Воспоминания о академике Е. К. Федорове. «Этапы большого пути»
Шрифт:
Поскольку конечный результат работы системы контроля зависит от соотношения величин «полезного сигнала» и уровня помех, уже в 1961 году начали проработку вопросов об измерении таких характеристик космического фона радиационных потоков, которые важны при реализации конкретных методов обнаружения. В институте своими силами были разработаны и изготовлены макетные образцы аппаратуры, которые были использованы для установки на первых спутниках серии «Космос». В частности, 21.12.1961 в 12:30 UTC с космодрома Капустин Яр, стартовый комплекс «Маяк»-2, был осуществлен пуск ракеты-носителя «Космос-63С1», который должен был вывести на околоземную орбиту советский спутник «ДС-1» серии № 2 (1961 1221F), с такой аппаратурой. Аппаратуру к пуску подготовил С.И.Авдюшин. К сожалению, спутник на орбиту не вышел из-за аварии ракеты-носителя на 354-й секунде полета. 20.10.1962 в 4:00 UTCc
Это был первый советский спутник с запоминающим устройством, рассчитанным на запись в течение 800 минут.
В мае следующего года был уже успешный запуск точно такого же спутника, который получил обозначение ИСЗ «Космос-17» (запуск 22 мая 1963 г., высоты 260–788 км, угол наклона 49 градусов). На нем были получены важные данные о величинах и микроструктуре потоков проникающих излучений, возникающих при взаимодействии энергичных космических лучей с веществом аппарата, данные о вариациях интенсивности ГКИ и частиц, захваченных в геомагнитную ловушку. В частности, получены величины потоков энергичных электронов, инжектированных при американском ядерном испытании «Старфиш» 9 июля 1962 года. Работа с материалами этого спутника послужила прологом к развитию в ИПГ нового направления по обеспечению радиационной безопасности полетов пилотируемых космических кораблей.
В начале июня 1963 года по запросу Комиссии по исследованию и использованию космического пространства институту было поручено оценить радиационные условия на трассах пилотируемых КА "Восток". Работа велась с иcпoльзoвaнием данных измерений потоков ионизирующих излучений гейгеровскими и сцинтилляционными счетчиками в составе аппаратуры ИПГ на «Космос-17».
Как выяснилось позже, полученная оценка – 15 миллирад/сутки оказалась близкой к значениям, зарегистрированными бортовыми дозиметрами в последовавших вскоре космических полетах В.Ф Быковского и В.В Терешковой (старты 14 и 16 июня 1963 года, соответственно).
Это был первый опыт ИПГ по радиационному обеспечению пилотируемых космических полетов, послуживший прологом к официально оформленной лишь через 10 лет (в 1973 г.) Службе контроля и прогноза радиационной обстановки в ОКП. Он позволил определить и опробовать некоторые подходы и принципы, реализованные затем в Службе.
В целом, полученные результаты и накопленный опыт, с одной стороны, а также развитие международных отношений в сторону разрядки напряженности, с другой, позволили нам сформулировать новые «мирные» инициативы по созданию регулярной службы прогноза радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве для нужд обеспечения космических полетов. Е.К. Федоров, возглавивший к тому времени Гидрометслужбу страны, выступил с таким предложением. Эта инициатива, однако, не встретила должного понимания и поддержки у «космических академиков», возможно, определенную роль при этом сыграли и конъюктурные соображения.
– Ну и шут с ними, – сказал нам Е.К. Федоров – вот сейчас ведется подготовка первого спутника для создаваемой Космической метеорологической системы. Сумеете быстро разработать комплекс бортовой аппаратуры, обеспечивающей регулярные непрерывные измерения необходимых параметров радиационной обстановки, провести наблюдения и оперативную обработку данных, тогда разговор будет другим.
