Астрон

Астрон — это советский астрофизический космический аппарат, предназначенный для проведения ультрафиолетовых и рентгеновских наблюдений космических объектов. Был разработан в НПО имени С. А. Лавочкина (ныне — входит в состав Госкорпорации «Роскосмос») на базе унифицированной платформы спутника «Венера». Запущен 23 марта 1983 года с космодрома Байконур. Аппарат проработал на орбите до 1989 года, значительно превысив запланированный срок активного существования (1 год). «Астрон» стал одним из наиболее успешных проектов советской внеатмосферной астрономии, позволив получить уникальные данные о звёздах, галактиках и межзвёздной среде.

История создания

Предпосылкой к созданию «Астрона» стало развитие в СССР в 1960–1970-х годах технологий космических аппаратов для исследования планет Солнечной системы (серия «Венера», «Марс»). На базе платформы 4В, использовавшейся для венерианских миссий, было решено создать специализированную обсерваторию для астрофизических наблюдений, не искажённых земной атмосферой. Разработка велась под руководством главного конструктора В. М. Ковтуненко. Научное оборудование создавалось в Крымской астрофизической обсерватории (КрАО) под руководством академика А. Б. Северного, а также в Физическом институте имени П. Н. Лебедева АН СССР (ФИАН).

Запуск состоялся 23 марта 1983 года ракетой-носителем «Протон-К» с разгонным блоком ДМ. Аппарат был выведен на высокоэллиптическую орбиту с апогеем около 200 000 км и перигеем около 2000 км, что позволяло проводить длительные непрерывные наблюдения за пределами радиационных поясов Земли.

Конструкция и приборы

Платформа

Основой «Астрона» послужила модифицированная платформа 4В (использовавшаяся для автоматических межпланетных станций «Венера-13» и «Венера-14»). Она включала:

• герметичный приборный отсек с системой терморегулирования;
• солнечные батареи общей площадью около 25 м²;
• остронаправленную антенну для передачи данных на Землю;
• двигательную установку для коррекции орбиты.

Масса аппарата составляла около 3,5 тонн, из которых примерно 1,5 тонны приходилось на научную аппаратуру и топливо.

Научное оборудование

Основным инструментом «Астрона» был ультрафиолетовый телескоп «Спектр-1» (иногда обозначается как УФ-телескоп КрАО). Его характеристики:

• диаметр главного зеркала — 0,8 м;
• рабочий диапазон — 110–350 нм (ультрафиолетовое излучение);
• спектральное разрешение — около 0,5 нм;
• поле зрения — 2 угловые минуты.

Телескоп позволял получать спектры объектов в ультрафиолетовом диапазоне, недоступном для наблюдений с Земли из-за поглощения атмосферой.

Дополнительно на борту был установлен рентгеновский спектрометр (созданный в ФИАН), работавший в диапазоне 2–25 кэВ. Он предназначался для регистрации рентгеновского излучения от пульсаров, остатков сверхновых и активных ядер галактик.

Система наведения обеспечивала точность наведения телескопа на объект порядка 1 угловой секунды, что было высоким показателем для космических аппаратов того времени.

Научные результаты

За время работы (1983–1989) «Астрон» провёл более 200 сеансов наблюдений. Среди наиболее значимых результатов:

• Спектроскопия звёзд. Получены ультрафиолетовые спектры десятков звёзд различных спектральных классов, включая горячие гиганты и белые карлики. Эти данные позволили уточнить модели звёздных атмосфер и содержание химических элементов.
• Исследование галактик. Наблюдались активные ядра галактик (например, галактика Маркарян 421) и квазары. В ультрафиолетовом диапазоне были зарегистрированы выбросы вещества из ядер, что подтвердило модели аккреционных дисков.
• Межзвёздная среда. Изучено поглощение ультрафиолетового излучения межзвёздным газом и пылью. Определены концентрации атомарного водорода и молекулярного водорода в различных направлениях.
• Рентгеновские источники. Зарегистрировано рентгеновское излучение от нескольких пульсаров (в том числе в Крабовидной туманности) и остатков сверхновых. Получены данные о спектрах и временной переменности.
• Комета Галлея. В 1985–1986 годах «Астрон» провёл наблюдения кометы Галлея в ультрафиолетовом диапазоне, дополнив данные, полученные советскими аппаратами «Вега-1» и «Вега-2». Были зарегистрированы линии водорода, гидроксила и других соединений в коме.

Значение и наследие

«Астрон» стал первым советским специализированным космическим телескопом, работавшим в ультрафиолетовом диапазоне. Он продемонстрировал возможность создания эффективных астрофизических обсерваторий на базе унифицированных платформ. Полученные данные активно использовались в научных публикациях вплоть до 1990-х годов.

Опыт, накопленный при создании и эксплуатации «Астрона», был применён при разработке последующих советских и российских космических проектов, в частности, телескопа «Гранат» (1989) и проекта «Спектр-РГ» (2019). В 2023 году, к 40-летию запуска, в Крымской астрофизической обсерватории были проведены памятные мероприятия, посвящённые вкладу аппарата в мировую астрономию.

Интересные факты

• «Астрон» был запущен всего через три дня после гибели академика А. Б. Северного, главного инициатора проекта. Научное руководство после его смерти перешло к его коллегам.
• Аппарат проработал на орбите более 6 лет, хотя его гарантийный срок составлял 1 год. Отказ произошёл из-за выработки ресурса солнечных батарей и системы ориентации.
• Ультрафиолетовый телескоп «Спектр-1» был создан на основе технологии, отработанной на наземных обсерваториях, но адаптированной для работы в вакууме и условиях космического полёта.
• В 1985 году, во время наблюдений кометы Галлея, «Астрон» передал данные, которые помогли уточнить состав её ядра.

Источники

• Ковтуненко В. М. «Космические аппараты для исследования планет и астрофизических объектов». — М.: Машиностроение, 1987.
• Северный А. Б. и др. «Ультрафиолетовая спектроскопия космических объектов с борта АМС „Астрон“». — Известия Крымской астрофизической обсерватории, 1984, т. 70.
• Федоров А. С. «Советская космическая астрофизика: от „Астрона“ до „Спектра-РГ“». — Земля и Вселенная, 2023, № 2.
• Документы НПО имени С. А. Лавочкина (архивные материалы).