R-7 Semyorka Sputnik (8K71PS)

L'8K71PS era la versione del missile intercontinentale R-7 che mise in orbita i primi due satelliti artificiali della storia. Nacque da un ritardo. Il decreto del governo sovietico n. 149-88ss, firmato il 30 gennaio 1956, aveva autorizzato un satellite scientifico non orientato, l'Oggetto D, con una massa limitata a 1.000-1.400 kg da ciò che l'R-7 poteva sollevare. Alla fine del 1956 era ormai chiaro che gli strumenti scientifici dell'Oggetto D non sarebbero stati pronti in tempo. Per rispettare una finestra politicamente importante, l'OKB-1 di Sergej Korolëv propose di farlo precedere da un «prosteishy sputnik», un «satellite semplicissimo» noto con la sigla russa PS, di soli 80-100 kg, che poteva essere lanciato tra aprile e maggio 1957. Il razzo destinato a portarlo ricevette una designazione piuttosto lunga: 8K71PS n. 1 M1-PS.

L'8K71PS non aggiungeva nulla al missile: il trucco consisteva nel sottrarre. Rispetto ai precedenti veicoli di prova dell'R-7 erano spariti la testata militare, l'attrezzatura di misura, la sezione avionica superiore con il suo sistema di monitoraggio delle vibrazioni, i cavi che collegavano il razzo alla testata e buona parte dell'hardware di controllo del volo, compreso il sistema di controllo radio. Secondo la Wikipedia in lingua russa, il vano che ospitava l'equipaggiamento di controllo, e sul quale era stata montata la pesante testata, fu sostituito da un leggero adattatore conico che portava soltanto l'equipaggiamento di controllo minimo necessario per il volo.

Non c'era uno stadio superiore. Era un razzo a due stadi: quattro booster laterali (Block B, V, G e D), ciascuno con un motore RD-107 nella versione 8D74PS, circondavano lo stadio centrale (Block A), azionato da un RD-108 nella versione 8D75PS. I motori di entrambi gli stadi venivano accesi insieme quando il razzo era ancora a terra e bruciavano cherosene T-1 con ossigeno liquido. La Wikipedia in lingua inglese attribuisce al veicolo 267 t al decollo, un'altezza di 30 m, una spinta totale al decollo di 3.890 kN e 500 kg verso l'orbita terrestre bassa; i booster bruciavano per 120 s.

Il lanciatore che portava il satellite PS-1 si staccò dalla rampa n. 1 del poligono di Tyuratam (oggi Baikonur) il 4 ottobre 1957 alle 22:28:34 ora di Mosca; a Tyuratam era già il 5 ottobre. Gli stadi si separarono dopo 116,38 s e a 295,4 s lo stadio centrale e il satellite entrarono in orbita a un'altitudine di 228,6 km e a una velocità di 7.780 m/s. Il satellite si separò dallo stadio centrale 5 minuti e 14,5 secondi dopo il lancio. Fu il primo razzo della storia a raggiungere la velocità orbitale (prima velocità cosmica).

Prima che il satellite avesse completato la sua prima orbita, l'agenzia di stampa TASS annunciò il lancio al mondo. I controllori di volo lasciarono deliberatamente acceso il sistema di telemetria Tral sullo stadio centrale, e il suo segnale fu captato durante la seconda orbita: anche lo stadio centrale era in orbita, e rientrò nell'atmosfera il 2 dicembre 1957. Il nome «Sputnik», insieme alla designazione 8K71PS, fu dato al razzo solo dopo che era stato confermato che il carico utile aveva raggiunto l'orbita.

Il 3 novembre 1957 un secondo 8K71PS lanciò lo Sputnik 2 (PS-2). Furono gli unici due lanci della variante, ed entrambi riuscirono. La versione successiva, lo Sputnik 8A91, era un veicolo diverso: aveva motori più potenti per satelliti molto più pesanti, fallì al primo tentativo nell'aprile 1958 e mise in orbita lo Sputnik 3 il 15 maggio di quello stesso anno. In seguito il Polyot avrebbe ripreso la configurazione a due stadi dello Sputnik, costruita con componenti del Voskhod.

La Wikipedia in lingua inglese indica un'altezza di 30 m; la Wikipedia in lingua russa e This Day in Aviation indicano 29,167 m. This Day in Aviation colloca la combustione dello stadio centrale a 180 s, contro i 310 s delle specifiche della Wikipedia in lingua inglese. Il diametro massimo di 10,3 m è misurato alla base del razzo, stabilizzatori inclusi, non sullo stadio centrale.