SNOW-3

SNOW-3
Signe 3, D2B Gamma
Kunde CESR / CNES
Fabrikant Matra
Operatør CESR
Opgaver Astrofysisk forskning
Satellit jorden
affyringsrampe Kapustin Yar
løfteraket Kosmos-3M (11K65M)
lancering 17. juni 1977
Deorbit 21. juni 1979
COSPAR ID 1977-049A
SCN 10064
specifikationer
Platform D2
Vægt 102 kg
Dimensioner Bolig: Ø 0,71 m x 0,8 m. Ved solpaneler Ø 2,6 m.
Strømforsyninger Solpaneler
Orientering Aktiv på solen, gas-jetmotorer, spin stabilisering
Orbitale elementer
Banetype NOU
Humør 50,6°
apocenter 524 km
pericenter 452 km
måludstyr
gamma-stråle teleskop Udforskning af galaktiske gammastråler .
Solar spektrometer. Undersøgelse af ultraviolet stråling fra solen.
 Mediefiler på Wikimedia Commons

SNEG-3 ( Neutron and Gamma Spectrometer) er en fransk forskningssatellit designet til at studere galaktiske gammastråler og solstråling . SNEG-3-satellitten blev opsendt den 17. juni 1977 af det sovjetiske luftfartsselskab Kosmos-3M fra Kapustin Yar -kosmodromen . Det franske navn for dette apparat er "Signe 3" (en forkortelse af det franske de Solar interplanetariske gamma-neutroneksperiment ) eller "D2B Gamma" . Forsøget på SNEG-3-satellitten var en del af et internationalt program til undersøgelse og lokalisering af kosmiske kilder til røntgen- og gammastråling.  

Historie

Aftalen om begyndelsen på det sovjetisk-franske samarbejde i rummet blev underskrevet i 1966, efter at den franske præsident Charles de Gaulle besøgte Baikonur [1] . Efterfølgende, inden for rammerne af dette samarbejde, blev snesevis af forskellige fælles programmer implementeret, herunder studiet af det ydre rum, biomedicinske eksperimenter, studiet af den øvre atmosfære, observation af rumfartøjer og andre undersøgelser, til gennemførelsen af ​​hvilke sovjetiske og franske rumfartøjer , geofysiske raketter , balloner og jordbaserede kontrolstationer [2] [3] .

I 1972 blev Sneg-1-apparatet ( Fr. Signe 1 ), skabt af Toulouse Center for Study of Cosmic Radiations ( Fr. Centre d'Étude Spatiale des Rayonnements, CESR ) installeret ved det sovjetiske højhøjde rumlaboratoriet Prognoz-2 og designet til at studere gammastrålingen fra Solen og søge efter neutroner af soloprindelse . Denne enhed detekterede også gammastråleudbrud af galaktisk oprindelse [4] [5] . Den næste serie af fælles eksperimenter inden for gamma-astronomi , udført ved hjælp af avancerede franske instrumenter installeret på sovjetiske rumfartøjer, modtog den generelle betegnelse "Sneg-2" og var viet både til studiet af Solen og til detektion og lokalisering af kosmiske kilder til røntgenstråler og gammastråler [6] . Eksperimenter "Sneg-2MP" ("Modified, Forecast", fransk Signe 2MP ) blev installeret på jordsatellitter " Prognoz-6 " [7] og " Prognoz-7 " [8] og "Sneg-2MZ" ( "Modified , Probe", fransk Signe 2MS ) - ved de interplanetariske stationer " Venus-11 " og " Venus-12 " [9] . Sammen dannede de et netværk af rumobservationer, som gør det muligt at bruge trianguleringsmetoden til at bestemme retningen til kilderne observeret samtidigt af forskellige enheder [10] .      

CESR foreslog også at udføre sit eget projekt til undersøgelse af kosmisk gammastråling på en fransk jordsatellit i lav kredsløb , erfaringen med at skabe og opsende, som allerede var tilgængelig på det tidspunkt. Dette initiativ blev støttet af det franske Centre National d'Études Spatiales ( CNES ), og D2B Gamma-satellitten, som var planlagt til at blive opsendt af det franske luftfartsselskab Diamant-B , blev bestilt fra Matra . Men under udviklingen og konstruktionen af ​​apparatet blev Diamant-programmet lukket på grund af omfordelingen af ​​budgettet til fordel for det europæiske luftfartsselskab Ariane . Som et resultat blev opsendelsen af ​​satellitten udført under programmet for sovjetisk-fransk rumsamarbejde om raketten " Cosmos-3M ", og satellitten, ifølge serienummeret på eksperimentet i det videnskabelige program, blev omdøbt til " SNOW-3" ( fr. Signe 3 ) [11] [6 ] .   

