И.Извеков. «Новости космонавтики»

Фото С.Милицкого

12 февраля. Сегодня в Белом зале штаба РГНИИ ЦПК им.Ю.А.Гагарина под председательством начальника ЦПК генерал-полковника П.И.Климука состоялось заседание Межведомственной комиссии, которая подытожила подготовку экипажей на ТК «Союз ТМ-29» по программе ЭО-27.

На МВК, кроме обычных членов комиссии из ЦПК, РКК «Энергия», ГНЦ РФ — ИМБП, Минздрава и ВВС, присутствовали посол Словацкой Республики в России господин Роман Палдан и руководитель отряда астронавтов CNES господин Жак Ратье.

С отчетным докладом о ходе подготовки экипажей выступил первый заместитель начальника ЦПК генерал-майор Ю.Н.Глазков. Он, в частности, сказал, что, в соответствии с решением МВК от 24 февраля 1998 г., в марте того же года по программе ЭО-27 начали подготовку два экипажа. Первый: командир — В.М.Афанасьев, бортинженер — С.Е.Трещев. Во втором экипаже готовился только С.Ш.Шарипов, который должен был дублировать и командира и бортинженера.

На основании решения коллегии РКА от 23 июля 1998 г. «Об изменении программы полета...» 15 августа 1998 г. было принято решение, что бортинженер ЭО-26 С.В.Авдеев будет выполнять полет на ОК «Мир» в течение двух экспедиций, и дальнейшую подготовку экипажей было решено проводить в следующих составах.
Первый экипаж:
КЭ
БИ2
КИ
полковник
бригадный генерал
подполковник
В.М.Афанасьев (Россия);
Ж.-П.Эньере (CNES, Франция);
И.Белла (Словакия).
Второй экипаж:
КЭ
БИ2
КИ
подполковник

полковник
С.Ш.Шарипов;
К.Андре-Деэ (CNES, Франция);
КИ М.Фулиер (Словакия).

В этих составах экипажи начали подготовку 27 августа 1998 г.

Программа полета ЭО-27 предусматривает: старт ТК «Союз ТМ-29» с российско-французско-словацким экипажем 20 февраля; стыковку с ОК «Мир»; выполнение совместной программы полета ЭО-27, «Персей» (Франция) и «Штефаник» (Словакия); возвращение (28 февраля) на Землю командира ЭО-26 и космонавта-исследователя Словакии, продолжительность полета которого на «Мире» составит 6 суток; прием двух грузовых кораблей; встреча и передача смены следующей 28-й экспедиции, если будет принято решение о продлении полета «Мира»; возвращение на Землю командира, бортинженера и бортинженера-2 (Франция) 7 или 23 августа (в зависимости от продления полета «Мира»). В ходе полета предусмотрено проведение четырех выходов в открытый космос. 1-й — для установки и снятия старой российской и французской аппаратуры. Эту работу выполнят КЭ и БИ2. В последующих выходах работают КЭ и БИ. Во время 2-го выхода космонавты должны подготовить рабочее место, установить необходимую аппаратуру. В 3-м выходе они проведут эксперимент «Флагман». В 4-м выходе будет установлена аппаратура «Рефлектор» на ферме «Софора» и проведена работа с аппаратурой «Индикатор» и «Герметизатор».

Объем подготовки экипажей ЭО-27 (в часах)
Тип подготовкиПервый экипажВторой экипаж
КЭБИ2КИКЭБИ2КИ
Теоретическая подготовка
— транспортный корабль
— ОК «Мир»
Практические занятия и тренировки
— ТК
— ОК «Мир»
Выходы
Научная программа
Медико-биологическая подготовка
Другие виды подготовки
ИТОГО:
77
58

276
166
81
204
219
207
1288
64
86

142
84
110
108
126
43
763
60
43

184
83
-
54
196
258
878
113
165

317
202
99
207
214
62
1379
62
81

156
89
105
107
135
45
780
62
39

161
86
-
39
178
182
747

Результаты экзаменов и тренировок

экипажей ЭО-27
Вид экзаменов и тренировокОценки
1 экипажа
Оценки
2 экипажа
Комплексная тренировка
ТДК — 7СТ («Союз ТМ»)
ДОН — 27КС (ОК «Мир»)
Экзаменационная тренировка
«ДОН-Союз»
Телеоператорный режим ТКГ
— теоретический экзамен
— практический экзамен
«Пилот — 732»
КЭ
БИ2
КИ
Программа полета
Гидролаборатория (выходы)
Специальная подготовка (КЭ)

4.9
5.0

5.0

5.0
5.0

5.0
4.8
4.6
5.0
зачет
зачет

4.9
4.5

5.0

5.0
5.0

5.0
5.0
5.0
5.0
зачет
зачет

Глазков отметил, что подготовка экипажей проводилась с учетом программы полета, уровня подготовленности и должностных обязанностей членов экипажей. Объемы подготовки приведены в таблице.

С экипажами проведены практические занятия и тренировки на тренажерах ТК и ОК, в ходе которых отрабатывались навыки управления и эксплуатации бортовых систем, взаимодействие членов экипажей при выполнении программы полета, действия при подготовке к срочному покиданию ОК «Мир» в случае разгерметизации или пожара. С командирами проведены тренировки по отработке навыков ручного сближения, причаливания и стыковки с ОК. Космонавты Словакии подготовлены к работе с лазерным дальномером при выполнении резервного ручного сближения. Командиры подготовлены к управлению ТКГ «Прогресс» в режиме ТОРУ. Со всеми членами экипажей проведены тренировки по ручному управлению спуском на тренажере «Пилот-732» (с имитацией перегрузок на центрифуге). Отработаны методики выполнения программ научных исследований и экспериментов. Командиры и бортинженеры-2 прошли полную подготовку со скафандрами «Орлан М», ими также отработаны методики шлюзования на тренажере «Выход» в гидролаборатории и в термобарокамере ТБК-50. Полностью выполнены и все другие виды подготовки. Результаты сдачи комплексных экзаменов и тренировок приведены в таблице.

По заключению Главной медицинской комиссии от 15 января 1999 г., все космонавты признаны годными по состоянию здоровья к выполнению космического полета.

Таким образом, заключил Ю.Н.Глазков, оба экипажа к предстоящему полету на ТК «Союз ТМ-29» и ОК «Мир» готовы.

Затем П.И.Климук зачитал протокол Межведомственной комиссии по определению готовности экипажей к полету на ТК и ОК. В итоге комиссия единогласно приняла следующее решение:

НОВОСТИ

ü 15 января 1999 г. приказом Главкома ВВС инструктор-космонавт-испытатель ЦПК ВВС полковник Валерий Григорьевич Корзун назначен командиром отряда космонавтов ЦПК ВВС с сохранением прежней должности. — С.Ш.

ІІІ

ü 2 февраля 1999 г. пресс-служба Космического центра имени Джонсона (JSC) удосужилась-таки объявить о назначении Джеймса Уэзерби руководителем Директората операций летных экипажей, а Чарлза Прекурта — шефом подчиненного этому директорату Отдела астронавтов. Об этом мы сообщали в номерах 21-22 и 23-24 за 1998 г. Новым в сообщении от 2 февраля является назначение подполковника ВВС США Кёртиса Брауна «после успешного завершения миссии STS-95» на должность и.о. первого заместителя директора операций летных экипажей. Браун заменил на этом посту Бонни Данбар, которая получила назначение на вновь учрежденную должность помощника директора Центра Джонсона по делам университетов. Данбар будет заниматься теперь выдаваемыми JSC грантами, образовательными программами и инициативами и совместными работами с университетами и другими внешними организациями. — И.Л.

ІІІ

ü 9 февраля 1999 г. ЕКА объявило о том, что европейский астронавт итальянец Умберто Гуидони назначен в экипаж шаттла STS-102. 11 февраля это сообщение официально подтвердило NASA. У.Гуидони станет первым европейцем, ступившим на борт МКС. Для него это будет второй космический полет — в 1996 г. он участвовал в полете STS-75. 16-суточный полет «Дискавери» по программе STS-102 должен состояться в апреле 2000 г. Во время этого полета к МКС будет пристыкован модуль MPLM Leonardo итальянского производства. Остальные шесть членов экипажа STS-102 будут назначены позже. — С.Ш.

ІІІ

ü 25 января 1999 г. Лори Гарвер (Lori B. Garver) была назначена заместителем администратора NASA Д.Голдина по Управлению политики и планов. Она будет отвечать за установление обязательных в рамках NASA требований, надзор, координацию и управление стратегическим планированием и управлением, а также историческими программами. Гарвер исполняла обязанности заместителя Голдина с сентября 1998 г., а теперь будет еще и исполнительным секретарем Консультативного совета NASA. В 1987-1996 гг. Гарвер была исполнительным директором Национального космического общества США, была президентом общества «Женщины в аэрокосмической отрасли». — С.Г.

ІІІ

ü По сообщению из штаб-квартиры американской корпорации Orbital Sciences Corporation от 3 февраля 1999 г., бывший астронавт Пьер Тюо назначен на должность вице-президента администрации Группы космических систем, входящей в корпорацию. В Orbital Sciences работают и другие американские экс-астронавты: Харрисон Шмитт, Роналд Грейби и Дэвид Лоу. — С.Ш.

1. Экипажи к выполнению космического полета на транспортном корабле «Союз ТМ-29» и ОК «Мир» по программе 27-й основной экспедиции и экспедиции посещения подготовлены.

2. Рекомендовать Государственной комиссии утвердить основной экипаж: командир — полковник Афанасьев В.М., бортинженер-2 — генерал Эньере Ж.-П. (Франция), космонавт-исследователь — подполковник Белла Иван (Словакия); дублирующий экипаж: командир — подполковник Шарипов С.Ш., бортинженер-2 — Андре-Деэ Клоди (Франция), космонавт-исследователь — Фулиер Михал (Словакия).

Работа Межведомственной комиссии закончилась подписанием протокола.

С напутственным словом к космонавтам выступил чрезвычайный посол Словакии Роман Палдан. Он поблагодарил РКА, ЦПК за подготовку программы и космонавтов и пожелал космонавтам успешного выполнения программы и мягкой посадки.

Руководитель отряда космонавтов CNES Франции генерал Жак Ратье от имени генерального директора CNES поблагодарил за подготовку французских космонавтов. Он отметил, что экспедиция «Персей» — седьмой французский полет. Было много изменений в программе полета. Вначале полет планировался коротким, потом его длительность предполагалась равной пяти неделям, потом трем месяцам. Теперь это пятимесячный полет. ЦПК, по мнению Ратье, показал гибкость, и — несмотря на малые сроки — подготовка выполнена полностью и высококачественно. Он отметил, что Эньере и Андре-Деэ после завершения полета поступят в отряд европейских астронавтов. Ратье надеется, что этот полет не последний и даже возможны полеты европейских астронавтов на «Мир».

Заседание Межведомственной комиссии. Слева направо: В.В.Рюмин, Ю.Н.Глазков, П.И.Климук, А.Н.Ботвинко, В.В.Власенко и экипажи ЭО-27

Заместитель Главного конструктора РКК «Энергия» Валерий Рюмин поздравил всех с завершением «самого противного» этапа. Он обратил внимание космонавтов, что «...благополучие станции и всех здесь сидящих, а также тех, кто занимается этой программой, будет зависеть от того, насколько вы бережно и аккуратно будете обращаться со станцией. Станция находится в приличном состоянии. Полгода назад я смог в этом лично удостовериться. Конечно, первое впечатление было не очень приятным, так как 13 лет эксплуатации сказались на внутреннем убранстве, на интерьере, на всем, что окружает космонавта. Но все основные системы работают без замечаний, и это позволяет прогнозировать работу станции еще в течение нескольких лет. Единственное, что мы вам пока не можем сказать и обещать, придет ли к вам смена или вы будете последними на этой станции. Это зависит от того, будет ли финансирование. Пока, скажу вам откровенно, его нет. Пока не можем сказать, как закончится полет основной экспедиции. Мы не теряем надежду и работаем в направлении поиска финансирования продолжения работ на станции». В заключение Рюмин пожелал космонавтам удачи и выразил надежду, что они будут хорошими хозяевами на «Мире».

А.Г.Ботвинко, зам. начальника Управления пилотируемых программ РКА, доложил об итогах коллегии РКА 3 февраля, которая утвердила дату запуска 20 февраля и программу полета. Он отметил, что от экипажа во многом зависит дальнейшая судьба «Мира». Он обратил внимание, что впервые на российском корабле летят два иностранных космонавта. «Это показывает, — отметил Ботвинко, — что станция «Мир» давно стала международной, и мы не боимся доверить проведение наиболее ответственных работ международному экипажу.»

В.Ф.Власенко, первый заместитель руководителя Федерального управления Минздрава, отметил, что космонавтам предстоит очень сложная программа. Он пожелал сохранить до старта и в ходе всего полета тот высокий уровень здоровья, который достигнут на Земле в ходе подготовки.

В заключение П.И.Климук поблагодарил экипажи за качественную и интенсивную подготовку к полету, пожелал здоровья и взаимопомощи.

Затем состоялась пресс-конференция экипажей для российских и иностранных журналистов.


Д.Дмитриев вручает компьютеры компании R.&K. основному экипажу

«Союза ТМ-29»


С.Шамсутдинов.

«Новости космонавтики»

12 февраля. После заседания Межведомственной комиссии в Белом зале штаба ЦПК имени Ю.А.Гагарина состоялась пресс-конференция экипажей «Союза ТМ-29». Заместитель начальника ЦПК полковник А.П.Майборода представил многочисленным журналистам членов основного и дублирующего экипажей, а также кратко рассказал о международной программе предстоящего полета. Андрей Петрович, в частности, заметил, что российская программа ЭО-27 включает около 60 экспериментов, французская — 15 и словацкая — 5 экспериментов. Запуск «Союза ТМ-29» должен состояться 20 февраля — в день 13-летия запуска Базового блока станции «Мир».

В основном экипаже все трое — военнослужащие. Это сразу бросилось в глаза, так как космонавты на пресс-конференцию прибыли в парадной военной форме. Причем бригадный генерал Ж.-П.Эньере по должности подчиняется полковнику В.Афанасьеву (впрочем, сами космонавты на воинские звания друг друга не обращают особого внимания). Хотя экипаж и военный, но

Новый набор японских

астронавтов

С.Шамсутдинов.

«Новости космонавтики»

10 февраля. По сообщению Kyodo News, японское космическое агентство NASDA сегодня объявило о наборе трех новых кандидатов в астронавты. Ими стали 28-летняя Наоко Сумино (Naoko Sumino), 30-летний Акихико Хосиде (Akihiko Hoshide), оба сотрудники NASDA, а также Сатоси Фурукава (Satoshi Furukawa), доктор медицины Университета Токио, ему 34 года.

Представители NASDA сообщили, что во время этого набора они получили рекордное количество заявлений — 864 претендента желали стать астронавтами. После собеседования и медицинской комиссии, которую проводили американские и японские специалисты, были определены восемь финалистов, из которых в итоге отобрано только трое.

Это был четвертый по счету набор в отряд астронавтов NASDA. В 1985 г. в составе первого набора в отряд были зачислены Такао Дои, Мамору Мори и Тиаки Наито (ныне Тиаки Мукаи). В 1992 г. NASDA отобрало Коити Вакату, а в 1996 г. — Соити Ногути. Из них лишь Ногути еще не летал в космос. Таким образом, теперь отряд астронавтов NASDA насчитывает восемь человек.


