Космическая «птичка» продолжает полёт

29.09.2014 Наука и жизнь

Первый спутник, запущенный у нас 56 лет назад, 4 октября 1957 года, весил 80 кг. В будущем масса космических аппаратов по большей части наращивалась. Но сейчас интерес к маленьким спутникам возрос.

Микроспутник «Чибис-М» – воплощение созданной в Университете космических изучений (ИКИ РАН) концепции «летающего прибора», талантливого проводить измерения разных процессов в космосе и на Земле без применения дорогостоящих и тяжёлых космических аппаратов. Его маленькая масса (около сорока килограмм) и компактные размеры (605 ? 360 мм в диаметре обрисованной окружности) разрешили вывести его на орбиту ракетой-носителем «Альянс» в качестве попутного груза транспортно-грузового корабля «Прогресс».

Микроспутник «Чибис-М» в полёте. Транспортно-пусковой контейнер для запуска микроспутников. Комплекс «Гроза» на микроспутнике. Видны датчики и солнечные батареи.

Транспортно-пусковой контейнер с микроспутником в транспортно-грузовом корабле «ПрогрессМ-13М». Размещение «Чибиса-М» в транспортно-пусковом контейнере.Космическая «птичка» продолжает полёт Размещение транспортно-пускового контейнера в стыковочном узле корабля «ПрогрессМ-13М». «ПрогрессМ-13М», отстыковавшийся от МКС, перед запуском «Чибиса-М». Компонента напряжённости электрического поля Е, зарегистрированная аппаратурой комплекса «Гроза».‹ ›

Космический опыт «Микроспутник» начался 25 января 2012 года при участии экспертов РКК «Энергия» и астронавтов О. Кононенко и А. Шкапёрова. Как раз тогда микроспутник «Чибис-М» вышел из транспортно-пускового контейнера, отделился от орбитальной станции «Прогресс М-13М» и отправился в свободный полёт. Микроспутник обращается около Почвы по круговой орбите высотой около 500 км.

За время работы на околоземной орбите спутник передал десятки гигабайт научной информации, в основном о состоянии земной атмосферы.

В первой половине 90-ых годов двадцатого века при изучении космических источников гамма-лучей – нейтронных звёзд и сверхновых – были обнаружены замечательные миллисекундные гамма-вспышки, идущие со стороны Почвы. Было ясно, что они связаны с грозовыми явлениям в верхних слоях воздуха, и входят в комплекс явлений, именуемых «космической погодой». Но механизм их происхождения был не в полной мере ясен, и новое явление потребовало детального изучения с высоким разрешением по времени.

Для этого создали комплекс многопрофильных научных устройств с малой массой и с маленькой потребляемой мощностью. В первый раз в практике фундаментальных космических изучений он был создан в ИКИ РАН.

Комплекс научной аппаратуры, предназначенный для регистрации физических процессов, которые связаны с грозовыми разрядами в воздухе Почвы, смонтированный на микроспутнике «Чибис-М», включает рентген-гамма ультрафиолетовый детектор и детектор с диапазоном регистрации спектра от 180 – 400 нм (УФ) до 650 – 800 нм (ИК). Эти детекторы созданы в НИИ ядерной физики им. Д. В. Скобельцина (НИИЯФ МГУ).

  На борту микроспутника установлен цифровая фотокамера и радиочастотный анализатор с разрешением 300 м и частотой экспозиций 15 кадров/с, созданные в ИКИ РАН. Магнитно-волновой комплекс для диапазона частот 100 – 40 000 Гц, включающий индукционный магнитометр и два комбинированных волновых зонда, созданы в ЛЦ ИКИ НАН и НКА Украины, процессор спектрального анализа ПСА, созданный в Bl Electronics, Венгрия.

Все перечисленные устройства являются отдельные блоки единого научного прибора – комплекса «Гроза». Его масса – 10,8 кг.

Служебная аппаратура включает в себя электрическую систему, навигационную аппаратуру по совокупности GPS – ГЛОНАСС, совокупность ориентации с магнитометром и солнечными датчиками (точность определения до 2° по углу), устройства, снабжающие развороты станции по трём осям и её стабилизацию. Её масса 12, 6 кг. Сама конструкция с совокупностью терморегулирования имеет массу 16,6 кг.

Магнитно-волновой комплекс рекомендован для изучения вариаций плазменно-волновых процессов, происходящих в ионосфере под влиянием грозовой активности, и в совокупности литосфера – воздух – ионосфера – магнитосфера. Результаты измерения электромагнитных излучений посредством комплекса продемонстрировали, что громаднейшая их интенсивность отмечается в приполярных областях.

Большой интерес воображают изучения так называемых атмосфериков (либо легко сфериков) – электрических сигналов, создаваемых радиоволнами, каковые генерируют разряды молний. На всей Почва вблизи поверхности за одну секунду происходит около 100 грозовых разрядов. Любой разряд имеет две стадии, различающиеся силой тока – предразряд, излучающий маленькие, длинные волны и средние, и главный разряд, генерирующий сверхдлинные радиоволны.

Спектр атмосфериков определяется напряжённостью магнитного поля и концентрацией заряженных частиц (электронов и ионов) на протяжении траектории спутника, он включает частоты от сотен герц до 20 – 30 кГц. Анализ спектра разрешил вычислить распределение концентрации электронов до высот порядка 30 тыс. км и найти особенности их распределения.

Ещё одна задача комплекса «Гроза» – изучение физического явления, предсказанного в ФИАНе: пробоя на удирающих электронах. Он происходит в не сильный электрических полях и требует для собственного запуска пролёта частиц высокой энергии. Они порождают широкие атмосферные ливни (ШАЛы) с громадным числом электронов высокой энергии.

Их перемещение в электрическом поле грозы порождает на высотах 10 – 20 км замечательные гамма- и радиоимпульсы.

Пара десятков сеансов связи со спутником совершены по заданию зарубежных участников проекта (Украина, Венгрия). На данный момент ведутся работы по скоординированным наблюдениям электромагнитных излучений сверхнизкого диапазона орбитальной наземными станциями и аппаратурой. По оценкам разработчиков, «Чибис-М» сможет удачно трудиться до 2016 года.

Фото ИКИ РАН.

Создатель: Сергей Транковский

Источник: www.nkj.ru

Случайные записи:

Покойо на русском языке — Полет на космическом корабле — Сезон 2 — Серия 18


Похожие статьи, которые вам понравятся: