Прошло более 50 лет со дня запуска (4 октября 1957 года) первого искусственного спутника Земли. За это время было проведено много интересных экспериментов, как в околоземном космосе, так и на больших расстояниях от Солнца и немалую роль в успехе этих исследований сыграл Александр Евгеньевич Чудаков. Напомним, что А.Е. Чудаков свои первые эксперименты на ракетах начал еще в 1946-47 годах, когда только-только стали осваиваться немецкие ракеты ФАУ и создаваться наши ракеты Р1-Р5. Об этом периоде сведений очень мало и необходимо хотя бы частично восполнить этот пробел. Речь идет об экспериментах при запусках вертикальных ракет на высоты 70-100 км (1947-52 гг.). Сначала это были немецкие ракеты ФАУ, затем свои, более совершенные. Естественно, что эти первые шаги в развитии ракетной техники, даже сами факты запусков ракет страшно засекречивались, и ни о каких публикациях не могло быть и речи. Секретными были и все исследования, проводившиеся во время полетов этих ракет.

Эти работы проводила группа сотрудников ФИАН и НИИЯФ МГУ под руководством А.Е.Чудакова. Об этих ракетных экспериментах директор НИИЯФ МГУ академик С.Н.Вернов в конце своей жизни собирался написать исторический обзор-справку, я по его поручению вел переговоры с доступными к тому времени участниками ракетной эпопеи (П.В.Вакулов и В.И.Соловьева), но в силу давности событий и, главное, смерти С.Н.Вернова данный проект остался неосуществленным.

Ракетные эксперименты в Капустином Яре были прообразом последующих экспериментов на настоящих космических аппаратах, но и сами они позволили получить ряд ценных научных результатов. Здесь было показано постоянство потока космических лучей в интервале высот 50-100 км над поверхностью Земли, получен верхний предел интенсивности космических гамма-квантов с энергией около 1 МэВ и 100 МэВ, проведено измерение ионизующей способности космических частиц и ряда других характеристик космических лучей, таких как переходный эффект «свинец-газ» в ионизационной камере, что позволило еще в 1947 году оценить время жизни неоткрытых к тому времени нейтральных пионов).

Полет ракеты до высоты 100 км продолжается всего несколько минут и за это время приборы должны были провести все измерения и передать их результаты на наземный приемный пункт. Именно для этих экспериментов А.Е. разработал систему передачи результатов по радиолинии, прообраз будущих телеметрических систем, использующихся в настоящее время. К сожалению, как уже говорилось, засекреченность этих работ не позволяла публиковать результаты и описание их отсутствует в научной литературе. Чуть подробнее об этом можно прочитать в статье В.И.Соловьевой «Первые эксперименты в космосе, 1947-51 гг.»).

После запуска первых спутников космические аппараты стали использоваться не только в научных целях, но и для повседневных нужд (связь, метеоpология, разведка) и появилось осознание опасностей полетов в космическом пространстве, особенно для спутников, предназначенных для длительной pаботы. Среди этих опасностей прежде всего нужно выделить радиационное воздействие на элементы космической техники и биологические структуры, в том числе и на организмы животных и человека. Кроме того, стала осознаваться важная роль космического пространства как передаточного звена в воздействии Солнца на Землю, на ее атмосферу и биосферу. И во всех этих направлениях космических исследований мы, непосредственные исполнители, пользовались советами Александра Евгеньевича, его знаниями, интуицией и огромным опытом экспериментальной работы. Без этой постоянной помощи Александра Евгеньевича картина космических исследований в нашей стране могла бы оказаться совсем другой. В предлагаемых воспоминаниях об Александре Евгеньевиче описаны те эксперименты НИИЯФ МГУ, в которых он принимал непосредственное участие, причем главное внимание будет уделено вкладу Александра Евгеньевича в идейную постановку исследований космической радиации, в основном для тех экспериментов, в которых автор был участником или очевидцем. Данные воспоминания не претендуют на полный охват деятельности Александра Евгеньевича в исследовании космоса, основное внимание будет уделено тем моментам, в которых сотрудники НИИЯФ МГУ, вместе с Александром Евгеньевичем сказали новое слово.

Важным моментом в этих работах был фактор постоянной конкуренции между СССР и США, что тоже будет отмечено в воспоминаниях, хотя проследить это соревнование во всех аспектах очень трудно из-за его чрезвычайной обширности. К тому же, главная конкуренция шла в военной области, многие научные исследования в СССР были проведены в результате военного противостояния СССР и США, ибо все ракеты, выводившие спутники на орбиту, разрабатывались прежде всего в военных целях, а научная аппаратура чаще всего была лишь попутным грузом при испытании ракет и проведении исследований.

Изучение космических лучей с момента создания НИИЯФ МГУ было одним из его главных научных направлений и Александр Евгеньевич, хотя и не был сотрудником НИИЯФ, принимал в этих исследованиях активное участие. Космические лучи изучались на уровне моря, под землей, в атмосфере и стратосфере. Для этих целей использовались также запуски вертикальных ракет, достигавших высот до 100 км, руководителем изучения космических лучей на которых, как уже упоминалось, был Александр Евгеньевич. Поэтому к появлению новых технических возможностей сотрудники НИИЯФ МГУ и Александр Евгеньевич, в том числе, были вполне подготовлены и уже на 2-ом искусственном спутнике Земли были проведены первые исследования космических лучей.

С самого начала необходимо отметить, что в организации всех космических исследований, проводившихся в НИИЯФ МГУ, огромную роль, кроме Сергея Николаевича Вернова, директора НИИЯФ МГУ, сыграл Александр Евгеньевич Чудаков, работавший тогда в Физическом институте АН СССР. Оба они были главной движущей силой как при фоpмиpовании напpавлений научных исследований радиации в космосе, при создании приборов, их конструировании и изготовлении, так и при интерпретации результатов экспериментов. Последующие полеты различных космических аппаратов позволили расширить круг наших интересов, в который к настоящему времени входит изучение радиационных поясов и сопутствующих явлений в магнитосфере Земли, изучение галактических и солнечных космических лучей, модуляционных явлений и аномальной компоненты в космических лучах, активных процессов на Солнце и в гелиосфере, малоэнергичных потоков заряженных частиц в гелиосфере при спокойном Солнце и ряд других явлений.

И во всех случаях, даже когда Александра Евгеньевича не было рядом, мы всегда спрашивали себя: «а как отнесется к этому эксперименту, к полученному результату Александр Евгеньевич?». И только положительный ответ сохранял наше душевное равновесие.

