б
На рисунках изображены искусственные спутники Земли: первый (слева вниз у), второй (слева) и третий (вверху). На схеме третьего ИСЗ цифрами обозначены: 1 — магнитометр; 2 — фотоумножитель для регистрации корпускулярного излучения Солнца; 3 — солнечные батареи; 4 — прибор для регистрации фотонов в космических лучах; 5 — магнитный и ионизационный манометры; 6 — ионные ловушки; 7 — электростатические флюксметры; 8 — масс-спектрометрическая трубка; 9 — прибор для регистрации тяжелых ядер в космических лучах; 10 — прибор для измерения интенсивности первичного космического излучения; 11 — датчики для регистрации микрометеоров.
ВЫПОЛНЯЯ МНОГОЧИСЛЕННЫЕ ПОЖЕЛАНИЯ ЧИТАТЕЛЕЙ, РЕДАКЦИЯ ПОСВЯЩАЕТ ОЧЕРЕДНОЙ ВЫПУСК «ИСТОРИЧЕСКОЙ СЕРИИ» СОВЕТСКОЙ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКЕ.
П д редакцией: члена-корреспондента АН СССР, лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА; летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза, кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА; кандидата технических наук, лауреата Ленинской премии Глеба МАКСИМОВА
Рис. Михаила Петровского
к|ЕЖНИКА
Историческая серия «ТМ»
ПЕРВЫЕ ИСКУССТВЕННЫЕ
СПУТНИКИ ЗЕМЛИ
В 1957 году Сергей Павлович Королев писал в ЦК КПСС и Совет Министров СССР:
«Просим разрешить подготовку и проведение пробных пусков двух ракет, приспособленных в варианте ИСЗ, в период апрель — июнь 1957 года, до официального начала Международного геофизического года. Ракету путем некоторых переделок можно приспособить для пуска варианта ИСЗ, имеющего небольшой полезный груз в виде приборов весом около 25 кг.
...Разрабатывается ИСЗ весом около 1200 кг, куда входит большое количество разнообразной аппаратуры для научных исследований, подопытные животные и т. д. Первый запуск этого спутника установлен в 1957 году и, учитывая большую сложность, может быть произведен в конце 1957 года...»
Да, первым разраоатывался тяжелый спутник со сложным комплексом аппаратуры. Предложение же запустить легкий, простой спутник Земли появилось в разгар работ над тяжелым спутником, и, поскольку это предложение было принято, тяжелому спутнику суждено было подняться в космос лишь третьим.
Чем же было вызвано это неожиданное предложение Королева?
В 1957 году было объявлено о проведении Международного геофизического года. В соответствии с программой научных исследований Советский Союз сообщил о намечающихся запусках спутников Земли. К середине 1957 года в нашей стране была создана ракета-носитель для выведения спутников на орбиту, была разработана и теория выведения на ОИСЗ. Но вывести спутник на орбиту еще не все. Космические аппараты должны служить науке, они должны быть орудием исследования
ученых там, где эти исследования невозможно проводить обычными, земными методами. А для этого нужно решить самый важный вопрос — передачи с борта спутника и приема на. Земле научной информации. В то время ученые еще не знали, смогут ли радиоволны с больших высот «пробить» ионосферу Земли, дойдут ли радиосигналы без искажений. К тому же и характеристики атмосферы Земли на высоте в сотни километров от ее поверхности были мало изучены. Спутник самой простой формы — сферической, оснащенный радиопередатчиками, позволил бы получить ответы на эти первоочередные вопросы. Он был проще в изготовлении и сделать его можно было быстрее, чем сложную космическую лабораторию. Вот почему предложение Королева встретили с одобрением.
Так родился первый искусственный спутник Земли — «ПС-1», как назвали его разработчики, или «простейший спутник — 1». Но эта «простота» была не такой уж простой. Аппаратура, которую устанавливали на спутнике, «привыкла» работать в обычных земных условиях — при атмосферном давлении, при наличии нормальной тяжести и нормальных температур, которые так естественны для всего, что рождено и создано на Земле. В космическом полете все эти условия отсутствуют — там вакуум, невесомость, палящие лучи Солнца или, наоборот, космический холод. Значит, хотя бы частично комфорт для приборов необходимо было обеспечить за счет технических решений. Прежде всего — атмосферное давление. Оно могло поддерживаться постоянно при условии полной герметичности контейнера. С точки зрения технологии, есть самый простой способ — сварной «шарик». Но этот вариант не годился со многих точек зрения. Даже если сначала собрать аппаратуру, прикрепив ее как-то к оболочкам, а затем эти оболочки сварить, тонкие электронные приборы просто выйдут из строя от перегрева. К тому же во время испытаний на Земле нельзя будет заменить отказавший прибор. Значит, контейнер должен ' быть разъемным. Таким его и сделали —
из двух полуоболочек, соединенных болтами, а между ними для обеспечения герметичности была установлена прокладка из специальной резины, не терявшей своей эластичности в космосе Аппаратура, установленная на раме, состояла из двух передатчиков, работавших на разных частотах: для их питания использовались химические батареи.
Чтобы обеспечить нормальную температуру внутри контейнера, заполненного азотом, наружная поверхность спутника была отполирована и подвергнута специальной обработке. Кроме того, в контейнере установили вентилятор, который поддерживал циркуляцию азота в условиях невесомости.
Специальные датчики, установленные внутри контейнера, контролировали давление и температуру в нем и в кодированном виде через радиопередающую аппаратуру посылали данные на Землю.
После наземных испытаний, подтвердивших герметичность корпуса и надежность работы аппаратуры, спутник был вывезен на космодром 4 октября 1957 года. Испытанная и заправленная ракета-носитель с установленным в ее головной части спутником стоит на стартовом устройстве. В 22 ч 28 мин по Московскому времени ракета с первым в мире искусственным спутником Земли стартовала, открыв человечеству дорогу в космическое пространство.
Едва вернувшись с космодрома, Королев собрал инженеров и конструкторов, поставив перед ними задачу, казалось бы, невозможную: за месяц создать спутник, в котором можно отправить на орбиту животное. Еще рано было ставить задачу полета в космос человека, но исследования, связанные с длительным пребыванием в космическом пространстве живого существа, можно и нужно было начинать.
При разработке этого спутника был максимально использован опыт запуска животных на высотных ракетах и создания первого спутника. Это позволило ровно через месяц, 3 ноября 1957 года, осуществить вывод на орбиту второго в истории ис
кусственного спутника Земли, на борту которого в кабине, снабженной всем необходимым для жизни, находилась собака Лайка
Пока разрабатывались и запускались первые спутники, продолжалась работа над тяжелым спутником, более совершенным и конструктивно, и по составу аппаратуры. При разработке спутника был учтен целый ряд специфических требований, связанных с проведением на нем различных научных экспериментов и размещением разнообразной научной и измерительной аппаратуры, и опыт работы первых спутников на ОИСЗ. Была улучшена радиотелеметрическая система — она стала многоканальной. Значительно усовершенствовалась система терморегулирования: тепловой режим регулировался не только принудительной циркуляцией газа в спутнике, но и изменением коэффициента собственного излучения его поверхности. Для автоматического управления работой всей научной и измерительной аппаратуры на борту установили программно-временное устройство. Одним словом, к полету на орбиту готовилась комплексная автоматическая научная лаборатория.
Запуск третьего советского искусственного спутника Земли был осуществлен 15 мая 1958 года. При полете этого спутника регистрировались корпускулярное излучение Солнца, фотоны в космических лучах, микрометеоры, изучались магнитное поле Земли, тяжелые ядра и интенсивность первичного космического излучения.
Таким образом, подводя итоги, можно сказать, что с помощью первых советских искусственных спутников Земли получены сведения о прохождении радиоволн с космических аппаратов, о плотности атмосферы на больших высотах, некоторые характеристики космического пространства; получены первые данные о поведении и жизни животного в космическом полете; подтверждена правильность инженерных решений при создании космической техники.
МАРИНА МАРЧЕНКО,
инженер
На вкладке изображены автоматические межпланетные станции «Луна-1», «Луна-2» и «Луна-3». На схеме — устройство автоматической межпланетной станции «Луна-3». Цифрами обозначены: 1. Иллюминатор для фотографических аппаратов. 2. Приборы для научных исследований. 3. Тепловые экраны. 4. Секции солнечных батарей. 5. Жалюзи системы терморегулирования. 6. Антенна. 7. Солнечный датчик. 8. Двигатель системы ориентации.
Историческая серия «ТМ»
ПЕРВЫЕ РАЗВЕДЧИКИ ЛУНЫ
Под редакцией: члена-корреспондента АН СССР, лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА;
летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза, кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА;
кандидата технических наук, лауреата Ленинской премии Глеба МАКСИМОВА.
С запуском первых искусственных спутников Земли ученые получили возможность изучать недоступное им раньше космическое пространство с помощью прямых измерений. Но это были лишь первые шаги в пределах весьма крохотной области солнечной системы...
А над горизонтом ярко сияла Луна, знакомая каждому с детства. С изобретением телескопов она приблизилась к людям, и они открыли на ней «моря», поры и кратеры. Но люди видели только одну сторону Луны, всегда обращенную к Земле, Невидимая сторона оставалась тайной «за семью печатями». Да что говорить, даже характер поверхности Луны вызывал бурные споры. Одни ученые считали, что Луна покрыта толстым, в несколько метров, слоем пыли. Другие же — породами, несколько напоминающими земные туфовые. Во время одной из дискуссий С. П. Королев взял лист бумаги, начертил категорическое: «Луна твердая», и подписался. Бумагу отдал на память стороннику «лунной пыли».
Конечно, разрешить подобные умозрительные споры могли только космические аппараты.
