A Zarya egy szovjet űrhajó - kommunikációs rendszer , amelyet a Vostok 1 űrhajó első emberes űrrepüléséhez fejlesztettek ki [ 1] . Yu. S. Bykov és N. N. Nesvit tervezők irányításával fejlesztették ki 1959 őszétől [2] . A fejlesztéseket az Állami Rádióelektronikai Bizottság NII-695- ben végezték L. I. Gusev [1] [3] általános felügyelete mellett .
1959 júniusában a 37 éves L. I. Gusev mérnököt nevezték ki az NII-695 igazgatójává, és már az év őszén az általa vezetett csapatot olyan rádióberendezés kifejlesztésével bízták meg, amely egy űrhajóst kommunikál a Földdel. Yu. S. Bykov tapasztalt mérnököt választották a jövő kommunikációs rendszerének főtervezőjének , aki mögött már több mint 180 publikált tudományos közlemény állt [2] .
A fejlesztőcsapat nehéz feladata az volt, hogy meghatározzák az optimális rádiófrekvenciát , amely lehetővé teszi a stabil rádiókapcsolat fenntartását az űrhajós és a Föld között, ameddig csak lehetséges. Olyan automatikus frekvenciaszabályozású rendszert kellett létrehozni, amely figyelembe veszi az űrhajó földi állomásokhoz viszonyított gyors mozgása során fellépő Doppler-effektust [4] , és stabilan működik légköri interferencia és az észlelt jel teljesítményének jelentős változása esetén is. . Akut probléma merült fel az űrhajóval való megbízható kommunikációban, amely a nagy repülési sebesség miatt - körülbelül 8 km / s - gyorsan elhagyja a földi állomások látóterét, és nem hagy időt az információk tisztázására. Ugyanakkor az űrhajó kabinjában lévő rádióberendezéseknek könnyűnek, kis méretűnek kell lenniük, és nem fogyasztanak sok energiát [2] .
További problémát jelentett az is, hogy a tervezőcsapatok többsége teoretikus volt , akiknek késztermékek – vevők, adók, magnók – létrehozásával kellett szembenézniük a leendő emberes űrhajókhoz [1] . A csapatnak egy év állt rendelkezésére a feladat elvégzésére [2] .
A Bykov csapata által kifejlesztett adót, vevőt és magnót pilóta nélküli hajók repülései során tesztelték. 1961 kora tavaszán a Zarya kommunikációs rendszer készen állt a Vostok-1 űrszondán való használatra [2] .
Miután a rendszert a Vostok-1 hajón használták, jelentősen továbbfejlesztették a Vostok-2 hajó felbocsátása előtt, többek között I. A. Rosselevich (a NII-380 igazgatója) részvételével, a televíziós rendszer véglegesítése , telemetria kiegészült a Signal rendszerrel ( A HF rendszer a hajó iránymeghatározását szolgálta és megkettőzte a legfontosabb egészségügyi paraméterek továbbítását) [3] .
A Zarya rendszer egy kommunikációs csatornát használt a VHF sávban fix frekvencián 140 MHz tartományban és két HF csatornát rögzített frekvencián 10-24 MHz tartományban. A VHF-en végzett munka során a kommunikáció csak a földi repülésirányító állomások láthatósági zónájában volt lehetséges , 1500-2000 km távolságig [5] . A földi pontok láthatóságán kívüli kommunikáció biztosítására a HF sávot alkalmazták, melynek működése a VHF-hez képest korlátozott volt a képességekben és a kommunikáció minőségében, de globális távolságra is végrehajtható volt. A HF kommunikáció frekvenciáinak megválasztását a rádióhullámok terjedésének körülményei határozták meg, és az évszaktól függően változtak, a megfelelő blokkok felszerelésével az űrhajó fedélzetére. Bármelyik csatornán az űrhajós egy kulcs segítségével telefonon és távírón is tudott közvetíteni . A távíró üzemmódban lévő üzenetek a Signal telemetria rendszeren keresztül is küldhetők [ 6] [7] .
A Zarya rendszer elég hatékonynak és megbízhatónak bizonyult ahhoz, hogy folyamatosan fejleszteni lehessen, és hosszú éveken át használhassák a Vostok , Voskhod és az első Szojuz hajókon . A modernebb rendszerekkel való lecserélése után a hagyomány szerint a „Zarya” hívójelet továbbra is a Mission Control Center használja az űrhajósokkal folytatott tárgyalások során [8] .
A Zarya komplexum fedélzeti berendezése egy VHF kommunikációs állomást, két adót és két kvarc frekvenciastabilizálóval ellátott HF kommunikációs vevőt tartalmazott. A beszélgetéseket a fedélzeti magnóra rögzítették . A fedélzetre külön, a közép- és két rövidhullámú ( 31-49 és 25 méteres hullámhosszúságú ) rádióvevőt is telepítettek, amellyel az űrhajós sugárzott rádióállomások adásait hallgathatta. A Zarya rendszer fedélzeti berendezései főként félvezető eszközökön készültek , ami akkoriban nagy teljesítménynek számított. A miniatűr rudas rádiócsöveket csak rádiópályák továbbítására használták. A komplexum teljes tömege körülbelül 22 kg volt. Az űrrepülőgépet két körsugárzóval szerelték fel HF sáv antennák és egy VHF sáv antenna, közös vételre és adásra, a szükséges csatornaleválasztást biztosító szűrőkkel [6] [9] .
A Zarya rendszeren keresztüli VHF kommunikációhoz az MNIIRS -ben speciális földi állomásokat hoztak létre , beleértve az adó-vevő rádióberendezések és az irányított antennák komplexumát . A "Zarya" állomásokat a parancsnoki és mérési komplexum (CMC) pontjain telepítették , amelyek irányítják és irányítják a repülést. A Vosztok-1 repülése során a Zarya állomásokat a Bajkonuri Kozmodrom IP-1- ére (Zarya-1 hívójel), a NIP-12- re ( Kolpashevo , Tomszk régió , Zarja-2) és a NIP-6- ra ( Jelizovo , Kamcsatka , Zarja-3) [10] . Ezt követően a KIK további pontjait Zarya állomásokkal szerelték fel [11] .
A Zarya földi állomások antennakomplexuma négy spirális antennából álló tömb volt, amelyeket egy légvédelmi reflektor kocsira szereltek fel . Az antenna irányítását és az űrhajó követését az állomás manuális kiszámításával végezték, az MCC célmegjelölései szerint [6] .
Az űrhajókkal való HF-kommunikációhoz a Hírközlési Minisztérium HF központjainak speciálisan kiválasztott vételi és továbbítási eszközeit használták , amelyek telefon- és távíróvonalakon csatlakoztak az MCC-hez (a Vesna rendszer) [7] .
„Nagyon nagyra értékelem a rádiókommunikáció szerepét az űrrepülésben ” – beszélt Jurij Gagarin a Zarya rendszerről a repülés után. „ Olyan tisztán hallottam a rádiókban dolgozó elvtársak hangját, mintha a közelben lennének” [2] .