К разработке подключили НИИ Радио, там этой работой заинтересовался Николай Владимирович Талызин. Начальником лаборатории спутниковой связи был назначен Николай Иванович Калашников. С 1959 года к работе над системами спутника в НИИР подключился Лев Яковлевич Кантор, ставший затем одним из ведущих разработчиков советской космической связи. Активно участвовал в разработке и НИИ-380 (Всесоюзный НИИ телевидения), руководимый Игорем Александровичем Росселевичем.
Первоначальный диапазон частот, выбранный для системы спутникового телевидения, находился в полосе 800 – 1000 МГц. Из присланных документов Королёв с Келдышем выяснили, что в период 1970-72 гг осуществлялся перевод системы на частоты 4 и 6 ГГц, для соответствия тогдашним требованиям международного Регламента радиосвязи. Эта работа была дорогостоящей и потребовала модернизации всей только что построенной системы.
При этом дороговизна принимающей станции системы «Орбита» делала невыгодной её размещение в населённых пунктах с количеством жителей менее 100-200 тысяч человек, поэтому с 1976 г «той» истории был осуществлён переход на более дешёвую и совершенную систему «Экран», в которой сигнал на спутник транслировался на частоте 6 ГГц передатчиком мощностью 5 кВт, а со спутника на Землю переизлучался на частотах 714 и 754 МГц при мощности передатчика 300 Вт (источник http://altegrosky.ru/data/file/VSAT/historia_ros_system_sput_sviazi.pdf в других источниках указывается мощность 200 Вт), с использованием частотной модуляции. Такая система требовала большей мощности передатчика на спутнике, но позволяла принимать сигнал не на дорогостоящую антенну-«тарелку», а на обычную телевизионную антенну типа «волновой канал» (Типовая советская телевизионная антенна, раньше стояла на любой крыше.). По сути, система «Экран» была первой в мире системой непосредственного телевизионного вещания, позволявшей принимать сигнал прямо со спутника на устройство, установленное у конечного потребителя.
– Ну, и зачем мы будем сначала делать систему на 800-1000 Мегагерц, потом переделывать на 4-6 Гигагерц, потом делать ещё одну? – спросил Королёв. – Надо делать систему сразу на 714-754 Мегагерца, с частотной модуляцией.
– А осилим потребную мощность передатчика? – спросил Мстислав Всеволодович. – Ведь на «Молнии» предполагалось ставить три 40-ваттных передатчика и два резервных по 20 ватт. (источник https://geektimes.ru/post/260316/)
– На солнечных батареях можно получить до полутора киловатт мощности, разница уходит в потери. Можем не уложиться, – признал Сергей Павлович. – Значит, будем делать спутник с более мощной энергетикой.
– С какой?
– В дополнение к солнечным батареям поставим генератор, и Стирлинг с солнечным подогревом рабочего тела. Заодно получим дополнительный гиростабилизирующий момент, сможем вращать спутник вокруг генератора с помощью силовых гироскопов. Солнечные батареи закроем кварцевым стеклом, это позволит продлить их ресурс.
Так и сделали. Ещё одним усовершенствованием, предложенным уже в ОКБ-10 у Решетнёва, куда передали спутник для серийного производства, стала замена параболической передающей антенны на четырёхспиральную, обладавшую заметно лучшей энергетикой. Более надёжная полупроводниковая элементная база позволила сделать спутник немного легче и разместить в нём три основных и два запасных передатчика требуемой мощности. За счёт этих изменений и дополнений получилось сделать спутник со сроком службы 3-4 года (Этот показатель в реальной истории был достигнут на спутниках «Молния-1+» http://statehistory.ru/3899/Istoriya-sozdaniya-sovetskogo-sputnikovogo-televeshchaniya/)
Забросить спутник на геостационарную орбиту на тот момент было ещё нечем. Просчитав как следует возможности ракеты «Р-7», академик Келдыш подтвердил информацию из статьи в ноутбуке – «семёрка», дооборудованная третьей и четвёртой ступенями могла вывести 1600 килограммов на высокоэллиптическую орбиту, с высотой апоцентра 40000 километров, перицентра – 500 километров, наклонением 62,8 градуса и периодом 12 часов.