С созданием в Советском Союзе мощной ракеты-носителя, способной выводить аппараты на орбиты искусственных спутников Земли, у специалистов, которых возглавлял С. П. Королев, появилось естественное желание достигнуть Луны. Но для этого нужно было расширить возможности ракеты-носителя, придать ей новое качество. Ведь для выведения спутника Земли на орбиту достаточно развить так называемую первую космическую скорость — около 8 км/с. Чтобы вырваться из пут земного тяготения, этой скорости уже недостаточно. Она должна возрасти до 11,2 км/с.
Итак, прежде всего следовало повысить мощность ракеты-носителя. Задачу эту удалось решить, установив на нее дополнительную ступень. Одновременно в конструкторском бюро С. П. Королева были разработаны первые космические аппараты для исследования Луны.
2 января 1959 года состоялся первый в истории старт в сторону ночного светила. «Луна-1», или, как назвали ее журналисты, «Мечта», прошла вблизи Луны и стала первым в истории искусственным спутником Солнца. При полете с помощью научной аппаратуры велись измерения в космическом пространстве (от Земли до орбиты Луны), которые благодаря радиотелеметри-ческой системе передавались на Землю. Интересно, что полет станции можно было наблюдать и визуально — специальное устройство, установленное на последней ступени ракеты-носителя (а она мчалась почти по той же траектории, что и отделившаяся от нее станция), выбросило на высоте около 100 тыс. км натриевое облако. Эту искусственную комету видели люди во многих странах.
12 сентября 1959 года к спутнику нашей планеты стартовала автоматическая станция «Луна-2». Через два дня она достигла Луны, доста
вила на ее поверхность вымпел с изображением герба СССР. Впервые была проложена трасса Земля — Луна, впервые был нарушен извечный покой другого небесного тела.
«Луна-1» и «Луна-2» по своей конструкции были не очень сложными. Они решали совершенно определенные задачи: отработку и проверку точности выведения аппаратов на межпланетные орбиты, проверку возможности поддержания радиосвязи с ними на значительных расстояниях, исследование свойств космического пространства между Землей и Луной и вблизи Луны. Так, при их полете изучались магнитные поля Земли и Луны, радиационные пояса, космические лучи, метеорные частицы.
Принципиально новой стала автоматическая межпланетная станция «Луна-3». Впервые автоматический космический аппарат получил систему ориентации, причем в качестве источников тока для питания аппаратуры использовались солнечные батареи. На АМС было установлено также фототелевизионное устройство.
Новой станции предстояло облететь Луну, «взглянуть» на ее обратную сторону и сфотографировать, а при возвращении к Земле передать изображения из космоса. Вот для этого и была установлена система ориентации. В нее входили оптические датчики, которые «видели» Солнце и Луну, и микродвигатели ориентации, поддерживавшие станцию в строго определенном положении, когда объектив фототелевизионного устройства направлялся на поверхность обратной стороны Луны.
Необычным было и само фототелевизионное устройство. Это не просто фотоаппарат, но и проявочное устройство, и передатчик (через бортовую радиолинию) полученных после обработки изображений.
Необычной была и конфигурация солнечных батарей. Дело в том, что на всей траектории полета, кро
ме участка фотографирования, станцию не ориентировали на Солнце. В то же время для выполнения всей программы работ ее химические батареи нуждались в постоянной подзарядке. И тогда, после сложных расчетов, в которых пришлось учесть общую компоновку АМС, требования теплового режима, была выбрана оптимальная форма солнечных батарей, позволяющая при любом положении станции относительно Солнца получать ток практически одинаковой величины.
Старт «Луны-3» 4 октября 1959 года прозвучал салютом в честь второй годовщины начала космической эры. 7 октября автоматическая межпланетная станция сфотографировала обратную сторону Луны с расстояния 60 тыс. км и передала целую серию фотографий на Землю, где их с нетерпением ждали ученые. Конечно, сегодня эти фотографии оставляют желать много лучшего. Но они были первыми. Расшифровав их, специалисты получили уникальный научный материал. На снимках видны как участки невидимой с Земли поверхности Луны, так и небольшая область с уже известным рельефом. Это позволило привязать доселе неведомые объекты лунной поверхности с уже известными и таким образом определить их координаты. Оказалось, что на обратной стороне Луны в отличие от видимой ее части мало «морей», что там преобладают горные районы.
В результате первых полетев к Луне было установлено, что у нее отсутствуют магнитное поле и пояса радиации. Измерения общего потока космического излучения, проведенные на траектории полетов и вблизи Луны, дали новые сведения о космических лучах и частицах, о микрометеорах в открытом пространстве. Полученная информация позволила перейти к созданию еще более сложных, еще более совершенных космических аппаратов.
МАРИНА МАРЧЕНКО,
инженер
Историческая серия «ТМ»
ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ К ВЕНЕРЕ
Под редакцией: члена-корреспондента АН СССР, лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА;
летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза, кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА;
лауреата Ленинской премии, кандидата технических наук Глеба МАКСИМОВА
«Космические ракеты, несущие на своем борту автоматические научные станции с различной аппаратурой, стремительно двинутся к ближайшим планетам солнечной системы. Из них наибольший интерес представляют Марс и Венера...» — это слова из статьи С. П. Королева, опубликованной в «Правде» 10 ноября 1960 года. Тогда до пуска «Венеры-1» оставалось три месяца.
В конструкторском бюро, которым руководил С. П. Королев, полным ходом шла работа — проектировались автоматическая межпланетная станция «Венера» и разгонная ступень ракеты-носителя, которая должна была вывести ее на трассу полета к утренней звезде. Разработка станции началась несколько месяцев назад, когда конструкторам стало ясно: возможности ракеты-носителя позволяют дополнительно установить разгонную ступень, которая выйдет на орбиту спутника Земли вместе с космическим аппаратом и уже оттуда стартует к другим планетам.
Создатели автоматической межпланетной станции (АМС) учли весь имевшийся к тому времени опыт разработки первых искусственных спутников Земли и первых лунных аппаратов. В то же время многое на этой станции было по-настоящему ново.
Так, впервые на АМС предусмотрели корректирующую двигательную установку разработки главного конструктора А. М. Исаева для коррекции траектории полета. Без такой коррекции полеты к планетам солнечной системы невозможны.
Впервые разработали многорежимную систему ориентации и управления движением станции. С ее помощью можно было в течение многих месяцев поддерживать постоянную ориентацию плоских панелей солнечных батарей на Солнце, периодически направлять бортовую параболическую антенну на Землю и выполнять точную (до единиц угловых минут) ориентацию станции относительно звезд. Эта же система стабилизировала станцию в пространстве при работе корректирующего двигателя. В состав ее входили сложные оптические приборы, способные «видеть» не только яркое Солнце, но и Землю с расстояний в сотни миллионов километров, когда она кажется маленькой звездочкой.
Остронаправленная параболическая антенна (диаметром 2 м) позволяла поддерживать сверхдальнюю космическую радиосвязь с Землей в сантиметровом диапазоне волн. Всего же на борту станции работало три радиотелеметрические системы для различных диапазонов — метрового, дециметрового и сантиметрового.
На станции «Венера-1» воспользовались такой же системой терморегулирования, как и на «Луне-3». Температуру в отсеке регулировали вращающиеся жалюзи, установленные на цилиндрической части герметичного корпуса.
Во время полета проводилось измерение космических лучей, магнитных полей, заряженных частиц меж
планетного газа и корпускулярных потоков Солнца, регистрация микрометеоров.
Чтобы вывести «Венеру-1» на межпланетную траекторию, пришлось создать новую ступень. Масса станции составила 643,5 кг. Пожалуй, создание этой ступени можно назвать одним из самых важных и замечательных достижений нового космического эксперимента. Ведь двигательную установку ракеты предстояло запустить в невесомости (после сравнительно долгого пребывания в суровых условиях космоса). Разработать такую установку значило в то время сделать качественно новый шаг в развитии ракетно-космической техники. Проектировщикам пришлось решить множество задач. Система управления ракетой должна была обеспечить нужную ориентацию в орбитальном полете вокруг Земли, стабилизацию ракеты в период работы двигателя, включение его в расчетное время. Кроме того, требовалось отрегулировать тепловой режим топливных баков, где находился кислород. И наконец, создать такую систему подачи топлива в камеру сгорания, чтобы можно было запустить двигатель. Для этого на космической ракете были установлены твердотопливные двигатели, придававшие ей кратковременное ускорение, но достаточное для того, чтобы жидкое топливо, которое находилось во взвешенном состоянии, начинало поступать в камеру сгорания.
Тщательные расчеты, принципиально новые конструктивные решения, экспериментальная отработка на Зем^е в условиях, приближенных к условиям космического полета, — вот в результате всего этого и родилась новая автоматическая межпланетная станция и ракетная ступень. Впервые аппарат этого типа стартовал с орбиты ИСЗ 12 февраля 1961 года. Впоследствии космическая ракета выводила на межпланетные трассы автоматические космические аппараты типа «Луна», «Марс», «Венера», «Зонд». Теперь с ее помощью спутники связи
На рисунке изображена автоматическая межпланетная станция «Венера-1» в трех проекциях. На схеме показано ее устройство.
Цифрами обозначены: 1 — сопло корректирующей двигательной установки; 2 —- датчик точной ориентации на Солнце и звезду; 3 — датчик ориентации на Землю; 4 — параболическая антенна; 5 — управляющие сопла системы ориентации; 6 — тепловые датчики; 7 — малонаправленная антенна; 8 — штыревая антен-' на.
«Молния» запускаются на высокие эллиптические орбиты.
Связь со станцией поддерживалась на расстоянии до 5 млн. км. Даже оттуда, из глубины солнечной системы, поступала на Землю необходимая научная информация.
