2005, № 6). Модель объясняет веко- значения изменений радиуса Солнца
вые циклы солнечной активности как и вариаций дифференциального вра-
результат влияния магнитного поля щения при циклических изменениях
на поток углового момента, поддер- магнитного поля Солнца.
живающего дифференциальное вра-
щение. Период векового цикла прямо Установлено, что после распада дол-
связан с характерным временем ре- гоживущих центров активности про-
акции дифференциального вращения исходят процессы, охватывающие все
на магнитные возмущения переноса слои атмосферы Солнца. В фотосфе-
углового момента. Модель объясняет, ре формируются униполярные маг-
почему возникает асимметрия актив- нитные области, которые переносят-
ности полушарий Солнца, когда коли- ся в высокие широты меридиональны-
чество солнечных пятен в 11-летнем ми течениями2. В короне формируются
цикле квазирегулярно преобладает то ансамбли корональных дыр, играющие
в его северной, то в южной полусфе- важную роль в глобальной реоргани-
ре. Модель поясняет также то, что ха- зации открытого магнитного потока.
отические вариации солнечной пере- По мере переноса униполярных маг-
менности могут быть вызваны взаи- нитных областей к полюсам, внутри
модействием крупномасштабного маг- них формируются высокоширотные ко-
нитного поля и дифференциального рональные дыры, которые затем пре-
вращения Солнца. Изучено влияние вращаются в полярные корональные
крупномасштабных магнитных полей дыры. Например, в 23-м и 24-м циклах
на светимость Солнца и стратифика- хорошо видна глобальная реорганиза-
цию конвективной зоны. Получены ция магнитных полей Солнца и форми-
рование полярных корональных дыр.
Здание Саянской обсерватории ИСЗФ СО РАН с большим внезатменным солнечным
коронографом: объектив диаметром 535 мм, фокусное расстояние – 12 м. Коронограф
является одним из крупнейших в мире, он оснащен спектрографом и узкополосными
фильтрами, предназначен для изучения короны вне затмений и хромосферы Солнца
Земля и Вселенная, 4/2020 49
ИССЛЕДОВАНИЯ КРУПНО этих компонент по широте Солнца и их
МАСШТАБНОГО ПОЛЯ СОЛНЦА изменений в цикле активности служат
критериями выбора тех или иных мо-
Экспериментальные исследования делей солнечного динамо2.
крупномасштабных магнитных полей В последние годы система измере-
и их эволюции представляют собой
трудную задачу. Измерение напряжен- ния фоновых магнитных полей на Са-
ности таких полей связано с измере- янской обсерватории получила даль-
ниями поляризации света в спектраль- нейшее развитие. Круговая поляри-
ных линиях, чувствительных к маг- зация, или V-параметр Стокса, одно-
нитному полю. Для измерения слабых временно записывается в нескольких
крупномасштабных полей напряжен- спектральных линиях. Распределе-
ностью 1–10 Гс необходимо измерять ние V-параметра по контуру спектраль-
степень поляризации с точностью ной линии дает информацию о том, как
10–4–10–5. Такие измерения и постро- изменяется с глубиной в солнечной ат-
ение карт напряженности магнитного мосфере величина магнитного поля
поля на солнечной поверхности прово- и скорость движения замагниченной
дят Стенфордская обсерватория (США), плазмы. Анализ первых наблюдений
Саянская обсерватория ИСЗФ СО РАН показал несимметричное распределе-
и с недавних пор Горная астрономи- ние V-параметра Стокса в спектраль-
ческая станция ГАО РАН в Кисловод- ной линии, и даже аномальный харак-
ске. Синоптические наблюдения фоно- тер в областях, где магнитное поле ме-
вых магнитных полей служат основой няет знак. Это указывает на сложную
для изучения эволюции полоидальной топологию магнитного поля и откры-
и тороидальной компонент магнитного вает возможность более полной диа-
поля. Закономерности в распределении гностики солнечных магнитных полей
и их взаимодействия с движениями
плазмы в солнечной атмосфере.
Усиленное тороидаль-
Магнитограмма крупномасштабного магнитного поля ное магнитное поле внут
Солнца, полученная в Саянской солнечной обсерватории ри конвективной зоны из-
11 апреля 1997 г. в 10 ч 00 мин. Слева – шкала в миллигаусс, за нестабильности, свя-
заштрихована южная полярность занной с магнитной пла-
FullDisk Magnetogtam N вучестью, прорывается
к поверхности и образу-
Date 11-04-1997 ет группы солнечных пя-
Time 10:30:00 тен и комплекс явлений,
BO –5.85 составляющий понятие
LO 173.31 активной области. Маг-
Matrix 19 × 19
Step 100.00
Levels: нитная плавучесть про-
––––––5522112002000550110000000000000000000000000
C W является в области бо-
лее сильного магнитного
поля, находящегося между
участками с более слабым
полем. Полное давление
2 G olubeva E.M., Mordvinov A.V.
S Solar Physics. 2017. V. 292.
P. 175.
50 Земля и Вселенная, 4/2020
26/10 12:47 UT 26/10 23:59 UT 27/10 12:47 UT
N 28/10 12:47 UT 28/10 23:59 UT
E
27/10 23:59 UT
29/10 15:41 UT 29/10 23:59 UT 30/10 12:47 UT
10°
Рождение группы пятен на Солнце 26–30 октября 2003 г.
в каждой о бласти равно сумме давле- сферу и корону. Запасенная таким спо-
ний магнитного поля и плазмы. При собом магнитная энергия греет хро-
одинаковой температуре в области мосферу и корону, выбрасывает проту-
с меньшим давлением будет мень- беранцы и горячее корональное веще-
шая плотность. На область с меньшей ство, генерирует солнечные вспышки
плотностью сила тяготения оказыва- и солнечный ветер. Энергия теряется
ет меньшее действие, и она стремится из замкнутых магнитных областей из-
всплыть. Появление пар солнечных пя- лучением (особенно в ультрафиолето-
тен и биполярных магнитных областей вой и мягкой рентгеновской областях
представляет собой локальные «всплы- спектра), выносом корональной мас-
тия» тороидальных трубок магнитно- сы, эруптивными процессами, а из от-
го потока на поверхность Солнца. Этот крытых магнитных структур, в коро-
всплывающий магнитный поток как бы нальных дырах и корональных лучах
переносит энергию вращения, конвек- или стримерах – постоянным перено-
тивных движений, турбулентности, за- сом массы. Изучение природы различ-
пасенную в магнитном поле, в верхние ных форм солнечной активности – ак-
слои солнечной атмосферы – хромо тивных областей, солнечных вспышек,
Земля и Вселенная, 4/2020 51
Φ, Мкс 1 · 1021 а пятен, протуберанцев и корональных
6 · 1020 структур – также составляет предмет
Vmax–, м/с 2 · 1020 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 наших исследований.
Vmcan–, м/с 0 б ВОЗНИКНОВЕНИЕ ГРУПП ПЯТЕН
–2000 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 Первые экспериментальные под-
–1500 тверждения всплытия тороидальных
–1000 c трубок магнитного потока новой ак-
–500 тивности были получены в нашем ин-
ституте. Детальное изучение динамики
0 магнитного поля при возникновении
солнечных пятен позволило выяснить
–200 роль конвективных движений в про-
цессе формирования активной области.
–160 Недавно при изучении возникновения
мощной группы пятен было обнаруже-
Vmax+, м/с –120 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 но появление конвективного пузыря на
0 самой ранней стадии образования но-
Svel, км2 d вой группы солнечных пятен. О всплы-
–2000 тии нового магнитного потока свиде-
–1500 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 тельствует кратковременное возраста-
–1000 ние скорости подъема вещества из бо-
–500 e лее глубоких слоев на поверхность3.
0 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 Во всей атмосфере Солнца, от фо-
26.10.2003 тосферы до короны, существует силь-
6 · 107 ная турбулентность в плазме, характе-
4 · 107 ризуемой большими (до 106) числами
2 · 107 Рейнольдса. В этих условиях, в нерав-
новесной среде идут процессы само-
0 организации и формируются сложные
структуры, проявляющие свойства са-
Графики временного хода параметров моподобия, или масштабной инвари-
активной области NOAA 10488, по антности. Это обусловливает эффек-
данным космической обсерватории тивность применения мультифракталь-
«SOHO» (NASA), а – полный магнитный ного анализа, описывающего наблюда-
поток, б – максимальная отрицательная емое распределение как совокупности
допплеровская скорость, в – средняя наборов самоподобных структур (в точ-
отрицательная допплеровская скорость, ности или приближенно совпадаю
г – максимальная положительная щего с частью себя самого, то есть це-
допплеровская скорость, д – площадь лое имеет ту же форму, что и одна или
отрицательных допплеровских скоростей более частей), имеющей непрерывный
внутри изолинии – 500 м/с. Вертикальной мультифрактальный спектр «фрак-
штриховой линией отмечено время
начала выхода магнитного потока. 3 Г ригорьев В.М., Ермакова Л.В., Хлысто-
Видно, что этот выход сопровождается ва А.И. Астрономический журнал. 2011.
кратковременным подъемом плазмы Т. 88, № 2. С. 184.
с магнитным полем из конвективной зоны
Солнца Земля и Вселенная, 4/2020
52
аб
Солнечные протуберанцы: а – всплывший менее чем за 4 часа всполох горячей плазмы 7 августа
2017 г.; б – искривленный сгусток ионизованного гелия температурой 60 000 К, выброшенный
10 июля 2018 г. Снимки сделаны «Солнечной динамической обсерваторией». Фото NASA
тальная размерность – показатель син- разуются и существуют относительно
гулярности»3. В областях нового маг- холодные облака вещества (темпера-
нитного потока в развивающихся ак- тура не выше 10 000º) внутри короны
тивных областях мультифрактальный с температурой около миллиона граду-
спектр уширен по сравнению со спек- сов? Длина некоторых волокон дости-
тром окружающих участков, что, ве- гает 1 млн км и сравнима с радиусом
роятно, свидетельствует о быстро про- Солнца (6,955 × 105 км). Сейчас можно
текающем процессе структурной пе- считать доказанным, что основной си-
рестройки, характерном для системы лой, поддерживающей холодное более
в состоянии самоорганизованной кри- плотное вещество внутри горячей раз-
тичности, в комбинации с подъемом из реженной короны, является магнитное
глубины новых объемов плазмы4. Этот поле. Оно же обеспечивает и термиче-
эффект уширения спектра позволя- скую изоляцию вещества волокна от
ет выявлять новые магнитные потоки горячего окружения. Но многие детали
на сегментированных изображениях, процесса формирования волокна, его
рассчитанных для малых фрактальных стабильности (спокойные волокна мо-
размерностей. гут существовать до нескольких меся-
цев) и исчезновения остаются предме-
СОЛНЕЧНЫЕ ПРОТУБЕРАНЦЫ том исследований.
Солнечные протуберанцы или волок- По наблюдениям на вектор-магни-
на – удивительные явления солнечной тографе Саянской обсерватории ИСЗФ
активности (ЗиВ, 2001, № 2). Как об- СО РАН мы изучили структуру магнит-
ного поля и движений под солнечным
4 Г оловко А.А., Салахутдинова И.И. Астро- волокном. Вектор-магнитограф позво-
номический журнал. 2015. Т. 92. С. 650. ляет измерить не только величину маг-
нитного поля, но и его направление.
Земля и Вселенная, 4/2020
53
Обычно волокно расположено над ли- правлено горизонтально вдоль линии
нией раздела полярностей магнитного раздела полярностей. Модель форми-
поля. Силовые линии магнитного поля рования волокна учитывает детерми-
выходят из области северной полярно- нированную природу крупномасштаб-
сти, поднимаются в корону и возвра- ной арочной структуры магнитного
щаются обратно в фотосферу в обла- поля в короне над линией раздела по-
сти южной полярности, образуя, таким лярностей и стохастическую природу
образом, петли или арки над линией непрерывно всплывающих на грани-
раздела полярностей. Если на верши- цах конвективных ячеек тонкострук-
не арки каким-то образом образует- турных магнитных волокон, имеющих
ся прогиб или арка, то холодное плот- спиральную скрученность.
ное вещество могло бы «висеть» в этой ЛОКАЛЬНАЯ ГЕЛИОСЕЙСМОЛОГИЯ
«ямке» над фотосферой. Магнитные
силы удерживали бы вещество от па-
дения под действием силы тяжести. В последние годы развивается новое
Как может возникнуть такая топология направление в солнечной физике – ло-
магнитного поля? кальная гелиосейсмология (ЗиВ, 1992,
Существует несколько гипотез. Наши № 2). В солнечной атмосфере в ре-
наблюдения позволили предложить но- зультате действия турбулентности су-
вую качественную модель магнитного ществуют звуковые колебания, волны
поля спокойного волокна. Анализ на- сжатия и разрежения. Взаимодействие
блюдений показал, что в области во- волновых движений с различными об-
локна происходят изменения в струк- разованиями в солнечной атмосфе-
туре конвективных ячеек-супергранул. ре может служить методом изучения
Они располагаются вдоль линии раз- внутренней структуры солнечных пя-
дела полярностей крупномасштабного тен, волокон и других явлений. В Саян-
магнитного поля таким образом, что ской обсерватории высокоточным диф-
волокно лежит над почти непрерывной ференциальным методом измерялись
линией, образованной границами кон- колебания и волновые движения в во-
вективных ячеек. Вектор-магнитограм- локнах и протуберанцах. Обнаружен
мы показывают, что в окрестности во- новый тип колебаний с периодом около
локна в фотосфере магнитное поле на- 40 мин и изучены свойства этих коле-
баний. Магнитное поле во-
5,5 мГц (3 мин) 5,5 мГц (3 мин) локна представляет собой
своеобразный «каркас»,
30 8 ∆X 8 взаимодействие которого
6 6 с полем колебаний и волн
25 4 4
20 Time, min ∆T На магнитограммах
15 Time, min показаны свойства
10 22 распространяющейся
Time, min S–0p1a5ce, a0rcse1c5s L–O09S00vel0ocit9y0m0 /c 3-минутной волны на
5 скорость∆рXас=пр3о",ст∆рTан=ен31иcя,≈ 70 км/с пространственно-временной
0 диаграмме, превращение
–20 –10 0 10 20 2,9 мГц (5 мин) бегущей волны в стоячую.
Справа – особая треугольная
Space, arcsecs 20 ∆X 20 («шевроновая») форма
Цуговые свойства 3-х минутной распространяющейся волны
Time, min
распространяющейся волны: Time, min
0–15 мин. – распространение 15 15 ∆T
20–30 мин. – стоячая волна
10 10
55
S–0p1a5ce, a0rcse1c5s L–O09S00vel0ocit9y0m0 /c
скорость∆рXас=п5р"о,с∆тTра=не1н2и0яc,≈ 30 км/с
54 Земля и Вселенная, 4/2020
в окружающей среде, особенно в хро- Солнечная корона во время полного
мосфере, может обеспечить путь для затмения 9 марта 2016 г. Снимок сделали
получения дополнительной информа- М. Семёнов, А. Олешко, А. Юферев
ции о структуре этого «магнитного кар-
каса» волокна, видимого на краю диска чайно высокой температуре, которая
как протуберанец. достигает 1–2 млн градусов. Акусти-
ческие и магнитогидродинамические
В Саянской обсерватории наше- волны переносят энергию из нижних
го института изучены стационарные слоев Солнца и греют корону.
и волновые движения в солнечных пят-
нах и их окрестностях, получены новые Солнечная корона служит источни-
свойства этих явлений, важные в реше- ком солнечного ветра – непрерывно-
нии проблемы баланса массы и энер- го потока частиц со средней скоростью
гии в солнечном пятне. Доктором фи- 300 км/с (ЗиВ, 2008, № 1; 2010, № 1;
зико-математических наук Н.И. Коба- 2018, № 1). Сложная структура магнит-
новым (2004) впервые были получены ного поля в короне создает различные
наблюдательные доказательства бегу- условия для потока частиц и приво-
щих волн в тени солнечных пятен5. По- дит к неоднородным потокам солнеч-
казано, что хорошим индикатором рас- ного ветра. Наиболее замечательны-
пространяющихся волновых движений ми структурными элементами коро-
в области солнечного пятна являют- ны, бросающимися в глаза во время
ся особые «шевроновые» структуры на полных затмений, являются корональ-
пространственно-временных диаграм- ные лучи или стримеры. Их количество
мах лучевой скорости. Они позволя- и расположение значительно разли-
ют непосредственно диагностировать чаются в эпохи максимума и миниму-
распространение колебаний из ниж- ма солнечной активности. Было пока-
них слоев атмосферы в корону Солнца. зано (в т.ч. используя собственные на-
блюдения полных солнечных затмений
КОРОНАЛЬНЫЕ ВЫБРОСЫ в 1997 и 1998 гг.), что стримеры, распо-
МАССЫ ложенные над линией раздела поляр-
ностей глобального магнитного поля
Магнитное поле в самой внешней раз- Солнца, образуют основной пояс стри-
реженной оболочке Солнца – солнечной меров. Изменение топологии магнит-
короне – создает многообразие струк- ного поля Солнца от минимума к мак-
турных форм и динамических явлений,
которые можно видеть с Земли во вре- 55
мя полных солнечных затмений и ре-
гулярно – с помощью телескопов-ко-
ронографов, установленных на косми-
ческих аппаратах (ЗиВ, 2003, № 3). Газ
в короне ионизован, атомы водорода
и гелия лишены электронов, а атомы
более тяжелых элементов теряют боль-
шую часть своих электронов. Высокая
степень ионизации говорит о чрезвы-
5 Kobanov N.I., Makarchick D.V. Astron. &
Astrophys. 2004. V. 424. P. 671.
Земля и Вселенная, 4/2020
Кандидат физико-математических наук ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
В.И. Поляков и член-корреспондент АН СССР В СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШКАХ
В.Е. Степанов проводят исследования И FIP-ЭФФЕКТ
на солнечном телескопе Саянской
обсерватории ИСЗФ СО РАН. 1971 г. Важным направлением исследований
является изучение механизмов сол-
симуму активности приводит к из- нечной активности, приводящих к воз-
менению формы короны и структуры никновению солнечных вспышек (ЗиВ,
корональных лучей. Самыми динамич- 2002, № 6; 2005, № 2; 2013, №№ 3, 5;
ными явлениями в солнечной короне 2016, № 5). В Байкальской астрофизи-
являются выбросы корональной массы, ческой обсерватории института с по-
которые наиболее часто связаны с сол- мощью Большого солнечного вакуум-
нечными вспышками и эруптивными ного телескопа выполнен цикл работ
волокнами. Показано, что существ ует по экспериментальному исследова-
тесная связь корональных стримеров нию нагрева солнечной хромосферы
и выбросов корональной массы. Фор- пучками энергичных частиц во вре-
мирование и исчезновение стримеров мя солнечных вспышек. Доктором фи-
усиливает генерацию корональных вы- зико-математических наук Н.М. Фир-
бросов, подавляющая часть выбросов стовой и кандидатом физико-матема-
происходит вблизи стримеров. Коро- тических наук В.И. Поляковым сдела-
нальные выбросы уходят в межпланет- на оценка энергии пучков протонов6.
ное пространство, формируют удар- Для мощных вспышек построена мо-
ную волну и переносят к магнитосфе- дель с учетом поляризации во взрыв-
ре Земли потоки ускоренных частиц ной фазе вспышки, вызванной бом-
и магнитные поля. Взаимодействие их бардировкой хромосферы пучками
с земной магнитосферой вызывает гео- быстрых электронов (модель «толстой
магнитные возмущения и комплекс яв- м ишени»).
лений в верхней атмосфере Земли. Ис-
следование свойств корональных вы- Химический состав вещества в раз-
бросов – мест возникновения, структу- ных слоях Солнца – фотосфере, хро-
ры, размеров, скорости и направления мосфере, короне, в основном, считал-
движения, динамика их в межпланет- ся постоянным. Однако в последнее
ном пространстве является важным время широко обсуждается обнару-
аспектом в проблеме «погоды» в око- женный так называемый FIP-эффект –
лоземном космическом пространстве. повышенное содержание элементов
с низким значением первого потен-
56 циала ионизации (< 10 эВ) в короне,
солнечном ветре и потоках солнеч-
ных энергичных частиц. Эффект FIP
интересен в связи с фундаментальной
проблемой химического состава Все-
ленной: для Солнца он важен в свя-
зи с динамикой хромосферы и лока-
лизации источников солнечного ве-
тра. Впервые была поставлена задача
6 Firstova N.M., Polyakov V.I., Firstova A.V.
Solar Phys. 2012. V. 279. P. 453.
Земля и Вселенная, 4/2020
Астрофизики Сибири. Картина иркутского художника Г.В. Богданова
о в лиянии возможного изменения хи- рией крупномасштабного м агнитного
мического состава с высотой в хромос- поля7. Сотрудником ИСЗФ СО РАН
фере на сильные линии ионов кальция В.М. Томозовым и учеными Астрофи-
над солнечными пятнами. Оказалось, зического института им. В.Г. Фесен-
что аномально высокие значения от- кова (г. Алма-Ата, Казахстан) Г.С. Ми-
ношения центральных интенсивно- насянцем и Т.М. Минасянц было уста-
стей двух линий резонансного д ублета новлено, что при сопоставлении заря-
и онов кальция, измеренные в спект довых состояний ионов железа Q(Fe)
рах солнечных пятен, вполне объясня- и величины отношения Fe/O в плазме
ются действием эффекта FIP в нижней ряда солнечных корональных выбросов
атмосфере. Эти исследования выпол- массы при Q(Fe) > 13 резко усиливают-
нила доктор физико-математических ся проявления FIP-эффекта, связанные
наук Р.Б. Теплицкая. с возрастанием относительного содер-
жания ионов железа8.
На основе анализа данных, пере-
данных американской АМС «Улисс» 7 Пипин В.В., Томозов В.М. Астрономиче-
(«Ulysses»; ЗиВ, 2009, № 5), исследовав- ский журнал. 2018. Т. 95, № 4. С. 299.
шей Солнце в 1994–2008 гг., была выяв-
лена связь вариаций FIP-эффекта с ци- 8 Минасянц Г.С., Минасянц Т.М., Томо-
клом солнечной активности и геомет зов В.М. Солнечно-земная физика. 2018.
Т. 4, № 1. С. 34–58.
Земля и Вселенная, 4/2020
57
ВОСПОМИНАНИЯ О БУДУЩЕМ привлекательные образы в картинах,
художественной литературе, на экране.
В период бурного развития Институ- В последние годы начата реализация
та солнечно-земной физики со време- проекта по созданию на базе института
ни его основания в 1960 г. (он называл- Национального гелиогеофизического
ся СибИЗМИР; ЗиВ, 2007, № 2), когда комплекса Российской академии наук
создавались его обсерватории на вы- с крупными современными инструмен-
носных полигонах за пределами горо- тами, использование которых позволит
да, первые его сотрудники показали сохранить ведущие позиции в области
замечательные примеры трудовой ро- физики солнечно-земных связей и опе-
мантики. Поэтому неслучайно на об- ративных прогнозов космической по-
серватории приезжали художники, пи- годы, имеющих для России как косми-
сатели, кинематографисты и создавали ческой державы важное экономическое
значение.
Доктор физико- Доктор физико- Доктор физико-
математических наук математических наук математических наук
Рина Бенеционовна Валерий Иосифович Самуил Иосифович
Теплицкая (1926–2016), Скоморовский. Вместе Вайнштейн (1946–2015), один
выполнившая ряд важных с оптической группой из основоположников теории
работ по магнитному ИСЗФ создал и продолжает солнечного динамо
усилению линий в спектре создавать первоклассную
пятен, морфологическим оптику для обсерваторий
особенностям линий H и CaII института
над солнечными пятнами,
обоснованию моделей
солнечного пятна, влиянию
короткопериодических
колебаний в фотосфере на
профили спектральных линий
58 Земля и Вселенная, 4/2020
Науки о Земле
ВЗГЛЯД НА ИОНОСФЕРУ ЗЕМЛИ
ЧЕРЕЗ GPS И ГЛОНАСС
ЯСЮКЕВИЧ Юрий Владимирович, для изучения ионосферы и позволила
по-новому взглянуть на происходящие
кандидат физико-математических наук в ней процессы.
ЯСЮКЕВИЧ Анна Сергеевна, ИОНОСФЕРА ЗЕМЛИ –
ИНДИКАТОР ПРИРОДНЫХ
кандидат физико-математических наук ПРОЦЕССОВ
Институт солнечно-земной физики СО РАН
Ионосферой называют часть Земной
DOI: 10.7868/S0044394820040064 атмосферы, где имеется достаточно
большое количество заряженных ча-
И оносфера – это слой земной атмо- стиц: электронов, атомарных и моле-
сферы, в котором содержится боль- кулярных ионов (в основном кислород-
шое количество заряженных частиц. ных). Иногда считают, что в ионосфе-
Заряженная составляющая ионосферы ре преобладают заряженные частицы.
оказывает ключевое воздействие на На самом деле это не так. Например,
распространение радиоволн, поэтому на высотах F-слоя (порядка 300 км), где
изучение состояния ионосферы являет- концентрация заряженных частиц мак-
ся важной научно-практической зада- симальна, нейтральных частиц в 20 раз
чей. Ионосфера Земли является слож-
ной динамической системой, на кото- 59
рую влияют солнечный ветер, процессы
в нейтральной атмосфере, магнито-
сфере и на Солнце. В статье рассмотре-
ны возможности изучения ионосферы
Земли с использованием глобальных
навигационных спутниковых систем,
таких как GPS и ГЛОНАСС. Развитая
глобальная сеть приемников сигна-
лов GPS/ГЛОНАСС предоставила колос-
сальный экспериментальный материал
Земля и Вселенная, 4/2020
Сроалдниеачцниаяя День Ночь
км
1000
Слой F2 400 Слой F
Слой F1 Ионосфера
Слой E Слой E
250
Авросрлаолйьный
140
90
Слой D Мезосфера
45
Строение ионосферы Земли. Сайт: www.bastabalkana.com
больше. Тем не менее именно заря- жайших геосферах (нейтральной ат-
женная составляющая ионосферы ока- мосфере, магнитосфере, литосфере).
зывает ключевое воздействие на рас- Возникающие в ионосфере волновые
пространение радиоволн. Так, благо- процессы искусственного или есте-
даря наличию ионосферы возможно ственного происхождения могут рас-
распространение радиосигнала вокруг пространяться на значительные рас-
Земли и загоризонтная радиолокация стояния. Характер этих волновых воз-
и радиосвязь. С другой стороны, раз- мущений может дать дополнительную
личные неоднородности, присутству- информацию о происходящих явлени-
ющие в ионосфере, оказывают суще- ях. Поэтому исследование процессов
ственное влияние на распространяю- в ионосфере представляет интерес не
щийся радиосигнал, могут создавать только с практической точки зрения,
помехи и препятствовать устойчивой но и для фундаментальных научных
радиосвязи. Поэтому изучение состо- задач.
яния ионосферы оказывается важной
задачей для радиофизики. GPS/ГЛОНАСС И ПОЛНОЕ
ЭЛЕКТРОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Ионосфера располагается от высот
порядка 50 км до примерно 1000 км, Как же навигационные спутниковые
однако не имеет жестких высотных системы помогают в изучении ионос-
границ. Нижняя ее граница определя- феры? Когда в 1960–1970-х годах шла
ется чувствительностью приборов для разработка американской системы GPS
регистрации электронной концентра- (Global Positioning System) и россий-
ции. Верхняя граница постепенно пе- ской системы ГЛОНАСС (глобальная
реходит в плазмосферу (тоже заряжен- навигационная спутниковая система),
ный слой, но состоящий преимуще- перед инженерами и учеными стояла
ственно из электронов и протонов). задача получить координаты с высо-
кой точностью до десятков и единиц
Важной особенностью ионосферы
является то, что она чувствительно реа Земля и Вселенная, 4/2020
гирует на процессы на Солнце и в бли-
60
метров. Для этого требовалось, чтобы суммарному (интегральному) числу
навигационный спутник испускал сиг- электронов вдоль пути распростране-
нал на высоких частотах, поэтому на- ния радиосигнала от спутника до при-
вигационные системы работают в ги- емника. Рабочие частоты систем были
гагерцовом диапазоне. Однако созда- выбраны в диапазоне ~1,6 ГГц (основ-
телями систем было обнаружено, что ная частота L1) и ~1,2 ГГц (вспомога-
даже на этих частотах ошибка, кото- тельная частота L2). Комбинация изме-
рая возникала в связи с распростране- рений на двух разных частотах позво-
нием спутникового сигнала через ио- ляет оценить ошибку, вносимую ионо
носферу, достигала 20 м при высокой сферой, и убрать ее из навигационного
солнечной активности. Во время маг- решения.
нитных бурь ошибка увеличивалась до
гораздо бóльших величин, особенно С другой стороны, в руках исследо-
в регионах вблизи экватора, где в ио- вателей оказались побочные измере-
носфере располагается экваториальная ния интегрального числа электронов
аномалия – область повышенной элек- (на первый взгляд исключительно ме-
тронной концентрации. В результате шающие нормальной работе). Эта ве-
исследований было принято решение, личина получила название «Полно-
что для оценки ионосферной ошибки го электронного содержания» (ПЭС),
необходимо использовать измерения или в английской литературе – Total
на двух близких частотах. На каждой Electron Content (TEC). Единица изме-
из частот ошибка зависит от ч астоты рения ПЭС представляет собой коли-
сигнала и прямо пропорциональна чество электронов в столбе с сечени-
ем один квадратный метр вдоль луча
КА на высоких НКА на средних
орбитах орбитах
Пользователи
Широкозонный Пункты сбора измерений Наземный
функциональные Каналы передачи информации комплекс
управления
дополнения
Региональные и локальные функциональные дополнения Средства фундаментального обеспечения
Схема работы российской системы ГЛОНАСС.
Сайт: https://naukatehnika.com/zhizn-bez-sputnikov-novye-sistemy-navigacii.html
Земля и Вселенная, 4/2020 61
Распространение спутникового сигнала в настоящее время может
до приемника, вдоль которого определяется наблюдаться одновремен-
ПЭС. Полное электронное содержание но до 40 спутников раз-
определяется вдоль луча спутник-приемник ных систем: GPS (США),
(красный цвет) ГЛОНАСС (РФ), Galileo
(ESA), BeiDou (Китай).
спутник-приемник, измеряемая в еди-
ницах TECu (1016 электронов/м2). Этот Для приема спутнико-
луч имеет наклон от вертикали, за- вого сигнала на двух ча-
висящий от взаимного расположения стотах требуются специа-
приемника и спутника. Такая геоме- лизированные приемни-
трия распространения сигнала (и про- ки. Глобальность инстру-
ведения измерений) типична для лю- мента обусловлена также
бых существующих в настоящее время тем, что сеть таких специ-
двухчастотных спутниковых систем, ализированных приемных
включая американскую GPS (Navstar), станций активно развива-
отечественную ГЛОНАСС, европей- ется. Данные многих при-
скую Galileo, китайскую BeiDou (Com емников свободно предо-
pass), ряд региональных систем, а так- ставляются в сети Интернет. В настоя-
же дифференциальные дополнения щее время в свободном доступе нахо-
SBAS. дятся данные с около 5000 приемников.
Существуют сети, данные которых мо-
Важным преимуществом GPS/ГЛО- гут быть получены по запросу для науч-
НАСС, по сравнению с другими мето- ных исследований. Например, плотная
дами исследования ионосферы, явля- японская сеть GSI (1200 станций на тер-
ется глобальность спутниковой груп- ритории Японии), сеть SMART-NET или
пировки, обеспечивающая одновре- сети HIVE и EFT-CORS на территории
менное наблюдение в любой точке России. То есть, благодаря измерениям
земного шара не менее четырех спут- GPS/ГЛОНАСС, исследователи могут по-
ников каждой из систем. При этом на лучить данные об ионосфере практиче-
средних и экваториальных широтах ски по всему миру.
62 ГЛОБАЛЬНЫЕ ИОНОСФЕРНЫЕ
КАРТЫ И ГЛОБАЛЬНОЕ
ЭЛЕКТРОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Широкое покрытие сети приемников
позволило ученым получать измере-
ния ПЭС практически по всему миру
и на основе этих измерений рассчи-
тывать глобальные ионосферные кар-
ты (Global Ionosphere Maps – GIM). Эти
карты представляют собой сетку раз-
мером 5º по долготе и 2,5º по широте.
В каждом узле сетки содержится зна-
чение ПЭС в заданный момент вре-
мени. В настоящее время такие карты
рассчитываются в нескольких лабора-
Земля и Вселенная, 4/2020
ториях и предоставляют- 90–°180° –120° –60° 0° 60° 120° 180°90°
ся в свободное пользо-
вание. Приведем пример
глобальной карты ПЭС, 60° 60°
рассчитанной Лаборато-
Широта, ° 30°
рией реактивного движе- 30° 0°
ния США (JPL, NASA), для 0° –30°
17 марта 2015 г. в 22 часа –60°
всемирного времени (UT), –30°
во время сильной геомаг- –60°
нитной бури. На ней мож-
но заметить, что элек-
тронная концентрация –90–°180° –120° –60° 0° 60° 120° 180°–90°
в ионосфере распределя- Долгота, °
ется неравномерно. Наи-
большее количество элек-
тронов наблюдается в дневное время Расположение приемников навигационных
систем с данными в свободном доступе на
в приэкваториальных областях, где об- 1 января 2018 г.
разуются два гребня экваториальной
аномалии. Гребни располагаются сим-
метрично относительно геомагнитно- 6000
5000
го экватора. Число станций 4000
3000
На основе таких карт возможно рас- 2000
1000
считать величину, представляющую
0
суммарное количество электронов во 1995 2000 2005 2010 2015 2020
всей ионосфере – Глобальное электрон- Год
ное содержание (ГЭС). Единица измере- Динамика числа приемных станций
навигационных систем с данными
ния ГЭС – GECu (Global Electron Content в свободном доступе в 1997–2019 гг.
unit) равна 1032 электронов.
ГЭС позволяет проводить исследова-
ния процессов, оказывающих влияние
на ионосферу в глобальном масштабе.
Так, динамика ГЭС строго следует за
изменением солнечной активности –
наиболее важный фактор для элек-
тронной концентрации ионосферы, по-
скольку интенсивность солнечного из- Годовая периодика связана с движе-
нием Земли по орбите вокруг Солнца.
лучения влияет на ионизацию частиц. Полугодовые колебания отсутствуют
в спектре солнечного излучения. В ГЭС
ГЭС изменяется от 0,35 до 3,15 GECu полугодовая вариация обусловлена из-
менением системы нейтральных ат-
в 23–24-х циклах солнечной активнос мосферных ветров: нейтральный ветер
на высотах ионосферы дует от летнего
ти, то есть почти в 10 раз. Максимумы теплого полушария к зимнему, а в ве-
сенний и осенний периоды такой ве-
23-го и 24-го солнечных циклов согла- тер отсутствует. 27-дневные вариации
связаны с вращением Солнца: движе-
суются с максимальными значениями
ГЭС, а минимумы – минимальным зна-
чениям ГЭС.
В циклах солнечной активности хо-
рошо выражены колебания ГЭС с пери-
одом 1 год, 0,5 года, 27 дней и 1 день.
Земля и Вселенная, 4/2020 63
120° W 60° N Пример глобальной карты
60° W30° N ПЭС 17 марта 2015 г.
Оттенками цвета показаны
0° E0° N значения ПЭС в единицах TECu.
60° E30° S По данным JPL, NASA
120° E60° S
10 30 50 70 90 График глобального
TEC, TECu
электронного содержания
(по оси ординат отложены
единицы GECU –
ГЭС, GECU 4 Максимум 23-го Максимум 24-го 1032 электронов) в 23-м
3 солнечного цикла солнечного цикла и 24-м циклах солнечной
2 активности. Изменчивость
ГЭС не только связана
1 2004 2008 2012 2016 2020 с 11-летним солнечным
0 Год циклом, но и более быстрыми
вариациями. По данным
2000 SIMuRG
ние активных областей при вращении СОЛНЕЧНЫЕ ВСПЫШКИ
Солнца приводит к изменениям пото-
ка солнечного излучения, что в свою Вариации ПЭС на дневной стороне
очередь влияет на число электронов
в ионосфере. Интересно отметить, что Солнечная вспышка представляет со-
27-дневные вариации максимальны на бой высвобождение солнечной энергии
подъеме и на спаде солнечной активно- в широком спектре длин волн, в том
сти, когда активных областей на Солн- числе рентгеновском и ультрафиоле-
це уже достаточно (не минимум цикла), товом. Ультрафиолетовая часть спек-
но еще и не настолько много (не мак- тра влияет на формирование F-слоя
симум цикла), чтобы «замазать» моду- ионосферы, который располагает-
ляцию. Полугодовые и годовые вариа- ся на высотах более 150 км и характе-
ции, напротив – максимальны в макси- ризуется максимальной электронной
муме цикла и убывают с уменьшением концентрацией. Солнечное излуче-
солнечной активности. Суточные вари- ние в рентгеновском диапазоне влия-
ации в ГЭС – это проявление долгот- ет на формирование D-слоя толщиной
ной асимметрии: на разных долготах 60–90 км, ответственного за поглоще-
электронная концентрация ионосферы ние радиоволн.
немного отличается в одно и то же ло-
кальное время. Одна из основных при- Во время вспышки на Солнце про-
чин такой асимметрии – наклон оси исходит резкое увеличение ионизации
магнитного поля Земли. на всей освещенной стороне ионосфе-
ры. Для выявления «тонких» эффектов
64
Земля и Вселенная, 4/2020
Серия вспышек на Солнце произошла
4–7 сентября 2017 г. 6 сентября произошла
самая мощная вспышка за 12 лет,
достигшая уровня X9.3. Снимок SDO NASA
Вариации ПЭС во время солнечной вспышки
X9.3 6 сентября 2017 г. Карта представлена
для 12:04:00 по Всемирному времени. Шкала
справа указывает амплитуду вариаций ПЭС
(единицы измерения – TECu). Затемненная
область соответствует ночной стороне
Земли. По данным SIMuRG
80° с.ш. 2017-09-06 12:04 по Всемирному времени 0,4 TECu
60° с.ш. вариации ПЭС 10–20 мин 0,2
40° с.ш. 0,0
20° с.ш. с.ш. –0,2
–0,4
0° 120° з.д. 60° з.д. 0° 60° в.д. 120° в.д. 180° в.д.
20° ю.ш.
40° ю.ш.
60° ю.ш.
80° ю.ш.
180° з.д.
в ионосфере и исследования ионосфер- то эффект отчетливо наблюдается на
ных неоднородностей во многих случа- всех лучах приемник–спутник.
ях удобно вместо непосредственно ве-
личины полного электронного содер- Для слабых вспышек C-класса выя-
жания анализировать его вариации, то вить эффект на отдельных лучах нель-
есть колебания ПЭС в определенном зя. Однако за счет того, что солнечная
диапазоне периодов. Например, во вспышка синхронно оказывает воз-
время солнечной вспышки X9.3 6 сен- действие на всей освещенной стороне,
тября 2017 г. отчетливо наблюдалась суммирование измерений ПЭС по всем
положительная вариация, показываю- лучам дает возможность определять
щая синхронный рост электронного со- отклик в ионосфере даже на слабые
держания на всей освещенной стороне вспышки. Отметим, что такой слабый
ионосферы. Если вспышка достаточно эффект затруднительно выделить дру-
мощная (X-класс, или хотя бы М-класс), гими средствами диагностики ионо
сферы, даже очень чувствительными.
Земля и Вселенная, 4/2020
65
Международная сеть наблюдений, 6 декабря 2006 г.
10
8
6 Наблюдения
4
2
0
× 105 19 ч 34 мин 00 с по Всемирному времени
10
5
0 19:12 19:24 19:36 19:48 20:00
19:00
по Всемирному времени
Количество спутников GPS, сигнал с которых регистрируется приемниками международной
сети, 6 декабря 2006 г. (вверху) во время сильной радиовспышки на Солнце. Точки показывают
положение приемников, их цвет показывает, сигнал со скольких спутников GPS можно было
регистрировать приемником в различных регионах земного шара. Желтый цвет означает,
что наблюдается 4 спутника и навигация еще возможна, оранжевый и красный – навигация по
GPS невозможна. Изменения потока солнечного радиоизлучения на частоте 1,6 ГГц показаны на
графике внизу. По данным Корнельского университета (https://gps.ece.cornell.edu)
Анализ количественного воздействия ковых систем. Связано это с тем, что
солнечной вспышки на ионосферу Солнце во время вспышек может излу-
в глобальном масштабе позволяет де- чать, в том числе, и в той части диапа-
тектировать проявление реакции ио- зона частот, в которой работают систе-
носферы в реальном времени, а также мы GPS и ГЛОНАСС (1,2–1,6 ГГц). Дос
оценить интенсивность потока солнеч- таточно сильный радиовсплеск может
ного излучения в ультрафиолетовом привести к значительному возраста-
диапазоне. нию шума на входе приемной аппа-
ратуры. Хотя такие вспышки проис-
С олнечная вспышка как угроза ходят нечасто, они время от времени
стабильности случаются. Солнечные радиовсплески
классифицируют согласно величине
Солнечная вспышка может быть не потока радиоизлучения S. В период
только предметом изучения, но и яв- 1997–2016 гг. произошло 120 сильных
ляться угрозой стабильности функци- (1000 < S ≤ 10 000 солнечных единиц
онирования навигационных спутни-
Земля и Вселенная, 4/2020
66
потока – с.е.п., 10–22 Вт ⋅ м–2 ⋅ Гц‑1), КАРТИРОВАНИЕ НЕОДНОРОД
17 опасных (10 000 < S ≤ 100 000 с.е.п.) НОСТЕЙ ИОНОСФЕРЫ
и 4 экстремальных (S > 100 000 с.е.п.)
солнечных радиовсплеска. Безусловным преимуществом GPS/ГЛО-
НАСС-технологии для ионосферных ис-
Один из таких радиовсплесков про- следований является возможность по-
изошел 6 декабря 2006 г. В этот день лучить глобальные пространственные
приемное оборудование зафиксирова- карты неоднородностей ионосферы.
ло падение отношения сигнал–шум на Одно из направлений, которым послед-
20 Дб, что привело к срывам сопровож ние несколько лет занимается наша
дения сигнала в приемнике. Результа- научная группа – разработка сервиса
том такого срыва может являться су- для предоставления таких простран-
щественное ухудшение точности по- ственных карт для всех заинтересован-
лучаемых координат и даже, в особых ных пользователей. Проект мониторин-
случаях, полная невозможность пре- га и исследования ионосферы SIMuRG
доставления координат пользователю. (System for Ionosphere Monitoring and
Во время данной вспышки на подсол- Research from GNSS; https://simurg.iszf.
нечной стороне на протяжении около irk.ru/) позволяет каждому применить
10 мин навигация с использованием данные GPS/ГЛОНАСС для своих иссле-
GPS была невозможна на большой тер-
ритории.
2019-06-25 06:39 по Всемирному времени 0,20
вариации ПЭС 2–10 мин
34° с.ш. 0,15 TECu
32° с.ш. 0,10
30° с.ш. 0,05
28° с.ш. 0,00
26° с.ш. –0,05
24° с.ш. –0,10
22° с.ш. –0,15
20° с.ш.
81° з.д. 78° з.д. 75° з.д. 72° з.д. 69° з.д. 66° з.д. 63° з.д. –0,20
График вариаций ПЭС ионосферы во время запуска ракеты-носителя Falcon Heavy 25 июня
2019 г. (всего выведено на разные орбиты 24 спутника), вызвавший существенный рост
электронной концентрации (красные точки). Место запуска – Космический центр им.
Дж. Кеннеди (отмечено звездочкой). Пунктирная линия показывает примерную траекторию
полета ракеты, построенную, исходя из наблюдаемых возмущений в ионосфере
Земля и Вселенная, 4/2020 67
дований. Ниже представлены приме- но и локального возмущения в ионо
ры различных возмущений в ионосфе- сфере, связанного с выбросом ракетно-
ре, которые могут быть исследованы на го топлива и изменения химического
основе подобных карт. состава в ограниченной области ионо
сферы. Например, 25 июня 2019 г. изме-
Возмущения и волны от запусков ракет рен отклик ионосферы на запуск раке-
ты-носителя Falcon Heavy, произведен-
GPS/ГЛОНАСС-исследования ионосфе- ный компанией SpaceX. Запуск состо-
ры в нашем институте начались фак- ялся в 06:30 UT со стартовой площадки
тически с изучения отклика ионосфе- Космического центра им. Дж. Кеннеди.
ры на запуски космических аппаратов. В 6:34 UT к юго-востоку от площадки
Было обнаружено, что при запуске ра- возникло ионосферное возмущение,
кет в полном электронном содержании проявившееся в существенном росте
возникает N-образное возмущение. электронной концентрации. Возмуще-
Это N-образное возмущение образует- ние достигло максимума к 6:39 UT, че-
ся вследствие генерации ударной аку- рез 9 мин после старта. Интересно, что
стической волны при сверхзвуковом регистрируя возмущения в ионосфере,
движении ракеты в атмосфере. Фак- возможно отследить примерную траек-
тически, измеряя отклик ионосферы торию полета ракеты.
в разных регионах, можно отследить
месторасположение источника заре- Волны от землетрясений
гистрированного возмущения. Источ-
ник возмущений при запусках ракет Первые исследования воздействия
был обнаружен на значительном уда- сейсмических процессов (землетрясе-
лении от места запуска (~500 км) и со- ний) на ионосферу также выявили на-
относился с местом входа ракеты в личие ударных акустических волн, ана-
ионосферу. логичным волнам, генерирующим при
запуске ракет. Мощнейшие землетрясе-
Анализ данных плотных сетей при- ния позволили обнаружить весь спектр
емников GPS/ГЛОНАСС показал нали- ионосферных возмущений, возни
чие не только ударного возмущения,
Графики вариаций ПЭС во время землетрясения Тохоку 11 марта 2011 г. в Японии:
а – в 5:57:00 UT, б – в 6:10:00 UT, в – в 6:46:30 UT. Черные жирные линии показывают области
контакта литосферных плит. Пунктирный прямоугольник отмечает область максимальных
подвижек земной коры. Эпицентры наиболее сильных толчков – голубые звездочки разного
размера. По данным SIMuRG
50 5:57:00 UT а 3 50 6:10:00 UT б 0,2
45 2 45 0,1
Ампулристкаая Охполтисткаая 1 Ампулристкаая Охполтисткаая
0
Широта, °N –1
dI, TECU–2
–3
Широта, °N
dI, TECU
40 40 0
35 35 –0,1
30 пФпилниислктиаа-я окпТеалинихсотка-ая 30 пФпилниислктиаа-я окпТеалинихсотка-ая –0,2
120 125 130 135 140 145 150 120 125 130 135 140 145 150
Долгота, °E Долгота, °E
68 Земля и Вселенная, 4/2020
кающих в ионосфере вследствие этих и нтенсивность возмущения наблюда-
сейсмических событий. Одно из силь- лась в юго-западном направлении, где
нейших землетрясений современно- регистрировались максимальные под-
сти – Великое японское землетрясение вижки земной коры.
Т охоку (Tohoku) – произошло в Япо-
нии 11 марта 2011 г. и имело магни- Помимо такого возмущения, свя-
туду Mw = 9,0. Главному толчку земле- занного с воздействием сейсмических
трясения предшествовали несколько волн, быстро распространяющихся по
сильных форшоков (Mw > 6,0). После поверхности Земли, в ионосфере на-
основного события была зарегистри- блюдались явно выраженные волно-
рована сильная афтершоковая актив- вые возмущения, образующие расхо-
ность, включавшая 60 толчков с магни- дящееся от источника кольцо. Это уже
тудой Mw > 6,0 и три толчка с Mw > 7,0. атмосферные волны, которые поро-
Гряда Японских островов в результате дило землетрясение в момент толчка.
землетрясения сместилась на восток Эти волны по своей природе похожи
относительно Тихоокеанской плиты, на те, которые образуются при броске
почти перпендикулярно линии контак- камня в спокойный водоем. В период
та плит (черные жирные кривые). времени 05:50–06:25 UT можно было
наблюдать крупномасштабные волно-
В первые моменты землетрясения вые возмущения с длиной волны око-
в ионосфере наблюдалось интенсив- ло 600 км и скоростью 700–1000 м/с,
ное возмущение, распространяющее- а посл е 06:17 UT – среднемасштабные
ся на юго-запад. Его скорость состави- возмущения с длиной волны около
ла около 2–2,6 км/с. Следует отметить, 200 км и скоростью 150–300 м/с.
что такие высокие скорости не харак-
терны для внутренних процессов в са- Ряд работ указывает на возможность
мой атмосфере и ионосфере, зато до- выявления ионосферного отклика на
статочно хорошо соответствуют ско- цунами, которые часто сопровождают
рости поверхностной волны Релея, ко- подводные землетрясения. Такая ин-
торая распространяется в земной коре формация в будущем может служить
во время землетрясения. Поверхност- дополнительным источником для ран-
ная волна на удалении от эпицентра него предупреждения этого опасного
землетрясения воздействует на атмос- явления.
феру. Возмущение поднимается вверх
и проявляется в ионосфере. Наибольшая Волны во время магнитных бурь
50 6:46:30 UT в 0,2 Магнитные бури являются одним из
45 0,1 наиболее значимых факторов, влияю-
Ампулристкаая Охполтисткаая щих на состояние ионосферы. Во вре-
мя магнитных бурь происходит рас-
Широта, °N ширение аврорального овала в сторо-
dI, TECU ну более низких широт. Авроральным
40 0 овалом называют область в высоких
широтах, в которой благодаря конфи-
35 –0,1 гурации магнитного поля высокоэнер-
30 пФпилниислктиаа-я окпТеалинихсотка-ая –0,2 гичные частицы солнечного ветра мо-
гут достигать атмосферы Земли. Вслед-
120 125 130 135 140 145 150 ствие чего в этой области наблюдают-
Долгота, °E ся полярные сияния. В распределениях
ПЭС авроральный овал выглядит как
Земля и Вселенная, 4/2020 зона нерегулярных возмущений, где
69
80° N 0,460° N 0,0TECu40° S –0,280° S –0,4 Графики вариаций ПЭС во время магнитной бури 22 июня 2015 г.: а – в 20:00 UT; б – в 21:00 UT. Хорошо видно, как в Европейско-Азиатском секторе положительные (красные) вариации
40° N 0,2 TECu 60° S волновые возмущения перемещаются в область средних широт. По данным SIMuRG ПЭС быстро сменяют отрицательные
2015-06-22 20:37 UTвариации ПЭС 10–20 мин Геомагнитный экватор 180° W 120° W 60° W 0° 60° E 120° E 180° E (синие), не образуя какой-либо четкой
пространственной структуры. Напри-
20° N мер, в период сильной магнитной бури,
0° произошедшей 22 июня 2015 г., на Ев-
ропейско-Азиатском секторе такие
20° S возмущения перемещаются в область
средних широт. Двигаясь на средние
80° N 0,460° N 0,0 40° S –0,280° S –0,4 широты, авроральный овал приводит
40° N 0,2 60° S к появлению здесь неоднородностей
2015-06-22 20:01 UTвариации ПЭС 10–20 мин Геомагнитный экватор 180° W 120° W 60° W 0° 60° E 120° E 180° E ионосферы, которые ухудшают работу
технических радиосредств, использую-
20° N щих ионосферный канал.
0°
В американском секторе во время
20° S этой бури в северном (и южном) полу-
шарии в ионосфере возникла крупно-
масштабная волна, распространяюща-
яся в сторону экватора. Такие волны
возникают, как правило, не очень часто
и основным их источником является тот
же авроральный овал. Интересно отме-
тить, как волновой фронт выстраивает-
ся вдоль геомагнитной параллели.
Солнечный терминатор
как источник волн
Границу освещенной и неосвещенной
атмосферы называют солнечным тер-
минатором. Солнечный терминатор
также является источником ионосфер-
ных возмущений, поскольку на этой
границе существует резкий скачок па-
раметров атмосферы (температуры,
давления, электронной концентрации),
который к тому же движется. Измере-
ния GPS/ГЛОНАСС позволили обнару-
жить, что при движении солнечного
терминатора в ионосфере возникают
волны. Например, среднемасштабные
волновые возмущения с длиной волны
порядка 100 км образуются при дви-
жении солнечного терминатора. Эти
в олны появляются в ионосфере регу-
лярно день-ото-дня. Интересно отме-
тить, что такие возмущения могут воз-
никать и раньше времени прохождения
солнечного терминатора. Такое проис-
70 Земля и Вселенная, 4/2020
50° N 11.07.2014 12:00 UT
40° N
Широта 30° N TECU
0,4
0,2
0,0
–0,2
–0,4
20° N 120° E 130° E 140° E 150° E
110° E Долгота
Реакция ионосферы на прохождение солнечного терминатора. Цветом точек показана
интенсивность вариаций ПЭС. После прохождения солнечного терминатора в ионосфере
отчетливо наблюдается волновая структура. Положение солнечного терминатора
в ионосфере на высоте 200 км показано жирной черной линией. Рисунок получен по данным
плотной сети приемных станций в Японии. По данным SIMuRG
ходит в том случае, когда в точке в дру- занимающихся изучением ионосферы на
гом полушарии, которая связана с точ- основе данных GPS/ГЛОНАСС (и других
кой наблюдения по магнитному полю, систем). Это, в свою очередь, указывает
солнечный терминатор проходит рань- на эффективность такого инструмента.
ше по времени, чем в точке наблюде-
ния. Тогда возмущение по магнитному Из интересных направлений разви-
полю передается из одного полушария тия хотелось бы отметить появившие-
в другое. В этом случае в полной мере ся в последние годы работы по исполь-
проявляется взаимосвязь атмосферы, зованию смартфонов для исследования
ионосферы и магнитосферы. ионосферы. Невозможно вообразить тот
объем данных, который в будущем могут
ЗАКЛЮЧЕНИЕ предоставить миллиарды пользователей,
у которых стоит чип GPS/ГЛОНАСС.
Авторы не ставили перед собой задачи
показать абсолютно все явления в ио- В работе использовались результа-
носфере, которые могут быть исследо- ты, полученные коллективом авторов
ваны с помощью GPS/ГЛОНАСС-зон- в ИСЗФ СО РАН и ИКИР ДВО РАН, сфор-
дирования. Статья, скорее, является мированным профессором Э.Л. Афрай-
призывом более полно использовать мовичем (12.03.1940–08.11.2009). Для
такие данные для различного рода ис- обработки данных для настоящей статьи
следований. Следует отметить, что как использовался проект SIMuRG (https://
в России, так и за рубежом – существу- simurg.iszf.irk.ru/), создаваемый при фи-
ет большое количество научных групп, нансовой поддержке Российского науч-
ного фонда (проект № 17-77-20005).
Земля и Вселенная, 4/2020
71
Люди науки
ТИМУР МАГОМЕТОВИЧ ЭНЕЕВ
(к 95-летию со дня рождения)
БОРОВИН Геннадий Константинович,
доктор физико-математических наук
ГОЛУБЕВ Юрий Филиппович, КОЗЛОВ Николай Николаевич,
доктор физико-математических наук доктор физико-математических наук
ЕФИМОВ Георгий Борисович, ТУЧИН АНДРЕЙ ГЕОРГИЕВИЧ,
кандидат физико-математических наук доктор физико-математических наук
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
DOI: 10.7868/S0044394820040076
Тимур Магометович высокой культуры, гума-
Энеев родился 23 сен- нитарной и мусульман-
тября 1924 г. в городе ской, в годы революции
Грозный, скончался 8 сен- стал видным деятелем
тября 2019 г. в Москве, не культурного и государ-
дожив две недели до свое- ственного строительства
го 95-летнего юбилея. народов Северного Кав-
Жизненный путь Тиму- каза. Трагически погиб
ра Магометовича, судьба в 1928 г. Его жена, Евге-
его семьи – образец гар- ния Петровна, поехала
моничного сочетания в М оскву, где в одной из
традиций и талантов на- приемных ее случайно
родов нашей страны. Его встретил А.И. Микоян, хо-
отец, Магомет Алиевич рошо знавший М.А. Эне-
Энеев, балкарец, родился ева по Кавказу. Он помог
в горах Балкарии, вбли- Член-корреспондент устроиться ей в Москве.
зи Эльбруса. Он был бле- АН СССР Тимур Магометович Евгения Петровна выра-
стяще образован: свобод- Энеев. 1984 г. стила сына и дочь, пере-
но владел несколькими дала им память об отце1.
языками, европейскими В школе Тимур Энеев
и восточными, получил духовное об- увлекается астрономией, идеей полета
разование в Стамбуле. Себя всегда на- в космос, участие в освоении космоса
зывал народным учителем. Вдохновил- становится мечтой всей его жизни. На-
ся идеями равенства, принял активное чалась война, он рвется на фронт, но не
участие в революционном движении на попадает из-за возраста. В э вакуации,
Кавказе, был среди организаторов Гор-
ской республики, объединившей наро- 1 Бегиева-Кучемезова Р. Свет звезды и
ды Северного Кавказа, имел среди них свечи. М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2015.
большой авторитет. Это был человек 192 с. (https://keldysh.ru/e-biblio/eneev/)
72 Земля и Вселенная, 4/2020
на военном заводе, его правая рука по- Cтудент механико-математического
пала в станок и, после начавшейся ган- факультета МГУ Тимур Энеев.
грены, была ампутирована. «Так мне На заднем плане здание МГУ и памятник
была сохранена жизнь», – говорил он М.В. Ломоносову. Конец 1940-х годов
позже: при его темпераменте он на
фронте не уцелел бы. лась динамика космических полетов.
Т.М. Энеев внес выдающийся вклад
В 1943 г. Т.М. Энеев поступил на ме- в создание основ теоретической и при-
ханико-математический факультет МГУ кладной космонавтики.
и стал принимать участие в работе семи-
нара А.А. Космодемьянского «М еханика Т.М. Энеев обладал удивительным
тел с переменной массой», на котором даром в критический момент исследо-
изучалась механика ракетного полета. вания какой-либо проблемы или разра-
Он создает кружок механики космиче- ботки проекта «выдать» идею или даже
ского полета (вместе с В.А. Егоровым), способ ее решения. Подтверждением
работающий до сих пор. этому может служить краткий список
его основных научных достижений:
Тимур Магометович в 1948 г. окон-
чил механико-математический факуль- – постановка и решение задачи оп-
тет МГУ им. М.В. Ломоносова. С 1950 г. тимизации активного участка ракетной
работал младшим научным сотруд- траектории;
ником в Отделе механики Матема-
тического института им. В.А. Стекло- – исследование вековых возмуще-
ва АН СССР (МИАН), который вошел ний орбит ИСЗ;
в созданное в 1953 г. М.В. Келдышем
Отделение прикладной математики – определение времени существова-
АН СССР (ныне Институт прикладной ния спутника, испытывающего аэроди-
математики (ИПМ) им. М.В. Келдыша намическое торможение;
РАН). Основные научные вехи: в 1953–
1967 гг. – младший и старший науч- – постановка и практическое реше-
ный сотрудник ОПМ МИАН, с 1967 г. – ние задачи определения параметров
заведующий сектором, главный науч-
ный сотрудник ИПМ им. М.В. Келдыша 73
АН СССР, доктор физико-математиче-
ских наук (1959), член-корреспондент
АН СССР (1968), академик РАН (1992).
Основные направления научной дея-
тельности Т.М. Энеева – динамика поле-
та и управление движением ракет и кос-
мических аппаратов (КА), моделирова-
ние динамики сложных дискретных си-
стем в задачах космологии и биологии.
Вся деятельность Тимура Магоме-
товича на протяжении свыше 65 лет
была связана с ИПМ и его пятым отде-
лом, в котором, параллельно с ОКБ‑1
(ныне – РКК «Энергия» им. С.П. Коро-
лёва) и другими организациями, рас-
считывались траектории первых поле-
тов ИСЗ, полетов к Луне, разрабатыва-
Земля и Вселенная, 4/2020
За этими строками та-
ится яркая, порой полная
драматизма история ра-
боты мысли Тимура Маго-
метовича, обеспечившая
Старт космического корабля “Восток-1” Юрий Гагарин – первый космонавт многие достижения оте-
чественной космонавти-
ки. Ниже лишь некоторые
Перегрузка 8-10 g подробности.
За бортом Т = 5000 °С Задача об оптималь
Время спуска 20 мин
ном управлении ориен
тацией оси ракеты.
В 1940-х годах в МИАН под
руководством М.В. Келды-
Полет Ю.А. Гагарина 12 апреля 1961 г.: старт ша начались исследования по созда-
ракеты-носителя «Восток», космонавт нию методов расчета балл истики поле-
в скафандре перед стартом, траектория та и определения наилучших режимов
полета и спускаемый аппарат корабля управления полетом жидкостными ра-
«Восток» в музее РКК «Энергия» кетами. Важную роль в развитии оте-
им. С.П. Королёва. Коллаж чественной ракетодинамики сыграли
движения КА по данным траекторных проведенные Т.М. Энеевым, Д.Е. Охо-
измерений; цимским2 и их коллегами исследова-
ния оптимальных режимов управле-
– исследование динамики неуправ- ния ракетами. Некоторая их часть, по-
ляемого спуска КА сферической формы священная поиску оптимальной тра-
в атмосфере Земли, имевшее решающее ектории выведения будущего первого
значение при выборе конструкции кос- искусственного спутника Земли3, была
мического корабля «Восток» для полета опубликована в сентябр е 1957 г., нака-
первого космонавта Ю.А. Гагарина; нуне запуска первого искусственного
спутника Земли. Часть других, не менее
– разработка эффективного способа важных работ, осталась в отчетах ОПМ
выведения КА на траекторию переле-
та к планетам с орбиты низколетящего
ИСЗ, применяемого доныне; 2 Д митрий Евгеньевич Охоцимский
– разработка метода транспортиру- (1921–2005) – академик РАН, Герой Со-
циалистического Труда, лауреат Ленин-
ющей траектории для расчетов меж- ской премии, ученый в области мате-
планетных космических полетов с дви- матики и механики, создатель научной
гателями малой тяги; школы в области динамики космическо-
го полета, автор фундаментальных тру-
– разработка теории автономной на- дов в области прикладной небесной ме-
вигации; ханики, робототехники и мехатроники;
с 1949 г. работал в МИАН (ИПМ) в отде-
– исследование проблемы полетов ле М.В. Келдыша. В 1946 г. опубликовал
к малым телам Солнечной системы, статью «К теории движения ракет», по-
в том числе с использованием двигате- священную оптимизации полета раке-
лей малой тяги; ты (Прикладная математика и механи-
ка, 1946, Т. 10. Вып. 2. С. 251–272).
– создание нового метода исследо-
вания динамики больших сложных си- 3 О хоцимский Д.Е., Энеев Т.М. Некоторые
стем и применение в задачах астрофи- вариационные задачи, связанные с за-
зики, космогонии и биологии. пуском искусственного спутника Зем-
ли // Успехи физических наук. 1957.
Т. 63. Вып. 1а. С. 5–32.
74 Земля и Вселенная, 4/2020
МИАН СССР или была издана в томе Титул монографии М.В. Келдыша
избранных трудов М.В. Келдыша4. «Избранные труды. Ракетная техника
и космонавтика». М.: Наука, 1988 г.
