Внешние медиафайлы
Изображения
	( CNES )
Видеофайлы
	Центрнаучфильм

СНЕГ-3 (Спектрометр НЕйтронов и Гамма-излучения) — французский научно-исследовательский спутник , предназначенный для изучения галактических гамма-лучей и солнечной радиации . Спутник «СНЕГ-3» был запущен 17 июня 1977 года советским носителем « Космос-3М » с космодрома Капустин Яр . Французское название этого аппарата — «Signe 3» (аббревиатура от фр. de Solar interplanetary gamma neutron experiment ) или «D2B Gamma» . Эксперимент на спутнике «СНЕГ-3» был частью международной программы по изучению и локализации космических источников рентгеновского и гамма-излучения.

История

Соглашение о начале советско-французского сотрудничества в космосе было подписано в 1966 году, после посещения президентом Франции Шарлем де Голлем Байконура . Впоследствии в рамках этого сотрудничества были реализованы десятки различных совместных программ, включающих изучение космического пространства, медико-биологические эксперименты, изучение верхней атмосферы, наблюдение за космическими аппаратами и другие исследования, для реализации которых использовались советские и французские космические аппараты, геофизические ракеты , аэростаты и наземные контрольные станции .

В 1972 году на советской высокоапогейной космической лаборатории « Прогноз-2 » был установлен прибор «Снег-1» ( фр. Signe 1 ), созданный тулузским ( фр. Centre d'Étude Spatiale des Rayonnements, CESR ) и предназначенный для исследования гамма-излучения Солнца и поиска нейтронов солнечного происхождения. Этот прибор детектировал также гамма-всплески галактического происхождения . Следующая серия совместных экспериментов в области гамма-астрономии , осуществлённых с помощью усовершенствованных французских приборов, установленных на советских космических аппаратах, получила общее обозначение «Снег-2» и была посвящена как изучению Солнца, так и обнаружению и локализации космических источников рентгеновских и гамма-лучей . Эксперименты «Снег-2МП» («Модифицированный, Прогноз», фр. Signe 2MP ) устанавливались на высокоапогейных спутниках Земли « Прогноз-6 » и « Прогноз-7 » , а «Снег-2МЗ» («Модифицированный, Зонд», фр. Signe 2MS ) — на межпланетных станциях « Венера-11 » и « Венера-12 » . Вместе они образовывали сеть космического наблюдения, позволяющую методом триангуляции определять направление на одновременно наблюдаемые разными аппаратами источники .

CESR предложил также осуществить собственный проект по изучению космического гамма-излучения на французском низкоорбитальном спутнике Земли, опыт создания и запуска которых уже имелся на тот момент. Эта инициатива была поддержана французским Национальным центром космических исследований ( фр. Centre National d'Études Spatiales, CNES ) и компании Matra был заказан спутник «D2B Gamma», планировавшийся к запуску французским носителем « Диамант-Б ». Однако за время разработки и постройки аппарата программа «Диамант» была закрыта из-за перераспределения бюджета в пользу европейского носителя « Ариан ». В результате запуск спутника был осуществлён по программе советско-французского космического сотрудничества на ракете « Космос-3М », а спутник, по порядковому номера эксперимента в научной программе, переименован в «СНЕГ-3» ( фр. Signe 3 ) .

Основными задачами экспериментов «Снег-2МП», «Снег-2МЗ» и «Снег-3» были: поиск гамма- и рентгеновских всплесков и их локализация; поиск дискретных гамма- и рентгеновских источников; измерение гамма- и рентгеновского фона. «СНЕГ-3», запущенный летом 1977 года, стал первым экспериментом этой серии. Следующим осенью того же года был запущен эксперимент «Снег-2МП» на «Прогнозе-6», а ещё через год в космосе одновременно работали «Снег-2МП» на «Прогнозе-7» и «Снег-2МЗ» на станциях «Венера» .