Hovedformålene med eksperimenterne "Sneg-2MP", "Sneg-2MZ" og "Sneg-3" var: søgning efter gammastråle- og røntgenudbrud og deres lokalisering; søg efter diskrete gamma- og røntgenkilder; måling af gamma- og røntgenbaggrund. SNEG-3, der blev lanceret i sommeren 1977, var det første eksperiment i denne serie. Det følgende efterår samme år blev Sneg-2MP-eksperimentet lanceret ved Prognoz-6, og et år senere var Sneg-2MP ved Prognoz-7 og Sneg-2MZ i drift samtidigt i rummet ved Venera-stationerne. [12] .

Konstruktion

Satellitten "D2B Gamma", senere kaldet "SNOW-3" ( Signe 3 ), blev bygget af det franske firma Matra efter ordre fra National Center for Space Research . Satellittens design lignede D2B Aura -satellitten, der tidligere blev bygget af samme virksomhed , beregnet til observationer af atmosfæren og det ydre rum i det ultraviolette område [13] og var en udvikling af designet af satellitter til astrofysisk forskning D2A Tournesol og D2A Polaire [14 ] [15] .

Satellitten havde en masse på 102 kg, hvoraf 28 kg blev afsat til videnskabeligt udstyr. Dens krop var en cylinder med en diameter på 71 cm og en længde på 80 cm. Strømforsyningen til apparatet blev udført fra fire drop-down solpaneler med buffer sølv-cadmium batterier , diameteren af ​​satellitten ifølge den åbne solpaneler var 260 cm.. Effekten fra solpaneler var 50 watt . Orienteringssystemet ved hjælp af gasjetmotorer, der kører på komprimeret nitrogen, sikrede en konstant retning af enhedens længdeakse til Solen, enheden stabiliserede sig i rummet med en nøjagtighed på 50 buesekunder ved at rotere rundt om aksen med en hastighed 15 omdrejninger i timen. Telemetrisystemet leverede informationstransmission med en hastighed på 256 bps i realtid og 8192 bps ved afspilning fra en optageenhed. Den anslåede levetid for satellitten var 1 år [16] [17] .

Et separat problem var kompensationen af ​​øgede vibrationer og termiske belastninger sammenlignet med Diamant-raketten, som satellitten oprindeligt var planlagt til, som opstod på Cosmos-3M-bæreren, efter at hovedbeklædningen blev droppet. For at dæmpe vibrationer ved Toulouse rumcenter CNES blev der lavet en speciel adapter, hvorigennem satellitten blev fastgjort til bæreren. Problemet med overskydende varmebelastninger blev løst ved en senere udledning af hovedbeklædningen i højder, hvor tætheden af ​​atmosfæren og dermed varmestrømmen er lavere [12] .

Nyttelast

Det videnskabelige udstyr til SNEG-3-satellitten blev skabt af National Center for Space Research , Center for Study of Cosmic Radiation og Paul Sabatier University . Et gamma-stråleteleskop blev installeret ombord på satellitten for at søge efter kilder til gamma- og røntgenstråling samt instrumenter til at studere solstråling i det ultraviolette område og solaktivitetens indvirkning på den øvre atmosfæres tilstand [18 ] .

Gamma-ray astronomi

SNEG-3-satellitten havde en konstant orientering mod Solen og blev stabiliseret ved rotation omkring sin akse. Gamma-stråleteleskopet monteret ombord på satellitten med et synsfelt på 20° og en vinkelopløsning på omkring 2° blev rettet i modsat retning fra Solen og sat i en vinkel på 10° i forhold til satellittens rotationsakse. For hver omdrejning af satellitten omkring dens akse blev der således "set" en strimmel på +/- 20° fra ekliptikkens plan [19] . Scintillationssensorer med fotomultiplikatorer registrerede gammastråling i teleskopets synsfelt, begivenheder i energiområdet fra 20 keV til 8 MeV i 14 brede bånd af energispektret blev registreret med en periode på 16 sekunder. Derudover blev spektret af kosmisk gammastråling registreret i energiområdet fra 250 keV til 2,5 MeV i 256 smalle bånd på 10 keV hver, resultaterne af disse observationer blev transmitteret i realtid. Satellitten var også udstyret med detektorer til registrering af hændelser med en energi på mere end 20 keV i teleskopets synsfelt, som havde en tidsopløsning på 32 ms , og omnidirektionelle detektorer, der optog hændelser med en energi på mere end 60 keV og en tidsopløsning på op til 8 ms [20] .

