Zarya es un sistema de comunicación de una nave espacial soviética desarrollado para el primer vuelo tripulado al espacio en la nave espacial Vostok 1 [1] . Fue desarrollado bajo la dirección de los diseñadores Yu. S. Bykov y N. N. Nesvit desde el otoño de 1959 [2] . Los desarrollos se llevaron a cabo en NII-695 del Comité Estatal de Electrónica de Radio bajo la supervisión general de L. I. Gusev [1] [3] .
En junio de 1959, el ingeniero L. I. Gusev , de 37 años, fue nombrado director de NII-695 , y ya en el otoño de ese año, el equipo que dirigía se encargó de desarrollar un equipo de radio para comunicar a un astronauta con la Tierra. Un ingeniero experimentado, Yu. S. Bykov , fue elegido como diseñador jefe del futuro sistema de comunicación , detrás del cual ya había más de 180 artículos científicos publicados [2] .
La difícil tarea a la que se enfrentó el equipo de desarrollo fue determinar la frecuencia de radio óptima , que permitiera mantener un contacto de radio estable entre el astronauta y la Tierra durante el mayor tiempo posible. Era necesario crear un sistema con control automático de frecuencia que tuviera en cuenta el efecto Doppler que se produce cuando la nave espacial se desplaza rápidamente con respecto a las estaciones terrenas [4] , y que además funcione de manera estable bajo interferencias atmosféricas y cambios significativos en la potencia de la señal percibida. . Hubo un problema agudo de comunicación confiable con la nave espacial que, debido a la alta velocidad de vuelo , alrededor de 8 km / s, abandonará rápidamente el campo de visión de las estaciones terrestres, sin dejar tiempo para aclarar la información. Al mismo tiempo, el equipo de radio en la cabina de la nave espacial debe ser liviano, de tamaño pequeño y no consumir mucha energía [2] .
Otro problema fue el hecho de que la mayoría de los equipos de diseño eran teóricos , que se enfrentaban a la tarea de crear productos terminados: receptores, transmisores, grabadoras para la futura nave espacial tripulada [1] . El equipo tuvo un año para completar la tarea [2] .
El transmisor, el receptor y la grabadora desarrollados por el equipo de Bykov se probaron durante vuelos de barcos no tripulados. A principios de la primavera de 1961, el sistema de comunicación Zarya estaba listo para su uso en la nave espacial Vostok-1 [2] .
Después de usar el sistema en el barco Vostok-1, se mejoró significativamente antes del lanzamiento del barco Vostok-2 , entre otras cosas, con la participación de I. A. Rosselevich (Director de NII-380 ), se finalizó el sistema de televisión , telemetría se complementó con el sistema Signal ( El sistema HF servía para la búsqueda de dirección del barco y duplicaba la transmisión de los parámetros médicos más importantes) [3] .
El sistema Zarya utilizó un canal de comunicación en la banda VHF a una frecuencia fija en la región de 140 MHz y dos canales de HF a frecuencias fijas en el rango de 10-24 MHz. Cuando se trabajaba en VHF, la comunicación solo era posible en la zona de visibilidad de los puestos de control de vuelo en tierra , a una distancia de hasta 1500 - 2000 km [5] . Para asegurar la comunicación fuera de la visibilidad de los puntos terrestres, se utilizó la banda HF, cuya operación estaba limitada en términos de capacidades y calidad de comunicación en comparación con VHF, pero podía realizarse a distancias globales. La elección de las frecuencias para la comunicación HF estuvo determinada por las condiciones de propagación de las ondas de radio y cambió según la estación, instalando los bloques apropiados a bordo de la nave espacial. En cualquiera de los canales, el astronauta podría transmitir tanto por teléfono como por telégrafo , utilizando una clave . Los mensajes en modo telégrafo también podrían enviarse a través del sistema de telemetría Signal [ 6] [7] .
El sistema Zarya resultó ser lo suficientemente eficiente y fiable como para ser mejorado continuamente y utilizado durante muchos años en los barcos Vostok , Voskhod y la primera Soyuz . Tras sustituirlo por sistemas más modernos, el distintivo de llamada "Zarya", según la tradición, sigue siendo utilizado por el Centro de Control de Misión en las negociaciones con los astronautas [8] .
El equipo a bordo del complejo Zarya incluía una estación de comunicación VHF, dos transmisores y dos receptores de comunicación HF con estabilización de frecuencia de cuarzo . Las conversaciones se grabaron en la grabadora de a bordo . También se instaló a bordo un receptor de radio separado, que opera en el rango de onda media y dos de onda corta ( longitud de onda 31-49 y 25 metros), con el cual el astronauta podía escuchar las transmisiones de las estaciones de radio. Las unidades de equipos a bordo del sistema Zarya se fabricaron principalmente en dispositivos semiconductores , lo que fue un gran logro para ese momento. Los tubos de radio de varilla en miniatura se usaron solo en la transmisión de rutas de radio. La masa total del complejo era de unos 22 kg. La nave espacial estaba equipada con dos omnidireccionales Antenas de banda HF y una antena de banda VHF, comunes para recibir y transmitir, con filtros que proporcionan el aislamiento de canal necesario [6] [9] .
Para la comunicación VHF a través del sistema Zarya , se crearon estaciones terrenas especiales en MNIIRS , incluido un complejo de equipos de radio transceptor y antenas direccionales . Se instalaron estaciones "Zarya" en los puntos del complejo de comando y medición (CMC) , que controlan y controlan el vuelo. Durante el vuelo de Vostok-1 , las estaciones Zarya se instalaron en IP-1 del Cosmódromo de Baikonur (distintivo de llamada Zarya-1), en NIP-12 ( Kolpashevo , región de Tomsk , Zarya-2) y NIP-6 ( Yelizovo , Kamchatka , Zarya-3) [10] . Posteriormente, otros puntos del KIK fueron equipados con estaciones Zarya [11] .
El complejo de antenas de las estaciones terrenas de Zarya era un conjunto de cuatro antenas helicoidales montadas en un carro reflector antiaéreo . El apuntamiento de la antena y el seguimiento de la nave espacial se realizaron calculando manualmente la estación, de acuerdo con las designaciones de objetivos del MCC [6] .
Para las comunicaciones de HF con naves espaciales, se utilizaron medios de recepción y transmisión de centros de HF del Ministerio de Comunicaciones especialmente seleccionados , conectados al MCC por líneas telefónicas y telegráficas (el sistema Vesna ) [7] .
“Valoro mucho el papel de las comunicaciones por radio en los vuelos espaciales ”, habló Yuri Gagarin sobre el sistema Zarya después del vuelo. “ Escuché las voces de los compañeros que trabajaban en las estaciones de radio tan claramente como si estuvieran cerca” [2] .