Первые искусственные спутники Земли

Александр Евгеньевич активно работал в космосе с 1957 по 1967 год, а подготовка к запуску первого спутника началась еще весной 1956 года. Интересно вспомнить как это начиналось…

На совещании в Академии Наук СССР ведущим специалистам по физике верхней атмосферы Земли, магнитного поля, ионосферы и космических лучей было дано задание подготовить предложения-проекты экспериментов на искусственных спутниках Земли. Д.В. Скобельцын поручил эту работу С.Н. Вернову, который, в свою очередь, «спустил» задание Ю.Г. Шаферу) и мне, Логачеву Ю.И. Мы были выбраны, как выяснилось позже потому что имели опыт работы с действующими наземными установками для непрерывной регистрации космических лучей (Ю.Г. Шафер) и с аппаратурой, работающей в автономном режиме, т.е. без участия человека, на высотном самолете (Ю.И.Логачев). Сроки были сжатыми, дело новое и, естественно, наши предложения ограничились простейшими идеями: использовать ионизационную камеру и газоразрядные счетчики. Более сложную аппаратуру использовать в этих условиях казалось нереальным, справиться бы с простой. С.Н. Вернов целиком поддержал наши предложения, в то время как Александр Евгеньевич, имевший гораздо больший опыт работы на ракетах, рекомендовал группе Л.В. Курносовой из ФИАНа разработать довольно сложную аппаратуру для регистрации ядер Li, Be и B в первичном космическом излучении. Отметим, что в настоящее время в космосе работают достаточно сложные приборы, применяются практически все современные методы регистрации излучений: сцинтилляционные и полупроводниковые счетчики, магнитные спектрометры, трековые детекторы и их комбинации.

Ионизационную камеру предполагалось сделать достаточно больших размеров, около 40 см в диаметре, что обеспечивало бы высокую точность измерений ионизации. Накапливающийся на центральном электроде заряд можно снимать при регулярных подключениях к нему, величина возникающего при этом импульса будет пропорциональна ионизации в камере. И уже здесь мы воспользовались идеей Александра Евгеньевича о преобразовании амплитуды импульса в число «пичков», которые потом можно легко считать обычными пересчетными схемами.

Впоследствии сложилось так, что ионизационные камеры из-за своих больших размеров и значительного энергопотребления не были установлены на первых искусственных спутниках Земли и работы сосредоточились только на газоразрядных, а затем и на сцинтилляционных и полупроводниковых счетчиках. Ионизационные камеры стали использоваться позже в качестве дозиметров радиации с несколько другой методикой съема заряда с центрального электрода: производилось автоматическое замыкание центрального электрода при достижении на нем определенного заряда и счета числа таких замыканий в единицу времени. Число замыканий центрального электрода в этой схеме пропорционально средней величине ионизации, а значит и дозе радиации в камере. Подобные дозиметры и сейчас широко используются на пилотируемых станциях и других космических аппаратах.

Газоразрядные счетчики регистрируют каждую заряженную частицу, попавшую в рабочий объем счетчика или возникшую там под действием нейтрального излучения, например, гамма-кванта или нейтрона. На выходе счетчика при этом возникают электрические импульсы, число которых характеризует интенсивность регистрируемого излучения. Дальнейшая задача состоит в счете числа этих импульсов за некоторый промежуток времени и передаче этого числа на радиосистему и затем на наземный приемный пункт. Первые радиотелеметрические системы воспринимали и передавали на Землю величину электрического напряжения в диапазоне от 0 до 6 вольт, т.е. работали как вольтметры постоянного тока со шкалой от 0 до 6 вольт. Были и модификации телеметрических каналов - они воспринимали факт замыкания (или размыкания) контактов реле на входе телеметрии и с высокой точностью, 1/50 с, отмечали момент времени, когда произошло замыкание (размыкание) контактов. Эти каналы назывались "сухими", на контактах реле не должно было быть никакого напряжения.

Первая встреча с конструкторами спутника привела к получению от них исходных данных для нашего прибора с газоразрядным счетчиком: вес прибора не более 2,5 кг, энергопотребление - 2 ватта, телеметрия - один "сухой" канал с опросностью 50 герц. Прибор должен был работать в течение нескольких месяцев. Аналогичные исходные данные получили и другие участники работ. Планировалось запустить орбитальную лабораторию с большим набором приборов для изучения атмосферы, магнитного и электрического полей, ионосферы, микрометеоров, космических лучей и ряда других явлений. Космическими лучами занималась еще группа Л.В. Курносовой из ФИАНа, они собирались, как уже говорилось, измерить потоки ядер Li, Be и В в составе космических лучей, что для того времени было очень важно - количество этих ядер связано с временем жизни космических лучей в Галактике. Все перечисленные эксперименты были осуществлены при полете 3-го советского искусственного спутника Земли, запущенного 15 мая 1958 года. Ионизационной камеры в составе аппаратуры 3-го ИСЗ не было, ее заменил сцинтилляционный счетчик, необходимость установки которого возникла после полета 2-го ИСЗ, но об этом несколько позже.

Как уже было сказано, в качестве детектора космических частиц мы выбрали газоразрядный счетчик, а для регистрирующей электроники рассматривались три варианта: использование миниатюрных маломощных ламп, безнакальных тиратронов (МТХ-90) и полупроводниковых элементов. Необходимо отметить, что полупроводниковая техника в СССР еще только начинала развиваться (1956 г.) и нам была мало знакома, поэтому очень много усилий мы затратили на использование безнакальных тиратронов. Электронные лампы были отвергнуты сразу, так как расчеты показали, что их энергопотребление так велико, что в отведенные лимиты не уложиться ни при каких обстоятельствах. А на тиратронах МТХ-90 был собран макет, подходящий по весу и энергопотреблению, но совершенно непригодный из-за неустойчивой работы самих тиратронов. В приборе нужно было использовать пересчетную линейку на 10-12 двоичных элементов, которая при изменении температуры и влажности окружающей среды, а особенно после вибрации, то работала, то нет: никакой стабильности. Как раз в это время отдел снабжения получил, наконец, долгожданные полупроводниковые триоды и диоды, и началась интереснейшая работа - сборка из этих элементов аналога ламповых пересчетных схем.

Оказалось, что можно использовать практически ламповую схему, только вместо ламп - полупроводниковые триоды и диоды. Схема хорошо работала, очень стабильно, в широком диапазоне температур, не боялась вибрации. И энергопотребление небольшое. Были проведены обширные испытания различных вариантов этих схем. Дело в том, что при сильном уменьшении потребляемой мощности, т.е. при снижении токов через полупроводники, стабильность их работы ухудшается. Был найден оптимум в системе стабильность-энергопотребление. В результате одна пересчетная ячейка (триггер) стала потреблять около 1 мА при 6 вольтах напряжения питания, т.е. линейка из 12 триггеров потребляла всего 0,1 ватта и оставался достаточный запас мощности для работы остальных элементов схемы (питания счетчика, включения реле и др.). Нашли также границы температурного диапазона устойчивой работы триггеров: -20 ÷ +40 градусов Цельсия. Отметим, что разработанная нами пересчетная ячейка использовалась потом в НИИЯФе на сотнях приборов в течение 25 лет и более и зарекомендовала себя с самой хорошей стороны. Даже сейчас можно найти эти, собранные тогда схемы, включить и убедиться, что они работают.

К этому времени к нашей работе подключили завод "Физприбор", на котором и были изготовлены первые приборы, получившие шифр КС-5: космический счетчик, пятый вариант. Первые четыре варианта (на лампах, на тиратронах и др.) были отвергнуты по изложенным выше причинам. Интересно, что самый первый вариант прибора был засекречен и его перевозки осуществлялись под вооруженной охраной. Такое, в стиле времени, решение о засекречивании прибора, в котором не было ничего секретного, серьезно усложнило нашу работу. Эта ошибка была быстро исправлена и больше никогда не повторялась.

