Космос-378

Космос-378
«ДС-У2-ИП» №1
Заказчик	ГАИШ
Производитель	ОКБ-586
Оператор	Министерство обороны СССР
Задачи	комплексное исследования характеристик ионосферы Земли в глобальном масштабе до высот 2000 км[1].
Спутник	ИСЗ
Стартовая площадка	Плесецк, площадка №132/2
Ракета-носитель	«Космос-3М» 47117-107
Запуск	17 ноября 1970 года 18:20:00 UTC
Длительность полёта	639 дней
Сход с орбиты	17 августа 1972 года
COSPAR ID	1970-097A
SCN	04713
Технические характеристики
Платформа	«ДС-У2-ИП»
Масса	281 кг
Размеры	2,4 м[1]
Диаметр	2,3
Источники питания	Солнечная батарея
Срок активного существования	90
Элементы орбиты
Тип орбиты	НОО
Эксцентриситет	0,10305
Наклонение	74°
Период обращения	105 минут
Апоцентр	1763 км
Перицентр	241 км
Целевая аппаратура
«ЦЗЛ-Д»	цилиндрический зонд Ленгмюра
«ПЛ-36»	датчик регистрации фотоэлектронов[1]
«ПЛ-37»	сферическая трёхэлектродня ловушка[1]
«ПЛ-38»	сферическая ионная ловушка[1]
«ПЛ-39»	ионная ловушка сотового типа[1]
nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/…

Ко́смос-378 («ДС-У2-ИП» № 1) — советский научно-исследовательский спутник серии космических аппаратов «Космос» типа «ДС-У2-ИП», запущенный для комплексного исследования характеристик ионосферы Земли в глобальном масштабе до высот 2000 км[1].

История создания

См. также: История создания и развития спутников серии ДС

В декабре 1959 года создается Межведомственный научно-технический совет по космическим исследованиям при Академии Наук СССР во главе с академиком М. В. Келдышем, на который возлагается разработка тематических планов по созданию космических аппаратов, выдача основных тематических заданий, научно-техническая координация работ по исследованию и освоению верхних слоев атмосферы и космического пространства, подготовка вопросов организации международного сотрудничества в космических исследованиях[2].

Членом Президиума Межведомственного научно-технического совета по космическим исследованиям утверждается М. К. Янгель. В области прикладных задач проведения подобных работ было поручено НИИ-4 Министерства обороны СССР[2].

В 1962 году в программу второй очереди пусков ракеты-носителя «63С1», были включены космические аппараты «ДС-А1», «ДС-П1», «ДС-МТ» и «ДС-МГ»[3].

Положительные результаты первых работ, подтвердившие перспективность дистанционных методов решения научных и прикладных задач, стимулировали огромный поток заявок на разработки новых научно-исследовательских космических аппаратов с различной целевой аппаратурой на борту[4].

После проведения поисковых проектных работ по разработки новой модификации исследовательских спутников стало очевидно, что в связи с многообразием исследовательских задач и различиями между требованиями к новой серии, разработать аппарат одного типа было практически невозможно[5].

В 1963 году было принято решение о создании трёх модификаций унифицированной спутниковой платформы:[5]

• ДС-У1 — неориентированный в пространстве космический аппарат с химическими источниками энергии;
• ДС-У2 — неориентированный в пространстве космический аппарат с солнечными батареями, в качестве источника энергии;
• ДС-У3 — ориентированный на Солнце космический аппарат с солнечными батареями, в качестве источника энергии.

Малые космические спутниковые платформы стали инструментальной базой для организации международного сотрудничества в области исследования космического пространства по программе «Интеркосмос».

Особенности конструкции

Основная статья: ДС-У2-ИП

Научный аппаратный комплекс космического аппарата «Космос-378» включал в себя:

• «ЦЗЛ-Д» — цилиндрический зонд Ленгмюра;
• «Д109-2-10» — датчик;[6]
• «ПЛ-36» — датчик регистрации фотоэлектронов;
• «ПЛ-37» — сферическая трёхэлектродная ловушка;
• «ПЛ-38» — сферическая ионная ловушка;
• «ПЛ-39» — ионная ловушка сотового типа[6].

Бортовой радиотехнический комплекс:

• «БРКЛ-Б» — аппаратура командной радиолинии связи, представляет собой узкополосный приемник-дешифратор переданных с Земли сигналов для преобразования их в команды немедленного исполнения;
• «Краб» — аппаратура радиоконтроля орбиты и телесигнализации представляет собой передатчик высокостабильного двухчастотного когерентного сигнала излучения, который используется наземной станцией для

определения орбитальной скорости космического аппарата, а также для передачи информации с датчиков телеметрии;

• «Трал-П2» — аппаратура телеконтроля с запоминающим устройством «ЗУ-2С»[7].

Программа полёта КА «Космос-378»

Запуск

Космический аппарат «Космос-378» был запущен 17 ноября 1970 года ракета-носителем «Космос-3М» со стартовой площадки № 132/2 космодрома Плесецк[8].

Цель полёта

Спутниковая платформа космических аппаратов типа «ДС-У2-ИП» была предназначена для комплексного исследования важнейших характеристик ионосферы Земли по всей территории земного шара до высот 2000 км.

Заказчиком и постановщиком данного научного эксперимента был Радиоастрономический институт имени П. К. Штернберга Московского государственного университета Министерства высшего и среднего специального образования[6].

Результаты эксперимента

В процессе функционирования аппарата исследованы концентрации ионов и электронов, химический состав ионов, а также поглощение в атмосфере Земли ультрафиолетового излучения Солнца. Измерены потоки энергетических частиц, относящихся к внешнему радиационному поясу и потоку электронов с энергиями до 10 кэВ[9]

Во время полёта космического аппарата «Космос-378» были получены следующие научные результаты:

• при помощи сопоставления данных полученных при помощи научной аппаратуры на борту космического аппарата и результатов наблюдений наземных обсерваторий были в хорошей степени изучены взаимосвязи и род состояний ионосферной плазмы с высыпанием потоков заряженных частиц;
• исследованы пространственные и временные вариации протонов с энергиями больше, чем 1 МэВ в четырёх широтных поясах — от 66° до 68°, 32° — 66°, 55° — 66° и в диапазоне от 0° до 10°;
• проведены исследования потоков электронов с энергиями в диапазоне от 0,5 до 12 КэВ,
• в ходе эксперимента была произведена оценка скорости электрического дрейфа электронов в высокоширотной зоне;
• исследована анизотропия электронных потоков с энергиями 0,5 — 12 КэВ на высоких широтах;
• получены данные необходимые для сравнения потоков электронов, направленных в обе стороны, по отношению к поверхности Земли;
• Также было выявлено, что коэффициенты отражения электронов достигали 0,3 — 0,45 в конусе потерь, а вне конуса потерь часто были близки к единице;
• зарегистрированы случаи, когда потоки отражённых электронов превосходили потоки падающих на поверхность Земли;
• получены данные, что позволяют определить направления тока, переносимого электронами в ионосфере.
• одновременное измерение температуры ионосферных электронов, положительных ионов и потоков протонов с энергиями 0,8 — 10 кэВ в области F ионосферы северного полушария в вечерние и ночные часы на широтах 56° — 70° в магнитоспокойный период и во время активной фазы магнитных бурь показало следующее:

• во время магнитосферных возмущений концентрация заряженных частиц в максимуме области F уменьшается, шкала высот возрастает, вместо чёткого максимума концентрации ионов в области F2 наблюдается расплывчатый максимум; на участке орбиты спутника в зоне высыпания имеет место сходство между распределением ионной концентрации и распределением интенсивности высыпающихся электронов с энергией больше 0,8 кэВ;

• в периоды магнитных возмущений температура электронов в ионосфере повышается по сравнению с магнитоспокойными периодами с 3000 К до 4000 — 5000 К, причём распределение температуры в области регистрации потоков электронов с энергией больше 0,8 кэВ обнаруживает черты сходства с распределением потоков высыпающихся частиц;

