В 60х-70х годах в Армении, под руководством проф. Г.Гурзадяна были созданы ракетные обсерватории К-2, К-3 и К-4, которые запускались на высотных ракетах ВЕРТИКАЛЬ (R-5В), достигавших высоты 500 км. Обсерватории К -2 предназначались для исследования Солнца в ультрафиолетовой области спектра 3000 - 912 Å и в области мягкого рентгена (1-100 Å), а КЗ и К4 -для исследования звезд, галактик и туманностей в УФ диапазоне 3000 - 500 Å. Научные инструменты размещались на двухосной стабилизируемой платформе, в отделяемой от ракеты, головной капсуле.
Баллистические ракеты R-5В запускались с космодрома Капустин Яр. После отделения от ракеты в конце активного участка астрофизический зонд стабилизировался по трем осям с помощью газовой реактивной системы управления с точностью около 1°, а платформа обеспечивала наведение приборов на Солнце с погрешностью не хуже 10 угловых секунд в течение времени примерно до 570 сек. После завершения программы полета зонд с научной аппаратурой и материалами экспериментов спускался на Землю с применением парашютной системы.
Ракета Р-5В на стартовом столе | Схема полета ракетной обсерватории | Первый ракетный запуск с научной аппаратурой, созданной в Армении был произведен с космодрома Капустин Яр 15 февраля 1961 года во время солнечного затмения. |
Обсерватории К-2 … К-4 неоднократно запускались в период с 60-х до середины 70-х годов, было проведено порядка 10 запусков (РКК Энергия). Обсерватория РОС-5 по программе INTERKOSMOS (ПО Полет) стартовала 3 раза в конце 70-х годов, при этом использовались более мощные ракеты Р-14У.
На платформах обсерваторий, представляющих собой двухосный кардановый подвес, кроме комплекта многочисленных научных приборов устанавливались также и датчики солнечной или звездной ориентации, что позволяло во взаимодействии с системой слежения обсерватории стабилизировать научные приборы с точностью порядка от 20 … 30 угл. сек. для первых запусков и до 6…10 угл. сек для последних.
Обсерватория К-2 | Установка обсерватории в возвращаемой капсуле. Крышка открыта. |
Масса обсерватории с установленной научной аппаратурой составляла около 200 кг при габаритных размерах 900×900×900 мм. Циклограмма работы обсерватории К-2 была следующей:
- На высоте около 100 км сбрасывался обтекатель ракеты.
- На высоте 120 км открывалась крышка контейнера, датчики стабилизации платформы обсерватории захватывали Солнце и стабилизировали платформу по нему, после чего начиналась программа наблюдений.
- На ниспадающей ветви траектории (на высоте примерно 140 км) программа наблюдений заканчивалась и закрывалась крышка контейнера.
- Через некоторое время контейнер отделялся от последней ступени ракеты и с помощью парашютной системы опускался на поверхность Земли.
Обсерватория К-3 | Обсерватория К-4 | Обсерватория РОС-5 |
Основные параметры обсерваторий серии К.
- Продолжительность программной работы обсерватории на пассивном участке полета ракеты около 570 сек.
- Углы разворотов платформы по двум осям ±30 градусов
- Точность стабилизации по Солнцу, не хуже ±30 угл. сек.
- Поле зрения грубого солнечного датчика ±30 градусов
- Точный солнечный датчик
- поле зрения ±20 угл. минут
- разрешающая способность 5 угл. сек.
- фокусное расстояние объектива 2100 мм
- линейная зона 3.2 угл. мин.
Приборный состав и назначение научной аппаратуры одного из вариантов комплектации обсерватории К-2:
- Лайман-альфа камера – для получения снимков хромосферы Солнца в линии Лайман-альфа водорода. Фокусное расстояние камеры – 500 мм, входное отверстие объектива – 70 мм.
- Корональный щелевой спектрограф системы Роуланда – для получения спектрограмм короны и хромосферы Солнца в диапазоне 500-1300 Å со спектральным разрешением 0.1 Å.
- Хромосферный щелевой спектрограф системы Роуланда – для получения спектрограмм хромосферы Солнца в диапазоне 700-1800 Å со спектральным разрешением 0.1 Å.
- Внезатменный коронограф – для получения прямых снимков солнечной короны в области длин волн 2000-3000 Å и до расстояний до солнечного диска около 24 радиусов Солнца. Диаметр входного отверстия 16 мм, эквивалентное фокусное расстояние – 122 мм.
- Гелиевый монохроматор – для получения монохроматических изображений Солнца в линиях 304 HeII и 584 HeI. Диаметр входного отверстия – 50 мм, фокусное расстояние – 250 мм.
