Наши космические пути

В настоящее время отсутствуют точные данные об отношении потока ядер группы углерода, азота, кислорода к потоку ядер группы лития, бериллия, бора (наиболее интересных с точки зрения происхождения космических лучей). Вследствие этого не представляется возможным сделать окончательный вывод об определенном механизме генерации ядер и процессе движения ускоренных частиц в межзвездном пространстве. Чтобы получить новые сведения в этой области, необходимо знать величину отношения потоков вышеуказанных групп ядер с большой точностью.

Параллельно с этими измерениями проводились измерения потоков более тяжелых ядер. Интегральным черенковским счетчиком измерялись потоки ядер с зарядом больше пяти, пятнадцати и тридцати. Измерения, проведенные на второй советской космической ракете, позволили зафиксировать этим методом случаи большого увеличения (в 10 раз) интенсивности потоков ядер с зарядом больше пятнадцати, коррелированные с радиоизлучением Солнца, причем зафиксированные релятивистские ядра выходили из Солнца компактными группами. Этот факт впервые показал, что Солнце способно генерировать релятивистские ядра, причем преимущественно ускоряются тяжелые ядра. Дальнейшее изучение этих процессов даст возможность попять связь радиоизлучения Солнца с космическими лучами, а также разобраться в механизме генерации космических лучей Солнцем.

Полет второго космического корабля и возвращение его на Землю позволили получить в космическом пространстве фотографии тех процессов, которые происходят в микромире. Для этой цели использовались так называемые ядерные фотоэмульсии. Пролетая сквозь эти эмульсии, частицы космических лучей испытывают столкновения с ядрами атомов. В результате этих соударений не только разрушаются атомные ядра, но и рождаются новые частицы. Возникшие частицы испытывают ряд превращений. В эмульсии происходят новые акты взаимодействия частиц, созданных: в результате первого столкновения с атомными ядрами вещества.

Каким законам подчиняются все эти явления? Это не установлено до сих пор.. Для того чтобы раскрыть тайны материи, необходимо прежде всего получить детальные сведения о всех тех процессах, которые происходят в микромире. С помощью» ядерных фотоэмульсий можно получить достаточно подробные фотографии этих явлений. Рассматривая фотоэмульсии в микроскоп, можно восстановить картину процессов, протекавших в течение миллиардных долей секунды.

Обладающие высокой энергией частицы космических лучей весьма интенсивно взаимодействуют с веществом. Поэтому при вторжении космической частицы в атмосферу она быстро обрастает роем вторичных, ею созданных частиц. По этой причине необходимо проводить исследования за пределами земной атмосферы. Вместе с тем отправленная в полет ядерная фотоэмульсия должна быть возвращена в лабораторию в полной сохранности.

Известно, что построенные на Земле гигантские ускорители дают возможность получить частицы, обладающие энергией ниже определенного предела. В космических лучах встречаются частицы, обладающие в миллионы раз большей энергией. Подъем ядерных фотоэмульсий в космическое пространство позволит эффективна использовать этот существующий в природе огромный ускоритель.

На втором космическом корабле было размещено несколько блоков из толстослойных ядерных фотоэмульсий, при этом в одном из них предусматривалось непосредственное проявление фотоэмульсий на борту корабля. Проявление фотоэмульсий на борту корабля после заданного времени экспозиции (порядка 10 часов) позволяет более надежно выделить следы отдельных ядер на общем фоне космического излучения.

Автономное программное устройство фотоэмульсионного блока по истечении заданного времени дает команду, по которой находящийся внутри цилиндра поршень раздвигает проэкспонированные слои и одновременно впускает в рабочий объем проявляющий раствор. Проявление продолжается 90 минут, после чего программное устройство дает команду на удаление проявителя, которое осуществляется возвратным движением поршня, сжимающего слои. Затем следует команда на раздвижение слоен и поступление консервирующего раствора. В консервирующем растворе слои могут храниться несколько месяцев, вплоть до начала окончательной обработки фотослоев. При обработке должны быть изучены следы от релятивистских ядер первичного космического излучения и получены сведения о количественном соотношении потоков различных групп ядер.

На борту космического корабля были установлены еще три блока, заполненные толстослойной ядерной фотоэмульсией, не проявляемой в полете.

Блок ФЭ-2, предназначенный для регистрации элементарных процессов ядерного взаимодействия частиц высокой энергии (в области 10¹² электроновольт и выше), содержал эмульсионную стопку, составленную из многих слоев ядерной фотоэмульсии. Толщина каждого слоя составляла 400 микрон. Размер его — 1О x 10 сантиметров. Между эмульсионными слоями размещались тонкие, порядка 1 миллиметра, «мишени» из легкого вещества.