Космический аппарат молния. Первые советские спутниковые системы

0:47 11/09/2017

👁 572

11.09.1981 из-за неисправности разгонного блока не удалось вывести на рабочую советский «Молния-3» № 28. Официально было объявлено о запуске искусственного спутника «Космос-1305».

Система спутников «Молния» разворачивалась на сильно вытянутой эллиптической орбите (с характеристикой приблизительно 40 000 на 500 км) с наклонением около 65° относительно плоскости экватора. Спутники располагались примерно на равных расстояниях друг от друга. Для обеспечения круглосуточного обслуживания в Северном полушарии на такой орбите должно одновременно функционировать три или более активных спутника. Первый запуск «Молнии-1» состоялся 23 апреля 1965 года, а официальное открытие телевизионной сети “Орбита” с использованием спутников связи «Молния-1» произошло 2 ноября 1967 года.

Конструктивно спутник «Молния-1» состоял из герметического корпуса с установленной в нём аппаратурой. Снаружи корпуса располагались корректирующая двигательная установка, солнечные батареи, антенны, внешние радиаторы системы терморегулирования, исполнительные органы и шаровые баллоны с запасами азота для системы ориентации. На борту спутника имелись три ретранслятора (один рабочий и два резервных) мощностью по 40 Вт для ретрансляции широкополосных передач либо двусторонней многоканальной телефонии с возможностью вторичного уплотнения телефонных каналов тональным телеграфом, либо телевидения с одновременной передачей звукового сопровождения. На случай нехватки электроэнергии ретранслятор имел ещё два передатчика с пониженной мощностью по 20 ватт каждый. Другими словами, бортовой ретранслятор фактически состоял из пяти приемопередающих блоков.

Функционирование спутника контролировалось радиотелеметрической системой, системой терморегулирования, системой электропитания, оснащенной солнечными и буферными аккумуляторными химическими батареями для работы во время нахождения в тени и системой управления ориентацией, о которой следует сказать подробнее. На спутнике впервые была применено управление движением объекта вокруг центра масс по трем осям с помощью одного гироскопа. При этом силовой гироскоп в некоторых режимах служил и датчиком.

Учитывая большую длительность сеансов связи и значительную энергоемкость аппаратуры, солнечные батареи должны быть постоянно ориентированы на . Поэтому одной из основных задач системы стало поддержание батарей в постоянном положении в пространстве, а следовательно, и корпуса, к которому они жестко прикреплены. Для этого, после того как спутник отделялся от последней ступени ракеты-носителя и возникающие при этом возмущения гасились, его продольная ось с помощью оптических датчиков и микродвигателей направлялась на Солнце, а гироскоп раскручивался до больших оборотов. На эти приборы применяются только как датчики. В простейших системах управления различных , где гироскопы могут быть и силовыми элементами, и датчиками, их корпуса крепятся к основной конструкции жесткими связями. На “Молнии-1” эта традиция была нарушена – массивный гироскоп помещался внутри корпуса спутника, связанный с ним лишь слабыми пружинками с демпферами (для уменьшения колебаний). Фактически космический аппарат как бы “висел”, привязанный к гироскопу. Эта “нарушенная” механика системы управления ориентацией с использованием силовых гироскопов потребовала разработки очень сложной теории. Теория была разработана Евгением Токарем. Но сложность её за счет специально подобранных свойств системы “волчок-объект”, компенсировалась тем, что электронная управляющая часть системы оказалась очень простой и, как следствие, очень надежной. Дополняется эта гироскопическая система традиционными микродвигателями, работающими на сжатом азоте, с их помощью “выбираются” незначительные отклонения объекта от заданного положения за счет возмущений или временных изменений траектории или “подправляется” ориентация для проведения коррекций орбиты. Сочетание силового гироскопа и микродвигателей позволило создать очень экономичную систему ориентации с минимальными расходами рабочего тела (т.е. газа).

