stringtranslate.com

Электрон (спутниковая программа)

Электрон ( русский : электрон ) (« электрон »), в американских источниках иногда называемый Electron , [1] был первой советской многоспутниковой программой, включающей две идентичные пары спутников физики элементарных частиц, запущенных Советским Союзом в 1964 году. Четыре космических аппарата одновременно контролировали нижний и верхний радиационные пояса Ван Аллена и передали значительный объем данных относительно радиации в космосе и атмосферных условий на высоте более 58 000 километров (36 000 миль) над Землей. Два из четырех запущенных спутников все еще находятся на орбите по состоянию на 2023 год , два других вернулись.

История

23 июня 1960 года «большой космический план» советского инженера -космонавта Сергея Королева для будущего советских космических начинаний был одобрен Центральным Комитетом Коммунистической партии и Советом Министров СССР . План включал положения о разработке научного космического корабля для картирования радиационных поясов Ван Аллена Земли . [2]

Согласно указам от 9 мая 1960 года и 13 мая 1961 года, спутники должны были состоять из двух идентичных пар космических аппаратов, причем спутники каждой пары должны были находиться на разных орбитах для одновременного картирования нижних и верхних поясов Ван Аллена. [3] Спутники должны были вращаться по орбитам с более высоким наклонением, чем те, которые запускались Соединенными Штатами (под углом 60 градусов против 30 градусов по отношению к экватору Земли ). Каждая пара должна была быть запущена одной ракетой «Восток» . Конструкторское бюро Королева, ОКБ-1 , начало проектные работы в июле. [4] Помимо исследования естественных радиационных поясов Земли, они были разработаны для изучения искусственных радиационных поясов, созданных ядерными испытаниями на большой высоте . Однако ратификация Договора о частичном запрещении ядерных испытаний в августе 1963 года положила конец таким испытаниям до запуска спутников «Электрон». [5]

Проектирование космических аппаратов

Схема электронов 1 и 3 [3]

Электрон 1 и 3

Электрон 1 и 3 имели проектную массу 350 кг (770 фунтов), были 3,25 метра (10,7 фута) в диаметре и были спроектированы для размещения на эксцентричных орбитах 425 километров (264 мили) × 6000 километров (3700 миль). [4] Они были цилиндрическими с шестью солнечными панелями общей площадью 20 м2 для выработки электроэнергии. [3]

Экспериментальные пакеты для Elektron 1 и 3 были идентичны, каждый включал радиочастотный масс-спектрометр ; счетчики Гейгера , сцинтилляционные счетчики и полупроводниковые детекторы для изучения радиации; пьезоэлектрический микрометеорный детектор; галактический радиошумовой приемник и радиомаяк для изучения ионосферы . Телеметрия и команды передавались через четыре антенны. Внутренняя среда спутников поддерживалась умеренной с помощью тепловых жалюзи . [3]

Масса «Электрона 1» в конечном итоге составила 329 кг (725 фунтов), а масса «Электрона 3» — 350 кг (770 фунтов). [4]

Схема электронов 2 и 4 [3]

Электрон 2 и 4

Электрон 2 и 4 имели проектную массу 460 кг (1010 фунтов), были 4 метра (13 футов) в диаметре и 8,5 метров (28 футов) в длину, также цилиндрические, но с юбкой солнечных элементов общей площадью 20 м 2 для выработки электроэнергии вместо солнечных панелей. Спутники должны были быть выведены на высокоэксцентричные орбиты 450 километров (280 миль) × 60 000 километров (37 000 миль) для картирования внешнего пояса Ван Аллена, в то время как Электрон 1 и 3 одновременно исследовали внутренний радиационный пояс. Для достижения этой орбиты Электрон 2 и 4 были оснащены твердотопливным двигателем перигея тягой 3350 кгс и продолжительностью от 12 до 15 секунд. [6]

Экспериментальные пакеты для Elektron 2 и 4 также были идентичны, и каждый включал в себя радиочастотный масс-спектрометр; счетчики Гейгера, сцинтилляционные счетчики и полупроводниковые детекторы для изучения радиации; сферическую ионную ловушку ; два трехосных феррозондовых магнитометра ; галактический радиошумовой приемник; солнечные рентгеновские фотометры ; и черенковско-сцинтилляционный космический телескоп. Телеметрия и команды передавались через четыре антенны. Внутренняя среда спутников поддерживалась умеренной с помощью тепловых жалюзи, а спутник стабилизировался с помощью солнечного датчика . [3]

Миссии

Орбиты спутников «Электрон-2» и «Электрон-4» относительно магнитосферы Земли (адаптировано из статьи 1969 года) [7]

Миссия 1

Электроны 1 и 2 были запущены 30 января 1964 года в 09:45:09 UTC со стартового комплекса 1 космодрома Байконур (также известного как НИИП-5 [8] ) на одной ракете-носителе Восток 8К72К [9], что стало первым советским многократным запуском спутников. [3] Спутники, хотя и были запущены с Земли вместе, были выпущены на разных этапах и, таким образом, смогли достичь разных орбит. Первый спутник был выпущен в то время, когда верхняя ступень ракеты-носителя все еще работала. [5] Первоначальная орбита Электрона 1 имела перигей 406 километров (252 мили), апогей 7110 километров (4420 миль), наклонение орбиты 61° и период 169 минут [3] , орбита, которая удерживала спутник в пределах поясов Ван Аллена Земли. [10]

Орбита «Электрона-2» вывела космический аппарат за пределы магнитосферы Земли , чтобы проникнуть в ударную волну и турбулентную область, отмечающую магнитопаузу Земли : [10] его начальный перигей составлял 460 километров (290 миль), апогей — 68 000 километров (42 000 миль), наклонение орбиты — 61°, а период — 1360 минут. [3]