Разработку и изготовление экспериментального радиометрического комплекса (РМК-1) для спутника «Метеор» возглавил Главный конструктор С.И. Авдюшин, так что на первом же спутнике «Метеор-1» № 1 (запущен 26 марта 1969 г., высоты 630–713 км, угол наклона орбиты 82 градуса) начал работать радиометрический комплекс РМК-1. Он впитал в себя идеи и опыт наших прежних разработок и по ряду параметров соответствовал или даже превосходил мировой уровень для того времени. Широкий набор детекторов, включавший гейгеровские и сцинтилляционные счетчики разных размеров, с различной экранировкой и с соответствующим выбором порогов дискриминации выходных сигналов, был рассчитан для получения суммарных и раздельных данных о потоках энергичных электронов и протонов, проникающих за определенные значения защиты, начиная от 4 10 г/кв. см, и до нескольких и более г/кв. см; соответствующие
пороговые энергии выбирались по протонам – 5, 15, 25 и 40 МэВ (по электронам это – 150 и 500 кэВ, 1,6 и 3,1 МэВ), а также 65 МэВ и в энергетическом окне 30–80 МэВ. Необходимый широкий динамический диапазон регистрируемых плотностей потоков достигался засчет различия геометрических факторов детекторов излучений и применением электронной цифровой квазилогарифмической системы регистрации скоростей счета импульсов. Созданием оригинальной Бортовой автоматической регистрирующей системы (БАРС), включающей электронные схемы с цифровой регистрацией и сжатием информации и запоминающее устройство с емкость на 800 минут, были разработаны и изготовлены коллективом талантливых разработчиков лаборатории В.О. Вяземского в ЛЭТИ – Ленинградском электро-техническом институте им. Ульянова-Ленина.Цифровая форма бортовой регистрации передачи данных по телеметрии позволила быстро ввести в действие систему оперативной обработки на ЭВМ (тогда это была «Минск-26») принимаемой с ИСЗ информации.
Первые же результаты наблюдений показали удачность как выбора космической платформы, так и разработанной аппаратуры для мониторинга радиационных условий в ОКП. Уже через четыре дня после запуска, 30 марта 1969 года, была зарегистрирована вспышка солнечных космических лучей, а 11 апреля – еще одно вторжение в магнитосферу Земли потоков энергичных протонов от хромосферной вспышки 10 апреля, продолжавшееся более 10 дней, причем интенсивность в максимуме в тысячи раз превышала обычный фоновый уровень.
14 октября 1970 г. были зарегистрированы повышенные потоки гамма-излучения при прохождении спутника над территорией Китая, что интерпретировалось как излучение радиоактивного облака от проведенного приземного ядерного взрыва.
Были также получены новые данные о динамике потоков электронов и протонов радиационных поясов Земли.
Оперативно обрабатываемая космическая радиационная информация («штормовая» – сразу после приема данного витка и «глобальная» – в форме суточной карты в изолиниях потока на орбите ИСЗ) предоставлялась руководящим органам космической отрасли, в том числе руководству в те времена сравнительно краткосрочными полетами пилотируемых кораблей «Союз», начиная с № 9.
Поэтому, когда Е.К. Федоров повторно в 1973 году обратился в ВПК с предложением о создании при ГУГМС Службы радиационной обстановки в ОКП, это предложение получило поддержку. Было дано Поручение подготовить соответствующее Решение Совета Министров СССР. При согласовании материалов к этому решению от Президента АН СССР М.В. Келдыша, который считал, что Академии следует вести только фундаментальные исследования, поступило предложение передать в ГУГМС из АН действовавшую там Ионосферно-магнитную службу.
Как результат межведомственных согласований, Постановление Совета Министров СССР от 12 ноября 1973 года предусматривало сосредоточение в ГУГМС работ по обеспечению заинтересованных Ведомств и других потребителей оперативной информацией и прогнозами состояния верхней атмосферы и космоса, организации с этой целью Службы контроля и прогноза радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве.
Е.К. Фёдорову была свойственна широта и глубина экспериментальных исследований. Он организует высокогорную экспедицию на Эльбрусе, которая затем выросла в Высокогорный Геофизический Институт, филиал ИПГ в г. Обнинске впоследствии преобразованный в Институт экспериментальной метеорологии.
В 1960 г. Е.К. Фёдоров был избран академиком и утвержден ученым секретарем АН СССР, но ИПГ он не покинул и продолжал руководить Институтом по совместительству без оплаты. В период шестидесятых годов в ИПГ бурно развивались работы по исследованию верхней атмосферы и околоземного космического пространства, а также планет Венера и Марс. Началось создание системы и прогноза радиационной обстановки околоземного космического пространства. За космические исследования, выполненные на третьем ИСЗ, четверо сотрудников ИПГ были удостоены Ленинской премии (В.Г. Истомин, Б.А. Миртов, В.В. Михневич, Т.Н. Назарова.)
Продолжались исследования по использованию ядерных взрывов в мирных целях (в народном хозяйстве). Эти работы возглавлял молодой ученый Ю.А. Израэль.
В конце 1962 г. Е.К. Фёдоров был назначен начальником Главного управления Гидрометеослужбы при Совете Министров СССР. В этот же период ИПГ был переведён из АН СССР сначала в Министерство среднего машиностроения, а затем в ГУГМС, т. к. Е.К. Фёдоров понимал, что только в сочетании с гидрометеорологической службой, найдут практический выход те научные результаты, которые уже имелись в Институте.