Исследовательские станции серии АУОС

    Спутники типа "Космос-261" стали основой для создания серии унифицированных исследовательских спутников серии "Интеркосмос", с помощью которых проводятся фундаментальные исследования в области космической физики. Эти спутники условно делят на три группы: солнечную, ионосферную и магнитосферную.

    Спутники солнечной группы запускались с космодрома "Капустин Яр" с октября 1969 года ("Интеркосмос-1") до июля 1976 года ("Интеркосмос-16"). Три четверти ионосферных и магнитосферных спутников были выведены на околоземные орбиты с космодрома "Плесецк".

    Первый такой запуск ("Интеркосмос-8") был осуществлен в декабре 1979 года. В отличие от своих предшественников, запускавшихся с "Капустина Яра", новый исследователь околоземного космического пространства имел наклонение плоскости орбиты 71^o. Новая орбита позволила ученым проводить исследования ионосферы в приполярных областях, представляющих наибольший интерес.

    "Интеркосмос-8" продолжил комплексное исследование параметров ионосферы, начатые на "Интеркосмосе-2". С помощью этих двух спутников были получены новые сведения о глобальных процессах, происходящих в ионосферной плазме.

    Для проведения наблюдений за ионосферой были разработаны унифицированные космические аппараты ДС-У1-ИК с химическими источниками питания. С помощью солнечных датчиков и трехкомпонентного магнитометра определялась ориентация научных приборов в пространстве. Отсутствие солнечных батарей позволило повысить качество измерений параметров ионосферы, но ограничило время проведения эксперимента. Запуски спутников серии ДС-У1-ИК проводились с помощью ракеты-носителя "Космос-2".

    Запуском в октябре 1973 года спутника "Интеркосмос-10" было начато использование второго поколения унифицированных исследовательских спутников ДС-У2-ИК, разработанных в рамках программы "Интеркосмос". Для их запусков использовалась более мощная ракета "Космос-3М", что позволило с одной стороны увеличить массу научной аппаратуры, а с другой - проводить исследования с приполярных орбит, наклонением 74^o и 83^o и в более широком диапазоне высот. Всего с космодрома "Плесецк" было запущено четыре таких спутника ("Интеркосмос-10, -12, -13, -14").

    С июня 1976 года международные эксперименты в космосе проводятся на космических аппаратах нового поколения — автоматических универсальных орбитальных станциях с постоянной ориентацией относительно Земли (АУОС-З). На этих исследовательских спутниках размещается в 3 — 4 раза больше научной аппаратуры по сравнению со спутниками предыдущих поколений и в 3 раза увеличено время активной работы на орбите.

    Общая масса спутников АУОС-З по сравнению с космическими аппаратами второго поколения увеличилась более чем в два раза. Для выведения на орбиту этих станций использовались ракеты-носители "Космос-3М" и "Циклон-3".

    Каждый из запущенных спутников серии "Интеркосмос" уникален по составу научной аппаратуры. Фактически, АУОС-З является орбитальной платформой с набором служебных систем, на которую в зависимости от задач конкретного космического эксперимента устанавливается соответствующая научная аппаратура.

    В ходе первого полета первой станции серии АУОС-З ("Интеркосмос-15") прошли успешные испытания систем и агрегатов третьего поколения унифицированных исследовательских спутников, а также широко используемая в настоящее время Единая телеметрическая система, предназначенная для приема информации со спутников серии "Интеркосмос" на территории стран - участниц программы.

    Ионосферную группу спутников серии АУОС-З составили космические аппараты "Интеркосмос-8, -12, -14, -19" и "Космос-1809", в комплект научной аппаратуры которых входили приборы для комплексного изучения физических характеристик верхней атмосферы и ионосферы, электромагнитных связей ионо- и магнитосфер с атмосферой Земли, радиоизлучения Солнца, а также интенсивности потоков микрометеоритов.

    Магнитосферная группа спутников ("Интеркосмос-10, -13, -17, -18, -24, -25" и "Космос-900") проводила комплексное исследование магнитосферы, радиационной обстановки в околоземном пространстве и радиационных поясов Земли, электромагнитных низкочастотных излучений, ионосферно-магнитосферных взаимодействий и космических лучей. Значительный объем исследований проведен методами активного воздействия на окружающую спутник среду электромагнитным низкочастотным излучением.

    На космических аппаратах "Интеркосмос-20 и -21" прошли практическую отработку методики и технические средства для дистанционного изучения Мирового океана и атмосферы Земли, а также система сбора и передачи информации с морских буев и наземных платформ, расположенных в различных районах земного шара. Программа работы спутников была увязана с прямыми измерениями, проводимыми научно-исследовательскими судами в различных районах Мирового океана.

