Станислав Петрунин - Советско-французское сотрудничество в космосе

• Название: Советско-французское сотрудничество в космосе
• Автор: Станислав Петрунин
• Издательство: Знание
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1980

Начатое в 1966 г. сотрудничество СССР и Франции в области космических исследований успешно развивается сейчас го четырем основным направлениям: космической физике, космической метеорологии, спутниковой связи, космической биологии и медицине. В брошюре дается описание советско-французских космических программ, подготовки и проведения совместных экспериментов, а также наиболее важные их научные результаты.

Брошюра рассчитана на широкий круг читателей.

---

Советско-французское сотрудничество по этому направлению началось сразу же после запуска первого советского спутника в 1957 г. Оно особенно интенсифицировалось после принятия межправительственного соглашения 1966 г. о советско-французском сотрудничестве в области космоса.

Специалисты обеих стран совместно участвовали в разработке следующих программ по космической геодезии: «Европа — Африка» (1968 г.), «Изажекс» (1971 г.), «Арктика — Антарктика» (1970 г.), «Запад — Восток» (с 1970 г.). Две последние носят общее название «Большие хорды». Наблюдения по программе «Европа — Африка» проводились с шести наблюдательных станций Астрономического совета АН СССР (Рига, Звенигород, Ужгород, Афгой, Каир, Могадишо) и шести наблюдательных станций Национального географического института Франции (Дакар, Афины, Форт-Лами, Гоулт, Сан-Фернандо, Претория). При помощи фотографических камер АФУ-75 (СССР) и ИЖН (Франция) было получено около 250 синхронных снимков для установления геодезических связей между Европой и Африкой.

Программа «Изажекс» была первой обширной международной программой, в ней использовалось около 60 наблюдательных станций, расположенных в различных частях земного шара. Объектами наблюдений служили спутники «Геос-А и — Б», «Эксплорер-22 и -27», «Диадем-1 и -2», «Пэол», «Мидас», «Пагеос». За исключением двух последних, все остальные спутники имели лазерные отражатели, с помощью которых осуществлялась локация спутников лазерными дальномерами, установленными на 11 наблюдательных станциях. При осуществлении программы «Изажекс» решались задачи двух типов: динамические задачи спутниковой геодезии и задачи определения взаимного положения станций, участвовавших в наблюдениях. В ходе выполнения данной программы получено около 200 000 уточненных значений расстояний между наблюдательными станциями, что послужило значительным вкладом в геодезию.

Если общее руководство программой «Изажекс» осуществлял КНЕС, то выполнение программы «Арктика — Антарктика» координировалось Астрономическим советом АН СССР. Как следует из названия, главная задача этой программы заключалась в определении расстояний в меридиональном направлении — от архипелага Шпицберген в Северном полушарии до станции «Мирный» на юге Антарктики. Фотографические и лазерные наблюдения позволили измерить длину элементарных хорд, соединяющих станции на данном направлении, а также результирующую хорду (12 000 км) с точностью до нескольких десятков метров.

Для проведения программы «Арктика — Антарктика» в СССР была создана большая меридиональная сеть наблюдательных станций, оборудованных однотипными фотографическими камерами (АФУ-75). Таким образом, северная часть дуги меридиана обслуживалась наблюдательными станциями достаточно хорошо. Однако в Южном полушарии этих станций было мало, и с целью ликвидации большого разрыва между ними была организована временная советско-французская наблюдательная станция на о. Кергелен.

В последние годы эта станция перенесена с о. Кергелен на о. Новый Амстердам. Для проведения работ, аналогичных программе «Арктика — Антарктика», в широтном направлении осуществляется программа «Запад — Восток». В ней участвуют станции, расположенные от Латинской Америки (на западе) до о. Сахалин (на востоке). В течение ряда лет в рамках этой программы функционировала временная советско-французская станция в Куру (Французская Гвиана).

Особый интерес при реализации программ «Большие хорды» представляет организация синхронных, т. е. одновременных, наблюдений спутников с различных станций. Подобная задача чрезвычайно сложна. Решение ее зависит от многих факторов, в основном метеорологического характера. Синхронные снимки были получены для многих пар достаточно удаленных станций: о. Кергелен — Мирный, о. Кергелен — Афгой, Звенигород — Улан-Батор, Куру — Бамако (Мали), Куру — Сантьяго-де-Куба.

По проблемам космической геодезии советские и французские ученые также проводят совместные теоретические исследования, касающиеся методов обработки получаемой информации, осуществляют сравнительные вычисления.