Сегодня, когда межпланетные аппараты отправляются невообразимо далеко от Земли, этот результат кажется очень скромным. Но тогда, в 1961 году, такое расстояние представлялось фантастическим — ведь радиоволны преодолевали космическое пространство, насыщенное различными частицами и всевозможными видами электромагнитных излучений, природа которых тогда была еще плохо изучена.
Каков же результат полета «Венеры-1»? Во-первых, ученые получили первые данные о научных измерениях на значительном удалении от Земли, в той области пространства, которую называют дальним космосом. Во-вторых, обогатились новым материалом и разработчики ракетно-космической техники: ведь многое на этой станции было опробовано впервые.
Полет подтвердил правильность выбранных направлений.
Создание и запуск автоматической межпланетной станции «Вене-ра-1» — важный этап в развитии ракетно-космической техники, одна из ярких страниц в истории отечественной космонавтики.
МАРИНА МАРЧЕНКО, инженер
1
2 М
о
Историческая серия «ТМ»
ПЕРВАЯ МЯГКАЯ ПОСАДКА НА ЛУНУ И ПЕРВЫЙ ЛУННЫЙ ИСКУССТВЕННЫЙ СПУТНИК
Под редакцией: лауреата Ленинской премии, члена-корреспондента АН СССР Бориса РАУШЕНБАХА;
летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза, кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА;
лауреата Ленинской премии, кандидата технических наук Глеба МАКСИМОВА
«3 февраля 1966 года в 21 час 45 минут 30 секунд по московскому времени автоматическая станция «Луна-9», запущенная 31 января, осуществила мягкую посадку на поверхность Луны в районе океана Бурь... По команде с Земли 4 февраля в 4 часа 50 минут станция «Луна-9» начала обзор лунного ландшафта и передачу его изображения на Землю».
За этими скупыми строчками сообщения ТАСС — чудо, которое наконец-то открылось людям. Газеты всего мира на первой полосе поместили фотографию поверхности нашей небесной соседки. На переднем плане был отчетливо виден небольшой камень, ставший, наверное, самым знаменитым камнем в истории. Именно в этот день в космонавтике . произошло то поворотное событие — 'О веха, с которой и начался новый этап
в развитии науки о Луне. Началось непосредственное изучение нашего естественного спутника.
Осуществление такой сложной задачи, как мягкая посадка, пусть на самую ближнюю, но не имеющую собственной атмосферы соседку Земли, потребовало тщательной и долгой отработки как на Земле, так и при полетах автоматических станций (АМС) к Луне, на которых проверялись различные системы.
Выведение АМС на траекторию полета к Луне производилось так же, как и у «Венеры-1», с промежуточной орбиты спутника Земли. Когда станция «легла на курс», вес ее составлял 1583 кг, большая часть приходилась на тормозную двигательную установку и системы ориентации и коррекции станции в пути. Скорость ее движения при подходе к Луне Составляла 2,6 км/с, и при подлете к поверхности ее предстояло полностью «погасить», иначе станция просто разбилась бы.
Посадка началась еще за пять часов до того, как станция достигла цели. Прежде чем ^начать торможение, ее развернули двигателем к поверхности планеты, и не просто развернули, а сделали это так, что его ось точно нацелили на центр Луны — по лунной вертикали. Построение подобной прямой — процесс сложный, в нем участвует целый комплекс специальной аппаратуры, которая в полете использовалась также и для проведения коррекции.
Одновременно начали измерять расстояние до поверхности Луны с помощью радиовысотомера. Когда до Селены оставалось всего 75 км, включился ракетный двигатель, погасивший скорость падения. Величина тяги по мере снижения регулировалась. Станция была сконструирована так, что аппаратура, отработавшая на траектории и не потребовавшаяся при торможении, отделилась от АМС. На Луну должна была сесть только автоматическая лунная станция (АЛС) с комплексом необходимой аппаратуры (весом 100 кг) для проведения исследований на планете
Двигатель выключился в непосредственной близости от поверхности. В этот момент станция отделилась от тормозной установки. Тут же включился наддув амортизирующего устройства, которое, как кокон, укрыло всю АЛС, оберегая ее от удара о поверхность. Затем отделился и амортизатор, и на поверхности Луны раскрылся этакий «цветок» — лунная лаборатория, по форме действительно похожая на цветок с распустившимися лепестками. Эти «лепестки» несут двойную нагрузку: придают станции устойчивость и в то же время действуют как антенны. Когда «лепестки» раскрылись, спрятанная под ними телевизионная аппаратура «увидела» и передала на Землю первые в истории кадры лунной панорамы. В герметичном, овальной формы корпусе станции размещались радиоаппаратура, система терморегулирования, источники энергопитания.
Полет «Луны-9» имел принципиальное значение. Он не только позволил нам рассмотреть вблизи поверхность Луны, но и доказал, что посадка на нее вполне возможна, что никакая лунная пыль этому не помешает. Правы оказались сторонники «твердой Луны», в том числе и С. П. Королев. К сожалению, он ушел из жизни всего за три недели до этого триумфа советской космонавтики...
А ровно через два месяца, 3 апреля 1966 года, в 21 час 44 минуты по московскому времени была выведена на селеноцентрическую (окололунную) орбиту автоматическая станция «Луна-10». Она стала первым в мире искусственным спутником Луны. Началось детальное исследование Луны. Параллельно с орбиты спутника изучалось окололунное пространство. Ученые давно мечтали о «маленькой Луне», необходимой им для получения более полной информации о массе, геометрической конфигурации и аномалиях гравитационного поля этой планеты. В дальнейшем искусственные спутники Селены исследовали температурный режим и магнитное поле, собственное излучение, отражающую способность, концентра-
Н а вкладке изображена автоматическая межпланетная станция «Луна-9».
Справа вверху показана автоматическая лунная станция «Луна-9» (в двух проекциях). На схеме цифрами обозначены: 1 — телевизионная система; 2 — штыревые антенны; 3 — лепестковые антенны; 4 — нижняя полусферическая часть корпуса станции с теплоизоляцией. Внизу справа — искусственный спутник Луны — «Луна-10».
цию метеоров в окружающем небесное тело пространстве. С помощью таких спутников в последующие годы было проведено картографирование поверхности Луны.
Конструктивно автоматическая станция «Луна-10» состояла из двух основных частей: собственно «лаборатории» весом 245 кг и двигательной установки с приборными отсеками. При полете спутника по окололунной орбите удалось провести целый комплекс научных исследований. Так, было установлено, что магнитное поле Луны имеет скорее всего солнечное происхождение. Выяснилось, что возмущение ее движения за счет нецентральности поля тяготения в 5—6 раз больше, чем возмущения, вызванные гравитационными влияниями Земли и Солнца. Измерения показали, что на орбите станции плотность метеоров выше, чем в межпланетном пространстве. Искусственный спутник выполнял научную программу в течение месяца, совершив к концу активного существования 450 витков.
Исследования, начатые «Луной-9» и 10, продолжали автоматические станции того же класса — «Луна-13» (мягкая посадка на Луну в 1966 г.) и «Луна-11», 12 и 14 (спутники Селены в 1966, 1968 гг.).
После первых экспериментов по непосредственному исследованию этой планеты начались работы по созданию аппаратов следующего поколения.
МАРИНА МАРЧЕНКО,
инженер
2м
На вкладке изображен самоходный аппарат «Луноход-1» (в двух проекциях). Слева внизу показана схема его устройства» цифрами обозначены: 1 — герметический приборный отсек; 2 — иллюминаторы телекамер; 3 — оптический уголковый отражатель; 4 — остронаправленная антенна; 5 — привод остронаправленной антенны; 6 — малонаправленная антенна; 7 — радиатор-охладитель;
8 — солнечная батарея; 9 — изотопный источник тепловой энергии; 10 — девятое колесо; 11 — штыревая антенна; 12 — прибор для определения физико-механических свойств грунта; 13 — телефотокамеры; 14 — блок колес шасси. Справа в н и • з у изображена автоматическая станция «Луна-16», слева от нее — возвращаемый аппарат с пробами лунного грунта.
Под редакцией: члена-корреспондента АН СССР, лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА, летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза, кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА, кандидата технических наук, лауреата Ленинской премии Глеба МАКСИМОВА
Историческая серия «ТМ» АВТОМАТИЧЕСКАЯ САМОХОДНАЯ СТАНЦИЯ НА ЛУНЕ И ДОСТАВКА ЛУННОГО ГРУНТА
В 1966 году после запуска автоматических станций «Луна-9» и «Луна-13» ученые узнали о нашей ближайшей соседке еще много нового. Впервые они увидели панораму ее поверхности, смогли изучить физико-механические свойства лунного грунта, который оказался по своим свойствам близок к сильно пористым земным грунтам (вроде известной всем пемзы). Естественно, исследовательские «аппетиты» после этого выросли: захотелось в буквальном смысле потрогать этот грунт руками, исследовать его с помощью земных микроскопов, в земных лабораториях.
Коллектив советских инженеров и конструкторов, которым руководил член-корреспондент АН СССР Георгий Николаевич Бабакин, приступил к решению сложнейших технических задач — созданию лунохода и автоматического космического аппарата, способного взять пробу лунного грунта и доставить ее на1 Землю.
Для создания «лунников» нового поколения требовалось найти и использовать многие принципиально иные решения. Ведь сама возможность посылать на Луну такие автоматы казалась слишком нереальным делом даже писателям-фантастам — в большинстве их произведений при полетах на Луну или другие планеты роботы только сопровождали экипажи. Но управлять лунным автоматом с Земли, заставить его двигаться по указанию людей, которые находятся от него на расстоянии почти в четыреста ты
сяч километров? Нет, на это нужно было решиться!
