Международные экипажи в космосе - Валентин Иванович Козырев

состояла в том, чтобы путем визуально-инструментальных наблюдений получить новую информацию о гео- и биосфере и о физических свойствах природных образований на поверхности Земли. При этом перед космонавтами ставилась задача выявить долговременные природные процессы и проследить за их динамикой.

В этих экспериментах космонавты наблюдали необычные атмосферные явления, облачные структуры, ландшафты, интересные метеорологические явления. В области геологии особый интерес представляли наблюдения зон разлома, зон перехода от суши к морю, а также явлений эрозии и засоления почвы, обнаружение определенных тектонических признаков. Для нужд океанологии космонавты вели наблюдения прибрежных зон, окраски отдельных водных пространств, восходящих потоков и т. п. В интересах охраны окружающей среды они собирали данные об облаках вредных веществ, о пылевых и дымовых образованиях, исходящих из промышленных центров, загрязнениях атмосферы и морских зон. Таким образом, сфера визуально-инструментальных наблюдений с орбиты достаточно широка. В чем их значение?

Несмотря на то что в последнее время ведутся интенсивные разработки автоматизированных фотосъемочных средств исследования Земли из космоса, визуальные наблюдения остаются важной частью научной работы на борту пилотируемых космических аппаратов. Высокая ценность визуальных наблюдений объясняется совершенством человеческого глаза и способностью человека практически мгновенно перерабатывать воспринимаемые изображения, способностью отделять существенное от несущественного, подмечать новые черты в известном процессе, улавливать загадочные и неизвестные явления.

Избирательная способность и логический анализ наблюдаемых данных вооружают человека таким комплексным восприятием окружающих явлений, которое в настоящее время никакой аппаратурой не может быть достигнуто. Поэтому программа работ международных экипажей на орбитальной станции «Салют-6» предусматривала, помимо фотографирования, и визуальные наблюдения Земли, атмосферы и околоземного пространства. В связи с этим представляет интерес оценка, данная летчиком-космонавтом ГДР З. Йеном визуальным наблюдениям Земли из космоса: «…несмотря на мою подготовку и рассказы советских космонавтов о том, как выглядит Земля из космоса, я изумился отчетливости, с которой была видна поверхность Земли со столь значительной высоты. Во всяком случае в некоторых отношениях, как мне показалось, даже лучше, чем с высот 10 и 20 км, которые я знаю по полетам на самолете. И все же это удивительное явление.

Безусловно, большую роль играют такие факторы, как зрительная способность космонавта, его способность воспринимать и перерабатывать информацию, разрешающая способность сетчатки глаз, быстрота распознавания и реакций, чувствительность его глаза к свету и цветоощущение. За восемь дней полета у меня не было заметных изменений остроты зрения, световой или контрастной чувствительности глаз».

Результаты экспериментов «Биосфера» подтвердили, что визуальные наблюдения представляют собой важное и необходимое дополнение к фотосъемкам и другим техническим способам исследований.

Эксперименты в области астрофизики

и изучения физических свойств

космического пространства

К этому разделу мы относим всего пять экспериментов.

Два эксперимента — «Сияние» (СССР-ПНР) и «Полярное сияние» (СССР-ГДР) — тесно примыкают к исследованиям, о которых речь шла в предыдущем разделе. Космонавты наблюдали такое интересное и во многом еще загадочное явление в верхней атмосфере, как полярные сияния. Помимо фотосъемок этого явления, они также зарисовывали его, чтобы зафиксировать индивидуальное восприятие цветовых оттенков и структурных особенностей у полярных сияний.

В эксперименте «Экстинкция» (СССР-ЧССР) космонавты наблюдали за изменением яркости звезд при их заходе за ночной горизонт Земли. Такие наблюдения проводились ранее и советскими, и американскими космонавтами, которые обратили внимание на тот факт, что яркость звезд уже на расстоянии приблизительно 100 км от горизонта Земли постепенно слабеет. При этом звезды меняют свой цвет или мерцают, после чего они на мгновение вновь вспыхивают, чтобы, наконец, исчезнуть в плотных слоях атмосферы.

Это явление до сих пор подробно не изучено, ему не найдено удовлетворительного объяснения, а различные гипотезы требуют экспериментального подтверждения. В частности, одна из гипотез связывает данное явление с поступлением в верхнюю атмосферу межпланетного вещества (мельчайших пылевых частиц — микрометеоритов) из окружающего Землю пространства. Это вещество оказывает влияние на оптические свойства атмосферы, и в этом случае теория указывает, что на высотах около 100 км образуется (главным образом в результате прохождения метеорных роев) слой с повышенной концентрацией таких частиц космического происхождения. С целью подтверждения наличия на высотах 80—100 км пылевого слоя, образованного микрометеоритами, и проводился эксперимент «Экстинкция».

Космонавтами А. А. Губаревым и В. Ремеком был получен визуально-наблюдательный материал, который послужил основой для разработки и изготовления фотоэлектронного фотометра для прецизионных измерений параметров этого явления в космических условиях. Такой фотометр впоследствии был создан специалистами ЧССР, доставлен на орбитальную научную станцию «Салют-7» и использован космонавтами А. Н. Березовым и В. В. Лебедевым в своей научной работе.

В эксперименте «Излучение» (СССР-МНР) космонавты с помощью диэлектрических детекторов исследовали интенсивность ядерной компоненты космических лучей в области малых энергий.

Систематическое изучение космических лучей непосредственно в космосе началось с полетов первых советских спутников Земли и проводилось самыми разнообразными методами, в основном с помощью автоматических приборов, данные с которых передавались на Землю по телеметрическим каналам. В последнее десятилетие стали применяться методы, требующие возвращения детекторов излучения на Землю. Примером может служить эксперимент, осуществленный учеными социалистических стран на спутнике «Интеркосмос-6», когда комплекс научной аппаратуры, в том числе большая стопка ядерной фотоэмульсии, был возвращен на Землю.

Для регистрации атомных ядер космических лучей в эксперименте «Излучение» использовались диэлектрические детекторы. Тяжелые атомные ядра, попадая в детектор, на своем пути разрушают его структуру. Если такой детектор обработать по специальной технологии, в нем в местах прохождения частиц появляются микроскопические тоннели и воронки, параметры которых позволяют определить заряд и энергию зарегистрированных детектором ядер. Преимуществом диэлектрических детекторов является их простота и возможность применения для длительных экспозиций, недостатком — отсутствие информации о времени регистрации частиц.

Метод диэлектрических детекторов для регистрации атомных ядер космических лучей использовался также в эксперименте «Астро» (СССР-СРР). Для выполнения эксперимента использовались два прибора, созданных румынскими специалистами, в которых применен для регистрации ядер чувствительный материал — нитрат целлюлозы.

Один прибор был установлен в шлюзовой камере и, таким образом, экспонировался в открытом космосе; он позволял регистрировать атомные ядра с энергиями в диапазоне 5—70 МэВ. Второй прибор «Астро» был расположен внутри станции. В этом приборе использовался блок детекторов, состоящий из четырех неподвижных и одного подвижного детектора, синусоидальное движение которого синхронизировано с перемещением станции по широте. Это позволяло осуществить привязку регистрируемых потоков космических лучей к географической широте.

Большой научный интерес эксперимента «Астро» был связан, в частности, с поиском и идентификацией новых форм существования ядерной материи, а именно не полностью ионизированных атомов в космических лучах или ядер с большим числом нейтронов.

Эксперименты в области

космического материаловедения

О перспективности этого направления космических исследований, сулящего в будущем буквально революционные преобразования в технологии изготовления традиционных и новых материалов, писалось и пишется