В 1980 г. продолжался полет в околоземном космическом пространстве орбитальной научной станции «Салют-6». На ее борту работала четвертая длительная экспедиция (экипаж корабля «Союз-35»). Основной экипаж принял на «Салюте-6» четыре экспедиции посещения (экипажи кораблей «Союз-36», «Союз Т-2», «Союз-37», «Союз-38»). В их числе три международных с участием космонавтов СССР, ВНР, СРВ и Кубы. На станции «Салют-6» совершил полет и экипаж транспортного корабля «Союз Т-3». Для обеспечения длительного функционирования орбитального комплекса «Салют-6»—«Союз» автоматические транспортные корабли «Прогресс-8» — «Прогресс-11» доставляли на «Салют-6» топливо и различные грузы. Выполнен комплекс научно-технических и прикладных работ с применением искусственных спутников Земли.

«Салют-6», «Союз-35», «Союз-36», «Союз Т-2», «Союз-37», «Союз-38», «Союз Т-3», «Прогресс-8» — «Прогресс-11». Орбитальная научная станция «Салют-6» начала функционировать в околоземном космическом пространстве 29 сентября 1977 г. За период 1977—79 гг. успешно были выполнены программы самых длительных в истории космонавтики экспедиций продолжительностью 96, 140 и 175 суток и четырех экспедиций посещения (см. Ежегодники БСЭ 1978 г., с. 487, 488; 1979 г., с. 451—457; 1980 г., с. 466—469).

В целях доставки на «Салют-6» необходимых грузов 27 марта состоялся запуск автоматического грузового транспортного корабля «Прогресс-8». После проведения маневров на орбите, выполненных по командам Центра управления, корабль «Прогресс-8» 29 марта вошел в зону действия бортовых систем сближения корабля и станции «Салют-6», обеспечивших поиск, сближение, причаливание и стыковку космических аппаратов. «Прогресс-8» пристыковался к стыковочному узлу, расположенному на агрегатном отсеке (АО). 2 апреля с использованием двигательной установки грузового корабля проводилась коррекция траектории движения космического комплекса «Салют-6»—«Прогресс-8». После коррекции параметры орбиты имели следующие значения: максимальное удаление от поверхности Земли — 360 км; минимальное удаление от поверхности Земли -— 348 км; период обращения — 91,4 мин; наклонение — 51,6°.

9 апреля в 16 час 38 мин на космодроме Байконур состоялся запуск космического корабля «Союз-35», пилотируемого экипажем в составе командира корабля Л. И. Попова и бортинженера В. В. Рюмина. 10 апреля в 18 час 16 мин была осуществлена стыковка «Союза-35» с орбитальной станцией «Салют-6». Корабль пристыковался к станции со стороны переходного отсека (ПО). После перехода в помещение станции космонавтов Попова и Рюмина на околоземной орбите вновь стал функционировать н.-и. комплекс «Салют-6» — «Союз» — «Прогресс».

Для обеспечения дальнейшей эксплуатации станции экипажу предстояло дополнительно проверить ее бортовые системы и аппаратуру и выполнить необходимые профилактические мероприятия и замену отдельных приборов и устройств. Научная программа работ на борту «Салюта-6» предусматривала изучение природных ресурсов Земли, технологические, астрофизические и технические эксперименты, медико-биологические исследования.

В начальный период полета космонавты занимались разгрузкой «Прогресса-8», демонтировали и заменили выработавшие ресурс агрегаты и аппаратуру, установили новые аккумуляторы системы электропитания станции, заменили блок управления системы ориентации солнечных батарей, блок кондиционирования в системе регенерации воды из атмосферной влаги, выполнили ряд др. работ. Демонтированное оборудование было перенесено в грузовой отсек корабля «Прогресс-8». Параллельно выполнялись работы по подготовке научной аппаратуры к проведению исследований и экспериментов. Космонавты перезарядили кассеты фотоаппаратов МКФ-6М и КАТЭ-140, проверили их работоспособность, перезарядили кассеты и провели тестовое включение малогабаритного гамма-телескопа «Елена», заменили автономные источники электропитания отдельных научных приборов и аппаратуры. Из емкостей транспортного корабля произведена дозаправка станции топливом и наддув жилых отсеков воздухом. 24 апреля двигательная установка «Прогресса-8» использовалась для проведения коррекции траектории движения комплекса. Полет стал проходить на высотах 340—368 км. 25 апреля «Прогресс-8» отделился от орбитального комплекса «Салют-6» —«Союз-35» и на следующий день прекратил свое существование.

29 апреля к «Салюту-6» со стороны АО пристыковался автоматический грузовой транспортный корабль «Прогресс-9», запущенный 27 апреля. Он доставил на орбиту оборудование, аппаратуру, материалы для обеспечения жизнедеятельности экипажа и проведения научных исследований и экспериментов, топливо для объединенной двигательной установки станции, а также почту. Полет комплекса «Салют-6» — «Союз-35» — «Прогресс-9» продолжался 21 день. За этот период Попов и Рюмин разгрузили «Прогресс-9 » и в его свободный отсек перенесли демонтированное оборудование. «Салют-6» полностью дозаправили топливом, с помощью специальной системы «Родник» впервые в практике пилотируемых полетов перекачали воду из баков грузового корабля в емкости станции, а также провели дополнительный наддув воздухом жилых помещений и очередную коррекцию траектории полета. Космический комплекс стал совершать полет на высотах 349—369 км. 20 мая грузовой транспортный корабль отделился от станции и перешел в автономный полет, закончившийся 22 мая.

26 мая в 21 час 21 мин на космодроме Байконур стартовал космический корабль «Союз-36», пилотируемый международным экипажем в составе командира корабля В. Н. Кубасова и космонавта-исследователя, гражданина ВНР Б. Фаркаша. 27 мая в 22 час 56 мин «Союз-36» пристыковался к «Салюту-6» и, после перехода экипажа в помещение станции, в околоземном пространстве вновь начал функционировать пилотируемый н.-и. комплекс в составе орбитальной станции «Салют-6» и двух космических кораблей «Союз». Международный экипаж — космонавты Попов, Рюмин, Кубасов и Фаркаш в течение семи суток выполняли широкую научную программу, подготовленную совместно учеными и специалистами СССР и ВНР. Важной частью этой программы были медикобиологические эксперименты, в т. ч. эксперименты «Интерферон», «Доза» и «Работоспособность». В первом из них изучалось влияние факторов космического полета на образование в клетках человека интерферона — белка, связанного с естественной защитой организма против вирусных заболеваний. Кроме того, данный эксперимент позволял выяснить, влияют ли условия космического полета на препарат интерферон, приготовленный в виде лекарственных форм. В эксперименте «Доза» проводились измерения распределения доз космических излучений в отсеках орбитального комплекса. Целью этих исследований являлось получение данных для оценки радиационных воздействий на организм космонавта в длительных полетах. В эксперименте «Работоспособность» оценивались основные характеристики космонавта-оператора: скорость и точность реакций, помехоустойчивость и объем перерабатываемой информации. Эти показатели отражают состояние умственных и двигательных функций космонавта и уровень его работоспособности на конкретном этапе деятельности. При этом они могут изменяться в зависимости от состояния человека, психических особенностей личности и условий окружающей среды. Помимо перечисленных, космонавты выполнили эксперименты, осуществлявшиеся ранее предыдущими международными экипажами,— «Кислород», «Опрос», «Вкус», «Аудио», «Досуг» (см. Ежегодник БСЭ 1979 г., с. 455, 456). На электронагревательных установках «Сплав» и «Кристалл» советско-венгерский экипаж выполнил исследования в области материаловедения. В серии экспериментов «Этвеш» выращивались монокристаллы различных полупроводниковых соединений (арсенида галлия, легированного хромом, антимонида индия и антимонида галлия), что позволило проверить возможность получения полупроводниковых материалов с улучшенными электрофизическими и структурными параметрами.

Одна из двух серий эксперимента «Беалуца» ставила своей целью исследования морфологии сплава алюминия с 4% меди во время кристаллизации и изучение распределения примесей. Во второй серии эксперимента «Беалуца» в условиях невесомости на примере системы алюминий-медь изучались процессы диффузии, плавления и кристаллизации. Полученные результаты предполагается использовать для улучшения технологии непрерывной разливки стали и сплавов, разливки в формы для изготовления различных изделий (инструментов, деталей теплоэнергетических машин и т. п.), для улучшения технологии и оборудования серийного производства. Научная программа полета включала эксперименты по изучению природных ресурсов Земли. Стационарной многозональной фотокамерой МКФ-6М проводилось фотографирование земной поверхности и экватории Мирового океана (эксперимент «МКФ-6М»). Осуществлены визуально-инструментальные исследования природной среды (эксперимент «Биосфера»). В процессе выполнения эксперимента «Биосфера» космонавты наблюдали выделенные специалистами участки земной поверхности, характеризовали цветность объектов и их структурную позицию в регионе, вели фотографирование объектов ручными фотокамерами, фиксировали результаты наблюдений в бортовом журнале и др.

Одновременно с работой космонавтов на «Салюте-6» над выделенными полигонами ВНР велись аналогичные работы с борта самолета-лаборатории АН-30 и борта вертолета, а также наземные исследования, включавшие в себя измерение метеорологических параметров, взятие образцов почв, воды и их анализ, спектрометрирование объектов.

Материалы, полученные в комплексном эксперименте, позволили советским и венгерским специалистам продолжить работы по использованию космической информации в интересах картографии, геологии, сельского и лесного хозяйств и др.

Проводились исследования оптических характеристик атмосферы Земли путем фотографирования и спектрометрирования явлений при восходе и заходе Солнца, а также зоны терминатора и дневного горизонта Земли в противосолнечной точке (эксперименты «Заря» и «Терминатор»). В целях решения ряда задач метеорологии и атмосферной оптики получены серии фотографий восходящего и заходящего Солнца при различной высоте его над горизонтом (эксперимент «Рефракция»). Были выполнены также эксперименты «Деформация» (изучение погрешностей при навигационных измерениях, возникающих из-за рассогласований между осями оптических приборов, вызываемых деформацией орбитальной станции при длительном одностороннем нагреве Солнца), «Иллюминатор» (оценка изменений спектральных характеристик излучения, пропускаемого одним из иллюминаторов «Салюта» в оптическом и ближнем инфракрасном диапазонах), «Поляризация» (определение степени увеличения контраста земной поверхности в районе терминатора при наблюдениях со станции через поляризационный фильтр) и др.

3 июня в 18 час 07 мин после успешного выполнения программы полета космонавты Кубасов и Фаркаш возвратились на Землю в корабле «Союз-35», доставившим на «Салют-6» космонавтов Попова и Рюмина. Спускаемый аппарат (СА) «Союза-35» совершил мягкую посадку в 140 км юго-восточнее Джезказгана.

В соответствии с программой полета н.-и. комплекса 4 июня была осуществлена перестыковка «Союза-36». Космический корабль отделился от стыковочного узла на АО станции и отошел на расстояние 180 м. Включились системы взаимного поиска и сближения, станция совершила разворот на 180°, после чего были осуществлены причаливание и стыковка корабля к узлу, расположенному на ПО «Салюта-6». Космонавты Попов и Рюмин перешли на борт станции и продолжили свой полет.

5 июня в 17 час 19 мин на космодроме Байконур был осуществлен запуск корабля «Союз Т-2», пилотируемого экипажем в составе командира корабля Ю. В. Малышева и бортинженера В. В. Аксенова. Космический корабль «Союз Т-2» представлял собой усовершенствованный транспортный корабль серии «Союз-Т». В декабре 1979 г.— марте 1980 г. корабль «Союз-Т» успешно прошел летные испытания в космосе в беспилотном варианте. Теперь он впервые был выведен на околоземную орбиту для 4-х суточных испытаний с экипажем на борту.

