Работы фти им. А. Ф. Иоффе по исследованию космической пыли



Дата12.09.2017
Размер0,58 Mb.
Работы ФТИ им. А.Ф. Иоффе по исследованию космической пыли

В начале 1960-х годов актуальной проблемой космической науки стала оценка потоков космической пыли в околоземном космическом пространстве. Сравнение данных, полученных на первых околоземных спутниках, с теми, что передавали межпланетные станции, заставило думать, что плотность пылевых частиц на околоземных орбитах в тысячу раз больше, чем в межпланетном пространстве. Сформировалось даже теоретическое обоснование представлений о так называемом «пылевом» облаке вокруг Земли. Это имело прямое отношение к развитию космонавтики: если бы действительно планету окружал рой мелких частиц, то не только пилотируемые полеты, но и автоматические эксперименты оказались бы чрезвычайно рискованными.

Исследования космической пыли в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе были инициированы академиком Борисом Петровичем Константиновым в начале 1960-х гг. и были связаны с проверкой его гипотезы о возможности обнаружения следов антивещества в Солнечной системе. Для этого под руководством Евгения Павловича Мазеца, тогда заместителя заведующего лабораторией ядерной изомерии, была разработана собственная высокочувствительная аппаратура для регистрации пылевых частиц, поскольку были веские основания полагать, что использованная ранее в отечественных экспериментах научная аппаратура имеет низкую чувствительность и не защищена от регистрации помех на борту космического аппарата.

В приборах, которые создавались во ФТИ, использовались пьезоэлектрические датчики для регистрации соударений высокоскоростных частиц в космическом пространстве, как это широко применялось в то время. При испытаниях аппаратуры при различных температурах выяснилось, что она чувствительна к акустическим шумам, возникающим при изменении температуры в местах крепления датчиков и в самой чувствительной поверхности.

В результате Е.П. Мазец кардинально изменил схему планируемых экспериментов. Часть датчиков разместили на специальных алюминиевых пластинах, акустически изолированных от корпуса спутника с помощью «сэндвича» из слоев фторопласта (Рис.1). Вторая половина датчиков размещалась прямо на корпусе спутника, как и в предыдущих экспериментах.

Эксперименты с этой аппаратурой, работавшей в 1966-67 гг. на спутниках «Космос-135» и «Космос-163», достоверно показали, что поток пылевых частиц с массами от 10-6 г до 10-10 г , регистрируемый датчиками на панелях, изолированных от корпуса спутника, более чем в 1000 раз ниже потока сигналов от датчиков, размещенных прямо на корпусе спутника, как делалось по принятой ранее схеме. При этом данные о потоках пылевых частиц в околоземном космическом пространстве, полученные от «изолированных» датчиков, хорошо совпали с имевшимися измерениями пылевых частиц в межпланетном пространстве (рис. 2). Таким образом, была экспериментально опровергнута гипотеза о пылевом облаке вокруг Земли и получены надежные данные о полном притоке космического вещества на Землю.

Результаты, полученные ФТИ им. А.Ф. Иоффе в экспериментах на спутниках «Космос-135» и «Космос-163», совпали с измерениями частоты проколов ячеек с газом на американских спутниках «Пегас» и легли в основу модели распределения микрометеоров в космическом пространстве, принятой на сессии Международного комитета по исследованию космического пространства (КОСПАР) в 1970г. Эти данные принципиально важны для безопасности пилотируемых космических полетов, и для использования на орбитах оптических приборов.

Продолжением этих работ стало исключительно успешное исследование пылевой комы кометы Галлея в международном проекте ВЕГА (под эгидой СССР). 30-летний юбилей пролёта вблизи ядра кометы отмечался в начале марта 2016 г. В аппаратуре, разработанной для аппаратов «Вега-1» и «Вега-2» использовалось два вида датчиков: пьезоэлектрические с ионизационные с перекрытием их областей чувствительности. В результате исследователи получили детальную картину строения пылевой комы и распределения кометных частиц по массе, углу и интенсивности «выброса» из кометного ядра. Диапазон масс частиц был очень широк — от 10-16 до 10-6 г. За эти работы — по существу, первое непосредственное изучение вещества комет — Евгений Павлович Мазец был удостоен Ленинской премии в 1986 г.




  1. Аптекарь Р.Л., Бисноватый-Коган Г.С., Боярчук А.А., Быков А.М., Варшалович Д.А., Забродский А.Г., Зелёный Л.М., Каплянский А.А., Коноплёв К.А., Сурис Р.А., Сюняев Р. А., Яковлев Д.Г. "Памяти Евгения Павловича Мазеца" УФН 183 1255–1256 (2013) https://ufn.ru/ru/articles/2013/11/g/similar.html



Рис. 1. Аппаратура ФТИ им. А.Ф. Иоффе, использованная в 1966-1967 гг. на спутниках «Космос-135» и «Космос-163» для регистрации космической пыли. Справа — выносная панель с «акустическим изолятором» из слоев фторопласта и пьезоэлектрическим датчиком микрометеоров. Слева — электронный блок для регистрации информации.

Рис. 2. Сводные данные о регистрации космической пыли, представленные в модели



КОСПАР в 1970 г.
Зав.лабораторией экспериментальной астрофизики

Д.ф.-м.н. Рафаил Львович Аптекарь

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал