Экспериментальные методы и технические средства для бортовых измерений космической плазмы и гамма-всплесков

В диссертации систематизированы работы автора в области исследования, разработки и применения методов и аппаратуры для бортовых измерений космической плазмы и гамма-всплесков, направленные на решение ряда фундаментальных научных задач Программы исследования космического пространства, планет Венера и Марс.

Актуальность решаемой проблемы. Потоки плазмы в магнитосфере Земли и на ее границе, в межпланетной среде (солнечный ветер), в зонах обтекания солнечным ветром планет Венера, Марс и др., а также всплески гамма-излучения, источниками которых могут быть Солнце, Галактика или внегаллактические объекты и техногенные источники, являются одними из основных объектов отечественных и зарубежных фундаментальных космических исследований, связанных с изучением геокосмоса, солнечной системы и Галактики (С.Н. Вернов, В. И. Красовский, Я. Б. Зельдович, Дж. Ван Аллен, X. Альвен, С. Чепмен и др.). Многие из выполненных космических экспериментов были связаны с измерениями характеристик межпланетной плазмы. Поток ее ионной составляющей с энергиями порядка килоэлектронвольт непрерывно испускается Солнцем в межпланетную среду, обтекая планеты и их спутники. Вокруг планет с собственным магнитным полем имеется внешняя оболочка — магнитосфера, внутри которой существуют потоки энергичных захваченных частиц. На верхней границе атмосферы находится область холодной плазмы ионосферного происхождения. Исследования параметров потоков плазмы и энергичных частиц в этих областях, их пространственно-временных вариаций могут дать решение ряда фундаментальных проблем астрофизики и космической физики, определить физические механизмы, управляющие процессами в магнитосфере и ионосфере. Они вносят определенный вклад при изучении геофизических явлений, происходящих на Земле, объяснении эволюции планет солнечной системы. Большой интерес такие исследования представляют для ученых, работающих в области управляемого термоядерного синтеза. Полученная информация используется и для решения оборонных задач.

Первые измерения плазмы в геокосмосе и межпланетной среде на отечественных искусственных спутниках Земли (ИСЗ) «Космос», «Электрон» и на автоматических межпланетных станциях (AMC) «Луна», «Венера» и «Марс» были проведены в конце 50-х и начале 60-х годов с помощью усовершенствованных для космических исследований цилиндров Фарадея («ловушек» заряженных частиц) с тормозящим электрическим полем и коллекторным детектором, имеющих невысокую чувствительность и избирательность, невысокое энергетическое и угловое разрешение.

Анализ первых результатов измерений позволил установить, что для определения кинетических параметров исследуемой плазмы необходимо и целесообразно использовать новые экспериментальные методы и бортовые приборы. На основании анализа научно-технических решений, проведенных расчетов, моделирования с использованием системного подхода и патентной экспертизы была обоснована концепция применения новой высокоинформативной спектрометрической аппаратуры с отклоняющими электростатическими и магнитными анализаторами, имеющими высокое энергетическое и угловое разрешение, высокую избирательность, в сочетании с дискретными детекторами.

Разработка экспериментальных методов и аппаратуры для регистрации гамма-всплесков в космическом пространстве была обусловлена необходимостью дальнейшего совершенствования по исследованию и локализации источников гамма-всплесков.

Переход к новому поколению аппаратуры совпал с созданием ИСЗ и AMC с ориентированными или стабилизированными в космическом пространстве осями вращения этих космических аппаратов при проведении экспериментов и сеансах связи с Землей. При этом переходе стали актуальными: разработка новых методов измерений и новых бортовых спектрометров, расчет траекторий частиц в анализирующих устройствах, создание малых по массе и габаритным размерам анализирующих устройств, технологии изготовления и обработки пластин анализаторов, нанесения на них специальных слабоотражающих покрытий, усовершенствование имеющихся и разработка новых типов вторично-электронных умножителей, сцинтилляционных детекторов, исследование и реализация специальных программ и режимов работы аппаратуры, создание экономичных устройств отбора, обработки и регистрации сигналов с детекторов, малогабаритных высоковольтных источников для питания детекторов и пластин анализаторов с учетом специфических требований, предъявляемых к космической аппаратуре. Возвосшая потребность в аппаратуре обусловила возникновение и развитие новой отрасли приборостроения — научного космического приборостроения.

