SNÍH-3

SNEG-3 (Neutron and Gamma Spectrometer) je francouzský výzkumný satelit určený ke studiu galaktického gama záření a slunečního záření . Družice SNEG-3 byla vypuštěna 17. června 1977 sovětským nosičem Kosmos-3M z kosmodromu Kapustin Yar . Francouzský název pro toto zařízení je "Signe 3" (zkratka francouzského  de Solar meziplanetárního gama neutronového experimentu ) nebo "D2B Gamma" . Experiment na družici SNEG-3 byl součástí mezinárodního programu pro studium a lokalizaci kosmických zdrojů rentgenového a gama záření.

Historie

Dohoda o začátku sovětsko-francouzské spolupráce ve vesmíru byla podepsána v roce 1966 poté, co francouzský prezident Charles de Gaulle navštívil Bajkonur [1] . Následně byly v rámci této spolupráce realizovány desítky různých společných programů, včetně studia kosmického prostoru, biomedicínských experimentů, studia horních vrstev atmosféry, pozorování kosmických lodí a dalších studií, k jejichž realizaci sovětské a francouzské kosmické lodě , geofyzikální rakety , balóny a pozemní řídicí stanice [2] [3] .

V roce 1972 bylo na sovětském vysokém apogeu instalováno zařízení Sneg-1 ( Fr. Signe 1 ), vytvořené Centrem pro studium kosmického záření v Toulouse ( Fr. Centre d'Étude Spatiale des Rayonnements, CESR ) . vesmírná laboratoř Prognoz-2 a určená ke studiu gama záření Slunce a hledání neutronů slunečního původu. Toto zařízení také detekovalo gama záblesky galaktického původu [4] [5] . Další série společných experimentů v oblasti gama astronomie , prováděná s pomocí pokročilých francouzských přístrojů instalovaných na sovětských kosmických lodích, získala obecné označení „Sneg-2“ a byla věnována jak studiu Slunce, tak detekci a lokalizace kosmických zdrojů rentgenového a gama záření [6] . Experimenty "Sneg-2MP" ("Modified, Forecast", francouzsky Signe 2MP ) byly instalovány na družicích Země s vysokým apogeem " Prognoz-6 " [7] a " Prognoz-7 " [8] a "Sneg-2MZ" ( "Modified , Probe", francouzsky Signe 2MS ) - na meziplanetárních stanicích " Venus-11 " a " Venus-12 " [9] . Společně vytvořili síť pozorování vesmíru, která umožňuje pomocí triangulační metody určit směr ke zdrojům současně pozorovaným různými zařízeními [10] .      

CESR také navrhl realizovat vlastní projekt pro studium kosmického záření gama na francouzském satelitu Země na nízké oběžné dráze , jehož zkušenosti s vytvořením a vypuštěním byly v té době již k dispozici. Tato iniciativa byla podpořena francouzským Centre National d'Études Spatiales ( CNES ) a satelit D2B Gamma, jehož vypuštění plánoval francouzský dopravce Diamant-B , byl objednán u společnosti Matra . V průběhu vývoje a stavby aparátu byl však program Diamant uzavřen z důvodu přerozdělení rozpočtu ve prospěch evropského dopravce Ariane . Výsledkem bylo, že vypuštění družice bylo provedeno v rámci programu sovětsko-francouzské vesmírné spolupráce na raketě „ Cosmos-3M “ a družice byla podle sériového čísla experimentu ve vědeckém programu přejmenována „ SNOW-3" ( fr. Signe 3 ) [11] [6 ] .   

Hlavní cíle experimentů "Sneg-2MP", "Sneg-2MZ" a "Sneg-3" byly: vyhledávání gama a rentgenových záblesků a jejich lokalizace; hledání diskrétních zdrojů gama a rentgenového záření; měření gama a rentgenového pozadí. SNEG-3, vypuštěný v létě 1977, byl prvním experimentem této série. Následující podzim téhož roku byl na Prognoz-6 zahájen experiment Sneg-2MP a o rok později Sneg-2MP na Prognoz-7 a Sneg-2MZ současně operovaly ve vesmíru na stanicích Venera [12] .

Konstrukce

Družici "D2B Gamma", později nazvanou "SNOW-3" ( Signe 3 ), postavila francouzská společnost Matra na objednávku Národního centra pro kosmický výzkum . Konstrukce družice byla podobná družici D2B Aura dříve postavená stejnou společností , která byla určena pro pozorování atmosféry a vesmíru v ultrafialové oblasti [13] a byla evolucí v konstrukci družic pro astrofyzikální výzkum. D2A Tournesol a D2A Polaire [14 ] [15] .