Динамика ИСЗ, управляемого одним электродвигателем-маховиком, и все режимы “релейного” управления были разработаны Владимиром Бранцем, Владимиром Семячкиным и Юрием Захаровым. Средний возраст динамиков-теоретиков и разработчиков аппаратуры системы управления спутником составлял 30 лет. Они на “целых” четыре года были старше и опытнее проектантов остальных систем. Инженеры, проектировавшие “Молнию-1” в начале шестидесятых, стали уважаемыми учёными, имеющими многочисленных учеников. Но ни они сами, ни их ученики теперь не решили бы подобной задачи без десятков персональных компьютеров или парка мощных машин вычислительного центра, без отработки системы на аналого-цифровых моделях! В то время никто не помышлял о таких возможностях. Гироскопический стабилизатор «Молнии-1» стимулировал во Всесоюзном научно-исследовательском институте электромеханики новое научно-техническое направление - силовую гироскопическую стабилизацию для космических аппаратов.

Идею создания бортовой электростанции - системы электропитания (СЭП), тоже изобретали заново. Для питания основного потребителя - ретранслятора и расходов на все прочие служебные системы за время сеанса связи, а это 8-9 часов, требовалось получать от солнечных батарей непрерывно до 1500 ватт. В 1961 году такая мощность для космического аппарата казалась фантастической.

Самым критическим элементом передатчика по надежности считалась лампа бегущей волны (ЛБВ). Именно в ней энергия бортовой электростанции преобразовывалась в энергию токов высокой частоты. Такие радиолампы имели очень низкий КПД преобразования. Основная часть энергии уходила на нагрев. Поэтому наши инженеры-тепловики Олег Сургучев и Евгений Белявский предложили выделить все ЛБВ в отдельный агрегат и придумали для него жидкостное охлаждение. Температурный режим всего аппарата поддерживался с учетом постоянной ориентации продольной оси спутника на Солнце. В плоскости солнечных батарей на герметичном отсеке корпуса был установлен радиатор-нагреватель, постоянно освещаемый Солнцем. Его поверхность дополнительно оклеили фотоэлектрическими преобразователями, увеличив таким образом общую площадь солнечных батарей. За радиатором-нагревателем вокруг цилиндрической обечайки герметического отсека был установлен радиатор-холодильник. Автоматическое переключение потока циркулирующей в радиаторах жидкости позволяло охлаждать блок ЛБВ и поддерживать тепловой режим всего аппарата.

Как уже было сказано, орбита спутника “Молния” - высокоэллиптическая, с высотой апогея (в северном полушарии) около 40 тыс. км и перигея около 500 км. Относительно высокая мощность бортового ретранслятора в сочетании с антенной позволили разработать сравнительно простые земные станции, принимающие телевизионные сигналы, сократить стоимость всего комплекса земной аппаратуры и в короткий срок создать широко разветвленную сеть приемопередающих станций “Орбита”.

Кроме ретрансляции телевизионных передач, в том числе и цветных, спутники серии “Молния” предназначались для многоканальной телефонно-телеграфной и других видов связи между Москвой и Владивостоком.

В одной из бесед с журналистами академик С. П. Королев сказал: «В спутнике «Молния» отражается главная тенденция космонавтики - ее достижения ставятся на службу народному хозяйству, они уже сегодня начинают приносить реальную пользу не только науке, но и каждому человеку»: И это действительно так.

Первоначально система спутниковой связи на базе "Молния-1+" использовалась для обеспечения телефонно-телеграфного сообщения на территории СССР, а также для передачи программ Центрального телевидения на 20 специально созданных земных станций с антеннами диаметром 12 метров (система "Орбита")
РИА Новости / Александр Моклецов

Советский спутник двойного назначения "Молния-1-44" (серия "Молния-1+") прекратил свое существование, передает РИА "Новости" со ссылкой на американские онлайн-сервисы, которые отслеживают перемещение космических аппаратов. В сообщении отмечается, что объект сошел с орбиты и распался над территорией Зимбабве.

Как рассказал агентству академик Российской академии космонавтики Александр Железняков, долететь до Земли могут лишь миниатюрные фрагменты космического аппарата. "Спутники серии "Молния" запускались большими сериями, поэтому и сходят с орбиты довольно часто. Обычно они полностью разрушаются в атмосфере. До земли могут долететь лишь фрагменты массой порядка 500 граммов", - сказал ученый. По его словам, в год сходит с орбиты около 50 спутников, два-три из них - спутники серии "Молния".

Спутник "Молния-1-44" был запущен с космодрома Плесецк с помощью ракеты-носителя "Молния" 31 июля 1979 года. Как сообщает "Интерфакс" , он работал на высокоэллиптической орбите с наклонением 62,8 градуса, высотой в перигее 470 километров, в апогее - 40 860 километров. Масса спутника составляла 1500 килограммов. Спутник обеспечивал космическую связь. Также спутники этой серии следили за изменениями погоды.

В 1965 - 1967 годах было принято решение о создании на базе спутников "Молния-1+" системы связи и боевого управления "Корунд" с бортовым ретранслятором "Бета". Система была принята на вооружение в 1975 году, количество спутников в системе возросло с четырех до восьми.

С этого времени аппараты запускались под индексом ГУКОС - 11Ф658 и использовались в системе связи и боевого управления Ракетных войск стратегического назначения. С 1975 года в рамках системы "Корунд" функционировали средства связи начальника связи Вооруженных сил (комплекс "Ручей"), радиолинии наземного автоматизированного комплекса управления космическими средствами Министерства обороны и радиолиния мобильной правительственной связи "Сургут".

Полная группировка аппаратов "Молния-1+" состояла из восьми аппаратов на высокоэллиптических 12-часовых орбитах "Молния" с апогеем в Северном полушарии. Космические аппараты были разделены на четыре пары, в каждой из которых спутники двигались вдоль одной наземной трассы с интервалом в шесть часов друг за другом.

Молния-1 - первый советский спутник связи .

Всего было запущено 5 экспериментальных аппаратов для создания с их помощью линии дальней радиосвязи между Москвой и Владивостоком.

В дальнейшем на базе КА «Молния-1» была разработана линейка советских, а в дальнейшем - российских спутников связи: «Молния-1+ » (1967), «Молния-2 » (1971), «Молния-3 » (1974), «Молния-1Т » (1983), «Молния-3К » (2001).

С помощью этих аппаратов была решена проблема обеспечения дальней телефонно-телеграфной связи и ретрансляции передач программ Центрального Телевидения . В качестве средства связи со спутником впервые в истории использовалась система цифровой связи [ ] .

С 2006 года на смену спутникам «Молния» стали приходить более совершенные аппараты «Меридиан ».

Энциклопедичный YouTube

1 / 4

ОПАСНЫ ЛИ ГРОЗА, ГРОМ И МОЛНИИ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА? Что такое гроза?

Как вшить потайную молнию в юбку с поясом

Самые СИЛЬНЫЕ торнадо в истории человечества

Владимир Сурдин: "Второе восхождение к луне"