При проектировании новой аппаратуры стала актуальной задача увеличения ее чувствительности и избирательности в условиях воздействия на детекторы различных видов излучений, увеличения информативности измерений, обеспечения достаточно высокого энергетического, углового, временного разрешения. Важными задачами стали построение, разработка и применение высокочувствительных низкошумящих детекторов и защита их от сопутствующих излучений, увеличение диапазона и точности измерений, миниатюризация и унификация узлов и элементов аппаратуры.

Таким образом, решение проблемы создания новых экспериментальных методов и технических средств для бортовых измерений космической плазмы и гамма-всплесков нового поколения потребовало решения широкого круга задач, включающих:

— создание электростатических анализирующих устройств для исследования электронной и ионной составляющей космической плазмысоздание комбинированных электростатических и магнитных анализирующих устройств для исследования ионных составляющих космической плазмы;

— разработку методов увеличения чувствительности и избирательности аппаратурысоздание анализирующих устройств, позволяющих осуществлять измерения характеристик потоков заряженных частиц малых энергий по многим параметрам с помощью электронного сканированияпостроение, разработку и исследование высокочувствительных дискретных детекторов заряженных частиц малых энергий для космических экспериментов, имеющих малые габариты и массу;

— построение, разработку и исследование избирательных детекторов фотонов для космических экспериментов;

— расширение диапазона измерений плотности потока и энергий заряженных частиц и фотонов, увеличение точности измерений;

— исследование и реализацию специальных программ и режимов работы бортовой аппаратуры, повышающей информативность и надежность измерений в космическом пространстве;

— создание стендов для исследований, отработки, испытаний анализирующих устройств и детекторов, испытаний и приемки аппаратуры Заказчиком в целом.

На решение этих основных задач была направлена настоящая работа.

Диссертационная работа является итогом 30-летней деятельности автора в НИЦ «СНИИП» по разработке космической аппаратуры, в процессе которой автором было разработано семь комплексов и шесть отдельных космических приборов, использованных при выполнении отечественных и международных программ космических исследований на ИСЗ и AMC различного назначения. Работы выполнялись в соответствии с Постановлениями СМ СССР.

Цель работы. Целью работы являлось создание новых экспериментальных методов и высокочувствительной малогабаритной бортовой аппаратуры для детального изучения характеристик космической плазмы и гамма-всплесков, позволяющей проводить длительные высокоинформативные измерения.

Научная новизна работы состоит:

— в обеспечении проведения исследований космической плазмы с помощью малогабаритных отклоняющих электростатических и магнитных анализаторов с высоким разрешением по энергии (заряду), массе и по углу зрения и высокочувствительных детекторов, регистрирующих отдельные частицы;

— в создании электростатических анализирующих устройств с увеличенным геометрическим фактором и электрическим угловым сканированием, обеспечивающих высокую чувствительность и измерение анизотропии потоков заряженных частиц;

— в разработке методик изготовления и обработки поверхностей пластин анализирующих устройств, обеспечивающих высокую избирательность спектрометров заряженных частиц в условиях воздействия солнечного ультрафиолетового (УФ) излучения;

— в создании малогабаритных магнитных анализаторов заряженных частиц;

— в создании принципов построения, разработке и исследовании вторично-электронных умножителей открытого типа с дискретными динодами (ВЭУ), первых отечественных промышленных каналовых электронных умножителей (КЭУ), микроканальных пластин (МКП) для регистрации заряженных частиц малых энергийв разработке избирательных сцинтилляционных детекторов для эффективной регистрации гамма-всплесков в космическом пространстве;

— в решении задачи оптимизации количества и типов анализирующих устройств и детекторов в бортовой аппаратуре;

— в создании специальных программ, сканирующих и адаптивных режимов работы бортовой аппаратуры, обеспечивающих измерения на борту космических аппаратов только в значащих диапазонах плотностей потоков, энергий, масс и угловых распределенийв обеспечении, на основе экспериментальных исследований и использования специальных режимов питания КЭУ, длительных исследований на борту ИСЗ с большим ресурсом работы и AMC.

Научная и практическая ценность работы. Научная ценность работы состоит в разработке новых экспериментальных методов и высоконадежных, высокоинформативных бортовых приборов и комплексов, обеспечивших проведение уникальных измерений в магнитосфере Земли и межпланетной среде, первые измерения в зонах обтекания солнечным ветром планет Венера и.

