Русская Википедия:Зонд-5

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Космический аппарат

«Зонд-5» (7К-Л1 № 9[1]) — советский беспилотный Шаблон:D-l программы «Зонд», восьмой из запущенных прототипов лунного корабля «Союз 7К-Л1» по программе облёта Луны экипажем из двух человек. Запущен 15 сентября 1968 года. Выполнил первый в мире облёт Луны с возвращением на Землю[2]. На борту «Зонда-5» впервые живые существа достигли лунной орбиты, а также впервые вернулись на Землю после облёта Луны.

Задачи

«Зонд-5» выполнил следующие задачи:

  • отработка полёта космического корабля по трассе Земля — Луна — Земля с возвращением на Землю;
  • отработка системы управляемого спуска при входе в атмосферу Земли со второй космической скоростью;
  • отработка в лётных условиях аэродинамической формы и характеристик СА;
  • биологические исследования.

На борту космического аппарата находились животные и растения: две среднеазиатские черепахи, мухи дрозофилы, мучные черви (личинки жука-хрущака), бактерии (культура кишечной палочки), растения (в том числе хлорелла[3], традесканция с бутонами, лук и семена высших растений — пшеницы, гороха, ячменя, сосны, моркови, помидоров, горчицы)[4][5]. Кроме того, на борту КА находились культуры человеческих клеток (HeLa, фибробласты и др.)[6]. Внутри обитаемого отсека были размещены дозиметры и ядерные эмульсии для оценки дозы радиации, которую получил бы космонавт на лунной трассе при прохождении радиационных поясов и облёте Луны. Измеренная интегральная доза в течение полёта составила около 3,5 рад, что соответствовало предварительным расчётам. Анализ данных показал, что «радиационные условия на исследованной трассе Земля — Луна — Земля при спокойном состоянии солнечной активности не являются опасными для человека»[7][8].

Были выполнены также исследования потока протонов высокой энергии с помощью двух инструментов. Один из них представлял собой сандвич из двух кремний-литиевых дрейфовых полупроводниковых детекторов (ППД), работающих в антисовпадениях, с геометрическим фактором 3,9 см2·стерадиан и диапазонами энергий детектируемых протонов 1,5…10 и 10…21 МэВ. Второй инструмент представлял собой телескоп из двух идентичных Si(Li) дрейфовых ППД, принимающий излучение из конуса с углом раствора 100 градусов и чувствительный только к протонам в диапазонах энергии 30…35 и 45…50 МэВ. Оба детектора при вращении КА сканировали небесную сферу преимущественно в плоскости, перпендикулярной эклиптике[9][10][11].

Впервые в советской космической программе был выполнен успешный вход спускаемого аппарата в атмосферу Земли со второй космической скоростью.

На борту был установлен аэрофотоаппарат с фокусным расстоянием 400 мм, относительным отверстием 1:6,3 и форматом кадра 13 × 18 см, с помощью которого был получен чёрно-белый снимок Земли с расстояния 90 тыс. км.

В работах по кораблю «Зонд-5» участвовала группа космонавтов 3-го отдела Центра подготовки космонавтов, участников пилотируемой лунной программы СССР[12].

Хроника полёта

Файл:The Soviet Union 1969 CPA 3733 stamp (Zond 5).png
Советская почтовая марка, посвящённая полёту «Зонда-5»

Миссия

Шаблон:ПозКарта+ Корабль «Л-1» («Зонд-5») стартовал 15 сентября 1968 года в 00:42:11 МСК[12]. Миссия состояла из трёх этапов[2].

На первом этапе станция вместе с последней ступенью ракеты-носителя была выведена на низкую опорную орбиту с параметрами: высота апогея — 219,3 км, высота перигея — 191,4 км, наклонение — 51,43°, период обращения 88,32 минуты. Параметры орбиты практически совпадали с запланированными[12].

На втором этапе станция с промежуточной орбиты осуществила полёт к Луне, облёт Луны и возвращение к Земле. Полёт к Луне с околоземной орбиты осуществлялся запуском последней ступени ракеты через 67 мин после старта. По достижении расчётной скорости двигатель автоматически выключился, ступень отделилась, и станция направилась к Луне.

Во время полёта был выявлен ряд проблем. Ещё на стартовой позиции обнаружен отказ телевизионной камеры (система «Кречет») внутри спускаемого аппарата, поэтому сеансы телевизионной связи были исключены из полётной программы[12]. Ошибка в документации привела к неправильной установке датчика Земли. Из-за ошибки операторов вышла из строя от нагрева трёхосная стабилизированная гироплатформа. Кроме того, из-за загрязнения оптики осаждающимися на ней испарениями теплозащиты отказал датчик ориентации по звёздам и Солнцу. Резервная система оказалась по ошибке отключенной. Коррекция траектории производилась с помощью микродвигателей ориентации и датчика Земли[13][14] (по другим сведениям, с использованием датчиков Солнца)[2]. На обратном отрезке полёта вышел из строя второй датчик ориентации[2].

