10 000 ОБОРОТОВ ВОКРУГ ЗЕМЛИ

Ключ на старт

В канун прекращения баллистического существования третьего советского спутника газета «Правда» опубликовала статью, посвященную этому спутнику.

10 000 ОБОРОТОВ ВОКРУГ ЗЕМЛИ

К шести часам утра 3 апреля

третий искусственный спутник

совершил 9982 оборота вокруг Земли

Завтра, 4 апреля, третий советский искусственный спутник Земли завершает свой десятитысячный оборот вокруг земного шара. К этому времени он пролетит 446,6 миллиона километров, находясь в полете 689 суток.

По сроку существования третий спутник значительно превзошел своих предшественников. Как известно, первый в мире искусственный спутник Земли, созданный советскими учеными, инженерами и рабочими и открывший новую эру в развитии науки и техники, просуществовал 94 дня, сделав 1440 оборотов вокруг Земли, а второй — 163 дня, совершив 2370 оборотов.

Вес третьего спутника — 1327 килограммов — почти в шестнадцать раз превышает вес первого спутника, а по своему полезному весу третий спутник остается непревзойденным до настоящего времени.

Большой вес третьего спутника, позволивший установить на нем сложную и разнообразную научную аппаратуру, надежность и устойчивая работа этой аппаратуры в условиях запуска и полета, высокая работоспособность бортовых источников электроэнергии дали возможность осуществить с помощью этого спутника важные и тонкие исследования на протяжении длительного времени.

Наконец, существенно большая величина апогея третьего спутника сравнительно с первыми двумя позволила получить новые данные о таких высотах, которые до этого не были достигнуты.

При выходе третьего спутника на орбиту наибольшее удаление его от Земли (апогей) было равно 1880 километрам, минимальное (перигей) — 226 илометрам, а период обращения составлял 105,95 минуты. К пятитысячному обороту, 8 мая 1959 года, период обращения третьего спутника сократился до 99,51 минуты, а апогей уменьшился на 605 километров, достигнув 1275 километров.

За вторые пять тысяч оборотов, в связи с движением спутника в слоях атмосферы с большей плотностью, изменение параметров его орбиты происходило значительно быстрее.

К 4 апреля период обращения спутника сократится до 88,60 минуты, а апогей его орбиты понизится до 230 километров.

Перигей орбиты спутника также существенно снизится, достигнув 165 километров. Особенно интенсивно происходило сокращение орбиты и приближение ее к круговой в течение последнего месяца существования спутника.

С 28 марта начался период резкого торможения движения спутника и вхождения его в значительно более плотные слои атмосферы.

На основании произведенных расчетов прекращение существования третьего советского спутника ожидается 4—6 апреля с. г.

С помощью третьего советского искусственного спутника Земли были проведены широкие исследования космических лучей, корпускулярного излучения Солнца, магнитного поля Земли, строения ионосферы, изучение распределения плотности и давления верхних слоев атмосферы, метеорных частиц и распространения радиоволн.

Важным научным результатом, полученным при изучении космического излучения с помощью третьего спутника, было открытие внешнего радиационного пояса и подробное исследование как внутреннего, так и внешнего поясов. Как известно, первые сведения о существовании внешнего радиационного пояса Земли были получены при полете второго советского искусственного спутника.

При пролете третьего спутника над районом 65 градусов геомагнитной широты в северном и южном полушариях он пересекал зону повышенной радиации, обусловленной электронами с энергией в десятки и сотни тысяч электронвольт. Такого излучения не наблюдалось в низких широтах и в районах геомагнитных полюсов, что возможно только в случае, если электроны оказываются запертыми в ловушке, создаваемой магнитным полем Земли. Этот вывод, основанный на наблюдениях третьего спутника, был позднее подтвержден данными, полученными при полетах советских космических ракет.

Еще до запуска третьего спутника было обнаружено интенсивное космическое излучение над экваториальными областями. Однако, что собой представляло это излучение и как оно распределено в пространстве, в то время не было известно. На эти вопросы впервые ответили приборы третьего советского искусственного спутника Земли. Было показано, что экваториальный внутренний радиационный пояс Земли состоит из протонов больших энергий в десятки и даже сотни миллионов электрон-вольт.

Помимо этого, получены интересные данные о распределении тяжелых ядер в первичном космическом излучении.

На третьем спутнике была установлена аппаратура для обнаружения частиц малых энергий, с помощью которой удалось обнаружить потоки электронов с энергией около 10 килоэлектронвольт. Значительная часть таких электронов отражается по мере движения к Земле вследствие существования геомагнитного барьера. Электроны, способные достигать ионосферных слоев, создают дополнительные ионизацию и разогрев верхней атмосферы. Обнаружение указанных электронных потоков проливает новый свет на природу полярных сияний.

С помощью третьего спутника получены новые данные о постоянном магнитном поле Земли. Обнаружены также кратковременные и быстрые изменения магнитного поля. Благодаря этому получен ценный материал для исследования так называемых токовых систем верхних слоев атмосферы.

Новые данные получены при измерении плотности атмосферы. Наблюдение за скоростью торможения третьего спутника Земли позволило обнаружить, что плотность верхней атмосферы на уровнях выше 200 километров значительно больше, чем это считалось раньше. При этом сама скорость торможения спутника оказалась неравномерной. Были выявлены колебания плотности и температуры верхней атмосферы. Установлено, что ее освещенная часть плотнее и горячее, чем неосвещенная, и что плотность и температура верхней атмосферы над высокоширотными районами существенно зависят от состояния солнечной активности.

Использование усовершенствованных ионизационных и магнитных электроразрядных манометров позволило определить путем непосредственных измерений распределение давления и плотности верхних слоев атмосферы до высоты 500 километров.

Масс-спектрометрические измерения на третьем спутнике позволили получить материалы об ионном составе ионосферы в широком интервале высот.

Измерения показали, что в дневное время на высотах от 225 до 1000 километров в ионосфере преобладают ионы атомарного кислорода. Обнаружены также молекулярные ионы азота, окиси азота, кислорода и ионы атомарного азота. Содержание молекулярных ионов быстро падает с возрастанием высоты, и, начиная с 500 километров, ионосфера становится атомарной. Было установлено, что состав ионосферы зависит от широты.

До запуска третьего спутника прямые измерения концентрации заряженных частиц были проведены лишь до высоты 470 километров (на высотной геофизической ракете Академии наук СССР, запущенной 21 февраля 1958 г). С помощью ионных ловушек, установленных на третьем спутнике, впервые были определены величины ионной концентрации до высоты 1000 километров. Концентрация ионов, измеренная на этой высоте, оказалась равной 60 тысячам ионов в кубическом сантиметре. Получены данные о размерах ионосферных неоднородностей на разных высотах.

Измерения на третьем спутнике позволили выяснить, что так называемая метеорная опасность невелика.

Значительную роль в исследовании ионосферы, уточнении ее характеристик и изучении распространения радиоволн сыграли радионаблюдения за передатчиком «Маяк», установленным на борту третьего спутника. Прием и регистрация его радиосигналов велись многими десятками советских и зарубежных научно-измерительных станций и пунктов, размещенных на территории всего земного шара.

Длительная и устойчивая работа передатчика «Маяк» позволила проследить за распространением сигналов, излучаемых им с самых различных высот, в разное время суток и года и для различных точек земного шара.

Эти исследования дали возможность получить новые сведения о так называемых нерегулярных изменениях в ионосфере.

Было обнаружено явление «мерцания» радиосигналов спутника. В результате обработки многочисленных экспериментальных данных советскими исследователями было выявлено, что эти мерцания вызываются неоднородностями в ионосфере. Эти неоднородности образуют явно выраженные широтные пояса; установлена связь мерцаний радиосигналов спутника с другими геофизическими явлениями. Установлен характер зависимости мерцаний от времени суток и высоты.

Регистрация радиосигналов передатчика «Маяк» позволила получить новые сведения о концентрации электронов во внешней ионосфере. В согласии с данными, полученными ранее с помощью первого спутника, установлено, что электронная концентрация во внешней части ионосферы значительно плотнее, чем это предполагалось ранее.

Очень важны и интересны результаты длительной эксплуатации в условиях космоса солнечных батарей, установленных на борту третьего спутника, являющихся наиболее перспективными источниками электроэнергии для космических объектов. Безотказная работа солнечных батарей с момента запуска спутника подтвердила правильность разработанной конструкции, рациональность размещения ее отдельных секций в спутнике.

Измерения, проводившиеся с помощью третьего спутника, могли быть обработаны лишь при условии точного знания, на какой высоте, широте и долготе находился спутник в каждый момент времени.

Для определения параметров движения спутника был разработан специальный наземный автоматический измерительный комплекс, оборудованный новейшей радиотехнической аппаратурой. Определение элементов орбиты спутника производится на быстродействующих электронно-вычислительных машинах. Работа этого измерительного комплекса позволила определить характеристики орбиты третьего спутника в период проведения наибольшего количества измерений с точностью, намного превышающей точность измерений параметров движения первых двух спутников.

Для наблюдения за третьим спутником важное значение имели и другие радиотехнические и оптические средства. Около 90 оптических станций и обсерваторий на территории Советского Союза и более 110 таких станций за рубежами нашей страны постоянно вели и ведут наблюдения и регулярно высылают результаты измерений в адрес «Москва — Космос». Помимо этого, еще около 400 зарубежных станций в 33 странах эпизодически ведут наблюдения и направляют свои данные в Астрономический совет Академии наук СССР.

За третьим спутником систематически ведут наблюдения десятки тысяч советских и иностранных радиолюбителей и наблюдателей-любителей.

Чтобы оценить объем проведенных измерений и наблюдений, достаточно сказать, что за время существования третьего советского спутника Земли координационно-вычислительным центром было выдано около 56 000 эфемерид (целеуказаний) советским наблюдательным станциям и более 46 000 — иностранным пунктам. За этот же период получено и обработано более 127 000 засечек бортового передатчика «Маяк», около 28 500 результатов оптических наблюдений, произведенных советскими наблюдательными станциями, и около 19 800, присланных иностранными пунктами.

Особое значение и интерес представляют наблюдения за спутником в последний период его существования, при вхождении его в более плотные слои атмосферы. Изучение условий полета спутников в плотных слоях атмосферы, в частности, весьма существенно для создания космических аппаратов, которые должны будут вернуться на Землю. На этом последнем этапе существования спутника, когда в связи с резким изменением параметров его орбиты наблюдение за ним усложняется, к наблюдению за ним дополнительно привлекается большое число радиотехнических, оптических и других средств.

С момента запуска и до последних дней своего существования третий советский спутник вызывал огромный интерес со стороны советских людей и зарубежных граждан.

За этот период в адреса «Москва — Космос» и «Москва — Спутник» было получено много тысяч писем от советских граждан и из-за границы, в которых содержатся результаты наблюдений, различные вопросы, предложения по улучшению аппаратуры и методов наблюдения и выражается восхищение выдающимися достижениями советской науки и техники в исследовании космоса.

Результаты исследований, осуществленных с помощью третьего советского искусственного спутника Земли, существенно обогатили наши знания о верхних слоях атмосферы, космическом пространстве и привели к новым открытиям большого принципиального значения.

«Правда», 3 апреля 1960 г.