Работы по созданию двух космических аппаратов: «Луна-16» (для доставки грунта с Луны) и «Луна-17» (с «Луноходом-1») — велись одновременно. Конструкторы разработали для обеих станций унифицированную посадочную ступень, с помощью которой и осуществлялась мягкая посадка. Однако на этот раз амортизаторов, подобных тем, которые были на «Луне-9», не было. Вплоть до самой поверхности торможение взяла на себя двигательная установка. Оба аппарата, прежде чем опуститься на Луну, выводились на орбиту ее спутников. После коррекций окололунных орбит (позволивших высадить «лунник» точно, в заранее намеченный район) аппараты тормозились и выходили на посадочные траектории.
Станции «Луна-16» предстояло приземлиться в Море Изобилия, где до. этого не садился ни один космический аппарат. Район этот, окруженный со всех сторон горами, особенно интересен для ученых. По их мнению, он представляет собой обособленное лавовое образование, возникшее сравнительно недавно.
20 сентября 1970 года в 8 ч 12 мин по московскому времени, когда станция находилась на высоте 15 км от точки прилунения, включилась тормозная двигательная установка (ТДУ), и через 6 мин посадочные лапы станции коснулись поверхности. А еще через 45 мин на Луне впервые заработала буровая установка, управляемая с Земли. Бур углубился на 350 мм, остановился, а затем был поднят и вместе с лунным грунтом помещен в контейнер возвращаемого аппарата. Специальное автоматическое устройство герметично закрыло наружное отверстие, чтобы обеспечить полную сохранность грунта в пути и защиту его от воздействия атмосферы при возвращении аппарата на Землю. Наконец все операции по взятию грунта были закончены. И теперь посадочная ступень превратилась в стартовую установку, с которой должна была отпра
виться в обратное путешествие космическая ракета с возвращаемым аппаратом.
И вот в Центре дальней космической связи, как будто на космодроме, раздаются привычные слова: «Есть зажигание! Двигатель вышел на режим. Старт!» 24 сентября возвращаемый аппарат с драгоценным грузом опустился на парашюте в точно заданном районе Советского Союза.
«Задача, выполненная «Лу-ной-16», — это настоящая революция в деле освоения космоса. В деле межпланетных сообщений и исследований открывается новая страница» — так оценил этот эксперимент директор радиофизической обсерватории Джодрелл-Бэнк (Англия) профессор Бернард Ловелл.
Прошло всего полтора месяца. 17 ноября 1970 года советский автоматический аппарат «Луноход-1» проложил первую колею на лунной поверхности в районе Моря Дождей.
Еще в октябре 1967 года специалисты, собравшиеся в Центре дальней космической связи для того, чтобы произвести посадку «Венеры-4», были свидетелями необычного зрелища: на небольшом опытном полигоне делала свои первые шаги по Земле экспериментальная модель лунохода. Разработка внеземного самоходного шасси, начатая еще по инициативе академика С. П. Королева, и его «обкатка» в земных условиях, отличных от лунных, проблема достаточно сложная. Когда руководителя работ по созданию шасси спросили, почему был выбран именно колесный вариант, а, например, не гусеничный, он объяснил: колесный обладает преимуществами, которые выяснились после многочисленных проработок и расчетов. Все восемь колес —ведущие, это обеспечивает высокую проходимость и надежность машины и в лунных условиях. Дело в том, что в гусеничной машине много трущихся деталей, которые должны работать в вакууме, и, самое большее, два ведущих звена с каждого борта. Естественно, это
снижает надежность. Что, если они выйдут из строя?
Отработка шасси на Земле проходила в условиях, максимально приближенных к лунным. Так, например, часть экспериментов проводилась в летающей лаборатории. При этом была выбрана такая траектория движения самолета, при которой сила тяжести на его борту становилась равной лунной. В салоне оборудовали участок «лунной» поверхности, насыпали подходящий грунт (вот тут-то и пригодились результаты исследований всех предыдущих станций серии «Луна») и на нем исследовали взаимодействие колеса аппарата с поверхностью. Чтобы проверить, как ходит луноход по сложному рельефу, проводились испытания и на открытой местности.
Специальный курс подготовки проходили и водители «лунохода».
Ну конечно, как и всякий космический аппарат, «Луна-16» и «Луна-17» долгие месяцы проходили отработку на Земле — в термобарокамерах, на вибростендах, на испытательных станциях; проводились исследования на прочность и электрические испытания.
И вот блестящий результат. Доставленный «Луной-16» лунный грунт был тщательно исследован учеными, определена его структура, химический состав и иные характеристики. Одиннадцать лунных дней (а каждый из них длится две земные недели) и столько же ночей работал «Луноход-1», его колеса проложили по Луне дорожку длиной 10 540 м. Более чем в 500 точках ее были определены физические свойства грунта. Во время движения лунохода на Землю было передано около 25 тыс. снимков и более 200 панорам лунной поверхности.
Исследования Луны аппаратами этого поколения продолжили автоматические станции «Луна-20», «Луна-24» и «Луна-21» («Луноход-2») в 1972—1976 годах.
МАРИНА МАРЧЕНКО,
инженер
Под редакцией: члена-корреспондента АН СССР, лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА; летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союз кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА; лауреата Ленинской премии, кандидата технических наук Глеба МАКСИМОВА
Рис. Михаила Петровского
На схеме автоматической межпланетной станции «Марс-1» цифрами обозначены: 1» Корректирующая двигательная установка. 2. Датчик точной звездной и солнечной ориентации. 3. Датчик постоянной солнечной ориентации. 4. Штырь магнитометра.
5. Всенаправленная антенна. 6. Панели солнечных батарей. 7. Малонаправленная антенна. 8. Радиаторы систем терморегулирования. 9. Баллоны системы ориентации. 10. Остронаправленная антенна. 11. Орбитальный отсек.
Историческая серия «ТМ»
АВТОМАТИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ ИССЛЕДУЮТ КОСМИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО
♦ Венеру-1» еще готовили к полету, на космодроме продолжались испытания, а Сергей Павлович Королев уже продумывал конструкцию будущих автоматических межпланетных станций (АМС). Однаж ды, прогуливаясь, как обычно вечером, по бетонке космодрома, он поделился своими мыслями с одним из ведущих разработчиков «Венеры-1».
«Я думаю, — говорил Сергей Павлович, — что мы должны станции конструктивно унифицировать. Ведь условия полета АМС по траектории — к Марсу ли, к Венере, или просто для зондирования космического пространства — в основном схожи. Это длительная работа в дальнем космосе, необходимость постоянной ориентации на Солнце, сверхдальняя радиосвязь, коррекция траектории. Поэтому, видимо, целесообразнее разработать одинаковый для АМС разного назначения орби тальный отсек с одними и теми же системами, которые будут работать на трассе «Земля — планета», одинаковую корректирующую двигательную установку и разные для всех станций специальные отсеки: спускаемые аппараты для посадочных вариантов, отсеки с фототелевизионной аппаратурой для фотографирования поверхности планет или Луны. Это даст нам большой выигрыш — ив изготовлении объектов, и в их отработке. Подумайте над этим».
Может быть, слова были немного другими, за давностью лет дословно вспомнить этот разговор трудно, но его смысл, формулировка зада
чи переданы точной И когда «Вене-ра-1» отправилась в свой исторический путь, проектанты конструкторского бюро С. П. Королева приступили к новым разработкам, результат которых — полеты «Марса-1», первых «Зондов» и АМС «Венера» (со второй по восьмую).
АМС «Марс-1» стартовала с космодрома Байконур 1 ноября 1962 года, меньше чем через два года после того памятного разговора Станция была значительно усовершенствована по сравнению с «Венерой-1», да и по размерам превосходила свою предшественницу, ее масса была около тонны. Улучшились характеристики всех систем, а в первую очередь радиотелемет-рической. Новинкой была двухконтурная жидкостная система терморегулирования, в которой жидкость, проходя по наружным радиаторам с различными оптическими характеристиками, нагревалась или охлаждалась и соответственно подогревала или охлаждала газ внутри отсеков, поддерживая температуру в строго заданных пределах. Снаружи станция была укутана «шубой» из многослойной теплоизоляции. Значительно повысились надежность и точность работы оптических датчиков системы ориентации. Хрустальный сферический купол, под которым «прятались» датчики ориентации на Солнце и звездной ориентации, служил в то же время и украшением станции,
Корректирующая двигательная установка, разработанная коллективом А. М Исаева, позволяла проводить в полете несколько коррекций. АМС «Марс-1» активно работала в течение четырех с половиной месяцев. «В 1963 году советская автоматическая станция «Марс-1» прошла вблизи планеты Марс, поддерживая на расстоянии около 106 млн. км радиосвязь с советскими наземными пунктами. В итоге полета были получены уникальные научные результаты и данные...» — так писал в своей статье в газете «Правда» 1 января 1964 года академик С. П. Королев.
Надежность и удачное конструк
тивное решение АМС этого поколения стали залогом их долгой (десять лет) жизни и тех уникальных результатов, которые были получены в дальнейшем. К станциям этого «семейства» относятся первые три «Зонда». Последний из них, предназначенный для проведения исследований в дальнем космосе, был запущен по такой траектории, что сначала он пролетел вблизи Луны, сфотографировав часть ее обратной стороны (ту, которая не попала в объектив «Луны-3), и затем передал эти изображения на Землю. Качество фотографий, естественно, было значительно лучше, чем в 1959 году. Связь с этим аппаратом и передача научных данных продолжались до расстояния около 170 млн. км.