В сентябре 1957 года приборы КС-5 были практически готовы. Оставалось только провести испытания на длительность работы и можно в полет. Но вот, 4 октября вместе со всем миром мы узнали, что в СССР запущен первый искусственный спутник Земли. Научных приборов на спутнике не было, 50 кг аккумуляторов и передатчик с постоянным "пи-пи-пи". Представляете себе наше состояние?! Мы имеем готовый прибор весом всего 2,5 кг, а спутник летит пустой, сообщая только, что он жив - пи-пи-пи.

Компенсацией нашему разочарованию послужила информация о подготовке запуска еще одного спутника с собакой на борту. К этим работам были подключены большие коллективы: медики-биологи во главе с будущим академиком О.Г. Газенко, физики-солнечники из ФИАН’а во главе с С.Л. Мандельштамом и другие ученые. От них мы и узнали о планах нового запуска спутника, работы по которому начались еще раньше. В этой ситуации С.Н. Вернов «пробился» на прием к К.Д. Бушуеву, заместителю С.П. Королева, и мы с чертежами прибора и честолюбивыми планами двинулись в ОКБ, Особое конструкторское бюро - место, где создавались спутники. Пояснили ситуацию, важность наших измерений, надежность прибора и получили резолюцию-указание: проработать вопрос и оценить техническую возможность установки прибора в намеченное до запуска время. А до старта оставалось всего три недели. Тем не менее, наша настойчивость, благожелательное отношение конструкторов и общий энтузиазм всех участников дали техническое «добро» на установку прибора, а главный конструктор С.П. Королев распорядился «доработать изделие», т.е. сделать места крепления прибора и электрическую подводку к телеметрии. Электропитание прибора пришлось устанавливать автономно, в самом приборе. Это были аккумуляторы, применяемые сейчас для карманных фонарей, собранные в батарею напряжением 12 вольт. Из-за очень малого энергопотребления нашего прибора емкости этой батареи хватало на месяц полета. Отметим, что питание газоразрядного счетчика, требовавшего напряжения 400 вольт, осуществлялось от этих же батарей через преобразователь 6-400 вольт, изготовленный по нашей просьбе во ВНИИТе, в лаборатории моего сокурсника А.П. Ландсмана.

Итог: прибор принят к установке, а Главный конструктор ознакомлен с понятием «радиационная опасность» и необходимостью учета воздействием космической радиации на живые организмы и элементы космической техники, что в значительной степени определило дальнейшие направления космических исследований в НИИЯФ МГУ.

К концу октября 1957 года мы подготовили два одинаковых прибора КС-5, приспособленных для установки на предполагаемом «изделии», и поехали с ними на полигон. Участники этого первого запуска: С.Н. Вернов, А.Е. Чудаков, Н.Л. Григоров и Ю.И. Логачев. Самолет ТУ-104, спецрейс Москва-Ташкент. Из Ташкента на маленьких самолетах ЛИ-2 и ИЛ-14 все пассажиры ТУ-104 перелетели на полигон. Как вы помните, в Москве было принято решение «доработать изделие», и эта доработка проводилась прямо на полигоне, в монтажно-испытательном корпусе, и мы имели возможность участвовать в этой доработке. Наш прибор установили в двигательном отсеке ракеты и мы увидели, что места в этом отсеке вполне достаточно, чтобы установить не один, а два наших прибора. Реализовать эту возможность удалось прямо на месте, главная трудность заключалась в подключении двух приборов к одному телеметрическому каналу. И здесь Александр Евгеньевич показал свою изобретательность, он предложил так «окрасить» выходные сигналы от двух приборов, что их нельзя было спутать друг с другом. Сейчас не время входить в технические подробности этой схемы, скажу только, что она требовала разных времен срабатывания выходных реле, подключенных к телеметрии. Для этого нужно было подобрать сопротивления и конденсаторы, все проверить и надежно спаять. И все это было сделано прямо на полигоне, приборы установлены и работали безотказно. Отметим еще раз, что это были первые приборы, запущенные в космос, выполненные целиком на полупроводниках. До нас никто в космосе на полупроводниках не работал.

Запуск второго искусственного спутника Земли был осуществлен 3 ноября 1957 года. Кроме научной аппаратуры на борту спутника находилась собака по имени Лайка. Лайка жила столько же, сколько и наши приборы, около 10 дней, пока не кончилась энергия бортовых батарей. Собака в космосе была «гвоздем» программы второго спутника, ради нее был задуман весь полет: выяснялось, может ли млекопитающее длительное время находиться в невесомости, в замкнутом объеме космического аппарата. Научная программа освещалась менее шумно, ее результаты были опубликованы только в научных журналах значительно позднее. А Лайка получила «бессмертие», ее фотография долгое время мелькала на одноименных сигаретах.

Получение телеметрической информации осуществлялось без нашего участия силами военных. К сожалению, информация с этого спутника была доступна только тогда, когда он пролетал над территорией СССР, т.е. в области перигея орбиты на высотах 250-700 км, а там где спутник уходил на большие высоты наших приемных пунктов не было, а другие страны эту информацию принимать не могли, система телеметрии и длины волн были засекречены: сигнал уходил в никуда. Но и полученная только над территорией СССР информация была крайне интересна - ведь на этих высотах в таком большом интервале широт и долгот никто еще измерений космических лучей не проводил.

Весь полет приборы работали без сбоев, оба прибора давали практически одинаковые показания. Измеренный поток оказался близким к расчетному. Были построены изокосмы космических лучей (линии равных потоков), определен высотный ход интенсивности космических лучей в интервале высот 250-700 км, который хорошо объяснялся экранировкой прибора Землeй и уменьшением геомагнитного обрезания с увеличением высоты полета. Правда, в районе 700 км наши точки показывали тенденцию (в пределах ошибок) к большему возрастанию потока частиц, чем ожидалось, но мы не придали этому значения. Как теперь ясно, это превышение было обусловлено частицами радиационных поясов, которые над территорией СССР на этих высотах только-только начинают проявляться. В Южном полушарии на этих же высотах, а тем более на высотах вблизи апогея 2-го ИСЗ (1670 км), потоки частиц радиационных поясов уже во много раз превышали потоки частиц космических лучей, но так как там от нашего спутника информации не было, то и узнали мы об этом только в 1958 году после полетов американских спутников "Эксплорер-1,-3" и нашего третьего спутника. Но об этом чуть позже.

На одном из витков полета 2-го спутника 7 ноября 1957 года наши счетчики отметили необычное поведение интенсивности регистрируемых частиц. Наблюдались резкие флуктуации, значительно большее возрастание скорости счета на высоких широтах, чем ожидалось по широтному эффекту. Это было высыпание частиц из внешнего радиационного пояса в связи со слабым магнитным возмущением. К сожалению, в то время эти понятия были вне нашего кругозора и мы интерпретировали наблюдаемый эффект в терминах солнечных частиц, вторгшихся в атмосферу Земли. Когда мы учились на физфаке, мы - ядерщики, немного иронизировали над геофизиками, не принимали всерьез эту науку и, как следствие, не среагировали на интереснейшее геофизическое явление. Наши результаты и их интерпретация были опубликованы в Докладах АН СССР. Несмотря на то, что мы первые зарегистрировали частицы радиационных поясов Земли, первым объявил о существовании больших потоков частиц в экваториальных районах на больших высотах над поверхностью Земли широкой научной общественности на заседании Академии Наук США 1 мая 1958 г. Ван Аллен. Это сообщение было основано на результатах полетов спутников Эксплорер-1,-3 в феврале-марте 1958 г. Отметим, что Ван Аллен тоже не понял природу этих потоков, он считал, что это частицы, каким-то образом проникшие на экватор из полярных широт. Наш 3-ий советский ИСЗ, отчетливо и всесторонне регистрировавший частицы радиационных поясов Земли, был запущен только 15 мая 1958 года. Спутники США имели наклонение орбиты к плоскости экватора около 33o, что означает, что они на некоторых витках достигали только 44o геомагнитной широты. Как выяснилось позже, на геомагнитных широтах 45-50o проходит граница между внутренним и внешним радиационными поясами. Наш спутник, запущенный 15 мая 1957 года, имел наклонение 65o и, следовательно, на каждом витке попадал во внутренний пояс и почти на каждом - во внешний. И там и там наши приборы регистрировали потоки частиц этих поясов.

