ZĂPADA-3

SNEG-3 (spectrometru neutron și gamma) este un satelit francez de cercetare conceput pentru a studia razele gamma galactice și radiația solară . Satelitul SNEG-3 a fost lansat pe 17 iunie 1977 de către transportatorul sovietic Kosmos-3M din cosmodromul Kapustin Yar . Numele francez pentru acest aparat este "Signe 3" (o abreviere a experimentului francez de neutroni gamma interplanetari de Solar ) sau "D2B Gamma" . Experimentul pe satelitul SNEG-3 a făcut parte dintr-un program internațional pentru studiul și localizarea surselor cosmice de raze X și radiații gamma.  

Istorie

Acordul privind începerea cooperării sovieto-franceze în spațiu a fost semnat în 1966, după ce președintele francez Charles de Gaulle a vizitat Baikonur [1] . Ulterior, în cadrul acestei cooperări, au fost implementate zeci de diverse programe comune, inclusiv studiul spațiului cosmic, experimente biomedicale, studiul atmosferei superioare, observarea navelor spațiale și alte studii, pentru implementarea cărora nave spațiale sovietice și franceze , rachete geofizice , baloane și stații de control la sol [2] [3] .

În 1972, dispozitivul Sneg-1 ( Fr. Signe 1 ), creat de Centrul Toulouse pentru Studiul Radiațiilor Cosmice ( Fr. Centre d'Étude Spatiale des Rayonnements, CESR ) a fost instalat la apogeul sovietic. laboratorul spațial Prognoz-2 și conceput pentru a studia radiația gamma a Soarelui și a căuta neutroni de origine solară. Acest dispozitiv a detectat, de asemenea , explozii de raze gamma de origine galactică [4] [5] . Următoarea serie de experimente comune în domeniul astronomiei gamma , efectuate cu ajutorul instrumentelor franceze avansate instalate pe nave spațiale sovietice, a primit denumirea generală „Sneg-2” și a fost dedicată atât studiului Soarelui, cât și detectării. și localizarea surselor cosmice de raze X și raze gamma [6] . Experimentele „Sneg-2MP” („Modified, Forecast”, French Signe 2MP ) au fost instalate pe sateliții Pământești cu apogeu ridicat „ Prognoz-6 ” [7] și „ Prognoz-7 ” [8] și „Sneg-2MZ” ( "Modified , Probe", French Signe 2MS ) - la stațiile interplanetare " Venus-11 " și " Venus-12 " [9] . Împreună au format o rețea de observare a spațiului, care permite utilizarea metodei triangulației pentru a determina direcția către sursele observate simultan de diferite dispozitive [10] .      

CESR a propus, de asemenea, să realizeze propriul proiect pentru studiul radiațiilor gamma cosmice pe un satelit francez Pământesc de orbită joasă , experiența de creare și lansare care era deja disponibilă la acel moment. Această inițiativă a fost susținută de Centrul Francez Național de Studii Spațiale ( CNES ), iar satelitul D2B Gamma, care era planificat să fie lansat de transportatorul francez Diamant-B , a fost comandat de la Matra . Cu toate acestea, în timpul dezvoltării și construcției aparatului, programul Diamant a fost închis din cauza redistribuirii bugetului în favoarea transportatorului european Ariane . Ca urmare, lansarea satelitului a fost efectuată în cadrul programului de cooperare spațială sovieto-franceză pe racheta „ Cosmos-3M ”, iar satelitul, conform numărului de serie al experimentului din programul științific, a fost redenumit „. ZĂpadă-3" ( fr. Signe 3 ) [11] [6 ] .   

Obiectivele principale ale experimentelor „Sneg-2MP”, „Sneg-2MZ” și „Sneg-3” au fost: căutarea exploziilor de raze gamma și X și localizarea acestora; căutarea de surse discrete de raze X și gamma; măsurarea fondului gamma și cu raze X. SNEG-3, lansat în vara anului 1977, a fost primul experiment din această serie. În toamna următoare a aceluiași an, experimentul Sneg-2MP a fost lansat la Prognoz-6, iar un an mai târziu Sneg-2MP la Prognoz-7 și Sneg-2MZ operau simultan în spațiu la stațiile Venera [12] .

Constructii

Satelitul „D2B Gamma”, numit mai târziu „SNOW-3” ( Signe 3 ), a fost construit de compania franceză Matra la ordinul Centrului Național de Cercetare Spațială . Designul satelitului a fost similar cu satelitul D2B Aura construit anterior de aceeași companie , destinat observațiilor atmosferei și spațiului cosmic în domeniul ultraviolet [ 13] și a fost o evoluție a designului sateliților pentru cercetarea astrofizică. D2A Tournesol și D2A Polaire [14 ] [15] .