Известно, что траекторные зада-
чи ракетодинамики относятся к клас- по выбору оптимального программно-
су вырожденных задач вариационно- го управления ракетой по тангажу при
го исчисления. Это связано с тем, что выведении искусственного спутника
искомые функции управления по- Земли на орбиту. На основании про-
летом ракет (углы направления дей- веденных расчетов было показано, что
ствия тяги ракетного двигателя, ре- на безатмосферном участке выведения
жимы расхода топлива и др.) физиче- спутника (на основной части траекто-
ски не содержат членов, зависящих от рии выведения) оптимальная програм-
траектории, и в выражениях оптими- ма управления по тангажу может быть
зируемого функционала отсутствуют представлена линейной функцией по
производные искомых функций. А это времени. Это было впоследствии ис-
приводит к вырождению дифферен- пользовано при расчете практически
циальных уравнений Эйлера, описы- всех возможных программ управления
вающих решение классической вариа- выведением спутника.
ционной задачи. Вместо дифференци-
ального уравнения возникают некото- Тимур Магометович варьировал на-
рые конечные зависимости параметров правление тяги ракеты так, чтобы по-
задачи без производных. Отсутствие лучить на заданной высоте максималь-
дифференциального уравнения при- ную горизонтальную скорость. Заметим,
водит к отсутствию свободных посто- что стандартная постановка задач раке-
янных в выражениях искомой траекто- тодинамики того времени была связана
рии, и в результате не удается удовлет- с поиском траекторий выведения ракет
ворить требуемым краевым условиям
движения. 75
В 1951 г. Т.М. Энеевым была исследо-
вана общая задача о выборе оптималь-
ного программного управления поло-
жением оси составной ракеты, реше-
ние которой легло впоследствии в ос-
нову практически всех расчетов по
выбору программного управления при
выведении спутника на орбиту ИСЗ.
Используя закон управления по танга-
жу (угловое движение КА относительно
горизонтальной поперечной оси инер-
ции), полученный при решении этой
задачи, А.К. Платонов и Т.М. Энеев
в 1955–1956 гг. провели серию расчетов
4 Келдыш М.В. Избранные труды. Ракет-
ная техника и космонавтика. М.: Наука,
1988; см также: Прикладная механика
и управление движением: сб. статей /
М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2010. 368 с.
(http://keldysh.ru/memory/okhotsimsky).
Земля и Вселенная, 4/2020
Эволюция орбиты ИСЗ в верхних
слоях атмосферы и оценки време
ни его жизни. Перед запуском пер-
вого ИСЗ были опасения, что аэроди-
намическое торможение на его невы-
сокой орбите может привести к тому,
что спутник упадет на Землю, даже не
совершив и одного оборота. Попытки
получить точное значение «времени
жизни» спутника с помощью тогдаш-
ней БЭСМ оказались трудно реализуе-
мыми ввиду значительного диапазона
Полет ракеты-носителя «Спутник» значений действующих сил и достижи-
с первым ИСЗ. Рисунок мой точности вычислений, ограничен-
ной (при представлении чисел с плава-
на максимальную в ысоту с горизонталь- ющей запятой) 33-мя двоичными раз-
рядами мантиссы БЭСМ.
ной скоростью в конце участка работы Эллиптический характер возможной
ракетного двигателя. Ученый удачно орбиты первого советского ИСЗ приво-
применил принцип дополнительности дил к слабым импульсным тормозным
условных задач вариационного исчис- эффектам при его сближении с Землей
ления, сведя задачу к более простому в районе перигея орбиты. Эти слабые
исследованию вариаций скорости при ускорения торможения были малым
изопериметрическом (интегральном) параметром, значительно увеличивая
условии высоты. При этом также иска- время интегрирования, что приводи-
лись оптимальные начальный угол тяги, ло к росту ошибок округления. Кро-
горизонтальная протяженность полета ме этого, при аддитивном добавлении
и, возможно, время полета. Задача ре- ускорений от аэродинамических сил
шалась в плоской постановке в услови- к действующим гравитационным уско-
ях плоско-п араллельного (для коротких рениям первые либо оказывались за
траекторий разгона) или
центрального поля сил тя- Параметры орбиты ИСЗ
жести. Основным результа- (искусственного спутника Земли)
том является линейная или q П Эл Земля та кая
дробно-линейная зависи- 2a hП °О
мость от времени тангенса
оптимального угла тангажа O Крлуигопортвбиаиячтеоасрби
ракеты в процессе р азгона. R3
В 1956 г. Т.М. Энеев и
Д.Е. Охоцимский, опира-
ясь на методы вариаци- Q h
онного исчисления для hСАппууттнниикк
вырожденного случая, ис-
следовали задачу о выбо- А Эллиопртбиичтеаска я
ре оптимального режима
расхода топлива при вы-
ведении ракеты-носителя Схема эллиптической орбиты первого советского ИСЗ
на орбиту ИСЗ.
76 Земля и Вселенная, 4/2020
разрядной сеткой маши- Первый ИСЗ на околоземной орбите. Рисунок
ны, либо теряли почти все
свои значащие разряды. лении правых частей этих уравнений
Нужно было придумать в подшаговых точках и в каждой такой
нечто новое в области чис- точке сводился к интегрированию ис-
ленных расчетов на ЭВМ – ходных уравнений на одном обороте
найти способ численного спутника методом высокого порядка.
интегрирования системы
уравнений колебательного Проведенные по этой методике рас-
движения, в которой из- четы позволили построить в безраз-
менение ключевых слага- мерных параметрах графики времени
емых правых частей вдоль жизни для различных орбит спутни-
колебания было менее ков Земли. Анализ полученного реше-
точности представления ния показал, что увеличение времени
действительных чисел. жизни спутника можно достигнуть пу-
тем подъема высоты апогея его орби-
Эта задача была решена Д.Е. Охо- ты, увеличивая скорость в конце раз-
цимским, Т.М. Энеевым и Г.П. Тараты- гона и не изменяя программу выведе-
новой. При обсуждении проблемы Ти- ния. Это было использовано при запу-
мур Магометович предложил идею, ко- ске 4 октября 1957 г. первого советского
торую Дмитрий Евгеньевич сразу оце- ИСЗ (ЗиВ, 2007, № 5), в подготовке ко-
нил. Т.М. Энеев предложил алгоритм, торого активно участвовали Д.Е. Охо-
который и был реализован Г.П. Тара- цимский и Т.М. Энеев.
тыновой как основной метод числен-
ных расчетов не только времени жизни Исследование возможностей бал
спутников (опубликован в специаль- листического спуска КА с орби
ном номере журнала «Успехи физиче- ты ИСЗ для безопасного возвраще
ских наук», 1957, т. 63, вып. 1а), но и во- ния космонавта на Землю. В 1953 г.,
обще длительных орбитальных движе- за три года до запуска первого спутни-
ний с малыми возмущениями5. Реше- ка и за 7 лет до полета Ю.А. Гагарина,
ние проблемы заключалось в том, что Т.М. Энеев решил разобраться с вопро-
при исследовании эволюции ампли- сом: «Возможно ли спустить с орбиты
туды колебательного движения в ряде искусственного спутника Земли кос-
случаев можно пренебречь точным зна- монавта? Не сгорит ли он, и не разда-
нием закона изменения его фазы и для вит ли его перегрузка при торможении
построения дифференциального урав-
нения, описывающего эту эволюцию, 77
воспользоваться методом усреднения,
выполняя усреднение численно. Эта
идея была реализована в виде двухци-
клового метода. Внешний цикл состо-
ял в численном интегрировании ме-
тодом невысокого порядка с большим
шагом усредненных уравнений движе-
ния спутника в оскулирующих элемен-
тах. Внутренний цикл состоял в вычис-
5 Т аратынова Г.П. Сб. «Искусственные
спутники Земли», 1960. Вып. 4.
Земля и Вселенная, 4/2020
А.А. Леонов, А.К. Соколов «Возвращение». «Восток»; ЗиВ, 2001, № 2; 2011, № 2).
Картина 1969 г. Проблема расчета аэродинамических
сил для сферического тела на сверхзву-
в атмосфере?». Этот вопрос в то вре- ковых скоростях во всем диапазоне вы-
мя был предметом обсуждения, но ка- сот траектории спуска в то время еще
кие-либо надежные соображения и се- не была разработана. Имелись некото-
рьезные оценки ответа на эти вопро- рые данные о движении со скоростя-
сы отсутствовали. Большинство специ- ми в пределах 3М (число Маха – это
алистов считали, что безопасный спуск истинная скорость в потоке вещества,
обеспечит лишь крылатый аппарат. то есть скорость, с которой воздух об-
Движение с подъемной силой было текает тело, деленная на скорость звука
привлекательно по многим причинам в атмосфере) на высотах около 20 км.
(заведомо можно было найти решение, Здесь же речь шла о значительно боль-
оно было более знакомо и т.п.). Но Ти- ших скоростях движения на высотах,
мур Магометович взялся за более слож- начиная от самых верхних слоев ат-
ную задачу оценки возможности ис- мосферы. Для надежного определения
пользования баллистического спуска, максимальных перегрузок торможения
как технически более простого в реа- Тимур Магометович выбрал значения
лизации. Стояла также проблема выбо- в самых худших предположениях.
ра формы спускаемого аппарата. В ре-
зультате исследований было решено Следующей задачей была необходи-
просчитать самой простой спускаемый мость построить модель тепловых яв-
аппарат – сферической формы. Именно лений при входе спускаемого аппара-
в этот момент, по-видимому, и родился та космического корабля в атмосферу
«шарик Гагарина» (в будущем – спуска- Земли. Здесь следовало учесть три про-
емый аппарат космического корабля цесса: нагрева спускаемого аппарата
вследствие трения об атмосферу, те-
78 плопередачи внутрь спускаемого ап-
парата с учетом теплоизоляционных
свойств различных материалов и го-
рения оболочки «шарика» и уноса ча-
сти тепла элементами ее плавления.
Если температуры нагрева можно было
с запасом просчитать, исходя из изме-
нения энергии спускаемого аппарата
в процессе торможения, то парамет
ры теплопередачи внутрь «шарика»
и уноса раскаленного вещества требо-
вали специальных расчетов. В резуль-
тате Т.М. Энеев, после теоретического
исследования, предложил использовать
баллистический спуск корабля с орби-
ты ИСЗ на Землю как средство безо-
пасного возвращения космонавта из
орбитального полета. Ученый устано-
вил, что максимальная перегрузка при
таком спуске не превосходит десяти-
кратной величины, причем перегруз-
ки выше пятикратной длятся не более
Земля и Вселенная, 4/2020
одной минуты. Оценивалась также ве- A.К. Платонов, Т.М. Энеев, Д.Е. Охоцимский.
личина нагрева корпуса спускаемого ИПМ, 1960-е годы
аппарата вследствие теплопередачи от
газа к стенке в турбулентном погранич- измерений траектории и ряд других. Раз-
ном слое обтекающего «шарик» высо- работанные им методы обеспечили на-
коскоростного потока воздуха. Резуль- дежное и эффективное слежение за поле-
таты, полученные Т.М. Энеевым, были том первых ИСЗ и заложили основы соз-
настолько смелыми, что М.В. Келдыш дания автоматизированных комплексов
в них сомневался, пока их не перепро- управления полетами КА разного назна-
верили смежники. Эти исследования чения – автоматических ИСЗ и КА, пило-
имели решающее значение при выбо- тируемых космических кораблей и орби-
ре конструкции аппарата для перво- тальных станций, межпланетных станций
го полета человека в космос, и он был для полетов к Луне и планетам. Один из
реализован Ю.А. Гагариным. таких комплексов был создан в 1965 г.
по инициативе М.В. Келдыша и С.П. Ко-
Разработка методов определения ролёва в Баллистическом центре ИПМ
траектории КА по данным измерений. АН СССР, который возглавил ученик
С запуском первого ИСЗ возникла зада- Тимура Магометовича – Эфраим Лазаре-
ча определения параметров его орбиты вич Аким (ЗиВ, 2011, № 1)6.
по данным траекторных измерений. Тео
рия определения орбит небесных тел по М.В. Келдыш попросил Д.Е. Охоцим-
данным наблюдений была уже разрабо- ского и Т.М. Энеева попробовать ор-
тана в астрономии, однако астрономиче-
ские методы оказались малопригодными 6 Аким Э.Л. (1929–2010) – член корре-
для определения орбит искусственных спондент РАН, лауреат Ленинской пре-
небесных тел. Потребовалась их суще- мии, ученый в области космической
ственная переработка и развитие новых баллистики, навигации космических
методов, учитывающих специфику тра- аппаратов и планетологии, автор более
екторий КА и использующих возможно- 240 научных трудов, с 1953 г. работал в
сти современных средств наблюдений МИАН (ИПМ), с 1994 г. – заместитель
и вычислительной техники. Работы по директора по научной работе.
созданию методов определения орбит
искусственных небесных тел проводи- 79
лись в ИПМ АН СССР под руководством
Т.М. Энеева. В результате он решил зада-
чу определения параметров траектории
КА и прогнозирования его движения по
данным траекторных измерений задан-
ного состава и известной точности, про-
веденных в заданные моменты времени
при известных значениях астрономиче-
ских постоянных и эфемерид небесных
тел. С использованием статистического
подхода была разработана вычислитель-
ная схема решения этой задачи, постро-
ены математические модели движения
ИСЗ и КА, совершающего перелет к Луне
или к планете, разработаны математиче-
ские модели процесса радиотехнических
Земля и Вселенная, 4/2020
Т.М. Энеев и Э.Л. Аким. 1960-е годы лительная проблема в задачах опре-
деления траекторий возникает благо-
ганизовать обработку оптических на- даря большой размерности простран-
блюдений спутника с целью опреде- ства определяемых параметров. В этом
ления его орбиты на полученной тогда первом опыте обработки оптических
ОПМ ЭВМ «Стрела». Полная драматиз- наблюдений первого и второго спут-
ма история этой первой в нашей стране ников в качестве искомых параметров
машинной обработки траекторных на- были выбраны 18 коэффициентов, воз-
блюдений описана в статье7. Опыт этой никающих при квадратической ап-
обработки (с учетом опыта параллель- проксимации зависимости от време-
ных работ ОПМ в области баллистиче- ни 6 оскулирующих элементов орбиты.
ских ракет) практически лег в основу Задача решалась методом наименьших
методик, используемых во всех совре- квадратов. Зависимость измерений,
менных отечественных баллистических выполненных при наблюдениях спут-
центрах. В настоящее время многое из ника, от искомых параметров – весь-
того опыта звучит как очевидное, но ма нелинейная, поэтому их значения
тогда это было не так. В этом достиже- приходилось находить итеративно ме-
ние Тимура Магометовича, о котором тодом Гаусса–Ньютона, решая на ка-
нельзя не упомянуть. ждой итерации систему так называ-
емых нормальных уравнений, шаг за
Вспоминает А.К. Платонов8: «Как шагом приближаясь к точке миниму-
оказалось, может быть, главная вычис- ма функционала в пространстве опре-
деляемых параметров. И конечно (те-
7 П латонов А.К., Казакова Р.К. Первая перь-то это понятно), в пространстве
машинная обработка траекторных из- такой размерности сразу же возникла
мерений спутника Земли. Вестник РАН. проблема «оврагов»! Все попытки спу-
Т. 72. № 9. С. 816–836. ститься к искомому решению после
двух-трех достаточно хороших умень-
8 Платонов Александр Константинович шений функционала заканчивались,
(1931–2017) – доктор физико-матема- и мы переходили на медленный, прак-
тических наук, лауреат Ленинской пре- тически незаметный почти пологий
мии, ученый-механик, с 1957 г. работал спуск, болтаясь у дна «оврага». При та-
в ИПМ, член Ученого Совета Института, ком характере сходимости дождаться
заведующий сектором № 3 отдела № 5, конца процесса было практически не-
профессор базовой кафедры МФТИ в возможно! К чести Тимура Магомето-
ИПМ. Член бюро Научного совета РАН вича он достаточно быстро объяснил
по робототехнике и автоматизирован- причину этого явления – «овраг»! Но
ному производству. что было делать? Отказ от определения
квадратичных уходов о скулирующих
80 элементов, то есть – уменьшение раз-
мерности пространства определяемых
параметров с 18 до 12, не изменил си
туацию. Тогда мы стали менять алго-
ритм решения и перепробовали мас-
су (около десяти) разных методов ло-
гического управления сходимостью,
но все было безрезультатно. Найти ре-
шение не удавалось. С грустным серд-
Земля и Вселенная, 4/2020
цем участники работы ра- Космонавт Г.М. Гречко, Т.М. Энеев
зошлись на очередное и Р.К. Казакова. 2000-е годы
празднование 7 ноября,
но уже 8 ноября 1957 г. относительно его центра масс и други-
Тимур Магометович ра- ми задачами. Т.М. Энеевым с коллега-
достно сообщил, что он, ми была разработана методика оцен-
по-видимому, решил про- ки рассеивания точек приземления
блему «оврагов». Т.М. Эне- спускаемого аппарата (СА) на местно-
еву пришла в голову бле- сти. С ее помощью был проведен ана-
стящая идея «метода па- лиз точности его приземления в за-
раболического спуска». данном районе. Был выполнен целый
Этот метод, ставший те- ряд других исследований по динами-
перь классическим, и обес ке и управлению полетом пилотируе-
печивший возможность мого космического корабля, например,
машинной обработки из- исследования по выбору оптимальных
мерений в каждом из бал- условий схода с орбиты, обеспечивав-
листических центров, поражает сво- ших использование простых и надеж-
ей красотой. Итак, Т.М. Энеев в нуж- ных солнечных датчиков ориентации
ный момент придумал способ борьбы и т.д. Исследования по динамике яви-
с «оврагами». Позже выяснилось, что лись важной частью комплекса работ,
ранее – в 1948 г., Л.В. Канторович9 так- обеспечивших первый космический
же предложил очень похожее описание полет человека вокруг Земли.
развития метода Ньютона, но без при-
вязки к способу наименьших квадратов. Вклад Т.М. Энеева в теорию и
Так родился метод, обеспечивший на- практику полетов к планетам. Важ-
дежное решение задач машинной об- ный вклад внес Т.М. Энеев в теорию
работки траекторных измерений, те- и практику полетов к планетам Сол-
перь широко используемый. Позднее нечной системы. При проектирова-
(в 1972 г.) американец А. Брайсон на нии полетов к Луне, Марсу и Венере
Конгрессе по теоретической механике выявились противоречия между усло-
рассказал об аналогичном методе, от- виями энергетической оптимально-
крытом им». сти межпланетной орбиты перелета
Создание метода определения то 81
чек приземления спускаемого КА.
После запуска первого ИСЗ начались
работы по созданию орбитального КА
для полета человека. Был решен боль-
шой комплекс задач, связанных с вы-
ведением орбитального обитаемого
аппарата, безопасным пребыванием
его на орбите, динамикой движения
9 Л еонид Витальевич Канторович (1912–
1986) – академик АН СССР, ученый-ма-
тематик и экономист, один из создате-
лей линейного программирования, лау-
реат Нобелевской премии по экономи-
ке 1975 г.
Земля и Вселенная, 4/2020
полетов к Марсу и Венере
Выход Выход задача состояла в разра-
на гелиоцентрическую на гелиоцентрическую ботке принципов точно-
го наведения КА на пла-
траекторию траекторию нету-цель (в том числе и
Старт Выход на рабочую для траекторий с ее обле-
том). Из-за ошибок в ки-
к Марсу орбиту около нематических параме-
Земли
Орбита Марса
Орбита Земли Старт к Земле трах в конце участка вы-
Орбита Венеры Возвращение ВПК ведения ракеты-носителя
Работа на поверхности промах вблизи планеты-
Солнце Посадка ВПК
Начало торможения Выход на рабочую цели мог достигать со-
около Земли орбиту около Марса тен тысяч километров.
Начало торможения В связи с этим возникла
около Марса необходимость активно-
го управления полетом
КА на всей траектории от
Схема траекторий полетов Земли до планеты-цели. Схема управ-
автоматических межпланетных станций ления полетом КА содержала две глав-
к Венере и Марсу ные операции, выполняемые последо-
вательно в ходе полета несколько раз:
определение фактической траектории
и условиями старта ракеты-носителя полета КА путем обработки данных
с территории СССР. Энеев предложил траекторных измерений и определе-
использовать для разгона межпланет- нии корректир ующего импульса, ис-
ных станций активные участки, разде- правляющего нужным образом траек-
ленные паузой на незамкнутой проме- торию.
жуточной орбите ИСЗ. При этом пауза В практике космических полетов
должна подбираться таким образом, траекторные измерения представ-
чтобы повторное включение двигате- лены радиоизмерениями наклон-
лей и окончательный разгон КА про- ной дальности и радиальной скоро-
исходили в низких широтах Земли. сти, использующими эффект Доплера.
Использование такого способа выве- Т.М. Энеев с сотрудниками предло-
дения, ставшего впоследствии уни- жил завязать траекторию, привлекая
версальным и получившего назва- знание закона движения КА относи-
ние «Звездочка», существенно облег- тельно земного пункта наблюдения
чило решение ряда баллистических путем обработки наклонной дально-
проблем межпланетных перелетов, сти и (или) радиальной скорости, из-
расширив оптимальные навигацион- меренных на достаточно длительном
ные интервалы возможных дат стар- промежутке времени хотя бы с одно-
та и улучшив условия слежения за КА. го измерительного пункта. Оказалось,
Разработка схемы управления что при достаточно точных и длитель-
межпланетным полетом КА. Под ных измерениях можно с высокой точ-
руководством Т.М. Энеева была раз- ностью определять траекторию дви-
работана схема операций максималь- жения КА при любых его удалениях
но точного управления межпланетным от Земли. Режим измерений при по-
полетом КА при минимальном расхо- лете к дальним планетам Солнечной
де рабочего тела. При проектировании системы стал формироваться из двух
82 Земля и Вселенная, 4/2020
Выведение на Луна Облеты
промежуточную 1-я коррекция Луны
Старт орбиту 246 тыс. км траектории
к Луне
Земля 12О0ттдыесл.е2кн3ми6етыС3сА-т.яркакмеокртроеркици2и-тяяракеокртроетркриОцаириеббкяеитзоткраоисряпрудетвкницижикиеаниия
Коридор
входа Спуск в атмосфере
Схема полета КА «Зонд-6» КА «Зонд-6»
Схема траектории полета к Луне 10–17 ноября 1968 г. беспилотного космического корабля
«Зонд‑6 – прототипа лунного корабля «Союз 7К-Л1», по программе облета Луны экипажем
из двух человек
основных компонент – режима изме- но с Н.Н. Козловым предложил модель
рений на околоземном участке п олета формирования Солнечной системы10.
с высоким темпом измерений с не- Была исследована эволюция протопла-
скольких пунктов и режима межпла- нетных систем и модели процесса ак-
нетного участка с медленным тем- кумуляции применительно к объясне-
пом измерений и крупными массива- нию образования планет. Новая мо-
ми данных на длительных временных дель образования Солнечной системы,
интервалах. Появился и третий ком- аккумуляции планет из большого чис-
понент – режим измерений на участке ла частиц, первоначально движущих-
вблизи планеты-цели, который также ся по околокруговым орбитам, позво-
имел свои особенности. лила объяснить ряд эффектов при об-
разовании планет и систем их спутни-
Т.М. Энеев разработал теорию ков, в том числе закон Тициуса–Боде
автономной навигации КА на ор для планетных расстояний от Солнца
бите. Для пилотируемого вариан- и собственное вращение планет, меха-
та беспилотного космического кора- низм которого безуспешно привлекал
бля «Зонд» была разработана систе- усилия многих классиков.
ма автономной навигации «Альфа»
с использованием оптических изме- Разработка методов и расчет тра
рений с помощью секстанта и отече- екторий межпланетных полетов КА
ственной БЦВМ «Салют‑1». Навига- с малой тягой. В начале 1960-х годов
ционная система «Альфа» использо-
валась в 1968–1970 гг. в полетах с об- 10 Э неев Т.М., Козлов Н.Н. Модель аккуму-
летом Луны КА «Зонд‑5» – «Зонд‑8» ляционного процесса формирования
(ЗиВ, 2019, № 5). планетных систем. I. Численные экспе-
рименты. Астрономический вестник.
Исследования эволюции прото 1981, Т. 15, № 2, С. 80–94. II. Вращение
планетных систем и процесса об планет и связь с теорией гравитацион-
разования планет Солнечной систе ной неустойчивости. Астрономический
мы. В 1970-х годах Т.М. Энеев совмест- вестник. 1981, Т. 15, № 3, С. 131–141.
Земля и Вселенная, 4/2020 83
Т.М. Энеев предложил метод «транс- с учетом реально существующих тех-
портирующей траектории» для первых нических средств (двигателей и энерге-
расчетов межпланетных космических тических установок, солнечных батарей
полетов с двигателями малой тяги (МТ), или ядерных космических установок).
плазменными и ионными. В 1990-е Были исследованы траектории полетов
годы Тимур Магометович поставил за- с двигателями малой тяги, плазменны-
дачу о доставке образца грунта с малых ми к астероидам и возможностью забо-
тел Солнечной системы для «получения ра с них грунта и доставки его к Земле.
сведений, позволяющих понять про-
исхождение Солнечной системы». Это Проблема астероидной опасности
могло бы дать новую информацию для и миграции малых тел в окрестность
представлений о веществе Земли. Важ- Земли. К приложениям результатов
но, чтобы образцы относились к «релик- моделирования формирования Сол-
товому» веществу, сохранившему ми- нечной системы относится и пробле-
неральный, химический и изотопный ма астероидной безопасности Земли.
состав со времен формирования Сол- В 1979 г. Т.М. Энеевым было предска-
нечной системы. Образцы реликтового зано существование астероидного поя-
вещества из определенных поясов Сол- са за Нептуном и высказано предполо-
нечной системы могут содержать малые жение, что Плутон является одним из
тела – астероиды Главного пояса и спут- тел этого пояса. При наблюдении этих
ники планет, например, спутник Марса тел, на пределе погрешности одно из
Фобос (ЗиВ, 2009, № 4). С начала 1980-х них удалось обнаружить, но не удалось
годов, когда полеты с двигателями ма- подтвердить это наблюдение. С тех пор
лой тяги стали обретать реальные чер- открыто большое число астероидов по-
ты, Т.М. Энеев возглавил исследования яса за Нептуном. Исследования по ми-
траекторий полетов КА с малой тягой грации малых тел в С олнечной с истеме
Т.М. Энеева совместно с С.И. Ипато-
Cхемы орбит астероидов, сближающихся с Землей
66%
Аполлоны
Марс Амуры
Меркурий
Главный Венера Земля Солнце Атоны
пояс
астероидов
Троянцы Земля
Марс
Троянцы
Главный пояс астероидов
Юпитер
43 22 13 0 1.5 2.7 5.2
Cветовые минуты Астрономическая единица
84 Земля и Вселенная, 4/2020
вым выявили возможный механизм ханизмах их образования. На матери-
«раскачки» орбит тел в этом поясе але расчетов был снят фильм (с экра-
и миграции их в окрестность орби- на дисплея), имевший большой успех
ты Земли вследствие возмущений от у ученых и у широкого зрителя: он стал
больших планет. Таким образом, было заставкой телепередачи «Очевидное –
высказано предположение, что значи- невероятное».
тельная часть астероидов, сближаю-
щихся с Землей (АСЗ; ЗиВ, 2011, № 3), Кроме применения метода к задаче
является мигрантами из удаленной об- астрофизики и модели формирования
ласти пояса Койпера. Тимур Магомето- Солнечной системы, одним из прило-
вич сформулировал задачу возможного жений был анализ процессов структу-
обнаружения популяции тел, представ- рообразования больших биологиче-
ляющих опасность для Земли, и пред- ских молекул с помощью математиче-
ложил схему их выявления с помо- ского моделирования – и как отдельно-
щью средств космического базирова- го явления, и как процесса зарождения
ния. В связи с проблемой «астероидной структуры в целом. В модели, при обра-
опасности» Т.М. Энеевым была предло- зовании вторичной структуры (петель
жена схема создания «оптического ба- и стеблей), ее варианты выбираются по
рьера» с помощью космических теле- локальной оптимальности свободной
скопов, размещенных на орбите Зем- энергии молекулы. Степень предсказа-
ли для обнаружения АСЗ и оценки их ния структуры оказывается на 20% луч-
опасности. ше, чем при косвенных биохимических
методах11. Продолжая и развивая эти
Создание нового метода иссле исследования, Энеев с коллегами ис-
дования больших сложных сист ем следовали свойства генетического кода.
и его применение. В 1970-е годы
Т.М. Энеевым (совместно с Н.Н. Козло- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
вым) был разработан новый метод мо-
делирования динамики больших дис- Результаты научных работ Т.М. Эне-
кретных систем. Новый метод расчета ева были отмечены многими награда-
динамики сложных дискретных систем ми. Тимур Магометович – лауреат Ле-
отличается экономией числа опера- нинской и Демидовской премий, на-
ций при вычислениях ≈ N3/2, а не N3, гражден Орденом Ленина и другими
как обычно в этих методах (N – число орденами. Он был удостоен премии
частиц, десятки и сотни тысяч). Эко- Ф.А. Цандера и золотой медали име-
номность метода достигается отбором ни М.В. Келдыша Российской академии
групп взаимодействующих частиц из наук, его имя присвоено малой планете
общего их числа – для каждой области Солнечной системы № 5711.
взаимодействия, на каждом его шаге.
По просьбе астрофизиков метод при- Т.М. Энеев не только выдающийся
менили в задаче эволюции галактик ученый, мыслитель, но и гражданин
при их гравитационном взаимодей- нашего Отечества. Он активно откли-
ствии. При моделировании в облаке кался на проблемы становления нау-
из тысячи частиц, движущихся по поч- ки, космонавтики, развития образо-
ти круговым орбитам вокруг его ядра,
при пролете другой галактики обра- 11 Козлов Н.Н., Кугушев Е.И., Энеев Т.М.
зовывались спиральные ветви. Они не Компьютерный анализ процессов
лежат в исходной плоскости движения структурообразования нуклеиновых
частиц, что невозможно при других ме- кислот. Математическое моделирова-
ние. 2013, Т. 25, № 4, с. 126–134.
Земля и Вселенная, 4/2020
85
Академик Т.М. Энеев. Дважды Герой Советского Союза, летчик-космонавт
2000-е годы Г.М. Гречко и Т.М. Энеев. 2000-е годы
вания и других вопросов, волнующих Т.М. Энеева и его друзей в ИПМ
современное общество. Так, трудно можно отнести, вслед С.П. Королёву,
переоценить его вклад в борьбу про- к кругу «русских космистов» – энту-
тив проекта поворота северных рек зиастов космоса и его освоения. В мо-
на юг. лодости – «по Циолковскому»: в на-
дежде (утопии), что контакт с космо-
Тимур Магометович с юных лет был сом объединит человечество. Позже
страстным энтузиастом космонавтики. восприятия мечты у него стали углу-
Основал на мехмате МГУ кружок, семи- бляться, его мировоззрение – двигать-
нар, существующий до сих пор. Увлече- ся в направлении позиций Н.Ф. Фёдо-
ние это не редкое, не новое. В России оно рова, к христианству12. Об этом пути,
имело место еще в конце XIX – начале пройденном Тимуром Магометовичем
ХХ века и прошло через весь ХХ век, из- вместе с супругой Людмилой Фёдоров-
вестно под именем «русский космизм» – ной, историком, рассказано их доче-
философское и культурное течение рус- рью Натальей в книге Р. Бегиева-Куче-
ского общества. Главное в нем – зна- мезова «Свет звезды и свечи»: «С кон-
ние, что жизнь природы и человечества ца 1960-х годов родители, находясь
тесно связаны с космосом, Вселенной. в светской среде, стали все больше
Круг этого течения был широк: ученые – говорить о Боге. Любимым чтением
В.И. Вернадский, К.Э. Циолковский, стал Достоевский: “Бесы” – аналогия
А.Л. Чижевский, философы – В.С. Со- с нигилистическим диссидентством,
ловьёв, Н.А. Бердяев, из людей искусства
А. Блок, В. Брюсов, Н. Рерих, А. Скрябин. 12 Тимур Магометович не был одинок в
Мысли и взгляды их созвучны были по- эволюции своих взглядов: среди его
искам в русском обществе рубежа XIX – коллег можно назвать, например, ака-
XX веков, «вере» в науку, в результаты демика АН СССР Б.В. Раушенбаха, про-
ее огромных успехов в мире и в России фессора В.Г. Дёмина, члена-корреспон-
и другим духовным и общественным те- дента АН СССР В.В. Белецкого, профес-
чениям. сора М.Л. Лидова.
