Спутники
серии ДС-У3 ИК
"Интеркосмос-1, -4, -7, -11, -16"
 
а также  серии ДС-У3 С
"Космос-166, -230"
 
«Интеркосмос-1»
 
СООБЩЕНИЕ ТАСС
    
СПУТНИК ДРУЖБЫ
 
В соответствии с программой сотрудничества социалистических стран в области исследования и использования космического пространства в мирных целях 14 октября 1969 года в Советском Союзе произведен запуск искусственного спутника Земли «Интеркосмос-1».
 
Спутник «Интеркосмос-1» предназначен для исследования ультрафиолетового и рентгеновского излучений Солнца и влияния этих излучений на структуру верхней атмосферы Земли.
 
Подготовка КА
«Интеркосмос-1»
в МИКе (на пл. 20
или 105?)
Капьярского
полигона
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Макет спутника "Интеркосмос-1"
в мемориальном
музее
космонавтикм
в Москве.
 
Спутник «Интеркосмос-1» выведен на орбиту с параметрами:
— минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) — 260 километров;
— максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) — 640 километров;
— начальный период обращения—93,3 минуты;
— наклонение орбиты — 48,4 градуса.
 
На борту спутника установлена научная аппаратура:
— Лайман-альфа фотометр и специальный передатчик непрерывного действия для оперативной передачи результатов научных измерений разработки и изготовления Германской Демократической Республики;
— рентгеновский спектрогелиограф и рентгеновский поляриметр разработки и изготовления Советского Союза;
— рентгеновский фотометр и оптический фотометр разработки и изготовления Чехословацкой Социалистической Республики.
 
При подготовке спутника к запуску специалисты этих стран также принимали участие в монтаже и испытаниях соответствующей научной аппаратуры на спутнике.
 
Одновременно с измерениями на спутнике «Интеркосмос-1» обсерватории Народной Республики Болгарии, Венгерской Народной Республики, Германской Демократической Республики, Польской Народной Республики, Социалистической Республики Румынии, Советского Союза и Чехословацкой Социалистической Республики проводят радиоастрономические, ионосферные и оптические наблюдения по согласованной программе. Для управления полетом спутника работает оперативная группа из специалистов ГДР, СССР и ЧССР.
 
Установленная на спутнике научная аппаратура работает нормально. Научные организации стран—участниц совместного эксперимента ведут обработку поступающей информации.
 
При запуске спутника «Интеркосмос-1» присутствовали руководители национальных координационных органов по сотрудничеству в области исследования космоса Народной Республики Болгарии, Венгерской Народной Республики, Германской Демократической Республики, Польской Народной Республики, Социалистической Республики Румынии, Союза Советских Социалистических Республик, Чехословацкой Социалистической Республики.
 
«Интеркосмос-1»: Солнечный дозор
 
Степь вспыхнула. И взревела. Казалось, прямо перед нами в клубах огня и дыма бьется обожженное чудище и ревет от невыносимой боли. Но вот, словно убегая от пожара, оно метнулось вверх и сразу обернулось стройной ракетой, тянущей в небо огненную нить траектории...
 
Так на одном из космодромов Советского Союза 14 октября 1969 года открылась еще одна страница космической летописи. На наблюдательном пункте космодрома сегодня смешение языков. Здесь руководители координационных органов социалистических стран по международному сотрудничеству в области исследования космического пространства, которые возглавляют национальные делегации. Это председатель советского «Интеркосмоса» академик Б. Петров, академик Л. Крыстанов из Болгарии, доктор Ф. Гильберт из ГДР, чехословацкий академик Я. Кожешник, член-корреспондент Венгерской академии наук А. Конья, румынский профессор А. Спэтару, член-корреспондент Польской академии наук С. Пиотровски. Рядом с ними ученые, инженеры, конструкторы. Запрокинув головы, все, словно завороженные, смотрят, как превращается в огненную точку ракета, несущая спутник «Интеркосмос-1 ».
 
— Отделилась первая ступень,—раздается из репродукторов линии громкой связи.
— Отделилась вторая.
— Спутник вышел на орбиту...
 
Напряжение спало. Все обнимаются. Поздравляют, целуют друг друга. «Это только начало»,— говорит кто-то рядом.
Для нас, стоящих на Земле, Солнце уже садится, постепенно краснея. А для спутника оно вновь открылось во всем своем сияющем великолепии. Сейчас там, наверху, крохотные сопла двигателей системы ориентации, каждое из которых легко умещается на ладони, начинают разворачивать спутник, чтобы приборы и панели солнечных батарей смотрели точно на светило. Всего панелей восемь. Если взглянуть на спутник со стороны Солнца, он похож на экзотический цветок с прямоугольными фиолетовыми лепестками, которые окружают сердцевину, заполненную датчиками научной аппаратуры. Словно подсолнух, «Интеркосмос-1» все время поворачивается вслед за Солнцем. Наше светило — главный объект исследований этого спутника.
 
Научный руководитель всего эксперимента, советский ученый профессор Сергей Леонидович Мандельштам накануне старта, беседуя с журналистами, высказал очень верное замечание о характере современной науки. Наука давно перестала быть делом ученых-одиночек. Но даже и для больших коллективов некоторые проблемы сложны, нужны усилия многих стран. Одна из самых главных таких проблем—изучение солнечно-земных связей. Хотя нас отделяют от Солнца сто пятьдесят миллионов километров, но вся жизнь на нашей планете так или иначе связана с Солнцем. От него, например, непосредственно зависят погода и климат. Само слово «климат» обязано своим происхождением древнегреческому слову «клима»—наклон. Климат в том или ином широтном поясе связан с углом, под которым падают на Землю солнечные лучи.
Но вот что интересно: количество тепла и света, посылаемое на Землю нашим светилом на протяжении многих сотен миллионов лет, как установлено, остается практически неизменным, а климат менялся. Были эпохи обледенения. В последнее время, наоборот, наблюдается отступление ледников и потепление зим в средних широтах. В чем дело? Может быть, что-то меняется в поведении Солнца?
 
Да, нам теперь известно, что меняются потоки рентгеновских и ультрафиолетовых лучей и заряженных частиц, приходящих к Земле от Солнца. Они зависят от активности процессов, протекающих в поверхностных слоях Солнца. Эта активность меняется с определенной цикличностью. Как гребни гигантских космических волн, примерно через одиннадцать лет на нас накатываются максимумы солнечной активности, потом они сменяются волновой впадиной, и следом идет новый гребень. Помимо этих широко известных «одиннадцатилетних волн» солнечной активности, есть и другие, в частности, столетние. Набегая друг на друга, они создают общую картину смены максимумов и минимумов солнечной активности.
 
Для нас эта картина интересна не сама по себе, а потому, что с такой же периодичностью на Земле меняются многие явления, вплоть до частоты некоторых заболеваний. Поэтому изучать Солнце как «переменную звезду» жизненно важно для всего человечества. Но атмосфера, такая прозрачная на вид, пропускает далеко не все излучения. Чтобы увидеть картину в чистом виде, нужно поднять приборы вверх, в открытый всем излучениям космос. Для этого и предназначен спутник «Интеркосмос-1».
Порывистый космодромный ветер развевает на высоких флагштоках государственные флаги Народной Республики Болгарии, Венгерской Народной Республики, Германской Демократической Республики, Польской Народной Республики, Социалистической Республики Румынии, Советского Союза, Чехословацкой Социалистической Республики. Эти страны принимают активное участие в комплексном эксперименте.
 
Ракета, умчавшая вверх спутник,—лишь сверкающий алмаз в кольце эксперимента, наиболее яркая часть грандиозной работы. Сейчас в небо устремлены взоры солнечных телескопов Чехословацкой обсерватории в Ондржейове, обсерваторий НРБ, ВНР, ГДР, ПНР, СРР, Крымской и Ташкентской астрофизических обсерваторий. Ионосферные станции социалистических стран внимательно следят за состоянием электрической оболочки нашей планеты. Радиотелескопы ловят изменения в радиоизлучении Солнца. Используется весь арсенал современной науки, чтобы следить за Солнцем и за «отголосками» солнечных явлений на нашей планете.
 
Это не первый опыт широкой кооперации социалистических стран в космическом эксперименте. 20 декабря 1968 года в нашей стране был запущен спутник «Космос-261». С помощью этого спутника и наблюдений наземных геофизических обсерваторий ряда социалистических стран проводилось исследование верхней атмосферы Земли и природы полярных сияний. На этот раз кооперация охватила и сам спутник. В нем на равных правах разместились приборы, разработанные учеными Германской Демократической Республики, Советского Союза и Чехословацкой Социалистической Республики.
 
Накануне в одном из залов монтажно-испытательного корпуса, где спутник проходил последнюю проверку перед отправкой на стартовую позицию, перед гостями из социалистических стран выступали его создатели. На доске, где остался только один угол, свободный от схем и плакатов, научный руководитель эксперимента профессор С. Л. Мандельштам рисует мелом круг.
 
— Это видимый всем нам диск Солнца, — говорит ученый. Затем нарисованный круг окружают две волнистые линии—появилась хромосфера, простирающаяся на 10—15 тысяч километров над поверхностью Солнца. Дальше, примерно до ста тысяч километров, идет солнечная корона. Миллионные температуры плазмы, царствующие здесь, рождают рентгеновское излучение Солнца. Хромосфера в основном состоит из водорода с температурой 10—15 тысяч градусов. Главная линия излучения водорода, так называемая Лайман-альфа, не воспринимается человеческим глазом. Она интересна тем, что излучение на этой длине волны очень глубоко проникает в земную атмосферу и превращает нейтральные атомы земной атмосферы в электрически заряженные. Это сильно сказывается на условиях распространения радиоволн.
 
В нынешнем космическом эксперименте участвует Институт солнечно-земной физики имени Генриха Герца Академии наук ГДР. Научный сотрудник этого института доктор Ганс Иоахим Фишер рассказывает нам об их вкладе в общее дело. На борту спутника стоит Лайман-альфа — фотометр, регистрирующий интенсивность ультрафиолетового излучения.
 
Кроме того, немецкие инженеры разработали свой передатчик, который позволяет непосредственно передавать на Землю результаты научных наблюдений, когда спутник пролетает в зоне радиовидимости приемной станции.
 
Два канала этого передатчика отданы чехословацкой аппаратуре, измеряющей рентгеновское излучение светила, резко увеличивающееся во время солнечных вспышек. Чехословацкий астрономический институт добился больших успехов в исследовании солнечных вспышек, и сейчас здесь, на космодроме, молодой чехословацкий ученый доктор Борис Вальничек объясняет своим коллегам, что согласованные наблюдения вспышек с Земли и с борта спутника будут иметь большое значение.
Сейчас существует, наверное, около десятка теорий, объясняющих, почему вдруг внезапно отдельные участки солнечной поверхности резко вспыхивают. Если теорий много, как правило, это означает, что они плохо отображают действительность. А знать точно, что происходит, весьма существенно. Это дало бы нам возможность точно прогнозировать появление вспышек, их опасность. Дело в том, что во время некоторых вспышек — этих гигантских солнечных взрывов — рождаются потоки частиц, представляющих серьезную опасность для космонавтов.
 
