"Авиация и космонавтика" 1962 №5, c.92-95
СОВЕТСКИЕ ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ 3EМЛИ, КОСМИЧЕСКИЕ РАКЕТЫ И КОСМИЧЕСКИЕ КОРАБЛИ
Название и дата запускаВес в кгПолезная нагрузка (кроме источников питания)Высота перигея в кмВысота апогея в кмУгол наклона орбиты к плоскости экватора
Первый советский искусственный спутник Земли 4.10.1957 г.83,62 радиопередатчика, система терморегулирования, датчики для измерения температуры и давления и другая аппаратура
Второй советский искусственный спутник Земли 3.11.1957 г.508,3Контейнер с собакой Лайкой, системами терморегулирования и кондиционирования воздуха, запасом пищи и приборами для изучения жизнедеятельности организма животного; радиотелеметрическая аппаратура, аппаратура для изучения космических лучей, для телеизмерения температуры и давления внутри и на поверхности спутника; 2 радиопередатчика
Третий советский искусственный спутник Земли15.5.1958 г.1327. Вес научной и измерительной аппаратуры с источниками питания 963 кгМагнитометр, магнитный и ионизационные манометры, датчики для регистрации микрометеоров, фотоумножители для регистрации корпускулярного излучения Солнца, ионные ловушки, приборы для измерения интенсивности первичного космического излучения, для регистрации тяжелых ядер и фотонов в космических лучах, электростатические флюксметры, масс-спектрометрическая трубка, электронные блоки, радиоизмерительные системы, многоканальная радиотелеметрическая система, программно-временное устройство, радиопередающее устройство «Маяк»
Первая советская космическая ракета — искусственная планета («Мечта»)2.1.1959 г.1472Вес научной и измерительной аппаратуры 361,3 кгРадиопередатчики, блок приемника и телеметрический блок аппаратура для радиоконтроля орбиты, для изучения межпланетного вещества и корпускулярного излучения Солнца, для измерения магнитного поля Земли и Луны, для изучениям метеорных частиц, интенсивности и состава космических лучей, для образования натриевого облака — искусственной кометы, 2 вымпела
Вторая советская космическая ракета 12.9.1959 г.1511. Вес научной и измерительной аппаратуры 390,2 кгПриборы для исследования магнитного поля Земли и Луны, поясов радиации вокруг Земли, интенсивности и вариаций интенсивности космического излучения, тяжелых ядер в космическом излучении, для изучения газовой компоненты межпланетного вещества, метеорных частиц; радиопередатчик; аппаратура для образования искусственной натриевой кометы; вымпел и др.
Третья советская космическая ракета — автоматическая межпланетная станция 4.10.1959 г.1553. Вес АМС-278,5. Общий вес полезной нагрузки 435 кгРадиотехническая система для измерения параметров орбиты станции, передачи информации, приема команд; фототелевизионная система для фотографирования Луны, обработки пленки и передачи изображения на Землю; система ориентации, комплекс аппаратуры для научных исследований; система терморегулирования
Первый советский корабль-спутник15.5.1960 г.4540. Вес бортовой аппаратуры 1477 кгСистема ориентации, тормозная двигательная установка, радиотехническая и радиоэлектронная аппаратура, система терморегулирования и кондиционирования и др.Второй советский корабль-спутник19.8.1960 г.4600Подопытные собаки Белка и Стрелка и другие биологические объекты; аппаратура для обеспечения жизнедеятельности животных и оборудование для биологических экспериментов; радиотелеметрическая аппаратура, аппаратура для исследований излучений Солнца и космических лучей; система ориентации, тормозная установка, системы приземления и т. д.
Третий советский корабль-спутник 1.12.1960 г.4563Подопытные собаки Пчелка и Мушка и другие биологические объекты, а также оборудование и аппаратура того же xapактера, что и на втором корабле-спутнике
Тяжелый искусственный спутник Земли 4.2.1961 г.6483Разнообразная аппаратура и радиотелеметрическая система для контроля ее работы

Первоначальный период обращения в мин.

