Виктор Петров - Искусственный спутник земли

На приемной стороне после приемника 5 , улавливающего и усиливающего слабые радиосигналы, сигналы попадают в коммутатор 6 , который поочередно подключается к регистрирующей или записывающей аппаратуре 7 . Коммутатор на приемной стороне должен работать синхронно и синфазно с коммутатором на передающей стороне, чтобы информация, идущая от первого датчика на передающей стороне, записывалась на первом записывающем устройстве на приемной стороне, информация, идущая от второго датчика, записывалась на втором устройстве и т. д. Для этого на передающей стороне в общую последовательность сигналов, передаваемых по радио, замешиваются сигналы синхронизации (сигналы управления коммутатором), которые выделяются на приемной стороне благодаря их качественному отличию от измерительных импульсов и заставляют переключатели на приемной и передающей стороне работать синхронно и синфазно — «в такт».

На втором советском искусственном спутнике Земли был установлен совершенный многоканальный радиотелеметрический передатчик с временным разделением каналов.

С помощью этого передатчика ученые получили на Земле сведения от многочисленных научных приборов, установленных на спутнике. На втором спутнике была отправлена в космос собака «Лайка». Это было сделано для того, чтобы изучить, как чувствует себя живой организм в верхних слоях атмосферы, как воздействуют на него состояние невесомости, космические лучи и т. д. Для этого регистрировались такие функции организма собаки, как пульс, дыхание, температура тела и т. д. На теле животного были укреплены специальные датчики. В качестве датчика пульса может быть применен фотоэлемент с миниатюрной электрической лампочкой. При освещении фотоэлемента в нем возникает электрическое напряжение. Если фотоэлемент и электрическую лампочку расположить по разные стороны кровеносного сосуда, то, пульсируя в сосуде в такт сердечным сокращениям, кровь будет изменять степень освещенности фотоэлемента и, следовательно, величину снимаемого с него тока.

Это не единственный способ измерения пульса на расстоянии. Регистрировать его, а также работу сердца можно и с помощью электрокардиографии. Дело в том, что при каждом сокращении сердца в организме возникают биологические токи. Если на определенных участках тела расположить электроды, то между ними появится электрическое напряжение.

Для регистрации дыхания применяется весьма простой принцип. На груди животного с помощью специального пояса крепится переменное электросопротивление. При дыхании окружность груди изменяется. Это в свою очередь влияет на величину сопротивления, что и регистрируется соответствующим прибором. Имеются и другие способы измерения дыхания.

Специальные датчики-термисторы позволяют следить за температурой тела. В зависимости от нее они изменяют свое электросопротивление.

На рис. 42а показана упрощенная схема передачи процесса дыхания собаки со второго советского спутника на Землю. На рисунке не показано устройство для временнóго разделения каналов телеизмерения и для большей наглядности изображена амплитудная модуляция радиосигнала. Электрический сигнал от датчика дыхания собаки с помощью модулятора изменяет амплитуду радиосигнала, посылаемого на Землю. Радиосигнал достигает приемной станции и усиливается. В детекторном устройстве выделяется нанесенный на радиочастоту сигнал дыхания. После этого он усиливается и подается на регистрирующий прибор, где и записывается в виде кривой линии.

На рис. 42б схематически показано устройство для регистрации полной интенсивности космических лучей, установленное на втором советском искусственном спутнике Земли.

При прохождении сквозь счетчик электрически заряженной частицы возникает искра, дающая импульс на радиотехническую схему на полупроводниковых триодах, назначение которой состоит в том, чтобы сосчитать число частиц космических лучей и дать сигнал тогда, когда сосчитано определенное число частиц. После передачи по радио сигналов о том, что сосчитано определенное число частиц, снова производится регистрация частиц космического излучения, и после того как сосчитано то же число частиц, подается новый сигнал. Разделив число зарегистрированных частиц на время, в течение которого они были сосчитаны, можно получить число частиц, проходящих через счетчик в секунду, или интенсивность космических лучей.

На спутнике установлено два одинаковых прибора для регистрации заряженных частиц. Оси счетчика обоих приборов расположены во взаимно-перпендикулярных направлениях.

Схематическое изображение одного из трех приемников для регистрации коротковолнового излучения Солнца, которыми оснащен второй искусственный спутник, показано на рис. 42в [29].

Приемниками излучения служат три специальных фотоэлектронных умножителя, расположенные под углом в 120 градусов друг к другу. Каждый фотоумножитель последовательно перекрывается несколькими фильтрами из тонких металлических и органических пленок, а также и из специальных оптических материалов, что позволяет выделить различные диапазоны в рентгеновской области спектра Солнца и линию водорода в далекой ультрафиолетовой области. Электрические сигналы, даваемые фотоумножителем, который был направлен на Солнце, усиливались радиосхемами и передавались на Землю с помощью телеметрической системы.

Вследствие того, что спутник непрерывно изменял свою ориентацию относительно Солнца, а также часть времени проводил не на освещенном Солнцем участке своей орбиты, для экономии источников питания электрические цепи аппаратуры включались только при попадании Солнца в поле зрения одного из трех приемников света. Это включение осуществлялось с помощью фотосопротивлений, освещаемых Солнцем одновременно с фотоумножителями, и системы автоматики.

Каждое из перечисленных устройств занимает один канал многоканального радиотелеметрического передатчика.