Название Космос-17
Тип ДС-А1 №2
Назначение: технологический
спутник
Заказчик Министерство
обороны и Академия наук СССР
Производитель КБ
«Южное», г. Днепропетровск, Украинская ССР
Запуск 22 мая
1963 03:00 GMT
Ракета-носитель Космос
63С1
Стартовая площадка Капустин
Яр, Маяк-2, шахтная пусковая установка
Сход с орбиты 2 июня 1965
Технические характеристики
Масса: 322 кг
Размеры: 800×800 мм
Источники питания: химические батареи
NSSDC ID 1962-056A
SCN 00441
Элементы орбиты
Эксцентриситет 0.04798
Наклонение 48,9°
Период обращения 95,6 минут
Апоцентр 864 км
Перицентр 249 км
«Космос-17» в полете
Сообщение ТАСС
22 мая 1963 года в
Советском Союзе произведен очередной запуск искусственного спутника Земли
— «Космос-17».
На борту спутника установлена
научная аппаратура, предназначенная для продолжения исследований космического
пространства в соответствии с
программой, объявленной ТАСС 16 марта
1962 года.
Спутник выведен на орбиту с
параметрами: начальный период обращения 94,82 минуты, максимальное
расстояние от поверхности Земли (в апогее) – 788 километров,
минимальное расстояние (в перигее) – 260 километров.
Угол наклонения орбиты к плоскости экватора 49 градусов 02 минуты.
Кроме научной аппаратуры, на спутнике имеются: радиопередатчик, работающий на
частоте 20,005 мегагерц; радиосистема для точного измерения элементов
орбиты и радиотелеметрическая система для передачи на Землю данных о работе
приборов и научной аппаратуры.
Установленная на спутнике
аппаратура работает нормально.
Координационно-вычислительный
центр ведет обработку полученной информации.
О работе спутника «Космос-17»
есть интересный материал на сайте «http://www.kosmofizika.ru». Ниже привожу
отрывки.
Спутник «Космос-17» был оснащен
широким набором детекторов и запоминающим устройством, позволяющим иметь
непрерывные данные о радиации, т.е. во всех областях траектории спутника,
которая пролегала в основном на малых высотах. Эта аппаратура была изготовлена
в НИИЯФ МГУ для исследования околоземной радиации и космических лучей.
Одной из самых острых проблем
исследований радиации с помощью спутников являлась малая информативность
использовавшихся в то время систем передачи информации, т.е.
радиотелеметрических систем космических аппаратов. Наибольшим дефицитом всегда
являлся не вес и объем аппаратуры, и даже не ее энергопотребление, а число
телеметрических каналов, выделенных для такой аппаратуры.
Главная задача в то время
состояла в измерении скоростей счета импульсов на выходе детекторов, т.е. числа
частиц различной природы и энергии, попавших в прибор в разных участках
траектории полета спутников. Частицы данного вида и энергии для простоты
именовались «параметрами», скорости счета по которым требовалось измерить. В
начале число таких измеряемых параметров было невелико (на 2-ом спутнике – 2,
на 3-ем – 5, на станции Луна-1 уже 8 и т.д.), а на спутнике «Космос-17» удалось
установить состав приборов. Стало необходимым резко уплотнить информацию,
поступающую на ограниченное число каналов радиотелеметрии. Задача формулировалась
так: для каждого измеряемого параметра, например, скорости счета электронов с
энергией 100-200 кэВ, использовать не более одного канала телеметрии, несмотря
на то, что скорость счета может изменяться в диапазоне 10^4 - 10^5, обеспечив
при этом точность измерения во всем диапазоне не хуже 10 %. Как решать эту
проблему? Если телеметрический канал подключен к началу пересчетной линейки, то
при больших скоростях счета будет очень трудно разобраться в числе сосчитанных
импульсов, т.е. будет наблюдаться так называемый телеметрический «зашкал». Если
телеметрический канал подключен к концу пересчетной линейки, то при малой скорости
счета он будет в основном «молчать», т.е. в этом случае малые скорости счета не
будут регистрироваться.
Попробовав различные способы, сотрудники
НИИЯФ МГУ придумали схему, в которой телеметрический канал по мере увеличения
скорости счета перемещался ко все более далеким триггерам пересчетной линейки,
обеспечивая приблизительно постоянную картину на входе телеметрического канала.
Но возникла задача определения того триггера, к которому была подключена
телеметрия в момент опроса параметра. На спутнике «Космос-17» для определения
номера триггера производилось «окрашивание» сигнала, изменялась амплитуда
выходного напряжения триггера. Отметим, что информация с этого спутника
поступала на фотопленке, качество записи на ней было не всегда хорошим. И вот,
эксперимент проведен, информация получена, а чтобы ее «выудить» из фотопленок
потребовалось уйма усилий, времени и человекочасов работы.
Здесь уместно вспомнить некий
казус, сыгравший положительную роль в данном эксперименте. Дело в том, что на
спутнике «Космос-17» кроме аппаратуры НИИЯФ МГУ была еще установлена аппаратура
Института Прикладной геофизики Гидрометеоцентра СССР для измерения радиационной
обстановки на трассе полета спутника (Гидрометеоцентр в это время контролировал
не только погоду, но и околоземную радиацию). Вначале время активной работы
спутника, а оно составляло всего 10 суток, было разделено пополам: 5 дней НИИЯФ
МГУ и 5 дней ИПГ (для одновременной работы не хватало ни мощности источников
питания, аккумуляторных батарей, ни радиотелеметрических каналов). Затем
сотрудники ИПГ, которые почему-то обладали преимущественным правом на этот
спутник, потребовали, чтобы они работали все 10 дней, а НИИЯФ МГУ только потом,
если останется запас энергии. Затем стороны сторговалась на 2 дня для НИИЯФ МГУ
и 8 дней для ИПГ.
Полученная со спутника информация
имела очень сложный вид, и сотрудники НИИЯФ МГУ свои два дня обрабатывали больше
года, день работы спутника – полгода обработки. Сколько времени обрабатывал
свой эксперимент сотрудники ИПГ неизвестно. Публикаций об их результатах,
полученных на спутнике «Космос-17» Ю.И. Логачев не встречал. В НИИЯФ МГУ
этим экспериментом больше всего занимался П.В. Вакулов и по его
результатам в 1965 году защитил кандидатскую диссертацию на тему: «Исследование
радиационных поясов Земли и космических лучей на спутнике «Космос-17».
На спутнике «Космос-17» удалось
проверить и подтвердить теории движения частиц в геомагнитном поле. Измеренные
на спутнике «Космос-17» потоки частиц для высоты 700 км над районом
Южной Атлантики практически совпали с потоками, рассчитанными на основе L,B
координат для реального магнитного поля Земли, в предположении, что частицы
существуют на тех траекториях, высоты которых нигде не опускаются ниже 150 км.
Наблюдаемое хорошее согласие расчетов и эксперимента говорит о правильности
представлений о движении частиц в магнитном поле и их появлении на малых
высотах. Этот же эксперимент позволил подробно изучить роль аномалий магнитного
поля Земли в поглощении частиц и динамику их пополнения за время дрейфа вокруг
Земли.
На спутнике «Kосмос-17» получен
также важный вывод о том, что потоки электронов и протонов на небольших высотах
управляются величиной остаточной атмосферы, так что выполняется закон J~ 1/p,
где J – поток частиц, р – плотность атмосферы. Использование этого закона
впоследствии позволило сделать вывод о возможности постоянного существования
пояса электронов высокой энергии: их рождение пропорционально количеству
вещества (р), а гибель обратно пропорциональна (1/р), так что число
существующих частиц не будет зависеть от плотности атмосферы, т.е. от высоты
над поверхностью Земли.
Спутник «Космос-17» регистрировал
также потоки частиц от высотных ядерных взрывов, проведенных за несколько
месяцев до полета этого спутника. Дело в том, что существование захваченных
частиц в магнитном поле Земли привело к мысли о возможности создания
искусственных радиационных поясов. Создание и изучение искусственных
радиационных поясов позволяет более детально проследить динамику их поведения,
оценить скорость их исчезновения, различные вариации и другие эффекты. Особенно
удобными оказались бы искусственные пояса из экзотических частиц, которых нет в
естественных поясах, например, пояса из позитронов: их было бы легко выделять
из общего потока захваченных частиц, следить за их положением в пространстве,
расплыванием и перемещением во время различных магнитных возмущений и
исследовать другие временные эффекты.
Существует несколько способов
создания искусственных радиационных поясов: распыление радиоактивных
материалов, установка на борту космического аппарата ускорителя частиц и их
выброс в пространство и, наконец, ядеpный взрыв в космосе. Последний способ
оказался наиболее простым для инжекции большого числа частиц в магнитосферу
Земли и был осуществлен несколько раз
.
Наиболее известны три взрыва
«Аргус» в 1958 году и взрыв
«Старфиш» в 1962 году, проведенные США, а также три
взрыва СССР в 1962 году. Отметим, что советские взрывы были в 500-1000 раз
более мощными, чем американские, это были последние взрывы перед заключением
соглашения о запрещении ядерных испытаний и спутник «Космос-17» регистрировал
потоки электронов от этих последних взрывов спустя почти год.
Цель запуска исследование
естественных и искусственных радиационных поясов Земли, в том числе, –
измерения интенсивности спорадических потоков корпускулярного излучения.
В программе работы аппарата были
предусмотрены научные эксперименты:
1) измерительная система из пяти
сцинциляционных счётчиков с кристаллами CsJ (Tl) для измерения интенсивности
спорадических потоков корпускулярного излучения снаружи аппарата,
2) измерительная система из
четырёх гейгеровских счётчиков для измерения интенсивности космического
излучения.
Научные результаты:
– получены сведения о заряженных
частицах на малых высотах в областях геомагнитных аномалий,
– измерена интенсивнось
космического излучения на высотах 260 – 780 км.
