За всю история существования космической программы Советского Союза, страна запустила довольно много телескопов в космос. В основном они стояли на орбитальных станциях, реже на отдельных аппаратах. Есть среди последних такой, который немного неудачный, но весьма интересный. Сейчас мы говорим про орбитальную обсерваторию «Гамма».
Вам не показалось, обсерватория действительно похожа на пилотируемый корабль «Союз», а всё из-за одной детали — её делали из этого самого корабля. Идея довольно безумная, но крайне интересная.
А всё началось ещё в середине 70-ых, когда было решено создать автономный модуль для астрофизических исследований в гамма-диапазоне. Уже через 2 года после начала работ был готов эскизный проект. Конструктивно модуль состоял из пяти отсеков: отсека научной аппаратуры (малого), научной аппаратуры (большого), переходного, приборного (входивших в единый гермоконтур) и негерметичного агрегатного (обеспечивал корректировку орбиты). Всего в составе модуля было более десяти основных систем (управления движением, навигации, электропитания, радиосвязи, телеметрических измерений, обеспечения теплового режима, комбинированная двигательная установка и др.), связанных в единый бортовой комплекс. Большинство из них являлись модернизированными системами уже отработанных и показавших высокую надежность космических кораблей "Прогресс" и "Союз", а также базового блока орбитальной станции "Мир". Собственно, корпус тоже решили использовать от «Союза», предварительно убрав всё ненужное.
На него поставили два гамма-телескопа — «Гамма-1» и «Диск-Д». По сравнению с ранее использовавшимися приборами гамма-телескопы нового поколения "Гамма-1" (основной телескоп) и "Диск" имели существенно лучшие характеристики и большую чувствительность при регистрации космического гамма-излучения, а установка рентгеновского телескопа-прибора "Пульсар Х-2" создавала комплекс телескопов, способных проводить исследования в широком диапазоне электромагнитного спектра от 104 до 1010 эВ.
Все телескопы планировалось монтировать так, чтобы их оси были параллельны друг другу в пределах 5' с контролем рассогласования их осей на рабочей орбите, Специальный звездный датчик "Телезвезда", жестко соединенный с корпусом основного телескопа "Гамма", позволял определять фактическое положение оси телескопа в пространстве с точностью до 2'.
Кстати, история этого проекта началась намного раньше, ещё когда все наблюдения записывались на плёнку и возвращались на спускаемых аппаратах. Первоначально проектом был предусмотрен запуск обсерватории, запись всех наблюдений на плёнку, а потом стыковка с пилотируемым кораблем типа "Союз" для возврата фотопленок с результатами исследований и проверки состояния научно-исследовательской аппаратуры, а также обслуживающих ее бортовых систем. На этом этапе «Гамма» (в документации называлась 19КА30) должна была получить всё необходимое для дальнейшей работы. В окончательном варианте конструкции модуля задача стыковки была исключена в связи с напряженной программой транспортного обеспечения орбитальных станций, да и работа застопорилась, ведь все корабли «Союз» уходили на «Салюты» и «Мир».
Позже плёнка сменилась передачами всей информации по связи и проект переделали, полностью исключив стыковку с пилотируемым кораблём. Результаты исследований в этом варианте, как и говорилось, планировалось передавать только через телеметрическую систему с помощью французской регистрирующей аппаратуры "Видикон".
А теперь давайте разберём обсерваторию получше:
1.Привязочный датчик «Телезвезда»
2. Блок электроники аппаратуры «Видикон»
3. Коллимационная решетка «Скат»
4. Приборно-агрегатный отсек
5. Солнечные батареи
6. Телескоп «Гамма»
7. Камеры "Видикон"
8. Отсек научной аппаратуры
9. Телескоп «Диск-Д»
10. Телескоп «Пульсар X-2»
«Гамма» была выведена на орбиту высотой 350 километров с уровнем наклонения орбиты в 51,6 градуса. На таком же уровне наклонения сейчас летает Международная Космическая Станция.
Продолжим. Астрофизический исследовательский модуль "Гамма" имел массу 7320 кг, в том числе массу научной аппаратуры 1700 кг. Модуль выводился на околоземную орбиту ракетой-носителем "Союз".
Наличие в составе системы управления шести силовых гироскопов, значительных запасов топлива (880 кг) и ориентируемых солнечных батарей мощностью около 3 кВт обеспечивало проведение сеансов астрофизических измерений на каждом витке в течение всего времени полета модуля "Гамма".
Для повышения эффективности астрофизических исследований в процессе полета за счет гибкого построения программного обеспечения системы управления, развитой логики управления служебным и научным оборудованием модуля, высокой эффективности работы аппаратной части системы управления (прежде всего, гиросистемы) удалось организовать наблюдение двух источников гамма-излучений на каждом витке, увеличив время работы научной аппаратуры в отдельных случаях до 70 минут на витке.
Увы, так как предпочтение отдали только орбитальным станциям, обсерваторию «Гамма» запустили 11 июля 1990 года (и это при условии, что программу утвердили в 1976 году). Кстати, «Гамма» был первым крупным целевым космическим аппаратом астрофизического и геофизического направлений.
Модуль работал на орбите более девятнадцати месяцев, на семь месяцев больше запланированного срока. В процессе разработки и летных испытаний модуля "Гамма" был получен большой опыт в области создания автономных долговременных орбитальных космических аппаратов и высокоточной системы ориентации.
Полет астрофизического модуля совпал с очередным максимумом солнечной активности, и телескоп "Гамма-1" продолжительное время был единственным телескопом, с помощью которого проводились исследования вспышек на Солнце и регистрация их гамма-излучения 26 марта, 15 июня и 30 октября 1991 года.
Впервые были получены экспериментальные данные, признанные мировой научной общественностью, в том числе регистрация потоков гамма-излучения с энергией более 1 ГэВ, гамма-вспышек, продолжающихся в гамма-диапазоне более одного часа, вспышек, демонстрирующих наличие гамма-излучения от распада пи-ноль-мезонов, вспышек в центре солнечного диска (26 марта 1991 года) и кратковременных отдельных вспышек гамма-излучения длительностью в несколько десятков миллисекунд.
Анализ временных, пространственных и энергетических характеристик потока гамма-излучения солнечных вспышек позволил сделать важный вывод о возможном механизме ускорения частиц в солнечной вспышке. Результаты исследований были доложены на Всесоюзных и международных конференциях и опубликованы в научной периодической печати.
Кроме астрофизических экспериментов проводились технические эксперименты по изучению характеристик модуля, которые показали, что система управления обеспечила выполнение всех типовых режимов ориентации с требуемыми точностями на четырех гиродинах (всего их шесть) без привлечения двигателей ориентации, то есть без расхода топлива. В данный момент самый известный аппарат, что пользуется подобным способом ориентации находится на орбите Земли — это телескоп «Хаббл».
Увы, с ним случилась не очень хорошая ситуация — в результате отказа цепи высокого напряжения искровой камеры основной инструмент обсерватории (телескоп «Гамма-1») потерял возможность строить изображения. Инструмент «Диск-М» вышел из строя вскоре после вывода обсерватории на орбиту. Тем не менее, как было сказано выше, это не помешало станции получать информацию о гамма-всплесках.