Текст книги "Наши космические пути"
Автор книги: авторов Коллектив
Жанры:
История
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 15 (всего у книги 32 страниц)
Газеты, радио и телевидение наперебой передавали новые сведения о советском спутнике. Такие центральные газеты, как «Нью-Йорк тайме» или «Вашингтон пост», посвящали спутнику ежедневно по нескольку страниц. По широковещательной сети регулярно передавался «голос» советского спутника нашей планеты.
Запуск искусственного спутника Земли является выполнением наиболее трудного пункта программы Международного геофизического года. Не случайно, что только две страны – СССР и США – приняли на себя обязательство по этому пункту.
Советские ученые в сотрудничестве с учеными всего мира трудятся над выполнением всех разделов программы Международного геофизического года.
Человеческое общество находится в определенных природных условиях, которые влияют на его деятельность. Таковы климат, погода, геологическое строение земной коры, ландшафт местности, морские течения. Совокупность благоприятных для человека условий мы называем природными богатствами, естественными ресурсами, вредные и опасные явления относим к категории стихийных бедствий. Основная цель геофизических исследований состоит в том, чтобы наилучшим образом использовать природные ресурсы и изыскать способы защиты от стихийных бедствий.
Еще менее полувека назад для техники было «безразлично» состояние высоких слоев атмосферы. Сейчас точные данные о физическом состоянии высоких слоев атмосферы – о плотности воздуха, концентрации и величине метеоров, об интенсивности и энергии космических лучей, о силе ультрафиолетового излучения Солнца – необходимы для расчета линий радиосвязи, полета ракеты или спутника, взлета или посадки межпланетного корабля.
С другой стороны, непрерывно возрастающие энергетические ресурсы, которыми располагает человечество, позволяют все более вмешиваться в природные явления. Сейчас мы коренным образом меняем режим крупных рек, осушаем или орошаем большие территории, а в будущем сможем направленно изменять погоду и даже климат. Понятно, что всякое целесообразное вмешательство в естественный ход природных явлений требует точного представления обо всех их особенностях.
Человек, все чаще рассматривает совокупность окружающих его природных явлений как единый процесс, происходящий на всей планете. Геофизические науки изучают те или иные стороны этого процесса.
Если бы мы могли окинуть взором сразу всю нашу планету с расстояния в несколько тысяч километров, то увидели бы, как передвигаются облачные системы, заволакивая четкие контуры материков и горных цепей, как зарождаются в нижних слоях атмосферы стремительные потоки тайфунов и ураганов тропического пояса. Разогреваемый в тропической зоне воздух, расширяясь и поднимаясь, переносится к полярным областям и движется обратно в нижних слоях земной атмосферы. Отклоняющая сила вращения Земли, влияние рельефа земной поверхности, своеобразное расположение материков и океанов превращают это простое движение в сложную систему генеральной циркуляции земной атмосферы. Она определяет основные пути движения воздушных масс, перенос тепла и влаги, климатические особенности и погоду в различных районах земного шара.
С большого расстояния нам было бы хорошо заметно, как реагирует земная атмосфера на все проявления солнечной деятельности. Могучие вихревые движения солнечной оболочки, протуберанцы – выбросы огромных масс раскаленного газа на сотни тысяч километров, вспышки ультрафиолетовой радиации, потоки электронов и атомных ядер, внезапно извергаемых кипящей поверхностью Солнца, – все это сейчас же находит свое отражение в верхних слоях земной атмосферы.
Эти слои первыми встречают поток частиц вещества и энергии, стремящейся к Земле от Солнца и из глубин космического пространства. Именно здесь путем сложных физико-химических реакций этот поток настолько преобразуется, что фотоны и атомные ядра теряют свою колоссальную энергию и приходят к земной поверхности в безопасном для органической жизни состоянии.
Воздействия ультрафиолетового излучения и частиц, извергаемых Солнцем, на верхние слои земной атмосферы вызывают игру полярных сияний, приводят к образованию ионизированных слоев, благодаря которым распространяются на дальние расстояния короткие радиоволны, являющиеся причиной магнитных бурь.