- Камеры-обскуры (120 штук) – для получения прямых снимков Солнца в области мягкого рентгена (короче 60 Å). Фокусное расстояние камер – 150 мм, угловое разрешение – до одной минуты дуги.
- Рентгеновский спектрограф скользящего падения – для получения спектрограммы солнечной короны в интервале длин волн 10 – 150 Å, дисперсия спектрографа около 3 Å/мм.
Фиксация результатов всех приборов производилась фотографическим способом, при этом в большинстве приборов с целью исключения фрикционных повреждений фотоэмульсионного слоя был использован способ поперечного перемещения плоских кассет, что позволило на фотопленке небольшой площади зафиксировать результаты всех экспозиций данного пуска.
Возвращаемая капсула после приземления | Телеметрические записи, полученные 15.05.1979 при наземных испытаниях обсерватории РОС-5 на динамическом стенде в Гарни |
Хотя одной из главных целей полетов ракетных обсерваторий тех первых лет было тестирование различных устройств, были изучены многие особенности солнечной ультрафиолетовой и рентгеновской эмиссии, были получены многочисленные солнечные карты в этих полосах, и по крайней мере были сделаны два открытия:
- Первое обнаружение на высоте приблизительно 400 км мощной солнечной рентгеновской вспышки с потоком 1010 фотонов/см2 сек в полосе 8-60 A, во время запуска 1 октября 1965 (Гурзадян, 1965);
- Была обнаружена рентгеновская эмиссия, не связанная с солнечными пятнами, а именно, от чрезвычайно сильного протуберанца, случайно произошедшего во время наблюдения (полет от 3 октября 1970).
Из рабочих материалов Г.Гурзадяна по проектам ракетных обсерваторий
Из годового отчета за 1970 год о первом и втором пуске года обсерваторий К-2
Публикации по результатам полетов обсерватории К-2
После первых успешных запусков ракетных обсерваторий стали прорабатываться варианты размещений этих обсерваторий на автоматических спутниках Земли с передачей научной информации на Землю по радиотелеметрическим каналам.
К-6 - солнечная орбитальная обсерватория
Аппаратурный состав:
- Коротковолновый спектрометр ВС (300-700 А).
- Длинноволновый спектрометр ДС (700-1800 А)
- Спектрометр PC (10-130 А)
- Рентгеновский спектрометр РА (1-3 А)
- Рентгеновский спектрометр РБ (3-10 А)
- Рентгеновский фотометр РФ (1-60 А)
Общий вес комплекса около 150 кг, габаритные размеры – диаметр 1000 мм.
К-7 - звездная орбитальная обсерватория Основная задача:
- Спектрометрирование звезд в диапазоне 912-3500 А до седьмой звездной величины и со спектральным разрешением около 5 А.
- Фотометриование звезд до девятой звездной величины в области 912--4000 А посредством пяти светофильтров.
Основным на К-7 является зеркальный телескоп с диаметром главного зеркала 300 мм. Поставленные выше две задачи решаются путем создания двух модификаций К-7 - К-7А и К-7Б.
К-7А был предназначен для решения первой из указанный задач - спекрометрирования звезд. Задача решается с помощью двух спектрометров, работающих в диапазонах 912-1500 А и 1400-3500 А. Сканировка спектра осуществляется за счет суточного вращения спутника УОС-3. Программный поиск и гидирование звезды отсутствуют.
К-7Б был предназначен для фотометрирования звезд через широкополос¬ные светофильтры. Специальная сканирующая система, находящаяся в фо¬кальной части телескопа, осуществляет последовательное измерение проходящего через данный светофильтр светового потока от данной звезды Каждый диапазон имеет свой отдельный приемник излучения (ФЭУ).
К-7 в обоих вариантах должен был устанавливаться на универсальных орбитальных станциях (УОС-3 или УОС-М). Ожидаемый все одного комплекта К-7 около 150 кг, габаритные размеры – диаметр около 1000 мм.
Publications:
- G.A.Gurzadyan, A Powerful Solar X-ray Flare, Doklady Acad.Nauk of Armenian SSR, 43, 28, 1966.
- G.A.Gurzadyan, E.A.Kazarian, M.N.Krmoyan, R.A.Epremian, Rocket Astrophysical Observatory K-2, Doklady Acad.Nauk of Armenian SSR, 53, 224, 1971.
- G.A.Gurzadyan, K.V.Vartanian, Solar X-Ray Source Unassociated with Sunspots, Space Science Reviews, 13, 731, 1972.