Субтитры

Кто-то ее боится, кто-то боготворит, а кто-то изучает, но мало людей, которые не замечают в грозе ничего особенного. Это впечатляющее и поразительное зрелище, которое мало кого оставляет равнодушным. Опасное и невероятное погодное явление, которое может расплавлять песок в стекло и сжигать деревья и здания дотла. Давайте же разберемся, что это такое. Гроза, атмосферное явление, при котором в мощных кучево-дождевых облаках и между облаками и землёй возникают сильные электрические разряды - молнии, сопровождающиеся громом. Как правило, при грозе выпадают интенсивные ливневые осадки, нередко град, и наблюдается усиление ветра, часто до шквала. По условиям развития грозы разделяются на внутримассовые и фронтальные. Внутримассовые грозы над материком возникают в результате местного прогревания воздуха от земной поверхности, что приводит к развитию в нём восходящих токов местной конвекции и к образованию мощных кучево-дождевых облаков. Поэтому внутримассовые грозы над сушей развиваются преимущественно в послеполуденные часы. Над морем грозы возникают вследствие развития конвекции в холодных воздушных массах, которые движутся в низкие широты над тёплой водной поверхностью, поэтому в данном случае некоторый максимум в суточном ходе имеет место в ночные часы. Молниевой разряд характеризуется большими токами, а его температура доходит до 300000 градусов. Дерево при ударе молнии расщепляется и даже может загореться. Расщепление дерева происходит вследствие внутреннего взрыва из-за мгновенного испарения внутренней влаги древесины. Как узнать, далеко ли от вас гроза? Поскольку скорость света огромна (300 000 км/с), то вспышку молнии мы наблюдаем мгновенно. Следовательно задержка звука будет определяться расстоянием и скоростью звука (около 340 м/с). Мы должны время в секундах от вспышки молнии до первого раската умножить на 340 - и получим расстояние в метрах до грозового фронта. Например: если после вспышки до грома прошло 5 с, то расстояние до грозового фронта равно 340 м/с х 5с = 1700 метров. Если с течением времени запаздывание звука растет, то грозовой фронт удаляется, а если запаздывание звука сокращается, а гром перестает быть раскатистым и напоминает сухой треск, то грозовой фронт приближается. Чем раскатистее гром на ровной местности - тем дальше гроза. Большая часть молний и электрических разрядов происходит между грозовыми облаками и внутри грозового облака - порядка 80%. Но мощность электрических разрядов между землей и облаками несопоставимо больше, так как намного выше разность потенциалов "между небом и землей". После накопления критического статического заряда из грозового облака стекает небольшой заряд (микро-шаровая молния) - так называемый "бегущий лидер" и движется к земле со скоростью порядка 20 м/с. По пути он образует ионизированный канал, может расщепляться и делиться - тогда молния ветвится. Как только он достигает земли или высокого предмета, имеющего статический заряд электричества, с земли в грозовое облако по проложенному ионизированному каналу происходит мгновенный многократный электрический разряд. Его мы видим как единую очень яркую "цельную" молнию, но на расстоянии мы слышим раскаты грома, так как мгновенных последовательных разрядов молнии по одному каналу производится от 10-15 до 80 и даже 100 в чрезвычайно редких случаях. Что же сопровождает грозу, какие еще явления могут произойти в природе вместе с грозой? За пять минут температура воздуха может понизиться на 5 °C или больше. Шквал образует характерный шквальный ворот с горизонтальной осью, резким падением температуры и изменением направления ветра. Смерч - это сильный маломасштабный вихрь под грозовыми облаками с приблизительно вертикальной, но часто изогнутой осью. От периферии к центру смерча наблюдается перепад давления в 100-200 гПа. Скорость ветра в смерчах может превышать 100 м/с, теоретически может доходить до скорости звука. В России смерчи возникают