Марс.

Научная и практическая ценность работы определяется тем, что разработанные по инициативе и при участии автора ВЭУ, КЭУ и МКП в настоящее время стали распространенными типовыми детекторами фотонов и частиц в многочисленных отечественных космических исследованиях, лабораторных экспериментах в области фундаментальной и экспериментальной ядерной физики, прикладной физики, в вакуумной и эмиссионной технике и т. д.

Изданная в соавторстве с М. Р. Айнбундом монография «Ёторично-электронные умножители открытого типа и их применение» в настоящее время стала техническим руководством для разработчиков космической аппаратуры и лабораторных экспериментов, она вошла в перечень изучаемой литературы для студентов таких ведущих высших учебных заведений страны, как Электротехнический институт (г.С.-Петербург), МГУ, МИФИ, МФТИ.

Внедрение результатов работы. Основная часть результатов настоящей работы по созданию экспериментальных методов и технических средств для бортовых измерений космической плазмы и гамма-всплесков нового поколения была внедрена в разработки большого числа реальных космических приборов и комплексов аппаратуры, с помощью которых были проведены успешные, и в ряде случаев, первые уникальные космические эксперименты. Опубликованные или защищенные авторскими свидетельствами результаты работы по созданию электростатических спектрометров частиц малых энергий, слабоотражающих покрытий пластин электростатических анализаторов, повысивших избирательность спектрометров при воздействии солнечного УФ-излучения, разработке вторично-электронных умножителей (ВЭУ и КЭУ) и методики измерения их характеристик по счету отдельных импульсов, экономичных электронных узлов обработки цифровых и аналоговых сигналов и источников питания, конструкторско-технологические решения использовались другими организациями и коллективами, занимающимися созданием космической и лабораторной аппаратуры для регистрации частиц малых энергий и фотонов (ИКИ РАН и его ОКБ, НИИЯФ МГУ, ЦАО Росгидромета, РНЦ «Курчатовский институт», ГНЦ ИТЭФ, Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, Ростовский университет, такие предприятия электронной промышленности, как ЦНИИ «Электрон», г. С.-Петербург, и его серийный завод «Гран», г. Владикавказ). На базе КЭУ и МКП ЦНИИ «Электрон» (МП «ЭЛДИ») разработаны и выпускаются фотоэлектронные умножители с КЭУ (КФЭУ) и микроканальными пластинамиФЭУ-МКП, предназначенные для исследования и измерения ультракоротких или ультраслабых сигналов.

Накопленный опыт и техническое решение, разработанные автором при создании экономичной и малогабаритной космической аппаратуры, методы цифровой обработки информации были использованы им при создании первых отечественных портативных цифровых прямопоказывающих дозиметров для персонала, а после аварии на ЧАЭС в 1986 г. и для населения.

Личный вклад автора. Работа по созданию экспериментальных методов и новых технических средств для бортовых измерений космической плазмы и гамма-всплесков проводилась автором в начале в качестве инженера, затем в качестве старшего инженера, старшего научного сотрудника, главного конструктора приборов и комплексов. Она выполнялась коллективами группы и лаборатории, которыми руководил автор. Всего автор участвовал в выполнении 18 НИОКР, из которых в шести он был главным конструктором, в двух — научным руководителем, а в остальных — ведущим инженером по приборам. В работе рассмотрены проблемы и задачи, в решении которых автор принимал личное участие.

Автор принимал личное участие на всех этапах разработки новых методов и технических средств, рассматриваемых в работе:

— в постановке космических экспериментов, разработке ТЗ на методы измерений и бортовую аппаратуру, ТЗ на специальные комплектующие изделия;

— в разработке методов и программ исследований на ИСЗ и AMC;

— в выполнении НИР и ОКР, включая исследования, разработку и изготовление анализирующих устройств, детекторов и образцов аппаратуры;

— в разработке программ испытаний и в проведении испытаний образцов аппаратуры на созданных им исследовательских и испытательных стендах, на которых имитировались космический вакуум, ультрафиолетовое излучение Солнца, потоки электронов, ионов и фотонов;

— в комплексных испытаниях аппаратуры в НПО им. С. А. Лавочкина;

— в предстартовой подготовке аппаратуры на полигонах Капустин Яр и Байконур;

— в анализе работоспособности аппаратуры после запуска, в том числе на сеансах непосредственной связи в ИКИ РАН и в ЦНИИмаш РКА;

— в расшифровке телеметрической информации, анализе полученных данных и в публикациях результатов экспериментов и данных о воздействии факторов космического пространства на аппаратуру;

— в освоении детектора ВЭУ-6 на серийном заводе «Гран» (г.Владикавказ).