Solforskning

Et ultraviolet spektrometer blev installeret om bord på satellitten , som var beregnet til at observere Solen i nærheden af ​​spektrallinjer med en bølgelængde på 1850 og 2150 Å . Formålet med disse observationer var at studere den kromosfæriske stråling forbundet med Solens aktivitet på baggrund af konstant fotosfærisk stråling. Dette eksperiment var det første af en planlagt serie af lignende undersøgelser, der skal udføres gennem hele solaktivitetens cyklus . For at reducere den forventede nedbrydning af enheden under påvirkning af kraftig solstråling blev optiske elementer fra suprasil brugt i den [komm. 1] , en speciel type fotodioder i detektoren og robuste komponenter i elektroniske kredsløb [22] [23] .

Flyprogram

SNEG-3-satellitten blev opsendt den 17. juni 1977 af Kosmos-3M- fartøjet fra Kapustin Yar - kosmodromen og sat i kredsløb med en apogeum på 524 km, en perigeum på 452 km og en hældning på 50,6° [24] . En sådan bane blev valgt som et kompromis mellem placeringen af ​​rumfartøjet under Jordens strålingsbælter , hvis energiske partikler, når de interagerer med satellitmaterialer, kan forårsage gamma- og røntgenstråling, som forstyrrer den planlagte forskning, og levetiden af rumfartøjet, som blandt andet bestemmes af flyvehøjden [25] . Satellitten blev styret fra Center for Flight Control of Spacecrafts for Scientific and Economic Purposes (6th Center of the State Central Research Center ), beliggende på territoriet af USSR Academy of Sciences Space Research Institute [26] og fra Space Center i Toulouse. Videnskabelige data blev modtaget af tre franske stationer ( Toulouse , Kourou og Pretoria ) og fem amerikanske ( Ascension Island , Merritt Island , Santiago , Quito og Orroral Valley ) [17] , det franske center for nuklear forskning i Saclay deltog i databehandling , IKI AN USSR , FIAN im. P. N. Lebedev og FTI im. A. F. Ioffe [18] . Satellitten kom ind i atmosfæren og ophørte med at eksistere i juni 1979 [27] .

Gamma-astronomieksperimentet på SNEG-3-satellitten fortsatte i halvandet år [16] . Indtil foråret 1978 blev data transmitteret i realtid og lagret i et udvidet volumen af ​​flyrecorderen til transmission under kommunikationssessioner med kontrolcentre. I foråret 1978 svigtede registratoren, og derefter var kun begrænset datatransmission i realtid mulig [17] [6] . Under operationen undersøgte satellittens gamma-stråleteleskop både et ret udvidet område af galaksens centrum , hvor et stort antal diskrete gamma- og røntgenkilder er placeret, og området af det galaktiske anticenter, som er dårligt mht. sådanne kilder. Behandling af resultaterne af eksperimentet på SNEG-3-satellitten gjorde det muligt at opnå nye data om kosmiske kilder til gamma- og røntgenstråling. Røntgenkilder er blevet registreret i området omkring Galaksens centrum og i regionen Krabbetågen . Der er opnået en stor mængde information om gammastråleudbrud af forskellig intensitet. Samtidig påvisning af et kraftigt gammastråleudbrud den 10. november 1977 på satellitterne "SNEG-3", "Prognoz-6" og den vesteuropæiske station " Helios " gjorde det muligt at lokalisere dens kilde [12] [ 20] . Der blev udført en undersøgelse af baggrundsgammastråling , som bærer information om Galaksens struktur og fordelingen af ​​interstellart stof i den [19] .

Solobservationsinstrumentet blev nedbrudt hurtigere end forventet, og der kom ingen data efter december 1977. I løbet af denne tid er der blevet akkumuleret en stor mængde information om forholdet mellem Solens aktivitet og dens stråling i det ultraviolette område. Afhængigheden af ​​indholdet af atomart oxygen i ionosfæren og ozon i stratosfæren af ​​solaktivitet blev også undersøgt [11] [23] .

