Можно дальше разбирать вопрос: исследовать ( астро- и геофизические исследования различными телескопами, специальными датчиками\детекторами) космос дальний (солнечную систему, галактики и т.п.) и ближний (околоземное пространство), отдельно выделяют исследования Солнца . Логично в эту группу отнести и КА изучающие воздействие самого космоса (поэтому автор такие аппараты "изъял" из группы Испытательные\технологические) - медико-биологические.
В общем смысле такими вопросами занимаются и другие аппараты: ИСЗ, АМС, КК и орбитальные станции.
Рассмотрим эту технику примерно в таком же порядке.
Космический аппарат «Гранат» - астрофизическая внеатмосферная непилотируемая обсерватория, предназначенная для проведения астрофизических исследований галактических и внегалактических источников космического излучения в рентгеновском и гамма-диапазонах электромагнитного излучения.
Научная программа КА «Гранат», включает:
• построение изображения с высоким разрешением и высокой чувствительностью участков небесной сферы в гамма- и рентгеновском диапазонах, локализацию дискретных источников рентгеновского и гамма-излучений;
• исследование спектральных характеристик излучения космических источников в рентгеновском и гамма-диапазонах длин волн и поведения их во времени;
• измерение линейной поляризации излучения рентгеновских источников;
• исследование фонового рентгеновского излучения Вселенной, его мелкомасштабной изотропии;
• патрульное слежение за небесной сферой с целью обнаружения и изучения источников рентгеновского и гамма-излучений.
КА "Астрон" - автоматическая станция для астрофизических наблюдений, созданная базе АМС «Венера» НПО имени С. Лавочкина.
Основное оборудование:
- 80-см ультрафиолетовый телескоп массой около 400 кг
- комплекс рентгеновских спектрометров массой около 300 кг.,
которые позволяли изучать излучения трёх типов объектов: ярких звезд, слабых звёзд и внегалактических объектов, туманностей и галактического фона.
Астрофизическая обсерватория "Гамма" — совместный советско-французский проект по исследованию неба в гамма-диапазоне.
Основные инструменты:
- Телескоп «Гамма-1» для работы в диапазоне энергий 50 МэВ — 5 ГэВ
- Телескоп «Диск-М» являлся разработкой Физико-технического института им. Иоффе АН СССР и был предназначен для получения изображений неба в энергетическом диапазоне 0,1—8 МэВ.
- Инструмент «Пульсар Х-2» для наблюдений рентгеновских пульсаров и тп. объектов в энергетическом диапазоне 2-25 кэВ.
КА «Протон» — серия из четырёх советских тяжёлых научных ИСЗ, запущенных в 1965-1968гг. Спутники разработаны «НПО машиностроения». Масса спутников составляла от 12 до 17 тонн («Протон-1»= 12,2 т, при этом масса научной аппаратуры — 3,5 т. «Протон-4»= около 17 т и имел на борту комплекс научной аппаратуры массой 12.5 т).
Цель серии — исследование частиц высоких и сверхвысоких энергий. В частности, запущенный в 1968 году космический аппарат «Протон-4» исследовал первичные космические лучи высоких энергий и энергетический спектр электронов высокой энергии.
На спутниках «Протон-1» и «Протон-2» были установлены гамма-телескопы, предназначенные для измерения космического излучения в диапазоне энергий.Спутники «Протон-1», «Протон-2» и «Протон-3» были по существу идентичны. Каждый спутник представлял собой герметичный цилиндр с выпуклыми торцами. Он имел четыре солнечные батареи, установленные в виде гребного колеса на верхней части цилиндра. Общая масса составляла 12 200 кг. На борту не было движителя, он был стабилизирован вращением с помощью газовых струй и, так называемым, «устройством демпфирования мощности». Спутник имел антенны, выступающие сверху и снизу, и пирамидальную конструкцию сверху, несущую датчики системы ориентации оси. Связь осуществлялась через маяк, работающий на частоте 19,910 МГц. Терморегулирование поддерживалось с помощью теплообменника. В нём также находились химические топливные элементы. Эксперименты на борту проводились в герметичном приборном отсеке. Гамма-телескоп, сцинтилляторный телескоп, пропорциональные счётчики и газо-сцинтилляторный телескоп Черенкова были способны регистрировать космические лучи в диапазоне до 10 миллионов
КА Протон-4 имел цилиндрическую форму, четыре вытянутые солнечные батареи сверху цилиндра и антенны выступающие сверху и внизу. Размах солнечных панелей около 9 м. Имел пирамидальную конструкцию сверху, несущую датчики системы ориентации оси. На борту не было движителя, он был стабилизирован вращением с помощью газовых струй и, так называемым, «устройством демпфирования мощности». Система терморегулирования — активная, с вынесенным радиационным теплообменником. В нём также находились химические топливные элементы.