Эксперименты по отработке космической техники. Космос в наше время стал не только объектом исследования, но и одновременно огромной лабораторией, где в естественных условиях проверяются новые материалы и элементы конструкций, где сама природа создала уникальные возможности для получения веществ с исключительными свойствами. Кроме того, космос является естественным полигоном для отработки космической техники.

Для испытания новой техники в космосе требуется установить на спутник или космическую станцию не только проверяемый элемент, но и большое количество различных датчиков, которые сообщали бы на Землю о различных физических факторах, действующих на элемент, и о работе самого элемента. Таким образом, вместо окружающей среды предметом исследования становится элемент конструкции спутника, вместо физических параметров, не зависящих от человека, изучается оборудование, созданное его руками.

В этой области космической деятельности сотрудничество ученых Советского Союза и Франции тоже успешно развивается и ярким примером этому является осуществление программы «MAC» (Малых Автономных Спутников). Эти спутники небольшой массы (до 40 кг) и низкого энергопотребления (до 10 Вт) предназначены для проверки различных материалов и систем в космосе. Во Франции программа «MAC» имеет название «СРЕТ» (аббревиатура французского наименования «Спутники для Технологических Изысканий и Исследований).

Спутники «MAC» разрабатываются и изготавливаются французскими специалистами. А запуск и вывод их на орбиту осуществляются советской стороной. Впервые предложение о совместных работах по запуску спутников в рамках программы «MAC» обсуждалось на совещании специалистов обеих стран в 1967 г. Причем участники совещания исходили из того, что любой из спутников «MAC» может быть выведен на орбиту одновременно с одним из советских спутников (за счет резерва энергетики советской ракеты-носителя). Окончательная договоренность была достигнута в 1970 г. на совещании в Ереване, после чего конструкторы обеих стран приступили к реализации программы эксперимента.

В основе программы первого «MAC» лежал эксперимент по изучению поведения тонкослойных элементов солнечных батарей в условиях космоса.

На первом спутнике «MAC», который у французских исследователей получил еще дополнительное название «Селлюль солэр» («Солнечные элементы»), установлены тонкослойные сернисто-кадмиевые теллуро-кадмиевые батареи. Они на 20 % легче использовавшихся ранее, обладают более высоким коэффициентом полезного действия, экономически выгоднее.

На этом «MAC» были установлены и обычные кремниевые батареи для энергопитания спутника. Сравнение характеристик этих батарей с характеристиками экспериментальных источников энергии должно было позволить определить скорость износа различных элементов и их защитных покрытий.

Первый спутник «MAC» (масса 15,4 кг) имеет форму многогранника высотой 562 мм. На четырех из восьми рабочих граней спутника смонтированы испытываемые батареи, на других четырех — служебные батареи. Спутник также имеет бортовую телеметрическую систему для передачи на Землю информации в процессе проведения эксперимента.

Проверка и испытание изготовленного французскими специалистами спутника проводились сначала во Франции, с помощью стационарной и переносной аппаратуры. При этом искусственно создавались космический вакуум, солнечная радиация, температурные условия космоса. Затем спутник был доставлен в Москву, где группа советских и французских специалистов вновь по полной программе «проэкзаменовала» малый автономный спутник. И эта, и последующие проверки, уже на космодроме, показали, что спутник готов к космическому рейсу.

4 апреля 1972 г. с помощью одной советской ракеты-носителя на орбиту вокруг Земли были выведены спутник «Молния-1» и французский спутник «MAC». Орбита спутника «MAC» очень вытянута: апогей 39 260 км, перигей 480 км. При движении по такой орбите спутник проходит зоны с меняющимся уровнем радиации, и ученые могут оценить влияние различного воздействия радиации на работу солнечных батарей. Одновременно исследуется и другой фактор орбитального полета — резкое изменение температуры: двигаясь по орбите, спутник то нагревается солнечными лучами, то резко охлаждается, попадая в тень Земли.

Продолжительность активного функционирования спутника «MAC» была рассчитана на один год, однако спутник проработал дольше — до 13 июня 1973 г. В результате эксперимента получена ценная информация о функционировании испытываемых солнечных батарей за время работы спутника.

Основной задачей программы полета спутника «МАС-2» была проверка эффективности пассивной системы охлаждения. Дело в том, что для нормальной работы инфракрасных детекторов на метеорологических спутниках требуется достаточно низкая температура. Конечно, такое охлаждение можно сделать «принудительным», используя вспомогательную систему охлаждения. Но можно пойти по более рациональному пути: применить температурные условия самой космической среды, создав, таким образом, пассивную систему охлаждения.