В Sandacite.BG разглеждаме историята на Първия български космически уред П-1

През 1967 г. започва международната космическа програма Интеркосмос на страните от Източния блок, за която в следващите години държавите изработват апаратура за научни изследвания в орбита и извеждат свои космонавти. Така се ражда и първият БГ космически прибор П-1.

Той е проектиран в създадената през ноември 1969 Група по физика на Космоса в БАН, съставена от ентусиазирани млади хора. Пред новороденото ни космическо уредостроене застава въпросът – за изследвания в коя научна област може да се изработят уреди с най-голям успех? По това време страната вече има традиции в наземните проучвания на йоносферата (наелектризираната от Слънцето ,,обвивка“ на планетата). Йоносферата трябва да се познава – напр. благодарение на нейните свойства човечеството може да изпраща радиовълни (и съобщения) до разл. места на Земята и между сателитите и нея. Мощни радари на СВ и КВ (2 йоносферни станции – в София и Мичурин, дн. Царево) и 3 йоносферни обсерватории изпращат радиоимпулси с разл. дължина вертикално към йоносферата. Получената информация разкрива специфики на йоносферата над България на височина 100 – 200 км.

Логично учените решават да създадат уред за йоносферни изследвания, който да се монтира на следващия изкуствен спътник от Интеркосмос. Първият БГ космически прибор се казва П-1, трябва да работи на Интеркосмос 8 (И-8) и да измерва пряко параметрите на йоносферната плазма около него чрез датчици. Те формират единия му блок, а другият е с електрониката. Електронната база на уреда е българска – ботевградски MOS-интегрални схеми, айтоски съпротивления, кюстендилски кондензатори, севлиевски проводници и т.н. – БГ-електрониката излита в Космоса.

Инженерите проектират уреда, а двама техници се заемат с монтажа на механичната и електронната част. Произведени са 3 екземпляра. Сетне, като останалите космически уреди, П-1 е подложен на тежки изпитвания (топлинни, ударни, електромагнитни, вибрационни) в монтажно-изпитателните сгради в Москва и на космодрума Плесецк, откъдето ще излети И-8. Тества се само 1 образец, за да не се натоварва летателният, а само да се внесат в него наложилите се промени.

Ето как П-1 се монтира към спътника. Блокът електроника се фиксира под защитната обшивка, а отвън, на дълги разгъваеми щанги (за да се избегнат смущенията около корпуса), се монтират датчиците. Те са т.н. цилиндрична сола на Ленгмюр, която измерва електронната компонента на йоносферната плазма, и 2 сферични йонни уловителя – за йонната компонента.

Как работи П-1? В блока електроника се генерират напрежения, необходими на електродите в сондите за привличане на онези частици от заобикалящата плазма, които са предмет на изследване. В студената йоносферна плазма се ,,потапя“ метален електрод и му се подава напрежение. Ако бъде наелектризиран положително, по него ,,полепват“ електроните, а ако е отрицателен, привлича положително заредените йони.

Електрическите сигнали от уловителите и сондата се усилват от постояннотокови усилватели и се преобразуват в напрежение. А когато се получат волт-амперните характеристики на уловителя или сондата, данните се предават от И-8 към телеметрични станции на Земята. След обработката могат да се определят температурата, концентрацията на йоните и електроните, както и масовият състав на изследваните компоненти от йоносферната плазма.

Към уловителите и сондата се подават разл. напрежения с високоточни и стабилни сигнали, изработени от генератори – отново БГ производство, също както и токозахранванията за тях.

Ето го уреда на живо. :) Надписът ГФК означава ,,Група по физика на Космоса“.

Чрез електронен ключ 1 усилвател се превключва към двата уловителя. Дотогава в съветските и американски подобни уреди се използват 2 еднакви постояннотокови усилвателя към всеки 1 уловител. Но дори и съвсем еднакви, ел. частите им стареят и променят характеристиките си, което влошава прецизността на измерването. Превключването на 1 усилвател гарантира еднаква работа, подобрява точността, а и намалява малко теглото, обема и енергопотреблението на уреда.

Интересен е и 1 БГ принос при постояннотоковия усилвател. До 1972 г. при опити с уловители и сонди в съветските и американски спътници на входа на подобни усилватели се употребяват електромеханични лампи, защото те имат голямо входно съпротивление, а усилването е с висока стабилност. Това  е важно при плазмените измервания, защото измервателният уред не трябва да внася смущения в измеряемата среда, а тогавашните транзистори нямат голямо входящо съпротивление. Затова и, въпреки напредъка на транзисторните елементи, в космическо оборудване все още се ползват лампи.

Но за П-1 конструкторите поръчват в Централния институт за елементи БГ MOS-полупроводници, които да имат високо входно съпротивление! След доста трудности и неуспехи са изработени качествени образци, което и позволява целият постояннотоков усилвател на П-1 да работи само с полупроводници. Пак се намаляват обемът, теглото и т.н.

П-1 успешно е изведен в орбита на 1.XII.1972 със спътника И-8 и успешно поставя началото на българския щурм в Космоса!

А ето и още нещо подходящо, ако желаете да разширите познанията си за българската космическа техника ==>

Български компютър полетя в Космоса