Spoetnik, een nieuw tijdperk in de ruimte

Na het luchtruim was de volgende mijlpaal het betreden van de ruimte. Zowel de Verenigde Staten als de Sovjet Unie maakten zich in de jaren na de Tweede Wereldoorlog op om die volgende stap te zetten. Tegen de verwachtingen in zorgde de Sovjet Unie voor de primeur. Hun satelliet, de Spoetnik-1 was het eerste door mensen gemaakte object dat in een baan rond de aarde werd gebracht.

De ruimte, de volgende grens

Nadat in 1903 het eerste gemotoriseerde vliegtuig een geslaagde vlucht maakte, werd al gedroomd over de volgende te nemen horde: de ruimte. Het was duidelijk dat met de vroege vliegtuigmotoren de ruimte nooit gehaald kon worden. Er moest iets anders worden bedacht dat voor voldoende stuwkracht kon zorgen. In feite was dat zelfs al gebeurd.

Rakettechnologie

Ideeën van Konstantin Tsiolkovski in Rusland en Rober Hutchings Goddard hadden al een basis gelegd voor de rakettechnologie die voor de bemande en onbemande ruimtevaart zo belangrijk zou worden. De eerste schetsen van Tsiolkovski dateren al van 1895, ideeën en patenten van Goddard uit 1914. De echte eerste versnelling kwam tijdens de Tweede Wereldoorlog toen de Duitse V1 en V2 raketten van Werner von Braun krachtig genoeg bleken om aanzienlijke schade toe te brengen. Daarmee werd ook de interesse van de geallieerden gewekt. De rakettechnologie zou een uitmuntende techniek kunnen zijn om op grote afstand met bommen de vijand te bereiken. Na afloop van de Tweede Wereldoorlog zochten zowel de Verenigde Staten als de Sovjet Unie naar manieren om experts en informatie in hun kamp te krijgen. Veel wetenschappers maakten met hun plannen en expertise de overstap naar Amerika, naar er kwam ook het een en ander in de Sovjet Unie terecht.

Een botsing van systemen

In de Verenigde Staten heerste de overtuiging dat zij op technologisch terrein veel verder gevorderd waren dan de Russen. Het was eenvoudigweg ondenkbaar dat het communistische systeem meer voor elkaar zou krijgen dan het vrije kapitalistische Westen. Dit vooroordeel maakte hen blind voor de ontwikkelingen.

Ontwikkelingen in Rusland

Het militaire overwicht van de VS, zeker in de lucht, was duidelijk, en werd door de Sovjet Unie uiteraard als een bedreiging ervaren. De nieuwe leider Chroesjtjov, die in 1953 Stalin opvolgde, bedacht dat de raketontwikkeling een belangrijke stap zou zijn om dit evenwicht te herstellen. In 1954 gaf het Presidium van de Academie der Wetenschappen haar goedkeuring aan een ambitieus plan: er zou een satelliet in een baan om de aarde gebracht worden. Chef-ontwerper Koroljov nam hierop contact op met de minister van defensie, en legde voor hoe belangrijk de rakettechnologie zou worden en dat er in het buitenland hard werd gewerkt aan satellieten en ruimtevaart. In 1955 kondigde de Amerikaanse president Eisenhower aan dat de VS in het komende Internationaal Geofysisch Jaar (1957-1958) een kunstmaan ofwel een satelliet in een baan rond de aarde zou brengen. Het werkte als de beruchte rode lap op een stier en de inspanningen aan Russische kant werden verhoogd. Slechts enkele dagen later maakte de Sovjet Unie bekend om ook in datzelfde Internationaal Geofysisch Jaar een satelliet in een baan rond de aarde te gaan brengen. Een mededeling die aan Amerikaanse kant niet heel serieus werd genomen.

Aan het werk

Het werk werd in de Sovjet Unie echter voortvarend aangepakt. Er werd gewerkt aan de ontwikkeling van een draagraket waarmee de satelliet naar de ruimte gebracht kon worden. Dit werd de R-7 (de Semjorka), oorspronkelijk bedoeld om kernbommen mee af te vuren. De grootte van de satelliet zou af hangen van het maximale draagvermogen van de R-7. Becijferd werd dat de nuttige lading, de satelliet, tussen de 200 en 300 kilo zou mogen wegen.