сравнительно редко, но приносят колоссальный ущерб. Наибольшая повторяемость смерчей приходится на юг европейской части России. Ливни В небольших грозах пятиминутный пик интенсивных осадков может превосходить 120 мм/ч, но весь остальной дождь имеет на порядок меньшую интенсивность. Средняя гроза даёт порядка 2,000 кубометров осадков, но крупная гроза может дать в десять раз больше. Большие организованные грозы, связанные с мезомасштабными конвективными системами, могут создать от 10 до 1000 миллионов кубометров осадков. Гроза относится к одним из самых опасных для человека природных явлений: по количеству зарегистрированных смертных случаев только наводнения приводят к бо́льшим людским потерям. Прямое попадание молнии для человека обычно заканчивается смертельным исходом. Ежегодно в мире от молнии погибает около 3000 человек. Хотя мы часто слышим истории о счастливом исходе для человека удара молнии, все же это, скорее, чрезвычайно редкое исключение из правил, поэтому мы настоятельно рекомендуем тщательно заботиться о своей безопасности, и избегать бессмысленного риска. Фото пострадавших с характерными отметинами. Меры предосторожности обусловлены тем, что молния бьёт в основном в более высокие предметы. Это происходит потому, что электрический разряд идёт по пути наименьшего сопротивления, то есть по более короткому пути. Поэтому необходимо четко понимать, как можно укрываться от молнии, а какие действия могут привести к опасности здоровью и жизни. Во время грозы ни в коем случае нельзя: находиться возле линий электропередачи; прятаться от дождя под деревьями (особенно под высокими или одиноко стоящими); плавать в водоёмах (так как голова пловца выступает из воды, кроме того, вода, благодаря растворённым в ней веществам, обладает хорошей электропроводностью); находиться в открытом пространстве, в «чистом поле», так как в этом случае человек значительно выступает над поверхностью; забираться на возвышенности, в том числе на крыши домов; пользоваться металлическими предметами; находиться возле окон; ездить на велосипеде и мотоцикле. Несоблюдение этих правил часто приводит к гибели людей или получению ожогов и тяжёлых травм. Методы оказания первой помощи пострадавшему от удара молнии не отличаются от помощи при ударе током. При воздействии на человека электричества (в том числе и природного) у него могут возникать обмороки и более глубокие нарушения сознания, расстройства речи, нарушения дыхания (вплоть до его остановки), судороги, тяжелый шок, а также ожоги кожных покровов. Если пострадавший находится в сознании, он сам или кто-то из оказывающих ему помощь должен сильно растереть виски, грудь, спину водкой или уксусом (особенно при предобморочном состоянии). Первая помощь при электротравме включает также обливание спины и затылка прохладной водой, продолжая их растирать. Если же человек потерял сознание и не дышит, можно делать и закрытый массаж сердца (только постарайтесь не переусердствовать в этом, поскольку приложение максимальной силы может привести к перелому ребер!). так же применить искусственное дыхание «рот в рот». Затем нужно вводить сердечные препараты. Вопреки расхожему убеждению, при оказании первой помощи при поражении молнией ни в коем случае не рекомендуется закапывать пораженных молнией или бытовым электричеством в землю - это может стоить человеку жизни. Это действие бессмысленно. Несоизмеримо лучше применить все силы для выведения человека из шока. Про грозу снять множество научных фильмов. То, как она образовывается и какие явления при этом возникают, до сих пор манит к себе ученых. Но мы вам советуем в грозу не испытывать судьбу и держаться от нее подальше. На этом всё! Если понравилось видео, подпишитесь на канал и ставьте пальцы вверх! Это значительно ускорит выход новых видео. Пока! Иииии факт в конце! Каждую секунду примерно 50 молний ударяется о поверхность Земли, поражая около шести раз в год каждый ее квадратный метр.