При подлёте к Луне 17 сентября в 06:11 МСК на расстоянии 325 000 км от Земли двигателями корабля была осуществлена коррекция орбиты, в результате чего 18 сентября станция облетела Луну с минимальным расстоянием 1950 км от поверхности.

В течение полёта проводились сеансы связи с «Зондом-5» из НИП-16 (Евпатория), а также (в те моменты времени, когда космический аппарат находился вне зоны видимости с территории СССР) с использованием корабельного командно-измерительного пункта корабля «Космонавт Владимир Комаров»[12].

После облёта Луны станция направилась к Земле. Вследствие указанных выше проблем посадка в запланированном районе (Казахстан) оказалась невозможна, корабль был выведен на траекторию, предусматривающую приводнение в Индийском океане. На расстоянии 143 000 км от Земли была проведена вторая коррекция траектории полёта, которая уменьшила скорость на 0,35 м/с и обеспечила вход в атмосферу с углом снижения 5—6°. Диаметр безопасного коридора входа составлял лишь 13 км[1].

21 сентября в 12:08 МСК с расстояния около 90 000 км «Зонд-5» сфотографировал Землю — целиком полушарие со стороны Африки (в чёрно-белом изображении).

В ходе полёта радиообсерватория Джодрелл Бэнк (Великобритания) перехватила передававшиеся на Землю с борта космического аппарата голосовые сообщения (записи голоса, передававшиеся с целью испытания каналов радиообмена), что вначале вызвало предположения, что Советский Союз отправил космонавтов к Луне.

На третьем этапе полёта спускаемый аппарат в 18:37 МСК отделился от станции и в 18:53 МСК вошёл в плотные слои атмосферы по баллистической траектории. Перегрузки при торможении составили 15—20 Шаблон:Math. На высоте около 7 км, при скорости около 200 м/с была введена в действие парашютная система. Спускаемый аппарат приводнился 21 сентября в 19:08 МСК (15:08 GMT) в Индийском океане в точке с координатами 32°38' ю. ш., 65°33' в. д., в 105 км[1] от океанографического исследовательского судна ВМФ «Василий Головнин»[5], специально дежурившего в этом районе океана. В общей сложности в поисково-спасательных мероприятиях участвовало около 20 советских морских судов (научно-исследовательские суда Академии наук СССР, корабли Поисково-спасательной службы, экспедиционные океанографические суда и суда обеспечения ВМФ), а также дальний самолёт-разведчик Ту-95РЦ Северного флота. Сигнал от радиомаяка приводнившегося спускаемого аппарата был обнаружен научно-исследовательским судном «Боровичи» в 03:10 МСК, в 06:17 МСК был установлен визуальный контакт. Спускаемый аппарат пришвартовали к шлюпке «Боровичей» и укрыли брезентом[2]. Вблизи появился также американский фрегат Шаблон:Iw, выполнявший слежение за НИС «Моржовец» и «Невель»[15]. «Боровичи» и подошедший танкер ВМФ «Ханой» маневрировали, прикрывая объект от американцев. Спускаемый аппарат был поднят на борт «Василия Головнина» 22 сентября около полудня по московскому времени[2].

Биообразцы были извлечены из спускаемого аппарата на борту «Василия Головнина» 25 сентября, через 4 дня после приводнения. Черепахи потеряли около 10 % веса (в течение всего полёта они не получали пищу — для них это не опасно), но оставались активными и проявляли хороший аппетит.

3 октября (по другим сведениям 4 октября[16]) 1968 года спускаемый аппарат доставили в Бомбей, а оттуда самолётом Ан-12 отправили в Москву. В настоящее время он экспонируется в музее РКК «Энергия» в г. Королёв[17].

Во время полета «Зонда-5» был проведен эксперимент по ведению радиосвязи на различных расстояниях от Земли. В сеансах голосовой радиосвязи участвовали космонавты, имитируя сообщения с борта корабля. Британская радиообсерватория Джодрелл Бэнк наблюдала за полетом и, когда там услышали голосовые сообщения, передававшиеся с борта корабля, специалисты обсерватории предположили, что Советский Союз отправил космонавтов к Луне[12].

Биологические эксперименты

Черепахи

Выбор среднеазиатских черепах (Testudo horsfieldii gray, другое название — степные черепахи) в качестве объектов космических экспериментов был связан с тем, что из-за замедленного обмена веществ их не надо было поить и кормить в течение полёта[16][18].

На борт «Зонда-5» были помещены две черепахи, безымянные, но помеченные номерами 22 и 37. В целом набор экспериментальных экземпляров состоял из восьми черепах — половозрелых самцов возрастом 6—7 лет, весивших 340—400 г. Из остававшихся на Земле шести черепах четырёх (1-ю контрольную группу) продолжали держать в виварии, а двух (2-ю контрольную группу) отвезли на космодром и обратно. Животные были доставлены в лабораторию за два месяца до начала эксперимента. В течение этого времени их периодически взвешивали, делали электрокардиограмму с трёх стандартных отводов и выполняли анализ периферийной крови. Ежедневный рацион каждого животного состоял из 2 г мяса и по 10 г капусты, моркови и хлеба[16][18].

