Ко́смос-378 (« ДС-У2-ИП » № 1) — советский научно-исследовательский спутник серии космических аппаратов «Космос» типа « ДС-У2-ИП », запущенный для комплексного исследования характеристик ионосферы Земли в глобальном масштабе до высот 2000 км.

История создания

В декабре 1959 года создается Межведомственный научно-технический совет по космическим исследованиям при Академии Наук СССР во главе с академиком М. В. Келдышем , на который возлагается разработка тематических планов по созданию космических аппаратов, выдача основных тематических заданий, научно-техническая координация работ по исследованию и освоению верхних слоев атмосферы и космического пространства, подготовка вопросов организации международного сотрудничества в космических исследованиях.

Членом Президиума Межведомственного научно-технического совета по космическим исследованиям утверждается М. К. Янгель . В области прикладных задач проведения подобных работ было поручено НИИ-4 Министерства обороны СССР.

В 1962 году в программу второй очереди пусков ракеты-носителя « 63С1 », были включены космические аппараты « ДС-А1 », « ДС-П1 », « ДС-МТ » и « ДС-МГ ».

Положительные результаты первых работ, подтвердившие перспективность дистанционных методов решения научных и прикладных задач, стимулировали огромный поток заявок на разработки новых научно-исследовательских космических аппаратов с различной целевой аппаратурой на борту.

После проведения поисковых проектных работ по разработки новой модификации исследовательских спутников стало очевидно, что в связи с многообразием исследовательских задач и различиями между требованиями к новой серии, разработать аппарат одного типа было практически невозможно.

В 1963 году было принято решение о создании трёх модификаций унифицированной спутниковой платформы:

• ДС-У1 — неориентированный в пространстве космический аппарат с химическими источниками энергии;
• ДС-У2 — неориентированный в пространстве космический аппарат с солнечными батареями, в качестве источника энергии;
• ДС-У3 — ориентированный на Солнце космический аппарат с солнечными батареями, в качестве источника энергии.

Малые космические спутниковые платформы стали инструментальной базой для организации международного сотрудничества в области исследования космического пространства по программе « Интеркосмос ».

Особенности конструкции

Научный аппаратный комплекс космического аппарата «Космос-378» включал в себя:

• « ЦЗЛ-Д » — цилиндрический зонд Ленгмюра;
• « Д109-2-10 » — датчик;
• « ПЛ-36 » — датчик регистрации фотоэлектронов;
• « ПЛ-37 » — сферическая трёхэлектродная ловушка;
• « ПЛ-38 » — сферическая ионная ловушка;
• « ПЛ-39 » — ионная ловушка сотового типа.

Бортовой радиотехнический комплекс:

• « БРКЛ-Б » — аппаратура командной радиолинии связи, представляет собой узкополосный приемник-дешифратор переданных с Земли сигналов для преобразования их в команды немедленного исполнения;
• « Краб » — аппаратура радиоконтроля орбиты и телесигнализации представляет собой передатчик высокостабильного двухчастотного когерентного сигнала излучения, который используется наземной станцией для

определения орбитальной скорости космического аппарата, а также для передачи информации с датчиков телеметрии;

• « Трал-П2 » — аппаратура телеконтроля с запоминающим устройством «ЗУ-2С».

Программа полёта КА «Космос-378»

Запуск

Космический аппарат «Космос-378» был запущен 17 ноября 1970 года ракета-носителем « Космос-3М » со стартовой площадки № 132/2 космодрома Плесецк .

Цель полёта

Спутниковая платформа космических аппаратов типа «ДС-У2-ИП» была предназначена для комплексного исследования важнейших характеристик ионосферы Земли по всей территории земного шара до высот 2000 км.

Заказчиком и постановщиком данного научного эксперимента был Радиоастрономический институт имени П. К. Штернберга Московского государственного университета Министерства высшего и среднего специального образования.

Результаты эксперимента

В процессе функционирования аппарата исследованы концентрации ионов и электронов, химический состав ионов, а также поглощение в атмосфере Земли ультрафиолетового излучения Солнца. Измерены потоки энергетических частиц, относящихся к внешнему радиационному поясу и потоку электронов с энергиями до 10 кэВ

Во время полёта космического аппарата «Космос-378» были получены следующие научные результаты:

• при помощи сопоставления данных полученных при помощи научной аппаратуры на борту космического аппарата и результатов наблюдений наземных обсерваторий были в хорошей степени изучены взаимосвязи и род состояний ионосферной плазмы с высыпанием потоков заряженных частиц;

• исследованы пространственные и временные вариации протонов с энергиями больше, чем 1 МэВ в четырёх широтных поясах — от 66° до 68°, 32° — 66°, 55° — 66° и в диапазоне от 0° до 10°;

• проведены исследования потоков электронов с энергиями в диапазоне от 0,5 до 12 КэВ,

• в ходе эксперимента была произведена оценка скорости электрического дрейфа электронов в высокоширотной зоне;

• исследована анизотропия электронных потоков с энергиями 0,5 — 12 КэВ на высоких широтах;

• получены данные необходимые для сравнения потоков электронов, направленных в обе стороны, по отношению к поверхности Земли;

• Также было выявлено, что коэффициенты отражения электронов достигали 0,3 — 0,45 в конусе потерь, а вне конуса потерь часто были близки к единице;

• зарегистрированы случаи, когда потоки отражённых электронов превосходили потоки падающих на поверхность Земли;

• получены данные, что позволяют определить направления тока, переносимого электронами в ионосфере.