«Союз-Т» похож на своего предшественника корабль «Союз». Он имеет спускаемый аппарат, орбитальный и приборно-агрегатный отсеки и примерно те же обводы и массу (масса «Союза-Т» св. 6800 кг). Для выведения кораблей «Союз» и «Союз-Т» на орбиту применяется одна и та же ракета-носитель. Экипаж увеличен до трех человек. В связи с этим изменены внутренняя компоновка и конструкция СА. Третий космонавт практически не привлекается к управлению кораблем и может быть инженером-исследователем, врачом, ученым или специалистом по проведению профилактических и ремонтных работ на станции. При решении ряда задач экипаж может состоять из двух космонавтов.

Основное рабочее место экипажа находится в СА. В центре размещено кресло командира, слева — бортинженера, справа — космонавта-исследователя. В СА установлен пульт, который позволяет космонавтам управлять практически всеми системами и следить за режимами их работы. Необходимый состав атмосферы поддерживается системой, использующей, в отличие от корабля «Союз», запасы газообразного кислорода и поглотителя углекислого газа. В случае разгерметизации корабля безопасность экипажа обеспечивают скафандры новой конструкции, в которые подается чистый кислород. Корабль «Союз Т» оснащен бортовыми системами новой разработки. Система управления движением построена на принципах бесплатформенной инерциальной системы и на базе бортового цифрового вычислительного комплекса (БЦВК). Все режимы ориентации, в т. ч. на Землю и Солнце, могут выполняться автоматически или при участии экипажа. Режимы сближения строятся на основе расчетов с помощью БЦВК траекторий относительного движения и оптимальных маневров, приводящих корабль к орбитальной станции. При решении этой задачи используется информация от радиотехнической измерительной системы типа «Игла». Применение вычислительной техники позволило оптимизировать динамические процессы, повысить точность и существенно расширить функциональные возможности системы управления, включая решение навигационных задач, и увеличить надежность выполнения операций. Помимо управления движением и самоконтроля на систему возлагаются автоматический контроль динамических операций и расхода топлива, принятие решений об изменении режима работы при появлении отклонений. Управление работой системы производится по командной радиолинии с Земли или экипажем с использованием бортовых устройств ввода и отображения информации. В частности, применяется дисплей, на телеэкран которого выводятся данные о заданном режиме и реальном ходе того или иного процесса в виде фраз, индексов, чисел и графиков. Сближающе-корректирующий двигатель и микродвигатели причаливания и ориентации работают на единых компонентах топлива и питаются из общих баков. Схема объединенной двигательной установки позволяет перераспределять топливо между разными видами двигателей, что обеспечивает оптимальное использование бортовых запасов и гибкость при выполнении полета, особенно в нештатных ситуациях. Установлены новая телевизионная система с лучшим качеством передачи изображения, усовершенствованные радиотелеметрическая система и командно-программная радиолиния. В систему электропитания введены солнечные батареи, что сняло жесткое ограничение времени автономного полета в зависимости от емкости химических источников тока. Это время зависит только от запасов в системе жизнеобеспечения (кислород, вода, пища и др.).

При разработке «Союза-Т» реализовано глубокое резервирование систем и режимов их функционирования. Предусмотрены, например, такие возможности, как использование для спуска с орбиты резервного контура управления, торможение с помощью малых двигателей причаливания при неисправности маршевого двигателя, ручное управление спуском при отказе автоматики и др. Космонавты могут управлять движением через БЦВК, выбирая режимы полета и вводя в него данные на выполнение маневров. Существенные усовершенствования внесены в систему аварийного спасения экипажа в случае неполадок с ракетой-носителем на участке выведения. Система оснащена новыми твердотопливными двигателями и автоматикой и обладает улучшенными характеристиками, в частности по уводу СА из зоны аварии.

Схема полета к станции включает участок дальнего сближения, на котором проводится несколько коррекций орбиты корабля, и участок ближнего наведения, где система управления, получая радиотехнические измерения параметров относительного сближения, выводит корабль в зону станции и может перевести его в зависание на дальности около 200 м. Этот режим введен для повышения безопасности полета. За ним следует причаливание в автоматическом или ручном режиме. Для СА «Союза-Т» принята прежняя аэродинамическая форма. Управление движением основано на применении вычислительной техники с текущим прогнозированием точки посадки, что обеспечивает ее высокую точность. Предусмотрена возможность перехода к ручному управлению на любом этапе спуска.

Созданный советскими специалистами усовершенствованный транспортный корабль расширяет возможности пилотируемых полетов и обслуживания орбитальных станций, открывает дальнейшие перспективы в исследовании и освоении космического пространства.

Программа испытаний «Союза Т-2» предусматривала стыковку корабля с орбитальным комплексом «Салют-6» — «Союз-36». Она была осуществлена 6 июня в 18 час 58 мин. Процесс сближения и стыковки космических аппаратов выполнялся в два этапа. На первом этапе до расстояния 180 м сближение осуществлялось в автоматическом режиме. Дальнейшее сближение и причаливание «Союза Т-2» к «Салюту-6» со стороны АО выполнялось вручную. После проверки герметичности стыковочного узла космонавты Малышев и Аксенов открыли внутренние люки и перешли в помещение станции. На околоземной орбите на борту н.-и. комплекса четыре космонавта — Попов, Рюмин, Малышев и Аксенов приступили к выполнению запланированных работ. Были продолжены испытания корабля «Союз Т-2», выполнялись медикобиологические, геофизические, технологические эксперименты. Космонавты занимались визуальными наблюдениями и фотографированием отдельных районов земной поверхности и акватории Мирового океана. При этом использовались спектрофотометр «Спектр-15» и многозональная камера МКФ-6М.

9 июня корабль «Союз Т-2» отстыковался от орбитального комплекса. Затем в соответствии с программой были последовательно произведены: отделение орбитального отсека, включение двигательной установки на торможение, отделение спускаемого аппарата от приборно-агрегатного отсека. После управляемого полета СА в атмосфере была введена в действие парашютная система, а непосредственно у Земли включились двигатели мягкой посадки. В 15 час 39 мин СА «Союза Т-2» приземлился в 200 км юго-восточнее Джезказгана. На землю были доставлены материалы испытаний, результаты исследований и экспериментов, выполненных на борту станции «Салют-6» и на корабле «Союз Т-2».

Проводив экипаж экспедиции посещения космонавты Попов и Рюмин продолжили работу на борту орбитального комплекса «Салют-6» — «Союз-36». Они выполняли ремонтно-профилактические работы, вели визуальные наблюдения и фотографирование геологических образований, определяли состояние с.-х. угодий, выявляли очаги возникновения лесных пожаров. Продолжалось выполнение научных и технических исследований и экспериментов. В их числе эксперименты с аппаратурой «Испаритель» по нанесению металлических покрытий методом испарения и конденсации металлов в условиях космического вакуума и невесомости. Рабочий блок «Испарителя» во время проведения экспериментов находился в разгерметизированной шлюзовой камере, а управление работой осуществлялось с пульта, находящегося внутри станции.

29 июня состоялся запуск автоматического грузового транспортного корабля «Прогресс-10». 1 июля корабль пристыковался к стыковочному узлу АО станции «Салют-6», доставив на орбитальный комплекс очередную партию грузов и топливо. Полет грузового корабля в составе комплекса продолжался 17 дней. За это время космонавты Попов и Рюмин разгрузили «Прогресс-10», демонтировали выработавшие ресурс оборудование, отдельные блоки и приборы, перенесли их в грузовой отсек. Были произведены дозаправка станции топливом и очередная коррекция орбиты. После коррекции космический комплекс стал совершать полет на высотах 328—355 км. Экипаж, продолжая выполнять научную программу полета, провел заключительную серию экспериментов по нанесению металлических покрытий с помощью аппаратуры «Испаритель». В различных режимах осуществлялось напыление на металлические и стеклянные образцы покрытий из золота, серебра и сплавов, включающих алюминий, медь, серебро. 18 июля «Прогресс-10» был переведен в автономный полет и спустя сутки прекратил существование, затонув в Тихом океане.

23 июля в 21 час 33 мин на космодроме Байконур стартовал космический корабль «Союз-37», пилотируемый международным экипажем в составе командира корабля В. В. Горбатко и космонавта-исследователя, гражданина СРВ Фам Туана. 24 июля в 23 час 02 мин произошла стыковка и в околоземном пространстве начал функционировать пилотируемый н.-и. комплекс «Салют-6» — «Союз-36» — «Союз-37». В течение семи суток космонавты Попов, Рюмин, Горбатко и Фам Туан выполняли программу исследований и экспериментов, подготовленную совместно учеными и специалистами СССР и СРВ в сотрудничестве со специалистами др. социалистических стран—участниц программы «Интеркосмос».

Задачей серии экспериментов «Кровообращение» медико-биологической программы являлось изучение изменения функционального состояния системы кровообращения человека в острый период адаптации. Опыты велись при дозированной физической нагрузке, при воздействии отрицательного давления на нижнюю половину тела и при использовании изделия «Пневматик» — одного из возможных средств регулирования процесса перераспределения крови, возникающего в невесомости. С помощью прибора «Пневмотест», разработанного специалистами ГДР, в эксперименте «Дыхание» исследовалось изменение функции внешнего дыхания у космонавта во время острого периода адаптации к невесомости и при переходе к земной силе тяжести. Индивидуальные особенности психологической адаптации человека к экстремальным условиям деятельности изучались в эксперименте «Опрос». Эксперимент «Оператор» позволил получить данные о влиянии длительного пребывания человека в замкнутом пространстве в условиях невесомости на процессы мышления, внимание, оперативную память и устойчивость психических функций. В эксперименте «Анкета» исследовались вестибулярные расстройства космонавта в полете и в период реадаптации и делалась попытка выявить связь этих отклонений с чувствительностью человека к вестибулярным раздражителям в предполетных условиях. Эксперимент проводился с помощью подготовленного советскими учеными перечня вопросов, на которые космонавты отвечали до, во время и после полета. В биологическом эксперименте «Азолла» изучалось развитие в условиях космического полета высшего растения — водного папоротника азоллы, представленного учеными Вьетнама.

По программе космического материаловедения на установке «Кристалл» велись советско-вьетнамские эксперименты «Халонг» и «Имитатор». Назначение первого из них — выращивание монокристаллов полупроводниковых материалов (соединения «висмут-сурьма-теллур», фосфида галлия и др.), второго — определение температурного профиля в электронагревательной камере установки «Кристалл».

Для дальнейшего изучения возможностей улучшения наблюдений земной поверхности из космоса и выявления вызываемых атмосферой погрешностей при фотосъемке Горбатко и Фам Туан проводили эксперименты «Поляризация», «Терминатор» и «Атмосфера», используя при этом поляризационные светофильтры, спектрометр «Спектр-15» и фотоаппараты «Практика» и «Пентакон». Был выполнен эксперимент «Иллюминатор» по количественной оценке изменения оптических свойств иллюминаторов станции «Салют-6», длительное время функционирующей в условиях космического пространства.

По программе исследования природных ресурсов Земли и изучения окружающей среды космонавты вели наблюдения и фотографирование земной поверхности и акватории Мирового океана, пылевых и дымовых загрязнений атмосферы, различных метеорологических явлений.

31 июля в 18 час 15 мин после успешного выполнения программы полета космонавты Горбатко и Фам Туан возвратились на Землю в корабле «Союз-36». СА «Союза-36» совершил посадку в 180 км юго-восточнее Джезказгана.