Основная фаза эксперимента началась 2 сентября 1968 года, за 13 дней до старта. В этот день черепахи экспериментальной группы были помещены на борт АМС в индивидуальные тесные клетки так, что практически не могли двигаться. Вторую контрольную группу одновременно поместили в такие же условия в лаборатории. Обе группы с этого момента не получали пищу и воду. Черепахи 1-й контрольной группы находились в свободных клетках и получали обычный рацион[16][18].

После запуска, облёта Луны и приводнения в Индийский океан (21 сентября) спускаемый аппарат был доставлен в Бомбей (4 октября) и в Москву (7 октября); патоморфологическое исследование всех экспериментальных животных было выполнено 11 октября. Таким образом, животные экспериментальной и 2-й контрольной групп не ели в течение 39 суток. Кроме того, черепахи экспериментальной группы подверглись всем факторам 7-суточного космического полёта вокруг Луны (перегрузки на старте и приземлении, невесомость, радиационное облучение), действию тропического климата и факторам, связанным с транспортировкой по воде и воздуху. Согласно выполнявшимся в течение полёта дозиметрическим измерениям, полная доза радиации, полученная черепахами на борту АМС, не превышала 3,5 рад[16][18].

Вес животных экспериментальной группы уменьшился на 10%, 2-й контрольной — на 5%. Отличий во внешнем виде и поведении, а также в составе периферической крови и кардиограмме у животных всех трёх групп не наблюдалось. Однако были обнаружены изменения внутренних органов, наиболее проявленные у летавших черепах, но наблюдавшиеся также и у 2-й контрольной группы[16][18].

Растения

На борту корабля в специальных контейнерах были размещены воздушно-сухие семена пшеницы, гороха, ячменя, сосны, моркови, помидоров, горчицы, а также луковицы репчатого лука и цветущий экземпляр традесканции (Tradescantia paludosa, клон «Сакса №5»). После полёта часть семян проращивалась. У радиочувствительных растений (ячменя и сосны) в клетках первичных корешков были обнаружены бо́льшие, чем в контрольных образцах, хромосомные перестройки; с меньшей степенью достоверности такие перестройки были обнаружены в клетках лука. В связи с тем, что доставка биоматериала с места приводнения в Индийском океане до лаборатории заняла 16 суток, сравнение традесканции с контрольным образцом не выявило значимых отличий. Интегральная доза радиации, измеренная разнотипными дозиметрами (прямопоказывающие счётчики, ядерные фотоэмульсии, термолюминесцентные стёкла и др.), установленными в местах крепления биоконтейнеров, составила 3,5 рад за всё время полёта, причём основной вклад в дозу внесло проникающее излучение околоземных радиационных поясов, а около 10% дозы было набрано от источника, находившегося на борту корабля[4].

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Шаблон:Зонд (космическая программа) Шаблон:Космические запуски в 1968 Шаблон:Исследование Луны АМС

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Шаблон:Книга
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Шаблон:Статья
  3. ↑ Шаблон:Cite PMID
  4. ↑ 4,0 4,1 Шаблон:Книга
  5. ↑ 5,0 5,1 Шаблон:Cite web
  6. ↑ Шаблон:Cite PMID
  7. ↑ Шаблон:Статья
  8. ↑ Шаблон:Cite PMID
  9. ↑ Konstantinov B. P. et al. A study of proton fluxes in the range 1.5—50 MeV on the Zond-4 and Zond-5 space probes // Proceedings of the 11th International Conference on Cosmic Rays, held in Budapest, 25 August — 4 September, 1969. Edited by A. Somogyi, Vol. 2. Acta Physica, Supplement to Volume 29. Solar Cosmic Rays, Modulation of Galactic Radiation, Magnetospheric and Atmospheric Effects. — Р. 195. Шаблон:Bibcode
  10. ↑ Шаблон:Статья
  11. ↑ NASA Space Science Data Coordinated Archive.Zond 5. Proton Detectors. Шаблон:Wayback
  12. ↑ 12,0 12,1 12,2 12,3 12,4 12,5 Шаблон:Cite web
    Беляев П. И., Моисеев В. А., Стародубцов Г. В. Отчёт о работе группы Л-1 при пуске беспилотного корабля «7К-Л1» (облетный вариант). — 19 октября 1968. — (РГАНТД, Ф. 1. Оп. 9-1. Д. 6).
  13. ↑ Шаблон:Cite web
  14. ↑ Шаблон:Cite web
  15. ↑ Dwayne A. Day. Chasing the Zond Шаблон:Wayback // The Space Review. February 9, 2009.
  16. ↑ 16,0 16,1 16,2 16,3 16,4 16,5 Шаблон:Статья
  17. ↑ Шаблон:Cite web
  18. ↑ 18,0 18,1 18,2 18,3 18,4 Шаблон:Статья
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Зонд-5&oldid=9950988