Satelitul avea o masă de 102 kg, din care 28 kg au fost alocate echipamentelor științifice. Corpul său era un cilindru cu un diametru de 71 cm și o lungime de 80 cm.Alimentarea aparatului era realizată din patru panouri solare derulante cu baterii tampon argint-cadmiu , diametrul satelitului în funcție de deschidere. panourile solare a fost de 260 cm.Puterea furnizată de panourile solare a fost de 50 wați . Sistemul de orientare cu ajutorul motoarelor cu reacție de gaz care funcționează pe azot comprimat a asigurat o direcție constantă a axei longitudinale a dispozitivului către Soare, dispozitivul stabilizat în spațiu cu o precizie de 50 de secunde de arc prin rotirea în jurul axei cu o viteză. de 15 rotații pe oră. Sistemul de telemetrie a furnizat transmiterea informațiilor la o viteză de 256 bps în timp real și 8192 bps la redarea de pe un dispozitiv de înregistrare. Durata de viață estimată a satelitului a fost de 1 an [16] [17] .

O problemă separată a fost compensarea vibrațiilor și a sarcinilor termice crescute, în comparație cu racheta Diamant, pentru care a fost planificat inițial satelitul, apărută pe purtătorul Cosmos-3M după ce a fost scăpat carenul de cap. Pentru a atenua vibrațiile la centrul spațial Toulouse CNES, a fost realizat un adaptor special, prin care satelitul a fost atașat de purtător. Problema încărcărilor termice în exces a fost rezolvată printr-o descărcare ulterioară a carenului de cap , la altitudini unde densitatea atmosferei și, în consecință, fluxul de căldură sunt mai mici [12] .

Sarcină utilă

Echipamentul științific al satelitului SNEG-3 a fost creat de Centrul Național de Cercetare Spațială , Centrul pentru Studiul Radiației Cosmice și Universitatea Paul Sabatier . La bordul satelitului a fost instalat un telescop cu raze gamma pentru a căuta surse de radiații gamma și X, precum și instrumente pentru studierea radiației solare în domeniul ultravioletei și a efectului activității solare asupra stării atmosferei superioare [18]. ] .

Astronomie cu raze gamma

Satelitul SNEG-3 avea o orientare constantă față de Soare și a fost stabilizat prin rotație în jurul axei sale. Telescopul cu raze gamma montat la bordul satelitului cu un câmp vizual de 20° și o rezoluție unghiulară de aproximativ 2° a fost îndreptat în direcția opusă față de Soare și așezat la un unghi de 10° față de axa de rotație a satelitului. Astfel, pentru fiecare revoluție a satelitului în jurul axei sale, s-a „văzut” o bandă de +/- 20 ° față de planul eclipticii [19] . Senzorii de scintilație cu fotomultiplicatori au înregistrat radiații gamma în câmpul de vedere al telescopului, evenimentele în intervalul de energie de la 20 keV la 8 MeV în 14 benzi largi ale spectrului de energie au fost înregistrate cu o perioadă de 16 secunde. În plus, spectrul radiațiilor gamma cosmice a fost înregistrat în intervalul de energie de la 250 keV la 2,5 MeV în 256 de benzi înguste de 10 keV fiecare, rezultatele acestor observații fiind transmise în timp real. De asemenea, satelitul a fost echipat cu detectoare pentru înregistrarea evenimentelor cu o energie mai mare de 20 keV în câmpul vizual al telescopului, care avea o rezoluție în timp de 32 ms , și detectoare omnidirecționale care înregistrau evenimente cu o energie mai mare de 60. keV și o rezoluție în timp de până la 8 ms [20] .

Cercetare solară

La bordul satelitului a fost instalat un spectrometru cu ultraviolete , care a fost destinat pentru observarea Soarelui în vecinătatea liniilor spectrale cu o lungime de undă de 1850 și 2150 Å . Scopul acestor observații a fost de a studia radiația cromosferică asociată cu activitatea Soarelui pe fundalul radiației fotosferice constante. Acest experiment a fost primul dintr-o serie planificată de studii similare care urmează să fie efectuate pe parcursul întregului ciclu de activitate solară . Pentru a reduce degradarea așteptată a dispozitivului sub influența radiației solare puternice, în acesta au fost utilizate elemente optice din suprasil [comm. 1] , un tip special de fotodiode în detector și componente robuste în circuitele electronice [22] [23] .

Programul de zbor

Satelitul SNEG-3 a fost lansat pe 17 iunie 1977 de către transportatorul Kosmos-3M din cosmodromul Kapustin Yar și pus pe orbită cu un apogeu de 524 km, un perigeu de 452 km și o înclinare de 50,6° [24] . O astfel de orbită a fost aleasă ca un compromis între locația navei spațiale sub centurile de radiații ale Pământului , ale cărei particule energetice, atunci când interacționează cu materialele satelitului, pot provoca radiații gamma și X, care interferează cu cercetările planificate, și durata de viață a nava spațială, care este determinată, printre altele, de altitudinea de zbor [25] . Satelitul a fost controlat de la Centrul de control al zborului navelor spațiale în scopuri științifice și economice (Centrul 6 al Centrului Central de Cercetare de Stat ), situat pe teritoriul Institutului de Cercetare Spațială al Academiei de Științe a URSS [26] și de la Spațiul . Centru din Toulouse. Date științifice au fost primite de trei stații franceze ( Toulouse , Kourou și Pretoria ) și cinci americane ( Insula Ascension , Insula Merritt , Santiago , Quito și Valea Orroral ) [17] , a participat Centrul francez de cercetare nucleară din Saclay. în prelucrarea datelor , IKI AN URSS , FIAN im. P. N. Lebedev și FTI im. A. F. Ioffe [18] . Satelitul a intrat în atmosferă și a încetat să mai existe în iunie 1979 [27] .

Experimentul de astronomie gamma pe satelitul SNEG-3 a continuat timp de un an și jumătate [16] . Până în primăvara anului 1978, datele erau transmise în timp real și stocate într-un volum extins de către înregistratorul de zbor pentru transmitere în timpul sesiunilor de comunicare cu centrele de control. În primăvara anului 1978, registratorul a eșuat și după aceea a fost posibilă doar transmisia limitată de date în timp real [17] [6] . În timpul operațiunii, telescopul cu raze gamma al satelitului a cercetat atât o regiune destul de extinsă a centrului galaxiei , unde se află un număr mare de surse discrete de raze gamma și X, cât și regiunea anticentrului galactic, care este săracă în asemenea surse. Prelucrarea rezultatelor experimentului pe satelitul SNEG-3 a făcut posibilă obținerea de noi date despre sursele cosmice de radiații gamma și X. Surse de raze X au fost înregistrate în regiunea centrului Galaxiei și în regiunea Nebuloasei Crabului . S-a obținut o cantitate mare de informații despre exploziile de raze gamma de diferite intensități. Detectarea simultană a unei puternice explozii de raze gamma pe 10 noiembrie 1977 pe sateliții „SNEG-3”, „Prognoz-6” și stația vest-europeană „ Helios ” a făcut posibilă localizarea sursei acesteia [12] [ 20] . A fost efectuat un studiu al radiației gamma de fundal , care conține informații despre structura galaxiei și distribuția materiei interstelare în ea [19] .

Instrumentul de observare solară s-a degradat mai repede decât se aștepta, fără date după decembrie 1977. În acest timp, s-a acumulat o cantitate mare de informații cu privire la relația dintre activitatea Soarelui și radiația acestuia în domeniul ultraviolet. S-a studiat și dependența conținutului de oxigen atomic din ionosferă și ozon din stratosferă de activitatea solară [11] [23] .

Note

Comentarii

1. ↑ Suprasil este o sticlă de cuarț de înaltă puritate folosită în optica astronomică [21] .