1 августа было осуществлено перестроение орбитального комплекса. Корабль «Союз-37» освободил стыковочный узел АО станции и пристыковался к узлу, расположенному на ПО. Продолжая длительный полет на орбитальном комплексе Попов и Рюмин вели наблюдения и фотографирование земной поверхности, астрофизические наблюдения, эксперименты по космическому материаловедению, медико-биологические исследования, технические эксперименты, ремонтно-профилактические работы с отдельными приборами и оборудованием, занимались физическими упражнениями на велоэргометре и «бегущей» дорожке. Они следили, например, за динамикой морских течений акватории Индийского океана, занимались выявлением динамических образований в районах Саргассова и Карибского морей, Мексиканского залива, наблюдали гидрологическую сеть и ледники Памира. С помощью аппаратуры МКФ-6М и КАТЭ-140 сфотографировали отдельные районы европейской части страны, Кавказа, Казахстана, Средней Азии, Красноярского края, Забайкалья, Дальнего Востока, территории СРВ. В целях накопления опыта создания длительно действующих орбитальных аппаратов и выработки рекомендаций для разработчиков космической техники периодически производилась оценка состояния бортовых систем и агрегатов станции «Салют-6». Была выполнена тест-коррекция траектории движения комплекса с помощью объединенной двигательной установки станции. При этом включался резервный двигатель, который не использовался в течение двух лет. Впервые в практике космических полетов успешно проведен новый технический эксперимент по исследованию возможности автоматического перевода космического комплекса в режим гравитационной стабилизации, который позволяет использовать более экономичный режим управления орбитальными станциями при беспилотных полетах.

Одной из важных задач, решавшихся в ходе длительной работы экипажа, являлось получение данных о влиянии невесомости и др. факторов космического полета на развитие высших растений. Этой цели служил целый ряд биологических экспериментов, проводившихся в космических оранжереях «Оазис», «Вазон» и «Малахит». Полет н.-и. комплекса «Салют-6» — «Союз-37» проходил на высотах 343—355 км.

18 сентября в 22 час 11 мин на космодроме Байконур стартовал космический корабль «Союз-38», пилотируемый международным экипажем в составе командира корабля Ю. В. Романенко и космонавта-исследователя, гражданина Республики Куба Арнальдо Тамайо Мендеса. 19 сентября в 23 час 49 мин «Союз-38» пристыковался к «Салюту-6» со стороны АО. Космонавты перешли на станцию и на борту н.-и. комплекса «Салют-6» — «Союз-37» — «Союз-38» начал работать международный экипаж. В течение семи суток космонавты Попов, Рюмин, Романенко и Тамайо Мендес выполняли исследования и эксперименты, разработанные учеными и специалистами СССР и Республики Куба. Были также продолжены исследования, начатые предыдущими международными экипажами, совершившими полеты в соответствии с программой «Интеркосмос».

Широкая программа медико-биологических исследований предусматривала изучение различных аспектов адаптации организма к условиям космического полета. Она включала в себя как оригинальные эксперименты, впервые выполняемые в космосе, так и эксперименты, ранее проводившиеся экипажами и повторяемые в иных условиях. Выполнение этой программы было начато с исследования сердечно-сосудистой системы. При этом использовалось изделие «Пневматик» и регистрирующая многофункциональная аппаратура «Полином-2М». Комплекс опытов был посвящен изучению нервно-психического состояния человека в условиях невесомости. В эксперименте «Кортекс» оценивалось функциональное состояние центральной нервной системы космонавтов, в эксперименте «Координация» — динамика психомоторной координации, в эксперименте «Восприятие » определялись изменения в рецепторном аппарате и состоянии сенсорных функций, а следовательно, и в навыках космонавтов. Целью эксперимента «Суппорт» являлось изучение изменения структуры и опорной функции свода стопы человека в условиях невесомости, определение возможности предупреждения этих изменений с помощью профилированных супинаторов. В эксперименте «Антропометрия» измерялись некоторые антропометрические показатели (рост, масса, окружность частей тела, диаметр костей) для целей анализа влияния факторов космического полета, в частности на изменение отношения жировой массы к мышечной. Биологические эксперименты «Атуэй» и «Мультипликатор» были поставлены в целях изучения влияния невесомости на жизненные процессы на клеточном уровне. Объектом наблюдений являлись дрожжи — одноклеточные микроорганизмы короткого жизненного цикла. В очередной раз проводились эксперименты «Опрос» и «Досуг», которые ранее выполнялись предыдущими международными экипажами.

Для исследования природных ресурсов и изучения окружающей среды космонавты провели наблюдения и фотографирование поверхности Земли и акватории Мирового океана. Выполнены геофизические эксперименты «Контраст», «Горизонт», «Атмосфера» и «Терминатор». Их назначение: исследование различных явлений в атмосфере; изучение искажений, которые вносят при дистанционном зондировании Земли как чистая, так и загрязненная воздушная оболочка нашей планеты; исследование очагов загрязненности в атмосфере и т. п.

На электронагревательных установках «Сплав» и «Кристалл» советско-кубинский экипаж осуществил эксперимент «Карибэ», в ходе которого выращивались кристаллы германия, легированного индием, а также выращивались эпитаксильные пленки из арсенида галлия, легированного алюминием. Цель эксперимента — поиск оптимальных условий получения этих материалов. Технологический эксперимент «Сахар» заключался в изучении особенностей роста монокристалла сахарозы в условиях невесомости и отработке технологии выращивания на орбите органических монокристаллов из растворов. В эксперименте «Зона» на монокристаллах сахарозы осуществлялся процесс зонной плавки с температурным градиентом.

Успешно выполнив программу совместных исследований и экспериментов на борту орбитального комплекса «Салют-6» — «Союз-37» — «Союз-38» космонавты Романенко и Тамайо Мендес возвратились на Землю 26 сентября в 18 час 54 мин. СА корабля «Союз-38» совершил мягкую посадку в 175 км юго-восточнее Джезказгана.

30 сентября к орбитальному пилотируемому комплексу «Салют-6» — «Союз-37» пристыковался автоматический грузовой транспортный корабль «Прогресс-11», запущенный 28 сентября. Космонавты Попов и Рюмин разгрузили прибывший корабль, заменили отдельные блоки бортовых систем станции, произвели наддув отсеков комплекса воздухом из баллонов грузового корабля.

Самый длительный в истории космонавтики полет в космическом пространстве, продолжавшийся 185 суток, успешно завершился 11 октября в 12 час 50 мин. СА корабля «Союз-37» с космонавтами Поповым и Рюминым на борту совершил мягкую посадку в 180 км юго-восточнее Джезказгана.

В ходе 185-суточного полета четвертого основного экипажа и полетов международных экипажей в соответствии с программой «Интеркосмос» был выполнен большой объем научно-технических и медико-биологических исследований и экспериментов. Космонавты регулярно вели наблюдения и фотографирование земной поверхности и акватории Мирового океана. Сфотографированы значительная часть территории СССР, а также частично ВНР, СРВ и Республики Куба.

Собран важный статистический материал в интересах исследования минерально-сырьевых ресурсов, по динамике природных ландшафтов, сезонной изменчивости с.-х. угодий, об акватории Мирового океана с целью изучения его биологической активности, условий мореплавания и рыболовства.

В целях получения в условиях микрогравитации полупроводниковых материалов, металлических сплавов и соединений с новыми свойствами проведено ок. 70 экспериментов на установках «Сплав» и «Кристалл». Продолжена отработка методов нанесения металлических покрытий в условиях космического вакуума и невесомости.

В течение полета экипажами выполнен большой объем медико-биологических исследований по оценке влияния факторов космического полета на организм человека, а также на развитие высших растений и др. биологических объектов. Регулярно проводились медицинские обследования космонавтов. Комплекс профилактических медицинских мероприятий позволил в течение полугодия поддерживать у Попова и Рюмина хорошее состояние здоровья и высокую работоспособность.

В результате самоотверженной работы советских космонавтов и космонавтов ВНР, СРВ и Республики Куба получена ценная научная информация, которая найдет широкое применение в различных областях науки и нар. х-ва Советского Союза и др. социалистических стран.

После возвращения космонавтов Попова и Рюмина на Землю орбитальный комплекс в составе научной станции «Салют-6» и грузового транспортного корабля «Прогресс-11» функционировал в автоматическом режиме. 16 ноября завершились операции по дозаправке топливом объединенной установки станции. Процессы откачки сжатого азота из баков и заполнение их горючим и окислителем осуществлялись по командам из Центра управления полетом и с помощью бортовой автоматики. Все операции по дозаправке впервые проводились без участия экипажа. В соответствии с намеченной программой продолжались дальнейшие испытания систем, оборудования и аппаратуры станции «Салют-6» в длительном космическом полете. После коррекции орбиты, проведенной 18 ноября с помощью двигательной установки транспортного корабля, полет комплекса стал проходить на высотах 299—315 км.

27 ноября в 17 час 18 мин на космодроме Байконур осуществили запуск трехместного космического корабля «Союз Т-3», пилотируемого экипажем в составе командира корабля Л. Д. Кизима, борт-инженера О. Г. Макарова и космонавта-исследователя Г. М. Стрекалова.

Программой работы экипажа предусматривалось: испытания бортовых систем и элементов конструкции усовершенствованного транспортного корабля «Союз-Т» в различных режимах автономного полета и в составе орбитального комплекса, проверка состояния бортовых систем станции «Салют-6» и проведение необходимых ремонтно-профилактических мероприятий, выполнение научно-технических исследований и экспериментов.

Космонавты работали на борту станции «Салют-6» с 28 ноября по 10 декабря. В условиях космического полета они выполнили ряд сложных ремонтно-профилактических работ. Во внутренний контур системы терморегулирования был вмонтирован новый гидроблок с четырьмя насосами. Заменены электронный блок в системе телеметрических измерений и программно-временное устройство в системе управления бортовым комплексом. В системе дозаправки топливом объединенной двигательной установки станции установлен новый преобразователь электропитания компрессоров.

При выполнении ремонтно-профилактических мероприятий космонавтам в сеансах связи оказывали помощь специалисты и члены экипажа четвертой длительной экспедиции Попов и Рюмин. Благодаря использованию специально разработанных инструментов и методик работы в невесомости все намеченные операции проведены космонавтами в полном объеме и с высоким качеством. Контрольные испытания и проверки показали, что после осуществленных Кизимом, Макаровым и Стрекаловым мероприятий бортовые системы обеспечивают дальнейшее активное функционирование станции «Салют-6» на орбите. 8 декабря проводилась коррекция орбиты. Высоты полета комплекса стали следующими: минимальная высота — 290 км, максимальная высота — 370 км.

Корабль «Прогресс-11» находился в совместном полете с научной станцией «Салют-6» в течение 70 суток. 9 декабря он отделился от станции и спустя двое суток прекратил существование, войдя в плотные слои атмосферы над заданным районом Тихого океана.

10 декабря в 12 час 26 мин после успешного выполнения программы полета космонавты Кизим, Макаров и Стрекалов возвратились на Землю. СА транспортного корабля «Союз Т-3» приземлился в 130 км восточнее Джезказгана.

Орбитальная станция «Салют-6 » продолжала полет в автоматическом режиме.

Таблица III. 1. Международный экипаж космического корабля «Союз-38» Ю. В. Романенко (слева) и Арнальдо Тамайо Мендес (Республика Куба) в музее «Кабинет и квартира В. И. Ленина в Кремле». 2. Международный экипаж космического корабля «Союз-36» В. Н. Кубасов (слева) и Б. Фаркаш (ВНР) во время специальной тренировки в Подмосковье. 3. Экипаж космического корабля «Союз-Т-2» Ю. В. Малышев и В. В. Аксенов. Во время встречи на аэродроме. Июнь. 4. Международный экипаж космического корабля «Союз-37» В. В. Горбатко и Фам Туан (СРВ) во время встречи в Джезказгане. Июль. 5. Космонавты В. В. Рюмин (слева) и Л. И. Попов после приземления. Октябрь. 6. Космонавты Г. М. Стрекалов, Л. Д. Кизим и О. Г. Макаров на встрече с журналистами. Байконур, декабрь.