История

Работы по созданию спутника начались в конструкторском бюро Королева ОКБ-1 в 1961 году в кооперации с большим количеством специалистов других конструкторских бюро и институтов. Главным конструктором проектов космических систем связи «Молния-1» (1962 г.), а также последующих «Молния-2 » (1965 г.), «Корунд» (1969 г.), «Кулон» (1973 г.) был заместитель генерального директора по науке МНИИРС, Мурад Рашидович Капланов .

Первоначально ставилась задача создания с помощью «Молния-1» экспериментальной линии дальней радиосвязи между Москвой и Владивостоком . В то же время, на базе спутников связи типа «Молния-1» в будущем замышлялось создание эксплуатационной системы радиосвязи по территории Советского Союза и со странами северного полушария . Такая система в сочетании с местными радиорелейными линиями могла бы обеспечить передачу телевизионных программ Центрального телевидения во все основные районы СССР.

Первая попытка запуска была произведена с космодрома Байконур 4 июня 1964 года . Из-за аварии второй ступени ракеты-носителя «Молния » на 287-й секунде полёта спутник с заводским номером 2 был потерян. Причиной аварии был отказ системы опорожнения блока «А», который привёл к преждевременному окончанию горючего (керосин). Без топлива турбонасосный агрегат пошёл вразнос, далее автоматика сформировала команду на аварийное отключение двигательной установки.

Следующий пуск стал частично успешным - 22 августа 1964 года спутник был штатно выведен на орбиту, но обе дублирующие друг-друга параболические антенны развернулись не полностью, что исключало его использование по назначению. При анализе причин отказа было установлено, что во время испытаний изоляция кабелей идущих к антенной штанге была повреждена. По указанию конструктора изделия кабели были дополнительно обмотаны поливинилхлоридной лентой, полноценных испытаний после этой доработки не проводилось. Поливинилхлорид при низких температурах теряет эластичность. В официальной прессе Молния-1 № 1 была названа Космос-41, на орбите она просуществовала девять месяцев, за это время были испытаны все системы, кроме системы ретрансяции. Других отказов, кроме нераскрытия антенн не было.

Первый успешный запуск состоялся 23 апреля 1965 года . «Молния-1» № 3 была успешно выведена на орбиту, однако включить ретранслятор удалось только после нескольких безуспешных попыток, причиной по-видимому была окисленность контактов реле в цепях питания ретранслятора или попадание в них посторонней частицы.

Общей проблемой для первых аппаратов серии Молния-1 было быстрое падение мощности снимаемой с панелей фотоэлектрических преобразователей. Причиной было плохоизученное на тот момент влияние радиационных поясов Земли , а также термоциклирование (на каждом витке температура элементов солнечных батарей резко меняется с +120 °C на освещённой части траектории, до −180 °C в тени).

Всего было запущено 7 КА «Молния-1», 5 из которых успешно. В 1966 году, из-за большой загрузки ОКБ-1, КА «Молния-1 » были переданы филиалу № 2 ОКБ-1 (КБПМ, нынешнее ОАО ИСС) и все последующие спутники серии «Молния» уже изготовлялись на этом предприятии.

Предназначение

Спутники «Молния-1» предназначались в первую очередь для создания экспериментальной линии дальней радиосвязи между Москвой и Владивостоком. Позже усовершенствованные КА «Молния-1+ » и «Молния-2 » использовались для обеспечения телефонно -телеграфного сообщения на территории СССР, а также для передачи программ Центрального телевидения на 20 специально созданных земных станций с антеннами диаметром 12 м (система «Орбита»). Благодаря «Орбите», к началу 1968 года количество зрителей ЦТ выросло на 20 млн человек .

С «Молния-1» работают специальные наземные оконечные станции. Их назначение, помимо ретрансляции телевизионных сигналов или многоканальной телефонии, является обеспечение слежения за спутником, расчет его орбиты, передача на него команд и получение телеметрической информации о работе систем.

Кроме того, уже в 1965-1967 гг. было принято решение о создании на базе КА «Молния-1+» системы связи и боевого управления «Корунд» с бортовым ретранслятором «Бета». Система была принята на вооружение в 1975 г. Комплекс второго поколения «Молния-2» использовался в Единой Системе Спутниковой Связи (ЕССС) вместе с КА «Радуга ».

После старта КА «Молния-1» выводились на промежуточную орбиту, а затем включением двигателя последней ступени ракеты - на высокоэллиптическую 12-часовую орбиту «Молния» с апогеем около 40 000 км , который находился над Северным полушарием . Такая орбита обеспечивает длительность сеансов связи для пунктов, расположенных на территории СССР и стран в Северном полушарии, около 10 часов.

Платформа

КА «Молния-1» положил начало космической платформе КАУР-2 . На её базе впоследствии были созданы все остальные спутники семейства «Молния1»: Молния-1+ (1967), Молния-2 (1971), Молния-3 (1974), Молния-1Т (1983), Молния-3К (2001).