Здесь нужно сказать, что по результатам 2-го спутника Александр Евгеньевич, и мы вместе с ним, поняли, что добавочное излучение, зарегистрированное 7 ноября 1957 года, скорее всего, является не протонами и электронами (толщина стенок ракеты и корпуса прибора сильно экранировали счетчик), а тормозным излучением электронов, регистрировавшимся счетчиком с очень малой эффективностью. Поэтому на 3-ем советском спутнике, Александр Евгеньевич настоял на установке кроме газоразрядных счетчиков еще и сцинтилляционного счетчика с достаточно большим (40х40мм) кристаллом NaJ(Tl), который регистрировал не только заряженные частицы, но и с высокой эффективностью тормозное излучение электронов. Этот прибор мы (точнее, Александр Евгеньевич) изготовили в сжатые сроки, так как работа велась вдогонку для уже далеко продвинутого 3-го спутника. Главными действующими лицами здесь были С.Н. Вернов и А.Е. Чудаков, а также сотрудник Чудакова из ФИАН’а П.В. Вакулов. Все делалось в авральном порядке, электроника делалась в одном месте, кристалл и ФЭУ компоновал и проверял сам Александр Евгеньевич, батарею из малогабаритных сухих элементов готовили в Долгопрудном (А.Н. Чарахчьян), конструкция прибора в металле изготавливалась в мастерских НИИЯФ и ФИАНа. Последние доводки прибора проводились уже на полигоне… Здесь вспоминается забавный случай: Александр Евгеньевич и Петр Васильевич Вакулов поздно ночью калибровали прибор – измеряли зависимость скорости счета от расстояния радиоактивного источника до кристалла. Александр Евгеньевич проводил измерения, Петр Васильевич записывал показания. Вдруг Александр Евгеньевич как закричит: «Вакулов, ты же спишь…!». Действительно, Петр Васильевич задремал, и последние измерения остались не записанными. В оправдание Петр Васильевич говорил, что он может долго не есть, но долго не спать никак не может. Выяснилось, что я могу долго не спать, а долго не есть – никак невозможно. А Александр Евгеньевич скромно заметил, что он может и не спать и не есть, и много чего другого… Одна из черт Александра Евгеньевича состояла также в том, что ему не требовалось много времени на раскачку перед каким-либо занятием, чем страдают очень многие, он в любые свободные 15-20 минут мог начать новое или продолжить начатое дело.

Хотя новый прибор был значительно больше и тяжелее КС-5, его удалось установить снаружи спутника, что существенно уменьшило экранировку детектора. Для передачи информации был использован тот самый передатчик «Маяк», который на первом спутника делал только "пи-пи". Здесь также основную роль сыграл Александр Евгеньевич. Именно он предложил и осуществил сочленение наших приборов с радиопередатчиком: длительность сигнала передатчика модулировалась выходными реле наших приборов, что позволяло судить о времени срабатывания этих реле, которое было пропорционально интенсивности и уровню ионизации в кристалле прибора. Именно это включение обеспечило успех нашего эксперимента на 3-ем спутнике. Дело в том, что «Маяк» могли принимать все станции мира, все любительские приемники, так как частоты, на которых велась передача сигнала, были сообщены мировому сообществу. Многие радиолюбители принимали эту информацию и записи передавали нам. Так мы получили данные о потоках частиц из многих уголков земного шара, в том числе и из южного полушария.

Информации оказалось так много, что пришлось для ее обработки привлекать новых сотрудников, в частности Е.В. Горчакова, ставшего здесь главным действующим лицом. Так и определился круг основных участников этого эксперимента: С.Н.Вернов, А.Е.Чудаков, П.В. Вакулов, Е.В.Горчаков и Ю.И.Логачев.

Александр Евгеньевич в сцинтилляционном детекторе предусмотрел возможность одновременного измерения прибором числа попавших в него частиц и полной ионизации, созданной ими в кристалле. Это позволяло определять среднюю энергию, приходящуюся на одну частицу. Наши измерения показали, что существует четкое разграничение между внутренним и внешним поясами: во внутреннем поясе средняя энергия частиц составляет около 100 МэВ и они являются протонами или более тяжелыми ядрами, в то время как во внешнем поясе средняя энергия частиц равна только 100 кэВ и это могут быть только электроны. Это принципиальное различие говорит и о различном происхождении внутреннего и внешнего поясов.

Кроме того, орбита третьего спутника имела достаточно высокий апогей (около 2000 км), что позволяло измерять радиацию на разных высотах. Оказалось, что как в полярных, так и в экваториальных районах интенсивность радиации сильно возрастает с ростом высоты. Это означает, что заряженные частицы, захваченные магнитным полем, сильно поглощаются остаточной атмосфеpой Земли, плотность которой pезко уменьшается пpи удалении от Земли. Время существования частиц в магнитной ловушке на больших высотах может быть очень велико, в некоторых случаях - годы и даже десятки лет.

Внутренний пояс расположен в экваториальных широтах, достигая с юга и севера геомагнитной широты 45 градусов, а внешний пояс лежит в интервале 45 - 65 градусов северной и южной геомагнитных широт.

В эксперименте на 3-ем спутнике отмечены также большие вариации внешнего пояса, которые теперь подробно изучаются при полетах различных космических аппаратов.

Так как в тех областях, где расположен внешний радиационный пояс, до нас никто не летал, мы сочли возможным зафиксировать факт открытия внешнего радиационного пояса Земли. Авторы - перечисленные выше 5 человек, диплом № 23 с приоритетом от июля 1958 года (дата доклада о результатах эксперимента на сессии Международного Геофизического Союза в Москве).

Как уже отмечалось, открытие и изучение захваченной в геомагнитном поле радиации шло в условиях очень жесткой конкуренции с американскими исследователями, как в эксперименте, так и в понимании полученных результатов, причем вопросы приоритета в некоторых областях интерпретации остаются спорными до сих пор.

В истории науки открытие радиационных поясов записано за Джеймсом Ван Алленом, хотя на самом деле вопрос не так прост. Первая регистрация частиц радиационных поясов была проведена на 2-ом ИСЗ, но авторы этого эксперимента не имели оснований для утверждения о регистрации нового явления, так как повышенный поток частиц, зарегистрированный в полете 7 ноября 1957 года в высоких широтах на высоте около 300 км вполне мог быть объяснен известным ранее эффектом – вторжением в верхние слой атмосферы солнечных частиц от слабой вспышки. Вторая регистрация была осуществлена уже Ван Алленом на низких широтах и больших высотах (больше 1000 км) и природа больших потоков заряженных частиц также не была понята авторами эксперимента. Они предполагали, что регистрируют частиц из полярных областей, каким-то образом проникших в экваториальные широты. Таким образом обе первые регистрации частиц радиационных поясов были интерпретированы неправильно.

