Международные экипажи в космосе

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 достаточно много. Как известно, основная цель космической технологии — использование факторов космического полета, главным образом невесомости, для получения полезных и подавления вредных влияний на процесс изготовления веществ и создание новых, технологически перспективных материалов.

В настоящее время трудно указать те рубежи, на которые выйдет промышленное производство в космосе благодаря созданию орбитальных технологических комплексов. Нам еще предстоит выявить технический потенциал невесомости, и пройдет немало лет, прежде чем человечество в полной мере воспользуется преимуществами и возможностями новой среды. Но и сейчас можно утверждать, что перед космической технологией, космическим материаловедением с созданием орбитальных станций открываются невиданные, фантастические перспективы.

А пока идет накопление фактов, кропотливое изучение различных сторон течения технологических процессов в невесомости, поведения в космосе материалов, экспериментальное производство и анализ выращенных на орбите кристаллов. В ряду этих исследований находятся и эксперименты, проведенные международными экипажами.

Большая часть исследований в области космического материаловедения была проведена международными экипажами на советских электронагревательных установках «Сплав» и «Кристалл». Описание этих установок было дано в отечественной печати^[22].

Рассмотрим далее эти эксперименты в той последовательности, в которой они выполнялись международными экипажами. Следует отметить, что если судить по названиям, то технологических экспериментов было всего 15. На самом деле большинство из них представляли собой серии исследований, часто весьма существенно различавшихся по целям, исходным материалам, условиям проведения эксперимента и т. п. Поэтому правильнее будет говорить о нескольких десятках экспериментов, проведенных на станции «Салют-6» космонавтами социалистических стран.

В серии экспериментов «Морава» (СССР-ЧССР) исследовались новые материалы, полученные в состоянии почти полной невесомости (микрогравитации), выяснялись связи между условиями проведения эксперимента и характером кристаллизации, выявлялось воздействие микрогравитации на структуру и другие физические характеристики конденсированных систем.

В других экспериментах серии изучался процесс затвердевания (кристаллизации) расплава двух веществ, представляющего эвтектику^[23]. При этом один из компонентов содержался в избытке. В этом случае процесс затвердевания проходил в два этапа: кристаллизация из расплава основного компонента и последующее отвердевание остаточной эвтектики.