Чем американцы отслеживали Спутник?

Запуск «Спутника» 68 лет назад запустил процесс создания слежения за космическим пространством сначала в США, а потом и в других странах. Кроме тысяч радиолюбителей, принимавших сигналы «Спутника» на свои радиоприемники, и обывателей, следивших за движением «красной луны», за дело взялись военные и ученые.

К октябрю 1957 года в США существовало уже несколько систем, способных принимать и отслеживать сигналы из космоса. Они были созданы как часть собственной американской программы по запуску искусственного спутника «Вэнгвард» и как часть программы противоракетной обороны.

1. Радиолокационная станция «Миллстоун Хилл» — радар дециметрового диапазона, созданный Массачусеттским технологическим институтом для экспериментов по теме ПРО и отслеживанию головных частей МБР. Радар оказался способен отследить «Спутник» на следующий же день после запуска.

2. Сеть интерферометрических станций «Минитрэк», создание которой началось в 1955 году по иннициативе Исследовательской лаборатории ВМС США. Осенью 1957 года система из 10-ти станций, протянувшихся от восточного побережья США до Южной Америки, была готова, но настроена на частоту 108 МГц, и ее пришлось срочно перенастраивать на частоту передачи сигналов «Спутника» в 40.002 МГц. После перенастройки сеть успешно отслеживала движение ПС-1.

3. Сеть прецизионных астрофотографических камер Бейкера-Нанна: астрографов с быстрым, высокоточным наведением и широким углом съемки, специально разработанных для отслеживания спутников. Проектирование началось в 1956 году по заказу Смитсоновской астрофизической обсерватории для работ в течение Международного геофизического года. К осени 1957 года часть камер находилась в опытной эксплуатации, и первый снимок «Спутника» был получен примерно через две недели после его запуска.

Данные, полученные от этих систем, нужно было собирать и систематизировать. Так в ноябре 1957 года появился проект «Спейс Трэк», который быстро получил финансирование от агентства по продвинутым исследованиям министерства обороны США*. Впоследствии «Спейс Трэк» вошел в состав новообразованного Национального центра по контролю за космическим пространством. Затем проект был интегрирован в Космическую систему обнаружения и сопровождения (SPADATS) Командования воздушно-космической обороны Северной Америки (NORAD). Первые годы своего существования, «Спейс Трэк» выпускал регулярные каталоги космических объектов, которые положили начало каталогу NORAD. Из-за доступности и точности, этот каталог стал де-факто стандартным средством для поиска информации об орбитах космических объектов.

СССР, обладая подобной системой слежения за космосом (СККП), не публиковал свой каталог, да и сейчас доступность каталогов объектов от отечественных систем слежения гораздо ниже чем от западных аналогов. Возможность легко найти данные по любому объекту на орбите очень важна для научных и технических применений и могла бы существенно поднять престиж России.

* - впоследствии это агенство получило новую аббревиатуру, которая теперь хорошо известна — DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

** - характеристики камер впечатляют и по современным меркам: апертура ~20″ (≈50 см), зеркало ~30″ (≈76 см), f/1.

#орбитмех

Русские на Меркурии

Привет, друзья! Четыре прибора, в создании которых приняли участие российские ученые, уже скоро окажутся на орбите Меркурия*.

Они прибудут на ближнюю к Солнцу планету в составе миссии BepiColombo.

Это совместная европейско-японская экспедиция. Она стартовала с Земли в октябре 2018 года, а достигнет орбиты Меркурия в ноябре 2026 года.

Экспедиция станет третьей из тех, которые достигнет окрестностей Меркурия, и первой, которые будут постоянно работать на ее орбите.

Миссия состоит из двух аппаратов. Один из них выйдет на низкую околопланетную орбиту и будет изучать поверхность Меркурия, его внутреннее строение и экзосферу.

Второй аппарат займет вытянутую эллипсовидную орбиту, с которой удобно изучать магнитное поле планеты.

1. Ученые из российского ИКИ РАН для BepiColombo полностью разработали прибор MGNS — гамма- и нейтронный спектрометр.

Он будет изучать состав элементов в породах на поверхности Меркурия путем регистрации гамма-частиц и нейтронов, которые образуются при взаимодействии космических лучей с поверхностью планеты.

Это поможет понять, как образовалась планета, и воссоздать ее эволюцию. Кроме того, MGNS поможет обнаружить запасы водяного льда на Меркурии.

2. Еще один прибор — PHEBUS — создан специалистами ИКИ РАН совместно с французскими коллегами. Это ультрафиолетовый спектрометр.

Он будет анализировать состав экзосферы (тонкой газово-пылевой оболочки) Меркурия, регистрируя УФ-излучение от атомов и молекул.

3. Также российские ученые вместе с японскими специалистами разработали камеру MSASI, которая поможет исследовать скопления натрия в окрестностях Меркурия.

Прежние наблюдения зафиксировали, что атомы этого элемента присутствуют в экзосфере планеты, и образуют вокруг нее обширное и неоднородное облако. Между тем источник натрия на Меркурии до сих пор не установлен.

4. Четвертый прибор, в котором приняли участие россияне, — это PICAM, специальная камера для фиксации ионов (панорамный энерго-масс-спектрометр).

Она входит в состав плазменного комплекса SERENA, который будет измерять потоки ионов в окрестностях Меркурия.

Это поможет понять, как поверхность планеты и ее магнитосфера взаимодействуют с солнечным ветром, и есть ли у Меркурия ионосфера — верхняя часть атмосферы, в которой много свободных электронов и ионов.

————
*Об этом рассказали сотрудники Института космических исследований РАН во время мероприятий, в честь 60-летия научной организации. Они проходили 4-6 октября.

На фото:
1. Схема полета BepiColombo к Меркурию;
2. Два орбитальных модуля в составе экспедиции;
3. Схема образования гамма-частиц и нейтронов на поверхности Меркурия при взаимодействии с космическими лучами