При полете 3-его советского ИСЗ (запущен 15 мая 1958 г.) регистрировались обе области повышенной радиации, и в районе экватора и в полярных широтах. Первый американский спутник с траекторией, пролегающей в полярных широтах был запущен только 26 июля 1958 года (спутник Эксплорер-4), а первые спутники не попадали в полярные и приполярные районы. И только на этом спутнике (Эксплорер-4) с наклонением орбиты 51o к плоскости экватора, был установлен набор детекторов, позволяющий измерять и идентифицировать заряженные частицы не только в экваториальных областях, но и на высоких геомагнитных широтах, т.е. США повторили наш эксперимент на 3-ем спутнике с опозданием более, чем на 2 месяца.

Кто и когда дал правильное объяснение наблюдаемого явления? Раньше всех о возможности существования замкнутых траекторий частиц в магнитном поле узнал К. Штермер в результате своих расчетов траекторий космических лучей в магнитном поле Земли. Но он не предполагал, что эти траектории могут быть заполнены частицами, считалось, что они не могут туда проникнуть. Первым заподозрил возможность «заселения» этих траекторий частицами С. Зингер, работавший ранее в группе Ван Аллена и предлагавший свой эксперимент по обнаружению таких частиц. Он же, и одновременно независимо от него С.Н. Вернов с коллегами, провели первые расчеты заполнения внутренних магнитных оболочек земного магнитного поля за счет продуктов распада нейтронов, образованных космическими лучами в атмосфере Земли. Зингер же ввел в обиход термин «радиационный пояс Земли». Таким образом, открытие радиационных поясов было бы справедливо считать коллективным, а не приписывать эту честь только Ван Аллену.

Полеты на Луну

Запустив три искусственных спутника и продемонстрировав всему миру возможности космической техники СССР, а это было важно в то неспокойное время, стало необходимым делать новые качественные шаги в космической программе, ибо запуск еще нескольких спутников не вызвал бы нового большого резонанса. И задачей номер один стала Луна. Нужно послать ракету на Луну, чтобы все это видели или хотя бы слышали, как мы достигли Луны. Обсуждались даже варианты со взрывом на Луне атомной бомбы, к счастью не нашедших поддержки.

Но для полета на Луну космический аппарат нужно разогнать до второй космической скорости, составляющей 11,2 км/с, в то время как для запуска спутника достаточно первой космической скорости - 7,9 км/с. Имевшаяся двухступенчатая ракета позволяла установить на ней дополнительный разгонный блок, третью ступень ракеты, на которой и компоновался лунный аппарат. Эта программа началась в середине 1958 года, и уже в этом же году было осуществлено три безуспешных попытки запуска лунного аппарата.

Отметим, что в это же время, во второй половине 1958 года, в США также шла лихорадочная подготовка к полетам на Луну, т.е. также как и с искусственными спутниками, шло ожесточенное соревнование за право быть первыми…

На всех космических аппаратах, стартовавших к Луне, а затем и к Венере и Марсу стояла аппаратура по изучению космических лучей в создании которой, идейном и практическом, Александр Евгеньевич принимал самое непосредственное участие.

Первый успешный запуск удалось совершить только пpи четвертой попытке 2 января 1959 года. Второй - 12 сентября 1959 года и третий - 4 октября 1959 года, ровно через два года после запуска первого спутника Земли.

Задача первого и второго полетов - попадание в Луну, третьего - фотографирование обратной стороны Луны. Первый лунный космический аппарат в Луну не попал, хотя и прошел мимо на достаточно близком расстоянии (5000 км). Второй аппарат попал в Луну и, до того как он разбился при ударе об ее поверхность, успел измерить магнитное поле и радиацию вблизи Луны. За полетом этого лунного аппаpата следила английская обсеpватоpия Джодpелл Бенк. В Евpопе только эта обсеpватоpия имела большую антенну, способную пpинимать слабые pадиосигналы. Она подтвеpдила попадание нашего аппаpата в Луну точно в pасчетное вpемя. Полет лунной станции и ее встpеча с Луной 14 сентябpя 1959 г. безусловно явились значительными событиями в истоpии изучения космоса, они стали тpиумфом советской pакетной и электpонной техники.

Третий аппарат сделал снимки лунной поверхности, и хотя они получились не очень четкими, но это были первые снимки обратной стороны Луны.

Выяснилось, что обратная сторона Луны почти такая же, как и видимая, там есть кратеры, моря и другие образования. На выпущенном атласе обратной стороны Луны, этим образованиям были даны имена великих людей, что способствовало новым обсуждениям вопросов происхождения Луны, высказыванию новых гипотез и т.д.

А в это время в США также шла интенсивная работа по созданию аппаратов для исследования Луны. Первая попытка запуска космического аппарата к Луне в США была осуществлена 17 августа 1958 года. Ракета с лунным аппаратом весом 11 кг взорвалась сразу после старта. Вторая попытка было предпринята 11 октября 1958 года с лунным аппаратом Пионер-1 весом также 11 кг, но ракета не добрала нужной скорости и Пионер-1 поднялся над Землей только на высоту около 120 тысяч км, затем вернулся на Землю и 13.10.1958 сгорел в атмосфере.

Тем не менее, этот аппарат дважды пересек радиационные пояса Земли вблизи экваториальной плоскости и определил границы радиационных поясов, провел измерения магнитного поля Земли на больших расстояниях и ряд других экспериментов.

Следующая попытка – 8 ноября 1958 года, здесь не сработала третья ступень ракеты и лунный аппарат, получивший имя Пионер-2, достиг высоты только 16 тысяч км и упал в океан. Пионер-3 был запущен 6 декабря 1958 года, достиг высоты около 110 тысяч км и вернулся на Землю. Радиационные пояса Земли Пионер-3 также пересек дважды.

Как уже говорилось, на всех трех советских лунных аппаратах, получивших впоследствии названия: станции Луна-1, Луна-2 и Луна-3, имелись наши приборы для регистрации космической радиации: космических лучей и радиационных поясов Земли. Вклад Александра Евгеньевича в эту лунную эпопею трудно переоценить. Особенно большой набор приборов мы установили на станциях Луна-1 и Луна-2. В состав этой аппаратуры входили сцинтилляционные и газоразрядные счетчики с различными экранами. Здесь Александр Евгеньевич значительно расширил состав измеряемых параметров заряженных частиц и гамма-квантов. Главная задача полета станции Луна-3 состояла в фотографировании обратной стороны Луны, и для других экспериментов места и веса оставалось очень мало.

