Описание
«Космос-166» - первая специализированная солнечная обсерватория для изучения Солнца в рентгеновском диапазоне.
Спутник предназначался для исследования коротковолнового излучения Солнца. Он представлял собой модификацию серийного космического аппарата с ориентацией на Солнце одной оси спутника. Управление движением корпуса спутника в полете осуществлялось с помощью инерционных масс – маховиков и газоструйных реактивных двигателей. Такая комбинированная система отличалась экономичностью и высокой точностью ориентации в течение всего времени активного существования спутника.
Научная аппаратура «Космоса-166» состояла из рентгеновского фотометра, дифракционного ультрафиолетового спектрометра и рентгеновского гелиографа. В качестве приемников излучения для рентгеновского фотометра были применены гейгеровские счетчики фотонов с кислородной гасящей смесью и бериллиевыми или алюминиевыми окнами. Исследования проводились в участках спектра, которые представляют особый интерес для выяснения природы солнечных вспышек. Чтобы оценить уровень помех со стороны частиц радиационных поясов, был использован контрольный счетчик.
Рентгеновский гелиограф состоял из двух одинаковых блоков датчиков, расположенных снаружи спутника, и блока электроники, установленного внутри корпуса. В каждом блоке датчиков имелись гейгеровские счетчики рентгеновского излучения с полями зрения, которые ограничены двумя щелевыми крестообразно расположенными диафрагмами. Когда ось спутника пересекала диск Солнца, получалось его изображение по двум взаимно перпендикулярным направлениям.
Для привязки полученных при этом записей к определенным участкам Солнца использовались оптические датчики, точно фиксирующие моменты прохождения краев солнечного диска через поле зрения счетчиков.
Основным элементом спектрометра являлась вогнутая дифракционная решетка. Прибор регистрировал излучения с помощью открытого фотоэлектронного умножителя.
Спутник «Космос-166» выполнял свои задачи около трех месяцев. За это время Солнце успело совершить три полных оборота вокруг своей оси и его активность, по данным земных обсерваторий, менялась в широких пределах. В результате был накоплен большой материал по статистике рентгеновских вспышек и их связи с оптическими вспышками.
Этот материал позволил подробно проследить динамику развития многих вспышек, определить поток и спектральный состав излучений, размеры и локализацию областей, где возникали вспышки. Одновременная регистрация спектрометром линии ионизированного гелия дала ценную информацию о состоянии солнечной атмосферы под вспышкой. Анализ полученных данных позволил определить физические условия в области вспышки и в прилегающих активных участках короны (плотность вещества, эффективную температуру или энергию частиц).
Хотя полученные результаты носили лишь предварительный характер, проанализированные материалы позволили сделать некоторые выводы. Так, время нарастания для большинства вспышек лежало в пределах от 0,5 до 30 минут. Спад интенсивности не всегда монотонный. В одном случае наблюдался «предвестник» – небольшой всплеск, предшествующий главной фазе вспышки. О возможности существования таких «предвестников» говорили и некоторые данные косвенных – ионосферных – измерений.
Проведенная одновременно оценка спектрального состава излучения показала, что существуют относительно «холодные» и более «горячие» вспышки. Часто замечалось снижение температуры в процессе их развития. Как правило, рентгеновские вспышки возникали над активными областями, наблюдаемыми с помощью наземных оптических средств. Размеры области вспышки обычно не превышали трех угловых минут.
В четырех случаях было выявлено наличие у одной вспышки двух центров, примерно одинаковых по яркости. Расстояние между ними составляло около 6 угловых минут. Полученные результаты подтвердили более ранние наблюдения, выполненные, в частности, на спутнике «Электрон-2».
Тогда же было установлено наличие особого класса рентгеновских вспышек, не сопровождающихся «оптическими» вспышками. Эти наблюдения свидетельствовали о локализации части рентгеновских вспышек в короне. Корональное происхождение рентгеновских вспышек позволило считать, что они тесно связаны с процессами в короне, приводящими к образованию опасного для пилотируемых космических полетов радиационного излучения.
Исходя из полученных результатов был сделан вывод о том, что, при регистрации рентгеновской вспышки, в будущем станет возможно предупреждать космонавтов о приближении радиационной опасности.