Автор участвовал в проведении 21 успешных космических экспериментов на ИСЗ и AMC при выполнении отечественных и международных программ исследования космического пространства, обеспечивших решение ряда фундаментальных научных задач.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации обсуждены на VI Конференции по ядерной электронике (г.Москва, 1964), VII Всесоюзной научно-технической конференции по ядерной электронике (г.Москва, 1968), Симпозиуме Комитета по космическим исследованиямКОСПАР (г.Мадрид, Испания, 1972), Симпозиуме КОСПАР (г. Варна, Болгария, 1975), I Международном семинаре стран СЭВ «Научное космическое приборостроение» (г. Фрунзе, 1976), Международном симпозиуме по солнечно-земной физике (г.

Боулдер, США, 1976), III Международном семинаре социалистических стран «Научное космическое приборостроение» (г. Одесса, 1982), X Московском международном симпозиуме по истории авиации и космонавтики (г.Москва, 1995), а также на многих семинарах в ИКИ РАН, НИИЯФ МГУ и НИЦ «СНИИП» .

Публикации. Результаты выполненных исследований и разработок представлены в одной монографии, 50 статьях в периодических научно-технических журналах и сборниках, докладах на отечественных и международных научно-технических конференциях и семинарах, отчетах по научно-исследовательским работам, а также защищены 28 авторскими свидетельствами на изобретения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Диссертация является итогом многолетней работы автора по решению ряда фундаментальных научных задач Программы исследования космического пространства, планет Венера и Марс, выполнявшейся по Постановлениям СМ СССР.

1. Для достижения поставленной цели — создания новых экспериментальных методов и высокочувствительной малогабаритной бортовой аппаратуры для детального изучения характеристик космической плазмы был предложен метод измерения с помощью аппаратуры, содержащей узконаправленные анализирующие устройства и дискретные детекторы. Этот метод предоставил новые возможности для исследования космической плазмы, привел к возникновению нового направления в научном космическом приборостроении.

Для изучения гамма-всплесков была предложена спектрометрическая аппаратура, содержащая сцинтилляционные детекторы с повышенной избирательностью и высокой эффективностью регистрации всплесков.

В процессе решения настоящей проблемы были:

— исследованы возможности экспериментальных методов и технических средств для измерения заряженных частиц малых энергий и гамма-всплесков в космическом пространстве;

— обоснована концепция экспериментальных методов и технических средств, обеспечивающих увеличение чувствительности и диапазона измерений бортовой аппаратуры, измерение с высоким разрешением энергетических, угловых распределений и состава потоков заряженных частиц малых энергий, увеличение эффективности регистрации всплесков гамма-излучения, повышение информативности, точности и надежности аппаратуры в процессе выполнения длительных космических экспериментов при обеспечении малых по массе и габаритным размерам приборов, специфических для бортовой аппаратуры;

— предложены и реализованы различные типы бортовых электростатических и магнитных анализаторов для определения энергетических спектров, состава и направленности потоков частиц в космическом пространстве, имеющие малые габаритные размеры и малую массу;

— рассмотрены принципы создания вторично-электронных умножителей с дискретными динодами, каналовых электронных умножителей, МКП для регистрации в космическом пространстве заряженных частиц малых энергий и спектрометрических сцинтилляционных детекторов для регистрации гамма-всплесков;

— проведены исследования характеристик разработанных детекторов, определены оптимальные режимы их работыпроведены расчеты основных измерительных характеристик анализирующих устройств и детекторов заряженных частиц малых энергий и фотонов;

— предложены и реализованы различные способы увеличения избирательности аппаратуры при воздействии на нее солнечного УФ-излучения и заряженных частиц больших энергий;

— созданы унифицированные малогабаритные узлы детектирования заряженных частиц салых энергий и фотонов средней энергиипроведена оптимизация состава аппаратуры, обеспечивающая увеличение объема и улучшение качества передаваемой информации;

— предложены, исследованы и реализованы специальные режимы работы аппаратуры, в том числе адаптивные, повышающие информативность измерений в космическом пространстве;

— проведен комплекс работ по проектированию и отработке технологии изготовления на опытных производствах технологических, летных и конструторско-доводочных образцов аппаратурыизготовлены, испытаны и сданы Представителям Заказчика и Заказчикам реальные высокочувствительные малогабаритные спектрометрические комплексы и приборы нового поколения, обеспечившие выполнение многочисленных отечественных и международных космических экспериментов на различных типах ИСЗ и AMC;

— созданы исследовательские и испытательные стенды, разработаны экспериментальные методы определения измерительных и эксплуатационных характеристик аппаратуры и детектирующих устройств, а также методы определения избирательности аппаратуры.

2. На основании проведенной работы можно сформулировать следующие основные выводы и положения диссертации:

• измерения пространственных, спектральных и угловых характеристик потоков электронов и ионов малых энергий обеспечиваются с помощью аппаратуры, содержащей узконаправленные анализирующие системы и дискретный детектор;

• увеличение чувствительности спектрометрической аппаратуры для регистрации потоков заряженных частиц малых энергий достигается, с учетом сложных и противоречивых требований к бортовой космической аппаратуре, использованием открытых вторично-электронных умножителей с дискретными динодами, каналовых электронных умножителей или микроканальных пластин в режиме счета отдельных импульсов;

• измерения пространственных, спектральных и угловых распределений малых по плотности потоков ионов с определением состава ионов обеспечивается с помощью комбинированного спектрометра, содержащего последовательно установленные электростатический анализатор, магнитный анализатор с дрейфовой трубкой и ВЭУ с большим входным окном;

• измерения быстрых пространственных, спектральных, временных и угловых распределений потоков ионов малых энергий с определением их состава обеспечиваются с помощью спектрометрической аппаратуры, содержащей параллельно работающие однотипные модули, состоящие из последовательно установленных малогабаритного фильтра скоростей со скрещенными электрическим и магнитным полями, электростатического анализатора и КЭУ;

• измерения пространственных, спектральных, временных и угловых характеристик малых по плотности потоков электронов и ионов малых энергий обеспечиваются с помощью аппаратуры, содержащей электростатические анализаторы со сжатием потока частиц: сферические и тороидальные коаксиальные анализаторы или анализаторы, пластины которых изогнуты в виде логарифмической спирали, и ВЭУ с большим входным окном;

• измерения быстрых пространственных, спектральных, временных и угловых характеристик потоков электронов и ионов малых энергий обеспечиваются многоканальными спектрометрами, содержащими параллельно работающие однотипные модули с электростатическим анализатором и КЭУ, которые одновременно регистрируют потоки частиц с различных направлений;

• подробные измерения мало меняющихся в пространстве и во времени спектральных и угловых характеристик потоков электронов и ионов малых энергий в углах зрения до 2п в одной плоскости достигаются использованием различных модификаций электростатических анализаторов с электрическим сканированием;

• расширение диапазона измерений энергии заряженных частиц малых энергий обеспечивается использованием анализирующих устройств с отклоняющими полями и с малым отношением зазора к среднему радиусу отклонения;

• увеличение избирательности анализирующих устройств и уменьшение воздействия ультрафиолетового излучения Солнца на детекторы заряженных частиц малых энергий достигаются использованием коллиматоров, диафрагм, световых ловушек, обработкой поверхностей и специальным покрытием пластин анализаторов и других элементов конструкции (рифлением, обработкой с помощью пескоструйного аппарата, а затем покрытием золотой, никелевой или хромовой чернью);

• расширение диапазона измерений плотности потока обеспечивается использованием широкодиапазонных регистраторов импульсов совместно с УПТ;

• увеличение точности измерений спектральных распределений достигается путем улучшения разрешающей способности и точности сборки анализирующих устройств заряженных частиц, увеличения числа энергетических зон и оптимального расположения этих зон на энергетической шкале, улучшения разрешения детекторов фотонов, повышения температурной и временной стабильности детекторов и источников питания;

• измерения спектральных и временных распределений плотности потока фотонов в моменты всплесков достигаются регистрацией совпадений сигналов с нескольких сцинтилляционных детекторов или использованием больших по объему сцинтилляционных детекторов с пассивной или комбинированной пассивной и активной защитой;