Наиболее значительные результаты, полученные при запусках АМС этого поколения, связаны с их полетами к Венере. 1 марта 1966 года станция «Венера-3» впервые в истории доставила на поверхность планеты вымпел с изображением Герба Советского Союза, а «Вене-ра-2» прошла на расстоянии 24 тыс. км от нее. С помощью «Ве-неры-4» 18 октября 1967 года ученые впервые провели прямые измерения в атмосфере Венеры. Станция опускалась на парашюте и не дошла до поверхности всего около 20 км. (Спускаемый аппарат был рассчитан на давление снаружи в несколько атмосфер. По некоторым гипотезам, именно таким оно должно было быть у поверхности. Очевидно, он разрушился, когда величина наружного давления достигла примерно 20 атм.)
«Венера-4», изготовленная уже не в Т'Б академика С. П Королева, а в коллективе, руководимом Г. Н. Ба-бакиным, отличалась от своих предшественниц в основном доработанной системой терморегулирования: вместо жидкостной двухконтурной она стала воздушной. Компоновка же станции в целом, основные системы и спускаемый аппарат были прежними. «Близнецами» «Венеры-4» были и следующие четыре станции. Последние две отличались конструкцией спускаемого аппара
та, рассчитанного уже на сто с лишним атмосфер и температуру на поверхности около 500° С (эти данные — результат обработки прямых измерении, проведенных прежде всего «Венерой-4» и «Венерой-5»), Спускаемый аппарат новой конструкции позволил «Венере-7» 15 декабря 1970 года не только провести измерения на участке спуска, но и мягко опуститься на раскаленную поверхность планеты и передать оттуда информацию.
Сейчас полеты на Венеру совершают станции следующего поколения — более сложные и конструктивно, и по составу аппаратуры. Но данные, полученные при полетах первых станций, бесценны. Навсегда останется в памяти людей подвиг тех, кто своим трудом, умением и энтузиазмом прокладывал дороги в неизвестные миры. Помните, как в сказке: «Пойди туда — не знаю куда, принеси то — не знаю что»? Не будет особым преувеличением сравнить задачи, стоявшие перед разработчиками космической техники, с задачами героев этой сказки. Например, когда создавались первые станции серии «Венера», по различным гипотезам давление на поверхности планеты называлось от 1 до 100 атм, а температура — от 50 до 500° С. Но создавать спускаемый аппарат для самых тяжелых условий, к тому же гипотетических, при обычных для космической техники весовых ограничениях было сложно и нерентабельно. Вот почему первые аппараты для посадки на планету делались не очень прочными — упрощался процесс их изготовления и отработки, и в то же время, если даже были правы сторонники высоких давлений и температур, на каком-то отрезке атмосферы все равно были бы получены ценнейшие результаты. Эти расчеты полностью себя оправдали при первых же полетах к «планете загадок», которая до сих пор не раскрыла еще свои тайны.
МАРИНА МАРЧЕНКО,
инженер

На рисунке изображена автоматическая межпланетная станция «Марс-3» (в двух проекциях). Справа внизу показана схема устройства «Марса-3». Цифрами обозначены: 1 — спускаемый аппарат; 2 — сстронаправленная параболическая антенна; 3 — антенна научной аппаратуры «Стерео»; 4 — магнитометр; 5 — приборный отсек; 6 — корректирующий и тормозной двигатель; 7 — оптико-электронные приборы системы астроориентации; 8 — оптико-электронный прибор системы автономной навигации; 9 — блок баков двигательной установки; 10 — панель солнечной батареи; 11 — радиаторы системы терморегулирования.
Историческая серия «ТМ» АВТОМАТИЧЕСКИЕ
МЕЖПЛАНЕТНЫЕ СТАНЦИИ
ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ
Под редакцией: члена-корреспондента АН СССР, лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА; летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза, кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА;
кандидата технических наук, лауреата Ленинской премии Глеба МАКСИМОВА
В мае 1971 года к Марсу стартовали автоматические межпланетные станции «Марс-2» и «Марс-3». Так же как и их предшественников, эти станции вначале вывели на промежуточную орбиту ИСЗ, откуда уже они стартовали к планете. АМС третьего поколения существенно отличались от уже летавших космических аппаратов. И выводились более мощной ракетой-носителем «Протон». Это позволило существенно увеличить их вес (до 4650 кг) и, следовательно, значительно расширить круг исследуемых проблем
Две основные технически сложные задачи были решены при их запуске — мягкая посадка спускаемого аппарата на поверхность планеты и выведение на орбиты искусственных спутников Марса.
Марс издавна привлекал к себе внимание людей. Пожалуй, это самая популярная на Земле планета Солнечной системы. Особенно популярной она стала после сенсационно-го «открытия» марсианских каналов. Земляне тут же начали «заселять»
Марс разумными существами, и в этом «заселении» принимали участие не только фантасты, но и ученые. Конечно, для этого были некоторые основания Марс по многим своим характеристикам напоминал Землю: сутки на Марсе длятся около 24 часов; наклон экватора к плоскости орбиты тоже близок к земному; у планеты есть атмосфера; вблизи полюсов обнаружены яркие белые пятна, эти «полярные шапки», напоминающие земные, весной и летом уменьшаются, а осенью и зимой увеличиваются; темные области на поверхности Марса меняют свою окраску и размеры в зависимости от сезона. Так появилась гипотеза о существовании на Марсе растительности.
Но вот в 1965 году «Маринер-4» сфотографировал планету вблизи. И сразу же многие загадки перестали существовать. Оказалось, что марсианская поверхность очень похожа на лунную: вся покрыта кратерами. Выяснилось, что «каналы», которые когда-то вызвали так много самых различных предположений, всего лишь фикция, обман зрения. Наблюдения с Земли позволили исследовать атмосферу Марса. По уточненным данным, она состоит в основном из углекислого газа и содержит небольшое количество водяного пара. А атмосферное давление на поверхности в 100—200 раз меньше, чем на Земле. Значительно ниже и температура: даже на экваторе +30° С днем и —70° С ночью. Условия суровые и, пожалуй, исключающие наличие высокоорганизованной жизни, хотя и не исключающие жизни вообще.
Несмотря на то, что к концу 60-х годов наши знания о Марсе значительно расширились, интерес к нему не уменьшился. И до сих пор ученые не смогли ответить на самый волнующий вопрос: есть ли жизнь на Марсе? Вот почему один за другим отправляются к Марсу космические аппараты, и среди первых разведчиков были советские АМС «Марс-2» и «Марс-3».
Как же были устроены эти аппараты? Принципиальная компоновочная схема осталась прежней: орбитальный отсек, спускаемый аппарат, кор
ректирующая двигательная установка, солнечные батареи (источник электроэнергии) и параболическая антенна для связи с Землей. Впрочем, сама конструкция станции была совершенно иной. Основным несущим элементом конструкции стал цилиндрический топливный бак мощной двигательной установки. К баку крепится все остальное. Внизу — приборный отсек в виде тора, «бублика», в котором размещены приборные блоки всех основных систем. В дырке этого «бублика» установили двигатель. Вверху — спускаемый аппарат.
На станциях впервые испытывалось много новых систем. Одна из них (автономная навигационная) осуществляла маневры, обеспечивающие мягкую посадку спускаемого аппарата и выведение станции с высокой точностью на орбиту спутника Марса. Причем всеми этими операциями руководила бортовая вычислительная машина без вмешательства Земли.
Впервые в истории космонавтики предстояло совершить мягкую посадку на Марс. Была выбрана гибридная схема — торможение за счет лобового аэродинамического щита в верхних слоях атмосферы, спуск на парашюте, а перед самой поверхностью — с помощью ТДЦ. Предусматривалось также использование амортизационного устройства в момент посадки.
Весь полет станций по траектории Земля — Марс, проведение заключительных маневров, переход на орбиты спутников планеты и посадка прошли точно по программе. Капсула «Марса-2» 27 ноября 1971 года впервые доставила на поверхность планеты вымпел с изображением Герба Советского Союза. Второго декабря спускаемый аппарат «Марса-3» совершил мягкую посадку. Сами же АМС еще длительное время исследовали планету и фотографировали ее с орбит искусственных спутников. Интересные результаты удалось получить во время наблюдения мощной пылевой бури на поверхности Марса, бушевавшей несколько месяцев, то затихая, то вновь усиливаясь.
К планетным станциям третьего поколения относятся и советские
станции «Венера-9» и «Венера-10», совершившие полет в 1975 году. Совершенно уникальные результаты были получены от спускаемых аппаратов этих станций, осуществивших мягкую посадку на Венеру и впервые в истории передавших на Землю панорамы поверхности с «планеты загадок» Удивительными и неожиданными оказались эти снимки: острые кам ни, скалистые обломки (до этого думали, что плотная и горячая атмосфера Венеры превращает камни во что-то вроде морских голышей со сглаженными углами).
Конструктивно эти станции были похожи на «Марсы». Отличались лишь спускаемые аппараты, рассчитанные на работу при наружном давлении в 100 атм и температуре около 500° С. Спуск на поверхность шел в три этапа: аэродинамическое торможение в верхних слоях атмосферы, спуск на трехкупольном парашюте и на последнем участке — плавная посадка с помощью аэродинамического устройства. Станции «Венера-9» и «Венера-10» стали ее первыми искусственными спутниками, которые в течение многих месяцев изучали верхнюю атмосферу и околопланетное пространство, фотографировали облачный покров.
К АМС третьего поколения относятся «Марсы» с четвертого по седьмой, «Венера-11» и «Венера-12». Спускаемые аппараты двух последних осуществили мягкую посадку на Венеру в декабре прошлого года, провели тонкий химический анализ атмосферы, зафиксировали грозовые разряды, позволили уточнить модель атмосферы планеты, которая еще и теперь во многом остается загадочной.