«Космос». Продолжались запуски ИСЗ серии «Космос», в 1980 г. было запущено 89 спутников (см. таблицу 2). Целью запуска ИСЗ «Космос-1151» являлась отработка методов получения оперативной информации о Мировом океане. Для исследования природных ресурсов Земли в интересах различных отраслей народного хозяйства СССР и международного сотрудничества запущены спутники: ИСЗ «Космос-1182, 1185, 1201, 1203, 1207, 1209, 1212».

«Прогноз-8». 25 декабря осуществлен запуск автоматической станции «Прогноз-8». Целью запуска станции является проведение исследований корпускулярного и электромагнитного излучения Солнца, потоков солнечной плазмы, магнитных полей в околоземном космическом пространстве с целью определения влияния солнечной активности на межпланетную среду и магнитосферу Земли. Установленная на борту станции научная аппаратура создана в СССР, ПНР, ЧССР и Швеции по программе международного сотрудничества в области исследования и использования космического пространства. Она включает: спектрометр (СССР), прибор «Монитор» (СССР, ЧССР), детектор энергичных заряженных частиц (СССР, ЧССР) — исследование энергетических спектров заряженных частиц в плазме; спектрометр «Промикс-2» (СССР, Швеция) — изучение ионного состава магнитосферной плазмы; два спектроанализатора (СССР, ЧССР), ультранизкочастотный спектроанализатор плазменных волн (ПНР, СССР), анализатор плотности потока плазмы (СССР) — исследование плазменных волн; два магнитометра (СССР); рентгеновский солнечный фотометр (СССР, ЧССР), спектрометр длинноволнового солнечного радиоизлучения (СССР, ЧССР) — изучение процессов, происходящих на Солнце; комплекс приборов (СССР) для определения радиационной обстановки в окрестностях Земли.

«Молния». Для обеспечения эксплуатации системы дальней телефонно-телеграфной радиосвязи, а также передачи программ ЦТ СССР на пункты сети «Орбиты», расположенные в районах Крайнего Севера, Сибири, Дальнего Востока и Средней Азии, и международного сотрудничества осуществлены запуски трех спутников «Молния-1» (11 января, 21 июня, 16 ноября) и одного спутника «Молния-3» (18 июля), обеспечивающего работу системы в сантиметровом диапазоне волн.

«Радуга». 20 февраля и 5 октября выведены на близкие к стационарной круговые орбиты два спутника связи «Радуга» с бортовой ретрансляционной аппаратурой, предназначенной для обеспечения в сантиметровом диапазоне волн непрерывной круглосуточной телефонно-телеграфной радиосвязи и одновременной передачи цветных и черно-белых программ ЦТ СССР на приемные станции «Орбита». Спутники «Радуга» имеют международные регистрационные индексы «Стационар-2» и «Стационар-3».

«Горизонт». 14 июня осуществлен запуск очередного спутника связи «Горизонт». Спутник выведен на близкую к стационарной круговую орбиту. Он оборудован многоствольной бортовой ретрансляционной аппаратурой, предназначенной для обеспечения телефонно-телеграфной радиосвязи и передачи телевизионных программ. Его международный регистрационный индекс «Стационар-4».

В период проведения в Москве 22-х Олимпийских игр спутники «Горизонт» использовались для трансляции передач с мест проведения спортивных состязаний.

«Экран». 15 июля и 26 декабря осуществлены запуски спутников телевизионного вещания «Экран». Бортовая ретрансляционная аппаратура спутников обеспечивает в дециметровом диапазоне волн передачу программ ЦТ на сеть приемных устройств коллективного пользования. ИСЗ «Экран» выведены на близкие к стационарной круговые орбиты, имеют международный регистрационный индекс «Стационар-Т».

«Метеор». Продолжались запуски метеорологических спутников. В течение года выведены на орбиты один ИСЗ «Метеор» (18 июня) и один ИСЗ «Метеор-2» (9 сентября).

На борту спутника «Метеор» функционировали три основных комплекса аппаратуры, обеспечивающих наблюдение земной поверхности в интересах исследования природных ресурсов Земли и метеорологии: 1. Экспериментальный бортовой информационный комплекс БИК-Э в составе: многозонального сканирующего устройства среднего разрешения МСУ-СК с конической оптико-механической разверткой изображения, многозонального сканирующего устройства высокого разрешения с электронной разверткой МСУ-Э и цифровой радиосистемы; 2. Экспериментальная многозональная система высокого разрешения «Фрагмент» в составе: оптико-механического сканирующего устройства, системы кодирования и обработки информации и цифровой радиосистемы; 3. Эксплуатационный радиотелевизионный комплекс РТВК в составе: дублированного комплекта многозональных оптико-механических сканирующих устройств малого (МСУ-М) и среднего (МСУ-С) разрешения, запоминающих устройств и двух радиосистем метрового и дециметрового диапазона. Основные параметры комплексов даны в таблице 1.

В создании комплекса «Фрагмент» приняли участие специалисты Народного предприятия «Карл Цейс Йена» ГДР, разработавшие и изготовившие зеркальный телескоп с фокусным расстоянием 1000 мм и диаметром 240 мм.

Основными задачами эксперимента являлись: отработка и оптимизация метода оперативного изучения земной поверхности на основе многозональной информации; отработка новых технических средств получения многозональной видеоинформации в видимой и ближней инфракрасной области спектра; отработка систем и методов цифровой передачи многозональной видеоинформации; исследование и оптимизация методов машинной и визуально-инструментальной обработки многозональной видеоинформации; опытно-производственное использование многозональной видеоинформации при решении практических задач исследования Земли из космоса; выработка рекомендаций по построению бортовых и наземных технических средств, организации съёмок, технологии сбора и обработки данных для перспективной системы оперативного изучения Земли из космоса.

На борту спутника «Метеор-2» были установлены комплексы аппаратуры для получения глобальных изображений облачности и подстилающей поверхности в видимом и инфракрасном диапазонах спектра как в режиме запоминания, так и в режиме непосредственной передачи, а также радиометрической аппаратуры для непрерывных наблюдений за потоками проникающих излучений в околоземном космическом пространстве.

В 1980 г. за рубежом выведены на орбиты 16 ИСЗ¹, в т. ч. 13 американских (один SMM, один SBS, два «Флитсатком», один GOES, два «Навстар» и 6 секретных спутников), один японский («Тансей-4»), один индийский («Рохини-1») и один международного консорциума ITSO (INTELSAT-5A). Все перечисленные ИСЗ, кроме «Тансей-4» и «Рохини-1», выведены на орбиты американскими ракетами-носителями; ИСЗ «Тансей-4» и «Рохини-1» — отечественными ракетами-носителями.

¹ В это число не входят японский экспериментальный связной ИСЗ ECS-2 (запущен 22 февраля) и американский эксплуатационный метеорологический ИСЗ NOAA - В (запущен 29 мая), которые были выведены на переходную орбиту, но затем с ними была потеряна связь. Эти спутники своих задач не выполнили. Не учтены также западногерманский исследовательский ИСЗ «Файруил» и ИСЗ международной радиолюбительской ассоциации «Амсат-Оскар», которые были установлены в качестве полезной нагрузки на западноевропейской ракете-носителе «Ариан» при ее втором запуске в рамках летно-конструкторских испытаний. Эта ракета-носитель потерпела аварию на участке выведения.

SMM¹ (табл. 1, № 4). Американский ИСЗ для исследования вспышек на Солнце в период максимальной солнечной активности. Это первый спутник серии MMS² со стандартными блоками служебного оборудования (ориентации, электропитания, связи и обработки информации). ИСЗ серии MMS могут быть выведены на орбиту как одноразовыми ракетами-носителями, так и в многоразовом транспортном космическом корабле (МТКК) «Спейс шаттл»³, разрабатываемом в США (первый экспериментальный полет МТКК состоялся в апреле 1981 г.). ИСЗ этой серии рассчитаны на то, что после выполнения программы исследований они могут быть возвращены с орбиты на Землю в МТКК «Спейс шаттл» для повторного использования. Так, например, ИСЗ SMM после возвращения на Землю и восстановительного ремонта предполагали снова вывести на орбиту для проведения длительных исследований Солнца в период низкой солнечной активности.

Рис. 1. ИСЗ SMM: 1 — солнечные датчики грубой ориентации; 2 — солнечный датчик точной ориентации; 3 — жалюзи системы терморегулирования; 4 — переходник; 5 — панели солнечных батарей; 6 — выступ для захвата спутника дистанционным манипулятором МТКК «Спейс шаттл»; 7 — блок оборудования системы ориентации; 8 — антенна (вес 11,3 кг, диаметр 1,27 м) для связи с Землей через спутник-ретранслятор TDRSS; 9 — блок оборудования связи и обработки информации; 10 — устройство управления и обработки сигналов; 11 — блок оборудования системы электропитания; 12 — блок полезной нагрузки.

Масса ИСЗ SMM (рис. 1) 2360 кг. Длина корпуса ~4 м. Стандартные блоки служебного оборудования монтируются на треугольной раме. Блок оборудования системы ориентации обеспечивает наведение комплекта научных приборов с точностью ±5" и стабилизацию наведенных приборов с точностью ±1,5" в течение 5 мин и более. Некоторые приборы дополнительно имеют индивидуальные средства наведения. Блок оборудования системы электропитания использует две панели солнечных батарей, обеспечивающих общую мощность 1700 Вт. Блок оборудования для связи и обработки информации рассчитан как на непосредственную связь с Землей, так и на связь через спутники-ретрансляторы TDRSS¹, первый из которых должен быть выведен на орбиту в 1982—83гг. На заднем днище ИСЗ SMM предусмотрена остронаправленная поворотная антенна для связи с Землей через ИСЗ TDRSS. Информативность телеметрической системы до 16 кбит/с. ИСЗ SMM оснащен бортовой цифровой вычислительной машиной и с точки зрения используемых математических программ является одним из самых сложных автоматических космических объектов США. Комплект полезной нагрузки ИСЗ включает 7 приборов: коронограф/поляриметр (рабочий диапазон 4435— 6583 Ằ; пространственное разрешение 6,4 X 6,4" или 12,8 X 12,8") для получения изображений кратковременных выбросов Солнца и изучения их влияния на корону, а также для регистрации магнитного поля и плотности плазмы в короне; ультрафиолетовый спектрометр/поляриметр (1100—3000 Ằ; 4 X 4") для получения изображений с высоким разрешением УФ излучения Солнца, для регистрации магнитных полей и их динамики в переходной области хромосферы и в короне, а также для измерений различных составляющих земной атмосферы, в первую очередь, озона и кислорода; полихроматор мягкого рентгеновского излучения (1,4—22,4Ằ; 10 X 10") для наблюдений предвспышечной плазмы и развития вспышек, а также для определения взаимосвязи между вспышкой и активной областью; спектрометр жесткого рентгеновского излучения (3,5—30 кэВ; 8 X 8") для получения двухмерных изображений с высоким разрешением горячих тепловых и нетепловых источников в активных областях, что позволяет определять положение, структуру и термодинамические характеристики этих источников и оповещать остальные приборы о наличии вспышки; спектрометр всплесков жесткого рентгеновского излучения (20—30 кэВ) для выдачи первого оповещения о вспышке и определения количества жесткого рентгеновского излучения, обусловленного магнитным полем Солнца; гамма-спектрометр (0,3—17 МэВ) для регистрации гамма-излучения во время вспышки, а также для получения исходной информации об ускорении нуклонов и электронов до энергий, регистрируемых в космических лучах, что является фундаментальной проблемой астрофизики; радиометр с активной полостью для измерения полного потока солнечного излучения, что важно для климатологии Земли и общей физики Солнца.