Платформа состояла из цилиндрического гермоотсека со служебной и ретрансляционной аппаратурой, на котором крепились шесть откидывающихся панелей солнечных батарей , двигательная установка коррекции, имеющая форму усеченного конуса, антенны, внешние радиаторы системы терморегулирования, исполнительные органы и шар-баллоны с запасами азота системы ориентации. Корпус спутника ориентировался продольной осью на Солнце, а антенны, установленные на выносной штанге, независимо наводились на Землю

ИСЗ «Молния»

«Молния» — наименование серии советских искусственных спутников Земли нескольких типов («Молния-1», «Молния-1C», «Молния-2», «Молния-3»), предназначенные для ретрансляции ТВ программ и для дальней телефонной, телеграфной и фототелеграфной радиосвязи. Искусственные спутники «Молния-1» систематически используются с 1965 года; снабжены бортовыми ретрансляторами, работающими в дециметровом диапазоне длин волн (частоты 800-1000 МГц). Спутники «Молния-2» запускались с 1971 года в соответствии с программой дальнейшего развития систем связи через искусственные спутники Земли; они снабжены бортовыми ретрансляторами, работающими в дециметровом диапазоне длин волн, спутники «Молния-3» работают в сантиметровом диапазоне длин волн. Спутники Земли «Молния-1С» и «Молния-3» запускаются с 1974 года.

Спутники «Молния» (кроме «Молния-1С») выводятся на эллиптические синхронные орбиты с большим эксцентриситетом и апогеем, расположенные над северным полушарием; высота в апогее свыше 40 тыс. км, в перигее 460-650 км, наклонение к плоскости экватора 62,8-65,5°, период обращения около 12 ч. При таких орбитах для пунктов, находящихся на территории СССР и других стран северного полушария, обеспечиваются сеансы связи длительностью до 8-10 ч в сутки. Система из трех спутников на таких орбитах поддерживает непрерывную круглосуточную связь. При запуске «Молния» вместе с последней ступенью ракеты-носителя выводится предварительно на низкую орбиту искусственного спутника Земли; включением двигателя последней ступени сообщается дополнительная скорость для выведения спутника на основную орбиту. «Молния-1» имеет длину ~4,4 м, диаметр корпуса 1,4 м, размах панелей солнечных батарей 8,6 м. Основная часть аппаратуры и оборудования размещается в герметичном корпусе. Система ориентации обеспечивает непрерывную ориентацию солнечных батарей на Солнце, а одной из остронаправленных параболических антенн — на Землю. Для регулирования положения трассы по отношению к наземным пунктам и изменения времени сеансов связи служит система коррекции орбиты, включающая «КДУ-414». Энергопитание спутника «Молния» от солнечных батарей в виде 6 плоских панелей, раскрываемых после отделения от ракеты-носителя. Система терморегулирования — активная с жидкостным контуром теплопередачи и вынесенными радиаторами-излучателями. Измерение параметров орбиты, прием передаваемых с Земли радиокоманд и передача телеметрической информации о работе бортовых систем осуществляются объединенным бортовым комплексом радиотехнических средств. Управление сеансами связи проводится автоматически (по командам сортового программно-временного логического устройства) или по командной радиолинии.

Бортовая аппаратура обеспечивает ретрансляцию телевидения с одновременной передачей звукового сопровождения или многоканальной телефонной связи с возможностью вторичного уплотнения каналов тональным телеграфом и фототелеграфом. Ретрансляция производится через параболическую остронаправленную антенну (для резервирования имеются 2 антенны). Большая выходная мощность передатчика (свыше 40 Вт) и направленность сортовых антенн позволяют использовать на наземных пунктах простые по конструкции антенны диаметром 12-15 м и наименее сложные из малошумящих приемных устройств — параметрические усилители. Первый искусственный спутник «Молния-1» запущен 23.4.1965. Пуском второго спутника «Молния-1» 14.10.1965 была начата опытная эксплуатация системы дальней двухсторонней ТВ и телефонно-телеграфной связи. Третий спутник, запущенный 25.4.1966, наряду с внутрисоюзной связью и ТВ использовался в порядке международного сотрудничества для обмена ТВ программами между СССР и Францией, включая цветные передачи по системе «СЕКАМ». На этом спутнике, помимо связной ретрансляционной аппаратуры, была установлена экспериментальная аппаратура для наблюдения Земли из космоса: первые опыты были проведены в мае 1966 года. В 1967 году было получено первое цветное ТВ изображение Земли из космоса. «Молния» запускаются ракетой-носителем «Молния».