Продолжительность существования или дата приземления

Число

оборотов

вокруг

Земли

Примечания

947

65,1°

"96,17

92 суток

1483 I Спутник прошел путь "'около 60 млн. км. 4.1.1958 г. он вошел в плотные слои атмосферы и прекратил существование

1671

65,3°

103,75

162 суток

2370

Пройдя путь более 100 млн. км, спутник 14.4.1958 г. прекратил существование

226

1881

65,2°

105,95

691 сутки

10037

Пройдено расстояние около 450 млн. км

Перигелий (минимальное расстояние от Солаца) 146,4 млн.

Афелий (максимальное

расстоя-,ние от Солнца)

197,2 млн. км

1° к плоскости орбиты Земли

Вокруг

Солнца

около

450 суток

— 4 января 19э9 г. ракета прошла мимо

Луны на расстоянии 5-б тыс. км от поверхности; 7--8 января 1959 г. вышла на околосолнечную орбиту

65°

14 сентября в 0 час. 02 ,мин. 24 сек. по московскому времени ракета достигла поверхности Луны. Впервые осуществлен космический полет с Земли на другое небесное тело

41100

480000

65°

15,81 суток

Около 11

С помощью АМС впервые были получены фотографии поверхности обратной стороны Луны, недоступной для наблюдения с Земли

312

306

369

65°

91,2

63 суток

1018

339

64°57'

90,7

20.8.1960

Около 18

19 мая была передана команда на включение тормозной системы. Вследствие появления неисправности в одном из приборов системы ориентации, направление тормозного импульса отклонилось от расчетного. Корабль перешел на новую эллиптическую орбиту с перигеем 307 км и апогеем 690 км

На 18 обороте была подана команда

на спуск. Приземление произошло

нормально в заданном районе

187,3

265

64°58'

88,6

2 декабря к 12 часам по московскому времени после полного выполнения программы исследования была подана команда на спуск. В связи со снижением по нерасчетной траектории корабль-спутник прекратил существование на входе в плотные слои ______________атмосферы______________

223,5

327,6

64°57'

89,80

93Название и дата запуска Вес в кг Полезная нагрузка (кроме источников питания)

Тяжелый искусственный спутник Земли 12.2.1961 г. 6500 Автоматическая межпланетная станция, а также системы д ее запуска, приборы и научная аппаратура

Автоматическая межпланетная станция 12.2.1961 г. 643,5 Система терморегулирования; радиотехнический комплекс;! стема ориентации; комплекс научной аппаратуры для изучен космических лучей, измерения магнитных полей, заряжена частиц, межпланетного газа и корпускулярных потоков Ссш регистрации микрометеоров; сферический вымпел

Четвертый советский корабль-спутник 9.3.1961 г. 4700 Кабина с подопытной собакой Чернушкой, другими биолош: скими объектами и манекеном; система терморегулировш телеметрическая и телевизионная системы; аппаратура д.: научных наблюдений и радиосвязи

Пятый советский корабль-спутник 25.3.1961 г. 4695 Кабина с подопытной собакой Звездочкой, другими биолопл: скими объектами и манекеном, а также оборудование и ю боры, как и в четвертом корабле-спутнике _

Космический корабль «Восток» 12.4.1961 г. 4725 На борту корабля находился летчик-космонавт майор Ю. А.Г: гарин. В кабине располагалось оборудование для обеспечен1 жизнедеятельности и системы приземления, приборный ore для размещения разнообразной аппаратуры и тормози двигательной установки, запас пищи и т. д. _

Космический корабль «Восток-2» 6.8.1961 г. 4731 На борту корабдя--находился летчик-космонавт май*: Г. С. Титов. Оборудование такое же, как и на корабле «Восто;:

Искусственный спутник Земли «Космос-1» 16.3.1962 г. — Радиопередатчик, радиотелеметрическая система и научи: аппаратура для исследования верхних слоев атмосфер; и космического пространства

Искусственный спутник Земли «Космос-2» 6.4.1962 г. — Научная аппаратура для исследования космического проешь ства, а также многоканальная радиотелеметрическая систем, радиотехнические устройства для измерения траекторнг__

Искусственный спутник Земли «Космос-3» 24.4.1962 г. — Научная аппаратура для исследования космического простр» ства, многоканальная радиотелеметрическая система и радиотехнические устройства для измерения траекторий

ТОПЛИВО ПОДАВЛЯЕТ ВЗРЫВ

Когда в топливный бак самолета попадает снаряд или осколок, происходит взрыв. Это ведет к большим потерям. Англичане подсчитали, что 4/s всех потерь самолетов во второй мировой войне произошло именно по этой причине. Как предупредить взрыв? Уже тогда был найден способ защиты баков с помощью нейтрального газа. Это надежный способ, но он весьма сложен в эксплуатации из-за большого веса системы и значительного расхода газа.