Noter

Kommentarer

  1. Suprasil er et kvartsglas med høj renhed, der bruges i astronomisk optik [21] .

Kilder

  1. 55-årsdagen for Charles de Gaulles historiske besøg i Baikonur . Roscosmos . Hentet 27. august 2021. Arkiveret fra originalen 27. august 2021.
  2. S.V. Petrunin, 1980 , Samarbejde mellem USSR og Frankrig inden for astronautik.
  3. Kozyrev V.I., Nikitin S.A. Eksempler på bilateralt samarbejde // Internationale besætninger i rummet . — M .: Nauka , 1985.
  4. Prognoz-2  (engelsk) . NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center . Hentet 1. februar 2021. Arkiveret fra originalen 28. oktober 2021.
  5. Rumfartøj i PROGNOZ-serien . Sektion "Solsystem" af Rådet for Det Russiske Videnskabsakademi for Rummet . Hentet 27. januar 2021. Arkiveret fra originalen 7. februar 2021.
  6. 1 2 3 Il ya 40 ans, SIGNE-3 et l'astronomie gamma  (fransk) . Luft & Kosmos . Hentet 21. september 2021. Arkiveret fra originalen 23. december 2021.
  7. Prognoz-6  (engelsk) . NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center . Hentet 20. september 2021. Arkiveret fra originalen 28. oktober 2021.
  8. Prognoz-7  (engelsk) . NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center . Hentet 20. september 2021. Arkiveret fra originalen 26. oktober 2021.
  9. Venera 11 & Venera  12 . NASA High Energy Astrophysics Science Archive Research Center . Hentet 20. september 2021. Arkiveret fra originalen 16. december 2021.
  10. Brian Harvey, 2021 , Prognoz og Prognoz M/Interball, pp. 47-49.
  11. 1 2 B. Andreev, V. Novikov. USSR-Frankrig: Eksperiment "Snow 3" // Videnskab og liv . - 1977. - Nr. 9 .
  12. 1 2 3 S.V. Petrunin, 1980 , sovjetisk-franske projekter og eksperimenter. Gamma- og røntgenastronomi .
  13. Aura / Signe 3 (D 2B  ) . Gunters Space-side . Hentet 20. september 2021. Arkiveret fra originalen 23. december 2021.
  14. Tournesol / Polaire (D 2A  ) . Gunters Space-side . Hentet 20. september 2021. Arkiveret fra originalen 23. december 2021.
  15. D. Yu. Goldovsky. Frankrig // Vesteuropæiske landes rumprogrammer. - M . : Knowledge , 1978. - (Ny i livet, videnskaben, teknologien. Serien "Cosmonautics, astronomy").
  16. 1 2 Cosmonautics: Encyclopedia, 1985 , "SNOW-3", s. 361-362.
  17. 1 2 3 SKILT  3 . NASA Space Science Data Coordinated Archive . Hentet 22. september 2021. Arkiveret fra originalen 23. december 2021.
  18. 1 2 Brian Harvey, 2021 , Første satellitter: SRET og Signe 3, s. 41-44.
  19. 1 2 S. V. Petrunin, G. I. Kharitonov. "Sneg-3" og gamma-astronomi // Jorden og universet  : tidsskrift. - 1978. - Nr. 3 . - S. 44-47 .
  20. 1 2 Gamma-ray astronomi eksperimenter på SIGNE  3 . NASA Space Science Data Coordinated Archive . Hentet 20. september 2021. Arkiveret fra originalen 23. oktober 2021.
  21. Zverev V.A., E.V. Krivopustova, T.V. Tochilin. Materialer anvendt i astronomisk optik // Optiske materialer. Del 2 . - Sankt Petersborg. : NRU ITMO , 2013. - S. 191-192.
  22. G. Thuillier, J. Blamont, J. Millard et al. 'Solar Surveillance'-eksperimentet ombord på Signe III-satellitten  //  Reports of 5th Conference on Space Optics. - Toulouse: CNES , 1976. - S. 195-206.
  23. 1 2 Solar Monitoring eksperimenter på SIGNE  3 . NASA Space Science Data Coordinated Archive . Hentet 20. september 2021. Arkiveret fra originalen 24. oktober 2021.
  24. A. Zheleznyakov. Encyklopædi "Kosmonautik" . KRONIK OM RUMUDDAGNING. 1977 .  - Online encyklopædi. Hentet 20. september 2021. Arkiveret fra originalen 28. december 2021.
  25. S.V. Petrunin, 1980 , Midler til udførelse af fælles sovjetisk-franske eksperimenter.
  26. K. Lantratov. Det 6. center for GCIU VKS blev lukket  // Cosmonautics news  : journal. - 1995. - Nr. 24 .
  27. SKILT  3 . n2yo.com . ifølge Space Catalogue . Hentet 20. september 2021. Arkiveret fra originalen 28. december 2021.

Litteratur

Links