Surse

1. ↑ 55 de ani de la vizita istorică a lui Charles de Gaulle la Baikonur . Roscosmos . Preluat la 27 august 2021. Arhivat din original la 27 august 2021. (Rusă)
2. ↑ S.V. Petrunin, 1980 , Cooperarea dintre URSS și Franța în domeniul astronauticii.
3. ↑ Kozyrev V.I., Nikitin S.A. Exemple de cooperare bilaterală // Echipaje internaționale în spațiu . — M .: Nauka , 1985. (Rusă)
4. ↑ Prognoz-2  (engleză) . NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center . Preluat la 1 februarie 2021. Arhivat din original la 28 octombrie 2021.
5. ↑ Nave spațiale din seria PROGNOZ . Secțiunea „Sistemul solar” a Consiliului Academiei Ruse de Științe pentru Spațiu . Preluat la 27 ianuarie 2021. Arhivat din original la 7 februarie 2021. (Rusă)
6. ↑ 1 2 3 Il ya 40 ans, SIGNE-3 et l'astronomie gamma  (franceză) . Aer și Cosmos . Preluat la 21 septembrie 2021. Arhivat din original la 23 decembrie 2021.
7. ↑ Prognoz-6  (engleză) . NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center . Preluat la 20 septembrie 2021. Arhivat din original la 28 octombrie 2021.
8. ↑ Prognoz-7  (engleză) . NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center . Preluat la 20 septembrie 2021. Arhivat din original la 26 octombrie 2021.
9. ↑ Venera 11 & Venera  12 . NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center . Preluat la 20 septembrie 2021. Arhivat din original la 16 decembrie 2021.
10. ↑ Brian Harvey, 2021 , Prognoz și Prognoz M/Interball, pp. 47-49.
11. ↑ 1 2 B. Andreev, V. Novikov. URSS-Franța: Experimentul „Zăpada 3” // Știință și viață . - 1977. - Nr 9 .
12. ↑ 1 2 3 S.V. Petrunin, 1980 , proiecte și experimente sovieto-franceze. Gamma și astronomia cu raze X.
13. ↑ Aura / Signe 3 (D 2B  ) . Pagina spațială a lui Gunter . Preluat la 20 septembrie 2021. Arhivat din original la 23 decembrie 2021.
14. ↑ Tournesol / Polaire (D 2A  ) . Pagina spațială a lui Gunter . Preluat la 20 septembrie 2021. Arhivat din original la 23 decembrie 2021.
15. ↑ D. Yu. Goldovsky. Franța // Programele spațiale ale țărilor vest-europene. - M . : Knowledge , 1978. - (Nou în viață, știință, tehnologie. Seria „Cosmonautică, astronomie”).
16. ↑ 1 2 Cosmonautica: Enciclopedia, 1985 , „SNOW-3”, p. 361-362.
17. ↑ 1 2 3 SEMNEAZA  3 . Arhiva coordonată de date ale științei spațiale NASA . Preluat la 22 septembrie 2021. Arhivat din original la 23 decembrie 2021.
18. ↑ 1 2 Brian Harvey, 2021 , Primii sateliți: SRET și Signe 3, pp. 41-44.
19. ↑ 1 2 S. V. Petrunin, G. I. Kharitonov. „Sneg-3” și astronomia gamma // Pământul și Universul  : jurnal. - 1978. - Nr 3 . - S. 44-47 .
20. ↑ 1 2 Experimentele Gamma-Ray Astronomy pe SIGNE  3 . Arhiva coordonată de date ale științei spațiale NASA . Preluat la 20 septembrie 2021. Arhivat din original la 23 octombrie 2021.
21. ↑ Zverev V.A., E.V. Krivopustova, T.V. Tochilin. Materiale utilizate în optica astronomică // Materiale optice. Partea 2 . - Sankt Petersburg. : NRU ITMO , 2013. - S. 191-192. (Rusă)
22. ↑ G. Thuillier, J. Blamont, J. Millard et al. Experimentul „Supraveghere solară” la bordul satelitului Signe III  //  Rapoartele celei de-a 5-a Conferințe privind Optica Spațială. - Toulouse: CNES , 1976. - P. 195-206.
23. ↑ 1 2 Experimente de monitorizare solară pe SIGNE  3 . Arhiva coordonată de date ale științei spațiale NASA . Preluat la 20 septembrie 2021. Arhivat din original la 24 octombrie 2021.
24. ↑ A. Zheleznyakov. Enciclopedia „Cosmonautică” . CRONICA EXPLORĂRII SPATIALE. 1977 .  — Enciclopedie online. Preluat la 20 septembrie 2021. Arhivat din original la 28 decembrie 2021. (Rusă)
25. ↑ S.V. Petrunin, 1980 , Fonduri pentru realizarea experimentelor comune sovieto-franceze.
26. ↑ K. Lantratov. Centrul 6 al GCIU VKS a fost închis  // Cosmonautics news  : journal. - 1995. - Nr. 24 . (Rusă)
27. ↑ SEMNUL  3 . n2yo.com . conform Catalogului Spațial . Preluat la 20 septembrie 2021. Arhivat din original la 28 decembrie 2021.

Literatură

• S.V. Petrunin. Cooperarea sovieto-franceză în spațiu. - M . : Knowledge , 1980. - (Nou în viață, știință, tehnologie. Seria „Cosmonautică, astronomie”).
• Cosmonautică: Enciclopedie / Cap. ed. V. P. Glushko ; Colegiul de redacție: V. P. Barmin , K. D. Bushuev , V. S. Vereșchetin și alții - M. : Enciclopedia sovietică, 1985. - 528 p. (Rusă)
• Brian Harvey. Cooperarea spațială europeană-rusă: de la de Gaulle la ExoMars  (engleză) . - Springer Nature, 2021. - ISBN 9783030676865 .

Link -uri

• Satelitul francez SIGNE-3, lansat în URSS pe vehiculul de lansare „Cosmos-3M” din piață. 107 Capiara . KIK URSS . Preluat: 20 septembrie 2021. (nedefinit)
• Semnul 3  (engleză) . NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center . Preluat: 20 septembrie 2021.