Теперь, когда самолеты потребляют во много раз больше топлива, проблема защиты баков стала еще острей. Ученые изучили про-

94

цесс взрыва. Он начинается с горения и растягивается во времени. Если в самом начале — в первые 10 микросекунд — в бак ввести какое-либо вещество, способное подавить горение, взрыва не будет. Таким веществом может быть топливо, которое заполняет бак. В распыленном виде оно успешно подавляет взрыв.

ШАССИ ИЗ ПЛАСТМАССЫ

Армированное пластмассовое шасси изготовила одна из шведских фирм. Поглощая удары, такое шасси обеспечивает более мягкое приземление. Его можно установить на любом легком самолете или на имеющем посадочное приспособление самолете среднего веса.

ЧЕЛОВЕК НА ЮПИТЕРЕ

Юпитер — одна из двух планет солнечной системы, где невозможно длительное пребывание человека. Имея защитные устройства, можно выдержать высокую температуру, вредный газ и разреженность воздуха. Но против силы тяжести защиты нет (по крайней мере, в настоящее время). Между тем на поверхности Юпитера ускорение силы тяжести рае-но 2,65 g. Такое ускорение человек может выдержать лишь строго ограниченное время, да и то в соответствующих условиях и в про-тивоперегрузочном костюме.

ВПЕРВЫЕ В АСТРОНОМИИ

Казахские астрофизики Г. Идлис и С. Гриднева впервые в астрономии использовали один из эффектов Эйнштейна для оценки физических параметров космических объектов. Им удалось примерно вдвое расширить список галактик с измеренными массами. Недавно определены еще 16 таких галактик.Высота перигей

Высота

апогея

в км

Угол наклона орбиты к плоскости экватора

Первоначальный период обращения в мин.

Продолжительность существования или дата приземления

Число

оборотов

вокруг

Земли

Примечания

230

j 287

65°

89,4

В тот же день с борта спутника была

запущена управляемая космическая

ракета АМС

Перигелий 186 мн.

Афелий 151 млн.

0,5° к плоскости орбиты Земли

Вокруг

Солнца

291 сутки

19-20 мая 1961 г. АМС прошла на расстоянии менее 100 тыс. км от поверхности Венеры, преодолев путь в 270 млн. км

183,5

248,8 | 64°56' I

88,59

9.3.1961

Корабль-спутник благополучно приземлился в заданном районе

,1 247

64°54'

8,42

25.3.1961

Корабль-спутник благополучно приземлился в заданном районе

181

327

64°57'

89,1 | 12.4.1961

Этот полет — крупнейшее событие в истории цивилизации. Он открыл эру непосредственного проникновения человека в космос

183

244

64°56'

88,46

7.8.1961

Свыше 17

Первый суточный полет человека

в космическое пространство. Пройдено расстояние в 703150 кя

217

49°

96,35

Продолжает путь по орбите вокруг Земли

211,6

1545,6

49°

102,25

Продолжает путь по орбите вокруг Земли

229

720

48°5Э'

93,8

Продолжает путь по орбите вокруг Земли

НОВЫЕ МОДЫ... ДЛЯ АГРЕССОРОВ

Кто не знает, что пора средневековых рыцарских костюмов давным-давно прошла и место им только в музее! Однако в США на этот счет думают иначе. Из

слойным, сделанным из пулестойкой ткани воротником, который связан с поворачивающимися наплечниками. Такой костюм, сделанный по образцу и подобию рыцарских доспехов, предназначается как для наземных войск, так и для летного состава.

ВОДА НА ЛУНЕ?

Это далеко не праздный вопрос. Некоторые ученые, анализируя отраженные радиоволны, высказывают предположение, что под поверхностью Луны хранятся громадные запасы воды. Вы-

официальных сообщений

стало известно, что там разрабатывается бронированный жилет из титановых пластин для защиты от осколков. Он закрывает верхнюю часть туловища. Шея будет защищаться много-

ходу ее на поверхность и испарению мешает слой вечной мерзлоты. В виде кристаллов льда, вкрапленных в лунные породы, вода может содержаться даже на поверхности.