Неустанно действующая сложная совокупность метеорологических, гидрологических, электромагнитных процессов, охватывающих весь земной шар, представляет собой как бы «машину» нашей планеты. Везде ощущается ее ритм. Тысячи станций и постов, сотни обсерваторий во ‘всех странах, во всех уголках земного шара непрерывно следят за этим движением.
В геофизических исследованиях применяется самая передовая техника. Хорошо оснащены экспедиции, работающие в Антарктиде, богато оборудованы корабли, ведущие океанографические исследования во всех океанах. Но особенно широкий размах приобрели работы по изучению верхних слоев атмосферы и космического пространства, проводимые посредством геофизических ракет и искусственных спутников Земли.
Геофизические ракеты и спутники используются в СССР главным образом в трех направлениях: для изучения верхних слоев атмосферы, для исследования солнечных и космических явлений и, наконец, для изучения условий космического полета.
Получение достоверных данных о структуре и физических свойствах верхних слоев атмосферы исключительно важно. Без знания плотности атмосферы на различных высотах невозможно правильно рассчитать движение ракет и спутников, Нельзя правильно понять целый ряд происходящих в атмосфере процессов.
Измерения давления атмосферы проводятся нашими учеными на ракетах с помощью магнитных электроразрядных и тепловых манометров. Причем советскими учеными разработаны специальные методы исследования в сложных условиях ракетного полета. Учитывая то, что ракета при полете вызывает возмущения в атмосфере, целый ряд приборов размещается не на самой ракете, а на специальном контейнере, который выбрасывается («выстреливается») в полете из ракеты и летит по траектории, проходящей на достаточном расстоянии от ракеты в чистой, не искаженной ее воздействием атмосфере. Советскими учеными была разработана парашютная система для спасения контейнеров с научными приборами.
Как показали опыты, измерения на контейнерах вдали от ракеты дают более достоверные результаты. Так, в первое время отмечались значительные расхождения между результатами советских и американских измерений давления. Они объяснялись по-видимому, тем, что американцы ставили свои приборы на самой ракете. Большое количество воздуха, захваченного ракетой с Земли и постепенно из нее выходящего, создает помехи в измерениях. В последнее время американские ученые внесли поправки в свои результаты, после чего данные измерения стали более близкими к советским. Наибольшая высота, на которой произведено непосредственное измерение давления атмосферы к настоящему времени, – это 260 километров. Здесь отмечено давление, составляющее несколько десятимиллионных долей миллиметра ртутного столба.
Существенные данные о распределении плотности атмосферы на различных высотах дает анализ торможения спутников, в особенности первого, имевшего правильную шарообразную форму.
Химический состав атмосферы определяется нашими учеными с помощью спектральйого анализа проб воздуха, взятых в стеклянные баллоны. Результаты анализа показывают, что до высоты 80 километров состав газов – кислорода, азота, аргона – сохраняется тот же, что и у земной поверхности. Однако на высоте около 90 километров начинается, вероятно, некоторое расслоение атмосферы, так как доля наиболее тяжелого газа – аргона – слегка уменьшается.
Такой метод взятия проб может быть применен до высот 120-150 километров. Далее, вследствие очень малой плотности воздуха, количество его, захваченное в баллоны, будет недостаточным для анализа. Поэтому на высотах свыше 150 километров применяется радиочастотный масс-спектрометр. Это небольшой прибор, который производит анализ ионизированного газа на месте и по радио передает результаты на Землю. С помощью этого прибора отмечено наличие ионов окиси азота и атомарного кислорода на больших высотах.
С помощью высотных ракет производились также исследования ионной концентрации на различных высотах. Очень важные новые данные о строении ионосферы получены при запуске ракеты 21 февраля 1958 года, когда удалось измерить концентрацию электронов до высоты 470 километров.
Измерения радиосигналов, посылаемых спутниками из области, лежащей за максимумом ионной концентрации, позволяют определить некоторые характеристики ионосферы, недоступные для измерения с земной поверхности. Изучение ионосферы – ионизированных областей, расположенных в верхних слоях атмосферы, – имеет большое практическое значение, так как эти слои определяют распространение коротких радиоволн.