На всех трех лунниках наша аппаратура работала очень хорошо, удалось получить интересные результаты. Как и американские аппараты Пионер-1,-3 наши лунники пролетели насквозь через толщу радиационных поясов и определили их пространственное расположение на больших расстояниях от Земли на несколько больших широтах, чем американские. Оказалось, что два разных пpолета радиационных поясов по близким траекториям показали различную структуру внешнего пояса, что говорит о его нестабильности, о временных вариациях потоков частиц в нем. Измерения на станции Луна-1 впервые позволили оценить высотный ход интенсивности захваченных частиц вдоль силовых линий магнитного поля. Дело в том, что станция Луна-1 трижды пересекла одну и ту же геомагнитную силовую линию на высотах 8700, 11000 и 18250 км и показала, что высотный ход на больших удалениях от Земли значительно слабее, чем на малых высотах, где в поглощении частиц существенную роль играет атмосфера Земли

Здесь, однако, необходимо отметить и некий казус, возникший в связи с измерениями потоков электронов во внешнем поясе. Как уже упоминалось, среди нашей аппаратуры не было открытых детекторов, и приборы регистрировали заряженные частицы, проникшие в детектор через некоторую оболочку, являвшуюся для них пассивным поглотителем. Для сцинтилляционного счетчика этот экран представлял собой алюминиевый корпус толщиной около 1 мм. Сцинтилляционный счетчик регистрировал каждую частицу, проникшую в кристалл и выделившую в нем энергию, превышающую пороговую, в нашем случае, превышающую 35 кэВ. Это могли быть протоны с энергией > 20 МэВ, теряющие при прохождении экрана почти всю свою энергию, электроны с энергией 1 МэВ и больше, также растрачивающие свою энергию в алюминии, и кванты тормозного излучения электронов с энергией > 35 кэВ, возникающих от электронов больших энергий в окружающем кристалл NaJ(Tl) веществе.

При полете 3-его советского спутника было обнаружено, что во внешнем поясе на небольших высотах от Земли среднее энерговыделение в кристалле на одну частицу, проникшую в кристалл, составляло около 100 кэВ, т.е. было естественным считать, что во внешнем поясе преобладают электроны малых энергий, и отсчеты сцинтилляционного счетчика обусловлены их тормозным излучением. Как впоследствии выяснилось, эта точка зрения справедлива для большей части времени, но иногда во внешнем поясе наблюдаются и электроны значительных энергий, способных проникнуть через экранирующий поглотитель и вызвать непосредственный, а не через тормозное излучение, отсчет детектора.

При интерпретации результатов полета станции Луна-1, зарегистрировавшей в максимуме пояса энерговыделение 3.1011 эВ/сек, мы исходили из предположения, что эти отсчеты вызваны только тормозным излучением электронов, что привело к существованию в максимуме внешнего пояса очень большого числа электронов с энергией около 100 кэВ. Мы и сами удивлялись такому обстоятельству, а наши коллеги из группы К.И. Грингауза не захотели нам поверить и, проанализировав свои данные, поправили нас: они установили, что в максимуме пояса имеются электроны гораздо больших энергий, способных проникать через экран нашего детектора, но в заметно меньшем количестве, так чтобы обеспечить необходимое, правильно измеренное нашим счетчиком энерговыделение.

В связи с этой ошибкой в научном обиходе возникло крылатое выражение: "Определять потоки электронов по их тормозному излучению все равно что измерять скорость ветра по его завываниям в трубе." Обидно, конечно, но ведь справедливо. Этот урок был нами воспринят, и на последующих космических аппаратах наряду с закрытыми сцинтилляционными счетчиками мы уже устанавливали и открытые, с кристаллами CsJ(Tl), не боящимися контакта с атмосферой.

Эта часть лунной программы положила начало систематическому изучению радиационных поясов Земли, которое затем интенсивно продолжалось с помощью других космических аппаратов (Электрон, Молния, Радуга, Горизонт и др.), на которых исследовались уже не только РПЗ, но и магнитосфера Земли в целом, ее структура, вариации, связи с активными процессами на Солнце и другие эффекты-явления.

В дальнейшем экспеpименты по лунной пpогpамме исследования pадиационных поясов уже не касались, они были пpицельно напpавлены на изучение Луны и окололунной pадиации. К последней относятся потоки галактических и солнечных космических лучей около Луны, pадиоактивности лунной повеpхности и потоки частиц альбедо от Луны, т.е. втоpичных частиц, испущенных лунной повеpхностью под действием энеpгичных галактических и солнечных частиц.

Такие измеpения пpоводились на всех последующих станциях Луна-4 ÷ Луна-16 и пpи полете автоматической межпланетной станции «Зонд-3» (июль - декабpь 1965 г.), которая еще раз сфотогpафиpовала обpатную стоpону Луны.

Здесь следует пpежде всего отметить полет станции Луна-9, совеpшившей мягкую посадку на повеpхность Луны. Станция Луна-9 провела измерение космических лучей и при подлете к Луне и на ее поверхности. Если сpавнить потоки космичеких лучей в откpытом космосе и на повеpхности Луны, где поле зpения пpибоpа уменьшено в 2 pаза из-за экpаниpовки пpибоpа телом Луны, то окажется, что потоки уменьшились только в 1,6, а не в два pаза, как следовало ожидать, если бы не было pадиоактивности лунной повеpхности и частиц альбедо космических лучей. Учет этих фактоpов позволил опpеделить pадиоактивность лунной повеpхности, котоpая оказалась близкой к pадиоактивности земного гpунта.

Если говорить об исследованиях Луны с общих позиций, а не только в аспекте изучения космической радиации, то нельзя не упомянуть о феноменальном успехе американцев, осуществивших высадку на Луну человека и обеспечивших благополучное возвращение на Землю всех, побывавших на Луне. Впервые человек вступил на Луну в 1969 г. и потом еще эти экспедиции повторялись пять раз, о них написаны обширные труды и здесь не место повторять их. Эти полеты показали принципиальную возможность создания на Луне длительно существующих научных станций, в том числе и для изучения космических лучей. Изучение космической радиации на Луне обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с околоземными, ибо Луна больше 80% времени находится в полностью открытом космическом пространстве и только 20% времени или меньше - в хвосте магнитосферы Земли, причем на таких больших расстояниях от Земли, где экранирующее влияние магнитного поля хвоста магнитосферы является уже незначительным. Это значит, что измерения космической радиации на Луне или вблизи нее со спутников Луны не искажены воздействием магнитосферы Земли, чего не скажешь о внутримагнитосферных спутниках Земли и даже вылетающих за ее пределы на небольшие расстояния (советские спутники «Прогноз», спутники США IMP и др.). Поэтому на всех последующих лунных станциях, совершавших посадку на Луну, луноходах или становившихся спутниками Луны, НИИЯФ МГУ проводил изучение солнечных и галактических космических лучей.

Еще до успешных экспедиции на Луну Александр Евгеньевич говорил о создании на Луне станции для изучения космических лучей. Известно, что «космики» все время стремятся разместить свою аппаратуру как можно выше, для длительных измерений приходится создавать станции высоко в горах, но и это не избавляет исследователей от вторичных частиц, сопровождающих первичную, ради которой и затеивается весь эксперимент. Это «сопровождение» очень мешает интерпретации полученных результатов, а на Луне, с этой точки зрения, идеальные условия: поток частиц высок и никакого атмосферного сопровождения. Полеты человека на Луну показали реальность замыслов Александра Евгеньевича о создании лунной станции. Придет время, и эта идея Александра Евгеньевича наверняка будет осуществлена.