• одновременное измерение температуры ионосферных электронов, положительных ионов и потоков протонов с энергиями 0,8 — 10 кэВ в области F ионосферы северного полушария в вечерние и ночные часы на широтах 56° — 70° в магнитоспокойный период и во время активной фазы магнитных бурь показало следующее:

• во время магнитосферных возмущений концентрация заряженных частиц в максимуме области F уменьшается, шкала высот возрастает, вместо чёткого максимума концентрации ионов в области F2 наблюдается расплывчатый максимум; на участке орбиты спутника в зоне высыпания имеет место сходство между распределением ионной концентрации и распределением интенсивности высыпающихся электронов с энергией больше 0,8 кэВ;

• в периоды магнитных возмущений температура электронов в ионосфере повышается по сравнению с магнитоспокойными периодами с 3000 К до 4000 — 5000 К, причём распределение температуры в области регистрации потоков электронов с энергией больше 0,8 кэВ обнаруживает черты сходства с распределением потоков высыпающихся частиц;

• зоны высыпания электронов вдоль траектории полёта космического аппарата имеют во время возмущений резко очерченные границы в интервале широт от 60° до 70°;

• в зоне высыпания электронов с энергиями больше 0,8 кэВ функция распределения ионосферных электронов по энергиям сильно отличается от максвелловского благодаря наличию надтепловых хвостов;

• на основе результатов исследований выдвинута гипотеза о возможности того, что наблюдаемый в субавроральных широтах аномальный разогрев ионосферы в магнитоспокойное время может быть связан с высыпанием частиц при диссипации DR-токов, обусловленной, в частности, процессами, протекающими вблизи плазмопаузы.

См. также

• Космос (космический аппарат)
• Днепропетровский спутник
• ДС-У2-ИП
• Космос-3М

Примечания

Литература

• / Под общ. ред. С. Н. Конюхова . — Днепропетровск: ООО «Колограф», ООО РА «Тандем-У», 2001. — Т. 1. — 240 с. — 1100 экз. — ISBN 966-7482-00-6 .

Статьи

• В. Агапов. // « Новости космонавтики » : журнал. — М. : Видеокосмос, 1997. — Т. 7 , вып. 10—23 марта , № 6/147 . 2 февраля 2014 года.
• Гоцелюк Ю. В. , Кузнецов С. Н. , Логачев Ю. И. , Столповский В. Г. Исследование в ионосфере при помощи ИСЗ "Космос-378". Пространственное распределение и временные вариации протонов с энергиями Ер более 1 МэВ на ионосферных высотах // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — М. , 1974. — Т. 14 , № 6 . — С. 944—955 .
• Грингауз К. И. , Гдалевич Г. Л. Исследование в ионосфере при помощи спутника «Космос-378», 1. Задачи и методы исследований // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — М. , 1974. — Т. 14 , № 6 . — С. 937—943 .
• Мирмович Э. Г., Шапиро Б. С. Исследования в ионосфере при помощи спутника «Космос-378». N(h)-профили и температура области F по наземным и спутниковым измерениям над Хабаровском. Геомагнетизм и аэрономия : журнал — М., 1975, — Т.15, № 5. — С. 934—936.
• Ремизов А. П. , Хохлов М. З. Исследование в ионосфере при помощи спутника «Космос-378», 3. Изучение потоков электронов в диапазоне энергий 0,5 – 12 Кэв // : журнал. — М. , 1975. — Т. 15 , № 1 . — С. 3—9 .
• Хохлов М. З. Исследование в ионосфере при помощи спутника «Космос-378», 4. Структура областей регистрации электронов с энергиями 0,5 – 12 Кэв и их конвекция // : журнал. — М. , 1975. — Т. 15 , № 2 . — С. 207—213 .
• Хохлов М. З. Исследование в ионосфере при помощи спутника «Космос-378», 5. Анизотропия электронных потоков 0,5 – 12 Кэв на высоких широтах // : журнал. — М. , 1975. — Т. 15 , № 2 . — С. 214—220 .

Ссылки

• (неопр.) . Космос.info. Дата обращения: 3 мая 2013.
• (неопр.) . Секция Совета РАН по космосу. Дата обращения: 3 мая 2013. 16 мая 2013 года.
• (англ.) . NSSDC Master Catalog Search. Дата обращения: 3 мая 2013. 12 мая 2013 года.