Если это предположение верно, то опустившиеся на Луну космонавты получат в избытке питьевую воду, вытапливая ее из лунных пород или добывая из-под слоя вечной мерзлоты.

СВАРКА БЕЗ ОГНЯ

Что происходит с материалами в космическом пространстве? Выяснилось, например, что в глубоком вакууме в течение нескольких дней свариваются металлы, находящиеся в контакте. Дело в том, что в атмосфере поверхности металлов покрыты слоем адсорбированных газов и различных примесей. В безвоздушной среде, когда эти слои начисто испаряются, начинает действовать молекулярное притяжение металлов. Атомы их приходят в соприкосновение, и металлы соединяются так же прочно, как при сварке.

95Мсследование космоса с по-" мощью спутников-лабораторий продолжается. Новая серия запусков спутников, первые из которых стартовали 16 марта, 6, 24, 26 апреля и 28 мая, нацелена на накопление новых знаний.

Программа научных исследований верхних слоев атмосферы и космического пространства многогранна. Мы расскажем лишь о некоторых результатах и задачах, касающихся изучения космиче-

Трудности, с которыми связан такой подъем, и объясняют, почему многие характеристики первичных космических лучей стали выясняться лишь через несколько десятилетий после того, как было установлено само существование космического излучения. Так, например, только в 1948 г. было обнаружено, что в составе первичных космических лучей, помимо ядер водорода — протонов, имеются ядра целого ряда хими-

ЛАБОРАТОРИИ

НЕКОТОРЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НОСМОСА С ПОМОЩЬЮ СПУТНИКОВ И РАНЕТ

Член-корреспондент АН СССР В. ГИНЗБУРГ,

кандидаты физико-математических наук Л. КУРНОСОВА, Л. РАЗОРЕНОВ, М. ФРАДКИН

НА ОРБИТАХ

ских лучей и радиационных поясов Земли.

Космическими лучами н"&аы,вают очень быстрые заряженные частицы, приходящие из космического пространства и непрерывно бомбардирующие нашу планеру. При движении в земной атмосфере космические лучи в результате их взаимодействия с ядрами атомов азота и кислорода изменяют свой состав и другие свойства. Поэтому для изучения первичных космических лучей, лучей за пределами атмосферы, нужно поднимать аппаратуру на большие высоты.

ческих элементов (гелия, углерода, кислорода, азота, железа и др.).

Раньше основным методом исследования ядер в составе первичных космических лучей был подъем на шарах-зондах фотографических эмульсий, в,которых быстрые заряженные частицы, в частности ядра, оставляют следы — «треки» (рис. 1). В этом направлении достигнуты большие успехи, но вместе с тем ясно видна ограниченность такого метода.

Шары-зонды обычно не поднимаются выше 30-40 км, так что над поднятой установкой остается

13слой воздуха весом в несколько граммов на квадратный сантиметр (лишь несколько раз удалось провести измерения под слоем в 2— 4 г/см2). Этот остаточный слой весьма мал по сравнению с толщей всей атмосферы (около 1000 г/см2), но еще значителен с точки зрения изменений состава космических лучей.

Кроме того, измерения на шарах-зондах бывают довольно непродолжительными и ограничены небольшим районом. Между тем для изучения колебаний (вариаций) потока космических лучей и для некоторых других целей нужно проводить длительные изме-

а

а 'Не

, l-B

с

\V.» -.-™ (-"•?

t/i Л i:-, i.\ !**?.-, 3\:\> 'A?/bw'sJ

рения и примерно одновременно на разных широтах.

Совершенно очевидно, что использование спутников Земли — этих своего рода летающих лабораторий — имеет много преимуществ, так как открывает возможность производить измерения очень длительное время практически без фильтра над установкой и в различных точках земного шара (близкий спутник облетает земной шар примерно за полтора часа). Что же касается межпланетных ракет или достаточно далеких спутников, то они позволяют ис-сТТедовать космические лучи даже | вне пределов земного магнитного } поля, которое препятствует приближению быстрых частиц к Земле, если энергия не очень высока (например, на экваторе в вертикальном направлении к Земле могут из космоса подойти лишь протоны с энергией, большей 15 млрд. электрон-вольт).

