R-7 Semyorka Sputnik (8K71PS)

Die 8K71PS war die Version der Interkontinentalrakete R-7, die die ersten beiden künstlichen Satelliten der Geschichte in die Umlaufbahn brachte. Sie entstand aus einer Verzögerung. Der sowjetische Regierungsbeschluss Nr. 149-88ss vom 30. Januar 1956 hatte einen nicht orientierten wissenschaftlichen Satelliten genehmigt, das Objekt D, dessen Masse durch die Tragfähigkeit der R-7 auf 1.000-1.400 kg begrenzt war. Ende 1956 war klar, dass die wissenschaftlichen Instrumente für das Objekt D nicht rechtzeitig fertig würden. Um ein politisch wichtiges Zeitfenster zu nutzen, schlug das OKB-1 von Sergei Koroljow vor, ihm einen „prosteischi sputnik“ voranzustellen, einen „einfachsten Satelliten“, unter seiner russischen Abkürzung PS bekannt, der nur 80 bis 100 kg wiegen und im April-Mai 1957 gestartet werden könnte. Die Rakete, die ihn tragen sollte, erhielt eine recht lange Bezeichnung: 8K71PS Nr. 1 M1-PS.

Die 8K71PS fügte der Rakete nichts hinzu: Der Kniff bestand im Weglassen. Gegenüber den früheren R-7-Testträgern entfielen der militärische Sprengkopf, die Messtechnik, der obere Avionikabschnitt mit seinem Schwingungsüberwachungssystem, die Kabel zwischen Rakete und Sprengkopf sowie ein beträchtlicher Teil der Flugsteuerungshardware, einschließlich des Funkleitsystems. Laut der russischsprachigen Wikipedia wurde das Fach, das die Steuerungsausrüstung aufnahm und auf dem der schwere Sprengkopf montiert gewesen war, durch einen leichten konischen Adapter ersetzt, der nur die für den Flug nötige Mindestausrüstung zur Steuerung trug.

Eine Oberstufe gab es nicht. Es war eine zweistufige Rakete: Vier seitliche Booster (Blöcke B, V, G und D), jeweils mit einem RD-107 in seiner Version 8D74PS, umgaben die Zentralstufe (Block A), die von einem RD-108 in der Version 8D75PS angetrieben wurde. Die Triebwerke beider Stufen wurden gemeinsam noch am Boden gezündet und verbrannten T-1-Kerosin mit flüssigem Sauerstoff. Die englischsprachige Wikipedia gibt für das Fahrzeug 267 t Startmasse, 30 m Höhe, 3.890 kN Gesamtschub beim Start und 500 kg in eine niedrige Erdumlaufbahn an; die Booster brannten 120 s lang.

Die Trägerrakete mit dem Satelliten PS-1 hob am 4. Oktober 1957 um 22:28:34 Uhr Moskauer Zeit von der Startanlage Nr. 1 des Startgeländes Tjuratam (heute Baikonur) ab; in Tjuratam war es bereits der 5. Oktober. Die Stufen trennten sich nach 116,38 s, und nach 295,4 s erreichten Zentralstufe und Satellit die Umlaufbahn in einer Höhe von 228,6 km und mit einer Geschwindigkeit von 7.780 m/s. Der Satellit trennte sich 5 Minuten und 14,5 Sekunden nach dem Start von der Zentralstufe. Es war die erste Rakete der Geschichte, die die Orbitalgeschwindigkeit (erste kosmische Geschwindigkeit) erreichte.

Noch bevor der Satellit seine erste Umlaufbahn vollendet hatte, gab die Nachrichtenagentur TASS den Start der Welt bekannt. Die Flugleiter ließen das Telemetriesystem Tral an der Zentralstufe absichtlich eingeschaltet, und sein Signal wurde während der zweiten Umlaufbahn aufgefangen: Auch die Zentralstufe selbst befand sich in der Umlaufbahn und trat am 2. Dezember 1957 wieder in die Atmosphäre ein. Der Name „Sputnik“ wurde der Rakete zusammen mit der Bezeichnung 8K71PS erst gegeben, nachdem bestätigt worden war, dass die Nutzlast die Umlaufbahn erreicht hatte.

Am 3. November 1957 startete eine zweite 8K71PS den Sputnik 2 (PS-2). Das waren die einzigen beiden Starts der Variante, und beide waren erfolgreich. Die nächste Version, die Sputnik 8A91, war ein anderes Fahrzeug: Sie hatte leistungsstärkere Triebwerke für wesentlich schwerere Satelliten, scheiterte bei ihrem ersten Versuch im April 1958 und brachte am 15. Mai desselben Jahres den Sputnik 3 in die Umlaufbahn. Später sollte die Polyot die zweistufige Konfiguration der Sputnik wiederholen, gebaut aus Voskhod-Komponenten.

Die englischsprachige Wikipedia gibt eine Höhe von 30 m an; die russischsprachige Wikipedia und This Day in Aviation geben 29,167 m an. This Day in Aviation setzt die Brenndauer der Zentralstufe auf 180 s an, gegenüber den 310 s in den technischen Daten der englischsprachigen Wikipedia. Der maximale Durchmesser von 10,3 m wird über dem Fuß der Rakete einschließlich ihrer Stabilisatoren gemessen, nicht an der Zentralstufe.