С помощью ИСЗ SMM американские ученые считали возможным получить больше информации о Солнце, чем ото всех ранее использовавшихся космических средств, вместе взятых, включая комплект астрономических приборов ATM на орбитальной станции «Скайлэб» (см. Ежегодник БСЭ 1974 г., с. 532, пункт 4 и с. 537). Этого предполагали достичь благодаря обеспечиваемой спутником возможности координированных наблюдений активных явлений на Солнце в различных диапазонах длин волн и возможности отображения полученной информации почти в реальном масштабе времени (~85% информации — не позже чем через 4 ч после получения на борту) для группы из 50—70 ученых из США и некоторых др. стран (Австралия, Великобритания, Италия, Нидерланды, Франция, ФРГ, Япония), находящихся в Центре Годдарда, США, шт. Мэриленд. Каждое утро группа ученых собирается для разработки планов исследований на предстоящие сутки с учетом информации, поступившей от спутника и от наземных организаций, участвующих в программе.

В 1980 г. с помощью ИСЗ SMM была получена ценная научная информация. Например, 21 мая 1980 г. ИСЗ зарегистрировал вспышку на Солнце, которая продолжалась 40 мин и охватила 5 X 10⁶ км² поверхности Солнца. Ее наблюдали шесть приборов спутника. В самой горячей части области, охваченной вспышкой, по предварительным данным, температура достигла 100 000 000°, в то время как обычно температура хромосферы Солнца составляет 8000—10 000°. Порожденное вспышкой электромагнитное излучение вызвало на Земле магнитную бурю, в результате которой в широком диапазоне частот была прервана связь примерно на 30 мин1

Расчетная продолжительность функционирования спутника 1 год, но в декабре 1980 г. возникла неисправность в системе ориентации, препятствующая получению информации от научных приборов. Рассматривается вопрос об использовании МТКК «Спейс шаттл» для ремонта спутника на орбите.

¹ Solar Maximum Mission — полет в период максимальной солнечной активности.

² Mu timission Modular Spacecraft — многоцелевой спутник блочной конструкции.

³ Space Shuttle — космический паром.

⁴ Tracking and Data Relay Satellite System — спутниковая система для траекторных измерений и ретрансляции информации.

SBS¹-1 (табл. 1, № 14). Первый ИСЗ для национальной (для США) коммерческой системы связи фирмы SBS. Эта система должна передавать так называемую «деловую» информацию, обслуживая крупные американские фирмы и организации (телефонная и факсимильная связь, ретрансляция цифровых данных, проведение телеконференций и пр.). Потребители смогут использовать сравнительно малогабаритные антенны (диаметр отражателя 5,5 или 7,5 м), предназначенные для установки на крышах зданий и на земле.

ИСЗ SBS рассчитаны на вывод на орбиту как одноразовыми ракетами-носителями, так и в МТКК «Спейс шаттл». Масса ИСЗ SBS (рис. 2) при старте 1085 кг, масса на стационарной орбите (после выгорания топлива бортового апогейного РДТТ) 550 кг. Длина при старте 2,8 м, диаметр 2,2 м. На стационарной орбите после установки в рабочее положение надетого на корпус цилиндра с солнечными батареями и ретрансляционной антенны длина ИСЗ возрастает до 6,7 м. Мощность, обеспечиваемая солнечными батареями, 915 Вт. Отличительной характеристикой ИСЗ является использование цилиндра с солнечными батареями, который при старте надет на корпус спутника, также снабженный солнечными батареями, а на орбите сдвигается примерно на 1,8 м, открывая солнечные батареи корпуса. Такая конструкция позволяет уменьшить длину спутника при старте, что важно для сокращения тарифной платы за использование МТКК. Спутник стабилизируется вращением, а заданная ориентация оси вращения обеспечивается микродвигателями с точностью лучше 0,1°, что позволяет использовать узкую диаграмму направленности бортовой антенны и, следовательно, увеличить мощность излучения. Антенный блок снабжен системой противовращения. Ретрансляционная антенна диаметром 1,83 м имеет две отражающие поверхности. Форма диаграммы направленности антенны обеспечивает более высокое усиление для восточно-центральной зоны и зоны западного побережья США, где ожидают наибольшей напряженности связи. 10 ретрансляторов спутника (всего 13 900 каналов) работают в диапазоне К (11/14 ГГц), ранее не применявшемся спутниками национальных систем связи США. Ширина полосы каждого ретранслятора 43 МГц, выходная мощность свыше 20 Вт. эффективная излучаемая мощность в основной обслуживаемой зоне 43,7 дБ·Вт. Максимальная информативность полностью цифровой ретрансляционной системы 480 Мбит/с.

Рис. 2. ИСЗ SBS-1: 1 — ретрансляционная антенна (в рабочем положении); 2 — корпус ИСЗ с установленными на нем солнечными батареями; 3 — цилиндр с солнечными батареями (сдвинут в рабочее положение).

Используется временное разделение каналов с многостанционным доступом. Расчетная продолжительность эксплуатации ИСЗ 7 лет.

В 1981 г. на стационарную орбиту должен быть выведен ИСЗ SBS-2, который будет служить запасным на орбите. Изготовлен и третий образец ИСЗ SBS. Согласно планам, он должен служить запасным на Земле, но, возможно, будет выведен на стационарную орбиту в конце 1982 г., если пропускной способности ИСЗ SBS-1 окажется недостаточно.

¹ Satellite Business System — спутниковая система для передачи деловой информации.

«Флитсатком-3»- и «Флитсатком-4» (табл. 1, № 1 и № 13). Очередные американские ИСЗ для использования в стратегической и тактической системах связи ВМС, а также в системе связи со стратегическими бомбардировщиками ВВС. ИСЗ «Флитсатком-3» и «Флитсатком-4» полностью аналогичны ИСЗ «Флитсатком-1» и «Флитсатком-2», выведенным на стационарную орбиту, соответственно, в 1978— 1979 гг. (см. Ежегодник БСЭ 1979 г., с. 462 и 1980 г., с. 474). На 1981 г. намечен запуск последнего ИСЗ этой серии «Флитсатком-5».

GOES-4 (табл. 1, № 12). Очередной американский эксплуатационный метеорологический ИСЗ на стационарной орбите. Представляет собой ИСЗ GOES «второго поколения», существенно усовершенствованный по сравнению с ИСЗ GOES-1, -2 и -3, выведенными на стационарную орбиту в 1975, 1977 и 1978гг. (см. Ежегодник БСЭ 1976 г., с. 533; 1978 г., с. 493; 1979 г., с. 462).

«Навстар-5» и «Навстар-6» (табл. 1, № 3 и № 9). ИСЗ для экспериментальной военной навигационной системы ВВС США. Полностью аналогичны ИСЗ «Навстар-1, -2, -3 и -4», выведенным на орбиты в 1978 г. (см. Ежегодник БСЭ 1979г., с. 463). С запусками ИСЗ «Навстар-5» и «Навстар-6» создание экспериментальной навигационной системы завершено. В ходе первых экспериментов с использованием этой системы положение неподвижных потребителей по трем координатам определялось с ошибкой не более 8,15 м с вероятностью 68%, а положение подвижных потребителей — с ошибкой не более 11,1 м с вероятностью 50% и не более 22 м с вероятностью 90%. В экспериментах участвуют различные подвижные потребители: авианосец, десантное судно, торпедная подводная лодка, бомбардировщик, истребитель, вертолет, танк. В дальнейшем будут проводиться испытания индивидуальных ранцевых навигационных комплектов.

Секретные спутники. Официальных сведений о названиях и задачах секретных ИСЗ, запускаемых Мин-вом обороны США, не публикуется. Согласно неофициальным данным, в 1980 г. в США были выведены на орбиты секретные ИСЗ следующих типов:

1. ИСЗ КН-11 (КН-11-3, табл. 1, № 2). Так в неофициальных источниках называют ИСЗ, запускаемые ракетами-носителями «Титан-3D» на орбиты с высотой в перигее ~300 км, высотой в апогее ~440 км и наклонением 97°. Предположительно, это спутники-фоторазведчики, передающие информацию на Землю в цифровой форме по радиоканалам. ИСЗ КН-11-1 был выведен на орбиту 19 декабря 1976 г., ИСЗ КН-11-2— 14 июня 1978 г. (см. Ежегодники БСЭ 1977г., с. 505 и 1979 г., с. 463, пункт 3). ИСЗ КН-11-1 проработал на орбите 25 месяцев, ИСЗ КН-11-2 и КН-11-3, по состоянию на 1 октября 1980 г., продолжали работать. Эти ИСЗ не обеспечивают такого высокого разрешения, как ИСЗ, от которых отделяются и возвращаются на Землю контейнеры с отснятой пленкой, но передают изображения на Землю почти немедленно, так что не приходится ждать возвращения очередного контейнера с пленкой, что производится с большими интервалами. В результате значительно возрастает ценность информации для потребителей, которые получают ее почти в реальном масштабе времени. Передача и обработка изображений от ИСЗ КН-11 производится примерно так же, как от ИСЗ «Лэндсат» для исследования природных ресурсов.

2. ИСЗ «Биг бёрд» («Биг бёрд-16», табл. 1, № 10). Так в неофициальных источниках называют ИСЗ, запускаемые ракетами-носителями «Титан-3В» на орбиты с высотой в перигее 160 км, высотой в апогее ~250 км и наклонением 96,4° (см. Ежегодник БСЭ 1977 г., с. 502, пункт 2; 1978 г., с. 497, пункт 2; 1979 г., с. 463, пункт 1; 1980 г., с. 474, пункт 1). Полагают, что эти ИСЗ предназначены для фоторазведки с широким охватом и снабжены четырьмя контейнерами для возвращения на Землю отснятой пленки. Продолжительность существования 5—6 месяцев.

3. Три ИСЗ NOSS (табл. 1, № 6, 7 и 8)¹. Так в неофициальных источниках называют ИСЗ, запускаемые группами одной ракетой-носителем «Атлас F» на близкие к круговым орбиты высотой ~ 1100 км с наклонением 63°. Ранее такие группы ИСЗ были запущены в 1976 и в 1977 гг.( см. Ежегодник БСЭ 1977 г., с. 503, пункты 4 и 5; 1978 г., с. 494, пункт 52). Полагают, что эти ИСЗ предназначены для радиотехнической морской разведки. Способом радиопеленгации они регистрируют перемещение надводных кораблей по излучаемым ими радиосигналам. Габариты каждого ИСЗ, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда, примерно 0,3 X 0,9 X 2,4 м. Одна из больших граней несет солнечные батареи, вторая такая грань — антенны. На орбите высотой ~1100 км ИСЗ может регистрировать сигналы надводных кораблей, находящихся на расстоянии св. 3200 км от трассы ИСЗ. Разведывательная информация с борта передается на нескольких разнесенных частотах (1430,2; 1432,2 и 1434,2 МГц) при ширине полосы 1 МГц.

¹ Согласно неофициальным сообщениям, в 1980 г. (9 декабря) была еще одна попытка вывести на орбиты группу спутников NOSS, однако произошла авария ракеты-носителя «Атлас F» на участке выведения.

² Ежегодник 1978 г. использовал зарубежные источники, в которых ошибочно сообщалось, что в 1977 г. был запущен только один ИСЗ NOSS.