Het zit tegen

Hoewel de R-7 een veelbelovend ontwerp had viel in de praktijd het draagvermogen tegen, een satelliet van 200 kilo zou niet gaan lukken. Daarnaast waren er problemen in het boordinstrumentarium. Om de problemen op te lossen werd de lanceerdatum verschoven naar april 1958. Dan was het Geofysische jaar al bijna een jaar bezig en was er natuurlijk het risico dat de Verenigde Staten de primeur zouden hebben van een satelliet.

Oplossing

De oplossing was simpel maar doeltreffend. De lancering van de oorspronkelijke satelliet zou worden opgeschoven naar een later tijdstip en in plaats daarvan zou een veel simpeler en daardoor lichtere satelliet genomen worden. Dit alternatief zou tussen de 80 en 100 kilo gaan wegen en alleen het hoogstnoodzakelijke aan instrumentarium bij zich hebben. Een lancering zou dan in april of mei 1957 al mogelijk zijn.

De Spoetnik 1

De Spoetnik 1 was werkelijk een simpele satelliet. Hij bestond uit twee aluminium halve bollen met een totale diameter van 58 centimeter. Vier antennes van 2,4 tot 2,9 meter lang zouden de signalen van de satelliet naar de aarde doorgeven. Spoetnik was voorzien van een glad gepolijst hitteschild, waardoor hij dankzij de uitstekende reflectie vanaf de aarde zichtbaar zou moeten zijn. Ook de inhoud van Spoetnik was simpel:

• Radiozender, die met een vermogen van 1 Watt steeds piepjes van 0,3 seconde afgaf, die op twee golflengtes aan de aarde werden doorgegeven.
• Drie batterijen
• Een ventilator die ervoor moest zorgen dat de temperatuur in het binnenste niet te ver zou oplopen. De ventilator moest automatisch aan gaan als de temperatuur boven de 30 graden Celsius kwam en weer afslaan als de temperatuur onder de 23 graden terug was gezakt.
• Schakelaar voor het inschakelen van de radiozender en de temperatuurregeling. Via een sensor moest dit worden aangezet zodra Spoetnik 1 los zou komen van de draagraket.
• Thermische schakelaar, die de lengte van de radiosignalen wijzigde als de temperatuur boven de 50 graden Celsius kwam, of onder de 0 graden.
• Barometrische schakelaar. Als de druk aan boord onder de 0,35 kg per vierkante centimeter zou komen moest deze schakelaar ook de lengte van de radiosignalen aanpassen.

De veranderende lengte van de radiosignalen zou de onderzoekers op aarde informatie geven over de omstandigheden in de ruimte en de optredende effecten bij het terugvallen naar de aarde.
Het totale gewicht van Spoetnik bedroeg 83,6 kilo.

Lancering Spoetnik

In snel tempo werden de laatste testen uitgevoerd en de broodnodige toestemmingen verleend. Op 4 oktober 1957 was het dan eindelijk zover. Spoetnik 1 werd met behulp van de R-7 draagraket gelanceerd. Helemaal zonder problemen ging dat niet. Allereerst gaf de R-7 te weinig stuwkracht waardoor een afwijking in de koers leek te ontstaan. Dat probleem kon gelukkig worden opgelost. Maar vervolgens was de brandstof een seconde eerder dan gepland op. Spoetnik kwam daardoor in een iets lagere baan terecht. Maar het resultaat was daar, de mijlpaal was bereikt. De allereerste satelliet was door de Sovjet Unie in een baan rond de aarde gebracht. Het bewijs was geleverd dat de Sovjet Unie over zwaardere raketten beschikte dan Amerika en technologisch zeker tot grote prestaties in staat was.

Hoe nu verder?

De prestatie van de Russen sloeg uiteraard in als een bom. Hoewel de lancering in feite al enkele jaren daarvoor was aangekondigd was ze niet voldoende serieus genomen. Het geheel als onbeduidend afdoen, wat de allereerste reactie van de Amerikaanse president Eisenhower was geweest, werd ingehaald door de publieke opinie. Er zou een passende reactie moeten komen. Beide supermachten zouden elkaar op het ruimtevaartgebied de loef af willen gaan steken.

Het einde van Spoetnik

De baan waarin Spoetnik was gebracht was niet hoog genoeg voor een lang leven. Na een verblijf in de ruimte van 92 dagen, waarin 400 baantjes rond de aarde werden afgelegd, viel Spoetnik terug en verbrandde in de atmosfeer op 4 januari 1958.