задачи у него вполне мирные и гражданские. Космонавты ответили на вопросы журналистов и рассказали об основных экспериментах, которые им предстоит выполнять на орбите. В первую очередь, это медико-биологические исследования и дистанционное зондирование Земли.

От имени Международной аэронавтической федерации (FAI) В.А.Курилов вручил Ивану Белле удостоверение космонавта международного образца (у Афанасьева и Эньере такие удостоверения уже есть). Виктор Александрович также сообщил, что во время выхода в открытый космос Ж.-П.Эньере предстоит выполнить почетную миссию — вручную вывести на орбиту очередной макетный спутник, созданный школьниками России и Франции. Президент страховой компании «Авикос» Н.П.Устименко передал В.Афанасьеву и С.Шарипову страховые полисы. «На всякий случай», — сказал Николай Павлович.

В заключение пресс-конференции директор по продаже компьютеров компании R.&К. Дмитрий Дмитриев по установившейся доброй традиции вручил космонавтам в подарок новые модели ПК производства R.&К.: В.Афанасьев получил ноутбук Wiener Power Note, а Ж.-П.Эньере и И.Белла — компьютеры Wiener 2.

«Сегодня, вручая космонавтам новые модели компьютеров с улучшенными характеристиками и более высокой производительностью, мы надеемся, что наше сотрудничество будет развиваться такими же высокими темпами, как компьютерная и космическая техника», — сказал Д.Дмитриев.

После Межведомственной комиссии экипажи по традиции посетили мемориальный кабинет Ю.А.Гагарина


Экипаж STS-101 в ЦПК. Слева направо: Дж.Уилльямс, Ю.Маленченко, М.Вебер, Э.Лу, Дж.Хэлселл, С.Хоровиц и Б.Моруков

О подготовке

космонавтов

и

астронавтов

в ЦПК

С.Шамсутдинов.

«Новости космонавтики»

По состоянию на начало февраля 1999 г. в РГНИИ ЦПК имени Ю.А.Гагарина проходят подготовку 15 российских космонавтов и шесть американских астронавтов, а также 12 российских кандидатов в космонавты. Они готовятся в составе семи групп:

Крупномасштабный

эксперимент в ИМБП

Е.Девятьяров.

«Новости космонавтики»

В июне 1999 г. Институт медико-биологических проблем (ИМБП) начнет эксперимент, моделирующий космический полет, под названием «Сфинкс». Его целью является отработка действий космонавтов в начале эксплуатации МКС. Отобранные для него добровольцы будут распределены на четыре экипажа по четыре человека в каждом. Первой группе предстоит самый длительный, восьмимесячный, «полет». По 110 суток будут работать еще два экипажа. Кроме того, будет организована одна трехнедельная экспедиция посещения, в которую, кстати, скорее всего, войдет российский космонавт Валерий Поляков. Среди откликнувшихся на участие в этом эксперименте — в основном бывшие офицеры. Выразили желание участвовать и коллеги В.Полякова — врачи Василий Лукьянюк и Владимир Караштин, имеющие статус космонавтов-исследователей, но пока без опыта полетов. Среди добровольцев хватает также иностранцев. Из женщин желание участвовать в эксперименте пока выразили только американка Мерилин Дадли-Роули, изучающая на Аляске жизнь в экстремальных условиях, и канадка Джудит Лапьер, занимающаяся психологией и социологией. Одно время предполагалось, что компанию им составит и представительница России Елена Кондакова, имеющая опыт двух космических полетов. Однако ее планируют включить в экипаж МКС для полета по программе 5-й экспедиции. Все добровольцы сейчас проходят медицинские проверки, которые завершатся где-то в марте-апреле.

1. «МКС-1» — основной экипаж 1-й экспедиции на МКС: Юрий Гидзенко, Сергей Крикалев и Уилльям Шеперд.

2. «МКС-3» — основной экипаж 3-й экспедиции на МКС и дублирующий для 1-й экспедиции: Владимир Дежуров, Михаил Тюрин и Кеннет Бауэрсокс.

Экипажи МКС-1 и МКС-3 в феврале проходят тренировки на тренажерах ФГБ и СМ, изучают системы МКС, отрабатывают внекорабельную деятельность в гидролаборатории в скафандрах «Орлан-М».

3. «МКС-2» — основной экипаж 2-й экспедиции на МКС: Юрий Усачев, Джеймс Восс и Сьюзен Хелмс.

4. «МКС-4» — основной экипаж 4-й экспедиции на МКС и дублирующий для 2-й экспедиции: Юрий Онуфриенко, Карл Уолз и Дэниел Бёрш.

Космонавты этих групп изучают бортовую документацию и системы МКС, российские космонавты учат английский, а астронавты — русский язык.

5. «МКС-5» — основной экипаж 5-й экспедиции на МКС и дублирующий для 3-й экспедиции: Валерий Корзун и Павел Виноградов. Американского астронавта в этой группе пока нет. В.Корзун сейчас в первую очередь занимается текущими делами по плану командира отряда космонавтов ЦПК ВВС. Кроме того, он изучает английский язык и совершенствует свою летную подготовку на учебном самолете Л-39. П.Виноградов также учит английский и периодически работает в КБ РКК «Энергия».

6. «МКС-гр» (МКС-группа) — эта группа была образована и начала подготовку в октябре 1998 г. В ее составе Александр Калери, Сергей Трещев, Олег Котов, Юрий Шаргин, Олег Кононенко, Константин Козеев, Сергей Ревин. Сейчас космонавты заняты изучением английского языка и систем МКС.

7. «К-97» — двенадцать кандидатов в космонавты продолжают общекосмическую подготовку. В составе группы Константин Вальков, Сергей Волков, Дмитрий Кондратьев, Юрий Лончаков, Олег Мошкин, Роман Романенко, Александр Скворцов, Максим Сураев, Олег Скрипочка, Федор Юрчихин, Михаил Корниенко и Сергей Мощенко.

В течение недели (1–8 февраля) тренировочную сессию в ЦПК впервые проходил экипаж STS-101 (2А.2), в который входят астронавты Джеймс Хэлселл, Скотт Хоровиц, Мэри Вебер, Эдвард Лу, Джеффри Уилльямс и российские космонавты Юрий Маленченко и Борис Моруков.

Члены экипажа подробно ознакомились с тренажерной базой ЦПК, уделив особое внимание тренажерам ФГБ и СМ. Они также прослушали вводные лекции и 9 февраля отбыли на подготовку в США. Следующая тренировочная сессия экипажа STS-101 в ЦПК планируется на июнь 1999 г.

Космонавты, в данное время не готовящиеся в ЦПК

Геннадий Падалка и Сергей Авдеев в настоящее время находятся на орбите и выполняют программу ЭО-26 на станции «Мир». 28 февраля этого года Г.Падалка должен вернуться на Землю, а С.Авдеев будет продолжать полет до августа 1999 г.

Виктор Афанасьев и Салижан Шарипов, командиры основного и дублирующего экипажей ЭО-27, закончили подготовку в ЦПК и 15 февраля в составе российско-французско-словацких экипажей вылетают на космодром Байконур для заключительных предстартовых мероприятий.

Валерий Токарев с января 1999 г. проходит подготовку в Космическом центре имени Джонсона в NASA к полету на шаттле STS-96 (2А.1).

Сергей Залетин с прошлого года откомандирован в США и является координатором (представителем) ЦПК ВВС в NASA.

Анатолий Соловьев оформляет документы на увольнение из Вооруженных Сил и из отряда космонавтов ЦПК ВВС в связи с достижением предельного возраста для военных.

Талгат Мусабаев, Николай Бударин и Александр Полещук находятся в отпусках, а Надежда Кужельная — в декретном отпуске в связи с рождением ребенка (с 21 ноября 1998 до апреля 1999 гг.).

Елена Кондакова и Александр Лазуткин пока работают в отделе космонавтов РКК «Энергия». Они ожидают назначения в экипажи на МКС. Е.Кондакова с 15 февраля приступит к подготовке в ЦПК в составе группы «МКС-гр».

Юрий Батурин также ожидает назначения в экипаж в качестве космонавта-исследователя.

Василий Лукьянюк и Владимир Караштин пока работают в ИМБП.


ЗАПУСКИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ


На орбите

тайваньский

спутник ROCSAT-1

М.Тарасенко. «Новости космонавтики»

27 января 00:34:02.411 UTC (19:34:02 26 января по местному времени) сo стартового комплекса №46 Космопорта «Флорида», расположенного на территории Станции ВВС США «Мыс Канаверал», компанией Lockheed Martin Astronautics осуществлен запуск РН Athena 1 №006 с тайваньским спутником ROСSAT-1. Спутник выведен на орбиту с начальными параметрами:

— наклонение орбиты — 34.98°.

— минимальное удаление от поверхности Земли — 585.5 км;

— максимальное удаление от поверхности Земли — 601.6 км;

— период обращения — 96.431 мин.

В каталоге Космического командования США спутнику ROCSAT-1 присвоено международное регистрационное обозначение 1999-002A и номер 25616.

КК США каталогизировало спутник как принадлежащий «Республике Китай» (самоназвание Тайваня, официально не признанное). Поскольку КНР очень ревностно относится ко всему, что может быть истолковано, как признание суверенитета Тайваня, США могут из-за этого нажить себе еще одну дипломатическую неприятность.

ROCSAT-1 — первый спутник, созданный в рамках реализации государственной космической программы Тайваня. Эта программа была принята в октябре 1991 г. и рассчитана на 15 лет, в течение которых предусматривалось разработать и запустить несколько спутников с постепенным увеличением доли отечественного производства.

Несмотря на то, что ROCSAT-1 является первым спутником, созданным по этой программе, он все же не совсем «первый тайваньский спутник». Дело в том, что в августе 1998 г. был запущен коммерческий спутник связи ST-1, являющийся совместной собственностью сингапурской и тайваньской компаний. Таким образом, ROCSAT-1 оказывается не первым, а «полуторным» тайваньским спутником.

Для осуществления национальной космической программы в октябре 1991 г. было учреждено Национальное управление космической программы (National Space Program Office, NSPO), подведомственное Национальному научному совету. Общий объем ассигнований на программу в течение 15 лет оценивается в 13.6 млрд тайваньских долларов (421 млн $ по нынешнему курсу). Для сравнения отметим, что стоимость создания и запуска связного спутника ST-1, в котором Тайваню принадлежит 50%, составила около 240 млн $.

Основными целями проекта ROCSAT-1 были разработка спутника научного назначения и создание на Тайване базы для разработки космических аппаратов.

Головным подрядчиком по разработке спутника была определена американская компания TRW (подразделение Space & Electronics Group). Контракт с TRW стоимостью 61 млн $ был подписан NSPO в июне 1994 г. В соответствии с условиями контракта, 28 сотрудников NSPO были прикомандированы к подразделениям TRW, занимавшимся разработкой спутника, для того чтобы перенимать технический и управленческий опыт в части проектирования, испытаний, запуска и управления КА. Каждому из этих 28 человек NSPO придало напарника на Тайване, который перенимал тот же опыт в опосредованной форме. Кроме того, TRW и его американские субподрядчики передали тайваньским компаниям технологические навыки и знания, необходимые для изготовления и испытания космического оборудования.

Циклограмма запуска спутника ROCSAT-1
СобытиеВремя (ч:мин:с)
Режим 1
Зажигание первой ступени и старт
Конец работы первой ступени;
пассивный участок полета
Разделение обтекателя полезного груза
Отделение первой ступени
Включение второй ступени
Выключение второй ступени
Включение СС* блока OAM,
отделение второй ступени
Выключение СС блока OAM
Первое включение блока OAM
Первое выключение блока OAM
Второе включение блока OAM
Выход на базовую орбиту
Начало ориентации полезного груза
Отделение полезного груза
Начало выработки топлива
путем работы ЖРД на малой тяге
Конец выработки топлива
0:00:00.00
0:00:00.18

0:01:34.43
0:03:09.17
0:03:14.17
0:03:16.69
0:05:45.16
0:05:45.66

0:05:50.66
0:05:50.66
0:07:51.80
0:51:55.00
0:54:39.70
1:04:53.20
1:05:08.20

1:10:08.20
1:12:23.85

* — система стабилизации И.Б.

В мае 1997 г. спутник был доставлен на Тайвань, в монтажно-испытательный корпус NSPO. Там тайваньские специалисты под присмотром технических консультантов сами осуществляли установку полезной нагрузки, заключительные испытания систем спутника и его сборку.

Спутник ROCSAT-1 предназначен для проведения экспериментов в области физики ионосферы, океанографии и связи.

Конструктивно ROCSAT-1 основан на семействе малых модульных КА фирмы TRW. (Аналогичную конструкцию имеет экспериментальный спутник Lewis, изготовленный TRW для NASA.)

КА стартовой массой 401 кг имеет форму шестиугольной призмы высотой 2.02 м и диаметром 1.10 м. С двумя развернутыми панелями солнечных батарей, каждая из которых имеет размер 1.16x2.46 м, максимальный размер КА достигает 7.2 м. Мощность системы энергопитания — 450 Вт.

ROCSAT-1 состоит из трех модулей: базового, обеспечивающего функционирование всех систем; двигательного, обеспечивающего коррекцию орбиты (т.н. «подсистемы реактивного управления») и модуля полезной нагрузки, в котором размещается научная аппаратура.

Система ориентации обеспечивает стабилизацию спутника по трем осям с точностью 0.5°. При этом фактическое положение определяется с точностью до 0.1°, а остаточные угловые скорости не превышают 0.01°/с.

Связь со спутником осуществляется в диапазоне S на частотах 2039±5 МГц (прием) и 2215±5 МГц (передача), при этом пропускная способность линии вверх составляет 2 кбит/с, а вниз — 1.4 Мбит/с. Для хранения информации от научной аппаратуры имеется твердотельное запоминающее устройство объемом 2 Гбит.

Конструктивный ресурс спутника — 4 года, гарантийная надежность — не менее 0.9 в течение 2 лет.

НОВОСТИ

ü 8-13 февраля 1999 г. в пансионате «Звенигородский» Управления делами РАН прошел международный научный симпозиум, посвященный полученным к настоящему времени научным результатам проекта «Интербол». В симпозиуме участвовало около 150 ученых, разработчиков и управленцев, было сделано более 70 сообщений и представлено несколько десятков стендовых докладов. Учитывая международный характер проекта (участвовали представители России, Украины, Белоруссии, Грузии, Австрии, Бельгии, Болгарии, Британии, Греции, Польши, США, Финляндии, Франции, Чехии, Швеции и Японии), все доклады делались на английском языке. В ближайших номерах НК мы планируем представить некоторые материалы Звенигородского симпозиума. — И.Л.

ІІІ

ü 26 января 1999 г. российский научный КА «Интербол-2» (известный среди специалистов как «авроральный зонд») был переведен в режим «спячки». Напомним, что после исчерпания бортового запаса топлива 9 сентября 1998 г. аппарат работал в режиме «свободной ориентации». Как сообщил редакции НК ведущий по авроральному зонду Михаил Могилевский (ИКИ РАН), при консервации КА в сеансе 26 января были приняты специальные меры для того, чтобы облегчить повторный вход в связь с ним. Баллистические расчеты показывают, что следующий 9-месячный благоприятный по освещенности период начинается в мае 1999 г. Тогда российская группа управления в Евпатории и займется «оживлением» ценного научного аппарата. — И.Л.

ІІІ

ü В статье «Интерболы и Магионы продолжают работу» (НК №21/22, 1998) по вине автора появилась ошибочная информация о разгерметизации КА «Интербол-2» 15 апреля 1998 г. Такое предположение было сделано «по горячим следам» события, но, к счастью, оказалось неверным. В стендовом докладе Ирины Беловой (ИКИ), представленном на Звенигородском симпозиуме, указывается, что 15 апреля в 22:52 UTC было отмечено внезапное увеличение амплитуды нутации с 0 до 5.75° с одновременным изменением угла между осью вращения и Солнцем от 3 до 3.25°. Вероятной причиной этого события в настоящее время считается взрыв дополнительной химической батареи, установленной на внешней поверхности КА в порядке технического эксперимента. В результате взрыва была повреждена теплоизоляция корпуса КА, что повлекло его значительный нагрев. — И.Л.

ІІІ

ü По сообщению научного руководителя субспутника Magion 5 Павела Триски (Институт атмосферы АН Чешской Республики), после восстановления связи с аппаратом в мае 1998 г. не удалось запустить один из бортовых генераторов времени. В результате не проходят управляющие слова по некоторым системам субспутника и не удается подать необходимые команды на два научных прибора: волновой спектроанализатор находится в режиме калибровки, а в электростатическом анализаторе частиц работает только нижний энергетический канал. — И.Л.

В рамках программы по созданию отечественных компонентов было выбрано четыре местных подрядчика, которые изготовили пять элементов спутника: Acer Sertek Inc. поставила бортовой компьютер, Tran Systems Inc. — блок дистанционного сопряжения; Victory Industries — всенаправленную антенну S-диапазона и фильтр/диплексор для радиочастотного тракта. Корпорация Shihlin Electric and Engineering изготовила солнечные батареи.

В состав научной аппаратуры КА входят:

— «Экспериментальная связная нагрузка» (Experimental Communication Payload, ECP) для экспериментов по связи в диапазоне Ka (20/30 ГГц). Космический сегмент изготовлен тайваньской компанией Microelectronic Technology Inc. (MTI) по технологии японской NEC;

— «Прибор электродинамики ионосферной плазмы» (Ionosphere Plasma Electrodynamics Instrument, IPEI) для измерения температуры и концентрации ионов, а также трансверсальной составляющей их скорости. Этот эксперимент осуществляется Национальным центральным университетом совместно с Техасским университетом в г. Даллас (США), который и разработал летную аппаратуру;

— оптический сенсор Ocean Color Imager (OCI) для многоспектрального наблюдения за поверхностью океана. OCI изготовлен японской компанией NEC. Сенсор массой 15.2 кг работает в шести полосах видимого и ближнего инфракрасного диапазона (от 443 до 865 нм) и при высоте орбиты 600 км обеспечивает полосу обзора шириной 690 км при максимальном наземном разрешении 800 м и высокой радиометрической точности.

Полным ходом идет изготовление второго аппарата — ROCSAT-2

Полученные с OCI данные многоспектрального наблюдения будут использоваться для изучения загрязнений океана и динамики среднемасштабных вихрей, присутствия фитопланктона и влияния атмосферных аэрозолей на дистанционное зондирование.

Емкости БЗУ достаточно для хранения 18 кадров OCI размером 700х700 км. Однако БЗУ будет также использоваться для хранения телеметрической информации и данных от прибора IPEI.

Учитывая низкое разрешение оптической системы, высказывавшиеся в прессе предположения, что ROCSAT-1 сможет использоваться как спутник-шпион, нельзя принимать всерьез.

Для управления спутником используется наземный комплекс в составе трех станций слежения, Центра управления полетом, Центра управления операциями, Центра управления научными экспериментами, станции динамики полета (баллистического центра) и наземной сети связи. Головным подрядчиком по наземному сегменту была американская фирма AlliedSignal Technical Services Cooperation (ATSC). Две основные наземных станции расположены на севере и юге Тайваня (г.Тайнань), резервная станция — на о-ве Маврикий. Центр управления полетом находится в г. Синьчжу в 80 км южнее Тайбэя.

Наземные станции могут поддерживать связь со спутником при угле места выше 10°, обеспечивая шесть сеансов связи в сутки продолжительностью по 7 минут. Наземный комплекс построен по принципу «открытой архитектуры» с модульной конструкцией. Это должно облегчить модернизацию комплекса для работ с последующими аппаратами.

«Сырые» данные будут приниматься только «своими» станциями, но обработанная информация от OCI будет передаваться зарегистрированным пользователям через Центр распространения научных данных, созданный на базе Национального тайваньского университета океана.

Общая стоимость спутника — 83 млн $, по данным газеты Florida Today. Стоимость ракеты, по ее же данным, 18 млн $ (вероятно, это сумма входит в 63-миллионный контракт NSPO c TRW).

Запуск первоначально планировался на апрель 1998 г., но задержался на 9 месяцев, видимо, из-за того, что отработка нового спутника заняла больше времени, чем ожидалось.

Предстартовая подготовка к запуску, намеченному на 26/27 января, прошла гладко, и запуск состоялся в самом начале 3-часового стартового окна (продолжавшегося от 19:34 до 22:27 по местному времени).

Через 65 минут после старта ROCSAT-1 отделился от доводочной ступени OAM, после чего произошло автоматическое раскрытие солнечных батарей, затем в 03:16 UTC ROC-SAT-1 вошел в радиоконтакт с Землей (через наземную станцию в Чунъюане). Первые сеансы связи, проведенные через все три станции, подтвердили, что спутник функционирует нормально. На протяжении нескольких следующих недель его будут тестировать и проверять бортовые системы и целевую аппаратуру, прежде чем перейти к выполнению запланированной программы исследований. По графику спутник должен быть введен в эксплуатацию в середине марта.

С.Карпенко. «Новости космонавтики»

7 февраля 1999 г. в 21:04:15.238 UTC (16:04:15 EST), с задержкой на сутки, со стартовой площадки SLC-17A Станции ВВС «Мыс Канаверал» стартовала РН Delta 2 (модель 7426) с американской АМС Stardust на борту.

Аппарат запущен для встречи с кометой Вильда-2 и сбора кометной пыли в ее коме. Во время перелета к комете КА соберет образцы межзвездной и межпланетной пыли.

Если все пройдет нормально, образцы будут возвращены на Землю в посадочной капсуле 15 января 2006 г. Образцы будут исследованы в лабораторных условиях, где ученые проведут детальный химический, изотопный и биологический анализ пыли.

Запуск межпланетного аппарата был выполнен с промежуточным выведением на орбиту ИСЗ. Отделение КА от третьей ступени произошло через 28 мин после старта. Затем КА погасил вращение включением бортовых ДУ, и через 4 мин были развернуты и ориентированы на Солнце солнечные батареи. Сигнал с КА был принят 34-метровой антенной Сети дальней связи DSN в Канберре через 51 мин после запуска.

В каталоге Космического командования США Stardust получил международное регистрационное обозначение 1999-003A и номер 25618 . Вторая ступень осталась после четвертого включения на орбите с наклонением 22.48°, высотой 292x6817 км и периодом 163.8 мин, третья вышла на межпланетную траекторию.

Проект Stardust был выбран для реализации в 1995 г. (НК №5, №24, 1995) и осуществляется в рамках программы NASA Discovery. Это первая американская АМС, созданная специально для исследования кометы, и первая, предназначенная для автоматической доставки внеземного вещества. Аппарат изготовлен компанией Lockheed Martin Astronautics (LMA). Стоимость разработки и изготовления КА — 128.4 млн $, управления — 37.2 млн $.

Управление КА ведется из центра управления LMA при поддержке Лаборатории реактивного движения (JPL). 8 февраля в 17:16 UTC Stardust прошел в 53400 км от Луны, а к 11 февраля удалился от Земли на 1.6 млн км. Все системы аппарата работают нормально. В течение следующих двух недель на борту КА будут включены приборы DFMI и CIDA. Первая коррекция траектории запланирована на 22 февраля.

О пользе сбора космической пыли

Межзвездная пыль — одна из основных форм вещества в Галактике — конечный результат развития звездных систем и одновременно — строительный материал новых звезд. Тяжелые элементы, из которых состоят Земля и наши тела, пять миллиардов лет назад существовали в виде звездной пыли.

Подготовка и запуск

Астрономическое окно для запуска КА Stardust продолжалось с 6 по 25 февраля. Сборка носителя началась прямо на старте еще в декабре; вторую ступень привезли на старт 14 января, а 20 января в Корпус опасных операций с ПН (PHSF) прибыла 3-я ступень РН с твердотопливным двигателем Star 37FM. 18 января КА Stardust был заправлен, 25 января взвешен и 26 января состыкован с 3-й ступенью. 28 января всю связку перевезли в «чистую комнату» на старте и поставили на поворотный стол. На аппарат было подано питание и заложено программное обеспечение. Ко 2 февраля головной блок был пристыкован ко 2-й ступени и закрыт обтекателем.

Дата запуска — 6 февраля в 21:06:42 UTC — оставалась неизменной до последней минуты. За 1 мин 42 сек до расчетного момента пуска старт был прекращен из-за нестабильного сигнала радиолокационного ответчика диапазона C на ракете, необходимого для слежения за ней во время выведения на опорную орбиту. Стартовое окно длилось всего одну секунду, так что перенос на сутки был предрешен. Старт состоялся 7 февраля, во время следующего стартового окна, причем была организована прямая трансляция с телекамеры, установленной на 3-й ступени. Это был 4-й пуск в рамках исполняемого компанией The Boeing Co. контракта Med-Lite и 78-й с 1961 г. запуск научного аппарата носителем семейства Delta.

Для астрономов главным свойством пыли является ее способность к поглощению и рассеиванию радиоизлучения. Следствием непрозрачности для радиоизлучения является эффект охлаждения пыли, способствующий сжатию пылевого скопления и формированию новых поколений звезд и планетных систем. Так около 5 млрд лет назад образовалась Солнечная система.

На свойстве рассеивать и поглощать радиоизлучение основан «дистанционный» метод изучения межзвездной пыли. Второй способ — исследование метеоритов, в которых присутствуют вкрапления межзвездных частиц. Некоторое количество оплавленных частиц космической пыли найдено также в океанических осадках и на большой высоте в атмосфере.

В 1993 г. во время полета АМС Ulysses за пределами орбиты Марса был обнаружен и наблюдениями с АМС Galileo подтвержден поток частиц межзвездной пыли микронного размера, приходящий со стороны созвездия Стрельца. Поскольку именно туда движется Солнце, логично считать, что в действительности мы перемещаемся относительно более или менее неподвижной межзвездной пыли.

К настоящему времени выяснено, что частицы звездной пыли:

— имеют в основном размер порядка 0.01 мкм, но могут быть и больше 0.1 мкм;

— содержат углерод (в скоплениях пыли обнаружено до 60 химических соединений, в состав которых входит углерод);

— могут представлять собой небольшие аморфные силикатные частицы;

— могут содержать молекулы NH3, H2O, CH2O, HCN и HC3CN.

В составе метеоритов методами изотопного анализа найдены углеродосодержащие частицы: карбид углерода, графит, алмазы.

Наиболее актуальные вопросы, стоящие сейчас перед учеными:

— не ясно точно, откуда в частицах межзвездной пыли столько углерода;

— не до конца известны возраст частиц, не ясны процессы, которым они подверглись при формировании;

— не известен состав ядра и периферии того скопления пыли (первичное облако), из которого сформировалась Солнечная система.

Источниками кометной и межпланетной пыли являются кометы и астероиды. Кометы, по мнению ученых, сохранили в своем составе вещество в том виде, в котором оно находилось при формировании Солнечной системы: они, по-видимому, образовались на периферии первичного облака. Температура там была и остается низкой, и частицы межзвездной пыли, попав в состав кометы, должны были остаться нетронутыми до наших дней. Тем не менее наблюдения показывают, что некоторые спектральные характеристики кометной и звездной пыли различаются. Было бы заманчиво «заполучить» ее образцы для детального анализа.

Большой интерес для ученых представляют летучие вещества, входящие в состав кометного ядра, органические соединения, а также микрочастицы субмикронного размера различных типов — силикаты, сульфиды и их смеси. Органические примеси в кометном веществе можно разбить на несколько групп, в зависимости от наличия ключевых элементов: H+C+N, H+C+O, H+C, H+C+N+О. Доказано, что из пяти соединений, найденных в межзвездной пыли (NH3, H2O, CH2O, HCN и HC3CN), первые четыре есть и в составе кометных ядер.

Учитывая большие площади распространения кометной пыли, ее легкую переносимость, непредсказуемое воздействие радиации, можно предположить, что она сыграла важную роль в возникновении жизни на Земле и молекулярном синтезе.

Один миллиграмм пыли на всю Солнечную систему

Stardust должен доставить на Землю около 1 мг пыли (любопытный читатель с калькулятором может подсчитать стоимость одного ее грамма). Это около 1000 кометных частиц размером более 15 микрон и более 100 частиц звездной пыли размерами от 0.1 до 1 микрона. Для анализа такого количества пыли будет достаточно. Как говорит научный руководитель проекта Stardust д-р Дональд Браунли (Donald C. Brownlee) из Университета Вашингтона, «доставьте на Землю хоть тонну космической пыли — все равно основная необходимая нам информация находится на микронном и субмикронном уровне; так что для анализа нужно одно зернышко...». Микроскопическое количество пыли будет изучаться не один десяток лет с применением всех вновь разрабатываемых методик — так же, как сейчас продолжаются исследования лунного грунта.

Конечные цели исследования образцов кометной и межзвездной пыли:

— определить элементный, химический состав и строение комет;

— оценить количество строительного материала для комет, находящегося в межпланетной пыли и метеоритах;

— оценить наличие воды в кометном веществе;

— определить распределение и состав вещества первичного облака пыли, из которого впоследствии сформировались Солнце, планеты Солнечной системы и кометы;

— определить, какие процессы происходили в первичном облаке до формирования Солнечной системы;

— определить состав вещества межзвездной пыли.

Целью сбора летучих веществ, испарившихся с поверхности кометы, является определение их элементного и изотопного состава и поиск элементов, обычно входящих в состав органических соединений — С, Н, N, O, P, S, Si.

О комете Вильда-2

Комета Вильда-2 была выбрана в качестве цели не случайно. Выбор был обоснован удобством формирования перелетной траектории к ней и малой относительной скоростью встречи, возможностью попутного пролета потоков межзвездных частиц, а также «послужным списком» самой кометы. До 1974 г. ее орбита вокруг Солнца была долгопериодичной, с перигелием 5 а.е. и афелием 24.7 а.е. Большую часть своей жизни комета проводила на значительном удалении от Солнца, что обеспечивало «сохранность» материала ее ядра. Однако 10 сентября 1974 г. комета сблизилась с Юпитером до расстояния 0.006 а.е. (0.9 млн км), вследствие чего форма орбиты резко изменилась, а период обращения уменьшился до 6 лет. Комета была открыта Паулем Вильдом из Астрономического института Бернского университета 6 января 1978 г. на орбите с наклонением 3.3°, периодом обращения 6.17 года и эксцентриситетом 0.56. Перигелий и афелий составляли 1.48 и 5.25 а.е. соответственно. (Вильд проводил станцию в полет и рассчитывает дождаться ее возвращения в 2006 г. — ему будет 80 лет.) Таким образом, это дальняя и «свежая» комета, совсем недавно оказавшаяся в пределах досягаемости. Последующие наблюдения позволили оценить диаметр ядра кометы в 4 км, а его плотность в 0.5 г/см3.