Družice měla hmotnost 102 kg, z čehož 28 kg bylo určeno pro vědecké zařízení. Jejím tělem byl válec o průměru 71 cm a délce 80 cm. Napájení aparatury bylo zajištěno ze čtyř sklopných solárních panelů s vyrovnávacími stříbrno-kadmiovými bateriemi , průměr satelitu dle otevřeného solárních panelů byl 260 cm.Výkon poskytovaný solárními panely byl 50 wattů . Orientační systém pomocí plynových proudových motorů na stlačený dusík zajišťoval konstantní směr podélné osy zařízení ke Slunci, zařízení se v prostoru stabilizovalo s přesností 50 obloukových sekund rotací kolem osy rychlostí 15 otáček za hodinu. Telemetrický systém poskytoval přenos informací rychlostí 256 bps v reálném čase a 8192 bps při přehrávání ze záznamového zařízení. Odhadovaná životnost satelitu byla 1 rok [16] [17] .

Samostatným problémem byla kompenzace zvýšené vibrační a tepelné zátěže oproti raketě Diamant, pro kterou byla družice původně plánována, vznikající na nosiči Cosmos-3M po odhození kapotáže hlavy. Pro tlumení vibrací v toulouském vesmírném středisku CNES byl vyroben speciální adaptér, přes který byla družice připevněna k nosiči. Problém nadměrné tepelné zátěže byl vyřešen pozdějším vypouštěním kapotáže hlavy ve výškách, kde je nižší hustota atmosféry a tím i tepelný tok [12] .

Užitečné zatížení

Vědecké vybavení družice SNEG-3 bylo vytvořeno Národním centrem pro výzkum vesmíru , Centrem pro studium kosmického záření a Univerzitou Paula Sabatiera . Na palubě družice byl instalován gama dalekohled pro vyhledávání zdrojů gama a rentgenového záření a také přístroje pro studium slunečního záření v ultrafialové oblasti a vliv sluneční aktivity na stav horních vrstev atmosféry [18 ] .

Gama-ray astronomie

Družice SNEG-3 měla konstantní orientaci ke Slunci a byla stabilizována rotací kolem své osy. Gama dalekohled namontovaný na palubě satelitu se zorným polem 20° a úhlovým rozlišením asi 2° byl nasměrován v opačném směru od Slunce a nastaven pod úhlem 10° k ose rotace satelitu. Pro každou otáčku družice kolem její osy byl tedy „viděn“ pás +/- 20° od roviny ekliptiky [19] . Scintilační senzory s fotonásobiči zaznamenávaly gama záření v zorném poli dalekohledu, byly zaznamenávány děje v energetickém rozsahu od 20 keV do 8 MeV ve 14 širokých pásmech energetického spektra s periodou 16 sekund. Navíc bylo zaznamenáno spektrum kosmického gama záření v energetickém rozsahu od 250 keV do 2,5 MeV ve 256 úzkých pásmech po 10 keV, výsledky těchto pozorování byly přenášeny v reálném čase. Družice byla také vybavena detektory pro registraci událostí s energií vyšší než 20 keV v zorném poli dalekohledu, které měly časové rozlišení 32 ms a všesměrovými detektory, které zaznamenávaly události s energií vyšší než 60 keV a časové rozlišení až 8 ms [20] .

Solární výzkum

Na palubě družice byl instalován ultrafialový spektrometr , který byl určen pro pozorování Slunce v blízkosti spektrálních čar o vlnové délce 1850 a 2150 Å . Účelem těchto pozorování bylo studium chromosférického záření spojeného s činností Slunce na pozadí konstantního fotosférického záření. Tento experiment byl prvním z plánované série podobných studií, které měly být provedeny během celého cyklu sluneční aktivity . Aby se snížila očekávaná degradace zařízení vlivem silného slunečního záření, byly v něm použity optické prvky ze suprasilu [comm. 1] , speciální typ fotodiod v detektoru a zodolněné součástky v elektronických obvodech [22] [23] .

