АРКАД (космический проект)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

АРКАД (ArcAD, фр. Arc Auroral et Densité, англ. Arctic Aurora Density) — совместный советско-французский космический проект по исследованию физических процессов в магнитосфере и верхней атмосфере Земли. В проводимых экспериментах изучался процесс вторжения частиц высоких энергий в атмосферу Земли в области высоких широт, вызывающий полярные сияния. Проект осуществлялся на космических аппаратах, получивших название «Ореол-1» и «Ореол-2» и запущенных в 1971 и 1973 годах. Третий спутник по проекту АРКАД, «Ореол-3», был запущен в 1981 году.

История[править | править код]

В 1966 году президент Франции Ш. де Голль во время визита в СССР посетил полигон Байконур, после чего было подписано приложение к межправительственному соглашению о начале сотрудничества в космосе. В следующем году, во время визита во Францию президента Академии наук СССР М. В. Келдыша было достигнуто соглашение о совместном исследовании космического пространства и начале совместных работ по проекту РОЗО (фр. ROSEAU). Проект предлагался к осуществлению на некоммерческой основе (ранее французские исследователи планировали коммерческие запуски своих приборов на американских ИСЗ). Французская сторона предложила подготовить собственный спутник и оснастить его научной аппаратурой для исследований магнитосферы, советские специалисты должны были осуществить вывод аппарата на орбиту. Обработку получаемых со спутника научных результатов предлагалось вести силами советских и французских ученых совместно. В результате Франция получала вывод своих экспериментов в космос, а СССР — доступ к результатам измерений, проведённых на современной научной аппаратуре, и к вычислительным мощностям Центра изучения космических излучений (фр.) (фр. Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements, CERS) в Тулузе, значительно превосходящим имевшиеся в распоряжении Института космических исследований. В процессе подготовки проекта выяснилось, что французская сторона не имеет возможности его полноценного финансирования, по инициативе советской стороны проект был заменен менее затратным аналогичным совместным экспериментом на малом ИСЗ серии «Космос», на котором была запланирована установка как французской, так и советской научной аппаратуры[1].

Новый проект получил название «АРКАД» (ArcAD). Для его реализации в 1971 и 1973 годах были осуществлены запуски спутников «Ореол-1» (фр. «Aureole-1») и «Ореол-2» (фр. «Aureole-2»), исследования на которых увязывались с геофизическими наблюдениями на советских высокоширотных обсерваториях, расположенных на м. Шмидта, в Тикси, в Якутске, на островах Диксон, Хейса (Земля Франца-Иосифа), в Мурманске[2]. Продолжением проекта стал запуск в 1981 году «Ореола-3» (фр. «Aureole-3»), оснащенного существенно бо́льшим набором советских и французских научных приборов и созданными во Франции бортовой вычислительной машиной для управления экспериментами и широкополосной телеметрической системой[3].

Кроме запусков по проекту «АРКАД» французские приборы для изучения околоземного и межпланетного пространства и Солнца устанавливались на советских спутниках «Прогноз» и межпланетных станциях «Марс-3», «Марс-6» и «Марс-7». Также советскими носителями был осуществлен запуск французских исследовательских аппаратов «МАС-1» и «MAC-2» (фр.) (Малый Автономный Спутник, фр. SRET, Satellite des Recherches et d’Études Technologiques), предназначенных для испытаний солнечных батарей и других технологических экспериментов, и «Снег-3 (фр.)» (Спектрометр НЕйтронов и Гамма-излучения, англ. Signe-3, Solar Interplanetary Gamma Ray Neutron Experiment) для изучения гамма-лучей и нейтронов солнечного происхождения. «МАС-1» стал первым иностранным спутником, запущенным в СССР[2].

Реализация проекта[править | править код]

Ореол-1, Ореол-2 (1971—1974)[править | править код]

ДС-У2-ГКА («Ореол» 1 и 2)

27 декабря 1971 года с космодрома «Плесецк» ракетой-носителем «Космос-3М» был запущен спутник «Ореол-1»[4]. На борту спутника были установлены спектрометрические и масс-спектрометрические приборы, созданные специалистами ИКИ РАН и CESR (фр.)[5]. Спутник массой 348 кг создан в днепропетровском КБ «Южное» на основе спутниковой платформы ДС-У2 и получил заводское обозначение ДС-У2-ГКА (геофизический комплексный по проекту АРКАД)[6]. Спутник «Ореол-1» работал на орбите до сентября 1972 года. 27 декабря 1973 года был запущен «Ореол-2», полностью аналогичный по конструкции «Ореолу-1». «Ореол-2» проработал до апреля 1974 года[7]. Спутники «Ореол-1» и «Ореол-2» выводились на эллиптические орбиты с наклонением 74° и апогеем около 2000 км и многократно пересекали полярный касп[комм. 1]. Основным направлением экспериментов на этих спутниках было изучение вторжений в атмосферу энергичных электронов и ионов, вызывающих полярные сияния, и процессов их ускорения в магнитосфере Земли, а также возникающих в результате этих вторжений аномалий состава полярной верхней атмосферы по сравнению с низкоширотной[9].