Спутники Земли «Электрон»

Первые полеты ИСЗ и лунных аппаратов позволили определить основные контуры радиационных поясов Земли и поставили задачу детального их исследования. И здесь Александр Евгеньевич задумал и уговорил С.Н. Вернова создать новый спутник для исследования всего объема радиационных поясов. Он понимал, что никакой одиночный спутник не может охватить все радиационные пояса, и предложил одновременно запустить два спутника с сильно различавшимися орбитами. Конструктора ракетной техники приветствовали такое предложение, так как они смогли еще раз осуществить кое-что впервые, а именно одной ракетой запустить сразу два спутника на разные орбиты. Эти спутники получили название «Электрон». Всего было запущено 4 спутника: «Электрон-1,-2,-3,-4». Особенности траекторий этих спутников и тот факт, что они запускались попарно (Электрон-1 и Электрон-2, а затем Электрон-3 и Электрон-4) на существенно различные орбиты позволили провести широкие исследования радиационных поясов Земли. Спутники Электрон-1,-3 имели меньшую высоту в апогее (около 7000 км над поверхностью Земли) и исследовали в основном внутренний пояс, а спутники Электрон-2,-4 с более вытянутой орбитой (более 10 радиусов Земли) - внешний пояс и радиацию за поясами. Запуск каждой пары спутников осуществлялся одной трехступенчатой ракетой-носителем. Наклонение плоскости орбит спутников Электрон к плоскости экватора составляло 61о. Апогей располагался в южном полушарии. Такие орбиты очень хорошо соответствуют задаче изучения радиационных поясов, они пересекают наиболее интересные области поясов, как на высоких, так и на экваториальных широтах.

На спутниках «Электрон» было установлено до десяти различных приборов для исследования радиации, в которых в качестве детекторов заряженных частиц использовались различные сцинтилляционные, полупроводниковые и газоразрядные счетчики, позволявшие раздельно регистрировать потоки электронов и протонов в широком диапазоне энергий. Были также приборы для изучения магнитного поля Земли, ее ионосферы и ряд других.

Спутники «Электрон» работали не очень долго, в сумме со всех спутников вместе информация поступала чуть меньше года. Тем не менее, из-за большого числа регистрируемых параметров обработка этой информации растянулась на пару лет. Обрабатывал информацию большой коллектив сотрудников, около 30 человек, возглавляемых квалифицированными инженерами-физиками. Группа программистов рассчитывала траекторию спутников и L,B-координаты по начальным параметрам каждого витка, которые выдавались баллистиками из группы управления полетом спутников. Вся обработка информации велась в «две руки», т.е. двумя независимыми группами с последующим сравнением результатов.

Исследования на спутниках «Электрон» показали, что пространственное расположение захваченной радиации очень сильно зависит от энергии и вида частиц. Пояс протонов располагается ближе к Земле, чем пояс электронов. Чем больше энергия частиц, тем ближе к Земле находится основная масса этих частиц и тем выше их интенсивность. В тех областях, где наблюдается минимум скорости счета электронов, поток протонов близок к максимуму. Такое распределение частиц является характерным для земной магнитосферы и объясняется существованием разных источников для электронов и протонов и различных механизмов их потерь. Интересна зависимость положения магнитной оболочки, на которой достигается максимальная интенсивность протонов данной энергии. Эта зависимость может быть получена теоретически при рассмотрении перемещения частиц к центру Земли поперек магнитных оболочек и экспериментально, что и было сделано на спутниках «Электрон»).

Оказалось, что точки для всех энергий протонов вплоть до 30 МэВ укладываются на прямую, близкую к теоретической. Это говорит об общности происхождения протонов радиационных поясов от малых энергий до 30-50 МэВ за счет бетатронного ускорения при диффузии их с границы магнитосферы. Протоны более высокой энергии имеют другие источники, главным из которых является распад нейтронов альбедо, образованных в атмосфере Земли космическими лучами высокой энергии.

Полеты спутников «Электрон» дали ответ и на вопрос об устойчивости РПЗ и их вариациях в зависимости от уровня солнечной активности. Дело в том, что РПЗ были открыты в период максимума солнечной активности и возникла необходимость выяснить реакцию поясов при ее уменьшении. Время полета спутников «Электрон» пришлось на год минимума солнечной активности. Один из важных результатов полетов этих спутников состоял в том, что РПЗ являются устойчивым образованием и их характеристики меняются не катастрофически при переходе солнечной активности от максимума к минимуму.

Отметим, что спутники Электрон-1,-2 были первыми спутниками, испытавшими на себе губительное воздействие интенсивных потоков энергичных заряженных частиц радиационных поясов Земли. Особенно пострадал спутник Электрон-1, часто попадавший в потоки протонов внутреннего пояса, из-за чего его солнечные батареи быстро вышли из строя. Спутник Электрон-1 активно существовал всего 40 дней, с течением времени его солнечные батареи из-за облучения теряли способность вырабатывать электроэнергию (при одном и том же световом потоке электрическая мощность падала), и, в конце концов, отказали полностью. Спутник Электрон-2 большую часть времени находился за поясами или во внешнем поясе, где проникающая способность частиц (электронов) не так велика, и он работал около 5 месяцев. Для спутников Электрон-3,-4 на солнечных батареях были сделаны защитные экраны и они работали уже существенно дольше.

Полеты к Венере и Марсу

После успешных полетов на Луну стало ясно, что ракета способна доставить аппарат к ближайшим планетам Земли и в 1960 году начались работы по созданию автоматических межпланетных станций (АМС) для полетов к Марсу и Венере. Приборы НИИЯФ МГУ здесь предназначались для изучения космических лучей и возможных радиационных поясов Венеры и Марса. Сразу отметим, что ни вблизи Марса, ни вблизи Венеры повышенной радиации обнаружено не было. Главные задачи наших исследований по дороге к планетам состояли в изучения вариаций космических лучей и частиц солнечных вспышек, получивших позже название - солнечные космические лучи. Эти исследования являлись как бы попутными, смежными, хотя и осуществлялись теми же приборами, которые должны были обнаружить радиационные пояса планет.

Первый запуск к Венере был осуществлен 12 февраля 1961 г. В 1960-1962 гг. в СССР было предпринято 10(!) запусков АМС к Марсу и Венере и только два из них можно условно считать успешными. Для более детального знакомства с обстоятельствами проведения дальних космических экспериментов в СССР можно рекомендовать книгу Б.Е.Чертока «Ракеты и люди» (Москва, Машиностроение, 1996). Венера-1, запущенная 12 февраля 1961 года, прошла недалеко от планеты Венеры, что следует из баллистических измерений ее траектории, но она перестала посылать сигнал через 5 суток после запуска. АМС Марс-1, запущенная 1 ноября 1962 г., пролетела приблизительно в 200 тыс. км от Марса (30 диаметров Марса), но в самом начале полета она потеряла ориентацию и связь с ней осуществлялась только по неориентируемой антенне с малой скоростью передачи информации, зато продолжалась она более 140 суток на расстояниях до 100 млн.км.

И на этих АМС для регистрации как космических лучей, в том числе и солнечных, так и возможной захваченной радиации вблизи Венеры и Марса, мы устанавливали по нескольку приборов. Все эти эксперименты обсуждались с Александром Евгеньевичем, он был деятельным участником этой захватывающей эпопеи. Детекторами приборов как и прежде были сцинтилляционные и газоразрядные счетчики, входящие в состав унифицированных блоков, число и различные модификации которых варьировались для разных космических аппаратов в зависимости от условий и возможностей (весовых, объемных, энергетических и телеметрических) на данном аппарате.

Эти многочисленные попытки требовали огромного напряжения наших сил, ведь после каждого неудачного запуска нужно было делать новые приборы, а спешка и энтузиазм не способствуют качеству работ. Может быть этой ситуацией объясняются и массовые неудачи, которые имели место при попытках послать космические аппараты к Марсу и Венере. Но тот факт, что в США также готовятся к подобным полетам не оставлял шансов на передышку и Александр Евгеньевич вместе со всеми участвовал в этой гонке.

В США удачный запуск к Венере был осуществлен 25 августа 1962 г. Космический аппарат Маринер-2 (запуск Маринера-1 был в июле 1962 г. и оказался неудачным) в результате прошел 14 декабря 1962 г. вблизи Венеры приблизительно в 40 тыс.км. от нее. Во время полета Маринера-2 было измерено межпланетное магнитное поле, которое оказалось практически постоянным, 5-10 гамм, на всем протяжении полета. Наиболее важными нужно признать измерения потока частиц солнечного ветра, предсказанного ранее Е. Паркером и впервые измеренного при полете станции Луна-2 в 1959 году. При полете Маринер-2 было показано, что солнечный ветер существует постоянно, поток его частиц направлен по радиусу от Солнца, скорость солнечного ветра заключена в пределах 300-700 км/с, достигая иногда 1000 км/с и более. Открытие солнечного ветра и динамических процессов, связанных с ним, явилось крупным достижением исследования космического пространства, изменившим наши представления о его структуре, свойствах и воздействиях на магнитосферу Земли.

Полеты советских АМС Венера-2,-3 в 1965 году были первыми достаточно удачными. АМС Венера-2 пролетела вблизи Венеры, а Венера-3 попала в планету. При полете этих станций наши приборы регистрировали космическую радиацию. 1965 год был годом, близким к минимуму солнечной активности и приборы регистрировали в основном спокойные потоки космических лучей, изредка дополнявшиеся потоками частиц от солнечных вспышек. Так случилось, что одновременно с АМС Венера-2,-3 проходил полет космического аппарата «Зонд-3», предназначенный для повторного фотографирования обратной стороны Луны (фотоизображения в этом эксперименте имели высокое качество, позволившие получить детальные сведения о рельефе обратной стороны Луны). АМС Венера-2,-3 летели в сторону Солнца, а «Зонд-3» удалялся от Солнца. Такое одновременное измерение космических лучей в точках, отстоящих на большое расстояние друг от друга, позволило измерить пространственные градиенты потоков космических лучей, которые оказались очень небольшими, около 2-3%/а.е., т.е. при удалении от Солнца поток космических лучей растет незначительно, хотя, если этот градиент сохраняется и на больших расстояниях, то это значит, что на 50 а.е., например, поток космических лучей будет уже в 2 раза выше, чем около Земли. С точки зрения радиационной опасности такое изменение потока космических лучей можно не принимать во внимание, так как даже полет человека на Марс (~1,5 a.e. от Солнца) является пока проблематичным, а на большие расстояния может быть недостижим вообще.

Регистpация солнечных и галактических космических лучей проводилась пpи всех полетах АМС к Венеpе и Маpсу. Особенно удачным был полет АМС Венеpа-4, пpи котоpом измерения проводились на всей трассе полета. В это время был период подъема солнечной активности (1967 год) и приборы зарегистрировали большое число солнечных событий. На следующих полетах к Венере также наблюдались различные события в потоках энергичных частиц, однако полет к.а. Венера-4 оставил самое яркое впечатление, вероятно потому, что это был первый действительно удачный запуск с поступлением интересной информации в течение длительного времени, в том числе и при посадке на Венеру.

В большинстве случаев возрастания потоков частиц были небольшими с невысокой энергией частиц, так что они могли быть зарегистрированы только за пределами магнитосферы Земли, внутримагнитосферные спутники, особенно с небольшим наклоном орбиты к экватору, их не заметили бы из-за отклоняющего действия магнитного поля Земли. Отметим, что в то время распространение частиц солнечных космических лучей в межпланетном пространстве казалось одним из самых важных (и доступных изучению) явлений и им активно занимались и у нас и за рубежом. Александр Евгеньевич вместе с С.Н. Верновым был главным участником обсуждения результатов этих экспериментов. Он также вместе с большой группой наших сотрудников поехал в октябре 1967 года, на пункт приема информации, расположенный под Евпаторией, чтобы наблюдать посадку станции Венера-4 на планету. Картина была прямо феерическая. Предрассветная темень, на небе ярко светит Венера, мы в ожидании начала сеанса связи томимся в недрах приемного пункта. Наконец «сигнал пошел» и все ринулись к просмотровым столам. Обработка данных «on line» в то время состояла в том, что телеметрические ленты раскладывались на столах и все смотрели-измеряли записанные там сигналы. Наша компания занималась этим же. Очень хотелось зарегистрировать радиационные пояса Венеры. Но оказалось, что радиационных поясов у Венеры нет даже на самых малых расстояниях от планеты: при подлете к Венере скорость счета приборов не возрастала, как было бы в случае существования захваченной радиации, а падала из-за экранировки счетчиков планетой в согласии с геометрией. Этот важный результат согласуется с отсутствием заметного магнитного поля Венеры, измерения которого проводились в этом же полете сотрудниками Института земного магнетизма и распространения радиоволн АН СССР.

Успешный полет АМС Венера-4 привел Александра Евгеньевича к пессимистическому выводу, полностью впоследствии оправдавшемуся, о печальных перспективах исследования космических лучей при дальнейших полетах к Венере. После Венеры-4 резко обострился интерес к полетам этих космических аппаратов, спрос на «место» на них увеличился, появилось много заявок на эксперименты, связанные с исследованием самой планеты. А так как радиационных поясов там не оказалось, возможности установки на борт АМС приборов, регистрирующих космическую радиацию, резко сократились, и на борт всех последующих аппаратов к Венере нам удавалось поставить только небольшие приборы, регистрирующие радиационную обстановку, как теперь говорят – «космическую погоду» на трассе полета.

Этот период можно считать окончанием работы Александра Евгеньевича в исследовании космоса на космических аппаратах, хотя в обсуждении результатов различных экспериментов он всегда принимал самое активное участие. Александра Евгеньевича стали больше занимать другие проблемы, а аппаратный космос отошел на второй план, что отчасти связано с политической конъюнктурой вокруг запусков космических аппаратов, невозможностью провести именно тот эксперимент, который тебе нужен, все запуски в первую очередь преследовали пропагандистскую цель или проводились для военных надобностей.

Если отвлечься от научной стороны жизни А.Е., то прежде всего возникает ощущение, что Александр Евгеньевич знал всё, о чем бы не возникал разговор. У него была прекрасная память и он всегда имел свою, часто неофициальную точку зрения, поражающую свой простой и разумностью. В перерывах между испытаниями на полигоне мне удавалось поиграть с А.Е. в шахматы, общий счет был в его пользу. Мне не довелось, но мои коллеги говорили, что он неплохо играл и в теннис. А.Е. был очень разносторонней личностью, любое общение с ним доставляло огромное удовольствие. Именно таким мне и запомнился Александр Евгеньвич Чудаков и пусть таким он останется в памяти на долгие годы.

Логачев Ю.И.