    Выведенный 2 марта 1994 года на орбиту спутник "КОРОНАС-И", разработка которого велась в рамках программы "Интеркосмос", открыл четвертое поколение унифицированных исследовательских спутников - АУОС-СМ. Эта новая серия автоматизированных универсальных орбитальных станций с ориентацией на Солнце предназначены для комплексного изучения физических процессов, протекающих на поверхности и в атмосфере Солнца, а также для проведения исследований недр Солнца методами гелиосейсмологии. Эти солнечные обсерватории в 10 раз тяжелее первых "Интеркосмосов".

    В подготовке научной программы комплексного международного эксперимента "КОРОНАС-И" (Комплексные ОРбитальные Околоземные Наблюдения Активности Солнца - ИЗМИРАН), разработке и изготовлению бортовых приборов и наземных средств принимали участие организации, ученые и специалисты Болгарии, Германии, Польши, России, Украины, Чехии и Словакии. В последствии к участию в реализации научной программы "КОРОНАС-И", как результат расширения международных связей, в том числе научных, присоединились организации, ученые и специалисты таких стран, как Англия, Бразилия, США, Франция Япония и другие страны.

    Перед солнечной физикой в настоящее время стоят две фундаментальные задачи. Первая из них связана с внутренним строением Солнца. Проводившиеся долгие годы эксперименты Дэвиса по изучению внутреннего строения Солнца с помощью регистрации солнечных нейтрино показали, что существующие научные теории дают неправильную картину внутреннего строения звезд и, в частности, Солнца. Необходим новый независимый способ исследования солнечных недр. Им стал метод гелиосейсмологии, позволяющий по спектру собственных колебаний определять профиль температуры внутри Солнца, скорость вращения, а также получать информацию о магнитных полях и неоднородностях.

    Вторая фундаментальная задача проекта "КОРОНАС" — исследование солнечной активности, ее механизмов и воздействия на околоземное пространство. В настоящее время перед человечеством встает все больше экологических проблем, связанных с технической деятельностью человека. Но при изучении этих проблем и мер борьбы с ними довольно часто забывают о том, что Земля, ее атмосфера, ионосфера и магнитосфера не являются замкнутой системой и подвержены внешнему влиянию, прежде всего Солнца. Например, проблему озонной дыры надо изучать только с учетом воздействия активности Солнца на озоновый слой.

    Поэтому, основными научными задачами спутника "КОРОНАС-И" являются выяснение механизмов переноса и накопления энергии в верхней атмосфере Солнца, определение спектрометрическими методами параметров вспышечной плазмы на различных этапах ее развития, наблюдение в различных диапазонах спектров (включая радиодиапазон) выбросов плазмы во время мощных солнечных вспышек, а также детальное изучение механизмов ускорения энергичных частиц во время вспышек. На основе комплексного изучения солнечной вспышки должны быть определены механизм выделения энергии и его местонахождение в активной области.

    Изучать Солнце только наземными средствами невозможно, т.к. информация, получаемая в оптическом диапазоне недостаточна для того, чтобы представить полную картину физических процессов. Кроме того, колебания атмосферы Земли имеют ту же частоту, что и поверхность Солнца. С целью всестороннего и систематического изучения Солнца комплекс бортовой аппаратуры спутника "КОРОНАС-И" составлен таким образом, чтобы охватить как можно более широкий диапазон электромагнитного спектра.

    В состав комплекса научной аппаратуры космического аппарата "КОРОНАС-И" входят комплект аппаратуры для регистрации рентгеновского и гамма излучения Солнца. В их числе солнечный рентгеновский телескоп-коронограф ТЕРЕК, позволяющий получать изображение Солнца в мягком рентгеновском и видимом диапазонах длин волн, аппаратура ГЕЛИКОН для комплексного изучения вспышечной активности Солнца в рентгеновских и гамма-лучах с высоким временным и энергетическим разрешением, рентгеновский спектрометр ИРИС, позволяющий изучить рентгеновских предвестников вспышки в мягком энергетическом диапазоне и временной структуры жесткого рентгеновского излучения в импульсной фазе вспышки, рентгеновский спектрополяриметр РЕС-К, для изучения солнечной короны, аппаратура ДИОГЕНЕСС для комплексной диагностики процессов выделения и рассеивания энергии в солнечных вспышках и определения основных параметров плазмы вспышек. С помощью амплитудно-временной анализатор спектра АВС исследуют характеристики потоков жесткого рентгеновского и гамма-излучения от солнечных вспышек.

    Комплект аппаратуры для регистрации ультрафиолетового излучения Солнца состоит из ультрафиолетового радиометра, который осуществляет измерение интенсивности излучения Солнца в далекой ультрафиолетовой области, и вакуумного ультрафиолетового спектрометра, измеряющий спектральную характеристику ионизированной области излучения Солнца.