В результате исследований, проведенных на спутниках «Ореол-1» и «Ореол-2» был получен большой массив информации о проникновении заряженных частиц в области аврорального овала[комм. 2] и возникновении полярных сияний, во многом сформировавшей современные представления об этих явлениях. Получены новые на тот момент данные о структуре полярного каспа магнитосферы[2][10].

Ореол-3 (1981—1987)[править | править код]

«Ореол-3»

Следующим аппаратом, запущенным по программе «АРКАД», стал «Ореол-3» («АРКАД-3»). Этот спутник, созданный на более совершенной платформе АУОС-З с постоянной ориентацией оси аппарата на Землю и возможностью установки большого количества научного оборудования, имел массу 1030 кг[11]. Научная аппаратура для «Ореола-3» была создана сотрудниками ИКИ РАН, ИЗМИРАН, CNRS и PSU (англ.) и включала приборы для измерения электрических и магнитных полей, оптического излучения полярных сияний и верхней атмосферы, характеристик заряженных частиц и околоземной плазмы[12]. Спутник был запущен 21 сентября 1981 года с космодрома «Плесецк» ракетой-носителем «Циклон-3» на орбиту с апогеем 1920 км и наклонением 82,6°[13] для исследований в приполярных областях ионосферы. Эксперименты, проводимые на «Ореоле-3», координировались с исследованиями на других космических аппаратах, на наземных станциях и при пусках геофизических ракет[14]. «Ореол-3» использовался для проведения экспериментов в течение шести лет[15].

На «Ореоле-3» было продолжено изучение авроральных областей и полярного каспа, а также проведен большой объём исследований, посвященных влиянию на ионосферу антропогенных воздействий (мощных промышленных взрывов, излучения наземных ОНЧ-передатчиков, плазменного пучка, инжектированного с геофизической ракеты) и сейсмических явлений[3][16].

Примечания[править | править код]

Комментарии[править | править код]

  1. Полярные каспы — воронкообразные области в магнитосфере, возникающие в приполярных областях, на геомагнитных широтах ~ 75°, при взаимодействии солнечного ветра с магнитным полем Земли. Через каспы частицы солнечного ветра проникают в ионосферу и вызывают полярные сияния[8]
  2. Авроральная зона (авроральный овал) — область, занимаемая полярными сияниями, находится на высоте ~100-150 км. Окружает геомагнитный полюс, достигает геомагнитной широты ~78° на дневной стороне и ~68° на ночной стороне. С ростом геомагнитной возмущенности расширяется в более южные широты.

Источники[править | править код]

  1. В.В. Тёмный. 40 лет научного сотрудничества с Францией в исследовании космоса // Вопросы истории естествознания и техники : журнал. — 2011. — Т. 32, № 3. — С. 104—114. — ISSN 0205-9606.
  2. 1 2 3 С.В. Петрунин, 1978.
  3. 1 2 Земля и Вселенная, 2002.
  4. А. Железняков. Энциклопедия «Космонавтика». Хроника освоения космоса. 1971 год. — Онлайн энциклопедия. Дата обращения: 21 мая 2021.
  5. «АРКАД» (рус.) // Космонавтика : Энциклопедия / Гл. ред. В. П. Глушко; Редколлегия: В. П. Бармин, К. Д. Бушуев, В. С. Верещетин и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1985. — С. 30.
  6. А.В. Дегтярёв, 2009, На орбиты международного сотрудничества.
  7. В. Агапов. К запуску первого ИСЗ серии „ДС“ // Новости космонавтики. — 1997. — № 6.
  8. МАГНИТОСФЕ́РА / А. Е. Левитин // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
  9. Ю. И. Гальперин, Л. А. Ведешин. Советско-французское сотрудничество в космических исследованиях // Вестник Академии наук СССР. — 1972. — № 11. — С. 84—92.
  10. Основные данные о структуре магнитосферы и процессах в магнитосфере // Ионосферно-магнитные возмущения в высоких широтах / Под ред. О. А. Трошичева. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986. — С. 19.
  11. Автоматические универсальные орбитальные станции. КБ «Южное». Дата обращения: 20 мая 2021.
  12. Experiments on Aureol 3 (англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 13 апреля 2021.
  13. А. Железняков. Энциклопедия «Космонавтика». Хроника освоения космоса. 1981 год. — Онлайн энциклопедия. Дата обращения: 21 мая 2021.
  14. Ю.И. Зайцев. Центр российской космической науки (к 40-летию ИКИ РАН) // Земля и Вселенная : журнал. — 2005. — № 3. — С. 3—16.
  15. А.В. Дегтярёв, 2009, «Космическая жатва» (1972-1990).
  16. Спутник «Ореол 3». ИЗМИРАН. Дата обращения: 14 мая 2021.

Литература[править | править код]

  • С.В. Петрунин. Советско-французское сотрудничество в космосе. — М.: Знание, 1978. — (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Космонавтика, астрономия»).
  • Т.М. Мулярчик. Юрий Ильич Гальперин (к 70-летию со дня рождения) (рус.) // Земля и Вселенная : журнал. — 2002. — № 4. — С. 39—43.
  • А.В. Дегтярёв. Призваны временем. От противостояния к международному сотрудничеству. — Днепропетровск: Арт-Пресс, 2009. — ISBN 978-966-348-180-7. (История КБ Южное)

Ссылки[править | править код]