4-ю ступень – блок «Л» – тщательно отрабатывали, сначала на стендах, а затем – пусками на боевых Р-9 во время её испытаний. Его конструкцию слегка изменили – бак окислителя, первоначально тороидальный, сделали чечевицеобразной формы, чтобы уменьшить площадь поверхности и тепловой нагрев жидкого кислорода. В таком виде он полностью подходил заодно и в качестве третьей ступени разрабатываемой «глобальной ракеты» ГР-1. (http://militaryrussia.ru/blog/topic-798.html)
Основные изменения были в конструкции принимающих станций системы «Орбита». Вместо двухэтажного здания с 12-метровой тарелкой на крыше теперь их аппаратура, сделанная на полупроводниковой элементной базе, помещалась в 6-метровом стандартном контейнере. Во втором таком же контейнере разместили дизель-генератор, в третьем – рабочие места двух операторов. Тарелку заменили антенной типа «волновой канал», но не с 4-мя, как у обычной бытовой антенны, а с 16 или 32-мя полотнами. Такая приёмная станция обходилась намного дешевле.
(Антенна, аналогичная приёмной станции системы «Экран». С октября 1976 по 1987 г было развёрнуто около 4500 принимающих станций системы «Экран». Сравните с 20 станциями системы «Орбита» с 1965 по 1967 г. http://altegrosky.ru/data/file/VSAT/historia_ros_system_sput_sviazi.pdf)
Контейнерное размещение также позволяло сделать передвижную приёмную станцию, а включение в состав комплекса ещё двух машин с передатчиком и электростанцией для него превращало систему в приёмно-передающую. (АИ) Основной проблемой был большой диаметр зеркала передающей антенны – 12 метров. Антенну сделали складной, но она всё равно была громоздкая.
23 апреля ракету-носитель, получившую, как и спутник, название «Молния», вывезли на старт. В МИКе готовилась ещё одна, запасная ракета, со спутником-дублёром. Первый пуск, 25 апреля, оказался неудачным. Несмотря на все тщательные проверки, не запустился двигатель 4-й ступени. Для выхода на эллиптическую орбиту он должен был запускаться через полчаса после старта, когда спутник с пристыкованным разгонным блоком находился над южным полушарием Земли. До этого обычно во всех стартах запуск двигателей всех ступеней производился без пауз, один за другим.
Как только стало ясно, что двигатель не запустился, Королёв приказал ещё раз воспроизвести на Земле последовательность пусковых операций блока «Л», обеспечив его охлаждение жидким азотом до той же температуры, до которой он успевает остыть за полчаса на орбите. Наиболее вероятную причину отказа вскоре установили и устранили. 28 апреля решено было вывозить на старт вторую ракету с запасным спутником.
Второй пуск официально назначили на 3-е мая, специально, чтобы не искушать чиновников возможностью «запуска к Первомаю». Но ракета и спутник были тщательно проверены уже к вечеру 29 апреля, а надёжность техники того времени десятками случаев намекала, что, если всё готово – лучше пускать сразу, потому что через 4 дня что-нибудь может отказать просто так, «от скуки долгого ожидания».
Рано утром 30-го Главный конструктор приказал начать заправку. К полудню ракета была заправлена и ещё раз проверена. Долго держать её «под кислородом» было нельзя. Сергей Павлович согласовал запуск с председателем Государственной комиссии.
В 15.00 вздрогнула земля, старт закрыло огненное облако, из него, опираясь на колонну белого пламени, сначала медленно, потом всё быстрее и быстрее поднялась в небо ракета. На этот раз все системы отработали штатно, двигатель четвёртой ступени запустился вовремя, унося «Молнию-1» на головокружительную высоту.
(В реальной истории разработка спутника началась только в 1961-м году, 4 июня 1964 года первая «Молния» не долетела до орбиты из-за аварии ракеты-носителя. 22 августа 1964 года второй аппарат был успешно выведен на близкую к расчетной орбиту, но из-за промёрзшей изоляции не раскрылись до конца антенны. 23 апреля 1965 года третья «Молния» была успешно запущена и оказалась полностью работоспособной. https://geektimes.ru/post/260316/ В 1965-1967 гг. в рекордно короткие сроки в восточных районах нашей страны было одновременно сооружено и введено в действие 20 земных станций «Орбита» и новая центральная передающая станция «Резерв». К 7-му ноября 1967 года система «Орбита» была введена в эксплуатацию http://altegrosky.ru/data/file/VSAT/historia_ros_system_sput_sviazi.pdf)