Letový program

Družice SNEG-3 byla vypuštěna 17. června 1977 nosičem Kosmos-3M z kosmodromu Kapustin Yar a uvedena na oběžnou dráhu s apogeem 524 km, perigeem 452 km a sklonem 50,6° [24] . Taková dráha byla zvolena jako kompromis mezi umístěním kosmické lodi pod radiačními pásy Země , jejíž energetické částice mohou při interakci s materiály družice způsobit gama a rentgenové záření, které narušuje plánovaný výzkum, a životností kosmické lodi, která je mimo jiné určena výškou letu [25] . Družice byla řízena z Centra pro řízení letů kosmických lodí pro vědecké a ekonomické účely (6. Středisko Státního ústředního výzkumného centra ), které se nachází na území Ústavu kosmického výzkumu Akademie věd SSSR [26] a z Vesmíru Centrum v Toulouse. Vědecká data byla přijímána třemi francouzskými stanicemi ( Toulouse , Kourou a Pretoria ) a pěti americkými ( Ascension Island , Merritt Island , Santiago , Quito a Orroral Valley ) [17] , zapojilo se Francouzské centrum pro jaderný výzkum v Saclay ve zpracování dat , IKI AN SSSR , FIAN im. P. N. Lebeděv a FTI im. A. F. Ioffe [18] . Družice vstoupila do atmosféry a přestala existovat v červnu 1979 [27] .

Experiment gama astronomie na satelitu SNEG-3 pokračoval rok a půl [16] . Až do jara 1978 byla data přenášena v reálném čase a ukládána v rozšířeném objemu letovým zapisovačem pro přenos během komunikačních relací s řídicími středisky. Na jaře 1978 selhal registrátor a poté byl možný pouze omezený přenos dat v reálném čase [17] [6] . Během operace zkoumal gama dalekohled družice jak značně rozšířenou oblast středu Galaxie , kde se nachází velké množství diskrétních zdrojů gama a rentgenového záření, tak oblast galaktického anticentra, která je chudá na takové zdroje. Zpracování výsledků experimentu na družici SNEG-3 umožnilo získat nová data o kosmických zdrojích gama a rentgenového záření. Zdroje rentgenového záření byly registrovány v oblasti středu Galaxie a v oblasti Krabí mlhoviny . Bylo získáno velké množství informací o záblescích gama záření různé intenzity. Současná detekce silného gama záblesku 10. listopadu 1977 na družicích "SNEG-3", "Prognoz-6" a západoevropské stanici " Helios " umožnila lokalizovat jeho zdroj [12] [ 20] . Byla provedena studie pozadí gama záření , které nese informace o struktuře Galaxie a rozložení mezihvězdné hmoty v ní [19] .

Solar Observation Instrument degradoval rychleji, než se očekávalo, a po prosinci 1977 nepřicházela žádná data. Během této doby se nashromáždilo velké množství informací o vztahu mezi aktivitou Slunce a jeho zářením v ultrafialové oblasti. Dále byla studována závislost obsahu atomárního kyslíku v ionosféře a ozonu ve stratosféře na sluneční aktivitě [11] [23] .

Poznámky

Komentáře

1. ↑ Suprasil je vysoce čisté křemenné sklo používané v astronomické optice [21] .