Полеты автоматических межпланетных станций к Марсу и Венере, прямые измерения в атмосфере планет и на поверхности значительно расширили наши знания о строении Солнечной системы, об условиях в космическом пространстве. И ответ на вопрос «Есть ли жизнь на Марсе?», очевидно, дело не такого уж далекого будущего.
МАРИНА МАРЧЕНКО,
инженер
Историческая серия <ТМ»
Под редакцией: члена-норреспондента АН СССР, лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА; летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза, кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА;
кандидата технических наук, лауреата Ленинской премии Глеба МАКСИМОВА
2м
На рисунке изображен спутник связи «Молния-1» (в двух проекциях).
Слева внизу показана схема этого аппарата. Цифрами обозначены: 1. Датчик ориентации антенны на Землю. 2. Антенный привод. 3. Радиатор-холодильник. 4. Запас
Рис. Михаила Петровского рабочего тела для проведения микрокоррекции. 5. Корректирующая двигательная установка. 6. Панель-нагреватель. 7. Датчик ориентации для проведения коррекции. 8. Датчик солнечной ориентации. 9. Герметический корпус. 10. Солнечная батарея. 11. Остронаправленная антенна.
Историческая серия «ТМ»
СПУТНИК СВЯЗИ «МОЛНИЯ-1»
В 1961 году в конструкторском бюро Сергея Павловича Королева началась проектная разработка пер.-вого советского искусственного спутника — активного ретранслятора «Молния-1» для создания с его помощью экспериментальной линии дальней радиосвязи между Москвой и Владивостоком.
Построенная к этому времени мощная ракета-носитель с ракетным блоком, запускавшимся в невесомости, позволяла вывести космический объект на высокую околоземную орбиту, что имеет определяющее значение именно для спутника связи. Уже был накоплен и некоторый опыт создания систем дальней космической связи при запусках АМС серии «Луна» и «Венера-1».
Первоначально проектанты решили создать экспериментальный аппарат, провести с его помощью эксперименты по исследованию распространения радиоволн, а затем уже переходить к созданию спутников связи. Эти осторожные предложения были представлены С. П. Королеву и... забракованы. Замечания сводились к следующему: разрабатывать надо не спутники-эксперименты, а сразу такие, на основе которых можно было бы построить систему связи по всей территории Советского Союза; ресурс такого спутника на первых порах должен быть не меньше 6— 9 месяцев.
После дополнительных исследований в 1962 году предложения по созданию спутника были сформулированы уже иначе. Наряду с конкретными предложениями по конструкции там говорилось:
«На базе спутников связи типа «Молния-1» в будущем возможно создание эксплуатационной системы радиосвязи по территории Советского Союза и со странами северного полушария. Такая система в сочетании с местными радиорелейными ли
ниями сможет обеспечить передачу телевизионных программ Центрального телевидения во все основные районы СССР».
Забегая немного вперед, скажем, что первый запуск «Молнии-1» состоялся 23 апреля 1965 года, а официальное открытие телевизионной сети «Орбита» с использованием спутников связи «Молния-1» произошло 2 ноября 1967 года — накануне 50-летия Великого Октября.
При разработке спутника «Молния-1» была принята традиционная в отечественной космической технике конструктивно-компоновочная схема: герметический корпус с установленной в нем аппаратурой. Снаружи корпуса установлены корректирующая двигательная установка, солнечные батареи, антенны, внешние радиаторы системы терморегулирования, исполнительные органы и шар-баллоны с запасами азота системы ориентации. На борту спутника имелись три ретранслятора (один рабочий и два резервных) мощностью по 40 Вт для ретрансляции широкополосных передач либо двусторонней многоканальной телефонии с возможностью вторйчного уплотнения телефонных каналов тональным телеграфом, либо телевидения с одновременной передачей звукового сопровождения
Работу спутника поддерживали и контролировали «обычные» системы — радиотелеметрическая, терморегулирования, электропитания (с использованием солнечных и буферных химических батарей). Оригинальной и новой была система управления ориентацией. Она — единственная в мире, где управление движением объекта вокруг центра масс по трем осям осуществляется одним гироскопом. При этом силовой гироскоп в некоторых режимах служит и датчиком.
Учитывая большую длительность сеансов связи и значительную энергоемкость аппаратуры, солнечные батареи должны быть постоянно ориентированы на светило. Поэтому одной из основных задач системы стало поддержание батарей в постоянном положении в пространстве, а следо
вательно, и корпуса^ к которому они жестко прикреплены. Для этого, после того как спутник отделялся от последней ступени ракеты-носителя и возникающие при этом возмущения гасились, его продольная ось (по которой направлена и ось гироскопа) с помощью оптических датчиков и микродвигателей направлялась на Солнце, а гироскоп раскручивался до больших оборотов. А как известно, особенность гироскопа («волчка») и состоит в том, что, будучи раскрученным, он сохраняет постоянным направление своей оси в пространстве (пример такого «гироскопа» — наша Земля). На ракетах-носителях эти приборы применяются только как датчики. В простейших системах управления различных космических аппаратов, где «волчки» могут быть и силовыми элементами, и датчиками, их корпуса крепятся к основной конструкции жесткими связями. На «Молнии-1» эта традиция была нарушена — массивный гироскоп помещался внутри корпуса спутника, связанный с ним лишь слабыми пружинками с демпферами (для уменьшения колебаний). Фактически космический аппарат как бы «висел», привязанный к гироскопу. Эта нарушенная механика системы управления ориентацией с использованием силовых гироскопов потребовала разработки очень сложной теории. Но сложность ее за счет специально подобранных свойств системы «волчок-объект», как это ни парадоксально, компенсировалась тем, что электронная управляющая часть системы оказалась очень простой и, как следствие, очень надежной (для иллюстрации скажем, что за многие годы система ориентации спутника «Молния» работала безотказно). Дополняется эта гироскопическая система традиционными микродвигателями, работающими на сжатом азоте, с их помощью «выбираются» незначительные отклонения объекта от заданного положения за счет возмущений или временных изменений траектории или «подправляется» ориентация для проведения коррекций орбиты. Сочетание силового гироскопа и микро
двигателей позволило создать очень экономичную систему ориентации с минимальными расходами рабочего тела
Для приема сигналов на борт и передачу их на Землю используется остронаправленная параболическая антенна, которая автономно ориентируется на нашу планету.
Орбита спутника «Молния» — высокоэллиптическая, с высотой апогея (в северном полушарии) около 40 тыс. км и перигея около 500 км. Мощность бортового ретранслятора в сочетании с такой антенной позволили разработать сравнительно простые земные станции, принимающие телевизионные сигналы, сократить стоимость всего комплекса земной аппаратуры и в короткий срок создать широко разветвленную сеть приемопередающих станций «Орбита». Сейчас их 84. Именно благодаря им 80% населения нашей страны могут принимать передачи Центрального телевидения.
Кроме ретрансляции телевизионных передач, в том числе и цветных, спутники серии «Молния» используются для многоканальной телефонно-телеграфной и других видов связи между Москвой и Владивостоком. Сейчас на космических орбитах наряду с «Молниями» трудятся и другие их «собратья» — «Радуга» и «Горизонт» — на геостационарных орбитах. 26 октября 1976 года на такую же орбиту был выведен первый спутник серии «Экран» с мощностью бортового ретранслятора 200Вт. Через этот спутник телепередачи принимаются довольно простыми наземными антеннами коллективного пользования, которые могут устанавливаться на крыши домов.
В одной из бесед с журналистами академик С. П. Королев сказал: «В спутнике «Молния» отражается главная тенденция космонавтики — ее достижения ставятся на службу народному хозяйству, они уже сегодня начинают приносить реальную пользу не только науке, но и каждому человеку». И это действительно так.
МАРИНА МАРЧЕНКО,
инженер
О	1	2м
Под редакцией: члена-корреспондента АН СССР, лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА; летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза,
кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА;
кандидата технических наук, лауреата Ленинской премии Глеба МАКСИМОВА
На рисунке изображен спутник «Интеркосмос-1» (в двух проекциях).
Рис. Михаила Петровского
Историческая серия «ТМ»
СПУТНИКИ «ИНТЕРКОСМОС»
Сотрудничество социалистических стран в изучении космоса началось еще в октябре 1957 года, когда велись наблюдения за полетом первого в мире советского искусственного спутника Земли. Исследования с помощью ракет и космических аппаратов пока еще доступны не всем странам из-за их сложности и стоимости. Но освоение космоса, возможность непосредственного изучения межпланетного пространства дцлжны быть достоянием всех народов.
В апреле 1967 года специалистами социалистических стран была принята Программа по совместным работам в области исследования и использования космического пространства в мирных целях. Эта дата считается началом практической реализации программы «Интеркосмос», получившей свое официальное наименование в 1970 году. В каждой из девяти стран — участниц программы — НРБ, ВНР, ГДР, Кубе, МНР, ПНР, ЧССР, СРР, СССР — был создан координационный орган, отвечающий за выполнение программы сотрудничества в целом. Недавно в исследования «Интеркосмоса» включились и ученые СРВ.
В соответствии с программой Советский Союз безвозмездно предоставил для космических исследований свою технику — ракеты и спутники, на которые устанавливалась научная аппаратура, созданная учеными и специалистами государств-участников.
Искусственные спутники Земли, созданные для совместных исследований, так же как и программа, получили название «Интеркосмос». Базовая ракета для выведения спутников этой серии была создана в КБ, которым руководил академик М. К. Янгель.