4. ИСЗ SDS (табл. 1, № 16). Так в неофициальных источниках называют ИСЗ, выводимые по программе 711 ракетами-носителями «Титан-3В» на орбиты с высотой в перигее 300—500 км, высотой в апогее 30 000—40 000 км, наклонением ~63° и периодом обращения ~12 час. Полагают, что эти ИСЗ используются в военной системе связи «Афсатком» и предназначены для связи в чрезвычайных обстоятельствах или в условиях применения ядерного оружия со стратегическими бомбардировщиками, находящимися в полярных районах. ИСЗ этого типа запускались в 1971, 1973, 1975 и 1976 гг. (см. Ежегодник БСЭ 1972г., с. 529, табл., № 11; 1974 г., с. 529, пункт 5; 1976 г., с. 536, табл., № 5; 1977 г., с. 503, пункт 7).

«Тансей-4» (табл. 1, № 5). Японский экспериментальный ИСЗ, предназначенный для контроля бортовых систем ракеты-носителя «Ми-3S» при ее летно-конструкторских испытаниях, а также для испытаний в условиях реального космического полета некоторых приборов, разработанных для перспективного японского научного спутника ASTRO, запуск которого намечен на 1981 г. Ракета-носитель «Ми-3S» представляет собой модификацию ранее использовавшейся ракеты-носителя «Ми-3С». Главное отличие новой ракеты от ракеты «Ми-3С» — наличие системы управления вектором тяги не только на второй, но и на первой ступени. Масса ИСЗ «Тансей-4» 185 кг. Корпус его представляет собой восьмигранную призму высотой 0,815 м с поперечным размером 1 м. Электропитание обеспечивают солнечные батареи. Используется стабилизация вращением. Расчетная продолжительность активного существования ИСЗ — два месяца. Предыдущий ИСЗ серии «Тансей» («Тансей-3») был запущен в 1977 г. (см. Ежегодник БСЭ 1978 г., с. 494).

Рис. 3. ИСЗ «Рохини-1».

«Рохини-1»¹ (табл. 1, № 11). Первый индийский экспериментальный ИСЗ, выведенный на орбиту отечественной ракетой-носителем (SLV-3). Индия стала седьмой страной, успешно запустившей ИСЗ собственной ракетой. Первой такой страной был СССР (4 октября 1957 г.), второй—США (1 февраля 1958 г.), третьей — Франция (26 ноября 1965 г.), четвертой — Япония (11 февраля 1970 г.), пятой — КНР (24 апреля 1970 г.), шестой — Великобритания (28 октября 1971 г.).

ИСЗ «Рохини-1» предназначен для контроля бортовых систем ракеты-носителя и траекторных измерений. Масса ИСЗ (рис. 3) 35 кг. Корпус его имеет форму восьмигранной призмы, переходящей в пирамиду. Установленные на корпусе солнечные батареи обеспечивают мощность 3 Вт. Используется стабилизация вращением. Согласно оценке, сделанной в октябре 1980 г., продолжительность активного существования ИСЗ составит 18 месяцев.

¹ Rohini — звезда. Спутник имеет также название RS-1 (Rohini Satellite — спутник «Рохини»).

² Успешному запуску 18 июля 1980 г. предшествовал неудачный запуск ракеты-носителя SLV-3 со спутником «Рохини» 10 августа 1979 г.

Ракета-носитель SLV-3 твердотопливная. Масса ее при старте 17 т, длина 23 м. Ракета может вывести на низкую орбиту полезную нагрузку с массой до 40 кг. После примерно трех успешных запусков² ракеты-носителя SLV-3 в рамках летно-конструкторских испытаний, начнутся эксплуатационные запуски ракеты. Предполагают, что с 1982 г. будут осуществляться в среднем два запуска ежегодно. В дальнейшем ракету предполагают оснастить двумя навесными твердотопливными стартовыми двигателями, что позволит выводить на орбиту полезную нагрузку с массой до 150 кг.

INTELSAT-5A (табл. 1, № 15). Первый ИСЗ модели INTELSAT-5 для глобальной коммерческой спутниковой системы связи международного консорциума ITSO, членами которого являются 105 стран (СССР в консорциум не входит).

Рис. 4. ИСЗ INTELSAT-5: 1— параболическая антенна диапазонов 11/14 ГГц, обращенная на запад; 2 — антенна радиомаяка (11 ГГц); 3 — инфракрасные датчики в системе коррекции стационарной орбиты; 4 — рупорная приемная антенна (6 ГГц), обслуживающая всю зону радиовидимости; 5 — рупорная передающая антенна (4 ГГц), обслуживающая эту зону; 6 — антенна командной и телеметрической систем; 7 — параболическая передающая антенна (4 ГГц), обслуживающая половину зоны радиовидимости; 8 — параболическая антенна диапазонов 11/14 ГТц, обращенная на восток; 9 — панель солнечных батарей; 10 — блок микродвигателей; 11 — параболическая приемная антенна (6 ГГц), обслуживающая половину зоны радиовидимости.

Масса ИСЗ модели INTELSAT-5 (рис. 4) 1870 кг, в т. ч. масса бортового апогейного РДТТ 933 кг, ретрансляционной системы 167,5 кг, антенного блока 61 кг. Корпус ИСЗ имеет форму куба. Антенный блок (рис. 5) включает в себя четыре ретрансляционные антенны с параболическими отражателями: два диаметром 0,96 м (рабочий диапазон 11/14 ГГц) и два диаметром 2,44 м (4/6 ГГц), две рупорные рентрансляционные антенны (4/6 ГГц) и штыревую антенну командной и телеметрической систем. Солнечные батареи на двух панелях должны в течение всего расчетного периода активного существования спутника (7 лет) обеспечивать мощность не менее 1320 Вт. Потребляемая мощность 1032,6 Вт при освещении Солнцем и 972,4 Вт в тени Земли, в т. ч. мощность, потребляемая ретрансляционной системой и при освещении спутника Солнцем, и в тени Земли 816,1 Вт. В период пребывания спутника в тени Земли используются никель-кадмиевые батареи емкостью 34 А-ч.

Исполнительными органами трехосной системы ориентации ИСЗ INTELSAT-5, созданной на базе системы ориентации ИСЗ «Симфония», служат маховики и микродвигатели, работающие на продуктах разложения гидразина. Система терморегулирования использует отражатели солнечного излучения, нагреватели и теплоизоляцию.

Рис. 5. Антенный блок ИСЗ INTELSAT-5.

ИСЗ INTELSAT-5 оснащается 27 ретрансляторами, работающими не только в диапазоне 4/6 ГГц, как предыдущие модели спутников INTELSAT, но и в диапазоне 11/14 ГГц. В диапазоне 4/6 ГГц работают пять ретрансляторов с шириной полосы по 40 Мгц и шестнадцать ретрансляторов с шириной полосы по 80 Мгц. В диапазоне 11/14 ГГц работают четыре ретранслятора с шириной полосы по 80 Мгц и два ретранслятора с шириной полосы по 240 Мгц. ИСЗ обеспечивает одновременно двухстороннюю радиотелефонную связь по 12 000 каналам и передачу цветного телевидения по 1 каналу¹.

¹ Самые совершенные из предыдущих моделей ИСЗ INTELSAT (INTELSAT-4A, см. Ежегодник БСЭ 1976 г., с. 535) обеспечивают двухстороннюю радиотелефонную связь по 6250 каналам.

Всего консорциум ITSO заказал девять образцов ИСЗ модели INTELSAT-5, которые должны быть выведены на стационарную орбиту одноразовыми ракетами-носителями «Атлас-Центавр» и «Ариан», а также в МТКК «Спейс шаттл»

В 1980 г. запуски зарубежных автоматических межпланетных станций (AMС) не производились. Продолжала исследования Венеры АМС «Пионер-Венера-1», а исследования Марса — АМС «Викинг». Осуществила исследования Сатурна и его спутников на пролете АМС «Вояджер-1». АМС «Вояджер-2» продолжала исследования межпланетного пространства между орбитами Юпитера и Сатурна, АМС «Пионер-11»—между орбитами Сатурна и Урана, АМС «Пионер-10» — между орбитами Урана и Нептуна, АМС «Пионер-6»,... «Пионер-9»—между орбитами Земли и Венеры и между орбитами Земли и Марса (четыре последних аппарата работают на орбите уже более 10 лет).

«Пионер-Венера-1». За два года обращения по орбите вокруг Венеры (4 декабря 1978 г.— 4 декабря 1980 г.) эта АМС (см. Ежегодник БСЭ 1980 г.) совершила 730 витков, передала на Землю снимки облачного покрова планеты в ультрафиолетовых лучах и картировала ~93% поверхности планеты. В этот период по командам с Земли с помощью бортовых микродвигателей производились коррекции для удержания АМС на расчетной орбите с высотой перицентра 150 км и наклонением к плоскости экватора Венеры 17° (24-часовой период обращения). После 4 декабря 1980 г. из-за выработки топлива коррекции уже не проводились, что привело к неконтролируемым возмущениям орбиты АМС под влиянием притяжения Венеры и Солнца, а также давления солнечных лучей. Согласно прогнозу, коррекция наклонения орбиты будет изменяться, пока она не станет экваториальной. Это произойдет примерно в 1986г. Высота перицентра к этому времени увеличится до 2200 км. Затем высота перицентра начнет уменьшаться, пока примерно в 1992 г. он не станет настолько низким, что под влиянием аэродинамического торможения в плотных слоях атмосферы Венеры АМС «Пионер-Венера-1» прекратит существование. Примерно до 1986 г. от АМС предполагают получать информацию о заряженных частицах в околопланетном пространстве, а по возмущениям орбиты АМС выявлять концентрации массы у поверхности Венеры.

«Викинг». С 1976 г. на поверхности Марса находятся посадочные блоки АМС «Викинг-1» и «Викинг-2», а по орбитам вокруг Марса обращаются орбитальные блоки этих АМС (см. Ежегодник БСЭ 1980 г.). В марте 1980 г. состоялся последний сеанс передачи на Землю снимков поверхности Марса и результатов измерений метеорологических приборов от посадочного блока АМС «Викинг-2». Сеанс сопровождался значительными сбоями. Специалисты пришли к выводу, что возникла неисправность в системе электропитания этого посадочного блока, и в апреле 1980 г. работу с ним прекратили.

7 августа 1980 г. была прекращена работа с орбитальным блоком АМС «Викинг-1» в связи с израсходованием бортового запаса рабочего тела для микродвигателей ориентации. К этому моменту орбитальный блок совершил 1489 витков по орбите вокруг Марса. Он функционировал на этой орбите св. четырех лет, значительно дольше, чем предусматривалось первоначальной программой (до двух лет), и на два года дольше, чем аналогичный ему орбитальный блок АМС «Викинг-2», который из-за утечки рабочего тела прекратил работу 25 июля 1978 г. (см. Ежегодник БСЭ 1979 г.). Оба эти блока передали на Землю в общей сложности 51 539 снимков Марса и его спутников. Непосредственно перед прекращением работы с орбитальным блоком АМС «Викинг-1» его перевели на более высокую ареоцентрическую орбиту, чтобы увеличить продолжительность существования на орбите. Согласно международному соглашению, необходимо предотвратить падение на Марс нестерилизованных космических объектов до 2019 г.

Посадочный блок АМС «Викинг-1» продолжает работать, передавая раз в неделю снимки поверхности планеты и информацию от метеорологических приборов. Ожидают, что он сможет функционировать до 1990 г., а возможно, и до 1994 г. Поскольку Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), очевидно, не сможет выделять ассигнования для обеспечения работы с посадочным блоком в течение всего этого времени, группа энтузиастов организовала сбор средств в «Фонд Викинга». Организаторы фонда надеются, что они смогут собирать сумму (примерно 100 тыс. долл. в год), необходимую для финансирования работ по приему информации от этого блока. НАСА заявило, что оно приветствует поступление подобных субсидий, но не они будут определять решение НАСА о том, до какого времени следует продолжать работу с посадочным блоком АМС «Викинг-1».