Электрон 1 передал пригодные для использования данные только в октябре 1964 года; [11] Электрон 2 только в мае 1964 года. [12] : 3 

Миссия 2

Электрон-3 и 4 были запущены 11 июля 1964 года в 21:51:02 UTC со стартового комплекса 1 космодрома Байконур , снова на одном ракете-носителе Восток 8К72К, [9] с идентичными миссиями и похожими орбитами, как у Электрона-1 и 2. [4] Орбита Электрона-3 имела перигей 408 километров (254 мили), апогей 7030 километров (4370 миль), наклонение орбиты 61° и период 168 минут; орбита Электрона-4 имела перигей 459 километров (285 миль), апогей 66 100 километров (41 100 миль), наклонение орбиты 61° и период 1314 минут. [3]

Электрон 3 передал пригодные для использования данные только в октябре 1964 г.; [11] : 1  Электрон 4 только в ноябре 1964 г. [7] : 2 

Наследие и статус

Спутники «Электрон» передали данные, которые легли в основу более чем дюжины технических документов по различным темам, включая околоземные магнитные поля, распределение частиц и ионосферные исследования, [13] и позволили оценить риск как для космонавтов, так и для спутников от радиации в открытом космосе. [5] Спутники «Электрон» передали значительные измерения состава атмосферы Земли на высоте 3000 километров (1900 миль), включая концентрацию ионов водорода , углерода и кислорода . [14] : 217  Эти спутники, наряду с параллельной спутниковой программой «Космос» , способствовали советскому престижу, укрепляя впечатление, что Советы, как и американцы, были привержены как гражданскому, так и военному применению спутников. [15]

В июле 1965 года «Электрон-1» и «Электрон-2» были представлены в числе новых экспонатов павильона «Космос» на советской экспозиции достижений народного хозяйства СССР. [14] : 360 

Электрон 4 сошел со своей орбиты 12 октября 1983 года, а Электрон 2 сошел со своей орбиты 20 июля 1997 года . [16] Электрон 1 и 3 остаются на орбите по состоянию на 2023 год . [16]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Electron 1". Координированный архив космических научных данных NASA . Получено 25 апреля 2020 г.
  2. ^ Сиддики, Асаф (1989). Вызов Аполлону (PDF) . НАСА. стр. 239–240. ISBN 5551266508.
  3. ^ abcdefghij Уильям Р. Корлисс (1967). Научные спутники. Вашингтон, округ Колумбия: Отдел научной и технической информации, Управление использования технологий, НАСА. стр. 711–3 . Получено 11 мая 2020 г.
  4. ^ abcd Уэйд, Марк. "Elektron-A". Архивировано из оригинала 25 мая 2018 года . Получено 28 декабря 2018 года .
  5. ^ abc Исследование космоса и человечество: историческая энциклопедия [2 ..., том 2. Американское астронавтическое общество. 23 августа 2010 г. стр. 162. ISBN 9781851095193. Получено 31 декабря 2018 г.
  6. ^ Уэйд, Марк. "Elektron-B". Архивировано из оригинала 25 мая 2018 года . Получено 28 декабря 2018 года .
  7. ^ ab EA Benediktov, GG Getmantsev NA Mityakov, V. 0. Rapoport & AF Tarasov (22 января 1969). "О связи спорадического радиоизлучения, зарегистрированного на спутниках серии "Электрон", с геомагнитной активностью" (PDF) . Goddard Space Flight Center, NASA . Получено 25 апреля 2020 .{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  8. ^ "Космодром Байконур". Инициатива по предотвращению ядерной угрозы . Получено 12 мая 2020 г.
  9. ^ ab Jonathan McDowell . "Launch Log". Jonathan's Space Report . Получено 25 апреля 2020 г.
  10. ^ ab "Space Unit Briefed on soviets" . Aviation Week and Space Technology . Нью-Йорк: McGraw Hill Publishing Company. 20 апреля 1964 г. стр. 30 . Получено 25 апреля 2020 г. .
  11. ^ ab EE Mityakova VA Cherepovitskiy (28 февраля 1967 г.). "СОСТОЯНИЕ ИОНОСФЕРЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ НАБЛЮДЕНИЙ СИГНАЛОВ С ИСЗ "ЭЛЕКТРОН-1" И "ЭЛЕКТРОН-3"" (PDF) . Goddard Space Flight Center, NASA . Получено 25 апреля 2020 г. .
  12. ^ СН Вернов, С. . Н. . Кузнецов, Ю. И. Логачев, ГБ Лопатина, Е. Н. Сосновец, В. Г. Столповский (2 августа 1968 г.). "РАДИАЛЬНАЯ ДИФФУЗИЯ ЭЛЕКТРОНОВ С ЭНЕРГИЕЙ БОЛЬШЕ 100 КЭВ ВО ВНЕШНЕМ РАДИАЦИОННОМ ПОЯСЕ" (PDF) . Goddard Space Flight Center, NASA . Получено 25 апреля 2020 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ "Сервер технических отчетов НАСА (поиск Elektron)" . Получено 1 января 2019 г. .
  14. ^ ab "Aeronautics and Astronautics, 1965" (PDF) . NASA . Получено 24 апреля 2020 г. .
  15. ^ "Aeronautics and Astronautics, 1964" (PDF) . NASA. стр. 152. Архивировано (PDF) из оригинала 8 января 2019 г. . Получено 31 декабря 2018 г. .
  16. ^ ab Jonathan McDowell . "Satellite Catalog". Jonathan's Space Report . Получено 11 февраля 2020 г.

Внешние ссылки