Характеристики аппарата

КА, который в шутку называют «самым сложным пылесосом в мире», создан на базе платформы SpaceProbe компании Lockheed Martin Astronautics. (Производство началось 6 января 1998 г., и уже 11 ноября аппарат был отправлен на космодром.)

Шасси в форме параллелепипеда имеет габариты 1.70х0.66х0.66 м (каркас алюминиевый, панели композитные). Полная масса КА на старте — 384.9 кг, в т.ч. собственно аппарата — 254 кг, возвращаемой капсулы — 45.7 кг, топлива — 85.0 кг.

Аппарат имеет трехосную стабилизацию. Определение текущей ориентации осуществляется с помощью звездной камеры и одного из двух инерциальных измерительных блоков, в резерве — два солнечных датчика. Инерциальный блок, имеющий в своем составе три кольцевых лазерных гироскопа и три акселерометра, используется для коррекций и во время пролета мимо кометы.

Исследования комет межпланетными станциями

Еще в 1980 г. Дональд Браунли и NASA прорабатывали вариант доставки вещества кометы Галлея, но этому проекту, а десятью годами позже проекту CRAF, не суждено было осуществиться.

Первым аппаратом, встретившимся с кометой, стал КА ISEE-3 (International Sun-Earth Explorer). Названный после изменения первоначального задания ICE (International Comet Explorer), 11 сентября 1985 г. он прошел в 7862 км от ядра кометы Джиакобини-Циннера.

Весной 1986 г. исследования кометы Галлея с различных расстояний провели советские межпланетные станции «Вега-1» и «Вега-2», европейский Giotto, японские Sakigake (MS-T5, «Пионер») и Suisei (Planet-A, «Комета»). В 1992 г. Giotto исследовал также комету Григга-Скьеллерупа.

В 1994 г. за падением кометы Шумейкеров-Леви 9 на Юпитер наблюдали АМС Galileo, Ulysses, а также телескоп Хаббла.

Запланированы полеты к кометам следующих КА:

Deep Space 1 (США). Запущен в октябре 1998 г., может исследовать комету Боррелли в 2001 г.;

Contour (США). Запуск в июле 2002 г. Съемки комет Энке, д'Аррэ, Швассмана-Вахмана-3;

Deep Space 4/Champollion (США). Полет к комете Темпеля-1 в 2003 г. Проект предусматривает забор образцов с поверхности ядра;

Rosetta (ЕКА). Старт к комете Виртанена в январе 2003 г. Сброс на ее поверхность посадочного аппарата с научным оборудованием.

Конструкция аппарата Stardust: 1 — солнечные батареи; 2 — антенна высокого усиления; 3 — коллектор с аэрогелем; 4 — возвращаемая капсула; 5 — блок двигателей; 6 — анализатор кометной и межзвездной пыли; 7 — адаптер стыковки с РН; 8 — противопылевая защита; 9 — навигационная камера; 10 — звездные камеры; 11 — перископ

Две солнечных панели общей площадью 6.6 м2 и размахом 4.8 м оснащены кремниевыми солнечными элементами. Снимаемая мощность от 170 до 800 Вт (в зависимости от расстояния от Солнца). Имеется одна никель-водородная аккумуляторная батарея на 16 А·ч. Силовое электрооборудование взято с КА серии SSTI.

Система терморегулирования использует жалюзи для поддержания теплового режима инерциальных измерительных блоков, аккумулятора и твердотельных усилителей системы связи. Аппарат укрыт ЭВТИ; термостатирование некоторых систем выполняется с помощью радиаторов и управляемых ЭВМ нагревателей.

Неподвижно установленная приемопередающая антенна высокого усиления HGA (диаметр 0.6 м) работает в Х-диапазоне и используется главным образом при встрече с кометой. На борту имеется также передающая антенна MGA и три антенны низкого усиления для связи вблизи Земли и для приема команд. Два приемопередатчика диапазона X были первоначально разработаны компанией Motorola Systems Solutions Group для КА Cassini и используют 15-ваттные твердотельные усилители. Они служат для контроля положения КА, получения команд и передачи телеметрии. Сходные приемопередатчики используются на АМС NEAR, Mars Pathfinder, Cassini, Mars Polar Lander, Mars Climate Orbiter. Пропускная способность радиолинии:

HGA/34-метровая антенна — 1975 бит/с;

HGA/70-метровая антенна — 7900 бит/с;

MGA/34-метровая антенна — 100 бит/с.

В двигательную систему входят восемь двигателей тягой по 4.4 Н (0.45 кгс, 1 фунт) и восемь тягой по 0.9 Н (0.091 кгс, 0.2 фунта), смонтированные в четырех блоках по четыре в каждом. Все используют однокомпонентное топливо — гидразин N2H4.

Система управления и обработки данных выполнена на базе 32-битного процессора RAD 6000 (самый популярный процессор для последних из запущенных АМС — радиационно-стойкий вариант процессора PowerPC). Рабочие частоты синхронизации: 5, 10 и 20 МГц. Память: программируемое ПЗУ — 3 Мбайт, оперативная — 128 Мбайт, из нее 20% занимают служебные программы; 75 Мбайт предусмотрены для снимков; 13 Мбайт — для прибора CIDA и 2 Мбайт — для DFMI. Аппарат не имеет специального бортового записывающего устройства.

Противопылевая защита аппарата — одна из самых сложных задач при исследовании комет. Stardust имеет три «щита», которые прикрывают края развернутых по потоку солнечных батарей и корпус аппарата. Так называемый уиппловский щит (название свое он получил в честь американского астронома Фреда Уиппла (Fred L. Whipple), в 1950 г. предложившего современную теорию строения кометного ядра) должен защитить корпус КА от столкновений с частицами размером до 1 см. От более крупных частиц защиты нет, но встреча с ними маловероятна.

Уиппловский щит состоит из нескольких слоев. Первый слой («бампер») выполнен из композитного материала. Сталкивающаяся с ним частица разрушается. Под композитной панелью находится многослойный «пирог» из керамического материала некстел (Nextel). Защита корпуса имеет три некстеловых «одеяла», защита батарей — два. Здесь осколки частицы рассеиваются. Третий композитный слой-ловушка окончательно тормозит и задерживает все осколки.

Компания Motorola разработала также более совершенный, легкий и компактный вариант приемопередатчика — SDST (Small Deep Space Transponder). Этот приемопередатчик, работающий в диапазонах X и Ka, проходит испытания на экспериментальном КА Deep Space 1 и планируется к использованию в нескольких будущих проектах, включая обсерваторию SIRTF и станции Mars Surveyor 2001.


Элемент противопылевой защиты аппарата, т.н. уиппловского щита

Модель спускаемой капсулы Stardust после испытательного сброса 5 февраля 1998 г. с аэростата с высоты 4 км на полигон в штате Юта

Возвращаемая капсула SRC (Sample Return Capsule) имеет форму затупленного конуса с углом полураствора 60°. Диаметр капсулы 0.81 м; высота — 0.5 м; масса — 45.7 кг. В ее состав входят алюминиевый контейнер образцов (содержит аэрогелевые ловушки с механизмом разворачивания), аэродинамический обтекатель, бортовая авионика (УВЧ-радиомаяк), парашютная система с вытяжным и основным парашютами. Конический носовой обтекатель выполнен на основе графитоэпоксидного материала, покрытого легкой абляционной теплозащитой (фенольно-углеродный материал PICA). Сзади капсула закрыта хвостовым обтекателем, защищенным от рециркуляции потока пробковым материалом SLA-561V, похожим на теплоизоляцию внешнего бака шаттла. Капсула выкрашена в белый и коричневый цвета.


Коллектор всевозможной пыли, летающей в космосе. Ячейки заполнены аэрогелем

Бортовая аппаратура

Состав научной аппаратуры КА был предопределен выполняемой задачей — сбор межзвездной и кометной пыли, наблюдение за динамикой пылевых потоков, фотографирование ядра кометы, проведение радиоизмерений параметров движения КА для определения массовых характеристик кометы. Собственно научных приборов на борту три: коллектор пыли, анализатор пыли и монитор потока пыли. Навигационная камера используется также для научной съемки, а штатная радиосистема — для допплеровских измерений.

1. Коллектор пыли

Сбор пыли осуществляет коллектор, включающий две группы ловушек на основе аэрогеля. Коллектор находится в возвращаемой капсуле, которая может открываться подобно раковине. После этого коллектор выдвигается на петлях нужной стороной кверху, экспонируется и убирается обратно.

Аэрогель способен задерживать частицы пыли, ударяющиеся в него со скоростью порядка 6–7 км/с, с минимальными разрушениями и изменениями их внутренней структуры.

Коллектор имеет две стороны, одна из которых (сторона B) будет экспонироваться при сборе межзвездной пыли, вторая (сторона А) — при сборе кометной пыли и летучих веществ в коме. Экспонируемая площадь — с каждой из сторон по 1225 см2 — состоит из 130 прямоугольных ячеек размером 2x4 см и двух ромбовидных ячеек поменьше. Толщина аэрогеля на стороне A составляет 3 см при постоянной по объему плотности. Для звездной пыли используется аэрогель толщиной 1 см с возрастающей по глубине плотностью. Почему сделано по-разному? Известно, что частицы межзвездной пыли имеют меньшие размеры, скорости их будут выше, но свойства материала почти не известны. Условия столкновения были смоделированы математически, и такая конструкция было признана оптимальной.

Лимонное желе, апельсиновое желе, воздушное желе...


Треки от попавших частиц в слое аэрогеля

Аэрогель — это самое фантастическое твердое вещество в мире. Он состоит из двуокиси кремния и обладает тонкой волокнисто-пустотной физической структурой. С виду кусок аэрогеля похож на синеватый застывший дым и при этом является твердым на ощупь.

Твердое вещество в составе аэрогеля занимает только 0.2% от ограниченного поверхностями образца объема, остальное — воздух. Аэрогель обладает в 39 раз лучшим показателем теплоизоляции, чем фиберглас, имея при этом плотность 0.002 г/см3 — в 1000 раз меньше, чем стекло, и всего в полтора раза больше, чем у воздуха!

О происхождении аэрогеля рассказывают следующую историю. Поспорили как-то два доктора, Стивен Кистлер (Steven Kistler) и Чарлз Лернд (Charles Learned) из Стэнфордского университета — кто из них сможет заменить воду в желеобразном образце газом без усадки образца в объеме. Победил Кистлер, который опубликовал свою работу по созданию «воздушного желе» в журнале Nature в 1931 г.

Долгое время идея создать подобный материал не встречала особого энтузиазма и не привлекала внимания. Однако в 60-70 годах с развитием авиационно-космической техники срочно потребовались новые материалы — легкие и термостойкие. К идее создания аэрогеля вернулись.

Для КА Stardust технологию изготовления аэрогеля разработали в JPL под руководством д-ра Питера Цоу (Peter Tsou), заместителя научного руководителя Stardust. Берется жидкий раствор воды, спирта и кремния и сгущается до желеобразной субстанции. Затем с помощью неких «хитростей» желе лишают воды. Это может быть выполнено заменой спирта жидким углекислым газом с последующим удалением CO2 под высоким давлением. «Процесс чем-то похож на технологию удаления кофеина из кофе», — говорит д-р Дэвид Ноуэвер (David Noever), один из разработчиков аэрогеля из Космического центра имени Маршалла.

Аэрогель обладает поразительными теплоизоляционными свойствами

В результате получается тот самый «замороженный дым» — твердый материал, обладающий самой низкой плотностью из всех твердых веществ на Земле, являющийся почти идеальным тепловым, электрическим, акустическим изолятором. (В качестве теплоизолятора он использовался в проекте Mars Pathfinder, на марсоходе Sojourner.) Подсчитано, что одно оконное «стекло» из аэрогеля толщиной в 2.5 см по качеству теплоизоляции эквивалентно 20 простым оконным стеклам. Правда, аэрогель будет не столь прозрачен — ведь это пористый материал...

Возможность сбора частиц пыли аэрогелем была смоделирована под руководством д-ра Цоу в 1993 г. Для оценки механических свойств пыли послужили частицы, найденные в стратосфере Земли, которые, возможно, являются частицами кометной или межпланетной пыли. Некоторые из них — твердые частицы, в то время как другие — пористые.

Аэрогель прошел тестирование обстрелом частицами размером от микрона до сантиметра на газовых ударных трубах в Космическом центре имени Джонсона и Исследовательском центре имени Эймса. В результате оказалось, что время движения частицы размером 10 мкм в аэрогеле меньше микросекунды. Проникая на глубину, которая примерно в 200 раз большее ее размера, частица нагревается до 600°C и выше. Так как это длится очень короткое время, расплавления или даже изменения структуры силикатов не происходит, зато микроорганизмы (если они, как считают некоторые ученые, существуют на частицах кометной пыли) погибают. В то же время вещество ловушки разогревается до температуры не менее 10000 градусов, при этом силикатные нити плавятся и происходит инкапсуляция пылинки — она «обволакивается» стеклянной оболочкой. Конические следы в аэрогеле легко обнаруживаются с помощью стереомикроскопа.

Частица, однако, может раскрошиться при столкновении. Такая ситуация нежелательна, так как будут затруднены извлечение из аэрогеля и анализ обломков частиц пыли.

Были проведены и тесты на соударение с аэрогелем частиц органических веществ при скорости 6 км/с. Они показали, что, хотя некоторые соединения могут остаться целыми, это скорее исключение, чем правило.

В настоящее время в NASA разрабатывают технологию создания прозрачного аэрогеля в условиях микрогравитации (на STS-95 эксперимент проводил Джон Гленн, следующий планируется в полете STS-93).

Аэрогель в качестве ловушки использовался как минимум в восьми полетах шаттлов, а также на станции «Мир».



2. Анализатор кометной и межзвездной пыли (CIDA — Cometary and Interstellar Dust Analyzer) — это масс-спектрометр, представляющий собой дальнейшее развитие конструкции прибора, разработанного для европейского КА Giotto и советских КА «Вега-1» и «Вега-2». Его задача — получить распределение ионов по массе. Когда частица пыли сталкивается с серебряной мишенью прибора, появляется облако ионов, которые извлекаются с помощью статического электрического поля, проходят сквозь прибор и попадают на детектор ионов. По скорости пролета определяется масса ионов (в диапазоне от 1 до 150 атомных единиц). Помимо прочего, CIDA может определять состав органических частиц, которые при столкновении с коллектором разрушились бы. Прибор был разработан в Институте внеземной физики имени Макса Планка (Гархинг, ФРГ), программное обеспечение написано специалистами Финского метеорологического института.

3. Монитор потока космической пыли (DFMS — Dust Flux Monitor Subsystem).

Прибор предназначен для регистрации соударений с крупными частицами пыли. Он состоит из сенсорного блока (два пленочных датчика) и блока электроники (вместе они называются DFMI, Dust Flux Monitor Instrument) и двух отдельных акустических датчиков.

DFMI фиксирует время соударения и обеспечивает определение суммарного и дифференциального потока частиц в диапазоне от 1x10-11 до 2x10-4 г (диаметр частиц от 2 мкм до 518 мкм), а также суммарного потока частиц большего размера. Данные поступают на Землю в реальном времени, и при прохождении аппаратом комы ученые могут судить о степени опасности частиц пыли для аппарата.

DFMI будет также использоваться для регистрации метеорных потоков. Первый такой шанс представится 20 апреля 1999 г., когда Stardust пройдет в 5.5 млн км от порожденного кометой Галлея потока Орионид.