86 Земля и Вселенная, 4/2020
и “Братья Карамазовы” – Т.М. Энеев с дочерью Натальей. 2000-е годы
образы старца Зосимы
и Алеши Карамазова. Лю- Научные методы, развитые Т.М. Энее
бимой пластинкой папы вым, составляют золотой фонд отече-
в это время стала запись ственной космодинамики и активно
“всенощного бдения” используются при планировании и осу-
с Ф.И. Шаляпиным… Мне ществлении самых смелых российских
представляется ценным, проектов по исследованию космиче-
что родители пришли ского пространства.
к вере самостоятельно,
каждый своим путем, но
в согласии друг с другом –
выбор сердца, согласно
с выводом разума. Сыгра-
ли роль и папины занятия
космогонией».
В духовную область Тимур Магомето-
вич входил, как и во все, за что брался,
основательно. Стал соруководителем се-
минара «Наука и религия» в Православ-
ном Свято-Тихоновском гуманитарном
университете, в 1990-е годы помогал
этому вузу «встать на ноги». Во вре-
мя тяжелой болезни он не жаловал-
ся, удивляя своим мужеством и терпе
нием.
Земля и Вселенная, 4/2020 87
Люди науки
ЧЕЛОВЕК ВСЕЛЕННОЙ.
ПАМЯТИ БОРИСА ПШЕНИЧНЕРА
РОМЕЙКО Виталий Александрович,
Центр астрономического и космического образования ГБПОУ «Воробьевы горы»
DOI: 10.7868/S0044394820040088
Б.Г. Пшеничнер. 1953 г. Отдел астрономии и космонавти-
ки, которым он руководил более со-
30 марта 2020 г. не стало моего учите- рока лет, превратился в уникальный
ля и друга Бориса Григорьевича Пше- центр дополнительного астрономи-
ничнера – человека Вселенной, яркого ческого образования детей. Благода-
педагога, одного из создателей допол- ря своему таланту организатора Бо-
нительного аэрокосмического образо- рис Григорьевич сумел создать высо-
вания детей и молодежи в России, со- ко творческий коллектив воспитан-
здателя и первого руководителя От- ников, педагогов и ученых. Он создал
дела астрономии и космонавтики Мо- свой уникальный мир – Вселенную
сковского городского Дворца пионеров Пшеничнера.
и школьников (ЗиВ, 2014, № 2).
Начало педагогической деятельно-
88 сти молодого учителя пришлось на да-
лекий 1954 г., когда Борис Григорьевич
стал старшим пионервожатым, а за-
тем учителем географии и астрономии
в московской школе № 268.
Затем с 1958 по 1962 г. – Московский
планетарий с его традиционной шко-
лой лекторской работы. Именно здесь
были заложены основные навыки дея-
тельности популяризатора, вырабаты-
валось умение доходчиво и интерес-
но рассказать о строении Вселенной,
о рождающейся отечественной космо-
навтике.
В период всеобщего интереса, вы-
званного запуском первых спутни-
ков и пилотируемых космических ко-
раблей, вместе с лектором планета-
рия Б.А. Максимачевым он организует
массовые наблюдения за движением
по звездному небу Второго и Третьего
искусственных спутников Земли, в бе-
седах и лекциях, публикациях в отече-
ственных и зарубежных изданиях рас-
Земля и Вселенная, 4/2020
Встреча с космонавтом В. Комаровым, 1967 г.
сказывает о достижениях в области были положены принципы сотрудни-
астрономии и космонавтики. чества педагогов и учащихся, старших
кружковцев с младшими, опережаю-
В 1962 г. на Ленинских горах закан- щего образования, предусматривающе-
чивается строительство нового Мо- го непосредственную передачу знаний
сковского городского дворца пионеров и навыков исследовательской работы
и школьников (ныне Московский дво- из первых рук от ученых и специали-
рец пионеров на Воробьевых горах) – стов. Еще один важный принцип – раз-
грандиозного центра детского твор- витие самостоятельности и ответствен-
чества с небывалыми возможностями ности детей и подростков за счет мак-
того времени. Б.Г. Пшеничнера при- симально возможного равноправия со
глашают в новый детский комплекс для взрослыми в деятельности.
создания в нем первого в нашей стра-
не отдела астрономии и космонавтики. По опыту работы Московского пла-
нетария создается детский Астросовет,
Вот тут и пригодился опыт работы организуются дежурства в обсервато-
в школе и в Московском планетарии. рии, массовые астрономические на-
Творческий потенциал и энтузиазм блюдения в городе и пионерских лаге-
первых сотрудников отдела Р.Л. Хо- рях, походы и астроэкспедиции. Суще-
тинка, Г.Т. Залюбовиной, Н.В. Козло- ственным вкладом в популяризацию
вой и С.П. Яценко позволили Б.Г. Пше- космических достижений стало созда-
ничнеру наметить приоритетные на- ние клуба юных космонавтов. Благода-
правления деятельности и программу ря Б.Г. Пшеничнеру, С.П. Яценко и мо-
развития отдела на ближайший пери- лодежному коллективу старшекласс-
од и на перспективу. В основу работы
89
Земля и Вселенная, 4/2020
Совет клуба юных космонавтов, 1970-е годы рий. Телескоп прослужил
более 50 лет, а в планета-
ников, клуб за год становится первым рии должен быть установ-
центром космического образования лен современный, четвер-
в нашей стране. В нем появляются авиа тый по счету комплекс ап-
ционные и космические тренажеры, паратуры.
работают опытные преподаватели из
числа сотрудников исследовательских В 1960-е годы появи-
предприятий и заслуженных летчиков. лись новые современные
Первым почетным председателем клу- направления для учащих-
ба становится «космонавт № 3» Андри- ся Дворца, были созда-
ян Николаев. ны лаборатории астрофи-
зики и физики космоса.
В это же время под руководством И что важно, Борису Гри-
Б ориса Григорьевича создается уни- горьевичу удалось прив
кальный ежемесячный городской лек- лечь для их создания и дальнейшего
торий «Космические чтения». За все развития кружковцев и сотрудников
годы его работы московские школь- отдела астрономии и космонавтики:
ники встретились с учеными многих С.П. Яценко, В.Г. Попова, И.Н. Марко-
специальностей, ведущими астронома- ва, В.А. Ромейко, Н.Ф. Санько. Важным
ми, создателями космических проектов продолжением работы этих лабора-
и космической техники, космонавтами, торий стали новые экспедиционные
летчиками-испытателями, артистами. астрономические проекты: изучение
серебристых облаков (около 50 экспе-
Б.Г. Пшеничнер большое внимание диций), исследование Тунгусского ме-
уделял развитию материальной базы теорита (25 экспедиций), экспедиции
образовательного процесса. Благодаря по наблюдению полных солнечных зат-
взаимодействию авторов проекта и со- мений (9 экспедиций), участие в созда-
трудников Московского планетария во нии обсерваторий на Памире (Шорбу-
Дворце были построены астрономиче- лак и Майданак), высокогорные астро-
ская обсерватория и планетарий. Для номические экспедиции на Эльбрус
их оснащения из Московского плане- и метеоритную экспедицию в Север-
тария были получены пятидюймовый ную Осетию. Впрочем перечислить все
телескоп-рефрактор Цейса и простей- выезды просто невозможно.
ший проекционный аппарат-планета- Важным достижением стало созда-
ние загородной наблюдательной базы
90 отдела. Удалось приобрести и собрать
на территории Института физики ат-
мосферы РАН дом для наблюдателей,
а в астрономической башне Института
астрономии РАН был установлен один
из крупнейших телескопов Москвы –
60-сантиметровый рефлектор системы
Кассегрена (Цейс‑600).
Б.Г. Пшеничнер не мыслит органи-
зацию образовательного процесса без
участия ученых и специалистов, без
поддержки руководителей сотрудни-
чающих учреждений. С с амого начала
Земля и Вселенная, 4/2020
было налажено сотрудни-
чество с Г осударственным
астрономическим инсти-
тутом им. П.К. Штернберг
МГУ им. М.В. Ломоносо-
ва, Астросоветом (позже –
Институтом астрономии
Академии наук), Москов-
ским планетарием. С пер-
вого учебного года ру-
ководить кружками ста-
ли молодые специалисты
ГАИШ, ныне широко из-
вестные ученые – К.В. Ку-
имова и А.В. Засова. По- Первая открытая научно-практическая конференция
стоянными консультанта- «Эксперимент в космосе» в 2005 г.
ми стали Э.В. Кононович,
Ю.Н. Ефремов, В.Ф. Еси-
пов, Л.М. Гиндилис и другие. Руково- мер – воспитанник Бориса Григорье-
дителями кружков в отделе станови- вича Дмитрий Монахов, окончивший
лись наиболее эрудированные студен- астрономическое отделение физиче-
ты астрономического отделения МГУ. ского факультета МГУ, затем прора-
Среди них одновременно пришедшие ботавший педагогом отдела и со вре-
в отдел тогдашние третьекурсники менем ставший директором Дворца.
С.А. Ламзин, В.М. Липунов, В.Г. Сурдин Целая плеяда учеников Бориса Григо-
и В.И. Чазов – ныне ведущие астрофи- рьевича работает в Институте косми-
зики России и замечательные популя- ческих исследований РАН, Физическом
ризаторы. институте им. П.Н. Лебедева РАН. Ин-
Позже было налажено тесное со- тересна судьба М.П. Татарникова, соз-
трудничество с Научно-исследова- давшего сорок лет тому назад в Желез-
тельским институтом ядерной физики нодорожном Астрономическую школу
МГУ, Институтом космических иссле- «Вега», которая успешно работает до
дований и Институтом физики атмос- сих пор под его руководством. Все это
феры Академии наук, Центром подго- время продолжается сотрудничество
товки космонавтов им. Ю.А. Гагари- «Веги» с отделом астрономии и кос-
на, Ракетно-космической корпорацией монавтики Дворца и, до его ухода из
«Энергия». жизни, с Б.Г. Пшеничнером.
Целенаправленно велась работа по Кроме основной деятельности во
профориентации и поддержке способ- Дворце пионеров (Дворце творчества)
ных и мотивированных кружковцев. Б.Г. Пшеничнер много лет вел большую
Многие из выпускников отдела, из- научно-общественную работу. Более
вестные ученые и специалисты, рабо- 10 лет был первым заместителем пред-
тают в разных областях науки и про- седателя Московского отделения Всесо-
мышленности, включая астрономию юзного астрономо-геодезического об-
и космонавтику. Некоторые бывшие щества (ВАГО). Около 15 лет он изби-
кружковцы стали педагогами и руко- рался членом Президиума Централь-
водителями в дополнительном астро- ного совета ВАГО, руководил Бюро
космическом образовании. Яркий при- юношеской секции ВАГО. Благодаря
Земля и Вселенная, 4/2020 91
этому многие годы старшеклассники мощного передатчика, установленного
имели возможность участвовать в ра- на радиотелескопе РТ‑70, были отправ-
боте отделов и секций ВАГО. Особой лены радиопослания к звездам солнеч-
популярностью пользовались направ- ного типа. Авторы проекта посвятили
ления научно-любительской работы по его наступлению третьего тысячеле-
исследованию метеоров, серебристых тия и 40-летию полета Юрия Гагари-
облаков, солнечно-земных связей, из- на. Научным руководителем проекта
учению переменных звезд, телескопо- был доктор физико-математических
строению. наук А.Л. Зайцев, главным научным
консультантом – руководитель Науч-
При поддержке Министерства про- но-культурного центра SETI Л.М. Гин-
свещения СССР и ЦК Комсомола юно- дилис. В подготовке и реализации про-
шеской секции ВАГО удалось органи- екта участвовали руководитель клуба
зовать и провести шесть Всесоюзных «Космос» и выпускник Дворца творче-
слетов юных астрономов и космонав- ства И.А. Феодулова, астроном Л.Н. Фи-
тов. Эти сборы юных астроколлекти- липпова, консультант отдела астроно-
вов нашей страны проводились на мии С.П. Яценко.
базе детских лагерей отдыха «Артек»
и «Орленок», Шемахинской астроно- В 2003 г. Борис Григорьевич впер-
мической обсерватории в Азербайд- вые в России предлагает школьникам
жане, Крымской астрономической об- совместно с космонавтами, работаю-
серватории, Специальной астрофизи- щими на МКС, поучаствовать в косми-
ческой обсерватории АН СССР, Бюро ческом эксперименте. Идея привлека-
юношеской секции ВАГО и общества тельна тем, что эксперимент придумы-
«Знание» вают сами школьники. И вот Б.Г. Пше-
ничнер стал руководителем Московской
Сотрудники отдела астрономии открытой научно-образовательной про-
и космонавтики Дворца по заданию граммы «Эксперимент в космосе». 10
Министерства просвещения СССР проектов, предложенных школьниками
разработали и подготовили к изда- – участниками программы, одобрены
нию сборники программ кружковых специалистами для реализации и осу-
занятий по астрономии и космонав- ществлены на борту МКС и искусствен-
тике для школ и внешкольных уч- ных спутниках Земли при научном ру-
реждений. Сборники дважды выхо- ководстве и поддержке специалистов
дили в издательстве «Просвещение» РКК «Энергия» и ГНЦ ИМБП РАН.
под редакцией Б.Г. Пшеничнера. В их
подготовке активно участвовали со- Б.Г. Пшеничнер – автор многих
трудники научных учреждений: ИКИ, учебных пособий и научно-популяр-
ИМБП, ГАИШ. ных изданий по астрономии и космо-
навтике, в том числе книги для учи-
Б.Г. Пшеничнер был членом науч- теля «Внеурочная работа по астроно-
но-культурного центра SETI (органи- мии» (совместно с С.С. Войновым).
зации по поиску внеземного разума). Его последняя (издана 2011 г.) научно-
Он выдвинул идею и стал руководите- популярная иллюстрированная книга
лем проекта «Здравствуй, Галактика!», «Космос: безграничный, загадочный,
в рамках которого в конце августе – грозный» стала настольной книгой
начале сентября 2001 г. из Националь- многих читателей, неравнодушных
ного центра управления и испытания к современным проблемам космиче-
космических средств Украины (быв- ской безопасности, он часто публико-
ший Центр дальней космической свя- вался в журнале «Земля и Вселенная».
зи СССР) близ Евпатории с помощью
Земля и Вселенная, 4/2020
92
Именно благодаря Борису Григо- Б.Г. Пшеничнер, 2008 г.
рьевичу появилась и успешно раз-
вивается сегодня новая педагогика – и космическим исследованиям. А глав-
педагогика дополнительного астро- ные награды – его ученики.
номического и космического образо-
вания детей и молодежи. 20 декабря В конце хочется привести слова, ска-
2012 г. во Дворце творчества состоя- занные на юбилее Бориса Григорьеви-
лась конференция «Космическое об- ча доктором педагогических наук, про-
разование детей: проблемы и пер- фессором, заслуженным учителем РФ
спективы», научным руководителем В.П. Головановым:
конференции стал Б.Г. Пшеничнер.