На борту «Интеркосмоса-1» стоит специальный рентгеновский спектрогелиограф, разработанный учеными Физического института им. П. Н. Лебедева Академии наук СССР. Особая система ориентации на Солнце три раза в течение каждого витка качает ось спутника относительно Солнца и позволяет узким щелевым «глазам» прибора как бы обежать постепенно все светило. По его данным можно точно определить, в каком месте произошла вспышка. Другой советский прибор — рентгеновский поляриметр — поможет найти ответ на вопрос: чем рождено было рентгеновское излучение вспышки. А совместный анализ всех результатов эксперимента, может быть, в конце концов позволит понять механизм их образования.
 
Так, сплетаясь из многих нитей рассказов ученых, перед нами рождалась орбита дружбы, по которой мчится сейчас интернациональный спутник. На пункт управления полетом начинают поступать первые данные о работе бортовых систем, научной аппаратуры. Отлично... Отлично...
 
Вот кривая телеметрии показывает, как начал работать оптический фотометр, созданный чехословацкими учеными. В косых лучах заходящего и восходящего Солнца можно хорошо исследовать высоты от 60 до 120 километров, определить плотность атмосферы, ее запыленность. Этот прибор может заменить запуск сотен ракет, изучающих верхнюю атмосферу. И очень здорово, что он работает, что трудовая жизнь спутника началась!
 
Б. КОНОВАЛОВ, спец. корр. «Известий».
 
Доктор Г. Фишер демонстрирует аппаратуру,
которой предстоит работать в космосе.
    
Чехословацкий ученый Б. Вальничек проверяет
установку приборов на спутнике.
 
 
СПУТНИК «ИНТЕРКОСМОС-1» И ЕГО НАУЧНАЯ ПРОГРАММА
 
(Сотрудничество ученых социалистических стран в исследованиях космоса)
Л. А. ВЕДЕШИН, М. Г. КРОШКИН
 
В соответствии с программой сотрудничества социалистических стран в области исследования и использования космического пространства в мирных целях 14 октября в Советском Союзе был произведен запуск искусственного спутника Земли «Интеркосмос-1».
 
Международное сотрудничество в космических исследованиях началось практически с запуска Советским Союзом в 1957 г. первого искусственного спутника Земли. Достаточно вспомнить, что он был запущен по программе МГГ и что в наблюдении его движения и приеме его радиосигналов участвовали станции многих государств. Это сотрудничество продолжало развиваться. Социалистическими странами была организована специальная система «Интеробс», объединившая станции оптического наблюдения спутников. СССР и другие социалистические страны принимали активное участие в деятельности Комитета ООН по использованию космического пространства в мирных целях, КОСПАРа и других международных организаций, связанных с проведением космических исследований.
 
 
 
 
 
 
 
 
В апреле 1967 г. в Москве эксперты  представители социалистических стран составили широкую научную программу совместных работ по изучению космического пространства, охватывавшую космическую физику, космическую метеорологию, космическую связь, космическую биологию и медицину. Программа по физике включала 19 тем, в числе которых было изучение коротковолнового  ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца. В разработке этой темы приняли участие ученые и специалисты ГДР, СССР и ЧССР.
 
Ультрафиолетовое и рентгеновское излучение составляет сравнительно небольшой процент в общем потоке излучения Солнца. Эта компонента весьма изменчива во времени и оказывает сильное влияние на верхнюю атмосферу Земли, вызывая ионизацию и диссоциацию молекул атмосферы, являясь важным элементом комплекса фотохимических реакций, управляющих процессами в верхней атмосфере, в том числе процессами, приводящими к образованию ионосферы.
 
Ионосфера и ее поведение играют исключительно большую роль в радиосвязи. Коротковолновое излучение Солнца в сильной степени управляет ионным и нейтральным составом и вариациями температуры и плотности верхней атмосферы Земли. Не исключено, что это в свою очередь может воздействовать на баланс притока тепла к нижним слоям атмосферы и потока уходящего теплового излучения Земли. Если это так, то, по-видимому, спектральный состав и вариации коротковолнового солнечного излучения должны оказывать существенное влияние на метеорологические или климатологические явления я процессы, протекающие в нижней атмосфере.
 
Правда, эти эффекты предположительны  Солнце только «подозревается» в активном вмешательстве в дела нижней атмосферы, поскольку в интегральном смысле поток его излучения примерно постоянен и еще более он постоянен в видимой части спектра, где он имеет возможность проникнуть сквозь всю атмосферу до ее поверхности.
 
В чем сейчас нет никаких сомнений, так это во вмешательстве Солнца в радиосвязь на коротких волнах. Вызывая своим коротковолновым излучением существование ионосферы и создавая таким образом «зеркало», от которого могут отражаться короткие радиоволны, что делает принципиально возможной радиосвязь в данном диапазоне, Солнце вместе с тем приводит временами к очень сильным возмущениям в состоянии ионосферы, а они в свою очередь  порой  к нарушению радиосвязи на коротких волнах. В настоящее время мы не можем не только воспрепятствовать вмешательству Солнца, но даже предсказать это вмешательство с достаточной степенью уверенности и заблаговременности. Единственный путь к разработке методов прогноза лежит в исследовании механизмов проявления солнечной активности и их влияния на ионосферу. Этот пример наглядно иллюстрирует важность поставленной проблемы с практической точки зрения.
 
Особенно резкие вариации коротковолнового излучения имеют место во время вспышек  катастрофических явлений, развивающихся в атмосфере Солнца. Их возникновение обусловлено освобождением громадной энергии, аккумулированной в локальных магнитных полях на поверхности Солнца. Хромосферные вспышки наблюдаются в видимой части спектра как очень яркие образования. Не менее «яркими» являются и вспышки, наблюдаемые в невидимой области спектра (коротковолновой), а также в сантиметровом и дециметровом диапазонах радиоизлучения.
 
Во время некоторых сильных вспышек поток рентгеновского излучения возрастает в десятки и сотни раз, в нем появляются очень жесткие фотоны с энергией в несколько сотен тысяч электронвольт. Отдельные вспышки сопровождаются всплесками космических лучей солнечного происхождения  мощными потоками очень быстрых или, как говорят, высокоэнергичных протонов (ядра водорода) и ядер более тяжелых элементов. При чрезвычайно высокой проникающей способности и болыпой интенсивности потока эти частицы создают радиационную опасность в межпланетном пространстве, от которой весьма трудно защитить живые организмы. В результате возникает необходимость в уверенном прогнозировании вспышек с точки зрения обеспечения безопасности космических полетов. Возможность разработки новых надежных методов такого прогнозирования кроется в исследовании излучений, которые генерируются Солнцем во время вспышек.
 
Существует еще одна сторона проблемы  чисто техническая. Дело в том, что коротковолновое излучение Солнца, как и корпускулярное, оказывает существенное воздействие на поверхностные свойства ряда конструкционных материалов и в первую очередь фотоэлементов, полупроводников, оптики, терморегулирующих покрытий и т. д. Следовательно, изучение этого воздействия оказывается весьма важным для бурноразви-вающейся сейчас космической техники, для надежного предсказания длительности и режима работы космических аппаратов.
 
Особое значение исследований Солнца в настоящее время заключается в том, что оно находится на такой стадии активности, когда вероятность появления вспышек велика. Число темных солнечных пятен, в окрестности которых появляются вспышки, сейчас начинают постепенно уменьшаться, но это не должно сказаться на эффективности эксперимента, поскольку наиболее мощные вспышки возникают именно на стадии роста или спада 11-летнего солнечного цикла.
 
Хромосферные вспышки довольно хорошо изучены наземными астрономическими обсерваториями, которые уже приобрели известный опыт в их прогнозировании. Вспышки коротковолнового излучения, особенно рентгеновские, исследованы еще совершенно недостаточно. В частности, недостаточно изучено, в каких слоях солнечной атмосферы они генерируются. Следует отметить, что генерация коротковолнового излучения Солнца тесно связана с генерацией его дециметрового радиоизлучения, свободно проходящего сквозь толщу земной атмосферы. Это «счастливое» обстоятельство используется наукой: интенсивность радиоизлучения Солнца на волне 10,7 см (где существует наиболее длинный ряд наблюдений радиоизлучения в данном диапазоне) принята в качестве индекса активности Солнца и его воздействия на верхнюю атмосферу, обусловленного вариациями коротковолнового излучения.
 
Однако корреляция коротковолнового излучения и его геофизических эффектов с радиоизлучением не дает возможности прогнозировать эти явления, она просто позволяет на основании результатов, полученных путем наземной регистрации радиоизлучения, с известной степенью достоверности судить о тех процессах, которые развиваются в верхней атмосфере и за ее пределами. Необходимы дальнейшие исследования, направленные на познание внутренних закономерностей как самих проявлений солнечной активности, так и ее влияния на межпланетное и околоземное пространство.
 
Таким образом, изучение физических процессов, происходящих в солнечной атмосфере, одна из основных задач физики Солнца, представляющих большой теоретический и практический интерес. Именно поэтому проблему  внеатмосферного   исследования  коротковолнового,  и  особенно рентгеновского, излучения Солн- Г ца в периоды нестационарных процессов в комплексе с другими проявлениями его активности поставили перед собой ученые ГДР, СССР и ЧССР.
 
В октябре 1967 г. представители этих стран встретились в Москве в Физическом институте им. П. Н. Лебедева Академии наук СССР с целью составления научной программы ориентированного на Солнце искусственного спутника Земли  первого, который должен был создаваться на основе совместного сотрудничества. На этом совещании был определен также состав аппаратуры спутника, распределены взаимные обязательства по ее изготовлению, намечены важнейшие этапы работ и сроки проведения эксперимента.
 
В соответствии с программой был разработан и изготовлен в течение 1968 г. и первого полугодия 1969 г. ряд приборов в Центральном институте солнечно-земной физики Г. Герца Германской Академии наук в Берлине (под руководством К.-Х. Шмеловского), в Астрономическом институте Академии наук ЧССР (под руководством Б. Вальничка) и в Физическом институте им. П. Н. Лебедева Академии наук СССР (под руководством С.Л. Мандельштама).
 
Советскими учеными создан рентгеновский поляриметр для поиска возможной поляризации рентгеновского излучения солнечных вспышек (диапазон измерения 0,6-=-0,8 А). Другой советский прибор  рентгеновский спектрогелиограф  предназначен для получения гелиограмм в диапазоне длин волн 1,7-=-15 А как в условиях спокойного Солнца, так и при вспышках на нем методом сканирования диска Солнца. Он обеспечивает изучение структуры и определение размеров области вспышек и долгожи-вущих активных областей короны.
 
