Sputnik 1 verlief anfänglich in einer um 65,1° gegen den Erdäquator geneigten Bahn mit einer Flughöhe zwischen 215 und 939 km (siehe Peri- und Apogäum) und einer Umlaufzeit von 96,2 min. Durch die bremsende Wirkung der Ionosphäre – deren Dichte und Obergrenze man bis dahin stark unterschätzt hatte – sank die Bewegungsenergie des Satelliten und damit seine Bahnhöhe kontinuierlich. Nach 92 Tagen trat Sputnik 1 in die dichteren Atmosphärenschichten ein und verglühte am 4. Januar 1958.[1] Die anfänglich stark elliptische Flugbahn hatte vor allem zwei Gründe: Erstens beherrschte man die Steuerungstechnik für Raketen noch nicht genau genug. Um die geplante Bahnhöhe mit auch nur 100 km Genauigkeit einzuhalten, darf die tatsächliche Endgeschwindigkeit der obersten Raketenstufe nicht mehr als einige Promille vom Sollwert abweichen. Für solche Abweichungen sorgt schon ein nicht vollständig gleichmäßiger Abbrand im Triebwerk, wodurch entweder einige Promille des Treibstoffs oder des Oxidators in der Raketenhülle verbleiben. Zweitens wollten die Wissenschaftler die äußerste Erdatmosphäre und geophysikalische Effekte nicht nur in einer Höhe erforschen, sondern in unterschiedlichen Bahnhöhen. Die große Bahnneigung von 65,1° hatte einen größeren energetischen Effekt als die Wahl der Bahnellipse, allerdings in ungünstigere Richtung: Bei einem Satellitenstart bekommt die Trägerrakete abhängig vom Breitengrad des Startplatzes einen Anteil an der Erdrotation mit – am Äquator immerhin 465 m/s oder 6 % der Startgeschwindigkeit (7,5 Kilometer pro Sekunde). Diese Geschwindigkeit kann man sich bei einem Start in östlicher Richtung – der aus diesem Grund üblichen Startrichtung für Raumfahrzeuge – zunutze machen, um Treibstoff und damit Startmasse einzusparen. Je weiter entfernt vom Äquator ein Start erfolgt, desto geringer wird die wirksame Rotationsgeschwindigkeit. Hierin hatten die USA einen kleinen Vorteil gegenüber der Sowjetunion, nämlich die geringere geographische Breite ihrer Abschussrampen, jedoch waren die amerikanischen Raketen um mehr als zwei Drittel schwächer. Ein Vorteil größerer Bahnneigungen ist wiederum, dass ein Satellit einen größeren Bereich der Erdoberfläche abdeckt, als bei äquatornahen Bahnneigungen. Darüber hinaus hatte die große Apogäumshöhe von fast 1000 km über der Erde auch den propagandistischen Nebeneffekt, die in der Himmelsmechanik (siehe erster Grund) nicht bewanderte Weltöffentlichkeit in Staunen zu versetzen. Eine so große Höhe klingt schließlich viel beeindruckender als z. B. die für eine stabile Bahn benötigte Höhe von 200 km, obwohl der Energieaufwand zum Erreichen dieser Bahnen sich kaum unterscheidet.

3. Verwandte Themen

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© Frank Rost am 24. September 2017 um 9.32 Uhr