• высокоинформативные бортовые измерения обеспечиваются использованием различных режимов работы аппаратуры, в том числе:

— проведением предварительной обработки информации на борту КА;

— управлением программой измерений по командам с Земли (ЦУП'а) или по командам с другого управляющего прибора -" лидера", предназначенного для корректировки процесса эксперимента;

— изменением режима работы аппаратуры и условий отбора сигналов с детекторауправлением параметрами отбора анализаторов заряженных частиц малых энергий, например, по энергии, виду излучения или направленности потоканормировкой показаний к ширине энергетической зоны;

— автоматической адаптацией аппаратуры к различным изменениям характеристик потоков заряженных частиц малых энергий и фотонов, происходящим при проведении экспериментов в необследованных или слабо обследованных областях космического пространства.

3. В результате систематической и целенаправленной работы было уменьшено минимальное значение измеряемой плотности потока заряженных частиц малых энергий на 1−2 порядка (Фмин >2,5−8.103 част/с.см2.ср) при энергетическом разрешении 5−17% и угле зрения ±3,5−7,5°, обеспечено измерение угловых характеристик потоков заряженных частиц с шагом >5−10°, увеличено в 2−4 раза максимальное значение измеряемой энергии частиц (Емах— 10−20 кэВ), обеспечено измерение характеристик не только потоков электронов и протонов, ионов Не+, Не2^но и более тяжелых ионов с а.е.м. до 60 и зарядом до 15, увеличены быстродействие, ресурс и надежность аппаратуры, повышены информативность, улучшены качество и достоверность передаваемой информации при достаточно малых габаритных размерах и массе бортовой аппаратуры, обеспечено выполнение длительных по времени космических экспериментов.

Для аппаратуры, предназначенной для регистрации гамма-всплесков, была повышена избирательность блоков детектирования, увеличена вероятность и эффективность регистрации всплесков, повышена точность определения энергетических и временных распределений фотонов во всплеске.

4. Проведенная работа подтвердила правильность предложенного нового метода измерений характеристик потоков заряженных частиц малых энергий с помощью узконаправленных спектрометров с дискретными детекторами частиц, вытекающего из концепции экспериментальных методов и технических средств, обоснованной автором.

5. Правильность использованных в наземных условиях расчетных и экспериментальных методов определения измерительных и эксплуатационных характеристик аппаратуры, детектирующих устройств, избирательности аппаратуры и обоснованность сложных и трудоемких испытаний аппаратуры, в том числе и при приемке Представителем Заказчика и Заказчиком, подтвердилась и оправдалась в процессе успешного выполнения 21 отечественных и международных космических экспериментов, а также в процессе дополнительной калибровки спектрометра РИЭП-2802М в космическом центре СЕ8Я (г.Тулуза, Франция). Эти методы применяются при подготовке дальнейших космических экспериментов.

6. Основные положения диссертации были реализованы в процессе разработки, изготовления, испытаний и использования широкого набора аппаратуры для измерения характеристик потоков заряженных частиц малых энергий — приборов РИЭ-204, РИП-803, РИП-804, комплекса РИЭП-2801 и его модификаций РИЭП-2801М, РИЭП-2801 MB, СЭП-01, комплексов СКС-03, СКС-04, РИЭП-2802 и прибора для измерения гамма-всплесков РИГ-104. С помощью предложенных экспериментальных методов и разработанной бортовой аппаратуры были успешно осуществлены космические эксперименты при выполнении Программы исследования космического пространства на ИСЗ «Космос-70», «Космос-261», «Космос-348», «Космос-419», «Космос-484», «Космос-721», «Прогноз», «Прогноз-2», «Прогноз-3», «Прогноз-5», «Прогноз-7″ ,» Интеркосмос-10″, «Ореол-3», AMC «Венера-9», «Венера-10», «Венера-11», «Венера-12», «Марс-2», «Марс-3», «Марс-4» и «Марс-5», в том числе на ИСЗ «Космос-261», «Космос-348″ ,» Интеркосмос-10″ и «Ореол-3» по «Программе сотрудничества социалистических стран в области исследования и использования космического пространства в мирных целях» и советско-французскому проекту «Аркад-3». Работе по созданию новой космической техники присуждена Государственная премия СССР.

Разработанные приборы и комплексы на период их запуска по основным характеристикам превосходили отечественные и зарубежные аналоги. Из пяти успешных отечественных научных экспедиций к Марсу спектрометрические комплексы РИЭП-2801 и.