С помощью геофизических ракет и искусственных спутников стало возможным изучение состава первичного космического излучения и коротковолновой части солнечного спектра. Космическое излучение представляет собой поток атомных ядер различных элементов, летящих с очень большой скоростью и обладающих очень высокой энергией. Определяя соотношение между потоком ядер различных элементов, возможно получить представление об источниках космических лучей и в какой-то степени понять условия распространения этих лучей в межзвездном пространстве.
Космические частицы, подходя к Земле, отклоняются ее магнитным полем. В полярные области попадают частицы с малыми энергиями, а в экваториальную зону – только с большими. Быстрое перемещение спутника из одной широтной зоны в другую дает возможность получить представление о количестве частиц с разной энергией.
Аппаратура для измерения космических лучей была установлена на втором спутнике. Она представляла собой сдвоенную систему счетчиков и соответствующую электронную схему для передачи по радио сведений и зарегистрированных импульсов. Приборы исправно работали в течение нескольких суток.
Большой интерес представляет зафиксированное на втором советском спутнике распределение интенсивности космического излучения по высоте, а также отмеченное на спутнике кратковременное значительное усиление космического излучения.
На втором искусственном спутнике были также установлены приборы для исследования солнечного спектра. Такое исследование очень важно для выяснения физических процессов, происходящих на Солнце, главным образом в его хромосфере и короне и для установления связи между вариациями солнечной деятельности и явлениями в атмосфере.
Перспективы, открывающиеся с применением искусственных спутников, колоссальны. Спутники можно будет использовать для многих научных и практических целей, например, для трансляции телевизионных программ по всему земному шару, для создания заатмосферных астрономических обсерваторий, для наблюдения за метеорологическими процессами.
На очереди стоят проблемы выхода ракеты с приборами на далекое расстояние от Земли для исследования физических свойств межпланетного пространства, а затем для исследования Луны и ближайших к Земле планет.
1 Е. К. Федоров имеет в виду геофизические ракеты. (Прим. ред.)
2 С 1960 года Е. К. Федоров – академик
♦ ЖИВОТНЫЕ В КОСМОСЕ
В. В. ПАРИН, профессор
Здоровье первой космической путешественницы собаки Лайки во время полета на втором искусственном спутнике Земли было вполне удовлетворительным. И это для ученых имело огромное значение. Изучение радиотелеметрических данных медико-биологического исследования состояния организма подопытного животного дало ответы на ряд сложнейших вопросов космической медицины.
Как же ученые следили за состоянием организма животного, находившегося от них на расстоянии в несколько тысяч километров.
Наблюдения, как известно, производились методом так называемой радиотелеметрии. Этим термином принято называть способ измерения на расстоянии определенных величин с помощью радиоволн. Вот, например, как велось наблюдение за процессом дыхания Лайки. На теле животного был укреплен особый прибор – датчик. Процесс дыхания вызывал электрические сигналы, которые изменяли режим работы передатчика. Таким образом, процесс дыхания Лайки наносился на излучение передатчика посредством соответствующих приборов. Радиоволны, излучаясь антенной передатчика спутника, улавливались приемником на земле. Из детектора и усилителя сигнал доставлялся на регистрирующий прибор и записывался на нем.
Это – лишь очень схематичное, весьма приблизительное представление о тех сложнейших методах, с помощью которых наши ученые наблюдали за состоянием организма Лайки. Советская техническая мысль решила крайне трудные задачи, чтобы дать возможность нашим экспериментаторам получать на Земле точные данные о важнейших физиологических показателях – частоте сердцебиения и характере сердечной деятельности, кровяном давлении, дыхании животного во время этого беспримерного опыта.
Что можно уже теперь сказать о результатах радиотелеметрических наблюдений за состоянием организма Лайки?
Второй спутник прежде всего дал ответ на вопрос: способно ли живое существо удовлетворительно перенести действие стремительного ускорения, значительно превышающего силу земного тяготения. Известно, что сила инерции в направлении, противоположном движению ракеты, вызывает резкое ощущение перегрузки тела, то есть значительного увеличения его веса. Такая перегрузка организма может вызвать приток крови из верхней части тела в нижнюю, нарушить мозговое кровообращение.
Как же перенесла Лайка действие необычных ускорений, вызвавших значительную перегрузку ее тела?
Данные радиотелеметрических наблюдений показали, что собака хорошо перенесла длительное воздействие ускорений в течение всего времени работы двигателей ракеты и при выходе спутника на орбиту.
Этому несомненно способствовала предварительная тренировка животного к воздействию перегрузок тела.
Контейнер с Лайкой был помещен не вдоль ракеты, а поперек ее. Таким образом, перегрузка при ускорении воздействовала не вдоль тела животного, а в перпендикулярном направлении. Этим в известной мере были предупреждены серьезные нарушения кровообращения.
Можно полагать, что человек после соответствующей тренировки будет в состоянии переносить в космическом корабле 10-кратные и более перегрузки организма. Защитой от воздействия ускорений явится специальный противоперегрузочный костюм, сдавливающий резиновыми камерами с воздухом кровеносные сосуды в нижней половине тела. Перегрузку легче перенести в полулежачем положении.
Когда ракета вышла на заданную орбиту и ракетные двигатели перестали работать, Лайка оказалась в условиях длительной динамической невесомости, на нее уже не оказывала влияния сила земного тяготения. Раньше действие невесомости изучалось на животных и на людях, но в условиях, когда оно длилось лишь десятки секунд.
Первоначальные опыты показали, что в условиях кратковременной невесомости у человека и животного нарушается координация движений. Однако после повторения опытов нервная система приспосабливается к необычным условиям и координация движений улучшается.
Невесомость, естественно, влияет на дыхание, кровообращение, температуру тела.
Полет Лайки на спутнике дал замечательную возможность исследовать состояние ее организма в условиях невесомости на протяжении нескольких дней. Радиотелеметрическая регистрация состояния организма Лайки показала, что самочувствие животного в условиях невесомости было удовлетворительным в течение всего опыта.
В условиях невесомости невозможна естественная циркуляция воздуха. В герметической кабине Лайке была создана система принудительной вентиляции. Высокоактивные соединения химически выделяли необходимый для дыхания Лайки кислород, поглощали углекислоту и избыточные водяные пары.
Невесомость в кабине весьма усложняет задачу обеспечения животного водой или жидкой пищей. Жидкость в условиях невесомости может рассредоточиться по всей кабине. Конструкторы успешно решили свою нелегкую задачу и создали в контейнере приспособление для обеспечения животного водой и пищей.
Второй искусственный спутник – это летающая лаборатория по изучению влияния на живой организм солнечной и космической радиации. Результаты этих исследований явились новым шагом в разработке способов защиты будущих астронавтов от опасного воздействия излучений, не встречающихся в земной атмосфере.
Известно, что почти вся ультрафиолетовая часть солнечного спектра поглощается атмосферой – этим панцирем, защищающим жизнь на земле. Однако в космическом пространстве интенсивность ультрафиолетового излучения очень велика и является смертоносной для живых тканей.
Лайка в своей герметической кабине была надежно защищена от ультрафиолетовых лучей. Для этой цели пригодны самые разнообразные материалы. Даже обычное стекло не пропускает ультрафиолетовые лучи.
В составе солнечной радиации есть так называемые рентгеновские лучи, соответствующие тем, которые мы получаем искусственно для диагностического просвечивания и лечения. Разработано немало способов защиты от вредного воздействия этих лучей при работе с ними на земле. На втором спутнике изучалось их влияние в космических условиях.
Очень большое значение имеет изучение воздействия на живое тело космических лучей. Космические частицы представляют собой ядра различных элементов, движущихся со скоростью, приближающейся к скорости света. Обладая огромной проникающей способностью, космические лучи могут ионизировать молекулы живого вещества, вызывать тяжелые повреждения живых клеток. Это особенно опасно, если будут разрушены клетки нервной системы, сердечной мышцы и других жизненно важных органов.
В лабораториях на Земле еще нет возможности создать частицы с такой же энергией, какой обладают ядра космической радиации, и поэтому изучать их длительное воздействие на живой организм можно лишь в условиях космического полета.