14 октября 1969 года был запущен «Интеркосмос-1». Спутники этой серии отличаются друг от друга и внешним видом, и составом научной аппаратуры, хотя в их основу была положена унифицированная конструкция. По комплексу научных задач спутники можно разбить на три основные группы: для изучения Солнца, для ионосферных исследований и для изучения магнитосферы Земли. Именно различие в изучаемых вопросах и сделало спутники такими несхожими внешне — по компоновке научной аппаратуры, по наличию или отсутствию солнечных батарей и их конфигурации.
Конструктивно все спутники серии «Интеркосмос» (исключая последние) выполнены из трех основных частей — цилиндра и двух полусфер, в каждой из которых монтируется определенная аппаратура; в центральной цилиндрической части спутника установлены служебные системы, обеспечивающие его нормальную работу на орбите и работу научной аппаратуры. В задней полусфере расположены буферные аккумуляторы, так как основными источниками электроэнергии всех спутников (кроме «Интеркосмос-2 и -8») служат солнечные батареи, которые крепятся к внешней части корпуса. Снаружи передней полусферы находится специальная платформа, на которой установлены датчики научной аппаратуры, внутри полусферы размещены электронные блоки научных приборов.
Спутники «Интеркосмос-1, -4, -7, -11, -16» (одна из модификаций) были специальными космическими обсерваториями для изучения коротковолнового излучения Солнца. Выполнение этой программы, естественно, потребовало направить датчики научной аппаратуры на Солнце, поэтому на ИСЗ установлена система ориентации и стабилизации, обеспечивающая солнечную ориентацию на освещенной части орбиты с точностью 1—2°. Кроме того, с помощью программного устройства трижды на каждом
витке проводилось сканирование аппаратуры по всему солнечному диску.
Спутники с номерами 3, 5, 10, 12, 13, 14 и «Интеркосмос-Копер-ник-500», запуск которого был посвящен 500-летию со дня рождения великого польского астронома, — следующая модификация аппаратов этой серии. Для их работы солнечная ориентация была не нужна, и солнечные батареи делались не плоскими (как в предыдущей модификации), а всенаправленными, установленными по всему корпусу (аналогично «Луне-3»).
«Интеркосмос-Коперник-500», научная аппаратура которого была изготовлена в ПНР, изучал спорадическое радиоизлучение Солнца. Спутники «Интеркосмос-3, -5 и -13» проводили исследование магнитосферы, радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве и электромагнитные процессы в ионосферной плазме. Значительное место в программе измерений «Интеркосмоса-14» занимали масс-спектрометрические исследования.
На «Интеркосмосе-10» изучалась электромагнитная связь магнитосферы и ионосферы. Научная аппаратура спутника, изготовленная учеными ГДР, СССР и ЧССР, позволила получить характеристики геофизических процессов, происходящих в высокоширотных областях околоземного пространства. «Интеркосмос-12» оснастили аппаратурой для исследования химического состава верхних слоев атмосферы, характеристик твердой компоненты межпланетного вещества и корреляции химического состава атмосферы в зависимости от интенсивности метеорных потоков. Здесь уже действовали приборы, изготовленные в НРБ, ВНР, ГДР, СРР> СССР, ЧССР.
Спутники «Интеркосмос-2 и -8», созданные для тонких исследований параметров ионосферы по трассе полета, представляли по своей конструкции, третью модификацию. В отличие от других собратьев они совсем не имели солнечных бата
рей (чтобы свести к минимуму возможное воздействие на ионосферу), а энергопитание аппаратуры велось только от химических источников тока.
Четвертая модификация (представлена «Интеркосмосом-6») предназначена для изучения космических лучей высоких энергий. Измерения проводились с помощью ионизационного калориметра и фо-тоэмульсионного блока, который через шесть дней полета был возвращен в капсуле на Землю. Специальная система ориентации научных приборов, имевшихся на ИСЗ, позволила получить качественные результаты.
Для «Интеркосмоса» пришлось разработать единую телеметрическую систему, которая позволяет принимать и обрабатывать научную информацию наземными стан» циями стран — участниц этой программы.
Исследования околоземного космического пространства с помощью спутников «Интеркосмос» имеют важное значение. Ведь те явления, что происходят в верхней атмосфере, определяя в конечном счете условия формирования погоды на Земле, и влияют на распространение радиоволн. На смену первому поколению ИСЗ серии «Интеркосмос» пришли более совершенные комплексные лаборатории — автоматические универсальные орбитальные станции (АУОС), значительно отличающиеся от своих предшественников размерами и насыщенностью научной аппаратурой. Первым представителем этого нового поколения «Интеркосмосов» стал «Интеркос-мос-15».
В рамках программы «Интеркосмос» проводятся также эксперименты на геофизических ракетах, а в 1978—1979 годах мы стали свидетелями начала нового периода в осуществлении этой программы: на советских космических кораблях на орбиту поднялись космонавты — представители братских стран социализма.
МАРИНА МАРЧЕНКО, инженер
лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА; летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза, кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА;
кандидата технических наук, лауреата Ленинской премии
рометеорбв. 6. Прибор для регистрации корпускулярного излучения. 7. Масс-спектрометр. 8. Детектор протонов. 9, Прибор для изучения энергетического спектра электронов радиационного пояса.
Внизу показан «Электрон-2* (в двух проекциях). Рядом — схема спутника. Цифрами обозначены: 1. Герметический корпус. 2. Жалюзи системы терморегулирования. 3. Солнечные батареи. 4. Антенны. 5. Магнитометры. с "-------
ориентации, затор для изучения
Датчики солнечной Сферический анали-— энергетического
8 9 ГО
спектра частиц малой энергии. 8. Прибор для изучения химического состава космических лучей. 9. Прибор для изучения энергетического спектра электронов радиационного пояса. 10. Масс-спектрометр.
Историческая серия «ТМ»
НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ
СПУТНИКИ ЗЕМЛИ
Первые полеты спутников привели к открытию новых, неизвестных до тех пор науке радиационных поясов Земли. Это — две зоны, наполненные интенсивными потоками заряженных частиц, весьма сложные как по своей природе, так и по строению. Естественно, они привлекали к себе самое пристальное внимание ученых, вызвали у них большой интерес.
Для комплексного изучения вновь открытых образований потребовалось создание специальной космической системы из нескольких спутников, выводимых на существенно различные орбиты. Первая такая система была создана 30 января 1964 года, когда на орбиты ИСЗ одной ракетой-носителем были выведены сразу две научные станции — «Электрон-1» и «Электрон-2», разработанные КБ С. П. Королева. Высота орбиты в апогее первого из них составила 7100 км, второго — 68 200 км. Спутники должны были проводить одновременно изучение внутреннего и внешнего радиационных поясов и связанных с ними физических явлений.
Выведение сразу двух спутников на разные орбиты — технически сложная задача. Трудности состоят в том, что отделение первого ИСЗ должно производиться во время работы последней, ступени ракеты-носителя, продолжающей полет и после отделения. При этом возникающие после этой операции возмущения не должны повлиять на работу системы управления и точность выведения второго спутника, а сам он не должен попасть под огненные струи работающего двигателя. Эти проблемы были решены: конструкторы создали специальную реактивную систему, которая могла отделить «Электрон-1» со строго заданной скоростью и практически без всяких возмущений.
Внешне «Электрон-1» и «Электрон-2» отличаются друг от друга. Так, если солнечные батареи второго жестко закреплены на внешней поверхности корпуса, то у первого их панели крепятся на штангах и во время выведения находятся в сложенном положении, раскрываясь лишь после отделения ИСЗ. Основная аппаратура спутников размещена внутри герметичных корпусов. Это приборы радио-телеметрической системы с запоминающим устройством, радиопередатчик «Маяк», агрегаты системы терморегулирования, химические буферные батареи, часть научной аппаратуры для регистрации частиц достаточно высоких энергий.
Снаружи, кроме солнечных батарей, находятся антенны, часть научной аппаратуры, датчики солнечной ориентации и вращающиеся жалюзи системы терморегулирования.
Как уже говорилось, основной задачей спутников было изучение радиационных поясов Земли. Для этого на обоих ИСЗ была установлена идентичная научная аппаратура для измерения электронов и протонов различных энергий. Полученные данные позволили ученым нарисовать пространственную картину поясов.
Частицы, обладающие незначительной энергией, не могут проникать внутрь корпуса, поэтому на его наружной поверхности для их регистрации были установлены детекторы излучений. Регистрация частиц еще меньших энергий на «Электропе-2» производилась так называемым сферическим анализатором, позволявшим «улавливать» частицы, начиная от ста электрон-вольт (для сравнения скажем, что внутренняя аппаратура ИСЗ регистрировала электроны, обладающие энергией свыше 2 млн. электрон-вольт, протоны с энергией больше 30 млн. электрон-вольт и фотоны с энергией больше 50 килоэлектрон-вольт). На спутнике «Электрон-1» частицы малых энергий регистрировались специальным счетчиком в комбинации с ускорительной трубкой.
Движение частиц в радиационных поясах определяется прежде всего магнитным полем Земли, поэтому све
дения о поясах должны дополнять данные и о магнитных полях. Для регистрации полей па «Электроне-2» установили 2 магнитометра различной чувствительности. Один из них мерил слабые магнитные поля, другой, менее чувствительный, измерял достаточно интенсивное магнитное поле.
На спутниках были установлены и масс-спектрометры для изучения химического состава верхних слоев атмосферы. «Электрон-1» был оснащен приборами, регистрирующими микрометеоры и рентгеновское излучение Солнца, а на «Электроне-2», который выходил за пределы магнитного поля Земли, разместили приборы для изучения космических лучей. Кроме того, на этих ИСЗ регистрировались идущие из космоса радиоволны с длиной 200 и 400 м, для которых земная атмосфера — непреодолимая преграда.
Исследования, начатые первыми «Электронами», были продолжены на спутниках «Электрон-3» и «Электрон-4», появившихся в космосе 11 июля 1964 года.
В потоке космических лучей, которыми пронизано мировое пространство, имеются частицы (протоны и атомные ядра элементов), обладающие такими энергиями - в сотни тысяч и даже миллиарды миллиардов электрон-вольт, которые не могут быть получены на Земле даже на самых мощных ускорителях. И конечно, для ученых очень заманчивой была идея послать в космос приборы, способные регистрировать такие сверхэнергичные частицы. Изучение природы частиц, их взаимных связей и превращений — основная задача повой науки — физики элементарных частиц, которая ищет наиболее элементарные «кирпичики» материи.
В Советском Союзе была создана новая мощная ракета-носитель, с помощью которой на орбиты была выведена серия тяжелых научных станций «Протон» для исследования частиц сверхвысоких энергий. Первая из них, «Протон-1», весом 12,2 т была запущена 16 июля 1965 года.
Внутри герметичного корпуса станции была размещена научная аппаратура, электро- и радиооборудование,
аппаратура системы индикации станции в пространстве, агрегаты системы терморегулирования и телеметрическая аппаратура. Корпус «Протона-1» с внешней стороны был закрыт теплоизоляцией. Снаружи к нему крепились раскрывающиеся панели солнечных батарей, чувствительные датчики системы индикации станции в пространстве, антенны, газовые сопла и баллоны системы демпфирования (выбор колебаний объекта).
На станции была установлена уникальная научная аппаратура для изучения солнечных космических лучей и их радиационной опасности, для исследования энергетического спектра и химического состава частиц первичных космических лучей, взаимодействия космических частиц сверхвысоких энергий, определения абсолютной интенсивности и энергетического спектра электронов галактического происхождения и гамма-лучей Галактики.
На «Протоне-1» впервые непосредственно был измерен энергетический спектр первичных частиц космических лучей до энергий в 100 000 млрд, электрон-вольт, были получены неожиданные результаты об аномально большой интенсивности потоков электронов высокой энергии (в сотни миллионов электрон-вольт в окрестностях Земли) Любопытно и то, что до запуска этой станции совместными усилиями советских и зарубежных ученых было зарегистрировано в первичных космических лучах всего несколько ядер с зарядом порядка 40 единиц. ’
Запуск «Протона-2», осуществленный 2 ноября 1965 года, прежде всего преследовал цель проверки и уточнения тех новых и во многом неожиданных результатов, которые были получены па первой станции. Дальнейшие исследования были продолжены «Протоном-3» и «Протоном-4».
Кроме этих двух серий специализированных научных спутников Земли, в Советском Союзе создана и успешно работает серия спутников «Прогноз» — солнечных лабораторий, постоянно следящих за нашей звездой.
МАРИНА МАРЧЕНКО, инженер
На рисунке вверху показан искусственный спутник Земли «Кос-мос-149», Справа дана схема ИСЗ. Цифрами обозначены: 1 — корпус, 2	— иллюминатор телевизионной
Под редакцией: члена-корреспондента АН СССР, лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА; летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза, кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА; кандидата технических наук, лауреата Ленинской премии Глеба МАКСИМОВА
аппаратуры, 3 — датчики автоматической аппаратуры, 4 — антенны, 5 — аэродинамический стабилизатор, 6 — штанга стабилизатора, 7 — механизм выдвижения стабилизатора.
Историческая серия «ТМ»
СПУТНИКИ СЕРИИ «КОСМОС»
Первую космическую «пятилетку* можно считать тем начальным этапом освоения межпланетного пространства, когда, с одной стороны, опробовалась совершенно новая техника, с другой — проверялась справедливость основных гипотез и представлений о природе окружающего нас пространства.
Однако эксперименты, проведенные на первых спутниках Земли, автоматических лунных аппаратах и межпланетных станциях, конечно, не могли дать полного представления о процессах, происходящих в верхних слоях атмосферы и в окружающем Землю космическом пространстве. Возникла необходимость в проведении постоянных комплексных и специализированных исследований в ближнем космосе. Эти задачи и были возложены на многочисленные, разнообразные спутники серии «Космос*. Запуск первого ИСЗ этого типа состоялся 16 марта 1962 года, с того момента в Советском Союзе и начала осуществляться новая широкая программа исследований верхних слоев атмосферы и космического пространства.
Если коротко сформулировать научные задачи, выполнявшиеся многоликими «космосами* (а их уже более тысячи), можно четко представить себе основные направления исследований: изучение верхних слоев атмосферы, определение концентрации заряженных частиц в ионосфере, состава радиационных поясов и радиационной опасности, метеорного вещества в окрестностях Земли, коротковолнового излучения Солнца и других космических тел, медико-биологические эксперименты.
Кроме выполнения чисто научных заданий-, спутники «Космос* помогают и разработчикам новой техники: на ИСЗ зачастую ставятся многочисленные конструкторско-технологические эксперименты — испытываются новые системы и конструкционные материалы, отрабатываются динамические процессы, изучается степень надежности отдельных узлов и деталей и т. д.
Каждый космический аппарат по-своему уникален, однако, когда речь идет об их серии, создаваемой к тому же для работы примерно в одинаковых условиях, изготовление каждого из них по индивидуальному заказу — непозволительная роскошь. Естественно, выход напрашивается сам собой: максимально унифицировать конструкцию и служебные системы. Но это вроде бы элементарное решение не всегда подходит в космическом проектировании. Дело в том, что каждый из постановщиков эксперимента хотел бы разместить на спутнике свой комплекс приборов, требующих определенной компоновки, а его пожелания могут идти вразрез с пожеланиями других экспериментаторов. И тем не менее принцип унификации с самого начала был положен в основу разработок спутников серии «Космос», когда сама идея еще только обкатывалась в КБ С. П. Королева. В дальнейшем разработкой и созданием этих спутников занимался коллектив, руководимый академиком М. К. Янгелем.
Унификация коснулась в первую очередь корпуса ИСЗ. Он состоит из трех стандартных узлов — цилиндра и двух полусфер. Каждый узел — автономный отсек со своей ♦начинкой*. В одном расположена научная аппаратура, в другом — служебные системы (телеметрии радиоконтроля орбиты и др.), в третьем — источники питания. Корпус спутника традиционно герметичен, что позволяет поддерживать внутри постоянное давление и температуру. На спутниках серии «Космос* используется активная система терморегулирования. Состав системы электропитания зависит от задач и
времени, необходимого для существования ИСЗ. Иногда это только химические источники тока, в других случаях снаружи устанавливаются солнечные батареи. Если для решения научных задач требуется определенная ориентация, то на «Космосе* может устанавливаться система ориентации и управления движением. Научная аппаратура, естественно, подбирается для выполнения определенной программы. Одним словом, как вы убедились, абсолютной унификации быть не может, но то, что удалось сделать в этом направлении, позволило получить значительный выигрыш в стоимости и времени изготовления ИСЗ.
Остановимся на некоторых результатах научных и технических экспериментов, проводимых на спутниках серии «Космос».
Очень важны исследования структуры земной атмосферы и процессов, происходящих в ее нижних слоях, где в конечном счете формируется погода. Ясно, что физические параметры нижней атмосферы не могут измеряться непосредственно со спутников, летящих на высоте 200 км и выше, они могут определяться ими лишь с помощью КОС’ венных методов. Наблюдения же за нижней атмосферой сейчас целиком лежат на специализированных метеорологических спутниках, но вначале слежение и отработка методов проводились на «космосах». Первые данные телевизионного наблюдения облаков ученые получили при полете «Космоса-4», эксперименты по зондированию атмосферы в инфракрасном диапазоне проводились на «Космосе-45» и других спутниках. На ИСЗ «Космос-243» советские экспериментаторы первыми осуществили глобальный опыт по приему теплового радиоизлучения Земли и ее атмосферы. Для этого на спутнике устанавливались антенны, похожие на наземные радиотелескопы, которые были направлены на нашу планету. Большое значение имеет изучение физико-химических параметров атмосферы. При полетах «космосов» были отчетливо выявле
ны колебания плотности атмосферы от дня к ночи на высотах 270—280 и 200—230 км. В годы минимума солнечной активности суточные изменения на высотах 200 км достигают 60—70%, а на высоте более 300 км — более 200%, чего не наблюдалось в период максимальной активности светила. Наиболее резко суточные изменения плотности проявляются в более низких широтах. Выяснилось, что плотность атмосферы и температура более значительно изменяются в течение одиннадцатилетнего цикла. Эти данные во многом изменили сложившиеся «до космической эры» взгляды на строение верхних слоев атмосферы, обнаружили тесные связи между ее параметрами и солнечной активностью. Исследования в этом направлении продолжаются.
Значительное место в программе «Космос» отводится изучению ионосферы нашей планеты. Именно ионосфера больше всего влияет на качество радиосвязи, без которой невозможно представить себе современную жизнь. Ученым удалось с помощью спутников понять сложную структуру ионосферы, ее связь с магнитосферой Земли, эти исследования еще далеко не закончены.
Спутники серии «Космос» регулярно ведут изучение корпускулярного излучения, с которым связаны различные процессы в атмосфере: полярные сияния, геомагнитные возмущения и др.
Научные наблюдения — основная задача, которую решают ИСЗ «Космос». Но они служат и конструкторам космической техники, которые ставят на аппаратах свои эксперименты. На ряде спутников проходили отработку телевизионные устройства, различные системы ориентации и стабилизации, молекулярные генераторы частоты для космических радиосистем.
За 17 лет в СССР запущено более 1100 ИСЗ серии «Космос», которых не зря называют тружениками космоса.
МАРИНА МАРЧЕНКО, инженер