Связь осуществлялась через маяк, работающий на частоте 19,910 МГц. Гамма-телескоп, сцинтилляторный телескоп, пропорциональные счётчики и газо-сцинтилляторный телескоп Черенкова были способны регистрировать космические лучи в диапазоне до 10 миллионов МэВ.
Невероятно, но факт - интернет не очень любил изображать эти КА, как правило показывает один вид:
Экспериментальный (астрофизический) модуль "Квант-1" орбитальной станции "Мир" содержал научные приборы, в т.ч. и для астрофизических наблюдений - проведения исследований в области физики активных галактик, квазаров и нейтронных звезд.
Стартовая масса — 11050 кг. Геометрические характеристики: длина по корпусу — 5,8 м, максимальный диаметр корпуса — 4,15 м, объём герметичного отсека — 40 м3. Конструкция модуля включала герметичный лабораторный отсек с переходной камерой и негерметичный отсек научных приборов
Космическая обсерватория «Орион-2» (ультрафиолетовый телескоп) на корабле "Союз-13", предназначенная для астрофизических исследований, спектрографирования в УФ диапазоне участков звёздного неба
Обсерватория была установлена вместо стыковочного агрегата на внешней, передней части бытового отсека корабля.
Подобными исследованиями "попутно" занимались и АМС: "Венера", "Луна", "Марс".
И конечно спутники серии "Интеркосмос" были участниками подобных исследований:
- КА "Интеркосмос-6" -изучение космических лучей сверхвысоких энергий и метеорного вещества в околоземном пространстве.
- КА "Интеркосмос-17" -изучение космических лучей и потоков микрометеритов в околоземном пространстве
Также поучаствовали и КОСМОСы: №№ 60, 135,163, 208, 251, 461, 856, 914, 1106, в тч с рентгеновскими телескопами: Космос-251, - 262, -264, -401, -428.
Специально за Солнцем наблюдали\ изучали космические аппараты
КА «Прогноз» — серия специализированных ИСЗ, созданных в НПО им. С. А. Лавочкина и предназначенных для изучения солнечной активности, влияния её на магнитосферу и ионосферу Земли и проведения астрофизических исследований. Основной их задачей было исследование космических лучей солнечного происхождения. Предполагалось, что полученные с помощью этих спутников данные позволят прогнозировать возникновение опасных для пилотируемой космонавтики радиационных потоков, порождаемых вспышками на Солнце.
Спутники серии «Прогноз» запускались с 1972 по 1996 год (в советский период Прогноз-1 -- 10). Конструкция спутников «Прогноз» предусматривала изменение состава устанавливаемой научной аппаратуры, благодаря чему они широко использовались для международных исследований по программе Интеркосмос. Базовый аппарат имел название «СО» («солнечный объект»).
Снаружи на крышке размещена рама, на которой крепятся датчики научной аппаратуры, оптический прибор солнечной ориентации, антенны радиокомплекса. На цилиндрической части корпуса расположены четыре панели солнечных батарей и рамы с установленными на них научными приборами, тепловой демпфер, микродвигатели системы ориентации, баллоны с рабочим газом для этих двигателей. На концах панелей солнечных батарей установлены: штанга магнитометра, антенны и другие выносные приборы. Внутри контейнера размещены рамы с установленными на них приборами радиотехнического комплекса, электронными приборами системы солнечной ориентации, научная аппаратура, приборы системы терморегулирования и буферная батарея энергопитания. Тепловой режим станции обеспечивается активной системой терморегулирования (СТР) приборного отсека в сочетании с пассивными средствами терморегулирования.
Тепловой режим блоков научной аппаратуры и служебной аппаратуры, установленных снаружи приборного отсека, обеспечивается пассивными средствами терморегулирования. Стабилизация спутника в пространстве осуществляется путем вращения его относительно продольной оси, направленной на Солнце. В связи с этим одной из технических проблем было обеспечение заданных моментов инерции аппарата. Поэтому каждый спутник проходил балансировку на специальном стенде.
И конечно спутники серии ИНТЕРКОСМОС:
- КА «Интеркосмос-1» предназначен для исследования ультрафиолетового и рентгеновского излучений Солнца.
Аппаратура:
– рентгеновский спектрогелиограф и рентгеновский поляриметр разработки и изготовления Советского Союза;
– рентгеновский фотометр и оптический фотометр разработки и изготовления Чехословацкой Социалистической Республики.
- КА "Интеркосмос-4" -для исследования ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца
- КА "Интеркосмос-7" -для исследования динамики и рентгеновского спектра протонных вспышек на Солнце. Изучение мягкого и жесткого рентгеновского излучения Солнца.
- КА "Интеркосмос-9" - для исследования спорадического радиоизлучения Солнца.
