Наши космические пути

Коллектив авторов

Поэтому возникло предположение о необходимости создания на космических кораблях для целей регенерации воздуха и получения пищи так называемых Оранжерей, зеленых растений, которые, поглощая выделяемую живым организмом углекислоту, воссоздавали бы пищу и выделяли кислород. Наиболее пригодными для этих целей оказались микроскопические зеленые водоросли, которые очень быстро развиваются, отличаются большой активностью фотосинтеза и рядом других ценных качеств.

Эти соображения определили необходимость изучения влияния условий космического полета на сохранение жизнедеятельности зеленых водорослей. Находившаяся на борту корабля хлорелла была помещена в специальных ампулах в различном физиологическом

состоянии: на косом агаре и в жидкой питательной среде при различной плотности суспензий. При этом водоросли находились как на свету, так и в темноте. Полученный материал подвергается детальному анализу. Изучаются общее состояние суспензий, морфология клеток, активность фотосинтеза, процессы роста и развития культуры, изменение наследственных свойств культуры.

Уже сейчас можно сказать, что биологический эксперимент на втором кораблеспутнике является очень существенным вкладом в дело изучения и освоения космического пространства человечеством.

Все многочисленные биологические объекты, летавшие в космическом корабле, вернулись на Землю живыми, в хорошем состоянии. Состояние собак Белки и Стрелки, мышей, крыс и всех остальных биологических объектов, по предварительным данным, не обнаруживает заметных отклонений от норм. В настоящее время ведется углубленное и систематическое исследование и обработка имеющихся материалов.

Полученные результаты говорят о том, что разработанные отечественной наукой средства, обеспечивающие условия жизнедеятельности, безопасности полета и возвращения из космического полета животных и человека, вполне себя оправдали.

Исследование космических лучей

Вопрос о химическом составе первичного космического излучения тесно связан с проблемой происхождения космических лучей, с механизмом генерации космического излучения и распространением космических лучей в межзвездной среде. Весьма существенным является вопрос о количественном соотношении различных групп ядер в первичном космическом излучении.

На втором космическом корабле была размещена аппаратура, с помощью которой возможно получить данные о составе космических лучей в интервале ядер от гелия до кислорода. Для этой цели использовались черенковские счетчики, управляемые телескопическим устройством из галогенных газоразрядных счетчиков.

При прохождении частиц космического излучения через прибор в заданном телесном угле срабатывала схема совпадений, импульс в которой открывал канал фотоумножителя. С коллектора фотоумножителя снимался сигнал, возникавший при пролете через него ядра, вызывавшего в детекторе черенковское свечение. Амплитуда импульса на выходе черенковского счетчика пропорциональна квадрату заряда ядра. С помощью специального устройства сигналы различных амплитуд преобразовывались в сигналы соответствующей длительности, на которые накладывались импульсы от стандарт-генератора. Число импульсов, заполнявших каждый сигнал, сосчитывалось счетной схемой и передавалось на телеметрическую систему.

В настоящее время отсутствуют точные данные об отношении потока ядер группы углерода, азота, кислорода к потоку ядер группы лития, бериллия, бора (наиболее интересных с точки зрения происхождения космических лучей). Вследствие этого не представляется возможным сделать окончательный вывод об определенном механизме генерации ядер и процессе движения ускоренных частиц в межзвездном пространстве. Чтобы получить новые сведения в этой области, необходимо знать величину отношения потоков вышеуказанных групп ядер с большой точностью.

Параллельно с этими измерениями проводились измерения потоков более тяжелых ядер. Интегральным черенковским счетчиком измерялись потоки ядер с зарядом больше пяти, пятнадцати и тридцати.

Измерения, проведенные на второй советской космической ракете, позволили зафиксировать этим методом случаи большого увеличения (в 10 раз) интенсивности потоков ядер с зарядом больше пятнадцати, коррелированные с радиоизлучением Солнца, причем зафиксированные релятивистские ядра выходили из Солнца компактными группами. Этот факт впервые показал, что Солнце способно генерировать релятивистские ядра, причем преимущественно ускоряются тяжелые ядра. Дальнейшее изучение этих процессов даст возможность попять связь радиоизлучения Солнца с космическими лучами, а также разобраться в механизме генерации космических лучей Солнцем.

Полет второго космического корабля и возвращение его на Землю позволили получить в космическом пространстве фотографии тех процессов, которые происходят в микромире. Для этой цели использовались так называемые ядерные фотоэмульсии. Пролетая сквозь эти эмульсии, частицы космических лучей испытывают столкновения с ядрами атомов. В результате этих соударений не только разрушаются атомные ядра, но и рождаются новые частицы. Возникшие частицы испытывают ряд превращений. В эмульсии происходят новые акты взаимодействия частиц, созданных: в результате первого столкновения с атомными ядрами вещества.

Каким законам подчиняются все эти явления? Это не установлено до сих пор.. Для того чтобы раскрыть тайны материи, необходимо прежде всего получить детальные сведения о всех тех процессах, которые происходят в микромире. С помощью» ядерных фотоэмульсий можно получить достаточно подробные фотографии этих явлений. Рассматривая фотоэмульсии в микроскоп, можно восстановить картину процессов, протекавших в течение миллиардных долей секунды.

Обладающие высокой энергией частицы космических лучей весьма интенсивно взаимодействуют с веществом. Поэтому при вторжении космической частицы в атмосферу она быстро обрастает роем вторичных, ею созданных частиц. По этой причине необходимо проводить исследования за пределами земной атмосферы. Вместе с тем отправленная в полет ядерная фотоэмульсия должна быть возвращена в лабораторию в полной сохранности.

Известно, что построенные на Земле гигантские ускорители дают возможность получить частицы, обладающие энергией ниже определенного предела. В космических лучах встречаются частицы, обладающие в миллионы раз большей энергией. Подъем ядерных фотоэмульсий в космическое пространство позволит эффективна использовать этот существующий в природе огромный ускоритель.

На втором космическом корабле было размещено несколько блоков из толстослойных ядерных фотоэмульсий, при этом в одном из них предусматривалось непосредственное проявление фотоэмульсий на борту корабля. Проявление фотоэмульсий на борту корабля после заданного времени экспозиции (порядка 10 часов) позволяет более надежно выделить следы отдельных ядер на общем фоне космического излучения.

Автономное программное устройство фотоэмульсионного блока по истечении заданного времени дает команду, по которой находящийся внутри цилиндра поршень раздвигает проэкспонированные слои и одновременно впускает в рабочий объем проявляющий раствор. Проявление продолжается 90 минут, после чего программное устройство дает команду на удаление проявителя, которое осуществляется возвратным движением поршня, сжимающего слои. Затем следует команда на раздвижение слоен и поступление консервирующего раствора. В консервирующем растворе слои могут храниться несколько месяцев, вплоть до начала окончательной обработки фотослоев. При обработке должны быть изучены следы от релятивистских ядер первичного космического излучения и получены сведения о количественном соотношении потоков различных групп ядер.