Два прибора изготовили чехословацкие специалисты: оптический фотометр для исследования излучения Солнца в двух спектральных диапазонах длин волн 4500 и 6100 А и оптических эффектов, вызываемых слоем высотного аэрозоля в земной атмосфере, а также рентгеновский фотометр для измерений мягкого и жесткого рентгеновского излучения Солнца в нескольких участках спектра.
 
Советский
рентгеновский поляриметр
Чехословацкий
оптический поляриметр
Чехословацкий
рентгеновский фотометр для измерений мягкого и жесткого рентгеновского излучения
 
В ГДР разработан лайман-альфа фотометр для измерения излучения Солнца в линии лайман-альфа (1215,6 А) при различных условиях солнечной активности, особенно для измерения быстрых вариаций этого излучения, с разрешающей способностью по времени 0,5 сек.
 
Лайман-альфа
фотометр - ГДР
Кроме того, учеными ГДР создан специальный передатчик, который предназначен для непосредственной передачи данных, регистрируемых лайман-альфа фотометром и рентгеновским фотометром и его контрольным счетчиком в натуральном масштабе времени, с целью сопоставления результатов спутниковых измерений со сведениями, получаемыми наземными обсерваториями (передатчик работает в международном диапазоне волн  около 136 мггц).
 
Специальный передатчик
для непосредственной
передачи данных - ГДР
Универсальный
трехканальный
телеметрический
УКВ-приемник - ГДР
 
В качестве приемника сигналов специального передатчика, работающего с фазовой модуляцией, служит созданный специалистами ГДР универсальный трехканальный телеметрический УКВ-приемник с полосой частот 135  138 мггц, имеющий приемную спиральную антенну и антенный усилитель. Такими телеметрическими приемниками оборудованы обсерватории в Нойштрелице (ГДР), в Красной Пахре (СССР), Ондржейове и Панска Весе (ЧССР).
 
Спутник «Интеркосмос-1», на котором размещена описанная аппаратура, представляет собой модификацию серийного космического аппарата с ориентацией на Солнце одной из его осей.
 
Корпус спутника разделен на три отсека: научной аппаратуры (верхняя полусфера), служебных   систем     (цилиндрическая   часть), системы энергопитания (нижняя полусфера). На поверхности цилиндрической части размещены панели солнечных батарей, блоки солнечных датчиков, исполнительные органы системы ориентации и антенно-фидер-ные устройства, а на верхней полусфере  датчики научной аппаратуры. Управление положением спутника при его движении на орбите осуществляется с помощью инерционных масс  маховиков и газоструйных реактивных двигателей. Такая комбинированная система отличается экономичностью и высокой точностью ориентации в течение всего времени активного существования спутника.
 
Спутник «Интеркосмос-1» на каждом витке после выхода его из земной тени ориентируется на центр диска Солнца с определенной точностью на всей освещенной части орбиты.
 
Три раза на протяжении каждого витка по команде от программного устройства система ориентации автоматически переходит в режим сканирования, при котором ось спутника однократно сканирует  диск   Солнца, двигаясь в одном направлении с определенной угловой скоростью. Предусмотрена также и возможность сканирования диска Солнца по командам с Земли.
 
 
При прохождении спутника в зоне связи с наземными приемными станциями передача результатов научных измерений осуществляется непосредственно через многоканальную высокоопросную радиотелеметрическую систему.
Спиральная антенна наземной
станции приема
информации со спутника.
 
Для получения информации со спутника, находящегося вне зоны действия наземных измерительных пунктов, например в южном полушарии, показания научной аппаратуры записываются на бортовое запоминающее устройство большой емкости, способное запоминать как научную, так и служебную информацию за несколько витков, чтобы потом передать ее при прохождении в зоне видимости приемной станции. Выдача информации с запоминающего устройства осуществляется по командам с Земли, передаваемым на борт по специальной командной радиолинии спутника. Для измерения баллистических параметров движения спутника (координат и составляющих вектора скорости) применяется аппаратура радиокоптроля орбиты.
 
Для осуществления управления аппаратурой спутника в полете из представителей стран-участниц создана группа оперативно-технического руководства (ОТР), которая по передаваемым с борта спутника данным о работе научной и служебной аппаратуры производит оценку ее функционирования. При этом определяется, в каком состоянии находятся те или иные приборы, чтобы в случае необходимости подать соответствующие управляющие команды. При принятии тех или иных решений, связанных с управлением отдельных систем или всего спутника, учитывается текущая информация о состоянии солнечной активности, поступающая от наземных обсерваторий. В частности, исходя из располагаемого ресурса работы служебных систем спутника, ОТР устанавливает режим для научной аппаратуры и составляет оперативные коррективы к принятой ранее программе наблюдений, проводимых наземными обсерваториями. Эти коррективы оперативно сообщаются по телетайпу всем странам, участвующим в наземных наблюдениях.
 
Основная часть эксперимента на «Интеркосмосе-1»  исследование интенсивности ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца в условиях его спокойного состояния и во время вспышек, измерения спектрального состава и поляризации рентгеновского излучения во время вспышек, а также   определение   местоположения источника   излучения и изучение влияния того и другого излучения на структуру верхней атмосферы Земли.
 
Кроме того, запланировано наблюдение оптических эффектов, вызываемых слоем высотного аэрозоля в верхней атмосфере. До сих пор исследования данного слоя велись в основном наземными и ракетными методами, которые давали неполные результаты. Измерения на «Интеркосмосе-1» позволят получить фотометрический профиль высоких слоев атмосферы (плотность и толщину слоя, размер и характер частиц и т. д.), с помощью которого можно уточнить наши представления об этих слоях Существенной особенностью исследований, проводимых на спутнике «Интеркосмос-1», является их комплексный характер, при котором данные, получаемые с помощью отдельных приборов, позволяют всесторонне изучать сложные процессы, происходящие на Солнце. При этом спутниковые измерения дополняются наблюдениями наземных станций и обсерваторий. Эти наблюдения, помимо стран  участниц эксперимента, ведут обсерватории Болгарии, Венгрии, Полыни, Румынии.
 
Радиотелескопы дадут возможность зарегистрировать всплески радиоизлучений, вызываемых потоками быстрых частиц от вспышек. При помощи классических солнечных телескопов хромосферные вспышки будут фотографироваться с высоким разрешением. Серии таких снимков позволят исследовать процессы развития вспышек. Ионосферные станции будут регистрировать ионосферные возмущения, вызываемые хромосферными вспышками.
 
Сочетание измерений на спутнике и наземных наблюдений открывает очень широкие возможности для исследования процессов, происходящих на Солнце, вооружает исследователей детальными данными, взаимное сопоставление и анализ которых могут способствовать более полному пониманию механизма изучаемых явлений.
 
Координатором деятельности наземных станций и обсерваторий является Научный совет службы «Солнце  Земля» Академии наук СССР. Он регулярно передает по телетайпу всю необходимую оперативную информацию, обеспечивающую согласование программы всех наблюдений, оповещает о периодах, когда наземные станции должны изменять режим работы и выполнять наиболее интенсивные специальные наблюдения, сообщает сведения о ходе спутниковых измерений и т. д. (сообщения передаются в краткой, заранее согласованной форме). Такая организация позволяет заблаговременно подготовить наземные средства к проведению тех или иных экспериментов, максимально согласовать программы. При этом особое значение имеет выполнение наблюдений в момент прохождения спутника в районе обсерваторий. Телеметрические станции, расположенные в Нойштрелице, Красной Пахре, Ондржейове, Панска Весе и имеющие зону приема около 3000 км, записывают научную информацию, поступающую со специального телеметрического передатчика с борта спутника.
 
Обсерватории социалистических стран, участвующие в наблюдениях, сообщают по телетайпу в Совет «Солнце -Земля» текущие сведения о состоянии солнечной активности и свои пожелания о дополнительных включениях научной аппаратуры на спутнике. ОТР в свою очередь учитывает эти пожелания в своей работе по управлению спутником. Все полученные в результате эксперимента материалы, как наземные, так и спутниковые, будут предоставлены в распоряжение участников эксперимента для последующей их обработки и оценки. Материалы исследований предполагается публиковать в научной печати.
 
Успешные запуски ориентированных на Солнце спутников «Космос-166», «Космос-230» и «Интеркосмос-1» дают возможность получать ценные данные, связанные с исследованием деятельности Солнца.
 
Исходя из научной целесообразности осуществления систематических измерений коротковолнового излучения Солнца вблизи максимума и в период спада его активности, очевидно, является необходимость повторения запуска аналогичных спутников. Дальнейшее развитие исследований Солнца, по-видимому, потребует расширения научных программ экспериментов  изучения не только рентгеновского и ближнего ультрафиолетового, но и дальнего ультрафиолетового излучения, а также инфракрасного и радиоизлучений в диапазонах, не доступных для наблюдений с Земли, и проведения других работ.
 
Совершенно естественно, что должен сохраниться комплексный характер эксперимента, иначе говоря, должны проводиться как спутниковые измерения, так и координированные с ними наземные наблюдения. Все это позволит шаг за шагом приблизиться к полному пониманию сложнейших природных механизмов, от которых в большой степени зависит практическая деятельность человека.
 
      Журнал РАН №12, 1969 г.
 
 
Макет ИСЗ "Интеркосмос-1".
Мемориальный
музей Космонавтики
в Москве.
 
 
МАЛЫЕ ТРУДЯГИ
К 35-летию запуска первого международного спутника «Интеркосмос-1»
 
Малыши на орбите
 
Прошло 35 лет, когда в Советском Союзе был произведен запуск первого интернационального спутника «Интеркосмос-1» типа «ДС». В разработке научной аппаратуры этого спутника кроме советских ученых принимали участие исследовательские организации стран СЭВ.
 
В подготовке запуска и управлении этим спутником мне, как ведущему инженеру, довелось принимать непосредственное участие. Это было, до некоторой степени, драматическое событие. Как говорит русская пословица, «первый блин вышел комом». В значительной степени с этим «комом» пришлось возиться мне. Теперь можно рассказать об этом случае.
 
В то время я служил в Командно-измерительном комплексе - КИКе - и участвовал в запуске и управлении беспилотными спутниками военного и научного назначения на полигонах Капустин Яр и Байконур.
 
В состав КИКа входили наземные измерительные пункты - НИПы, расположенные на территории Советского Союза по трассе полета спутника. Они были оснащены радиотехническими средствами приема и обработки телеметрической информации о состоянии бортовых систем спутника, измерения параметров его орбиты и выдачи радиокоманд управлению работой бортовых систем.
 
На НИПах устанавливались и дополнительные радиотехнические средства для приема специальной информации, ради которой запускался спутник. Такую информацию могли принимать и передавать из других точек земного шара, расположенных по трассе полета спутника. Время получения такой информации задавалось работой бортового программного устройства или по команде с земли.
 
Кроме наземных НИПов телеметрическая информация о работе бортовых систем принималась на специально оборудованных судах. Особое значение эта информация имела при посадке пилотируемых спутников.
 
Спутники типа « ДС» были разработаны одним из соратников академика
С.П. Королева Героем Социалистического труда Ковтуненко в ОКБ «Южное». ОКБ находилось в г. Днепропетровске.
 
Спутники «ДС» создавались по заказу Академии Наук СССР. Они предназначались для исследования различных физических процессов, происходящих на Земле, в атмосфере Земли, на Солнце и изучения различных явлений в космическом пространстве. Кроме того, на них проводилось испытание отдельных систем бортовой аппаратуры спутника. Ввиду сравнительно небольших размеров и веса спутников управленцы КИКа называли их неофициально «малышами» или «малыми трудягами».
 
В зависимости от назначения спутника на них устанавливалась различная научная и служебная аппаратура - ионные ловушки, магнитометры, счетчики Гейгера, инфракрасная аппаратура и другие приборы.
 
Для обеспечения энергопитания бортовых систем на спутнике устанавливались аккумуляторные батареи, которые во время полета подзаряжались от солнечных батарей.
 
В зависимости от конструкции спутника и задач научного эксперимента панели солнечных батарей могли ориентироваться в направлении на Солнце. Стабилизация осуществлялась с помощью гироскопической системы. В этом случае спутник имел обычно цилиндрическую форму. Такую систему энергопитания имел и спутник «Интеркосмос-1».
 
В других случаях солнечные батареи располагались по всей поверхности спутника и система ориентации отсутствовала. Это соответствовало шарообразной форме спутника.
 
Одной из необычных форм спутника «ДС» был спутник, созданный по заданию Физического института АН СССР, руководимый доктором наук, сыном известного академика, Мандельштамом. Это его отец вместе с академиком Папалекси написали книгу «Занимательная физика», которая у нас, школьников сороковых годов, пользовалась большой популярностью.
 
Спутник, созданный по проекту ФИАНа, предназначался для исследования «солнечного ветра» и должен был ориентироваться по его направлению. Поэтому он имел форму волана. Эта конструкция была предложена одним из старейших сотрудников института инженером-полярником Касаткиным, который еще в тридцатые годы XX столетия изучал природу полярных сияний.
 
Полученные результаты по запуску спутника ФИАН показали, что он может действительно ориентироваться относительно «солнечного ветра». Это был, пожалуй, один из первых экспериментов в мире по исследованию «солнечного ветра». С подобными экспериментами мне больше ни разу не приходилось сталкиваться. При разработке программы полета «малышей» активное участие принимали и офицеры-управленцы КИКа.
 
Цифровое кодирование
 
Управление спутником «Интеркосмос-1», как и другими спутниками, проводилось с помощью командных, траекторных и телеметрических средств НИПов КИКа.
 
По радиокомандам происходило включение или выключение бортовых систем спутника. Прием научной информации и контроль работы бортовых систем осуществлялся с помощью наземных телеметрических станций типа «Трал-П» записывающих информацию на фотопленках.
 
Чтобы прочитать такую информацию, необходимо было проявить эти пленки и произвести дешифровку полученных сигналов. Затем по линиям связи передать данные в группу управления. На это уходило много времени. Позднее «Трал-П» был заменён более современной РТС-9 - без фотопленок, но необходимость дешифровки сигналов и передачи информации оставалась.
 
Особенно остро временные затраты сказывались при принятии решений по управлению спутником в случаях возникновения неисправностей в работе бортовых систем или наземных средств НИПов.
 
Для сокращения времени оперативно состояние бортовых систем спутника оценивалось по одному или нескольким параметрам. К таким параметрам относилось, в частности, изменение величины тока нагрузки на борту спутника при выдаче команд радиоуправления на включение или выключение бортовой аппаратуры. Кроме того, состояние бортовых систем определялось по оперативным докладам о качестве принимаемого сигнала наземными средствами НИПов.
 
Количество радиокоманд по управлению бортовыми системами спутника обычно не превышало полутора десятков. С их помощью изменялись режимы работы как научной аппаратуры, так и служебных бортовых систем спутника. Выдача команд производилась с помощью наземной передающих радиостанции НИПа по телеграфному распоряжению группы управления.
 
В телеграфном распоряжении был указан номер рабочего витка, номер команды, начало выдачи команды и ее продолжительность. В конце указывалась контрольная сумма всех цифр. Это было своеобразное цифровое кодирование распоряжения на выдачу команд на борт спутника.
 
Обычно это распоряжение составлялось ведущим инженером по данному объекту и после двойной проверки через оперативного дежурного узла связи передавалась по телеграфу на соответствующий НИП. При передаче таких телеграмм обязательно проводилась обратная проверка переданного распоряжения, Если узел связи подтверждал правильность приема распоряжения, оно исполнялось.
 
Когда же контрольная цифра не соответствовала сумме всех цифр, указанных в распоряжении, то оно НИПами не исполнялось. Требовалась перепроверка всех цифр данного распоряжения.
 
Из этой схемы составления и передачи распоряжения видно, какая ответственность ложилась на «управленцев» при выдаче только одной команды. Общее же количество команд в распоряжении могло быть до десятка, особенно при аварийных ситуациях. Кроме того, их нужно было расписать по времени с учетом зоны радиовидимости данного НИПа. Эта зона соответствовала углу места более семи градусов, при котором команды уверенно проходили на борт спутника.
 
Зоны рассчитывались вычислительным центром при проведении измерений траектории полета спутника вначале соответствующим НИИ, а позднее КИКа по данным орбитальных измерений, проводимых наземными пунктами. Они выдавались в виде целеуказаний для каждого НИПа и зависели от наклонения и высоты орбиты полета спутника, а также от географической широты, на котором был расположен данный НИП.
 
В целеуказаниях указывался номер НИПа, номер, время и долгота каждого витка при прохождении экватора, а также временные семиградусные зоны выдачи радиокоманд.
 
Эти целеуказания в виде телеграмм поступали на НИПы и в группу управления для составления программы полета на каждый виток работы со спутником.
 
Искусство «управленца» состояло в том, чтобы при аварийных ситуациях при работе со спутником быстро и правильно оценить возникшую неисправность в работе комплекса спутник - наземные средства. Принять правильное решение по ее устранению и свести к минимуму потерю полезной информации. Необходимо было также выбрать соответствующий НИП и организовать работу его технических средств.
 
Для этого требовалось быстро и без ошибок составить цифровую телеграмму и отправить ее на выбранный НИП. На все эти операции отводилось время не более 90 минут - одного периода обращения спутника «Интеркосмос-1» вокруг Земли.
 
«Интеркосмос-1» - «воскресший спутник»
 
Характерным примером управления спутником в аварийных ситуациях стала работа со спутником «Интеркосмос-1». Этот спутник, как уже было сказано, предназначался для изучения атмосферы Земли. В разработке научной аппаратуры спутника принимали участие страны социалистического содружества.
 
Спутник был запущен в октябре 1970 года с полигона «Капустин Яр». Помимо научных целей запуска особое внимание уделялось ему как политическому событию. Необходимо было показать практическое сотрудничество по освоению космоса братскими социалистическими странами. Для приема научной информации на территории стран-участниц эксперимента были размещены приемные телеметрические станции типа РТС-9.
 
За подготовкой и запуском внимательно следили в ЦК КПСС, лично Л.И. Брежнев. Поэтому неудивительно, какая нервная обстановка сложилась в ОКБ Ковтуненко при разработке и подготовке этого спутника к полету. К предстоящим ноябрьским праздникам необходимо было показать наши очередные успехи в освоении космоса.
 
В конструкции спутника не было ничего принципиально нового. Он представлял собой уже ранее запускавшийся спутник, имеющий ориентируемые на Солнце солнечные батареи для подзарядки бортовых аккумуляторов. Новое состояло в том, что на нем был установлен ряд научных приборов, разработанных в странах СЭВ.
 
Запуск и работа подобных спутников, как правило, проходили успешно. Одним из элементов системы ориентации были гироскопические датчики угловых скоростей (ДУСы), с помощью которых и происходила стабилизация панелей солнечных батарей на Солнце.
 
При разработке программы полета мне пришлось выезжать в ОКБ «Южное», где создавался этот спутник. Я оказался невольным свидетелем, какая там царила напряженная обстановка, чтобы выдержать, уложиться в установленные сроки. В результате спешки в систему ориентации солнечных батарей были установлены ДУСы, которые не отвечали нужным техническим требованиям. Других просто под рукой не было, а время поджимало. То есть опять понадеялись на русское «авось вывезет». Однако, «авось» на этот раз не вывезло.
 
Во время запуска спутника я был на полигоне как член Госкомиссии от КИКа. По каким-то причинам, связанным, видимо, с международным запуском спутника, Госкомиссию возглавлял академик Петров Борис Николаевич. Я знал его по работе в МАИ как заведующего кафедрой автоматики. Перед зданием штаба полигона Капустин Яр и на стартовой позиции развивались государственные флаги стран-участниц. Это был первый запуск на полигоне, в котором принимали участие иностранные представители.
 
После выведения спутника на орбиту я улетел в Москву для участия в управлении им в качестве ведущего инженера. Вместе с представителем Главного конструктора мы начали осуществлять разработанную ранее программу полета и сразу же столкнулись с неприятностями.
 
Уже на первых витках полета телеметрический анализ показал, что спутник «не держит» Солнце. Показания датчиков ДУСов выходят из заданных параметров. Напряжение бортовых аккумуляторов падает, не происходит их подзарядка от солнечных батарей. Об этом мы телеграммой сообщили Главному конструктору с просьбой изменить режим работы, отключить все мощные потребители тока и работу всей научной аппаратуры.
 
Ответная телеграмма - «работать строго по программе». В течение последующих суток мы снова посылали подобные телеграммы, но ответ был прежним. Это, по всей видимости, было связано с заявлением Л.И. Брежнева, что социалистические страны осуществляют успешное сотрудничество в космосе. По «закону подлости», когда было передано это сообщение, связь со спутником вообще прекратилась. Замолчал и передатчик «Сигнал», который потреблял минимальное количество электроэнергии от бортовых аккумуляторов. Никакая комбинация радиокоманд на возобновление работы каких-либо бортовых систем не проходила. Спутник упорно молчал. Первый блин выходил комом.
 
Наступил драматический момент. В высоких инстанциях потом говорили, что после доклада Брежневу о случившемся со спутником, от него поступило указание: «Серьезно разобраться и доложить». От Министра обороны маршала Гречко пошла другая команда: «Разобраться и наказать виновных». В МО СССР и организациях промышленности началась тихая паника. Как говорят в авиации - «начался разбор полетов с оргвыводами», или иначе - «к ответу стройся». Все, кто мог, бросились искать свой «левый фланг», где можно укрыться от глаз начальства.
 
