- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Исследования воздействия условий космического полёта на живые организмы и физические процессы начались с первыми космическими полётами. Уже вместе с Белкой и Стрелкой в полёт отправились мыши, крысы, семена и прочие биологические объекты. А эксперименты по космической сварке проводились ещё на «Союзе-6» в 1969 году. Логично, что в 1973 году полетел первый специализированный биоспутник «Космос-605» («Бион-1»), а в 1985 году — физический спутник «Фотон-1». Об эттих сериях космических аппаратов мы и поговорим сегодня.
Интересна история происхождения конструкции этих космических аппаратов. Дело в том, что в ОКБ-1 Королёва было разработано оказавшееся крайне удачным и долгоживущим шасси. Это шасси использовалось для пилотируемых полётов под названиями «Восток» и «Восход», для фоторазведки — «Зенит» и для физических и биологических исследований — «Фотон» и «Бион»:
Слева — «Восток», по центру «Зенит», красными крышками закрыты объективы фотоаппаратов, справа — «Бион».
Все эти аппараты имели примерно одинаковую массу — 4,5 — 7 тонн, выводились на ракетах-носителях семейства «Р-7» и имели возвращающийся из космоса спускаемый аппарат, в который можно было поместить различную полезную нагрузку — космонавта, набор фотоаппаратов или оборудование для научных экспериментов. Время работы на орбите — порядка двух недель. Унификация шасси достигала такого уровня, что некоторые разведывательные спутники «Зенит» даже несли научную аппаратуру — на верхнюю часть аппарата можно было поставить блок дополнительных батарей или же модуль «Наука» с экспериментами, которым не требовалось возвращение с орбиты («шайба» на фото справа). А серийное изготовление разведывательных спутников, которые были востребованы Министерством Обороны (всего было запущено более пяти сотен «Зенитов» разных модификаций) означало освоенность базового шасси и отсутствие проблем с заказом и изготовлением аппаратов. «Зениты» разных модификаций летали до середины 90-х годов, когда они уже окончательно были вытеснены спутниками-разведчиками на более новых шасси. Исчезновение базового варианта шасси привело к тому, что «Бионы» и «Фотоны» стали меняться. Обе серии получили индекс "-М", обзавелись агрегатным отсеком другой формы и солнечными батареями вместо химических источников тока. Благодаря этим изменениям срок активного существования на орбите увеличился до месяца-двух.
Формально первый «Бион» полетел в 1973 году. Однако при желании можно отнести к этой программе пуск в 1966 году «Космоса-110» [1], сделанного на базе «Восхода», на котором в течение двадцати двух дней летали собаки Ветерок и Уголёк. Спутники серии «Бион» совершили в общей сложности 12 полётов. 11 из них были совершены с 1973 года по 1996 на первых версиях аппарата, а в 2013 году слетал новый «Бион-М». На «Бионах» было проведено множество научных экспериментов. Например, на «Бионе-4» десять крыс летели в условиях невесомости, а двадцать непрерывно находились в центрифугах, создающих искусственную тяжесть. На «Бионах» с шестого по одиннадцатый летали обезьяны:
«Бион-9», 1989 год, макака по кличке Забияка.
Каждый аппарат нес множество различных экспериментов. Кроме крыс и обезьян на орбиту запускались растения и их семена, бактериальные, клеточные и тканевые культуры, рыбы и земноводные.
На «Бионе-М» в рамках различных экспериментов были запущены монгольские песчанки, мыши, рыбы, змеи, улитки, растения и бактерии, общее количество экспериментов достигло трех десятков.
У проекта «Биоспутник» есть свой канал на YouTube, крайне рекомендую посмотреть пресс-конференцию по результатам полёта. Показаны уникальные кадры работы со спутником и биоматериалами и рассказано о полёте:
Также можно посмотреть страницу с описанием аппарата на сайте Роскосмоса [2].
Первый спутник «Фотон» полетел в 1985 году. Аппаратов первой серии было двенадцать, последний из них совершил полёт в 1999 году. Аппаратов второй серии с индексом "-М" уже четыре. «Фотону-М1» в 2002 году не повезло — из-за аварии ракеты-носителя он не был выведен на орбиту. Но последующие аппараты летали, в целом, успешно. Каждый «Фотон» нёс несколько десятков экспериментов — там плавились материалы и выращивались кристаллы, формировались белковые молекулы, работали космические печки и прочие экспериментальные производственные агрегаты. А редкость «Бионов-М» привела к тому, что на «Фотонах-М» стали ставиться и биологические эксперименты.