Сенсорный блок расположен на щите Уиппла (см. ниже) и представляет собой два независимых датчика, выполненных из поляризуемого пластика поливинилиденфторид (PVDF). Общая площадь экспозиции — 10000 см2. При соударении частицы с пластиком в нем возбуждается электрический импульс, поступающий по 1.4-метровому кабелю на блок электроники (расположена в корпусе КА). Два датчика имеют различную площадь и толщину, что позволяет получить восемь уровней градаций частиц по массе.

Акустические (вибрационные) датчики выполнены на основе пьезоэлементов и рассчитаны на регистрацию более крупных частиц (1 мм и более). Один датчик установлен на «бамперной» панели уиппловского щита, а второй — на специальной акустической плате — натянутой полоске из композита, пришитой к первому слою некстеловой «брони».

Интересно, что сначала на Stardust'е прибора DFMS не было. Он был добавлен в последний момент по предложению вице-президента LMA Ноэла Хиннерса, в свое время — руководителя Управления космической науки NASA. Прибор разработали почетный профессор Джон Симпсон и д-р Энтони Туззолино из Университета Чикаго. «Послужной список» этих исследователей включает приборы на 34 научных КА, начиная с Pioneer 2 (1958). Их пылевой прибор DUCMA, разработанный в 1983–1984 гг., был установлен на советские АМС «Вега» и показал, что пылевые частицы, покидающие ядро в виде конгломерата, достигают затем границ комы.

Приборы на основе PVDF-датчиков установлены также на станции Cassini (высокоскоростной детектор в составе анализатора CDA) и на спутнике ARGOS (прибор SPADUS), который будет запущен в ближайшие дни. Стоит также упомянуть разработанный компанией Lockheed с использованием PVDF-датчиков инструмент ERIS Observer; полученные им данные пока не рассекречены.

4. Навигационная камера

Бортовая цифровая камера КА предназначена для выполнения навигационных снимков и научных наблюдений комы и ядра кометы. Оптическая часть — это широкоугольная камера с фокусным расстоянием 200 мм, относительным отверстием 1:3.5 и спектральным диапазоном 380–1100 нм. Поле зрения составляет 3.5x3.5°, разрешение 60 микрорадиан/пиксел (6 м/пиксел на расстоянии 100 км). Восемь сменных светофильтров делятся на три «газовых» фильтра (предназначены для поиска газов в пылевых джетах), три пылевых, один поляризационный (для регистрации цвета и отражающей способности пыли) и один прозрачный. Камера, блок фильтров и затвор были изготовлены для проекта Voyager.

Сенсорная часть «унаследована» от проекта Galileo, а ПЗС-матрица 1024х1024 пикселов с размером пиксела 12х12 мкм аналогична ПЗС-матрице камеры ISS КА Cassini. Можно установить любое время экспозиции в пределах от 5 мс до 20 сек с шагом 5 мс. Камера имеет собственную электронику, в частности аппаратную логику сжатия изображения (с 12— до 8-битного). Потребляемая мощность — 8 Вт.

Специально для камеры разработан механизм сканирующего зеркала (для непрерывных наблюдений во время пролета кометы), а также перископ с двумя алюминиевыми зеркалами, который позволяет «спрятать» сканирующее зеркало за уиппловским щитом и защитить его от пыли при входе в кому.

План полета Stardust

Выход на траекторию встречи с кометой выполняется за счет однократного гравитационного маневра у Земли и коррекций с использованием бортовой ДУ. Сейчас станция выведена на гелиоцентрическую орбиту с периодом обращения около двух лет. В марте 2000 г. в афелии КА выполнит корректирующий маневр (приращение скорости порядка 171 м/с), который увеличит период до 2.5 лет и обеспечит встречу с Землей 15 января 2001 г. В этот день Stardust пройдет на расстоянии 5964 км от земной поверхности. (За счет этого маневра удалось использовать более легкую ракету-носитель и сэкономить 8 млн $.)

Циклы сбора межзвездной пыли запланированы в период с марта по май 2000 г. и с июля по декабрь 2002 г. Ловушки стороны B коллектора будут ориентированы перпендикулярно к потоку, чтобы, с одной стороны, собрать максимальное число частиц, с другой — по трекам отличить их от частиц иного происхождения (треки последних будут не совсем перпендикулярны поверхности коллектора). Ожидаемая скорость соударения пылинок с ловушкой — около 25 км/с. Операторы будут избегать ориентации коллектора на Солнце, чтобы не набрать межпланетных частиц вместо межзвездных.

Встреча с кометой Вильда-2 произойдет 2 января 2004 г. на расстоянии 1.86 а.е. от Солнца и 389 млн км от Земли, через 97 суток после прохождения кометой перигелия. За 160 суток до встречи с кометой КА выполнит «коррекцию прицеливания» с импульсом около 66 м/с. В это же время камера Stardust сможет увидеть кому кометы.

Исследования кометы начнутся за 100 суток до пролета (далее обозначается E) и завершатся через 150 суток после него. Весь этот период делится на пять этапов:

1. От E-100 сут до E-1 сут (сближение). Навигационные съемки планируются раз в неделю. Научные съемки с использованием навигационной камеры и восьми светофильтров будут выполняться в темпе, соответствующем пропускной способности радиолинии. Будут получены снимки комы с разрешением от 6000 до 32 км/пиксел. Ожидаемый поток данных с аппарата будет на 50% состоять из снимков, на 25% — телеметрии реального времени и на 25% — записанной телеметрии и научных данных с CIDA/DFMI. Ловушки стороны A открываются за 9 суток до встречи с кометой, а за сутки загружается ПО для работы во время пролета.

2. От E-24 час до E-5 час. Вводится в работу антенна DSN диаметром 70 м. Выполняются последние уточнения по параметрам движения КА, по результатам съемок рассчитывается и исполняется необходимый финальный корректирующий импульс. На снимках можно будет видеть детали комы (разрешение 5–32 км); самого ядра на снимках пока видно не будет из-за его слишком малых размеров.

План полета КА Stardust

3. От E-5 час до E+5 час (пролет). Условное начало этого этапа — момент входа КА в кому на расстоянии 100000 км от ядра. В это время размер ядра для бортовой камеры составит один пиксел, затем будет расти. Начинается передача данных в реальном времени.

4. Четвертый этап — это 4 минуты до и 4 минуты после наибольшего сближения. Станция будет подходить к комете «сверху» и со стороны Солнца. За 4 минуты до пролета размер ядра достигнет 60х60 пикселов; его черно-белое изображение будет передано в реальном времени (не более 27 секунд). Снимки, сделанные после этого, будут сохраняться на бортовом ЗУ. Эти 8 минут будут периодом наиболее опасной бомбардировки аппарата — правда, комета не должна быть особенно активна. Навигационная камера закреплена на корпусе неподвижно и будет направлена перпендикулярно набегающему потоку частиц. Для съемки ядра она использует изображение в подвижном зеркале, обеспечивающем также и компенсацию сдвига. Смещение по второй оси обеспечивается разворотом аппарата. Из-за этого в период E±3 мин может иметь место временная потеря ориентации направленной антенны высокого усиления HGA на Землю. В это время предполагается использовать бортовую антенну среднего усиления (MGA).

При наибольшем сближении с кометой (расстояние около 150 км, относительная скорость 6.1 км/с) разрешение снимков должно составить 30 м, а в лучшем случае 5–10 м/пиксел. Съемка будет вестись в разных спектральных диапазонах для изучения распределения пыли и газа в коме и газопылевых джетов с поверхности ядра.

Одновременно с пролетом кометы будет проведен сбор кометной пыли. Ожидаемый размер пойманных частиц пыли — от 1 до 100 мкм.

Кроме того, группа радиосвязи с КА проведет исследования движения КА с использованием эффекта Допплера. По анализу допплеровского смещения сигнала с КА предполагается определить распределение плотности пыли в коме, уточнить массу и плотность ядра кометы.

5. От E+5 час до E+150 сут. Выполнятся сворачивание пылевого коллектора и герметизация образцов в возвращаемой капсуле. Непрерывное воспроизведение полученных данных на скорости 7950 бит/с через HGA и 70-метровую наземную антенну изображений и данных с CIDA и DFMI потребует около суток.

Возвращение капсулы с образцами на Землю запланировано на 15 января 2006 г. Подготовка к нему начнется за две недели прилета. 2 января будет проведена коррекция подлетной траектории.

За трое суток будет выполнена коррекция для подготовки входа в атмосферу Земли, а за сутки — последняя коррекция. За 4 часа до входа в атмосферу капсула будет отделена от КА (с закруткой для стабилизации со скоростью 14–20 об/мин). За 3 часа на высоте 110728 км будет проведен маневр увода КА от Земли. Станция останется на орбите спутника Солнца. На борту аппарата останутся две кремниевые микросхемы, на одну из которых занесены имена более 1 млн людей, приславших сведения о себе со всего света по глобальной компьютерной сети Internet (в том числе автора этого материала. — Ред.), а на второй — имена 58214 американских солдат, погибших во Вьетнаме.

Угол входа капсулы в атмосферу составит -8°; скорость входа в атмосферу на высоте 125 км — 12.8 км/с. Коридор входа имеет ширину всего 0.08°. Предельные нагрузки при посадке достигают 100g. Стабилизация на траектории — аэродинамическая. На высоте 30 км (скорость порядка M=1.4) раскрывается вытяжной парашют диаметром 0.8 м. По сигналу таймера (или резервному с датчика давления) на высоте 3 км выводится основной парашют диаметром 8.2 м. Посадочная скорость капсулы — 4.5 м/с.

Расчетный район приземления, определенный с учетом всех возможных погрешностей, имеет размеры 30х84 км и находится на Учебно-тренировочном полигоне Юта (западнее г.Солт-Лейк-Сити). Капсула садится в направлении с северо-запада на юго-восток (азимут 122°). Посадка запланирована на три часа утра по местному времени. После приземления капсулу по сигналу УВЧ-маяка найдет вертолет поисковой службы. Заряда батареи для работы маяка должно хватить не менее чем на 40 часов. Контейнер с образцами будет извлечен из капсулы и отправлен в специализированную лабораторию планетного материала Центра космических полетов имени Джонсона.

Что делать с космической пылью на Земле


Частицы космической пыли

Основная работа с образцами пройдет в лаборатории на Земле. Вскрытие капсулы будет происходить в помещении с контролируемой атмосферой, чтобы проследить за всеми испарениями из ее объема. Газ подвергнется масс-спекрометрии, хроматографии и инфракрасной спектроскопии.

На анализ образцов будет брошена вся мощь современной техники. Пылинки размером около 15 мкм будут исследовать с помощью электронных микроскопов, ионных микрозондов, атомных силовых микроскопов, синхротронных микрозондов, лазерных масс-спектрометров. Анализ будет проводиться на микронном и субмикронном уровне, вплоть до масштабов атома. Будут проведены следующие исследования:

Ø Сравнение состава кометной пыли с составами метеоритов и межзвездной пыли. Это даст возможность сравнить строение тел, вовлеченных в ядро первичного облака при формировании Солнечной системы, и тел, существовавших во внешних областях облака, где формировались кометы. Тогда будут определены материалы, процессы и среда, имевшие место во время первых этапов формирования Солнечной системы, на различных расстояниях от ее центра;

Ø Определение минералов, аморфных фаз и их связанных структур в пыли. Для этого применят метод электронной микроскопии — наиболее простой и обладающий высоким разрешением.

Ø Анализ летучих компонентов кометной комы.

По сообщениям научной группы и группы управления Stardust, JPL, MSFC, Университета Вашингтона, Университета Чикаго, Boeing, Lockheed Martin, AP, UPI, ИТАР-ТАСС


спутника Globalstar

запущены «Союзом»

М.Тарасенко. «Новости космонавтики»

Фото С.Сергеева

9 февраля 1999 г. в 06:53:59.925 сек ДМВ (03:53:59.925 UTC) с ПУ №5, расположенной на 1-й площадке 5-го Государственного испытательного космодрома (космодром Байконур), осуществлен запуск РН «СоюзУ» (11А511У-ПВБ) №С15000-058 с блоком выведения (БВ) «Икар» (50КС) №1л и четырьмя спутниками связи Globalstar, принадлежащими международному консорциуму Globalstar L.P. Это первый запуск, осуществленный в рамках совместного российско-французского предприятия Starsem.

Через 3 часа 30 мин после старта спутники были отделены от разгонного блока. Параметры их начальной орбиты, по данным ИТАР-ТАСС, составляют:

— наклонение — 51.9°;

— минимальное удаление от поверхности Земли — 916 км;

— максимальное удаление от поверхности Земли — 942 км;

— период обращения — 103.4 мин.

В дальнейшем с помощью бортовых двигателей спутники будут переведены на рабочие орбиты высотой около 1415 км.

Спутникам Globalstar, имеющим летные номера FM23, FM36, FM38 и FM40, а также третьей ступени РН «Союз-У» в Каталоге Космического командования США присвоены следующие международные регистрационные обозначения и номера:
ОбъектОбозначениеНомерПараметры орбиты
i,°Нр, кмНа, кмP, мин
Globalstar FM23
Globalstar FM36
Globalstar FM38
Globalstar FM40
3-я ступень
1999-004B
1999-004A
1999-004C
1999-004D
1999-005Е
25622
25621
25623
25624
25625
51.959
51.960
51.960
51.960
51.957
906
909
907
907
243
949
948
948
948
902
103.43
103.49
103.45
103.44
95.84

Выведение КА

В.Агапов. «Новости космонавтики»

Выведение КА Globalstar осуществлялось по следующей циклограмме:

Циклограмма выведения КА Globalstar
ОперацияВремя от
момента запуска
Реальное время,
ДМВ
Старт0.006:54:00
Отделение
1-й ступени
(боковые блоки Б-Д)
118.68 с06:55:58.68
Сброс створок ГО158.83 с06:56:38.83
Отделение
2-й ступени (блок А)
287.26 с06:58:47.26
Сброс
хвостового обтекателя
296.26 с06:58:56.26
Выключение
ДУ 3-й ступени
525.35 с07:02:45.35
Отделение
БВ с КА от 3-й ступени
528.65 с07:02:48.65
Включение КТД БВ
для перехода
на конечную орбиту
(длительность
работы — 352 с)
2 ч 29 м 31 с09:23:31
Отделение КА 1-33 ч 30 м 30 с10:24:30
Отделение КА 43 ч 30 м 34 с10:24:34

После отделения от третьей ступени БВ с четырьмя КА вышел на переходную эллиптическую орбиту с параметрами, близкими к приведенным для третьей ступени. В 08:23:31.65 вне зоны радиовидимости наземных пунктов было проведено первое включение ДУ БВ. Проработав 5 мин 52 сек, двигатель обеспечил перевод БВ с аппаратами Globalstar на целевую орбиту.

В соответствии с первоначально обнародованными планами полетное задание (ПЗ) предусматривало отделение сначала одного (4-го) КА в 10:27:30, а в 12:05:00 — отделение оставшихся трех. Однако 6 февраля ПЗ было уточнено. Согласно уточненному заданию было сформировано шесть возможных вариантов отделения КА от БВ. Новый основной (1-й) вариант предусматривал отделение КА в соответствие с приведенной циклограммой. Однако из-за невозможности замены заложенного еще до старта первоначального ПЗ, решение о закладке новой рабочей программы (РП) на отделение по 1-му варианту принималось техническим руководством оперативно по результатам определения параметров орбиты и контроля бортовых систем БВ по телеметрии в сеансе на третьем витке (10:10–10:38). До этого вся работа БВ проходила полностью автономно по заложенному на Земле ПЗ. Закладку новой программы осуществлял ОКИК-14. По пропаданию сигнала с борта БВ в 10:24:15 стало ясно, что заложенная программа отрабатывается штатно. Запрет на излучение любых бортовых систем БВ в период отделения КА был одним из требований заказчика. В 10:25:40, через минуту после отделения последнего КА, связь с БВ возобновилась (также по программе). Понятно, что работа была очень ответственной и требовала большого напряжения. Однако конструкторы и боевые расчеты ОКИК справились с ней успешно.