Руководство КИКа начало искать виновных в группе управления с явным намерением строго наказать. Жертвой охоты естественно, обозначался ведущий инженер по этому спутнику. В Москву был срочно вызван Главный конструктор и ряд ведущих разработчиков ОКБ «Южное». Они приняли личное участие в управлении спутником. Однако все их попытки «оживить» спутник к положительному результату не привели. Спутник продолжал молчать.
 
Состоялось заседание Госкомиссии под председательством генерал-полковника Карася, начальника Центрального управления космических средств МО СССР (ЦУКОС). На этом заседании Госкомиссии вновь в адрес группы управления прозвучали обвинения в якобы неправильном управлении спутником. После ответов на них и представления соответствующих телеграмм эти обвинения были полностью сняты.
 
Действия группы управления были признаны правильными и своевременными. Госкомиссия сделала заключение, что причиной аварии спутника является выход из строя системы ориентации солнечных батарей и полный разряд его бортовых аккумуляторов. Работу со спутником КИКу предлагалось прекратить. После заседания Госкомиссии генерал Карась и Ковтуненко спросили мое мнение по этому вопросу. Я ответил, что если мне дадут полные полномочия по управлению этим спутником на трое суток, то попытаюсь его «оживить». Такие полномочия мне были даны.
 
План работы со спутником состоял в следующем. Ясно, что бортовые аккумуляторные батареи с подключенными к ним сильноточными бортовыми потребителями полностью разрядились. По этой причине их мощности не хватает для выполнения радиокоманд на отключение нагрузки. Поэтому в первую очередь необходимо отключить эти потребители.
 
Каким же образом это сделать при нарушении работы системы ориентации спутника и его хаотическом вращении? Мое предложение сводилось к следующему. Необходимо «поймать» такое положение спутника при его вращении, когда панели солнечных батарей будут «смотреть» на Солнце, и в этот момент подать команду на отключение токовой нагрузки от аккумуляторов. Величины тока, поступающего от солнечных батарей, должно быть достаточно для прохождения радиокоманд на отключение бортовых потребителей спутника «Интеркосмоса-1».
 
Контроль за отключением нагрузки осуществлять по периодическому включению маломощного бортового потребителя - радиопередатчика «Сигнал». Подобный радиопередатчик «бип-бип» был установлен на первом спутнике, запущенном Советским Союзом в 1957 году. Чтобы получить совпадение во времени команды на отключение с соответствующим положением солнечных батарей, необходимо командной радиолинией выдавать их непрерывно в течение всей зоны радиовидимости НИПа. Разрешение на такой режим работы наземных средств от командования КИКа я получил.
 
Надо отметить, что нормальный режим работы передающей командной радиолинии «Коралл» составлял не более 5 сек. Здесь же она должна работать непрерывно в течение 3-5 минут на всех НИПах, над которыми пролетал «Интеркосмос-1».  В этом и была моя просьба к командованию КИКа - работать в нештатном режиме средствами НИПов.
 
Примерно через полтора суток работы в таком режиме с одного из НИПов поступило сообщение, что наземная станция зафиксировала работу бортового передатчика «Сигнал». Это говорило о том, что бортовые сильноточные потребители отключены и поставленный эксперимент прошел удачно. «Воскрешение спутника» состоялось.
 
Дальнейшая программа работы состояла в периодическом включении системы ориентации солнечных батарей и кратковременном включении научной аппаратуры. На телеметрические станции, установленные в странах СЭВ, стала поступать информация о физических параметрах околоземного космического пространства. Хотя ценность этой информации была невелика, но политическая задача интернационального сотрудничества в космосе была выполнена. КИК с честью выполнил свою задачу.
 
Для меня же высшей похвалой и наградой была опубликованная в газете «Правда» заметка «Интеркосмос-1» трудится на орбите». В ней говорилось: «К 10 утра 22 октября спутник «Итеркосмос-1» совершил 120 витков вокруг Земли. Его бортовая аппаратура функционирует нормально. Наземные станции ГДР, СССР, ЧССР принимают научную информацию со специального передатчика, установленного на борту спутника, и ведут ее обработку».
 
Какая на самом деле была сделана работа, об этом в газете не сообщалось. Теперь об этом можно рассказать. Все же не всегда первый блин получается комом!
 
Г.А. ПРОТАСОВ
 
ДС-У3 ИК №1 "!Интеркосмос-1"
 
«Интеркосмос-4»
 
 "Интеркосмос-4" (04580 / 1970 084А) запущен 14 октября 1970 года в 11:30 UTC с космодрома Капустин Яр, стартовый комплекс № 86/1, ракетой-носителем "Космос 11К63".
 
КА типа "ДС-У3-ИК" (сер. № 2) выведен на орбиту с параметрами: наклонение орбиты - 48,5 град.; период обращения - 93,6 мин.; минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) - 263 км; максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) - 668 км.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
КА
«Интеркосмос-4»
в МИКе
капьярского
полигона
на второй
ступени РН
"Космос-2"
«Интеркосмос-4»: «Пробный камень» гипотез
 
Накануне запуска «Интеркосмос-4» корреспондент «Известий» встретился в Физическом институте Академии наук СССР с научными руководителями эксперимента — советским профессором С. МАНДЕЛЬШТАМОМ, доктором Г. ФИШЕРОМ из Института солнечно-земной физики имени Генриха Герца Академии наук ГДР, доктором Б. ВАЛЬНИЧЕКОМ из Чехословацкой обсерватории в Ондржейове и попросил их ответить на несколько вопросов.
 
— Расскажите, пожалуйста, о задачах нового эксперимента.
Профессор С. Мандельштам: — Спутник «Интеркосмос-4» выполняет те же исследования, что и спутник «Интеркосмос-1», который стартовал с того же космодрома ровно год назад. Его задача—изучение в «первозданном виде» той части солнечных излучений, которые атмосфера не пропускает к земной поверхности. Сущность многих процессов, разыгрывающихся на светиле, остается люка загадкой. В то же время с ними очень тесно связана вся наша жизнь, хотя Земля удалена от Солнца на 150 миллионов километров. Поэтому крайне важно понять, как действует «механизм» солнечно-земных связей. Огромное значение для этого имеет периодический запуск «солнечных спутников». Надо накапливать материалы наблюдений, которые станут «пробным камнем» для нынешних гипотез и теорий. Со временем, видимо, будет организован постоянный «солнечный патруль» в космосе.
 
— Не могли бы вы кратко рассказать о результатах, полученных с помощью спутника «Интеркосмос-1»!
Профессор С. Мандельштам: — Советский рентгеновский поляриметр, установленный на борту спутника, зарегистрировал очень интересное явление—поляризацию рентгеновского излучения во время вспышек на Солнце. Природа этих вспышек, вызывающих нарушение радиосвязи на Земле, магнитные бури и рождающих иногда потоки частиц, опасных для космонавтов, до сих пор не ясна. Поляризация рентгеновского излучения означает, что в возникновении вспышек существенную роль играют мощные направленные потоки ускоренных электронов. Это сообщение вызвало большой интерес всех ученых, занимающихся физикой Солнца. Наша основная задача—продолжить эти наблюдения на спутнике «Интеркосмос-4».
 
Доктор Г. Фишер:— С помощью установленного на спутнике нашего Лайманальфа фотометра мы изучали «просвечивание атмосферы» коротковолновым солнечным излучением. По характеру ослабления излучения можно было судить о составе верхних слоев атмосферы. Оказалось, что на высотах порядка 100 километров содержание кислорода существенно меньше, чем предполагалось. Теперь нам предстоит исследовать, как зависит содержание кислорода от времени и места наблюдений.
Доктор Б. Вальничек:—Нам удалось проследить «реакцию» земной ионосферы на приход ионизирующего рентгеновского излучения солнечных вспышек. Споров по этому вопросу было очень много, теперь четко установлено, что время воздействия этого излучения на атмосферу (переменно. При сильных вспышках оно составляет 3 минуты, а при более слабых может растянуться до 7—10 минут.
 
Очень интересное направление исследований — изучение характера развития рентгеновской вспышки и сопоставление с результатами оптических наземных наблюдений. Один раз нам удалось связать всплеск рентгеновского излучения с появлением так называемого «волокна» в области вспышки. Но это пока единичный случай. Здесь очень важно накапливать фактический материал.
 
— Есть ли какие-нибудь изменения в бортовой аппаратуре, в методике эксперимента по сравнению с «Интеркосмосом-1»!
Доктор Б. Вальничек:—Этот год мы и наши коллеги не теряли даром. Вся аппаратура усовершенствована. Сказывается то, что мы приобретаем космический опыт. Например, по сравнению с «Интеркосмосом-1» в нашей бортовой аппаратуре увеличилось количество транзисторов. При этом потребление энергии даже несколько уменьшилось, потому что нам удалось существенно повысить коэффициент полезного действия питающего блока. Общий вес аппаратуры, несмотря на многие усовершенствования, «уложился» в те же пределы. Все это за счет улучшения технологии.
 
Доктор Г. Фишер: — Мы улучшили бортовой радиопередатчик. Теперь у него восемь каналов. По ним можно передавать сведения о том, что «наблюдает» спутник не в режиме запоминания, а прямо на Землю. Увеличено и количество наземных пунктов, принимающих эту информацию: кроме Советского Союза один такой пункт будет работать в ГДР, два в Чехословакии и один в Болгарии.
 
Создан метод быстрой обработки данных, поступающих из космоса с помощью электронно-вычислителыных машин. Графики, которые вычерчиваются на ленте самописца, регистрирующего сигналы бортового радиопередатчика, вводятся в машину и обрабатываются по специальной программе.
 
— Какое значение имеет для вас участие в «Интеркосмосе»!
Доктор Г. Фишер: — У нас с большим энтузиазмом относятся к космическим исследованиям. Создана группа специалистов из работников Академии наук и предприятий электронной промышленности, которые занимаются приборами для бортовых систем и определяют перспективы дальнейших исследований. Участие в «Интеркосмосе»—серьезный экзамен для нашей промышленности.
 
Доктор Б. Вальничек: — В Чехословакии хорошо понимают, что без выхода на космическую арену наша наука стала бы отставать. Наши обсерватории заняли достойное место в мировых исследованиях по физике Солнца. Но если бы мы не могли вести исследования непосредственно в космическом пространстве, мы бы утратили это положение, так что участие в «Интеркосмосе» для нас очень выгодно. И это хорошо понимают не только в научных кругах. Промышленность всегда идет нам навстречу и порой «без очереди» выполняет космические заказы.
 
Б. КОНОВАЛОВ, спец. корр. «Известий».
 
 
Ученые
социалистических
стран  - участниц
программы
"Интеркосмос"
в МИКе
перед накаткой ГО
на КА "Интеркосмос-4"
 
 
 
 
«Интеркосмос-7»
 
 "Интеркосмос-7" (06075 / 1972 047А) запущен 30 июня 1972 года в 5:59 UTC с космодрома Капустин Яр, стартовый комплекс № 86/4, ракетой-носителем "Космос 11К63".
 
КА типа "ДС-У3-ИК" (сер. № 3) выведен на орбиту с параметрами: наклонение орбиты - 48,4 град.; период обращения - 92,6 мин.; минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) - 267 км; максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) - 568 км.
 
 
«Интеркосмос-7»: Объект исследований — Солнце
 
30 июня 1972 года с одного из космодромов Советского Союза стартовал спутник «Интеркосмос-7», на борту которого находятся приборы социалистических стран. Корреспондент «Известий» попросил научного руководителя эксперимента профессора С. МАНДЕЛЬШТАМА рассказать о значении этой работы.
      
— На спутнике «Интеркосмос-7», — говорит Сергей Леонидович, — будут продолжены исследования коротковолнового излучения Солнца, начатые на спутниках «Интеркосмос-1» и «Интеркосмос-4». Изучаются также некоторые явления в верхней атмосфере Земли, связанные с влиянием этого излучения. Мы улучшили бортовую аппаратуру, повысили ее надежность, сделали более компактной, увеличили число каналов для связи. И теперь на новом техническом уровне будем проверять открытые раньше явления и вести поиск новых.
 
С помощью «Интеркосмоса-1» и «Интеркосмоса-4» был обнаружен целый ряд интересных фактов. Например, наши немецкие коллеги установили, что плотность молекул кислорода в верхних слоях атмосферы существенно меньше, чем считали раньше. Выяснилось, что она заметно меняется со временем и, кроме того, зависит от географических координат.
Чехословацкие ученые на «Интеркосмосе-4» за сравнительно короткое время — три месяца наблюдений — зарегистрировали свыше ста интересных явлений на нашем светиле, в том числе около сорока вспышек.
 
— Чем отличается нынешний эксперимент от предыдущих запусков «солнечных спутников»?
— Прежде всего комплексностью. «Интеркосмос-1» и «Интеркосмос-4» запускались осенью, когда наземные астрономические наблюдения очень сильно зависят от капризов погоды. Поэтому теперь время старта сдвинуто на лето. Это позволит организовать хорошее наземное «сопровождение» полета. Астрономический институт Чехословацкой академии наук совместно с научным советом «Солнце — Земля» Академии наук СССР составили координированную программу наземных наблюдений. Привлечены наземные обсерватории, геофизические и радиоастрономические службы ГДР, Венгрии, Болгарии, Польши, Румынии.
 
Кроме того, как уже сообщалось, сейчас в совместном полете работают две советские автоматические станции «Прогноз», которые также ведут комплексные наблюдения Солнца. Аппаратура станций «Прогноз» дает возможность исследовать гамма- и рентгеновское излучение Солнца, потоки частиц и солнечной плазмы, их взаимодействие с магнитосферой Земли.  На станции «Прогноз-2» установлена французская аппаратура для изучения характеристик солнечного ветра, гамма-излучения и поиска нейтронов солнечного происхождения.
 
— Не могли бы вы сказать несколько слов о том, как развивается сотрудничество ученых социалистических стран по программе «Интеркосмос»?
 
— Весьма успешно. Буквально за несколько лет в братских странах сложились хорошие квалифицированные коллективы, способные плодотворно работать в такой сложной области, как космическая техника. Мы работаем очень дружно, используя в совместных экспериментах наиболее сильные стороны каждого партнера. Например, для одного из наших приборов, который стоит на борту «Интеркосмоса-7», «электронную часть», если можно так выразиться, сделали специалисты ГДР.
Б. КОНОВАЛОВ, спец. корр. «Известий».
Чехословацкий ученый Захаров проверяет аппаратуру, установленную на искусственный спутник земли "Интеркосмос 7".
 
 
«Интеркосмос-11»
 
"Интеркосмос-11" (07299 / 1974 034А) запущен 17 мая 1974 года в 11:00 UTC с космодрома Капустин Яр, стартовый комплекс № 107/1, ракетой-носителем "Космос 11К65М". Это был первый и предпоследний запуск КА по программе "Интеркосмос" (плюс еще был один неудачный пуск) из Капьяра с помощью РН "Космос-3М". Запускать спутники типа ДС по одному на их рабочие орбиты с помощью РН "Космос-3М" - чуть ли не "стрелять из пушки по воробьям", настолько возможности этого РН отличаются от потребностей этих КА... Но производство РН "Космос-2" к тому времени было прекращено и самым легким РН в СССР надолго остался "Космос-3М".
 
КА типа "ДС-У3-ИК" (сер. № 4) выведен на орбиту с параметрами: наклонение орбиты - 50,7 град.; период обращения - 94,5 мин.; минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) - 484 км; максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) - 526 км.
 
«Интеркосмос-11»: Продолжение эксперимента
 
Семейство спутников, запущенных в космос содружеством социалистических стран, пополнилось. 17 мая 1974 года с одного из советских космодромов стартовал спутник «Интер-космос-11». Корреспондент «Известий» обратился к научному руководителю эксперимента профессору С. МАНДЕЛЬШТАМУ с просьбой рассказать о задачах полета нового спутника.
    
— Основная задача спутника «Интеркосмос-11»,—говорит Сергей Леонидович,— исследование коротковолнового рентгеновского и ультрафиолетового излучения Солнца, а также верхних слоев земной атмосферы. Кроме советских ученых в эксперименте участвуют специалисты из Института электроники Академии наук ГДР, группа чехословацких ученых и специалистов из Астрономического института Чехословацкой академии наук. Новый космический эксперимент проводится в юбилейный для советской науки год, и все его участники посвящают эту работу двухсотпятидесятилетию Академии наук СССР.
Спутник «Интеркосмос-11» примет эстафету исследований первого, четвертого и седьмого спутников серии «Интеркосмос». Благодаря их полетам мы уже узнали много нового о процессах, идущих на Солнце, и о верхней атмосфере нашей планеты.
Задача спутника «Интеркосмос-11» — продолжение исследований так называемых солнечных вспышек. Они представляют огромный интерес с точки зрения понимания физики Солнца и в то же время имеют практическое значение для жизни нашей планеты.
 
Астрономы наблюдают вспышки уже в течение более ста лет. Для них они выглядят, как резкое усиление яркости отдельных участков Солнца. Это усиление происходит буквально за несколько секунд, а вся вспышка длится примерно минут десять.
 
 Когда родилась радиоастрономия, было установлено, что это усиление оптического излучения сопровождается всплесками радиоизлучения Солнца в сантиметровом и более длинноволновом диапазонах. Космическая техника позволила установить, что вспышки сопровождаются всплесками рентгеновского и ультрафиолетового излучения, рождаются ускоренные частицы и выбрасываются сгустки плазмы.
 
 
Вспышки оказались сложным комплексным явлением, и наука пытается разгадать загадку этого явления всем арсеналом современных средств. Что нам известно сейчас о вспышках?  Известно, откуда берется их гигантская энергия. Классическими наблюдениями академика А. Северного в Крымской астрофизической обсерватории АН СССР установлено, что в местах вспышек происходит ослабление магнитного поля Солнца. Его энергия и переходит в энергию вспышек.
 
После работ на спутниках серии «Интеркосмос» нашла себе подтверждение точка зрения, согласно которой первопричиной вспышек являются процессы в солнечной короне, приводящие к ускорению частиц. При этом в области вспышки развиваются температуры в несколько десятков миллионов градусов и атомы элементов теряют почти все свои внешние электроны. Удалось, например, обнаружить атомы железа, у которых из 26 внешних электронов остался всего один. Наши чехословацкие коллеги наблюдали рентгеновское излучение чрезвычайно высоких энергий. Это показывает, что в области вспышки электроны движутся с околосветовыми скоростями. Но до сих пор нам неясен механизм рождения таких мощных потоков быстрых частиц. Существуют гипотезы и теории на этот счет, и наши эксперименты должны показать, насколько они справедливы.
 
Б. КОНОВАЛОВ, спец. корр. «Известий»
 
«Интеркосмос-16»
 
"Интеркосмос-16" (07299 / 1974 034А) запущен 27 июля 1976 года в 12:00 UTC с космодрома Капустин Яр, стартовый комплекс № 107/2, ракетой-носителем "Космос 11К65М". Надо заметить, что за год до этого, 03.06.1975, с космодрома Капустин Яр, стартовый комплекс 107/2, в 9:00 UTC был осуществлен пуск ракеты-носителя "Космос 11К65М", которая должна была вывести на околоземную орбиту спутник "Интеркосмос" - КА типа "ДС-У3-ИК", сер. № 5, но из-за аварии РН тот запуск закончился неудачей.
 
КА типа "ДС-У3- ИК" (сер. № 6) выведен на орбиту с параметрами: наклонение орбиты - 50,6 град.; период обращения - 94,4 мин.; минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) - 465 км; максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) - 523 км. ИСЗ «Интеркосмос-16» — последний в серии малых спутников. В дальнейшем по программе "интеркосмос" будут запускаться автоматизированные универсальные орбитальные станции типа АУОС-3.
 
Основная цель запуска — исследование коротковолнового ультрафиолетового и рентгеновского солнечного излучения и его влияния на структуру верхней атмосферы Земли. На спутнике был установлен многоканальный фотометр для исследования солнечных вспышек в области энергий от 0,3 до 60 кэв, изготовленный в ЧССР; Лайман-альфа и Шуман-Рунге фотометр для измерения концентрации молекулярного кислорода в верхней атмосфере Земли, изготовленный в ГДР; ультрафиолетовый спектрометр-поляриметр для исследования излучения переходного слоя Солнца, изготовленный в Швеции; спектрогелиограф для исследования рентгеновских линейчатых спектров вспышек и активных образований на Солнце, изготовленный в СССР.
 
С помощью ультрафиолетового спектрометра были выполнены измерения резонансного рассеяния в солнечной короне. Этот чрезвычайно тонкий эксперимент по изучению поляризации резонансных спектральных линий далекой ультрафиолетовой области солнечного спектра (120 – 150 нм) был выполнен с пощью прибора, который разрабатывался и создавался в НИИ “КрАО”совместно с учеными из Швеции. Это был первый опыт НИИ “КрАО” по реализации космического проекта в международной кооперации. Начало сотрудничеству России и Швеции в космических исследованиях было положено в 1972 году, когда было заключено первое соглашение между академиями наук двух стран. Практическая реализация сотрудничества между Россией и Швецией должно было начаться с запуском предыдущего ДС-У3 ИК №5, но помешала авария РН.
 
