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

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.^[3]

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.^[3]

В 1962 году в программу второй очереди пусков ракеты-носителя «63С1», были включены космические аппараты «ДС-А1», «ДС-П1», «ДС-МТ» и «ДС-МГ».^[4]

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.^[5]

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.^[6]

В 1963 году было принято решение о создании трёх модификаций унифицированной спутниковой платформы:^[6]

• 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

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

• «ЦЗЛ-Д» — цилиндрический зонд Ленгмюра;
• «Д109-2-10» — датчик;^[7]
• «ПЛ-36» — датчик регистрации фотоэлектронов;
• «ПЛ-37» — сферическая трёхэлектродня ловушка;
• «ПЛ-38» — сферическая ионная ловушка;
• «ПЛ-39» — ионная ловушка сотового типа.^[7]

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».^[8]

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.^[9]

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.^[7]

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^[10]

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 иносфере.

• 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.^[11]

См. также

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

Примечания

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. — В. 10-23 марта. — Т. 7. — № 6/147.
• 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 помщи спутника «Космос-378», 1. Задачи и методы исследований // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — М., 1974. — Т. 14. — № 6. — С. 937-943.
• Ремизов А. П., Хохлов М. З. Исследование в ионосфере при помщи 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 помщи 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 помщи 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. Космос.info. Архивировано из первоисточника 12 мая 2013. Проверено 3 мая 2013.
• Космический аппарат Космос 378. Секция Совета РАН по космосу. Архивировано из первоисточника 16 мая 2013. Проверено 3 мая 2013.
• NSSDC Master Catalog Search  (англ.). NSSDC Master Catalog Search. Архивировано из первоисточника 12 мая 2013. Проверено 3 мая 2013.