Вторая встреча с космосом. Предисловие

Разработчикам «облачных» генераторов
и участникам
полярной экспедиции 1980-1981 годов
на о. Хейса архипелага Земля Франца-Иосифа
посвящается

АРКТИЧЕСКИЕ ХРОНИКИ

Предисловие "Облака в космосе"

Эта история череды удивительных событий, приведших меня к месту моей второй встречи с космосом, началась в далеком 1951 году, уже через два года после моего появления на свет божий.
Свое повествование начну с самого начала – с истоков этой истории. В 1951 году немецкий астрофизик Бирман Людвиг Франц Бенедикт предсказал существование постоянного корпускулярного излучения Солнца, которое впоследствии назвали «солнечным ветром». Основой для этого предположения стали наблюдения за видимыми плазменными хвостами комет, направленными от Солнца, как будто какой-то неведомый космический ветер с упрямым упорством сдувал их прочь от нашей желтой звезды. В дальнейшем многие экспериментаторы предположили возможность использования искусственных облаков плазмы не только для изучения космического пространства, но и магнитосферы Земли. Однако проверка этого предположения была еще далеко впереди.

Ученых всегда интересовало состояние атмосферы на разных высотах и широтах Земли. Первым способом доставки приборов на высоту до 20-30 км были шары-зонды, которые нужно было потом еще найти, следующими были радиозонды. Но они поднимались на высоту не более 40 км. К слову сказать, во времена моего детства мне посчастливилось наблюдать пролетающие мимо шары-зонды. В этом мне сказочно повезло, рядом, в километрах в пяти была действующая метеостанция.

В начале 50-х годов XX века потребовались новые, более детальные данные о параметрах атмосферы Земли на высотах от 50 до 200 км, где происходило движение ракет-носителей, разделение их ступеней, а впоследствии и выведение на орбиту искусственных спутников Земли. Для изучения атмосферы на этих космических высотах оставался только один способ доставки приборов – ракетный.

Первая в мире метеорологическая ракета стартовала в сентябре 1951 года. Это была советская метеоракета МР-1 с высотой подъема до 90 км. Затем была разработана твердотопливная метеоракета М-100 и её дальнейшие модификации с высотами полета от 70 до 100 км. Однако вершиной конструкций твердотопливных метеоракет в 1960-1964 годы стала одноступенчатая метеоракета МР-12, способная поднимать приборы на высоту до 180 км, то есть уже в космос, за линию Ка;рмана (100 км). В дальнейшем на базе ракеты МР-12 были созданы её модификации - МР-20 и МР-25 с увеличенными до 230—250 км высотами подъёма. Стоит отметить, что все созданные метеоракеты объединяло одно обстоятельство – они были разработаны на базе боевых ракет.

К началу шестидесятых годов прошлого века уже был принципиально решен подход к проблеме изучения атмосферы Земли на космических высотах – в качестве инструмента для изучения атмосферы на этих высотах было предложено использовать искусственные облака плазмы – совокупность нейтральных и заряженных частиц, а в качестве средств их доставки – метеоракеты. К этому времени опыт создания подобных искусственных светящихся облаков (ИСО) плазмы на больших высотах в СССР уже имелся.

3 января в 1959 года на расстоянии в 119500 км от Земли из космического аппарата «Луна 1» было выпущено облако паров одного килограмма натрия. Облако паров рассеивалось в вакууме и под действием излучения Солнца светилось оранжевым светом в течение нескольких минут, что позволяло наблюдать его с Земли как слабую звезду 6-й величины в созвездии Девы. Однако, основной целью применения первых генераторов паров натрия на лунной ракете, было не исследование верхних слоев атмосферы Земли, а «оптическое доказательство» факта полета ракеты к Луне и оценка местоположения космического аппарата. В описанном случае для создания искусственного облака натрия был использован один из двух основных традиционных способов испарения щелочных и щелочноземельных металлов, основанный на горении термитных составов, содержащих испаряемые металлы. В основе другого способа использовались кумулятивные заряды взрывчатых веществ, кумулятивная воронка в которых изготавливалась из испаряемого металла. Однако подобные способы генерации паров металлов имеют существенные недостатки, основными из которых являются – недостаточная чистота паров и использование не только металлов с высокой химической активностью, что достаточно опасно, но и взрывчатых веществ для создания кумулятивной струи испаряемых металлов, что еще более опасно.

Оставалось только найти более эффективный и безопасный способ создания облаков паров металлов. И такой способ, альтернативный традиционным был найден, но произошло это не сразу.
С начала шестидесятых годов прошлого века, в стране были разработаны некоторые, достаточно интересные способы генерации паров бария, альтернативные традиционным, но выход паров бария у них, все-таки был не очень высоким. И, наконец, после того как в 1975 году Петровым Г.Г. была показана возможность получения паров бария с помощью азида этого металла, сотрудники кафедры Химическая технология органических соединений азота (ХТОСА) Куйбышевского политехнического института воплотили эту возможность в жизнь - были разработаны нетрадиционные высокоэффективные «азидные» способы генерации паров щелочноземельных и щелочных металлов и созданы генераторы для инжекции этих паров в высоких слоях атмосферы Земли.

И наконец, последним камнем, уложенным в дорогу, ведущую меня ко второй встрече с космосом, была защита мною в 1978 году дипломного проекта и, последующая за этим работа инженером на кафедре ХТОСА в уникальной лаборатории, которая занималась разработкой способов и устройств для генерации паров металлов в ближнем космосе.

Предлагаемый читателям рассказ посвящен высокоширотной арктической экспедиции на остров Хейса ледяного архипелага Земля Франца-Иосифа, где я, инженер кафедры ХТОСА, второй раз повстречался с космосом и с интересными людьми, населяющими этот удивительный суровый край под названием Арктика, благодаря которым эта встреча стала возможной.
Александр Пыжов