 
Предшественники "Интеркосмосов" типа ДС-У3 ИК:
советские КА типа ДС-У3 С «Космос-166» и «Космос-230»
 
В 1967 и 1968 годах по инициативе и при активном участии ФИАН был произведен запуск первых советских спутников для исследования Солнца, "Космос-166" и "Космос-230". Специально для этого эксперимента в Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца  ФИАН были разработаны и созданы рентгеновские гелиографы и фотометры оригинальной конструкции, позволившие получить более 1000 изображений Солнца в пяти спектральных диапазонах с угловым разрешением около 20 секунд. В ходе эксперимента были получены существенно новые данные о структуре рентгеновских вспышек, в частности впервые прослежена динамика их развития, а по заходу активной области за лимб оценена ее высота – порядка 20 тыс. км над фотосферой.
 
Физический институт Российской Академии наук - ФИАН - является одним из мировых лидеров и безусловным лидером в России в области создания высокоточных телескопов и спектрометров для космических экспериментов по исследованию Солнца на борту искусственных спутников Земли. Всего за полувековую историю исследований аппаратура, созданная в ФИАН, работала на борту более 30-и космических аппаратов - спутников и геофизических ракет. В настоящее время космические эксперименты ФИАН осуществляются Лабораторией рентгеновской астрономии Солнца в рамках программы КОРОНАС (Комплексные Орбитальные Наблюдения Активности Солнца) Российской Академии наук.
 
 
Космические аппараты «Космос-166» и «Космос-230»
 
 
«Космос-166» (02848 / 1967 061А) запущен 16 июня 1967 года в 4:44 UTC с космодрома Капустин Яр, стартовый комплекс № 86/1, ракетой-носителем "Космос 11К63".
 
КА типа "ДС-У3-С", сер. № 1, выведен на орбиту с параметрами: наклонение орбиты - 48.4 град.; период обращения - 92.9 мин.; минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) - 283 км; максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) - 578 км.
 
25.10.1967 «Космос-166» прекратил существование, войдя в плотные слои атмосферы. советский спутник "Космос-166" (02848 / 1967 061A).
 
«Космос-230» (03308 / 1968 056А) запущен 5 июля 1968 года в 7:00 UTC с космодрома Капустин Яр, стартовый комплекс № 86/4.
 
КА типа "ДС-У3-С", сер. № 2, выведен на орбиту с параметрами: наклонение орбиты - 48.5 град.; период обращения - 93 мин.; минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) - 290 км; максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) - 580 км.
 
Масса аппаратов — 300 кг. Масса полезной нагрузки – 35 кг. Аппараты стабилизировались на орбите одноосной маховичной системой ориентации.
 
Цель запусков - наблюдения Солнца в рентгеновском и ультрафиолетом диапазонах, в том числе,
- измерение потока и вариации интенсивности мягкого рентгеновского излучения Солнца,
- измерение интенсивности солнечного спектра,
- исследование работы электромаховичной системы ориентации аппарата на Солнце.
 
В программе работы аппаратов были предусмотрены научные эксперименты с помощью приборов:
- рентгеновского гелиографа,
- рентгеновского фотометра,
- сканирующего спектрометра,
- УФ спектрометра.
 
Научные результаты:
- проведены измерения потока и вариаций интенсивности рентгеновского излучения Солнца в области спектра 2 – 100 ангстрем, локализованы источники этого излучения,
- измерены интенсивности солнечного спектра вблизи линии Лайман-альфа, а также интенсивности линии ионизированного гелия, которые были связаны с наблюдаемыми процессами в хромосфере,
- определены физические условия в областях вспышек и в прилегающих активных участках короны (плотность вещества и эффективная температура). 
 
Вновь космическая летопись относит нас в далекое прошлое, во времена начала изучения планет звезд и Солнца из космоса. 16 апреля 1967 года, ровно 45 лет назад, с космодрома Капустин Яр ракетой-носителем «Космос-2» был запущен спутник «Космос-166».
 
Столь затейливая шифровка наименований ракет и спутников могла сбить с толку обычных граждан, а сведущие специалисты прекрасно знали, какой аппарат и с какой целью запускается. В данном случае спутник был вполне мирным и в определенной степени – необычным. «Космос-166» – первая отечественная специализированная солнечная обсерватория для изучения Солнца в рентгеновском диапазоне.
 
Солнце занимало внимание еще древних астрономов, и когда появилась возможность исследовать небесное светило в условиях космоса, современные астрономы и ученые воспользовались этим шансом. Например, специалисты НАСА первую солнечную лабораторию OSO-1 (Orbital Solar Observatory) запустили 3 июля 1962 года. На отечественных аппаратах приборы, регистрирующие потоки в рентгеновских (от 0.1 до 100 кэВ) и гамма-диапазонах (более 100 кэВ) энергий, впервые были установлены на спутнике «Космос-60» в 1965 году. Так что изучение Солнца велось примерно в одно время учеными СССР и США.
 
В научно-популярной статье, вышедшей в газете «Правда» (2 октября 1967г.), профессоры С.Мандельштам, В.Михайлов и инженер Ю.Зайцев донесли до советского человека в доступной форме основные цели и задачи солнечной миссии «Космоса-166». Авторы указывают на предпосылки исследований: «Ультрафиолетовое и рентгеновское излучение Солнца играет важную роль для нас, обитателей Земли. Под действием коротковолновой солнечной радиации образуется земная ионосфера, определяющая условия радиосвязи. Эти излучения влияют на молекулярный состав и плотность верхних слоев атмосферы, а следовательно, и на тепловой баланс нижних ее слоев. Не менее важное значение имеют и различные активные процессы в солнечной атмосфере. Наиболее известные из них – солнечные вспышки. Во время некоторых вспышек происходит внезапное усиление рентгеновского излучения. При этом особенно резко – до нескольких тысяч раз – возрастает его «жесткость». Дело в том, что в такие моменты Солнце выбрасывает очень быстрые частицы: ядра водорода – протоны – и ядра более тяжелых элементов. «Корпускулярные вспышки», как их называют, губительно действуют на живые организмы и создают радиационную опасность для космонавтов».
 
Для исследования коротковолнового излучения Солнца и предназначался «Космос-166». В статье также объясняется принцип работы солнечного «дозорного»: «Космос-166» представляет собой модификацию серийного космического аппарата с ориентацией на Солнце одной оси спутника. Управление движением корпуса спутника в полете осуществлялось с помощью инерционных масс – маховиков и газоструйных реактивных двигателей. Такая комбинированная система отличается экономичностью и высокой точностью ориентации в течение всего времени активного существования спутника. Три раза за каждый виток по команде от программно-временного устройства система ориентации переходит в так называемый режим сканирования, при котором ось спутника пересекает диск Солнца в одном направлении с угловой скоростью 0,04 градуса в секунду... Для получения информации с участков орбиты, где связь с наземными пунктами отсутствует, например, в южном полушарии, использовалось запоминающее устройство большой емкости. Научная аппаратура «Космоса-166» состоит из рентгеновского фотометра, дифракционного ультрафиолетового спектрометра и рентгеновского гелиографа. В качестве приемников излучения для рентгеновского фотометра были применены гейгеровские счетчики фотонов с кислородной гасящей смесью и бериллиевыми или алюминиевыми окнами. Исследования проводились в участках спектра, которые представляют особый интерес для выяснения природы солнечных вспышек. Чтобы оценить уровень помех со стороны частиц радиационных поясов, был использован контрольный счетчик. Рентгеновский гелиограф состоит из двух одинаковых блоков датчиков, расположенных снаружи спутника, и блока электроники, установленного внутри корпуса. В каждом блоке датчиков имеются гейгеровские счетчики рентгеновского излучения с полями зрения, которые ограничены двумя щелевыми крестообразно расположенными диафрагмами. Когда ось спутника пересекает диск Солнца, получается его изображение по двум взаимно перпендикулярным направлениям».
 
Далее авторы рассказывают о том, что «Космос-166» простоял в «дозоре» около трех месяцев: «За это время Солнце успело совершить три полных оборота вокруг своей оси, и его активность, по данным земных обсерваторий, менялась в широких пределах. В результате был накоплен большой материал по статистике рентгеновских вспышек и их связи с оптическими вспышками. Этот материал позволит подробно проследить динамику развития многих вспышек, определить поток и спектральный состав излучений, размеры и локализацию областей, где возникали вспышки. Одновременная регистрация спектрометром линии ионизированного гелия дает ценную информацию о состоянии солнечной атмосферы под вспышкой. Анализ полученных данных позволяет определить физические условия в области вспышки и в прилегающих активных участках короны (плотность вещества, эффективную температуру или энергию частиц)».
 
Для 60-х годов прошлого века это была довольно ценная информация, которая потом после обработки использовалась для подготовки следующих солнечных миссий.
 
Подготовил Вячеслав ЕГОРОВ
ИССЛЕДОВАНИЯ КОРОТКОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЦА
 
Причина непреходящего интереса к Солнцу заключается в том, что проявления его жизнедеятельности самым существенным образом влияют на все процессы на Земле. Кроме того, Солнце - основной источник энергии, поставляемой в атмосферу, и его изучение, естественно, имеет большое значение для геофизики. Вместе с тем Солнце - ближайшая к нам звезда, мы имеем возможность детально изучать ее и тем самым получать сведения о звездах вообще.
 
Внеатмосферные исследования Солнца с помощью средств ракетно-космической техники принадлежат сегодня к числу основных направлений космической физики. Объясняется это тем, что на земле из-за поглощающего действия земной атмосферы доступны для непосредственного исследования лишь небольшие диапазоны солнечного электромагнитного излучения, так называемое видимое и близкое ультрафиолетовое и инфракрасное световое излучение от 1,2 тыс. до 0,3 нк и радиоизлучение от сантиметровых до декаметровых волн. В последние годы становится, однако, все более очевидным, что чрезвычайно большое значение имеет также и коротковолновое излучение Солнца, которое простирается вплоть до рентгеновской области длин волн. Это излучение несет информацию о еще очень мало исследованных внешних оболочках Солнца - хромосфере и в особенности короне, давая важнейшие сведения о их составе, физических свойствах и разыгрывающихся в них процессах.
 
Однако этим дело далеко не исчерпывается. Хотя поток коротковолнового излучения Солнца составляет малую часть общего потока солнечного излучения (весь поток короче 0,3 нм составляет около 1,5% полного потока, а поток излучения, скажем, короче 10 нм - еще в 1Е4 - 1Е5 раз меньше), оно оказывает существенное влияние на земную атмосферу, вызывает распадение молекул на атомы, фотохимические реакции, ведущие к образованию новых молекул, ионизирует молекулы и атомы. Коротковолновое излучение Солнца по существу контролирует состав и плотность верхней атмосферы Земли, ее температурный режим и протяженность, что в свою очередь влияет на приток тепла к нижним слоям атмосферы и уход тепла от Земли, т. е. на климат Земли. Кроме того, как уже говорилось, коротковолновое излучение Солнца ответственно за образование земной ионосферы, влияющей на коротковолновую радиосвязь и на ряд геофизических эффектов.
 