Вместе с тем энергетический спектр космических лучей (зависимость числа частиц от энергии) таков, что основная часть частиц имеет энергию, меньшую 10 млрд, электрон-вольт. Лучи, испускаемые Солнцем, еще «мягче» — их энергия обычно не превосходит 1 млрд. электрон-вольт.

Итак, использование спутников и ракет открывает новые возможности на пути изучения первичных космических лучей: определения их химического состава и энергетического спектра, наблюдения космических лучей солнечного происхождения, вариаций их потока и т. д.

50fi

' "~hoB.'~J пой.-------

WBh

Рис. 1. Следы многозарядных ядер космических лучей (микропроекции), полученные в фотоэмульсии, экспонированной на втором корабле-спутнике (а). Случай развала ядра углерода (Z= 6), зафиксированный в эмульсии. Одна из вторичных частиц, образовавшихся после развала ядра, вызвала ядерное расщепление — «звезду» — ядра эмульсии (б).

14Исследования с помощью спутников и ракет, разумеется, достаточно сложны. Они стали возможны лишь в результате развития космической техники, радиоэлектроники и радиотехники. Естественно, возникает вопрос, в какой мере и почему важны и интересны исследования космических лучей. Ответ на него мог бы составить тему других статей, и поэтому ограничимся лишь несколькими замечаниями.

В последние годы выяснилось, что космические лучи наряду с силами тяготения и магнитными полями играют определяющую роль в динамике и процессах эволюции Вселенной. Давление и плотность энергии космических лучей (т. е. их энергия в единице объема) как в нашей звездной системе— Галактике, так и в других системах (галактиках) примерно такая же, как давление и плотность энергии магнитного поля или плотность кинетической энер-ии движущегося межзвездного аза. Поэтому происходящие в галактиках изменения (движение облаков» газа, изменение газовой оболочки — гало, окружающей звездное «население» галактик) в значительной мере конструируются космическими лучами.

В некоторых же галактиках, являющихся источниками мощного радиоизлучения и поэтому называемых радиогалактиками, космических лучей особенно много и их давление так велико, что эти галактики на определенном этапе как бы взрываются, выбрасывая колоссальные массьКгаза и космических лучей. >•

Кстати, мощное космическое радиоизлучение, столь плодотвор-

о исследуемое в последнее время радиоастрономическими методами, излучается именно космическими лучами. Точнее, наблюдаемые радиоволны излу-

аются не всеми космическими лучами, а только входящими в их состав быстрыми электронами.

При этом излучение возникает в результате ускорения, которое претерпевают эти электроны под действием космических магнитных полей.

Бурные процессы, происходящие со звездами, также тесно-связаны с космическими лучами. Возьмем самое мощное явление в мире звезд-вспышки так называемых сверхновых звезд. В этом случае вся звезда или значительная часть ее взрывается, в результате чего образуется разлетающаяся газовая оболочка. Яркость оптического излучения при вспышке сверхновой звезды колоссальна-в течение недель такой объект излучает столько же света, сколько излучают все звезды в галактике (в нашей Галактике их примерно 100 млрд.).

В качестве примера можно указать на знаменитую Крабовидную туманность, образовавшуюся в результате вспышки в 1054 г. нашей эры сверхновой звезды в созвездии Тельца. В китайских и японских летописях было отмечено, что в период вспышки эта звезда легко наблюдалась даже днем, а днем редко удается увидеть невооруженным глазом даже Венеру — самую яркую из звезд и планет. Расстояние же от Земли до Крабовидной туманности в сотни миллионов раз больше расстояния до Венеры.

Таким образом, значительная часть оптического излучения Крабовидной туманности, а также все ее мощное радиоизлучение обусловлены космическими лучами. И это не исключение, а правило — при всех вспышках сверхновых звезд образуется огромное количество космических лучей. Имеются все основания полагать, что и на невзрывающихся звездах в ходе различных процессов в их атмосферах тоже образуются космические лучи. Во всяком случае, мы твердо знаем это из наблюдений за такой относительно спокойной звездой, как наше Солнце.

15Пилотируемые полеты