Глава IX. Наблюдения искусственных спутников Земли (ИСЗ)

§ 92. Начало космической эры

Одним из самых замечательных свершений середины XX столетия было преодоление земного притяжения, когда 4 октября 1957 г. впервые был выведен на околоземную орбиту советский искусственный спутник Земли. Для человечества началась новая, космическая эра. Астрономия стала превращаться из науки наблюдательной в пауку экспериментальную.

Цели, преследуемые при запусках искусственных спутников, космических кораблей и межпланетных обсерваторий, весьма разнообразны.

Дальние космические перелеты организуются для изучения физических свойств планет. Цель таких перелетов - высадка автоматических устройств космонавтов или на эти небесные тела, если это только возможно по существующим там условиям.

Особенно много запущено в околоземное пространство искусственных спутников Земли. Снабженные автоматическими приборами, они ведут разнообразные исследования околоземного пространства. Двигаясь вне пределов земной атмосферы, они исследуют такие виды идущих из космоса излучений, которые не доходят до поверхности Земли, поглощаясь в земной атмофере. Астрономы получили возможность исследовать более полно явление, происходящие на Солнце, и регулярно следить за, солнечным ветром.

Одной из задач запусков является создание орбитальных, оснащенных телескопами и приборами обсерваторий, где дежурный космонавт должен производить регулярные наблюдения. Таким образом, удастся освободиться от влияния не только поглощения, но и турбулентных искажений изображений, возникающих в земной атмосфере.

Запуски искусственных спутников имеют большое практическое значение. Важные задачи решают спутники связи «Молния», выводимые на очень вытянутые эллиптические орбиты с тем, чтобы вблизи апогея они двигались медленно. На таком спутнике устанавливается аппаратура, позволяющая ретранслировать радио- и телевизионные программы на расстояния в тысячи километров. Это дает возможность, в частности, на Дальнем Востоке видеть телевизионные передачи Москвы!

Остановимся еще на одном виде спутников, которые запускаются для решения геодезических задач. Как известно, для определения фигуры Земли и для создания опорной геодезической сети нужно производить очень сложные и дорогие работы. Нужно измерять дугу земного меридиана на возможно большем интервале изменения географических широт. Для этого «покрывают» избранный меридиан совокупностью треугольников. В их вершинах сооружают высотные «геодезические знаки». Положения вершин треугольников выбираются таким образом, чтобы с вершины каждого «знака» были видны в отдалении две другие вершины и можно было бы при помощи угломерного инструмента определять углы треугольника. Сторона одного из треугольников возможно точнее измеряется - такая сторона называется базисом. Зная базис и углы всех треугольников, можно вычислить каждую из сторон. Кроме того, производятся определения географических координат пунктов по наблюдениям звезд.

Геодезические спутники призваны в корне изменить постановку всей задачи. Мгновенное положение спутника может быть принято за одну из вершин такого «элементарного» треугольника. Два наблюдателя, находящиеся очень далеко друг от друга, могут в один и тот же момент времени измерить видимые экваториальные координаты спутника, из которых смогут определить нужные углы. Современная же лазерная техника позволяет определять и расстояния. Следовательно, в этот же момент можно определить с большой точностью и длины двух сторон треугольника. Задача полностью решается и притом гораздо точнее, чем при обычной триангуляции.

Отсюда следует, что надо иметь возможность одновременно видеть спутник из двух очень удаленных пунктов. Следовательно, спутник должен находиться достаточно далеко от Земли. Поэтому геодезические спутники выводятся на «далекие» орбиты. Для того чтобы такой спутник можно было легко наблюдать, надо, чтобы он был достаточно ярким, а так как он далек от наблюдателя, его надо сделать большим, чтобы он отражал много солнечного света.

Один из таких спутников, «Пагеос», вы часто видите «проплывающим» по звездному небу с северо-востока на юго-запад. По блеску он сравним с самыми яркими звездами. Он был выведен на орбиту 24 июля 1966 г., и его существование рассчитано на 50 лет. Это большая сплюснутая «сфера», имеющая диаметр около 30 м и имеющая массу всего 55 кг! Чтобы создать «Пагеос», в контейнер ракеты-носителя был заложен мешок, изготовленный из тонкого и прочного пластика. Когда ракета вышла на расчетную орбиту, этот мешок был выброшен из контейнера, под давлением заключенного в нем газа раздулся и принял форму, близкую к сферической. Внешняя поверхность этого баллона была предварительно покрыта тонким слоем алюминия, который и отражает падающий на «Пагеос» солнечный свет. Оказалось, что блеск «Пагеоса» периодически изменяется в результате его осевого вращения.