    С помощью солнечного фотометра ДИФОС проводят исследования глобальных колебаний интенсивности солнечного излучения с высокой точностью для решения задач гелиосейсмологии. Солнечный радиоспектрометр СОРС исследует механизмы генерации солнечного радиоизлучения в диапазоне частот 30 КГц - 20 МГц. Спектрометр космических лучей СКЛ изучает всплески космических лучей и обусловленных ими явлений, а трехкомпонентный магнитометр ИМАП-5 регистрирует магнитное поле Земли в широком динамическом диапазоне.

    Информацию с борта орбитальной солнечной обсерватории принимают в приемных пунктах: Нойштрелиц (Германия), Таруса (Институт космических исследований АН России), Троицк (ИЗМИРАН, Россия) и Медвежьи озера (ОКБ МЭИ, Россия). Команды для прибора ДИОГЕНЕСС передаются со станции Панска Вес (Чехия).

    В состав унифицированного обеспечивающего бортового комплекса входят командно-программно-траекторная радиолиния, система электроснабжения (солнечные и химические батареи), экспериментальная солнечная энергоустановка, система обеспечения теплового режима, система ориентации и стабилизации КА в полете, штанги для размещения антенн и научной аппаратуры. Спутники серии АУОС-СМ выводятся с помощью ракеты-носителя "Циклон-3" на околокруговые орбиты высотой 500 км и наклонением 82.5^o или 73.6^o.

    Унифицированные спутники ДС-У2 и АУОС-З использовались также для проведения совместного советско-французского проекта "Аркад", целью которого являлось исследование физических процессов в магнитосфере и верхней атмосфере, в частности, процесса вторжения частиц высоких энергий в атмосферу Земли в области высоких широт. Оптические явления, возникающие в результате такого вторжения, широко известны как полярные сияния. В рамках этого проекта с космодрома "Плесецк" были запущены спутники "Ореол-1, -2 и -3".

    В августе 1981 года с космодрома "Плесецк" на околоземную орбиту был выведен спутник "Интеркосмос-Болгария-1300", который стал 22-м спутником программы "Интеркосмос". Этот спутник был создан на базе метеорологического спутника "Метеор-2" для исследования физических процессов, происходящих в ионосфере и магнитосфере Земли, а также для изучения солнечно-земных связей. Научную аппаратуру для спутника создали болгарские ученые и специалисты при содействии советских коллег по проекту "Болгария-1300". Проект получил свое название в честь 1300-летия болгарской государственности, отмечавшейся в 1981 году.

    Второй болгарский комплекс научных приборов по этому проекту был установлен на экспериментальном спутнике "Метеор-Природа" ("Метеор" №31), который готовился на космодроме "Плесецк", а выведен на солнечно-синхронную орбиту с космодрома "Байконур".

    Новая страница в истории космодрома была открыта 3 августа 1995 года, когда в рамках международного проекта был запущен новый исследовательский спутник - "Интербол-1" ("Прогноз-М2"). До этого запуски спутников серии "Прогноз" проводились с космодрома "Байконур". Вместе с КА "Интербол-1" на сильно вытянутую эллиптическую орбиту выведен чешский субспутник "Магион-4".

    В проекте "Интербол" был реализован новый подход к изучению процессов в магнитосфере Земли и межпланетной среде. Он предусматривает исследование процессов переноса энергии солнечного ветра и последующей ее рассеивания в авроральных областях магнито- и ионосферы. Измерения параметров потоков заряженных частиц, плазмы и электромагнитных полей планируется проводить одновременно комплексом научной аппаратуры, размещаемой на двух парах спутниках. Первую пару составили запущенные 3 августа 1995 года хвостовой зонд "Интербол-1" с субспутником "Магион-4". Вторую пару должны составить авроральный зонд на базе спутника "Прогноз-М2" и чешский субспутник серии "Магион", запуск которых запланирован на 1996 год.

    Космический аппарат "Интербол-1" стал не просто первым спутником, запуск которого был перенесен с "Байконура" в "Плесецк". В этот день была продемонстрирована возможность проведения межпланетных запусков с космодрома "Плесецк" — для того, чтобы космический аппарат "Интербол-1" был подхвачен гравитационным полем Луны, ему достаточно было сообщить небольшую дополнительную скорость. Примечательно, что в этом пуске использовалась ракета-носитель "Молния-М", разработка которой началась в 1959 году специально для запусков межпланетных станций к Венере и Марсу.

Вернуться в Библиотеку в раздел "Космические программы"

Желаете знать больше?

Пользовательского поиска