Станислав Петрунин - Советско-французское сотрудничество в космосе

Эксперимент, проведенный с помощью станций «Марс-5 и -7», позволил определить температуру верхней атмосферы Марса, которая оказалась равной 330 ± 40 К, а также получить высотное распределение концентрации атомарного водорода в окрестностях планеты. Было найдено, например, что на высоте 250 км (граница экзосферы) от поверхности Марса концентрация атомарного водорода составляет 3 103 см –3.

Кроме результатов, непосредственно связанных с исследованиями Марса, получены интересные данные о межпланетной среде на трассе полета автоматических станций «Марс». Было впервые найдено, что кинетическая температура нейтральной компоненты межпланетной среды составляет Т = 9500 ± 3500 К, а скорость движения Солнца относительно межзвездной среды равняется 17 ± 4 км/с.

Также впервые в результате прямых измерений было подтверждено, что кинетическая температура газа из нейтральных атомов намного выше, чем она должна была быть только за счет диффузного солнечного излучения в линии Lα.

На станциях «Венера-9 и -10», запущенных в июне 1975 г., были установлены точно такие же приборы. Помимо предыдущей задачи — определить температуру верхней атмосферы планеты — планировалось найти содержание водорода и дейтерия в этой части атмосферы. Экспериментальные данные показали, что температура атмосферы Венеры на высоте 500 км составляет 450 К, а содержание дейтерия в атмосфере планеты не превышает нескольких долей процента.

Совместные исследования межпланетного пространства в ультрафиолетовой области спектра были продолжены на советских высокоапогейных спутниках «Прогноз-5 и -6». Ультрафиолетовый фотометр МПГ, созданный советскими и французскими учеными, имеет четыре канала, три из которых располагаются перпендикулярно оси вращения спутника, направленной на Солнце. Этот прибор предназначен для исследования ультрафиолетового излучения водорода (длина волны 1216 Å), нейтрального (584 Å) и однократно ионизованного (304 Å) гелия. При вращении спутника были получены картины неба во всех этих трех линиях.

В рамках советско-французского сотрудничества с помощью аппаратуры «Марс-5» проводились исследования по оптической фотометрии и поляриметрии Марса. На борту автоматической межпланетной станции были установлены два фотоэлектрических поляриметра (прибор «ВПМ»), которые позволили провести несколько серий измерений поверхности планет. Полученные данные сравнивались с результатами анализа минералов в лабораторных условиях. Была подтверждена пылевая природа вещества поверхности Марса, однако некоторые аномалии, обнаруженные для отдельных областей Марса, указывают и на возможное существование скоплений глыб горных пород на поверхности планеты. Результаты поляриметрических исследований приводят к заключению, что наряду с пылевыми облаками в атмосфере Марса возможны облачные формообразования из кристалликов льда. Ученые СССР и Франции продолжают изучение полученных данных.

Наблюдения искусственных спутников Земли.Появление искусственных спутников на орбите вокруг Земли и их наблюдения послужили толчком к развитию новых разделов наук о Земле. Наблюдая движения спутников на орбите, можно судить о плотности среды, в которой движется спутник. С другой стороны, что еще более важно, спутник может быть использован в качестве своеобразного визира для целей геодезии. Наличие такого визира, достаточно удаленного от поверхности Земли, позволяет с помощью одновременных его наблюдений из разных точек определять точное расстояние между этими точками. Проведение таких работ стало целью и содержанием космической геодезии.

Советско-французское сотрудничество по этому направлению началось сразу же после запуска первого советского спутника в 1957 г. Оно особенно интенсифицировалось после принятия межправительственного соглашения 1966 г. о советско-французском сотрудничестве в области космоса.

Специалисты обеих стран совместно участвовали в разработке следующих программ по космической геодезии: «Европа — Африка» (1968 г.), «Изажекс» (1971 г.), «Арктика — Антарктика» (1970 г.), «Запад — Восток» (с 1970 г.). Две последние носят общее название «Большие хорды». Наблюдения по программе «Европа — Африка» проводились с шести наблюдательных станций Астрономического совета АН СССР (Рига, Звенигород, Ужгород, Афгой, Каир, Могадишо) и шести наблюдательных станций Национального географического института Франции (Дакар, Афины, Форт-Лами, Гоулт, Сан-Фернандо, Претория). При помощи фотографических камер АФУ-75 (СССР) и ИЖН (Франция) было получено около 250 синхронных снимков для установления геодезических связей между Европой и Африкой.

Программа «Изажекс» была первой обширной международной программой, в ней использовалось около 60 наблюдательных станций, расположенных в различных частях земного шара. Объектами наблюдений служили спутники «Геос-А и — Б», «Эксплорер-22 и -27», «Диадем-1 и -2», «Пэол», «Мидас», «Пагеос». За исключением двух последних, все остальные спутники имели лазерные отражатели, с помощью которых осуществлялась локация спутников лазерными дальномерами, установленными на 11 наблюдательных станциях. При осуществлении программы «Изажекс» решались задачи двух типов: динамические задачи спутниковой геодезии и задачи определения взаимного положения станций, участвовавших в наблюдениях. В ходе выполнения данной программы получено около 200 000 уточненных значений расстояний между наблюдательными станциями, что послужило значительным вкладом в геодезию.

Если общее руководство программой «Изажекс» осуществлял КНЕС, то выполнение программы «Арктика — Антарктика» координировалось Астрономическим советом АН СССР. Как следует из названия, главная задача этой программы заключалась в определении расстояний в меридиональном направлении — от архипелага Шпицберген в Северном полушарии до станции «Мирный» на юге Антарктики. Фотографические и лазерные наблюдения позволили измерить длину элементарных хорд, соединяющих станции на данном направлении, а также результирующую хорду (12 000 км) с точностью до нескольких десятков метров.

Для проведения программы «Арктика — Антарктика» в СССР была создана большая меридиональная сеть наблюдательных станций, оборудованных однотипными фотографическими камерами (АФУ-75). Таким образом, северная часть дуги меридиана обслуживалась наблюдательными станциями достаточно хорошо. Однако в Южном полушарии этих станций было мало, и с целью ликвидации большого разрыва между ними была организована временная советско-французская наблюдательная станция на о. Кергелен.

В последние годы эта станция перенесена с о. Кергелен на о. Новый Амстердам. Для проведения работ, аналогичных программе «Арктика — Антарктика», в широтном направлении осуществляется программа «Запад — Восток». В ней участвуют станции, расположенные от Латинской Америки (на западе) до о. Сахалин (на востоке). В течение ряда лет в рамках этой программы функционировала временная советско-французская станция в Куру (Французская Гвиана).