Warum waren frühe sowjetische Raumfahrzeuge kugelförmig?

Sputniks Kugelform ist für die meisten von uns sofort erkennbar:

Sputnik 1

Ich habe mir die Wikipedia-Seite für Luna 1 angesehen und festgestellt, dass es sich auch um ein kugelförmiges Raumschiff handelt:

Luna 1

Warum haben diese Raumfahrzeuge eine Kugelform? Mögliche Teilgründe (ohne vollständige Erklärung), die ich mir vorstellen kann, sind:

  • Die Kugel minimiert das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen. Ich weiß aber nicht, warum das ein besonderer Vorteil sein soll.
  • Die Kugel ist die stärkste Form für einen Druckbehälter. Laut der Sputnik-Wikipedia-Seite wurde es mit Stickstoff unter Druck gesetzt. Jedoch ist eine sphärische Form für einen Druckbehälter keine Notwendigkeit, wie andere Raumfahrzeuge demonstrieren.
"Allerdings ist eine Kugelform keine Notwendigkeit..." Die ersten Versuche, Objekte in den Weltraum zu bringen, funktionierten innerhalb extrem enger Grenzen der Masse des zu startenden Raumfahrzeugs. Jede Designentscheidung, die 1 oder 2 % des für das erforderliche Volumen erforderlichen Gewichts einspart, war sehr wertvoll.

Antworten (1)

Aus diesem pdf (Reconsidering Sputnik: Forty Years Since the Soviet Satellite) bei NASA.gov unter Bezugnahme auf Sergei Korolev , den leitenden Raketeningenieur des Sputnik-Projekts:

Es gab viele Debatten über die Form des ersten Satelliten, wobei die meisten erfahrenen OKB-1-Designer eine konische Form bevorzugten, da sie gut zum Nasenkonus der Rakete passte. Bei einem Treffen Anfang des Jahres hatte Korolev einen Sinneswandel und schlug eine Metallkugel mit einem Durchmesser von mindestens einem Meter vor. Bei der Konstruktion von PS-1 wurden sechs Hauptrichtlinien befolgt:

  • der Satellit müsste von maximaler Einfachheit und Zuverlässigkeit sein, wobei zu berücksichtigen ist, dass Methoden, die für das Raumfahrzeug verwendet werden, in zukünftigen Projekten verwendet werden;
  • der Körper des Satelliten sollte kugelförmig sein, um die atmosphärische Dichte auf seinem Weg zu bestimmen;
  • der Satellit sollte mit Funkgeräten ausgestattet sein, die auf mindestens zwei Wellenlängen mit ausreichender Leistung arbeiten, um von Amateuren verfolgt zu werden und Daten über die Ausbreitung von Funkwellen durch die Atmosphäre zu erhalten;
  • die Antennen sollten so konstruiert sein, dass sie die Intensität der Funksignale nicht durch Spinnen beeinflussen;
  • die Energiequellen sollten Bordbatterien sein, die den Betrieb für zwei bis drei Wochen sicherstellten; und
  • die Befestigung des Satelliten an der Kernstufe wäre derart, dass es zu keinem Trennungsfehler kommen würde.

Außerdem (interessanterweise zumindest meiner Meinung nach) wurde es laut Inhalt derselben PDF anscheinend poliert, um eine Überhitzung zu verhindern:

"Korolev kam in die Werkstatt und bestand darauf, dass beide Hälften der Metallkugel des Sputniks poliert werden, bis sie blitzen, dass sie makellos sauber sind", erinnerte sich Konstantin Feoktistov, der als erster Ingenieur-Kosmonaut mit dem Drei-Sterne-Flugzeug in die Umlaufbahn fliegen würde. Mann Voskhod 1 sieben Jahre später. „Die Leute, die die Funkgeräte entwickelt haben, waren eigentlich diejenigen, die das forderten. Sie hatten Angst vor einer Überhitzung des Systems, und sie wollten, dass die umlaufende Kugel so viele Sonnenstrahlen wie möglich reflektiert.“

Warum waren frühe sowjetische Raumfahrzeuge kugelförmig?
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