«Вояджер-1».12 ноября 1980 г. эта АМС (см. Ежегодник БСЭ 1980 г.) совершила пролет около Сатурна и провела исследования околопланетного пространства, колец Сатурна, планеты и некоторых ее спутников. В табл. 2 указаны время и минимальное расстояние АМС от Сатурна и его спутников при пролете. Ниже приводятся некоторые результаты исследований.

Магнитосфера Сатурна по размерам примерно в три раза меньше магнитосферы Юпитера и простирается в направлении Солнца примерно на 1 млн. км. АМС «Вояджер-1» зарегистрировала ударную волну на расстоянии 26,2 R_s¹ от Сатурна. Магнитопаузу АМС пересекла несколько раз, последний раз на расстоянии 22,9 Rs. Таким образом, установлено, что орбита Титана лежит в пределах магнитосферы планеты (см. табл. 3).

Кольца Сатурна. Уже первые снимки колец (рис. 6), переданные АМС «Вояджер-1», показали небольшие цветовые вариации в кольцах, щель в кольце С, наличие вещества в делении Кассини и изменения в распределении и яркости вещества в кольцах С и В. Наиболее интересными деталями на первых снимках были «спицы» — радиальные темные²образования, пересекающие некоторые участки яркого кольца В (рис. 7). Иногда «спицы» наблюдались в течение нескольких часов, хотя внутренний край кольца у основания «спицы» вращается вокруг планеты с большей скоростью, чем внешний край у вершины «спицы», и эти образования должны бы были разрушиться.

¹ R_s — средний радиус Сатурна, равный ~60 000 км.

² На 5—10% более темные, чем окружающие области.

Рис. 6. Снимок колец Сатурна (кольца обозначены соответствующими буквами) с расстояния ~40 млн. км (резкий обрыв колец объясняется тенью Сатурна): 1—деление Кассини;2 —деление Энке;3 —Мимас.

Позже были получены снимки «спиц» при рассеивании солнечного света вперед. На этих снимках области спиц светлые, а не темные, как на первых снимках, сделанных при рассеивании света назад. Это позволило предположить, что области «спиц» содержат очень мелкие пылевидные частицы. Область, где наблюдаются «спицы», перекрывает зону кольца, обращающуюся вокруг Сатурна с такой же скоростью, как его магнитное поле. Это, по мнению некоторых ученых, может объяснить устойчивость спиц, несмотря на различную скорость движения частиц. Ученые предположили, что в результате взаимодействия между этими мелкими частицами и электростатическими силами частицы могут концентрироваться в определенных областях или подниматься над плоскостью колец. Если кольцо заряжено, частицы в нем должны отталкиваться друг от друга, но силы гравитации удерживают их в кольце. Для крупных частиц силы гравитации больше сил отталкивания, и они остаются в кольце, для мелких частиц силы отталкивания больше, и они поднимаются над плоскостью кольца. Была высказана гипотеза, что магнитное поле планеты воздействует на заряженные мелкие частицы, находящиеся над кольцом В, «выстраивая их подобно железным опилкам» или заставляя слипаться. Еще одна гипотеза объясняет существование спиц волновыми явлениями вокруг кольца, оказывающими влияние на мелкие частицы, находящиеся на пути волны. Механизм, обуславливающий заряженность кольца, неясен. Предлагались гипотезы о том, что это происходит под влиянием атмосферы Сатурна или высокоэнергетического ультрафиолетового излучения Солнца.

Снимки показали, что каждое из наблюдавшихся ранее шести колец Сатурна (D, С, В, A, F, Е — в порядке увеличивающегося удаления от планеты) состоит из большого числа узких колец (рис. 8). Полагали, что после полной обработки снимков могут насчитать 500—1000 узких колец. Несколько узких колец было обнаружено и в делении Кассини, которое ранее считали пространством, относительно свободным от вещества.

Рис. 7. Радиальное темное образование («спица») в кольце В (показано стрелкой).

Съемка при рассеивании света вперед показала, что частицы в кольцах имеют размеры от нескольких микронов до нескольких метров. На основании характера прохождения радиосигналов AMС «Вояджер-1» через кольцо С сделан вывод, что размер частиц в этом кольце составляет от ~ 10 см до ~ 10 м, причем на каждую частицу размером ~10 м приходится примерно 1000 частиц размером ~1 м и примерно миллион мелких частиц. Мелкие частицы, по-видимому, состоят изо льда, а более крупные — из снега с включениями льда. Позже сообщалось, что, по данным радиозондирования, средний размер частиц в кольце С ~ 1 м, а некоторые достигают 10 м. При этом отмечалось, что ранее предполагали меньший средний размер частиц. Сообщалось также, что, как показали радиозондирование и измерения в инфракрасном диапазоне, частицы являются кусками льда или силикатами с ледяным покрытием.

Кольцо С — наименее яркое из трех «классических» колец (А, В и С). По-видимому, там вещество более рассредоточено. Самым ярким является кольцо В, где должна быть наибольшая плотность вещества.

Помимо классических колец на снимках, переданных АМС «Вояджер-1», видно самое близкое к планете кольцо D. Предполагают, что оно образовано веществом, которое проникло через барьер, формирующий внутренний край кольца С.

Кольцо F, судя по снимкам, может иметь несколько эллиптическую форму: некоторые участки этого тонкого кольца расположены ближе к планете, чем другие участки. Это кольцо, по-видимому, образовано двумя, а возможно, и тремя свободно переплетенными «прядями» (рис. 9). Ученые затрудняются объяснить это явление. Согласно одной гипотезе, поскольку кольцо F состоит из пылевидных частиц, они могут приобрести электрический заряд от солнечного света или от частиц солнечного происхождения и получить свойства миниатюрных электромагнитов. В этом случае взаимодействие их с магнитным полем Сатурна способно привести к переплетению колец.

Рис. 8. Снимок колец Сатурна (с расстояния ~8 млн. км), подвергнутый обработке на ЭВМ, снимающей постоянную составляющую яркости (различимы 95 узких колец).

Рис. 9. Переплетение «прядей в кольце F (снимок с расстояния 750 тыс. км).

Вокруг кольца F обнаружены сгустки вещества. Один из них был настолько плотным, что его первоначально приняли за спутник. Последующий анализ показал, что это — область концентрации вещества, имеющая характерный размер 100—200 км. Высказывалось предположение, что более широкая часть этого сгустка в какой-то мере контролируется спутниками S-13 и S-14 (о них см. ниже) или что сгусток содержит крупное тело, от которого откалываются куски в результате соударений, и поэтому в данной области наблюдается увеличенная плотность вещества. Сгустки, по-видимому, движутся по орбите вокруг Сатурна. Предполагают, что упомянутые спутники S-13 и S-14, расположенные по обе стороны кольца F, контролируют движение частиц в этом кольце.

Съемка колец при рассеивании света вперед обнаружила еще одно кольцо, которому предварительно присвоено обозначение G. Орбитальный радиус кольца G ~ 150 000 км. Полагают, что оно находится близ орбит «коорбитальных» спутников S-10 и S-11 (о них см. ниже). Наблюдавшаяся на одном из этих спутников тень, возможно, отбрасывалась именно этим кольцом. На снимках видно также кольцо Е, простирающееся, возможно, на расстояние до 480 000 км от планеты.

Вообще система колец, по-видимому, является относительно стабильным явлением для Сатурна. В отличие от этого, кольцо Юпитера, как полагают, представляет собой динамическую систему, которая постоянно саморегенерируется, но имеет ограниченную продолжительность существования. Кольцо Юпитера, видимо, существует благодаря тому, что какие-то тела непрерывно подпитывают кольцо веществом или же в самом кольце есть необнаруженные тела, которые генерируют частицы. Что касается колец Урана, то о них известно относительно мало.

Рис. 10. Снимок Сатурна, полученный примерно за месяц до сближения АМС с планетой (видны зоны и полосы в облачном покрове).

Атмосфера Сатурна. Снимки, переданные АМС «Вояджер-1», обнаружили несколько десятков поясов и зон (рис. 10), а также различные конвективные облачные образования (рис. 11): несколько сот светлых пятен диаметром 2000—3000 км, коричневые образования овальной формы шириной ~ 10 000 км и красное овальное облачное образование (пятно) у 55° ю. ш. Протяженность красного пятна на Сатурне 11 000 км, по размерам оно примерно равно белым овальным образованиям на Юпитере (см. Ежегодник БСЭ 1980 г.). Красное пятно на Сатурне относительно стабильно. Оно окружено темным кольцом. Полагают, что оно может представлять собой «верх» конвективной ячейки.

Считают, что полосы в атмосфере Сатурна обусловлены температурными перепадами. Число полос достигает нескольких десятков, то есть намного больше, чем наблюдают с Земли, и больше, чем было обнаружено в атмосфере Юпитера. Ученые ожидали найти на Сатурне условия, сравнимые с условиями на Юпитере, поскольку в метеорологических явлениях обеих планет доминирующим фактором является нагрев за счет внутреннего источника тепла, а не поглощения солнечной энергии. Однако атмосферы Сатурна и Юпитера оказались весьма различными. Например, на Юпитере наибольшие скорости ветра зарегистрированы вдоль границ полос, а на Сатурне — вдоль центральной части полос, в то время как на границах полос и зон ветер практически отсутствует. В поясах и зонах атмосферы Юпитера чередуются западные и восточные потоки, которые разделяются областями сдвига. В отличие от этого, на Сатурне обнаружен западный поток в очень широкой полосе от 40° с. ш. до 40° ю. ш. Максимальные скорости ветра в этом потоке зарегистрированы на экваторе планеты, где они достигают 400 м/ч, т. е. в четыре раза больше, чем на Юпитере. Согласно одной гипотезе, ветры обусловлены циклическим подъемом и опусканием больших облаков аммиака. Южная полярная область Сатурна сравнительно светлая. В северной полярной области обнаружена темная шапка. Возможно, это указывает на сезонные изменения, которых на Сатурне не ожидали. Один профиль температуры, полученный для северного полушария Сатурна, показывает, что темные пятна соответствуют сравнительно высокой температуре, а большие светлые области — несколько более низкой. На Юпитере светлые полосы считают восходящими потоками, темные полосы — нисходящими.

При пролете около Сатурна АМС «Вояджер-1» обнаружила явления, которые, по-видимому, представляют собой интенсивные всплески радиоизлучения в районе планеты. Всплески происходили во всем регистрируемом частотном диапазоне и, возможно, исходят от колец планеты. Согласно другим предположениям, всплески могли быть порождены молниями в атмосфере планеты. Приборы АМС регистрировали скачок напряжения, в 10⁶ раз превышающий то, что обусловила бы столь же удаленная вспышка молнии в земной атмосфере.

Рис. 11. Снимок участка северного полушария Сатурна с расстояния ~8,8 млн. км (видны конвективные облачные образования; наилучшее разрешение 175 км).

Ультрафиолетовый спектрометр зарегистрировал в южной полярной области Сатурна полярные сияния , охватывающие область протяженностью св. 8000 км и сравнимые по интенсивности с такими явлениями на Земле.