Итак, одним из важнейших итогов опыта с Лайкой является то, что проведенные исследования выяснили условия жизнедеятельности организма в космосе. Это имеет огромное значение для подготовки будущих космических полетов межпланетных кораблей с пилотами и пассажирами.
Естественно, опыт с Лайкой вызвал исключительный интерес во всем мире.
Недавно я был за рубежом и слышал восторженные отзывы ряда видных ученых об огромном значении этого замечательного эксперимента советских ученых для дальнейшего развития мировой науки. Они говорили, что нельзя не преклоняться перед советским народом, который прокладывает путь к звездам, использует свои великие достижения не для разрушительных целей, а в интересах всего человечества, во имя мира.
В Праге я встретился с английскими учеными, которые рассказывали и о том, что некоторые лондонские «покровители животных» подняли истошный вой по поводу «жестокости» опыта с Лайкой. В связи с этим известный английский радиолог профессор Генри Баркрофт сказал мне, что визг таких «покровителей животных» не помешал еще ни одному английскому ученому ставить столько опытов на животных, сколько этого требовали интересы науки. Другой видный английский ученый послал из Праги в лондонский журнал «Ланцет» примерно такую телеграмму: «Успокойте «покровителей животных»: в следующем спутнике члену Лондонского общества покровителей животных будет предоставлена возможность сопровождать собаку...»
Советские искусственные спутники – вершина творчества свободной человеческой мысли. Этот подвиг нашего народа вдохновляет ученых всего мира на борьбу за дальнейшее развитие науки на благо Человека.
♦ ДВА СЛЕДА
Майя БОРИСОВА
Добыча укрылась в чаще,
оставив дразнящий запах;
дышали тяжелым зноем
папоротники и хвощи.
Мой низколобый предок
махнул волосатой лапой
и звонкоголосого зверя выслал вперед:
– Ищи!
С тех пор по горам и долинам,
в снегах и песках горячих
по тропам планеты нашей
тянулся из века в век,
как черновая скоропись,
сбивчивый след собачий...
а сзади твердой поступью
уверенно шел человек.
Зверь дружил с человеком,
не ожидая платы,
его давило порою истории колесо, –
и выносили на свалку
служители в белых халатах
от несобачьих болезней
околевавших псов.
Он прав был, хозяин мира, когда,
победами гордый,
впервые держа в карманах
от всей вселенной ключи,
поцеловал
собаку в теплую добрую морду,
задраил наглухо люки
и в космос послал:
– Ищи!
Уже по небесным тропам
путь певедомый начат...
И, верно, найдут потомки
в пыли далеких планет,
как черновую скоропись,
сбивчивый след собачий и,
как завершение эпоса, –
гордый
людской
след.
Сообщение ТАСС
♦ О ЗАПУСКЕ ТРЕТЬЕГО СОВЕТСКОГО ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА ЗЕМЛИ
В соответствии с программой Международного геофизического года в Советском Союзе 15 мая 1958 года произведен запуск третьего искусственного спутника Земли.
Целью запуска искусственного спутника является проведение научных исследований в верхних слоях атмосферы и космическом пространстве.
Спутник вышел на орбиту, имеющую наклон к плоскости экватора 65 градусов.
По первоначальным данным, наибольшая высота орбиты над поверхностью Земли – 1880 километров, время обращения спутника вокруг Земли – 106 минут.
Спутник был отделен от ракеты-носителя, которая движется по близкой орбите.
В 13 часов 41 минуту по московскому времени 15 мая третий спутник прошел в районе города Москвы в направлении с юго-запада на северо-восток.
Третий советский искусственный спутник Земли имеет конусообразную форму с диаметром основания 1,73 метра и высотой 3,57 метра без учета размеров выступающих антенн.
Вес спутника – 1327 килограммов, в том числе вес аппаратуры для проведения научных исследований, радиоизмерительной аппаратуры и источников питания – 968 килограммов.