Четвертый спутник серии «Фотон-М» нес на себе множество экспериментов:
И это только малая часть экспериментов. Полный список на сайте Роскосмоса [3].
Материал о выращивании кристаллов, эксперименте «Метеорит» и гекконах:
Материал после посадки:
Необходимо понимать, что, когда на аппарате стоит три десятка экспериментов, какие-то из них по статистике обречены на неудачу из-за неисправности оборудования. Ситуация, как мне кажется, ухудшается ещё по следующим причинам:
Не нужно думать, что подобные отказы уникальны для одной страны. Например, в США в 1966-1969 году было запущено три биоспутника серии Biosatellite [4]. Первый спутник не вернулся с орбиты из-за отказа тормозного двигателя. Второй спутник отлетал успешно, но программу исследований третьего спутника, рассчитанную на тридцать дней, пришлось прекратить на девятый день. И это в год высадки человека на Луну! Программа была в итоге закрыта, в том числе из-за того, что стала мишенью для издевательств в СМИ. Как ни печальны гибель песчанок и отказ немецкого аквариума с рыбами и улитками на «Бионе», гибель гекконов на «Фотоне», из них не следует никаких глобальных «всёпропальных» выводов.
Что же касается проблем со связью и управлением в начале полёта «Фотона», то, что спутник остался на промежуточной эллиптической орбите вместо круговой с высотой 500 км, несколько ухудшило качество микрогравитации, но не должно было привести к каким-либо катастрофическим результатам. Несмотря на проблемы, спутник успешно затормозил для схода с орбиты, а спускаемый аппарат приземлился в заданном районе.
Пытливый читатель, знающий о физических и биологических экспериментах на МКС может спросить — а почему бы не проводить эти эксперименты на МКС, где и невесомость есть, и экипаж, если что, сможет попытаться починить поломки экспериментальных установок? Действительно, очень много и физических и биологических экспериментов проводились на орбитальных станциях. Но не для всех экспериментов эта среда хороша:
По этим причинам, физические и биологические спутники, пусть и в небольшом количестве, продолжат своё существование.
Полёт «Биона-М №2» ожидается в 2019 году. Это будет обычный спутник серии, который, однако, собираются запустить на круговую орбиту высотой 1000 км, в два с лишним раза выше МКС.
А вот привычных «Фотонов» больше не будет. Ему на смену идёт аппарат «Возврат-МКА», который планируют вывести на орбиту с апогеем 200 000 км. План полета еще неизвестен, в зависимости от значения перигея аппарат сможет либо регулярно пролетать через радиационные пояса Земли, изучая их влияние, либо, если перигей будет выше 20 000 км, оказаться в условиях аналогичных межпланетному полёту.
А это — автономный модуль ОКА-Т-МКС, который может стать альтернативой и развитием спутников «Бион» и «Фотон». Автономный модуль будет работать в составе МКС — регулярно загружаться автономными экспериментами, отходить в «чистую» невесомость, проводить эксперименты и снова стыковаться с МКС для извлечения результатов и загрузки новых экспериментов. Согласно текущим планам модуль будет запущен в конце 10-х годов.
Кроме Википедии использовались:
Автор: lozga
Источник [13]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/fizika/69123
Ссылки в тексте:
[1] «Космоса-110»: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%BE%D1%81-110
[2] страницу с описанием аппарата на сайте Роскосмоса: http://www.federalspace.ru/352/
[3] Полный список на сайте Роскосмоса: http://www.federalspace.ru/20669/
[4] Biosatellite: https://ru.wikipedia.org/wiki/Биоспутники_США
[5] Сайт проекта «Биоспутник»: http://biosputnik.imbp.ru/about.html
[6] раз: http://kosmo-mir.ru/polety_zhivotnyh/bion.htm
[7] два: http://www.astronautix.com/craft/biollite.htm
[8] три: http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum11/topic12778/
[9] раз: http://www.federalspace.ru/20609/
[10] два: http://www.federalspace.ru/20687/
[11] три: http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum11/topic13953/
[12] каналу «Звезда»: http://tvzvezda.ru/news/vstrane_i_mire/content/201407261337-pnje.htm
[13] Источник: http://habrahabr.ru/post/235877/
Нажмите здесь для печати.