На тот случай, если бы закладка РП с ОКИК-14 не прошла, на этом же третьем витке были предусмотрены два резервных варианта закладки РП с ОКИК-13 (вариант №2), либо с ОКИК-15 (вариант №3, при непрохождении закладки по варианту №2). В этом случае отделение 4-го КА произошло бы в 10:27:30 (в соответствии с ПЗ, заложенным на Земле), а отделение КА 1-3 — в 10:29:50 (вариант №2), либо в 10:36:10 (вариант №3) соответственно. Варианты №№4–6 были разработаны на случай непрохождения включения ДУ БВ в расчетное время 09:23:31.

Помимо выведения и отделения КА управленцы должны были решить еще одну задачу — увод БВ с орбиты выведения и по возможности обеспечение его затопления в штатном районе Тихого океана. Зоны радиовидимости наземных пунктов продолжались до шестого витка. За это время по результатам анализа телеметрии стало ясно, что оставшегося на борту топлива хватит для выдачи импульса на затопление БВ. Программа полета предусматривала включение КТДУ БВ для проведения маневра затопления на 16-ом витке полета. 10 февраля в 08:46:48 ДУ была включена и, проработав 4 мин 18 сек, обеспечила сведение БВ с орбиты. Затопление было проведено с целью уменьшения засорения околоземных орбит отработавшими ракетными блоками и снижения вероятности столкновения с ними функционирующих КА, в первую очередь — с запущенными Globalstar’ами. Точка падения блока находится в Тихом океане в районе с координатами 50°55˝ю.ш., 140° з.д.

Для работы с БВ привлекались следующие средства НКУ:

— КИС «Куб-Контур» как основная станция для связи с бортовым комплексом управления «Компарус-А2» (выдача команд, закладка программ, сверка бортовой шкалы времени, проведение радиоконтроля орбиты, съем оперативной информации о состоянии системы управления);

Ракета-носитель «Союз-Икар» в МИКе космодрома Байконур

— РТС МА-9МКТМ-4 для приема телеметрической информации от бортового комплекса БР-91Ц-1М;

— комплекс СТИ-90М для оперативной автоматизированной дешифровки принятой телеметрической информации;

— РТС «Кама-А» и «Кама-Н» для проведения радиоконтроля орбиты при работе с бортовым ответчиком 38Г6;

— станция «Калина» в режиме проведения радиоконтроля орбиты в нештатных ситуациях полета БВ по траектории, существенно отличающейся от номинальной. Это обеспечивалось за счет широкой диаграммы направленности антенны, позволяющей осуществлять прием сигнала с БВ при больших отличиях реального движения от расчетных целеуказаний.

При этом к работе привлекались боевые расчеты ОКИК-4, -12, -13, -14, -15 и -18, а также ИП-1 5-го ГИК.

Интересно, что Космическое командование США официально зарегистрировало в данном запуске только пять объектов — четыре КА и третью ступень РН. БВ «Икар» так и не был каталогизирован, несмотря на то что просуществовал на орбите более 26 часов. Пожалуй, это единственный случай подобного рода — ведь даже вторые ступени РН 11К69, вышедшие на орбиту при выведении отдельных КА и существовавшие менее суток, а иногда — всего несколько часов, были официально каталогизированы и по ним выдавалась орбитальная информация.

Запуском четырех спутников на РН «Союз» возобновлено развертывание орбитальной группировки системы глобальной персональной мобильной спутниковой связи Globalstar. Это четвертый запуск по программе Globalstar.

Ракетно-космический комплекс

И.Афанасьев. «Новости космонавтики»

Стартовая масса ракетно-космического комплекса (РКК) «Союз-Икар-Глобалстар» составляет 304.0 т, в том числе без головного блока — 297.4 т. Стартовая тяга РН — 411.116 тс, полная длина РКК — 45 м.

Максимально возможная масса полезного груза (ПГ) на низкой околоземной орбите может составлять 7.05 т. В этом полете она составляла 3864 кг, включая:

— пустой БВ — 820 кг;

— топливо БВ — 842 кг;

— диспенсер — 390 кг;

— спутники без топлива — 1524 кг;

— топливо спутников — 288 кг

БВ «Икар», имеющий форму усеченного конуса максимальным диаметром 2.72 м и длиной 2.59 м, разработан и изготовлен по заказу Starsem в Государственном научно-производственном ракетно-космическом центре «ЦСКБ-Прогресс» (г.Самара) на базе приборно-агрегатного отсека КА «Комета» (См. журнал Air et Cosmos №1691, 1692 за 1999 г.). Надежность прототипа блока была успешно продемонстрирована в космосе более 30 раз.

Двигательная установка (ДУ) блока работает на компонентах АТ+НДМГ и состоит из маршевого двигателя 17Д61 тягой 2943 Н (300 кгс) и 16 микродвигателей управления. Система подачи топлива — вытеснительная. Маршевый ЖРД может включаться в полете более 30 раз, что позволяет использовать блок для развертывания многоспутниковых систем на орбитах с различными параметрами. Управляющие двигатели могут работать в импульсном режиме.

Кроме ДУ, «Икар» несет системы управления, телеизмерений, электропитания и терморегулирования, позволяющие блоку работать автономно. Снаружи корпуса блока закреплены радиаторы системы терморегулирования, ИК-вертикаль и антенны.

Головной обтекатель РКК, защищающий космическую головную часть на участке выведения, создан на базе обтекателя той же «Кометы», в котором прорезаны люки для работы с ПГ.

Общий вид блока выведения «Икар». 1 — агрегатный отсек; 2 — телеметрическая антенна; 3 — ИК-вертикаль; 4, 6, 7, 8 — антенны командной радиолинии; 5 — приборный отсек; 9 — адаптер

Спутниковый переходник-диспенсер разработан и изготовлен заводом Aquitaine компании Aerospatiale в г.Бордо. По контракту, подписанному в июне 1997 г., фирме Starsem поставлен один диспенсер для квалификационных испытаний и три летных образца.

Схема работы диспенсера на этапе разведения КА
Изготовление макета для испытаний началось в марте 1998 г. Летные диспенсеры поставлены по старому графику, предусматривающему первый старт с Байконура еще 15 сентября 1998 г.

Для того чтобы гарантировать выполнение задачи при трех дополнительных запусках Globalstar, 24 июля 1998 г. компания Aerospatiale получила от Starsem новый заказ еще на три диспенсера. Все шесть изделий должны быть поставлены к июлю 1999 г.

Представители Aerospatiale утверждают, что дополнительные диспенсеры (кроме четырех для миссий Globalstar) могут производиться по одному в месяц, с восьмимесячным предупреждением о необходимости изготовления следующих изделий.

Диспенсер высотой 2.7 м представляет собой цилиндрическую конструкцию на основании в виде усеченного конуса. В верхней части цилиндра крепится плоский прямоугольный переходник для установки верхнего КА. Диспенсер имеет четыре места крепления спутников: три сбоку (под 120° по окружности) и один сверху. КА отделяются с помощью пироболтов и пружин.

Система Globalstar

М.Тарасенко.

«Новости космонавтики»

Система Globalstar предназначена для обеспечения глобальной персональной мобильной связи с помощью сети низкоорбитальных спутников-ретрансляторов. Globalstar — вторая из систем этого класса, дошедшая до этапа развертывания орбитальной группировки. (Первопроходцем, как известно, является система Iridium, введенная в коммерческую эксплуатацию в ноябре 1998 г.)

При ее проектировании был предпринят ряд мер для снижения стоимости системы, что должно было повысить ее конкурентоспособность. Так, в отличие от системы Iridium, использующей полярные орбиты высотой около 775 км, спутники Globalstar выводятся на орбиты высотой около 1415 км с наклонением 52°. При этом количество спутников в основной рабочей группировке удается снизить с 66 до 48. Правда, при таком построении группировки система оказывается не вполне глобальной, она может обеспечить связь только в полосе широт от 70°с.ш. до 70°ю.ш. Однако потеря небольшого количества потенциальных пользователей, проживающих в более высоких широтах, едва ли способна перевесить удешевление орбитальной группировки.

В полномасштабной группировке в поле зрения пользователя будет постоянно находиться не менее трех спутников. Чтобы определить, через какой из них коммутировать вызов, пользовательские терминалы оснащаются тремя приемниками, которые используются для непрерывного контроля качества связи через каждый спутник, находящийся в поле зрения. Наземная станция сопряжения периодически посылает тестовый тоновый сигнал, который три приемника принимают и возвращают на станцию через разные спутники. Станция по этим сигналам определяет, какой из аппаратов находится в более благоприятном положении для наиболее качественной коммутации разговора.

С технической точки зрения наиболее принципиальное отличие «Глобалстара» от того же «Иридиума» состоит в минимизации бортовой обработки сигнала и отказе от межспутниковых линий связи.

В системе Iridium вызов, принятый спутником от абонента, ретранслируется через соседние спутники на станцию сопряжения, наиболее близкую к вызываемому абоненту, в обход сетей общего пользования. В системе Globalstar вызов ретранслируется на станцию сопряжения, находящуюся в пределах зоны видимости этого же спутника, и эта станция коммутирует вызов через наземные линии общего доступа.

Частоты, используемые в системе Globalstar
Линия связиДиапазонПолоса частот
терминал — спутник
спутник — терминал
станция сопряжения — спутник
спутник — станция сопряжения
L
S
C
С
1610-1626.5 MГц
2483.5-2500 MГц
5091-5250 MГц
6875-7055 MГц

Упрощение космического сегмента (и соответствующее удешевление спутников) приводит к усложнению и удорожанию наземного сегмента.

Если «Иридиуму» благодаря использованию межспутниковой коммутации достаточно 15-25 станций сопряжения для обеспечения глобального охвата, то «Глобалстару» потребуется не менее 80.

Впрочем, Globalstar, по-видимому, первоначально рассчитывал превратить этот недостаток в преимущество. Стратегия развития наземного сегмента исходила из того, что размещение станций сопряжения на национальной территории каждого государства, вовлеченного в эксплуатацию системы, давало бы «Глобалстару» определенные политические преимущества, поскольку местные связные операторы, становясь провайдерами системы, имели бы средство какого-то контроля за ней. В рамках этого сценария предполагалось, что общее количество станций сопряжения могло бы достигать 200.

Видимо, вследствие недооценки стоимости наземного сегмента оценка стоимости системы в целом на протяжении разработки сильно возросла. Если в 1995 г. стоимость создания системы оценивалась в 1.9 млрд $, то в конце 1997 г. эта цифра увеличилась до 2.7 млрд $.

Еще одно различие систем касается использования частотного диапазона.

В системе Globalstar используется метод многостанционного доступа с кодовым разделением (Code division multiple access — CDMA).

Эта методика была выбрана, поскольку она позволяет «втиснуть» больший объем связного трафика в заданный частотный диапазон и более эффективна в случае, когда частотную полосу приходится делить с другой системой. В случае «Глобалстара» дело обстояло именно так: выданная FCC лицензия предписывала разделить выделенный частотный диапазон с системой Odyssey (также использующей метод CDMA).

В системе Iridium используется метод многостанционного доступа с временным разделением (Time division multiple access — TDMA). Для него требуется специально выделенная полоса частот, на которую Iridium имеет лицензии Федеральной комиссии по связи США и Международного союза электросвязи.
ü Национальное агентство космических разработок Японии (NASDA) сообщило о завершении штатной программы работ с экспериментальным связным спутником «Какэхаси» (он же COMETS — Communications and Broadcasting Engineering Test Satellite). COMETS был запущен РН H-II №5 21 февраля 1998 г. и из-за отказа второй ступени носителя вышел на нерасчетную орбиту (НК №6, 1998). Используя бортовую двигательную установку, орбиту спутника удалось поднять, сделав принципиально возможным проведение запланированных работ, хотя и с ограничениями. Поэтому реализация штатной программы полета, в ходе которой проводились эксперименты по межспутниковой связи и по передовым методам спутникового вещания, началась только 23 июля 1998 г.

31 января 1999 г. этот этап был завершен. Начиная с февраля NASDA в кооперации с другими учреждениями намерена провести ряд дополнительных экспериментов. — М.Т.

ІІІ

ü 11 февраля на заседании Правительства РФ генеральный директор Российского космического агентства Юрий Коптев выступил с докладом о современном состоянии дел в космической отрасли. — Е.Д.

В системе Globalstar задействованы сразу три частотных диапазона (см. таблицу). Пользовательские терминалы излучают в диапазоне L, общепринятом для мобильной связи. Сигнал со спутника на них передается в более высокочастотном диапазоне S. Для связи же между спутниками и станциями сопряжения используется диапазон С.

Космические аппараты

Головным разработчиком космических аппаратов Globalstar является компания Space Systems/Loral. Сборка аппаратов осуществляется на специально построенном предприятии итальянской фирмы Alenia Spazio. (Перенос сборки из США в Италию был также направлен на снижение стоимости системы. Стоимость одного серийного спутника Globalstar составляет около 15 млн $.)

Конструктивно спутники Globalstar состоят из корпуса, имеющего форму четырехугольной трапецеидальной призмы, двух развертываемых панелей солнечных батарей и откидной штанги магнитометра. Корпус изготовлен из алюминиевых сотовых панелей. Форма корпуса выбрана для облегчения размещения нескольких спутников под одним обтекателем (при этом они располагаются узкой стороной к оси ракеты).

С развернутыми панелями солнечных батарей аппарат имеет габариты: 10.75 м в длину, 1.5 м в ширину и 1.9 м в высоту. Масса спутника около 460 кг, из которых 76.5 кг составляет топливо. Номинальное энергопотребление спутника — около 1100 Вт.

В полете спутник стабилизируется по трем осям и ориентируется широкой стороной корпуса к Земле. Для определения местоположения и пространственной ориентации КА используется система GPS, а также солнечные, земные и магнитные датчики. Для управления ориентацией используются маховики и магнитные катушки. Кроме того, для ориентации, стабилизации и коррекции орбиты используются пять однокомпонентных двигателей малой тяги, работающих на гидразине.

На «нижней» поверхности корпуса жестко закреплены антенны С, L и S-диапазонов, использующиеся для связи со станциями сопряжения и пользовательскими терминалами. Эти антенны представляют собой фазированные решетки, способные генерировать до 16 направленных лучей.

В совокупности все лучи могут покрывать территорию поперечным размером в несколько тысяч километров. (Ширина зоны видимости каждого КА Globalstar на поверхности Земли достигает 4800 км, т.е. превышает размеры всей континентальной части США.)

Проектная долговечность спутников первого поколения составляет 7.5 лет.

Индивидуальные пользовательские терминалы снабжены всенаправленными антеннами и, по оценкам, должны стоить 700–750 $ по сравнению с 2500–3000 $, прогнозируемыми для системы Iridium.

Наряду с ручными терминалами в системе Globalstar предусмотрены фиксированные терминалы, которые могут использоваться в странах с неразвитой инфраструктурой в качестве локальных узлов связи (т.н. «деревенская телефонная будка», которая может стоить 2500–3000 $.)