На спутнике установлена аппаратура, позволяющая на всей орбите проводить исследования:
– давления и состава атмосферы в верхних слоях,
– концентрации положительных ионов,
– величины электрического заряда спутника и напряженности электростатического поля Земли,
– напряженности магнитного поля Земли,
– интенсивности корпускулярного излучения Солнца,
– состава и вариаций первичного космического излучения, распределения фотонов и тяжелых ядер в космических лучах,
– микрометеоров,
– температуры внутри и на поверхности спутника.
Намеченная программа позволит изучить ряд геофизических и физических проблем с помощью приборов, поднятых спутником на большие высоты.
Для передачи данных научных наблюдений на наземные регистрирующие станции на спутнике установлена многоканальная телеметрическая система с высокой разрешающей способностью. Спутник снабжен специальными передающими устройствами, позволяющими производить замеры координат его траектории.
С целью привлечения широких кругов научной общественности мира к наблюдению за третьим советским искусственным спутником Земли, на его борту установлен радиопередатчик, непрерывно излучающий на частоте 20,005 мегагерца телеграфные посылки длительностью 150-300 миллисекунд, с большой мощностью излучения.
Работа научной и радиотехнической аппаратуры, установленной на спутнике, управляется с помощью программного устройства. Наряду с электрохимическими источниками тока на спутнике установлены солнечные батареи.
Температурный режим, необходимый для нормального функционирования бортовой аппаратуры спутника, обеспечивается системой терморегулирования, меняющей с помощью специальных устройств коэффициенты излучения и отражения поверхности.
Наблюдения за спутником, прием с него научной информации и измерение координат его траектории осуществляются специально созданными научными станциями, оборудованными большим количеством радиотехнических и оптических средств. Данные о координатах спутника, получаемых с радиолокационных станций, автоматически преобразуются, привязываются к единому астрономическому времени и направляются по линиям связи в координационно-вычислительный центр.
Поступающая в вычислительный центр с различных научных станций измерительная информация автоматически вводится в быстродействующие электронные счетные машины, которые производят определение основных параметров орбиты спутника и расчет его эфемерид. В наблюдениях за спутником участвует большое количество оптических наблюдательных пунктов, астрономических обсерваторий, радиоклубов и радиолюбителей.
Спутник и ракета-носитель будут видны в лучах восходящего и заходящего Солнца.
Третий советский искусственный спутник Земли – новый этап в проведении широких научных исследований в верхних слоях атмосферы и в изучении космического пространства – крупный вклад советских ученых в мировую науку.
♦ РОССИЯ
Н. АГЕЕВ
Земля отцов –
Моя Россия!
Твоих полей пшеничный плес,
Твои громады заводские
Люблю по-русски я –
До слез...
Твой третий спутник на орбите.
Уйдя в космическую ширь,
Летит
Пространства победитель
Тобой рожденный богатырь!
Пусть видят недруги и други,
Чем мы сильны,
Чем хороши...
Позволь твои, Россия, руки
Поцеловать от всей души.
♦ ТРЕТИЙ СОВЕТСКИЙ ИСКУССТВЕННЫЙ СПУТНИК ЗЕМЛИ
15 мая 1958 года осуществлен запуск третьего советского искусственного спутника Земли. Он был выведен на орбиту с помощью мощной ракеты-носителя. После того как ракета-носитель со спутником достигла на заданной траектории полета скорости свыше 8000 метров в секунду, спутник с помощью специальных устройств был отделен от ракеты-носителя и начал двигаться по эллиптической орбите вокруг Земли. При отделении спутника от ракеты-носителя с него были сброшены защитный конус и защитные щитки. Ракета-носитель с защитными щитками и защитный конус движутся по орбитам, близким к орбите спутника.
По своим данным третий советский спутник намного превосходит первые искусственные спутники Землрг.
Вес спутника равен 1327 килограммам, а общий вес установленной на нем научной и измерительной аппаратуры вместе с источниками питания составляет 968 килограммов.
Спутник имеет форму, близкую к конусу. Длина спутника – 3,57 метра, наибольший диаметр – 1,73 метра, без учета выступающих антенн. На спутнике установлено большое число систем для проведения сложнейших научных опытов. Опыты предназначены в основном для изучения явлений, происходящих в верхних слоях атмосферы, и влияния космических факторов на процессы в верхней атмосфере.