- КА "Интеркосмос-11" - для исследования коротковолнового ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца
- КА "Интеркосмос-16" - для получение данных о рентгеновском и ультрафиолетовом спектрах Солнца
В таких исследованиях даже поучаствовали:
- геофизические ракеты "Вертикаль" - вся серия №№1-11 (исследование УФ и рентгеновского излучений Солнца, взаимодействия КВ-излучения Солнца с атмосферой Земли, комплексное исследование КВ-излучения Солнца) - АМС "Луна-1" (впервые провела прямые измерения параметров солнечного ветра. И хотя свою задачу, достижение поверхности Луны, она не выполнила, она стала первым искусственным спутником Солнца).
Наиболее интересные исследования в этом направлении были уже в постсоветское время: программа «КОРОНАС» (Комплексные Орбитальные Околоземные Наблюдения Активности Солнца) предусматривала использования (изготовления) трех аппаратов: Коронас-И, Коронас-Ф, Коронас-Фотон. Также Зонд – небольшой российский КА для наблюдения за Солнцем, в рамках проекта «Ионозонд».
Космос поближе к Земле, такие сферы изучения, как ионосфера, магнитосфера изучали другие специальные аппараты (кроме, упомянутого выше "Прогноза")
Следует выделить особую группу аппаратов- серию "Интеркосмос" (на сайте своя страничка)- это КА для научных исследований и рассматриваемые вопросы (ионосфера, магнитосфера и тп) у них одни из основных.
КА "Интеркосмос-2" - предназначен для исследования динамики структуры ионосферы и имел в своем составе соответствующее оборудование:
- сферическую ловушку для исследования концентрации положительных ионов (СССР),
- датчик температуры для исследования распределения температуры электронов (СССР),
- цилиндрический зонд Ленгмюра для исследования концентрации и температуры электронов ионосферной плазмы (СССР).
КА "Интеркосмос-3" для изучения радиационных поясов и исследования низкочастотных колебаний в верхней ионосфере Земли.
КА "Интеркосмос-5" для изучения процессов в магнитосфере и ионосфере Земли.
КА "Интеркосмос-8" для исследования ионосферы и верхней атмосферы в области полярных сияний
КА "Интеркосмос-9" для изучения, в тч характеристик ионосферы Земли
КА "Интеркосмос-10" для изучения ионосферно-магнитосферных связей в высоких широтах
КА "Интеркосмос-12" для изучения ионосферы и магнитосферы Земли
КА "Интеркосмос-13" для изучения радиационных поясов и их связи с низкочастотными электромагнитными излучениями в околоземной плазме
КА "Интеркосмос-14" для изучения пространственного распределения НЧ излучений в околоземном пространстве и их связь с параметрами ионосферной плазмы.
КА "Интеркосмос-17" для изучения радиационной обстановки и эксперименты по мерам противорадиационной защиты в космосе
КА "Интеркосмос-18" для изучения магнитосферы Земли (впервые задействован автономный отделяющийся блок приборов, установленный на субспутнике «Магион-1»)
КА "Интеркосмос 19" (ИОНОЗОНД) для комплексных исследований ионосферы Земли с применением импульсного зондирования из космоса
Аппаратура:
- ионосферная станция - ИС-338 для измерения распределения электронной концентрации (СССР),
- анализатор низких частот - АНЧ-2МЕ для регистрации магнитных и электрических параметров электромагнитного поля (СССР, ЧССР),
- анализатор высоких частот - АВЧ-2 для исследования процессов в ионосферной плазме в диапазоне 0,1 – 4 МГц (СССР),
- зондовая аппаратура - КМ-3 для измерения температуры электронов ионосферной плазмы (СССР, ЧССР),
- когерентная радиостанция - Маяк МЧК-3 для исследования ионосферы методом распространения радиоволн (ЧССР, СССР),
- спектрометр электронов - СФ-3 для измерения энергетических спектров электронов малых энергий (СССР),
- регистратор космической радиации - Перо-ЗИ для измерения потока заряженных частиц (СССР),
- зондовая аппаратура - П-4 для измерения концентрации электронов и ионов, а также электронной температуры (НРБ, СССР)
и другая.
КА "Интеркосмос-22" («Интеркосмос-Болгария-1300») спутник, сконструированный в Болгарии на основе советской платформы «Метеор-2», был оснащён комплексом научных инструментов, предназначенных для исследования физических процессов в ионосфере и магнитосфере.
КА "Интеркосмос-23" ("Прогноз-10") для эксперимента «Интершок» по детальному изучению взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли. Также проводилось изучение радиационной обстановки в широком диапазоне расстояний от Земли.
КА "Интеркосмос-24" для изучения магнитосферы и ионосферы Земли и использованием отделяемого субспутнике «Магион-2»,
Далее вполне можно выделить группу КА серии "КОСМОС" - эти КА все могли и изучать, и представлять что-то другое.