Стоимость услуг связи для пользователя определить затруднительно, т.к. она будет складываться из цены, по которой Globalstar будет продавать связь местным провайдерам (0.35–0.53 $/мин), а для пользователя к этому прибавятся еще издержки провайдера и плата за коммутацию по наземным линиям общего пользования.

Первоначально предполагалось развернуть полную орбитальную группировку из 56 КА с помощью двух РН Delta, трех РН «Зенит-2» и трех «Союзов-У». Первая часть этого плана была реализована в феврале — апреле 1998 г. Однако 9 сентября первый запуск «Зенита» с 12 спутниками окончился неудачей, после чего дальнейшие пуски были приостановлены и план развертывания был пересмотрен.

Не отказываясь формально от зарезервированных пусков «Зенита», Globalstar зарезервировал еще три пуска «Союзов» и семь — Delta.

Однако намерение Globalstar скомпенсировать отказ «Зенита» форсированием запусков «Союзов» и увеличением их числа было заблокировано отсутствием подписанного межправительственного соглашения с США о технологических гарантиях. Эта проблема, вставшая во всей остроте после аварии «Зенита-2» (хотя американские источники утверждают, что США поставили этот вопрос ребром еще до аварии), привела к задержке первого пуска «Союза» с КА Globalstar почти на 3 месяца, с ноября до февраля.

26 января 1999 г. Соглашение о технологических гарантиях между США, Россией и Казахстаном наконец подписано, и, таким образом, был дан зеленый свет для возобновления пусков.

Отметим, что четыре спутника уже давно находились на Байконуре, они были доставлены туда еще до запуска «Зенита». Спутники уже были пристыкованы к диспенсеру и заправлены, но в отсутствие соглашения и согласованных процедур контроля работать с ними мог только иностранный персонал, поэтому их нельзя было извлечь из «чистых комнат» Starsem и пристыковать к российскому разгонному блоку и ракете-носителю.

27 января было объявлено, что запуск состоится до середины февраля. Пуск планировался на 8 февраля, но по просьбе заказчика был отложен на сутки.

После его осуществления 9 февраля количество выведенных на орбиты спутников Globalstar достигло 12. Четыре вновь запущенных спутника будут выведены в орбитальную плоскость, примыкающую слева к двум, в которых находятся восемь спутников, запущенных в 1998 г.

В дальнейшем Globalstar планирует запустить еще три «Союза» в течение марта — апреля 1999 г. (правда, в графике, обнародованном Aerospatiale, на март и апрель намечены только два пуска). Затем с мая по август должны состояться три пуска РН Delta.

Таким образом, к середине лета должна быть развернута минимально необходимая для глобального охвата группировка из 32 спутников и в сентябре можно было бы начать коммерческую эксплуатацию системы.

Развертывание полной орбитальной группировки из 52 КА (с сокращенным до четырех числом резервных спутников) планируется к декабрю с.г. Для этого в сентябре-октябре запланированы еще два пуска «Союзов», а в ноябре-декабре — два пуска РН Delta.

Как мы писали, желая застраховаться от неприятностей с любым из используемых носителей, Globalstar зарезервировал гораздо больше запусков, чем минимально необходимо. В декабре компания заказала запуск шести КА на Ariane 4 в сентябре 1999 г. «Зенит», таким образом, приберегается на черный день, если произойдет крупная неприятность с «Союзом» или «Дельтой», выводящая их надолго из графика.

Гостиница Sputnik, построенная в городе Байконур специально для проживания сотрудников компании Starsem

Российско-французская компания Starsem (Space Technology Alliance, based on R-7) была основана в августе 1996 г. с целью маркетинга и коммерческого использования ракет семейства Р-7. Акционерами компании являются РКА (25%), ЦСКБ-Прогресс (25%), Aerospatiale (35%) и Arianespace (15%).

Контракт на три запуска с 12 спутниками Globalstar стал первой коммерческой сделкой Starsem. Впоследствии она также получила заказы на два запуска европейских научных КА Cluster 2 в 2000 г. и три дополнительных пуска для Globalstar в 1999 г. На космодроме Байконур Starsem имеет комплекс по обслуживанию полезных грузов, называемый Soyuz Payload Processing Facility (SPPF). Комплекс оборудован в МИК ракетно-космической системы «Энергия» (пл.112), имеет площадь 1130 м2 и состоит из следующих помещений:

— PPF для подготовки полезного груза (Payload Preparation Facility) площадью 290 м2, включающего «чистую комнату» класса 100000 и две диспетчерские;

— HPF для работы с опасными веществами (Hazardous Processing Facility) площадью 290 м2, включающего «чистую комнату» класса 100000, диспетчерскую и обмывочное помещение;

— UCIF для сборки космической головной части (Upper Composite Integration Facility) площадью 550 м2 с «чистой комнатой» класса 200000.

ПГ заказчика транспортируется на Байконур в защитном контейнере, затем подается в комплекс SPPF. Окончательная сборка аппарата параллельно с его функциональными (механическими и электрическими) испытаниями производится в «чистой комнате» PPF. После этого спутник перевозят в зал HPF для заправки топливом. Далее аппарат перемещается в помещение UCIF, где в вертикальном положении его стыкуют с верхней ступенью носителя. Сборка завершается накаткой головного обтекателя и переводом космической головной части (КГЧ) в горизонтальное положение с помощью кантователя и крана. КГЧ передается в МИК «Союза», где производится стыковка с ракетой-носителем и электрическая проверка. Затем носитель перевозится на стартовый стол. — И.А.


Табл.1 Сводная статистика космических запусков в 1998 г. по странам мира
Страна или
межд. организация
Запущено КА
данной нац.
принадлежности
Запущено РН:
всего (у+ч/у+авар)
На них КА: всего (выведено
на расч. орбиту+ выведено
на нерасч. орбиту+утрачено)
в том числе
собственных КА
КА других стран и
межд.организаций
Выведено КА
на РН других
стран
А)запускающие
1США53 36 (34+0+2)87 (85+0+2)46 417
2РФ2825 (23+1+1)58 (40+6+12)27311
3Arianespace/ЕКА111 (11+0+0)15 (15+0+0)1140
4КНР26 (6+0+0)10 (10+0+0)280
5Япония32 (1+1+0)2 (1+1+0)201
6Израиль21 (0+0+1)1 (0+0+1)101
7КНДР1 1 (0+0+1)1 (0+0+1)100
Б)незапускающие 82 (75+2+5)174 (151+7+16)809410
8Австралия1

Статистика космических

запусков в 1998 году

9Аргентина1
10Бразилия2
11Великобритания1
12Египет1
13Люксембург1
14Мексика1
15Норвегия1
16Сингапур + Тайвань1
17Таиланд1
18Франция1
19ФРГ3
20Чили1
21Швеция2
22Eutelsat3
23Inmarsat1
24Intelsat2
25Iridium40
26Globalstar20
 Итого174
Примечание: Запуски ракет украинского производства, осуществленные с российских космодромов, включены в строку «РФ».

Табл.2 Распределение

запущенных КА по

странам и

предприятиям-изготовителям
ИзготовительКол-во КАВсегоСтрана в стране
EOS
INVAP
INPE
1
1
1
Австралия
Аргентина
Бразилия
1
1
1
Matra Marconi
Space (Брит.)
SSTL
1

2
Великобритания3
IAI
Technion
1
1
Израиль2
?1КНДР1
НПО ПМ
Энергия
НПО Лавочкина
ЦСКБ-Прогресс
Полет
ГКНПЦ им.Хруничева
ВНИИЭМ
?
8
5
2
3
5
1
1
1
РФ






РФ/Франция
26
Lockheed Martin +
Motorola
Lockheed Martin
Orbital Sciences
Boeing1
Hughes
Loral
NASA GSFC
TRW ?
SEDS-UAH
Ball
NRL
JPL + Spectrum Astro
US Naval Post
Graduate School
University of Colorado
Loral/Alenia2
40

9
21
6
13
2
3
1
1
1
1
1
1

1
20
США















США/Италия
101















20
Южное1Украина1
OHB
Kayser-Threde
TUB
1
1
3
ФРГ5
Alcatel3
Matra Marconi
Space (Фр.)
3

6
Франция9
SSC1Швеция1
Toshiba + NEC
NEC
1
1
Япония2
Итого174174
1 Включая повторные запуски орбитальных ступеней Space Shuttle, изготовленных компанией Rockwell International (ныне Boeing North American)
2 Сборка спутников осуществляется на заводе Alenia Spazio в Италии
3 Включая спутниковое подразделение Aerospatiale

М.Тарасенко. «Новости космонавтики»

В 1998 г. в мире состоялось 82 пуска космических ракет-носителей со 174 космическими аппаратами. Из этого количества 75 пусков были полностью успешными, два — частично успешными и пять аварийными.* В результате 147 спутников и 4 межпланетных станции были выведены на расчетные траектории, 7 спутников — на нерасчетные орбиты и 16 утеряны при авариях РН. В это число не включен демонстрационный аппарат ARD, планово выведенный на суборбитальную траекторию.


* Под аварийным пуском понимается состоявшийся пуск, в ходе которого полезная нагрузка не была выведена на орбиту. Частично успешным считается запуск, при котором ракета-носитель вывела ПН на нерасчетную орбиту или если в результате выведения нормальное функционирование КА на орбите невозможно (например, КА не отделился от РН).

Количество запусков уменьшилось по сравнению с 1997 г., когда состоялось 89 пусков. Тем не менее, число запущенных спутников несколько увеличилось. (В 1997 г. из 89 запусков 84 были полностью успешными, 2 — частично успешными и 3 — аварийными. В результате из 157 запущенных КА и АМС 150 были выведены на расчетные орбиты, 4 на нерасчетные и 3 — утеряны.)

В 1998 г. космические запуски осуществлялись шестью государствами: США, РФ, КНР, Израилем, Японией и КНДР, а также международной организацией Arianespace. Запущенные космические аппараты принадлежали 26 государствам и международным организациям. Количественное распределение запусков и космических аппаратов по странам и международным организациям показано в таблице 1. Больше всех запусков (36) осуществили США, которые лидируют по этому показателю с 1996 г. Это несколько меньше, чем в 1997 г., когда США осуществили 38 пусков, из которых только один был аварийным. Число пусков, осуществленных Россией, после незначительного увеличения в 1997 г. (с 27 до 29) продолжило снижение, идущее с 1990 г. Западноевропейский консорциум Arianespace осуществил 10 успешных пусков своей серийной ракеты Ariane 4 и один — новой Ariane 5, выведя на орбиты в общей сложности 15 спутников. Китай осуществил 6 запусков, из них 2 по национальной программе и 4 по коммерческим; Япония — 2 (один из которых частично успешный). Запуски, предпринятые Израилем и КНДР, оказались неудачными.

На американских носителях в 1998 г. было запущено 87 КА, в том числе 41 КА других стран и международных организаций. Кроме того, еще 7 американских КА были выведены на орбиты российскими и европейскими носителями. Таким образом, общее количество спутников, принадлежащих США, составило 53. Отметим, что в этом году мы выделили международные консорциумы Iridium и Globalstar наравне с другими международными организациями. В статистике 1997 г. все спутники Iridium учитывались как принадлежащие США.

Россия запустила 58 КА, из которых 27 являются российскими и 31 — иностранными, и осталась на вторых местах как по числу запущенных КА (после США), так и по «интернационализации» своих средств выведения (после «Арианспейса»). При этом в 1998 г. впервые количество запущенных иностранных спутников превысило число российских.

Среднемировой «коэффициент интернациональности космических запусков» также увеличился, превысив 50%: из 174 КА только 80 запускались на ракетах той же национальной принадлежности. Если же продолжать считать КА Iridium и Globalstar американскими, как это делалось при анализе 1997 г., то эта величина составит 35% (61/174) по сравнению с 30.6% (48/157) в 1997 г.

Таблица 1 наглядно иллюстрирует деление государств и организаций, осуществляющих космическую деятельность, на космические державы «первого эшелона», которые обладают как своими спутниками, так и средствами их запуска, и прочие, которые не располагают средствами выведения. В ней, однако, не отражено то обстоятельство, что страны, не имеющие развитой космической промышленности, зачастую закупают космические системы «под ключ» у ведущих космических держав. В связи с этим представляется полезным оценить распределение запущенных космических аппаратов также и по странам — изготовителям КА. С этой целью в таблице 2 представлено распределение КА, запущенных в 1998 г. по предприятиям-изготовителям с указанием национальной принадлежности последних.

Табл.3 Распределение запущенных в 1998 г. КА по тематическим направлениям
Гос-во или
организация/
Назначение
Пилот.
полеты
РазведкаСПРНСвязь
(гражд.+воен.)
Навигация,
геодезия
Метеоро-
логия
ДЗЗ,
мониторинг
НаукаОтраб.
технологий
Итоги
США72028 (26г+2в)0117753
РФ5429 (2г+7в)5010228
Австралия0000100001
Аргентина0000001001
Бразилия0001001002
Великобрит.0001 в000001
Египет0001000001
Израиль0100000012
КНДР0000000011
КНР0002000002
Люксембург0001000001
Мексика0001000001
Норвегия0001000001
Сингапур+
Тайвань
0001000001
Таиланд0000000011
Франция0000001001
ФРГ0001000023
Чили0000000011
Швеция0001000102
Япония0001000113
ЕКА0000000011
Eutelsat0003000003
Globalstar000200000020
Inmarsat0002000002
Intelsat0001000001
Iridium000400000040
Итого1272115615917174
Примечания: Учтены все запускавшиеся КА, независимо от итога запуска. Данные, соответствующие видам космической деятельности, которая не осуществляется теми или иными странами, выделены синим цветом, чтобы отличить их от случаев, когда на данный год просто не пришлось ни одного запуска КА данного направления.
Капсула Celestis, предназначенная для захоронения останков людей на орбите и не подходящая ни под один из разделов, учтена в категории «Отработка технологий».

Подавляющее большинство космических аппаратов было изготовлено в США (101). На втором месте с большим отрывом — Россия с 26 КА. На третье место рывком вышла Италия, где организована сборка спутников Globalstar. Список основных производителей спутников замыкают Франция, ФРГ и Великобритания (9, 5 и 3 КА соответственно). На долю остальных стран (Австралии, Аргентины, Бразилии, Израиля, КНДР, Украины, Швеции и Японии) пришлось по 1-2 изготовленных спутника. Интересно, что Китай в 1998 г. не запустил ни одного спутника собственного производства.

Табл.4 Статистика запусков

по типам ракет-носителей
Тип РНГосударственная
принадлежность
Всего запущеноусп+ч.усп.+авар
Delta 2
Союз-У/Молния-М
Ariane 4 Arianespace
Протон-К
Atlas 2/2A/2AS
Pegasus / Pegasus XL
Space Shuttle
Чанчжэн-2С
Зенит-2
Космос-3М
Taurus
Titan 4
Чанчжен-3B
Ariane 5
Athena 2
Delta-3
H-II
M-5
Шавит
Циклон-3
Штиль-1
Тэпходон
Titan 2
Итого
США
РФ
Arianespace
РФ
США
США
США
КНР
РФ(Украина)
РФ
США
США
КНР
Arianespace/ESA
США
США
Япония
Япония
Израиль
РФ(Украина)
РФ
КНДР
США
12
11
10
7
6
6
5
4
3
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
82
12+0+0
11+0+0
10+0+0
7+0+0
6+0+0
6+0+0
5+0+0
4+0+0
2+0+1
2+0+0
2+0+0
1+0+1
2+0+0
1+0+0
1+0+0
0+0+1
0+1+0
1+0+0
0+0+1
0+1+0
1+0+0
0+0+1
1+0+0
75+2+5

В таблице 3 показано распределение запущенных космических аппаратов по основным тематическим направлениям космической деятельности. Видно, что доминирующим направлением использования космической техники в мире является спутниковая связь, особенно в странах «второго» и «третьего» эшелонов. 2/3 запущенных спутников предназначены для использования в системах связи и вещания, не считая еще нескольких экспериментальных спутников связи. Такие же масштабные и дорогостоящие направления, как пилотируемые полеты, системы предупреждения о ракетном нападении и навигационные космические системы, поддерживаются только США и Россией.
ü В первых числах февраля из Центра космических полетов имени Годдарда в Японию был доставлен летный экземпляр рентгеновского спектрометра XRS для японской космической обсерватории Astro-E. Прибор оснащен приемниками-микрокалориметрами, охлаждаемыми до 0.06 К и регистрирующими единичные рентгеновские кванты, что позволяет увеличить точность определения их энергии на порядок. Запуск КА Astro-E планируется на февраль 2000 г. — И.Л.

Табл.5 Статистика запусков

по космодромам
Название космодрома
или полигона
Национальная
принадлежность
Число пусков
CCAS
KSC
5-й ГИК
GSC
VAFB
1-й ГИК
Тайюань
о.Уоллопс
Сичан
(Баренцево море)
Кагосима
Пальмахим
Мусудань
Танегасима
Итого
США
США
РФ
ЕКА
США
РФ
КНР
США
КНР
РФ
Япония
Израиль
КНДР
Япония

18
5
17
11
11
7
4
2
2
1
1
1
1
1
82


Таблица 4 содержит данные о статистике запусков по типам ракет-носителей, а таблица 5 — по местам запуска. В целом статистика пусков РН не претерпела существенных изменений по сравнению с 1997 г. Новым является то, что американская Delta 2, выполнив 12 пусков, обошла российские ракеты «Союз-У» и «Молния-М» (11 пусков). Несколько сократилось также число пусков РН «Протон», Atlas и — наиболее заметно — Space Shuttle. В 1998 г. дебютировали четыре новых ракеты — «Штиль-1», Athena 2, Delta 3 и «Тэпходон». Для двух последних дебюты оказались неудачными.

Космические запуски в 1998 г. осуществлялись из 13 мест по сравнению с 15 в 1997 г. При этом впервые для этих целей были использованы полигоны ВМФ РФ в Баренцевом море и ракетный полигон КНДР на мысе Мусудань. По числу запусков с одного космодрома на первом месте находится Станция ВВС США «Мыс Канаверал», откуда состоялось 18 пусков. Кроме того, еще 5 пусков было осуществлено с расположенного на той же территории Космического центра NASA им.Кеннеди. За ними следует российский космодром Байконур с 17 пусками. Следующим по активности являются Гвианский космический центр и база ВВС США Ванденберг, с которых состоялось по 11 пусков, затем российский космодром Плесецк с 7 пусками. С китайского космодрома Тайюань было осуществлено 4 пуска, с остальных семи космодромов — по 1-2 пуска.

Источники:

1. Новости космонавтики, №2(193), 1999.

2. J.McDowell Jonathan's Space Report №384 — 01.01.1998, Cambridge, MA

В полете — тройка



Окончание (начало в НК №2, 1999)

А. Владимиров.

«Новости космонавтики»

Ввод аппаратов в эксплуатацию

Выведение КА прошло без замечаний и примерно через 4 ч 10 мин все три «Урагана» были отделены от РБ 11С861 на расчетной орбите в седьмой орбитальной позиции первой плоскости системы ГЛОНАСС.

Напомню читателям, что первые шесть запусков в рамках испытания и начального развертывания системы ГЛОНАСС выполнялись на опорную орбиту с наклонением 51.6° с последующим разворотом плоскости орбиты при первом включении ДУ РБ 11С861 до номинального значения наклонения 64.8°. С 25 декабря 1985 г. все запуски КА «Ураган» проводятся на опорную орбиту с наклонением 64.8° с последующим двукратным включением ДУ РБ для перевода на рабочую орбиту. Длительность первого включения, которое проводится в восходящем узле второго витка, составляет около 6 минут, а длительность второго (в апогее переходной орбиты) — около 2.5 минут. При этом на низкой опорной орбите остаются третья ступень РН и средний переходник РБ, а на орбитах, близких к переходной, — два моноблока ДУ СОЗ. РБ 11С861 после отделения КА уводится на слегка более низкую орбиту.

11 января в 01:24 UTC Рон Ли (Ron Lee, Фэлкон, шт. Колорадо, США) с помощью 8-дюймового телескопа наблюдал РБ 11С861, использованный при выведении последней тройки «Ураганов», как объект 9-й звездной величины с переменным блеском, что свидетельствовало о его вращении. В ту же ночь в 01:43 UTC он наблюдал тройку КА «Ураган». Все три были видны в поле зрения телескопа одновременно. При этом первые два (25594 и 25595) наблюдались как объекты, имеющие звездную величину порядка 10.5m, а вот последний КА — 25593, был подобно РБ виден как объект 9-й звездной величины. О своих наблюдениях Рон сообщил в электронной конференции SeeSat-L.

Кстати, уже через две недели по орбитальным данным, выдаваемым Космическим командованием США в виде двухстрочных элементов (TLE), стало ясно соответствие между обозначениями и наименованиями КА, используемых в отечественных службах и присвоенных Космическим командованием США. Объект, имеющий номер 25593 и наименование Cosmos-2362 в каталоге КК США, является аппаратом «Космос-2364», соответственно 25594 и 25595 (Cosmos-2363 и -2364) являются КА «Космос-2362» и «Космос-2363».

10 января «Космос-2363» провел небольшую коррекцию орбиты и начал медленно смещаться в сторону второй орбитальной позиции. Однако при такой скорости дрейфа он достиг бы расчетной точки только через несколько месяцев. Поэтому 22-24 января было проведено несколько включений ДУ, в результате которых КА перешел на орбиту с периодом 684.65 мин и уже в первых числах февраля практически достиг второй орбитальной позиции, в которой и был окончательно стабилизирован 7 февраля. Как стало известно позднее, этот аппарат оказался после выведения в нештатной ситуации — с борта КА не было информации, подтверждающей факт построения правильной ориентации и раскрытия панелей солнечных батарей КА. Чтобы получить хоть какую-то информацию о текущей ориентации аппарата, были даже привлечены специализированные наземные оптические средства. Выход из сложившегося буквально отчаянного положения был найден начальником лаборатории Центра космической связи и навигации 153-го Главного испытательного центра испытаний и управления космических средств (ГИЦИУ КС) РВСН подполковником Олегом Бондарем. Предложенное им техническое решение проблемы, основанное на большом накопленном личном опыте, позволило не только войти в связь со спутником, но и провести все необходимые операции по подготовке систем КА к штатной эксплуатации. Заодно выяснилось, что аппарат за время вынужденного автономного полета вел себя строго в соответствии с логикой, заложенной в систему управления, подтвердив тем самым свою надежность.

К 29 января все необходимые операции с КА «Космос-2362» в седьмой орбитальной позиции и «Космос-2363», переведенном в восьмую орбитальную позицию, были завершены и в 22:25 ДМВ (19:25 UTC) 29 января система ГЛОНАСС пополнилась двумя новыми функционирующими аппаратами. Работы по подготовке к вводу в эксплуатацию КА «Космос-2364» продолжаются.

В то же время 3 февраля прекратил активное функционирование КА «Космос-2287», работавший в 12-й орбитальной позиции второй плоскости системы, а 5 февраля в 06:30 ДМВ снова был введен в систему КА «Космос-2275», временно не использовавшийся по целевому назначению с 07:50 ДМВ 13 декабря 1998 г.

Таким образом, по состоянию на 12 февраля в системе ГЛОНАСС находилось:

— 14 штатно функционирующих КА, передающих навигационные сообщения (5 — в первой плоскости, 5 — во второй и 4 — в третьей);

— 1 КА, находящийся на этапе подготовки к вводу в систему (в первой плоскости);

— 1 КА, официально числящийся «в резерве» (во второй плоскости);

— 2 КА, выведенных из эксплуатации для проведения профилактических работ, в том числе один из них — с 20 ноября 1997 г. (!) (оба — во второй плоскости).

По-видимому, в ближайшие недели в систему может быть введено еще не более одного-двух аппаратов, так что при этом численность группировки КА «Ураган» достигнет 16 штатно функционирующих спутников. КА, находящийся в резерве, а также аппарат, зависший «на профилактике» с ноября 1997 г., по-видимому, уже не смогут использоваться в системе.


Состав и схема функционирования системы ГЛОНАСС

Перспективы развития

системы ГЛОНАСС

В настоящее время на базе системы ГЛОНАСС предполагается создание Единой глобальной системы координатно-временного обеспечения (ЕС КВО). Кроме спутниковой системы, ЕС КВО включает:

— Государственную систему Единого времени с эталонной базой страны;

— Государственную систему и службу определения параметров вращения Земли;

— систему наземной и заатмосферной оптической астрометрии;

— космическую геодезическую систему и др.

Считается, что возможности существенного повышения точности навигационных определений связаны с созданием глобальной системы отсчета, использующей самоопределяющиеся навигационно-геодезические КА без привлечения измерений с поверхности Земли.

При разработке направлений и путей совершенствования системы учитывается постоянный рост требований пользователей к точности навигационных определений и целостности системы. При этом под целостностью в данном случае понимается способность самой системы обеспечивать предупреждение пользователей о тех моментах времени, когда система не должна использоваться для навигационных определений. Одним из важнейших путей решения этой проблемы является интеграция двух спутниковых радионавигационных систем — ГЛОНАСС и GPS.

Можно выделить четыре основных направления модернизации СРНС ГЛОНАСС:

— улучшение совместимости с другими радиотехническими системами;

— повышение точности навигационных определений и улучшение сервиса, предоставляемого пользователям;

— повышение надежности и срока службы бортовой аппаратуры спутников и улучшение целостности системы;

— развитие дифференциальной подсистемы.

Одним из элементов первого направления является уже упоминавшееся сокращение и смещение занимаемого диапазона частот. К настоящему времени находящиеся в эксплуатации КА уже полностью прекратили передачу радиосигналов в полосе 1610.6...1613.8 МГц диапазона L1 (литера частот k=16...20), используемой при радиоастрономических исследованиях. В дальнейшем КА «Ураган», уже находящиеся на орбите, будут использовать литеры частот k=0...12, 22...24, а литеры частот 13, 14 и 21 будут иметь ограниченное применение: после запуска КА на этапе ввода в эксплуатацию, а также при проведении профилактических работ. Литер k=0 потребителями системы не используется и служит для проверки находящихся на орбите резервных спутников.

На втором этапе, с началом запуска модернизированных КА «Ураган-М», излучение сигналов с борта КА будет осуществляться только на несущих частотах с литерами k=0...12. Наконец, на третьем этапе (ориентировочно с 2005 г.) КА «Ураган-М» будут использовать для излучения навигационных сигналов несущие частоты с k = -7 ... 4, а несущие частоты с номиналом 5 и 6 будут использоваться только как технологические при работе спутников с НКУ.

С целью повышения точности навигационных определений потребителями на борту КА «Ураган-М» будет установлен новый цезиевый стандарт частоты. Кроме того, модернизированные КА будут излучать сигналы для гражданских пользователей в двух диапазонах волн L1 и L2, что позволит практически полностью исключить ионосферную погрешность измерений пользователям, оборудованным двухчастотными приемниками.

Совместное использование для навигации двух систем — ГЛОНАСС и GPS, дает пользователям дополнительные преимущества, главными из которых являются повышение достоверности навигационного определения за счет увеличения числа доступных КА в зоне радиовидимости потребителя. Целый ряд предпосылок существенно облегчает интеграцию двух систем, в частности, приводя лишь к незначительному усложнению и удорожанию комбинированных приемников ГЛОНАСС-GPS. К таким предпосылкам можно отнести:

— схожесть принципов синхронизации и измерения навигационных параметров;

— малое различие в используемых системах координат;

— близкий частотный диапазон;
ü Чего во Вселенной больше — больших и ярких галактик или темных, но плотных? Похоже, что галактики-призраки имеются в большом количестве и могут содержать достаточно материи, чтобы объяснить феномен «скрытой массы» во Вселенной. Джон Корменди (John Kormendy) из Гавайского университета изложил 6 января результаты изучения 43 галактик различных типов. Выяснилось, что в галактиках-призраках видимых звезд очень мало (менее 1% по массе), но плотность «темной» материи на два порядка выше, чем в ярких. Возможно, из-за меньшей массы они потеряли вещество, выброшенное при взрывах звезд первого поколения, и новым не из чего сформироваться. Исследователи сомневаются, что «призраки» могут быть кусками больших галактик и не связывают их количество с количеством межгалактических столкновений. С другой стороны, средняя плотность вещества, сосредоточенного в темных галактиках, близка к теоретической плотности вещества ранней Вселенной. Таким образом, «призраки» могут быть древнейшим классом галактик. — И.Л.

— общность принципов баллистического построения;

— готовность правительств России и США предоставить системы для использования различными потребителями мирового сообщества.

Режим дифференциальной навигации основан на том, что большинство погрешностей СРНС во времени и в пространстве относительно постоянны. Следовательно, если одновременно с обработкой навигационных сигналов потребитель будет получать поправки к ним, характеризующие точность навигации в данном районе, то это, как показывает опыт, позволяет снизить погрешности определения координат и высоты до 5 м. Для обеспечения работы в таком режиме создаются дифференциальные подсистемы СРНС, которые подразделяются на широкозонные, региональные и локальные.

Поправка

В таблицу запусков в рамках создания и поддержания системы ГЛОНАСС, приведенной в НК №2, 1999, вкрались некоторые неточности и опечатки.

В графе «Дата и время запуска, ДМВ» следует читать:
№ пускаДата и время запуска, ДМВ
1
4
6
7
12
14
25
12.10.82 17:57:00
19.05.84 18:10:42
18.05.85 01:28:41
25.12.85 00:43:28
21.05.88 20:57:00
10.01.89 05:05:24
07.03.95 12:23:15

Эти же изменения следует внести и в таблицу пусков РН «Протон», опубликованную в НК №10, 1998.

Для КА «Космос-2362» номер орбитальной позиции и частотного канала должны быть 8 и 8, а для КА «Космос-2363» — 7 и 7 соответственно.

В России наиболее активно развивается последний тип дифференциальных подсистем.

К настоящему времени определились три основных класса локальных дифференциальных подсистем (ЛДПС) СРНС:

— морские, для обеспечения мореплавания в проливных зонах, узкостях и акваториях портов и гаваней в соответствии с требованиями Международной морской организации;

— авиационные, для обеспечения захода на посадку и посадки воздушных судов по категориям Международной организации гражданской авиации;

— локальные, для геодезических, землемерных и других специальных работ.

Предполагается, что сеть морских ЛДПС, работающих по сигналам систем ГЛОНАСС и GPS, будет охватывать все побережье России и акватории прилегающих морей. В настоящее время отдельные средства проходят предварительную проверку на Балтике.

К слову, имеются и весьма специфические применения ЛДПС СРНС, например, для контроля за перемещением машин инкассаторов.

В заключение хотелось бы выразить искреннюю признательность Ю. Журавину, оказавшему неоценимую помощь при обсуждении отдельных вопросов, а также предоставившему компиляцию архивных материалов по истории создания системы ГЛОНАСС, использованную при подготовке данного обзора.



далее

назад