Она была приурочена к 50-летию от- «Об этом уникальном человеке мож-
дела астрономии и космонавтики. но писать много и говорить долго. Он
В ней приняли участие педагоги базо- заслуживает этого, хотя сам он очень
вого и дополнительного образования, скромный, деликатный, человек, ко-
преподаватели МГУ и профильных ву- торый всегда больше заботится о дру-
зов, ученые и космонавты, специали- гих, о деле, которому служил и слу-
сты ракетно-космической промыш- жит – детству Москвы, детству России.
ленности. В резолюции отмечена важ- Ведь более полувека Борис Григорьевич
ная роль космического образования, Пшеничнер отдает подвижническому
вклад в его развитие коллектива отде- труду по развитию астрокосмическо-
ла астрономии и космонавтики Двор- го образования детей и молодежи в на-
ца творчества, сформулированы акту- шей стране».
альные задачи и возможные пути их
решения. Фотографии из архива автора
Борис Григорьевич Пшеничнер был 93
удостоен многих наград и званий,
он – действительный член Академии
космонавтики им. К.Э. Циолковско-
го, Заслуженный работник культуры
РФ, Отличник народного просвеще-
ния РСФСР, награжден медалями «За
трудовое отличие», «За доблестный
труд. В ознаменование 100-летия со
дня рождения В.И. Ленина», «Ветеран
труда», памятными медалями име-
ни К.Э. Циолковского, С.П. Короле-
ва, Ю.А. Гагарина, «20 лет Звездного
городка» и многими другими знака-
ми отличия, благодарностями, грамо-
тами. Венцом признания заслуг ста-
ло вручение в 2015 г. Международ-
ной федерацией астронавтики медали
им. Фрэнка Дж. Малины, присуждае-
мой педагогу за выдающиеся достиже-
ния в области обучения астронавтике
Земля и Вселенная, 4/2020
История науки
АВАРИЙНЫЙ ПОЛЕТ КОРАБЛЯ «СОЮЗ-1»
(расшифровка переговоров
В.М. Комарова с Центром
управления полетом)
ГЕРАСЮТИН Сергей Александрович,
Мемориальный музей космонавтики
DOI: 10.7868/S004439482004009X
24 апреля 1967 г. при завершении ис- В.М. Комаров на тренировках в Центре
пытательного полета на космическом подготовки космонавтов. Начало 1967 г.
корабле новой серии «Союз‑1» траги-
чески погиб один из лучших космонав- расчетной точкой, но отказала пара-
тов первого набора Герой Советского шютная система. Он сделал все, чтобы
Союза Владимир Михайлович Кома- вернуться… То, что случилось с Кома-
ров (ЗиВ, 1967, № 3; 2001, № 3, с. 53; ровым, – это наша ошибка, разработ-
2017, № 3)1. Его дублер Юрий Гагарин чиков систем корабля. Мы пустили его
сказал о нем: «Комаров сделал важное слишком рано. Не доработали “Союз” до
дело: испытал новый корабль. Но и дру- нужной надежности. В частности, си-
гое очень важное дело сделал он: заста- стему приземления, систему отстрела
вил всех нас быть еще собраннее, еще и вытяжки парашюта. Мы обязаны были
придирчивее к технике, еще вниматель-
нее ко всем этапам проверок и испыта- Земля и Вселенная, 4/2020
ний, еще бдительнее при встрече с не-
известным. Он показал нам, как крута
дорога в космос. Его полет и его гибель
учат нас мужеству. Мы горды тем, что
он был нашим другом, каждый из нас
пронесет память о нем через всю свою
жизнь»2.
Академик Б.Е. Черток, один из заме-
стителей главного конструктора, через
многие-многие годы в своих воспоми-
наниях отмечал: «Такой вариант посад-
ки космонавты не репетировали. Кома-
ров сумел произвести торможение над
1 Лазарев В.Г., Ребров М.Ф. Испытатель
космических кораблей. 2-е изд. М.: Ма-
шиностроение, 1979.
2 Г олованов Я.К. Крутые дороги космоса.
Комсомольская правда, 17 мая 1967 г.
94
сделать, по крайней мере, шествующий им 1966 год,
еще один безотказный, на- когда не стало С.П. Ко-
стоящий испытательный ролёва, вошли в историю
пуск, может быть, с маке- отечественной космонав-
том человека, и получить тики как едва ли не самые
полную уверенность, как мрачные». Генерал видел
это сделал Королёв перед все эти пороки в разви-
пуском Гагарина: два “Вос- тии советской космонав-
тока” слетали с макетом тики: отсутствие квали-
“Иван Иванович”. Гибель фицированного государ-
Комарова на совести кон- ственного руководства,
структоров»3. нечеткие планы пилоти-
«Инженер, летчик, уче- руемых полетов, ошиб-
ный, командир космическо- Главнокомандующий ки и просчеты главного
го корабля, – в нем идеаль- ВВС по космосу генерал конструктора В.П. Ми-
но сочетались воля и ин- Н.И. Каманин. 1960-е годы шина, распыление сил
теллигентность. Володя и средств по многим на-
Комаров прекрасно знал, правлениям между раз-
как тяжела и опасна его профессия, но ными ведомствами, бюрократическая
на стартовом столе он был неизмен- волокита при принятии решений, низ-
но спокоен. Что крылось за этим муже- кая исполнительская дисциплина на
ственным спокойствием?», – вспоми- всех уровнях.
нал летчик-космонавт СССР, Герой Со- В 1962 г. в ОКБ‑1 было начато про-
ветского Союза, член экипажа корабля ектирование многоместного много-
«Восход» Б.Б. Егоров. целевого универсального пилотиру-
Попробуем на основе записи пе- емого космического корабля под ин-
реговоров В.М. Комарова с Центром дексом «7К» (11Ф615), получившего
управления полетом и документов название «Союз». Они создавались
восстановить ход полета. Понять, ког- мучительно долго и получились не-
да произошли нештатные ситуации, достаточно надежными: три беспи-
что предпринималось для предотвра- лотных испытательных полета кора-
щения аварии, как действовал космо- блей «Союз» (7К-ОК № 2 «Космос‑133»
навт в сложных условиях отказов сис 28–30 ноября 1966 г.; 7К-ОК № 1,
тем и почему этот полет состоялся, 14 декабря 1966 г. за несколько секунд
несмотря на аварии при испытаниях до запуска двигателей автоматическая
корабля4. система управления ракеты прервала
Главнокомандующий ВВС по космо- предстартовые операции, воспламе-
су генерал Н.И. Каманин, руководив- нился теплоноситель в системе тер-
ший отбором и подготовкой первых морегулирования корабля, но привел
советских космонавтов, пишет в днев- к срабатыванию системы аварийно-
никах: «Годы 1967 и 1968, как и пред- го спасения и взрыву ракеты в стар-
товом сооружении, повлекший гибель
3 Черток Б.Е. Ракеты и люди. Книга 3-я трех человек; 7К-ОК № 3 «Космос‑140»
Горячие дни холодной войны. 2-е изд. 7–9 февраля 1967 г.) оказались пол-
М.: Машиностроение, 1999. С. 182–204. ностью либо частично неудачными,
4 Милкус Александр Трагедия «Союза-1»: было зафиксировано 200 замечаний
почему разбился космонавт Владимир к конструкции корабля. В эти же годы
Комаров. Комсомольская правда, 24 была создана трехступенчатая ракета-
апреля 2017 г.
Земля и Вселенная, 4/2020 95
Панели Спускаемый аппарат Агрегатный отсек кратились за время поле-
солнечных Герметичный та до 50%. Продолжение
батарей приборный Двигатели этих полетов стало невоз-
Антенна отсек причаливания можным из-за недостат-
аппаратуры и ориентации ка электроэнергии и ра-
сближения бочего тела. Полет треть-
Антенна его корабля «Космос‑140»
Стыковочный аппаратуры с манекеном на борту
агрегат с внутренним сближения из-за проблем с автома-
переходом Бытовой Сближающе-
Антенна отсек корректирующий
аппаратуры двигатель
сближения
Оптический тической системой ори-
визио-ориентатор ентации (израсходовано
слишком много топлива,
Панели сонечных батарей поэтому корабль не смог
Антенны аппаратуры сближения
Схема космического корабля «Союз» с внутренним переходом выполнить поставлен-
космонавтов, до 1971 г. на «Союзах» его еще не было, переход ные задачи) стал аварий-
осуществлялся через открытый космос ным. «Космос‑140» не до-
летел до расчетной точ-
ки посадки 510 км, УКВ-
передатчики при спуске
и на земле не работали,
а КВ-передатчики рабо-
тали плохо. Во время по-
садки дно спускаемого
аппарата прогорело из-
за нарушений теплоза-
щиты при установке тех-
нологической заглушки,
и он приземлился вместо
запланированного места
посадки на лед Араль-
Корабль «Союз» (7К-ОК № 2), совершивший полет 28–30 ноября ского моря, вода через
1966 г. под индексом «Космос‑133». Реконструкция прожженное отверстие
заполнила его и он зато-
нул (корабль искали 4 часа
носитель «Союз» (11А57) для запуска вместо 10–15 минут, эвакуация заняла
кораблей «Союз»5. 54 часа).
«Космос‑133» и «Космос‑140» не Необходимо было продолжить лет-
приняли команду на закрутку на ные испытания беспилотного «Сою-
Солнце и солнечные батареи не смог- за», но они состоялись лишь в октябре
ли пополнить запасы электроэнергии. 1967 г. («Космос‑186/188») и в апреле
Кроме того, было обнаружено, что то- 1968 г. («Космос‑212/213»), уже после
пливо в системе астроориентации со- гибели В.М. Комарова. Даже Н.И. Ка-
манина не встревожили нештатные
5 См.: С.П. Королёв и его дело. Свет и ситуации, было очевидно, что рано
тени в истории космонавтики. Состави- еще запускать пилотируемый «Союз»:
тель Г.С. Ветров. Под редакцией акаде- «Несмотря на серьезные отказы тех-
мика Б.В. Раушенбаха. М.: Наука, 1998. ники, я радовался этому полету. От-
С. 603–605, 617–618. казы были только в тех системах
96 Земля и Вселенная, 4/2020
(закрутка, астроориен- вок космонавтов при по-
тация, питание рабочим летах на Ту‑104 и в тре-
телом), на которых было нажере ТБК‑60 были со-
ручное дублирующее управ- рваны. В марте 1967 г.
ление, позволяющее космо- Н.И. Каманин усомнил-
навту вмешаться в их ра- ся в правильности даль-
боту и устранить ошибки нейших приготовлений:
автоматики. Все осталь- «Я сделал для себя вывод,
ные системы и параметры что порядка и дисципли-
корабля были в норме. Ко- ны в ОКБ‑1 нет и что
рабль “Союз” показал хоро- Мишин – неважный ру-
шую маневренность и на- ководитель… дела наши
дежную работу всех дви- Главный конструктор космические трещат
гателей и системы ионной академик В.П. Мишин. и разъезжаются по всем
ориентации». По мнению 1960-е годы швам. Как ни печально,
главного конструктора но меня все чаще трево-
академика В.П. Миши- жит мысль: мы неотвра-
на: «Запускать технологические корабли тимо приближаемся к новым тяжелым
больше не нужно, будем готовить поле- происшествиям».
ты “Союзов” с космонавтами на борту»6. Несмотря на очевидные провалы в
К началу 1967 г. определились кан- реализации лунной программы, была
дидаты в состав экипажей «Союзов» утверждена программа полета «Союз‑1»
(7К-ОК): Гагарин – Елисеев, Никола- (7К-ОК № 4), которая предусматривала
ев – Кубасов, Комаров – Хрунов, Бы- не только первое испытание корабля
ковский – Горбатко, Береговой – Греч- новой серии в пилотируемом режиме
ко. Академик В.П. Мишин принял не- в течение трех суток, но и сразу первую
посредственное участие в их фор- в мире стыковку с кораблем «Союз‑2»
мировании и отборе инженеров из (7К-ОК № 5) с экипажем из трех чело-
своего ЦКБЭМ (с 6 марта 1966 г. переи- век. Планировался переход через от-
меновано ОКБ‑1, ныне – РКК «Энергия» крытый космос двух космонавтов из
им. академика С.П. Королёва). 17 янва- «Союза‑2» для возвращения на «Сою-
ря 1967 г. прошло совещание В.П. Ми- зе‑1», в нем для них были установлены
шина с космонавтами, решался вопрос второе и третье кресла-ложементы7.
об окончательном составе 1-го и 2-го 25 марта 1967 г. Военно-промышлен-
экипажей: командиры кораблей – Га- ная комиссия Совета министров СССР
гарин, Николаев, Комаров, Быковский, рассмотрела вопрос о готовности к по-
Береговой, Шаталов, члены экипа- лету двух кораблей «Союз» с космонав-
жей – Хрунов и Елисеев, Горбатко и Ку- тами на борту, она рекомендовала осу-
басов, Колодин и Волков. Космонавты ществить пуск в период 20–25 апреля
Гагарин и Макаров высказались, что 1967 г., а если пуск в это время не состо-
после третьего и четвертого успеш- ится, то перенести его на первую декаду
ных пусков беспилотного корабля мая. Государственная комиссия 20 апре-
«Союз» нужно переходить к пилоти- ля 1967 г. подтвердила готовность ра-
руемым полетам. Но планы трениро- кет-носителей «Союз» (11А511 № 3
6 Каманин Н.П. Скрытый космос. Т. 2. М.: 7 Р ебров В.Ф. Космические катастрофы.
Издательство «РТСофт», 2013. С. 7, 10–18, Странички из секретного досье. М.:
20–68. Э СПРИНТ НВ, 1996. С. 37–42.
Земля и Вселенная, 4/2020 97
Первые экипажи кораблей «Союз‑1» и «Союз‑2» на тренировках: В.Ф. Быковский, А.С. Елисеев,
В.М. Комаров и Е.В. Хрунов в скафандрах «Ястреб». Начало 1967 г.
и № 5) и кораблей «Союз‑1/2» (11Ф615 вало от руководителей ракетно-кос-
№ 4 и № 5) к в ывозу, утвердила ко- мической отрасли очередных успехов
мандиром корабля «Союз‑1» Владими- в космосе. Посчитав, что три преды-
ра Михайловича Комарова, а его дубле- дущих испытательных полета корабля
ром – Юрия Алексеевича Гагарина. Для «Союз» допускают его использование
полета на корабле «Союз‑2» был назна- в пилотируемом режиме, а подготов-
чен экипаж в составе Валерия Фёдорови- ка ракет и кораблей идет точно по гра-
ча Быковского, Алексея Станиславовича фику, было принято решение осуще-
Елисеева и Евгения Васильевича Хруно- ствить пуск активного корабля 22 апре-
ва, их дублерами были Андриян Григо- ля, а пассивного 23 апреля 1967 г. Как
рьевич Николаев, Валерий Николаевич отметил 5 января 1967 г. Н.И. Каманин:
Кубасов и Виктор Васильевич Горбатко. «…В феврале-марте этого года число
30 марта 1967 г. экипажи успешно сдали космонавтов и слушателей-космонав-
экзамены по программе «Стыковка». Ко- тов перевалит за 100. С марта 1965 г.
мандир «Союза‑1» предчувствовал беду – мы не летали в космос. За это время
перед стартом навел у себя дома поря- США произвели десять пилотируемых
док, ответил на письма. Он знал, что ко- полетов. Наше отставание от Амери-
рабль еще не готов, сказав: «Процентов ки стало еще большим. …руководители
на девяносто полет будет неудачным». партии и правительства дали указа-
ния, чтобы к 50-летию советской вла-
Подготовка к полету корабля сти космонавты СССР добились замет-
«Союз‑1» шла в ускоренном темпе, что- ных успехов. До 1967 г. главным тормо-
бы успеть запустить корабль к 1 мая. зом в осуществлении нашей программы
Так как в 1966 г. в СССР не состоялось пилотируемых полетов была промыш-
ни одного пилотируемого полета, то ленность (в первую очередь ОКБ‑1)…».
партийное руководство страны требо-
Земля и Вселенная, 4/2020
98
The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
2020_04
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search