Zdroje

1. ↑ 55. výročí historické návštěvy Charlese de Gaulla na Bajkonuru . Roskosmos . Získáno 27. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 27. srpna 2021. (Ruština)
2. ↑ S.V. Petrunin, 1980 , Spolupráce mezi SSSR a Francií v oblasti kosmonautiky.
3. ↑ Kozyrev V.I., Nikitin S.A. Příklady bilaterální spolupráce // Mezinárodní posádky ve vesmíru . — M .: Nauka , 1985. (Ruština)
4. ↑ Prognoz-2  (anglicky) . Výzkumné centrum vědeckého archivu astrofyziky NASA . Získáno 1. února 2021. Archivováno z originálu dne 28. října 2021.
5. ↑ Kosmická loď řady PROGNOZ . Sekce "Sluneční soustava" Rady Ruské akademie věd pro vesmír . Získáno 27. ledna 2021. Archivováno z originálu dne 7. února 2021. (Ruština)
6. ↑ 1 2 3 Il ya 40 ans, SIGNE-3 et l'astronomie gamma  (francouzsky) . Vzduch & Kosmos . Získáno 21. září 2021. Archivováno z originálu dne 23. prosince 2021.
7. ↑ Prognoz-6  (anglicky) . Výzkumné centrum vědeckého archivu astrofyziky NASA . Získáno 20. září 2021. Archivováno z originálu dne 28. října 2021.
8. ↑ Prognoz-7  (anglicky) . Výzkumné centrum vědeckého archivu astrofyziky NASA . Získáno 20. září 2021. Archivováno z originálu dne 26. října 2021.
9. ↑ Venera 11 & Venera  12 . Výzkumné centrum vědeckého archivu astrofyziky NASA . Získáno 20. září 2021. Archivováno z originálu 16. prosince 2021.
10. ↑ Brian Harvey, 2021 , Prognoz a Prognoz M/Interball, pp. 47-49.
11. ↑ 1 2 B. Andrejev, V. Novikov. SSSR-Francie: Experiment "Sníh 3" // Věda a život . - 1977. - č. 9 .
12. ↑ 1 2 3 S.V. Petrunin, 1980 , sovětsko-francouzské projekty a experimenty. Gamma a rentgenová astronomie .
13. ↑ Aura / Signe 3 (D 2B  ) . Gunterova vesmírná stránka . Získáno 20. září 2021. Archivováno z originálu dne 23. prosince 2021.
14. ↑ Tournesol / Polaire (D 2A  ) . Gunterova vesmírná stránka . Získáno 20. září 2021. Archivováno z originálu dne 23. prosince 2021.
15. ↑ D. Yu Goldovský. Francie // Vesmírné programy západoevropských zemí. - M . : Knowledge , 1978. - (Novinka v životě, vědě, technice. Řada "Kosmonautika, astronomie").
16. ↑ 1 2 Kosmonautika: Encyklopedie, 1985 , "SNOW-3", s. 361-362.
17. ↑ 1 2 3 PODPIS  3 . NASA Space Science Data Coordinated Archive . Získáno 22. září 2021. Archivováno z originálu dne 23. prosince 2021.
18. ↑ 1 2 Brian Harvey, 2021 , První satelity: SRET a Signe 3, str. 41-44.
19. ↑ 1 2 S. V. Petrunin, G. I. Charitonov. "Sneg-3" a gama astronomie // Země a vesmír  : časopis. - 1978. - č. 3 . - S. 44-47 .
20. ↑ 1 2 Experimenty s gama-paprskovou astronomií na SIGNE  3 . NASA Space Science Data Coordinated Archive . Získáno 20. září 2021. Archivováno z originálu dne 23. října 2021.
21. ↑ Zverev V.A., E.V. Krivopustová, T.V. Tochilin. Materiály používané v astronomické optice // Optické materiály. Část 2 . - Petrohrad. : NRU ITMO , 2013. - S. 191-192. (Ruština)
22. ↑ G. Thuillier, J. Blamont, J. Millard a kol. Experiment „Solar Surveillance“ na palubě satelitu Signe III  //  Zprávy z 5. konference o vesmírné optice. - Toulouse: CNES , 1976. - S. 195-206.
23. ↑ 1 2 Experimenty solárního monitorování na SIGNE  3 . NASA Space Science Data Coordinated Archive . Získáno 20. září 2021. Archivováno z originálu dne 24. října 2021.
24. ↑ A. Železnjakov. Encyklopedie "Kosmonautika" . KRONIKA PRŮZKUMU VESMÍRU. 1977 .  — Online encyklopedie. Získáno 20. září 2021. Archivováno z originálu dne 28. prosince 2021. (Ruština)
25. ↑ S.V. Petrunin, 1980 , Finanční prostředky na provádění společných sovětsko-francouzských experimentů.
26. ↑ K. Lantratov. 6. centrum GCIU VKS bylo uzavřeno  // Kosmonautické zprávy  : časopis. - 1995. - č. 24 . (Ruština)
27. ↑ PODPIS  3 . n2yo.com . podle Vesmírného katalogu . Získáno 20. září 2021. Archivováno z originálu dne 28. prosince 2021.

Literatura

• S.V. Petrunin. Sovětsko-francouzská spolupráce ve vesmíru. - M . : Knowledge , 1980. - (Novinka v životě, vědě, technice. Řada "Kosmonautika, astronomie").
• Kosmonautika: Encyklopedie / Ch. vyd. V. P. Glushko ; Redakční rada: V. P. Barmin , K. D. Bushuev , V. S. Vereshchetin a další - M . : Sovětská encyklopedie, 1985. - 528 s. (Ruština)
• Brian Harvey. Evropsko-ruská vesmírná spolupráce: Od de Gaulla k ExoMars  (anglicky) . - Springer Nature, 2021. - ISBN 9783030676865 .

Odkazy

• Francouzský satelit SIGNE-3, vypuštěný v SSSR na nosné raketě "Cosmos-3M" z náměstí. 107 Capiara . KIK SSSR . Staženo: 20. září 2021. (neurčitý)
• Signe 3  (anglicky) . Výzkumné centrum vědeckého archivu astrofyziky NASA . Staženo: 20. září 2021.