Получены новые сведения об облаке нейтрального водорода, окружающего Сатурн в той же плоскости, в которой лежат кольца планеты и обращаются ее спутники. Ранее ученые предполагали, что это облако тороидальной формы расположено вдоль орбиты Титана и имеет своим источником атмосферу Титана, где происходит диссоциация метана с освобождением водорода. Однако ультрафиолетовый спектрометр АМС «Вояджер-1» показал, что облако расположено не вдоль орбиты Титана, а простирается с расстояния 1,5 млн. км от Сатурна (несколько дальше орбиты Титана) до расстояния 480 тыс. км от нее (район орбиты Реи). Общая масса облака 25000 т, что согласуется с имеющимися теориями; плотность всего 10 атомов в 1 см³.

Спутники Сатурна. Исследования с помощью АМС «Вояджер-1» дали ценную новую информацию. В табл. 3 приведены некоторые характеристики девяти «классических» спутников Сатурна. Данные о радиусе и плотности этих спутников приводятся на основе измерений АМС «Вояджер-1».

Одной из основных задач этой АМС были исследования Титана, единственного из известных спутников планет Солнечной системы, имеющего плотную атмосферу. Титан интересовал ученых прежде всего с точки зрения возможности существования там жизни. Траектория полета аппарата «Вояджер-1» была рассчитана так, чтобы он прошел на расстоянии всего ~4000 км от Титана. Как и опасались ученые, плотный облачный покров Титана не позволил увидеть на снимках его поверхности. Однако инфракрасные и ультрафиолетовые приборы, а также радиозондирование Титана дали возможность получить информацию о составе атмосферы, температуре и давлениях, а также о размерах Титана.

Судя по снимкам, Титан окружен слоем дымки, которая, по-видимому, образует в северном полушарии выпуклую полярную шапку. У южного полюса такого вспучивания нет. Толщина слоя дымки составляет не менее 280 км, причем, по-видимому, над основным слоем дымки имеются еще три четко различимых отделенных друг от друга слоя. Исследования Титана показали, что его атмосфера состоит в основном из азота (молекулярного, атомарного и ионизированного), а не из метана, как предполагали ранее. Содержание метана в атмосфере не превышает 1 %. В атмосфере обнаружен также цианистый водород, который, возможно, и придает Титану красновато-коричневатый цвет. Высота атмосферы Титана в 10 раз больше высоты атмосферы Земли, а плотность атмосферы Титана у поверхности в пять раз больше. Провести измерения характеристик атмосферы у поверхности Титана не удалось, но на расстоянии ~ 2600 км от центра Титана зарегистрировано давление ~1,5 бар. На основании этого было сделано заключение, что атмосферное давление у поверхности может составлять 2—3 бар. Температура вершин облаков составляет минус 135 °С, температура на уровне давления ~1,5 бар — минус 181 °С. Измерений температуры у поверхности не проводилось, но, согласно предположениям, там, примерно, минус 200 °С, что близко к температуре кипения азота (минус 196 °С). Низкая температура на Титане, очевидно, не дала развиться там процессам органической химии, которые привели к возникновению жизни на Земле. По мнению некоторых американских ученых, облачный покров Титана образован каплями жидкого азота. Эти ученые считают, что на Титане могут выпадать дожди жидкого азота и часть поверхности, возможно, покрыта озерами жидкого азота. На поверхности Титана могут выпадать также частицы углеводородов, возникающих в облачном покрове и в верхней атмосфере вследствие взаимодействия солнечных лучей с метаном. Эти частицы образовывали бы на поверхности Титана маслянистую пленку. Титан не имеет собственного магнитного поля. По данным магнитометров AMС «Вояджер-1», напряженность магнитного поля Титана не превышает 10^-3 напряженности магнитного поля Земли. Это означает, что Титан не имеет жидкого электропроводящего ядра, а состоит изо льда и некоторого количества скальных пород. При пролете AMС «Вояджер-1» около Титана было зарегистрировано сильное радиоизлучение, идущее от полушария Титана, обращенного к Сатурну. Очевидно, плазма в магнитосфере Сатурна, взаимодействуя с плотной атмосферой Титана, возбуждает электростатические колебания.

Рис. 12. Снимок Тефии с рас- стояния ~570 000 км.

Рис. 13. Снимок Мимаса с расстояния ~130 000 км.

Поверхность Тефии (рис. 12) сильно кратерирована, но только с одной стороны. Некратерированная поверхность имеет разветвляющиеся борозды, одна из них длиной 800 км и шириной ~65 км. Эта борозда может быть связана с крупным кратером поперечником 200 км на другой стороне спутника.

У Мимаса (рис. 13) почти идеальная сферическая форма. Кратеры покрывают почти всю его поверхность, иногда налагаясь друг на друга. Один кратер поперечником 130 км (рис. 14) простирается более чем на четверть диаметра спутника. Это пока самый большой кратер по отношению к величине небесного тела, обнаруженный на спутниках планет Солнечной системы. Судя по измерениям тени, глубина кратера от дна до бровки вала составляет ~9 км. Кратер имеет центральную горку. На противоположной стороне спутника видны борозды, которые могли возникнуть под воздействием ударных волн при образовании кратера.

Характерным для Энцелада является небольшое число кратеров. Очевидно, на его поверхности произошли какие-то процессы, скрывшие древние следы метеоритной бомбардировки. Возможно, под влиянием притяжения Дионы, имеющей бóльшую массу, на Энцеладе могут возникать приливные явления, достаточные для нагрева и расплавления ледяной поверхности. На поверхности Энцелада видны линейные образования.

На полушарии Дионы (рис. 15—17), обращенном по орбитальному движению, поверхность относительно однородная с большим числом ударных кратеров поперечником до 100 км. Некоторые кратеры имеют центральные горки, сравнимые по высоте с глубиной кратера. Другое полушарие покрыто сравнительно темным материалом с пучками светлых полос, которые, по-видимому, представляют собой хребты или борозды, возникшие при образовании большого кратера на другой стороне спутника. Сравнительную гладкость поверхности одного из полушарий считают следствием «переформирования» поверхности под воздействием ударных волн. На Дионе обнаружены такие же борозды, как на Тефии.

На поверхности Реи (рис. 18 и 19) видны кратеры поперечником до 300 км. Некоторые из них очерчены четко, другие имеют размытые валы, что указывает на относительно большой возраст. На некоторых кратерах обнаружены белые пятна, возможно, это недавно обнаженный лед на крутых склонах. В кратерах четко различимы центральные горки. В светлых областях спутника кратеры в некоторых случаях покрывают поверхность сплошь. Это указывает на то, что Рея — одно из самых древних тел Солнечной системы (возраст ~ 4,5 млрд. лет).

На поверхности Япета обнаружено круглое образование поперечником ~ 200 км с темным пятном в центре. Возможно, это большой ударный кратер.

Полагают, что Тефия, Мимас, Диона и Рея имеют ядро из скальных пород, окруженное ледяной оболочкой. Плотность этих спутников Сатурна 1,0—1,4 г/см³. Ученые считают, что примерно такую же плотность имеют ядра комет. Поэтому возможно, что эти спутники образовались из кометного материала не у Сатурна или же возникли во время аккреции самого Сатурна. Неправильная форма кратеров на спутниках позволяет предположить, что они имеют кору, состоящую из отдельных глыб, какую следует ожидать у тел, расколотых на отдельные куски, которые затем снова соединились. Видимо, у коры спутников очень большая толщина, поскольку цвет кратеров такой же, как у окружающей поверхности. Если бы толщина коры была небольшой, то при образовании кратеров обнажился бы другой материал.

Рис. 14. Снимок Мимаса с расстояния ~425 000 км (виден большой кратер).

Рис. 15. Снимок Дионы с расстояния ~790 000 км (видны кратеры в ледяной поверхности).

Помимо девяти «классических» спутников Сатурна (см. таблицу 3), у этой планеты обнаружено несколько новых спутников. АМС «Вояджер-1» подтвердила существование десятого, ..., четырнадцатого спутников (S-10, ..., S-14) и открыла пятнадцатый спутник (S-15). При наблюдениях с Земли был обнаружен шестнадцатый спутник, так что число известных (в конце 1980 г.) спутников Сатурна сравнялось с числом известных спутников Юпитера.

Рис. 16. Снимок Дионы с расстояния ~240 000 км (видны светлые области, которые могут быть хребтами или бороздами).

Спутники S-10 и S-11(рис. 20) обращаются по очень близким орбитам на удалении ~ 160 000 км от центра планеты. Очевидно, именно эти два спутника наблюдал Дольфюс в 1966 г. и, приняв их за один спутник, назвал Янусом. Спутники S-10 и S-11 имеют неправильную форму и их большие оси направлены на центр Сатурна. Поперечник спутника S-10 ~200 км, размеры спутника S-11 135 X 70 км. Видимо, оба представляют собой глыбы водяного льда. Предполагают, что ранее они могли составлять одно тело. Расстояние между орбитами (~50 км) этих двух спутников меньше их радиуса. Если данные о размерах спутников и параметрах их орбит точны (а представители НАСА настаивают на этом), то примерно через два года должно было бы произойти их столкновение. Однако эти спутники, видимо, существуют уже миллиарды лет.

Спутник S-12 обращается по той же орбите, что Диона, и получил название Диона В.

Спутник S-13 обращается на удалении 142 000 км от центра планеты, на ~2000 км дальше внешнего края кольца F, спутник S-14 на удалении 139 500 км от центра планеты на ~ 5000 км ближе внутреннего края кольца F. Высказывается предположение, что эти два спутника определяют размеры кольца F. Радиус спутника S-13 ок. 300 км, спутника S-14 — ок. 250 км. По-видимому, оба представляют собой смесь льда и скальных пород.

Рис. 17. Снимок Дионысрасстояния ~ 160 000 км (видно множество ударных кратеров, наибольший поперечником менее 100 км).

Рис. 18. Снимок Реи с расстояния ~ 1 300 000 км.

Рис. 19. Снимок Реи с расстояния ~ 1 300 000 км. (разрешение до 2,5; видны белые пятна).

Спутник S-15 обращается по пролегающей у внешнего края кольца А. Период обращения спутника 14 ч 20 мин. Это самый близкий к планете из всех известных в настоящее время спутников. Его поперечник 80 км. Именно он может определять внешнюю границу кольца А.

После прохода ок. Сатурна АМС «Вояджер-1» продолжает удаляться от Солнца. Она должна выйти из плоскости эклиптики и примерно в 1990 г. покинуть пределы Солнечной системы, двигаясь в общем направлении созвездия Змееносца.

Рис. 20. Положение спутников S-10, S-11, S-13 (на рис. в верхнем правом квадрате S-10 —слева, S-11 —справа). S-14 и S-15 относительно колец Сатурна.

«Вояджер-2». АМС «Вояджер-2» в 1980 г. находилась на трассе «Юпитер — Сатурн». Пролет ок. Сатурна эта АМС совершит 25 августа 1981 г. и должна пройти на расстоянии ок. 100 000 км от планеты. АМС пройдет дальше от Титана (650000 км), чем АМС «Вояджер-1», но ближе к Тефии (93,8 тыс. км) и Энцеладу (83,5 тыс. км). Выбрана такая траектория пролета ок. Сатурна, чтобы в результате пертурбационного маневра в поле тяготения планеты АМС перешла на трассу полета к Урану. Она пройдет около этой планеты в январе 1986 г. на расстоянии 107 000 км. Если бортовые системы АМС будут функционировать нормально, то ее могут направить к Нептуну. Пролет около этой планеты АМС совершит в 1989 г.

Лит.:«Acta Astronautica», «Aerospace Daily», «Air et Cosmos», «Astronautics and Aeronautics», «Aviation Week and Space Technology», «Defense Daily», «Flight International», «Icarus», «Interavia Review», «Interavia Air Letter», «Journal of Geophysical Research», «Nature», «New Scientist», «Science», «Science News», «Scientific American», «Sky and Telescope», «Spaceflight», «Space World».