РИЭП-2801М участвовали в четырех из них. Существенная часть AMC к Венере была обеспечена спектрометрическими комплексами РИЭП-2801МВ и СКС-04.

Результаты исследований, проведенные с помощью AMC «Марс» и «Венера», неоднократно входили в национальные отчеты по изучению планет Марс и Венера, свидетельствуя о получении принципиально новых научных результатов в изучении космического пространства. Достоверность полученных результатов подтверждена независимыми исследованиями специалистов США и Франции.

Комплекс ВГС-2М успешно прошел предполетные испытания, а комплекс ВГС-2 и радиометр-спектрометр «Феникс» успешно прошли стендовые испытания.

Впервые в практике отечественного космического приборостроения созданы комплексы аппаратуры нового поколения для измерения характеристик потоков заряженных частиц малых энергий с широким использованием в качестве детекторов вторично-электронных умножителей, в том числе каналовых умножителей.

Всего было изготовлено и передано для эксплуатации более 85 комплектов приборов и контрольно-испытательной аппаратуры.

Выпуск ряда приборов и комплексов, разработанных автором, не только в НИЦ «СНИИП», но и в ОКБ ИКИ, в наибольшей степени решил проблему обеспечения космических экспериментов ИКИ РАН аппаратурой нового поколения для измерения космической плазмы.

7. Техническая и технологическая проработка вторично-электронных умножителей позволила создать первые промышленные каналовые электронные умножители открытого типа ВЭУ-4, ВЭУ-6 и ВЭУ-7, нашедшие широкое применение в космических и лабораторных экспериментах.

8. Разработанный комплекс аппаратуры стал основой нового направления в научном космическом приборостроении. Опубликованные материалы по предложенным методам, наиболее существенные технические решения и результаты исследований анализирующих устройств и детекторов, полученные автором в процессе решения проблемы, были использованы другими авторами и коллективами при создании как бортовой космической, так и лабораторной аппаратуры.

9. Разработанные методы и аппаратура явились информационно-измерительной основой, обеспечившей получение высоких экспериментальных результатов. Эффективная работа аппаратуры при выполнении космических экспериментов, позволившая получить новую и ценную, а в ряде случаев уникальную научную информацию, которая имела существенное значение для понимания процессов, происходящих в околоземном, межпланетном космическом пространстве и в окрестностях планет Венера и Марс и дала возможность закрепить отечественный приоритет в данных исследованиях, подтвердила правильность предложенных новых методов и обоснованность принятых решений при разработке аппаратуры.

10. Результаты, полученные в ходе разработки, применения и анализа работы в космическом пространстве детекторов, использованы коллективом специалистов ИМБП, МИФИ и НИЦ «СНИИП» с участием автора в проекте создания нового интеллектуального твердотельного детектора заряженных частиц. Этот проект в настоящее время находится на стадии рассмотрения в NASA (США).

11. Накопленный опыт и технические решения, разработанные автором при создании экономичной и малогабаритной космической аппаратуры, были использованы им при разработке и выпуске первых отечественных портативных электронных цифровых радиометров-дозиметров, положивших начало новому направлению в ядерном приборостроении.

В заключение автор выражает благодарность руководству НИЦ «СНИИП», предоставившему возможность для проведения настоящей работы, сотрудникам отдела и КБ, в том числе И. П. Карпинскому, Б. И. Хазанову, J1.C. Горну, И. Д. Иванову, A.B. Шифрину, A.M. Бабаеву, Э. Л. Леину за ценные советы, полезные обсуждения и помощь во время проведения работы, сотрудникам лаборатории В. Г. Коваленко, А. Д. Веревкину, В. М. Соловьеву, A.A. Денисюку, П. Ю. Здасену, B.C. Антоненку и др. за помощь в проведении экспериментов и выпуске аппаратуры, а также сотрудникам ИКИ РАН Ю. И. Гальперину, О. Л. Вайсбергу, P.A. Ковражкину, С. А. Романову, И. Г. Митрофанову, А. П. Ремизову, сотруднику ЦНИИ «Электрон» М. Р. Айнбунду, сотруднику ИИЕТ РАН В. В. Темному за ценные советы и помощь, оказанные в процессе работы, и полезное обсуждение полученных результатов.