Не менее важно исследование коротковолнового излучения Солнца и для многих проблем физики Солнца. В области спектра короче 0,3 нм расположены характерные спектральные линии ряда элементов, входящих в состав фотосферы Солнца, и их изучение весьма существенно для понимания строения фотосферы. Примерно в области короче 160-180 нм излучение фотосферы резко падает. Более коротковолновое ультрафиолетовое и рентгеновское излучения исходят из хромосферы и короны Солнца.
 
В то время как суммарное излучение Солнца, определяемое излучением его фотосферы, в основном постоянно во времени, коротковолновая радиация светила (излучение хромосферы и в особенности короны) подвержена сильным вариациям. Имеют место медленные вариации, связанные с 11-летним циклом солнечной активности, более быстрые вариации в масштабе солнечных суток, земных суток и часов и совсем быстрые в масштабе минут и секунд. Есть многочисленные данные, указывающие на связь многих процессов на Земле с периодическими изменениями солнечной активности. Возможно, что они частично связаны с коротковолновой компонентой солнечной радиации, хотя механизм такой связи пока неясен.
 
Таким образом, исследования коротковолнового излучения Солнца, давая сведения о хромосфере и короне, представляют собой одну из важнейших задач физики Солнца и в то же время являются важным направлением в проблеме солнечно-земных связей.
 
Коротковолновое излучение Солнца стало одним из основных объектов экспериментов, выполняемых на спутниках «Космос». Исследования проводились на специальных «солнечных» спутниках. Они представляют собой модификацию унифицированного спутника с ориентацией на Солнце одной его оси. В состав бортовой аппаратуры входили рентгеновский гелиограф со щелевым коллиматором и рентгеновский фотометр.
 
Рентгеногелиограф состоял из двух идентичных блоков датчиков, расположенных на наружной поверхности спутника, и блока электроники, установленного в гермо-отсеке. Приемниками излучения служили гейгеровские счетчики рентгеновских фотонов. Импульсы от счетчиков регистрировались электронной схемой логарифмического интенсиметра. Напряжение с выхода интенсиметра подавалось на вход телеметрической системы.
 
Рентгеновский фотометр состоял из блока датчиков, расположенных на наружной поверхности спутника, и блока электроники, установленного в гермоотсеке. В качестве приемников излучения использовались гейгеровские счетчики фотонов с дополнительными фильтрами. Три счетчика чувствительны к мягкой рентгеновской области спектра и один счетчик, практически не чувствительный к рентгеновскому излучению Солнца, служил для контроля уровня помех от частиц радиационного пояса. Оптические оси всех счетчиков параллельны оси спутника, ориентированной на Солнце. Показания каждого счетчика - скорость счета импульсов - регистрировались с помощью логарифмического интенсиметра. Выходные напряжения интенсиметров регистрировались бортовым запоминающим устройством через коммутатор с опросностью 10-20 сек. Для привязки результатов измерений к освещенным участкам орбиты в состав прибора был включен также оптический датчик Солнца.
 
Спутник ориентировался на Солнце, с точностью 1-2° на каждом витке после выхода из земной тени, и эта ориентация сохранялась в течение всего времени нахождения спутника на освещенной части орбиты. Три раза в течение каждого витка ось спутника однократно пересекала диск Солнца со средней скоростью 0,04° в 1 сек. Когда ось спутника пересекает диск Солнца, получается его изображение по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Для привязки полученных записей к определенным участкам Солнца использовались оптические датчики, точно фиксирующие моменты прохождения краев солнечного диска через поле зрения счетчиков.
 
Одно из самых замечательных проявлений солнечной активности - катастрофические процессы на Солнце, получившие название солнечных вспышек. Около ста лет назад было обнаружено, что иногда в активных областях Солнца, связанных с магнитными пятнами, внезапно, обычно в течение нескольких секунд, сильно возрастает яркость участка поверхности Солнца, достигающего в сильных вспышках размера до 3Е9 кв. км. С развитием радиоастрономии было установлено, что эти оптические вспышки, как правило, сопровождаются мощными всплесками радиоизлучения в диапазоне от сантиметровых до декаметровых волн.
 
Когда начались исследования с помощью ракет и спутников, выяснилось, что оптические и радиовспышки сопровождаются огромным (до нескольких тысяч раз) усилением рентгеновского излучения Солнца, а также появлением очень жесткого излучения вплоть до нескольких сотен килоэлектронвольт. Во время вспышек возникают потоки ускоренных частиц - электронов и тяжелых ядер с энергиями от десятков килоэлектронвольт до релятивистских - и выбросы сгустков плазмы.
 
Таким образом, оказалось, что вспышки очень слож-ное, комплексное явление. Они оказывают весьма сильное воздействие на Землю. Когда до Земли доходит рентгеновское излучение, нарушается состояние ионосферы, возникают провалы радиосвязи и ряд геофизических эффектов. За время от одного часа до нескольких десятков часов частицы и плазменные сгустки достигают Земли. Частицы несут с собой радиационную опасность для космонавтов. Плазменные сгустки нарушают магнитное поле планеты, вызывая магнитные бури. Имеются сведения о связи со вспышками некоторых медико-биологических эффектов.
 
Продолжительность солнечной вспышки колеблется от нескольких до десятков минут, а иногда и часов. За время сильной вспышки класса 3 выделяется энергия до 1Е31-1Е32 эрг, что эквивалентно энергии 10Е9-10Е10 атомных бомб; половина этой энергии выделяется в виде электромагнитной энергии - от жесткого рентгена до дека-метрового радиодиапазона, половина - в виде энергии ускоренных частиц. Объем солнечной радиации, захватываемый сильной вспышкой, составляет до 10Е29 куб. см. Отсюда следует, что плотность энергии в области вспышки достигает 103 эрг/см3. Однако плотность энергии в хромосфере около 3 эрг/см3. Следовательно, вспышки возникают за счет дополнительного источника энергии. Этим источником служит энергия магнитного поля в солнечной атмосфере.
 
Как показали исследования академика А.Б. Северного, во время вспышки происходит перестройка локального магнитного поля, которая сопровождается высвобождением некоторого количества магнитной энергии; для покрытия энерговыделения вспышки достаточно уменьшения магнитного поля на несколько десятков гаусс. Механизм перехода магнитной энергии в энергию вспышки еще не ясен.
 
С помощью аппаратуры, устанавливаемой на борту спутников «Космос», было проведено исследование областей генерации и спектрального состава рентгеновских вспышек на Солнце и изучены динамика развития, электронная температура и электронная плотность активных областей в отсутствие вспышки.
 
Исследования, в частности, показали, что при спокойном Солнце интенсивность излучения в самом коротковолновом диапазоне 0,15-0,4 нм практически равна нулю и резко возрастает в момент микровсплеска рентгеновского излучения. Излучение в диапазоне 0,44-0,65 нм меняется в меньших пределах, излучение же в мягком диапазоне (0,8-1,4 нм) в этих условиях меняется несущественно. Возрастание интенсивности происходило почти одновременно в областях 0,15-0,4 и 0,44-0,65 нм.
 
Электронная температура излучающей области определялась из предположения термического механизма генерации излучения микровспышек по отношению показаний счетчиков с различной спектральной чувствительностью. Для небольших всплесков она составила около 10 млн. градусов.
 
Измерения по рентгеновскому заходу за лимб высота рентгеновской активной области оказалась равной 20-80 тыс. км и высота рентгеновской вспышки 20-25 тыс. км. Область рентгеновской вспышки обычно имела волокнистую структуру с угловым диаметром волокон около 10 угловых секунд, сходную со структурой областей оптических вспышек.
 
Как правило, оптические вспышки располагались как раз над так называемыми активными областями нашего светила с характерными группами пятен, наблюдаемыми с помощью наземных оптических средств. Интересно, что в ряде случаев выявлено наличие у одной вспышки двух центров, примерно одинаковых по яркости. Расстояние между ними составляло около 6 угловых минут.
 
Как же происходит нагрев области вспышек до температур в несколько десятков миллионов градусов? Можно полагать, что он осуществляется быстрыми электронами. Электроны, ускоряясь в короне до энергий 105 эВ и двигаясь вдоль магнитных линий, вторгаются в низкие, более плотные слои короны или хромосферу, отдавая путем соударений свою энергию более холодным электронам, которые затем нагревают ионы.
 
Чтобы проверить эту картину, были проведены измерения поляризации рентгеновского излучения в начальной стадии вспышек. Дело в том, что при направленном движении электронов электрический вектор тормозного рентгеновского излучения должен лежать преимущественно в плоскости, проходящей через линию движения электрона и линию наблюдения или перпендикулярно ей. В измерениях, выполненных рядом спутников серии «Интеркосмос», на 9 вспышках наблюдалась поляризация, имеющая величину в согласии с теорией от 40 до 3%. Зная позиционный угол плоскости поляризации и место вспышки на диске, можно определить направление движения электронов - оно оказалось радиальным по направлению к поверхности Солнца.
 
Таким образом, наличие в начальной стадии направленных потоков ускоренных электронов в области вспышки нашло непосредственное экспериментальное подтверждение; при этом поступление ускоренных электронов длится в больших вспышках в течение нескольких минут. Следует заметить, что поляризационные измерения рентгеновских лучей принадлежат к числу очень тонких и трудных экспериментов. Они стали возможными благодаря развитию точных методов рентгеновской спектроскопии.
 
Полученные данные находятся в согласии с развитой С.И. Сыроватским теоретической моделью солнечных вспышек. При перестройке магнитного поля во времени в короне появляется электрическое поле, вызывающее дрейф плазмы,- возникает цилиндрическая ударная волна, сходящаяся к нейтральной линии магнитного поля. Начинает течь сильный электрический ток, нагревающий плазму до температуры, близкой к 10 млн. градусов, и возникает интенсивное мягкое рентгеновское излучение. Дрейф плазмы влечет за собой появление турбулентности, что сопровождается уменьшением проводимости плазмы - происходит разрыв токового слоя и возникает сильный градиент электрического поля. В результате появляются ускоренные потоки частиц - электронов и протонов. Часть электронов устремляется в более высокие области короны, давая всплески радиоизлучения III типа, часть же электронов устремляется в более плотные слои короны и хромосферу, вызывая жесткое рентгеновское излучение и свечение Н"альфа".
 
Серия «Проблемы науки и технического прогресса»
Ю. И. ЗАЙЦЕВ, "СПУТНИКИ «КОСМОС»"
 
 
 
Рентгеногелиограф, предназначенный для исследования Солнца с борта спутника. Устанавливался на «Космосе-166», «Космос-230» и др.
 
 
Макет
КА
«Космос-166»
в музее
космонавтики
им. К.Э. Циолковского
в Калуге.
 
Сравнивая этот
снимок с
предшествующим,
можно заметить, что
музей в Калуге
регулярно и качественно ремонтируется, по
крайней мере это
относиться к потолку...