Год вне Земли - Валерий Рюмин

Излучение, приходящее из космоса, в этом диапазоне очень слабое. Для приема сигналов в этой области нужны телескопы с большой собирающей поверхностью, выполненной с точностью, близкой к точности оптических телескопов. И приемники субмиллиметрового излучения должны иметь минимальные собственные шумы Поэтому их приходится охлаждать до температуры 4—5 градусов по Кельвину. На Земле такие системы охлаждения имеются. Здесь же потребовалось создать бортовую систему охлаждения, что и было создано специально для этого телескопа, — гелиевую криогенную систему замкнутого типа. Двухступенчатая газовая холодильная установка, работающая по обратному замкнутому циклу Стерлинга, обеспечивала охлаждение сверхчистого газообразного гелия до 20 градусов Кельвина. Во второй ступени газ охлаждали до 6—7 градусов Кельвина и в результате эффекта дросселирования частично сжижается с понижением давления. Температура на приемнике при этом падала до 4,2—4,8 градуса Кельвина. Кроме того, в составе телескопа был предусмотрен дополнительный канал с не-охлаждаемым приемником. Этот канал способен принимать сигналы в области ультрафиолетового излучения с длиной волны около 0,26 микрона, также при наземных измерениях недоступной. В этой области происходит сильное поглощение приходящего извне ультрафиолетового излучения атмосферным озоном, который играет важную роль в защите земной жизни от жесткого космического излучения. С помощью этого канала можно, наблюдая заходы ярких звезд за горизонт Земли, по ослаблению сигнала делать выводы о свойствах озонного слоя.

Весьма перспективны были технологические эксперименты, связанные с получением новых материалов и сплавов. Для этого на борту имелись две специальные печи — «Сплав» и «Кристалл», в которых проводились плавки. Условия орбитального полета создают исключительные возможности для получения материалов с уникальными свойствами. Получение их в земных условиях связано с большими техническими трудностями, экономическими затратами или вообще невозможно. Перед современной микроэлектроникой остро стоит проблема материалов, а точнее, их чистоты. Полупроводниковый материал должен на миллиард атомов иметь единицы атомов примесей, чтобы обеспечить требуемые электрофизические характеристики. Очень заманчивым представляется использование специфических условий космического пространства для организации производства ценных материалов. Невесомость должна помогать в создании полупроводниковых соединений. Часто случается, что наиболее привлекательные с точки зрения электроники сочетания состоят из слишком разнородных элементов. Один, скажем, легкий, а другой — тяжелый, один — тугоплавкий, второй — наоборот. В земных условиях очень трудно получить кристаллы таких соединений с однородным составом, а на орбите вполне возможно. С помощью установки «Сплав» можно получать в условиях орбитального полета различные композиционные материалы, кристаллы полупроводниковых веществ, выращиваемые методом объемной и направленной кристаллизации из жидкой и паровой фаз, различные виды стекол. На установке «Кристалл» решались близкие по конечной цели задачи: выращивание монокристаллов, получение пленочных структур, бестигельная варка стекла. Но методы решения были другими, в частности, пленочные структуры рассчитывали получить способами газотранспортной реакции и движущегося растворителя. Здесь уже был предусмотрен как стационарный режим нагрева, выдержки расплава и его охлаждения, так и продвижение расплава в тепловом поле.

На борту также находился целый набор спектральной аппаратуры для исследования Земли и атмосферы и набор фотокамер для подкрепления этих исследований. Надо было заниматься и визуальными наблюдениями по заявкам различных специалистов: геологов, метеорологов, гляциологов, представителей лесного, сельского хозяйства, рыбаков и многих, многих других заказчиков. Они буквально нас рвали на части, и мы как могли старались удовлетворить их запросы. На нас лежала ответственность за летные испытания новых приборов и агрегатов. Кроме того, надо ухаживать за биологическими объектами. Не говоря уже о том, что и мы сами, как биологические объекты, представляли некоторый интерес для ученых. Я имею в виду врачей и специалистов по космической медицине. Вот эту программу мы и начали выполнять. Я говорю — начали, потому что первым был этап ремонтных и профилактических работ. А сейчас наступил этап выполнения программы научных исследований.

21 апреля 1979 года

Наша жизнь вошла в обычную колею. Днем работаем по программе, а после ужина занимаемся визуальными наблюдениями. Станислав Андреевич регулярно выходит на связь и уточняет задания или дает новые. Три дня назад впервые увидел второй эмиссионный слой. А до этого не видел. Причем второй эмиссионный слой был виден прямо под Большой Медведицей. Сначала я его заметил на высоте приблизительно вдвое большей, чем высота атмосферы, и толщина слоя была очень малой. Потом он стал немного опускаться и расплываться. Свечение несильное, но совершенно ясно различимое. Слой сразу бросался в глаза, при входе в переходной отсек, безо всякой адаптации к темноте. Правда, внутренней структуры его не было видно.

Все три дня после ужина занимался наблюдениями второго эмиссионного слоя. Наблюдал его устойчиво на всех вечерних витках. Для поиска использовал Млечный Путь. Сначала находил его. Затем несколько выше, примерно на полторы высоты атмосферы, начинал наблюдать нижний край слоя, а затем и всю толщину его. Толщина или, точнее, высота слоя, как правило, около одной трети толщины атмосферы. По яркости это свечение напоминает Млечный Путь, но иногда бывает более ярким, и тогда видно, что оно имеет красноватый оттенок. Пожалуй, оно не сплошное, а состоит из отдельных пятен. Края не ровные, а рваные.

Теперь о его протяженности. Станция находится в гравитационной ориентации, то есть ее продольная ось направлена к центру Земли, и из переходного отсека горизонт Земли виден из всех иллюминаторов. Так вот, второй эмиссионный слой занимает по периметру угол от 90 градусов примерно до 270. Это, конечно, неточно, но совершенно очевидно, что полностью на все 360 градусов слоя я не видел. На разных витках по азимуту он различен по величине. Причем перемещается по часовой стрелке, если смотреть на Землю сверху. По первому впечатлению слой появляется где-то градусов за 30 до экватора в Северном полушарии и приблизительно на столько же градусов распространяется в Южное полушарие.