Наиболее известный спутник "Космос-381" - называемый Ионосферная станция (ИСС им.ак. МФ Решетнева), хотя в интернете этим названием чаще называют соответствующий прибор\устройство.
КА "Космос-378" , для этих же целей, но другого производителя (это целая группа спутников "ДС" и на сайте у них своя страничка). Например, КА типа ДС-У2-ИП - комплексные исследования ионосферы Земли в глобальном масштабе до высот 2000 км
КА серии КОСМОС: Космос-26, Космос-49, Космос-321 - изучали магнитосферу
КА серии КОСМОС: Космос-261, Космос-348, Космос-900 - изучали полярные сияния
КА серии КОСМОС: Космос-2, Космос-142, Космос-259, Космос- 378 - изучали прохождение радиоволн в ионосфере
«Электрон» — серия из четырёх советских ИСЗ, запущенных в 1964 году. (Дополнительно: см1, )
Цель серии — исследование радиационных поясов Земли и связанных с ними физических явлений.
Программа предусматривала исследование частиц радиационных поясов малых и больших энергий, магнитного поля, космических лучей, коротковолнового излучения Солнца, микрометеоритов. Под эти цели \ программы на КА и устанавливалось соответствующее научное оборудование \ приборы.
Масса «Электрон-1», «Электрон-3» около 350 кг. Герметичный корпус цилиндрической формы с полусферическими днищами имел диаметр 0,75 м, длину 1,3 м. Энергопитание бортовой аппаратуры от солнечных батарей (6 панелей на откидных штангах); при установке спутника на ракету-носитель панели прижаты к корпусу; они занимали рабочее положение после отделения от ракеты, Система терморегулирования — активная; имела управляемые вращающиеся жалюзи на цилиндрической части корпуса. Складные антенны обеспечивали малые габариты спутника при размещении его в устройстве отделения от ракеты.
Комплекс научной аппаратуры включал: комплект детекторов для регистрации электронов (40 кэВ — 10 МэВ) и протонов (20-200 МэВ), аппаратуру для изучения мягкого корпускулярного излучения (электронов от 5 кэВ, протонов от 150 кэВ), детекторы микрометеоров с чувствительной поверхностью 0,03 м2, масс-спектрометр для исследования ионного состава атмосферы (массовые числа от 1 до 34), экспериментальные элементы солнечных батарей,
Масса «Электрон-2» и «Электрон-4» около 445 кг. Герметичный цилиндрический корпус имел диаметр 1,8 м, длину 2,4 м. Солнечные батареи системы энергопитания размещались на боковой поверхности корпуса и дополнительной конической обечайке. Система терморегулирования аналогична «Электрон-1».
Комплекс научной аппаратуры: комплект детекторов для регистрации электронов и протонов (аналогичный комплекту «Электрон-1» и «Электрон-3»), 2 феррозондовых магнитометра, электростатический сферический анализатор для регистрации электронов и протонов, счетчики для регистрации рентгеновского излучения Солнца в интервалах 0,2-0,8 и 0,8-1,8 нм, аппаратура для изучения состава космических лучей, аппаратура для регистрации космического радиоизлучения на частотах 725 и 1525 кГц, ловушки заряженных частиц плазменной оболочки Земли, протонов солнечного происхождения и электронов с энергией более 100 эВ, масс-спектрометр и экспериментальные элементы солнечных батарей.
Хороший (информационно) рисунок
Медико-биологические аппараты
Наиболее известный - "Бион" — серия советских Бион-1 -- Бион-9 (позже российских) КА, разработанных ЦСКБ-Прогресс, предназначенных для проведения биологических исследований.
Конструкция аппарата, получившая название 12КС, была создана на основе разведывательного спутника «Зенит-2М».
Внутри аппарата находилась система жизнеобеспечения с ресурсом в 30 дней, поддерживающая существование крыс, черепах, насекомых, низших грибов и икры рыб.
Начиная с «Биона-6» система была модифицирована, и в неё стал входить комплекс для содержания двух макак-резусов.
Прибор «Аквариум» использовался для размещения водных животных. Различные радиационные и биологические эксперименты проводились с помощью приборов «Цитос» и «Тритон». Исследование модульной электростатической защиты проходило с помощью аппаратов МЭГИ-8.
Следует помнить, что Бионами они были по сути, а запускались под именами "Космос-ххх": Космос-605 (Бион-1), Космос-690 (Бион-2), Космос-782 (Бион-3), Космос-936 (Бион-4), Космос-1129 (Бион-5, Космос-1514 (Бион-6), Космос-1667 (Бион-7), Космос-1887 (Бион-8), Космос-2044 (Бион-9).
ВНИМАНИЕ. Дополнительные сведения о технике этого подраздела можно найти в соответствующем подразделе раздела События (с этой техникой)