Конструкция

Спутник «D2B Gamma», получивший впоследствии название «СНЕГ-3» ( Signe 3 ), был построен французской компанией Matra по заказу Национального центра космических исследований . Конструкция спутника была аналогична ранее построенному той же компанией спутнику , предназначенному для наблюдений атмосферы и космического пространства в ультрафиолетовом диапазоне и являлась развитием конструкции спутников для астрофизических исследований и .

Спутник имел массу 102 кг, из которых 28 кг было выделено на научную аппаратуру. Его корпус представлял собой цилиндр диаметром 71 см и длиной 80 см. Энергоснабжение аппарата осуществлялось от четырёх раскрывающихся панелей солнечных батарей c буферными cеребряно-кадмиевыми аккумуляторами , диаметр спутника по раскрытым солнечным батареям — 260 см. Мощность, обеспечиваемая солнечными батареями — 50 Ватт . Система ориентации с помощью газореактивных двигателей, работавших на сжатом азоте, обеспечивала постоянное направление продольной оси аппарата на Солнце, аппарат стабилизировался в пространстве с точностью до 50 угловых секунд с помощью вращения вокруг оси со скоростью 15 оборотов в час. Телеметрическая система обеспечивала передачу информации со скоростью 256 бит/с в режиме реального времени и 8192 бит/с при воспроизведении с записывающего устройства. Расчётный срок существования спутника составлял 1 год .

Отдельной проблемой была компенсация повышенных, по сравнению с ракетой «Диамант», для которой изначально планировался спутник, вибрационных и тепловых нагрузок, возникающих на носителе «Космос-3М» после сброса головного обтекателя. Для гашения вибраций в CNES был изготовлен специальный переходник, через который спутник крепился к носителю. Проблема избыточных тепловых нагрузок была решена более поздним сбросом головного обтекателя , на высотах, где меньше плотность атмосферы и, соответственно, тепловой поток .

Полезная нагрузка

Научная аппаратура спутника «СНЕГ-3» была создана Национальным центром космических исследований , и . На борту спутника был установлен гамма-телескоп для поиска источников гамма- и рентгеновского излучения, а также приборы для изучения солнечной радиации в ультрафиолетовом диапазоне и влияния солнечной активности на состояние верхней атмосферы .

Гамма-астрономия

Спутник «СНЕГ-3» имел постоянную ориентацию на Солнце и стабилизировался вращением вокруг своей оси. Установленный на борту спутника гамма-телескоп с полем зрения 20° и угловым разрешением около 2° был направлен в противоположную от Солнца сторону и установлен под углом 10° к оси вращения спутника. Таким образом за каждый оборот спутника вокруг своей оси «просматривалась» полоса в +/- 20° от плоскости эклиптики . Сцинтилляционные датчики с фотоумножителями регистрировали гамма-излучение в поле зрения телескопа, события в диапазоне энергий от 20 кэВ до 8 МэВ в 14 широких полосах энергетического спектра фиксировались с периодом 16 секунд. Дополнительно регистрировался спектр космического гамма-излучения в диапазоне энергий от 250 кэВ до 2.5 МэВ в 256 узких полосах по 10 кЭв, результаты этих наблюдений передавались в реальном времени. Также на спутнике были установлены детекторы для регистрации событий с энергией больше 20 кэВ в поле зрения телескопа, имевшие временно́е разрешение 32 мс , и всенаправленные детекторы, регистрировавшие события с энергией больше 60 кэВ и временны́м разрешением до 8 мс .

Исследования Солнца

На борту спутника был установлен ультрафиолетовый спектрометр , который предназначался для наблюдения Солнца в окрестности спектральных линий с длиной волны 1850 и 2150 Å . Целью этих наблюдений было изучение хромосферного излучения, связанного с активностью Солнца , на фоне постоянного фотосферного излучения. Этот эксперимент был первым из запланированной серии подобных исследований, которые должны были проводится на протяжении полного цикла солнечной активности . Для того, чтобы уменьшить ожидаемую деградацию прибора под действием мощного солнечного излучения, в нём были применены оптические элементы из супрасила , специальный тип фотодиодов в детекторе и компоненты повышенной стойкости в электронных схемах .

Программа полёта

Спутник «СНЕГ-3» был запущен 17 июня 1977 года носителем « Космос-3М » с космодрома Капустин Яр и выведен на орбиту c апогеем 524 км, перигеем 452 км и наклонением 50,6° . Такая орбита была выбрана как компромисс между нахождением аппарата ниже радиационных поясов Земли, энергичные частицы которых при взаимодействии с материалами спутника могут вызывать гамма- и рентгеновское излучения, создающее помехи проведению запланированных исследований, и продолжительностью существования аппарата, определяемого в том числе высотой полёта . Управление спутником осуществлялось из Центра управления полётом космических аппаратов научного и народнохозяйственного назначения (6-й центр ГЦИУ ), находившегося на территории Института космических исследований АН СССР и из в Тулузе. Научные данные принимались тремя французскими станциями ( Тулуза , Куру и Претория ) и пятью американскими ( Остров Вознесения , Мерритт-Айленд , Сантьяго , Кито и ) , в обработке данных приняли участие французский , ИКИ АН СССР , ФИАН им. П. Н. Лебедева и ФТИ им. А. Ф. Иоффе . Спутник вошёл в атмосферу и прекратил своё существование в июне 1979 года .

Эксперимент по гамма-астрономии на спутнике «СНЕГ-3» продолжался в течение полутора лет . До весны 1978 года данные передавались в режиме реального времени и в расширенном объёме сохранялись бортовым регистратором для передачи во время сеансов связи с центрами управления. Весной 1978 года регистратор отказал и после этого была возможна только передача данных ограниченного объёма в реальном времени . За время работы гамма-телескоп спутника обозрел как достаточно протяжённую область центра Галактики , где находится большое количество дискретных гамма- и рентгеновских источников, так и область бедного такими источниками галактического антицентра. Обработка результатов эксперимента на спутнике «СНЕГ-3» позволила получить новые данные о космических источниках гамма- и рентгеновского излучений. Были зарегистрированы источники рентгеновского излучения в области центра Галактики и в районе Крабовидной туманности . Получен большой объём информации о гамма-всплесках различной интенсивности. Одновременная фиксация 10 ноября 1977 года мощного гамма-всплеска на спутниках «СНЕГ-3», «Прогноз-6» и западноевропейской станции « » позволила локализовать его источник . Проводилось изучение фонового гамма-излучения , несущего информацию о структуре Галактики и распределении в ней межзвёздного вещества .

Прибор для наблюдения за Солнцем деградировал быстрее, чем ожидалось, поступление данных с него прекратилось после декабря 1977 года. За это время был накоплен большой объём информации о связи активности Солнца и его излучения в ультрафиолетовом диапазоне. Также была исследована зависимость содержания атомарного кислорода в ионосфере и озона в стратосфере от солнечной активности .

Примечания

Комментарии

Источники

Литература

• С.В. Петрунин. Советско-французское сотрудничество в космосе. — М. : Знание , 1980. — (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Космонавтика, астрономия»).
• Космонавтика: Энциклопедия (рус.) / Гл. ред. В. П. Глушко ; Редколлегия: В. П. Бармин , К. Д. Бушуев , В. С. Верещетин и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1985. — 528 с.
• Brian Harvey. European-Russian Space Cooperation: From de Gaulle to ExoMars (англ.) . — Springer Nature, 2021. — ISBN 9783030676865 .

Ссылки

• (неопр.) . КИК СССР . Дата обращения: 20 сентября 2021. Архивировано из 22 ноября 2021 года.
• (англ.) . NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center . Дата обращения: 20 сентября 2021.