Спутник оснащен совершенной измерительной радиотехнической аппаратурой, обеспечивающей точное измерение его движения по орбите, и радиотелеметрической аппаратурой, производящей непрерывную регистрацию результатов научных измерений, их «запоминание» во все время движения спутника и передачу их на Землю при полета спутника над специальными станциями, расположенными на территории СССР и производящими прием накопленной информации. На спутнике имеется программное устройство, обеспечивающее автоматическое функционирование его научной и измерительной аппаратуры. Это программное устройство полностью выполнено на полупроводниках. Кроме того, вся измерительная, научная и радиотехническая аппаратура осуществлена с широким применением новых полупроводниковых элементов. Общее число полупроводниковых элементов на борту спутника составляет несколько тысяч. Энергопитание аппаратуры обеспечивается наиболее совершенными электрохимическими источниками тока и полупроводниковыми кремниевыми батареями, преобразующими энергию солнечных лучей в электрическую энергию.
Большой вес третьего советского спутника свидетельствует о высоких качествах ракеты-носителя, которая вывела его на орбиту. Вес первого советского спутника был равен 83,6 килограмма. Вес научной измерительной аппаратуры второго спутника составлял 508,3 килограмма. Третий спутник имеет вес 1327 килограммов. Общий вес установленной на нем аппаратуры для научных исследований, радиоизмерительной аппаратуры вместе с источниками питания составляет 968 килограммов.
Непрерывное возрастание веса советских спутников свидетельствует о дальнейших возможностях нашей ракетной техники. Уже сейчас имеется возможность запустить ракету в космос, за пределы земного тяготения. Для того чтобы это имело научное значение и было реальным шагом к осуществлению межпланетных полетов, необходимо, чтобы такая космическая ракета была достаточно богато оснащена научной и измерительной аппаратурой и в результате ее запуска были получены новые сведения о физических явлениях во Вселенной и об условиях космического полета.
Научная аппаратура, размещенная на третьем советском спутнике, позволит изучить широкий круг геофизических и физических проблем. Структура ионосферы будет изучаться посредством наблюдения за распространением радиоволн, излучаемых со спутника радиопередатчиком большой мощности. Наряду с этим установлена аппаратура для непосредственного замера концентрации положительных ионов вдоль орбиты спутника. Специальная аппаратура позволяет измерить собственный электрический заряд спутника и электростатические поля в слоях атмосферы, проходимых спутником. Проводятся измерения плотности и давления в верхних слоях атмосферы. Размещенный на спутнике масс-спектрометр позволит определить спектр ионов, характеризующий химический состав атмосферы.
Для изучения магнитного поля Земли на больших высотах установлен самоориентирующийся магнитометр, измеряющий полную интенсивность магнитного поля.
Ряд опытов посвящен изучению различных излучений, падающих на Землю и оказывающих влияние на важные процессы в верхних слоях атмосферы. На спутнике проводится изучение космических лучей и корпускулярного излучения Солнца. Регистрация интенсивности космических лучей, производимая почти по всей поверхности земного шара, даст новые сведения о космическом излучении и о магнитном поле Земли на больших высотах. Ставятся опыты по определению количества тяжелых ядер в космическом излучении. Опыты по корпускулярному излучению Солнца прольют новый свет на природу ионосферы, полярных сияний и других явлений в атмосфере. Несколько датчиков будут регистрировать удары микрометеоров.
Весьма важен новый опыт по регистрации фотонов в составе космического излучения, который позволит получить сведения о коротковолновом электромагнитном излучении в космосе. Это первый опыт, позволяющий изучать космическое излучение, поглощаемое атмосферой, и первый шаг в открытии нового этапа астрономии – изучения явлений во Вселенной по коротковолновым излучениям светил. Ряд экспериментов поставлен для исследования условий полета в космическом пространстве. К ним относятся изучение теплового режима на спутнике, ориентации спутника в пространстве и другие опыты.
Обилие научных исследований на третьем советском спутнике характеризует его как подлинную космическую научную станцию. Создание такой станции на передовом техническом уровне и размещение столь широкого комплекса аппаратуры стало возможным благодаря тому, что был создан спутник весьма больших размеров.