• зоны высыпания электронов вдоль траектории полёта космического аппарата имеют во время возмущений резко очерченные границы в интервале широт от 60° до 70°;

• в зоне высыпания электронов с энергиями больше 0,8 кэВ функция распределения ионосферных электронов по энергиям сильно отличается от максвелловского благодаря наличию надтепловых хвостов;

• на основе результатов исследований выдвинута гипотеза о возможности того, что наблюдаемый в субавроральных широтах аномальный разогрев ионосферы в магнитоспокойное время может быть связан с высыпанием частиц при диссипации DR-токов, обусловленной, в частности, процессами, протекающими вблизи плазмопаузы[10].

См. также

• Космос (космический аппарат)
• Днепропетровский спутник
• ДС-У2-ИП
• Космос-3М

Примечания

1. Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное», 2001, p. 139.
2. Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное», 2001, p. 109.
3. Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное», 2001, p. 110.
4. Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное», 2001, p. 121.
5. Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное», 2001, p. 122.
6. Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное», 2001, p. 140.
7. Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное», 2001, p. 124.
8. NSSDC Master Catalog Search.
9. Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное», 2001, p. 141.
10. Космический аппарат Космос 378.

Литература

• Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное» / Под общ. ред. С. Н. Конюхова. — Днепропетровск: ООО «Колограф», ООО РА «Тандем-У», 2001. — Т. 1. — 240 с. — 1100 экз. — ISBN 966-7482-00-6.

Статьи

• В. Агапов. К запуску первого ИСЗ серии «ДС» // «Новости космонавтики» : журнал. — М.: Видеокосмос, 1997. — Т. 7, вып. 10—23 марта, № 6/147. Архивировано 2 февраля 2014 года.
• Гоцелюк Ю. В., Кузнецов С. Н., Логачев Ю. И., Столповский В. Г. Исследование в ионосфере при помощи ИСЗ "Космос-378". Пространственное распределение и временные вариации протонов с энергиями Ер более 1 МэВ на ионосферных высотах // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — М., 1974. — Т. 14, № 6. — С. 944—955.
• Грингауз К. И., Гдалевич Г. Л. Исследование в ионосфере при помощи спутника «Космос-378», 1. Задачи и методы исследований // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — М., 1974. — Т. 14, № 6. — С. 937—943.
• Мирмович Э. Г., Шапиро Б. С. Исследования в ионосфере при помощи спутника «Космос-378». N(h)-профили и температура области F по наземным и спутниковым измерениям над Хабаровском. Геомагнетизм и аэрономия : журнал — М., 1975, — Т.15, № 5. — С. 934—936.
• Ремизов А. П., Хохлов М. З. Исследование в ионосфере при помощи спутника «Космос-378», 3. Изучение потоков электронов в диапазоне энергий 0,5 – 12 Кэв // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — М., 1975. — Т. 15, № 1. — С. 3—9.
• Хохлов М. З. Исследование в ионосфере при помощи спутника «Космос-378», 4. Структура областей регистрации электронов с энергиями 0,5 – 12 Кэв и их конвекция // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — М., 1975. — Т. 15, № 2. — С. 207—213.
• Хохлов М. З. Исследование в ионосфере при помощи спутника «Космос-378», 5. Анизотропия электронных потоков 0,5 – 12 Кэв на высоких широтах // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — М., 1975. — Т. 15, № 2. — С. 214—220.

Ссылки

• Космические пуски и события в СССР и России  (неопр.). Космос.info. Дата обращения: 3 мая 2013.
• Космический аппарат Космос 378  (неопр.). Секция Совета РАН по космосу. Дата обращения: 3 мая 2013. Архивировано 16 мая 2013 года.
• NSSDC Master Catalog Search (англ.). NSSDC Master Catalog Search. Дата обращения: 3 мая 2013. Архивировано 12 мая 2013 года.