Учитывая большую длительность сеансов связи и значительную энергоемкость аппаратуры, солнечные батареи должны быть постоянно ориентированы на Солнце. Поэтому одной из основных задач системы стало поддержание батарей в постоянном положении в пространстве, а следовательно, и корпуса, к которому они жестко прикреплены. Для этого, после того как спутник отделялся от последней ступени ракеты-носителя и возникающие при этом возмущения гасились, его продольная ось с помощью оптических датчиков и микродвигателей направлялась на Солнце, а гироскоп раскручивался до больших оборотов. На ракетах-носителях эти приборы применяются только как датчики. В простейших системах управления различных космических аппаратов, где гироскопы могут быть и силовыми элементами, и датчиками, их корпуса крепятся к основной конструкции жесткими связями. На "Молнии-1" эта традиция была нарушена - массивный гироскоп помещался внутри корпуса спутника, связанный с ним лишь слабыми пружинками с демпферами (для уменьшения колебаний). Фактически космический аппарат как бы "висел", привязанный к гироскопу. Эта "нарушенная" механика системы управления ориентацией с использованием силовых гироскопов потребовала разработки очень сложной теории. Теория была разработана Евгением Токарем. Но сложность её за счет специально подобранных свойств системы "волчок-объект", компенсировалась тем, что электронная управляющая часть системы оказалась очень простой и, как следствие, очень надежной. Дополняется эта гироскопическая система традиционными микродвигателями, работающими на сжатом азоте, с их помощью "выбираются" незначительные отклонения объекта от заданного положения за счет возмущений или временных изменений траектории или "подправляется" ориентация для проведения коррекций орбиты. Сочетание силового гироскопа и микродвигателей позволило создать очень экономичную систему ориентации с минимальными расходами рабочего тела (т.е. газа).

Динамика ИСЗ, управляемого одним электродвигателем-маховиком, и все режимы "релейного" управления были разработаны Владимиром Бранцем, Владимиром Семячкиным и Юрием Захаровым. Средний возраст динамиков-теоретиков и разработчиков аппаратуры системы управления спутником составлял 30 лет. Они на "целых" четыре года были старше и опытнее проектантов остальных систем. Инженеры, проектировавшие "Молнию-1" в начале шестидесятых, стали уважаемыми учёными, имеющими многочисленных учеников. Но ни они сами, ни их ученики теперь не решили бы подобной задачи без десятков персональных компьютеров или парка мощных машин вычислительного центра, без отработки системы на аналого-цифровых моделях! В то время никто не помышлял о таких возможностях. Гироскопический стабилизатор «Молнии-1» стимулировал во Всесоюзном научно-исследовательском институте электромеханики новое научно-техническое направление - силовую гироскопическую стабилизацию для космических аппаратов.

Как уже было сказано, орбита спутника "Молния" - высокоэллиптическая, с высотой апогея (в северном полушарии) около 40 тыс. км и перигея около 500 км. Относительно высокая мощность бортового ретранслятора в сочетании с антенной позволили разработать сравнительно простые земные станции, принимающие телевизионные сигналы, сократить стоимость всего комплекса земной аппаратуры и в короткий срок создать широко разветвленную сеть приемопередающих станций "Орбита".

Кроме ретрансляции телевизионных передач, в том числе и цветных, спутники серии "Молния" предназначались для многоканальной телефонно-телеграфной и других видов связи между Москвой и Владивостоком.