Paprasčiausias satas (PS) iškeltas prieš 65 metus, kuomet sovietai paleido pirmąjį dirbtinį Žemės palydovą.
Paprasčiausias 83,6 kg masės satas su keturiomis 2,4–2,9 m ilgio antenomis sukėlė vakarų pasaulio nuostabą
Tai pirmas istorijoje žmogaus sukurtas objektas, paleistas ir nenukritęs atgal į Žemę. Vėliau, po 92 parų, apskriejęs apie Žemę 1440 kartų ir nulėkęs ~ 60 mln km, jis sudegė atmosferoje.
Tai buvo atsitiktinumas. Sovietai Tarptautiniams geofiziniams metams ruošėsi paleisti 1000-1400 kg masės „Objektą D“, laboratoriją su 200-300 kg mokslinės įrangos. Tokią didžiausią masę į žemą orbitą apie Žemę galėjo iškelti pirmoji Sergej Koroliov tarpžemyninė balistinė raketa R-7. Objektas D į orbitą buvo iškeltas tik antruoju bandymu 1958 gegužės 15 d.
Sovietų Mokslų Akademija atidėjo mokslinės įrangos gamybą, o S. Koroliov, kuris dėl slaptumo kreipėsi netikru vardu, bandymą gauti sato patentą, atmetė. JAV viešai paskelbė, kad netrukus paleis pirmąjį palydovą. S. Koroliov, norėdamas juos aplenkti, nusprendė paleisti kažką labai paprasto, be jokių mokslinių prietaisų.
Taip atsirado PS ir buvo paleistas orbituoti apie Žemę 939 km apogėjuje virš pietinio ir 215 km perigėjuje virš šiaurinio poliaus. Paleidimo momentu vienas pirmos pakopos greitintuvas, blokas G, suvėlavo veikti pagrindiniu režimu. 16 sekundę sugedo žibalo bako siurbliai ir varytuvai išsijungė 1 s anksčiau nei numatyta. Abu nesklandumai galėjo tapti kritiniais.
PS konstrukcija
Pirmojo sato replika. Rusijos Kosmonautikos muziejus
PS buvo 58 cm sfera, iš nušlifuoto 2 mm storio aliuminio, magnio bei titano AMG6T lydinio su keturiomis 2,4–2,9 m ilgio antenomis, o bendra masė 83,6 kg. Hermetiško korpuso viduje buvo sumontuoti įrenginiai: elektrocheminis srovės šaltinis, radijo signalų perdavimo įrenginys, ventiliatorius, termorėlė ir termoreguliacijos sistema, komutacinis elektroautomatikos įrenginys, temperatūros ir slėgio jutikliai, kabelių tinklas. Vidinė palydovo ertmė užpildyta 0,13 MPa slėgio sausu azotu.
51 kg elektrocheminis srovės šaltinis iš 3 sidabro cinko akumuliatorių: dvi baterijos buvo naudojamos radijo perdavimo sistemoms maitinti, trečioji – termoreguliacijos sistemai.
3,5 kg radijo įrenginys įjungdavo du siųstuvus, dirbusius 20,005 ir 40,002 MHz dažniais (Žemėje buvo priimami ir girdimi kaip „byp-byp-byp”), kiekvieno jų išėjimo galia apie 1 W. Telemetrinė informacija apie temperatūrą ir slėgį buvo perduodama keičiant siunčiamų radijo signalų dažnį ir keičiant pauzę tarp jų. Kiekvienam siųstuvui buvo sumontuota po 2 antenas, tarp kurių kampas 70°. Radijo signalų analizė buvo naudojama informacijai apie jonosferos elektronų tankį surinkti, o temperatūra ir slėgis buvo užkoduoti radijo pyptelėjimų trukme.
Vokietijoje užfiksuotas PS signalas
Vašingtone užrašytas PS signalas
Termoreguliacijos sistemą sudarė radiatorius ir dujinis kontūras, o priverstinė dujų cirkuliacija hermetiniame korpuse buvo sukuriama ventiliatoriaus pagalba. Bimetalinė termorėlė, temperatūrai pakilus aukščiau 36 °C įjungdavo ventiliatorių ir cirkuliuojantis azotas veikdavo kaip šilumos pernešėjas iš labiau įkaitusių hermetinio korpuso vietų į kitą, kurioje buvo sumontuotas radiatorius. Temperatūrai nukritus iki 20 °C, ventiliatorius išsijungdavo. Komutacinis elektroautomatikos įrenginys buvo skirtas įjungti maitinimo šaltinius po to, kai PS buvo išvestas į orbitą ir atsiskyrė nuo raketos.
PS tikslai
PS startui atliktų skaičiavimų ir pagrindinių techninių sprendimų patikrinimas; sato siųstuvų skleidžiamų radijo bangų sklidimo jonosferoje tyrimai; eksperimentinis viršutinių atmosferos sluoksnių tankio nustatymas satui lėtėjant; įrangos eksploatavimo sąlygų tyrimas.
Sato matomumas
Apie Sputniko orbitos parametrus ir matomumo zoną visoje Žemėje TASS (Sovietų Sąjungos telegrafo agentūra – Телеграфное агентство Советского Союза) iš karto pranešė visam pasauliui, o žmonės sulaikę kvapą žiūrėjo naktiniame danguje į stebuklą. Tačiau niekas nematė šio sato, nes tai buvo tik 58 cm skersmens rutulys, kurio nebuvo įmanoma pamatyti plika akimi. Visi matė 26 metrų ilgio 7.5 tonų antrąją raketos pakopą, orbitavusią apie Žemę iki gruodžio 1 ir atlikusią 882 apsisukimus aplink Žemę. PS siųstuvas veikė 22 paras, nors sidabro cinko energijos šaltinio veikimas buvo apskaičiuotas 14 parų.
Rezultatai
1957 metų spalio 4 dieną prasideda žmonijos kosminis amžius ir kosminės lenktynės. JAV, kurioje kyla sputniko krize, šokiruota. PS prietaisai pirmą kartą užfiksavo radiacijos juostų egiztavimą apie Žemę, tačiau sovietų mokslininkai tai pražiopsojo. Enciklopedijose įrašyta: radiacijos juostos egzistavimą pirmasis atrado amerikiečių mokslininkas James Van Allen 1958 vasaryje, analizuodamas amerikiečių palydovo „Explorer-1“ duomenis. Žemės radiacijos juostos vadinamos „Van Alleno juostomis“.