КОСМОНАВТИКИ
 | Журнал АО “ВИДЕОКОСМОС” |
| 3-16 ДЕКАБРЯ 1995 | 25(114) |
| Журнал АО “ВИДЕОКОСМОС” |
| 3-16 ДЕКАБРЯ 1995 | 25(114) |
| “Новости космонавтики” Адрес редакции: Москва. ул. Павла Корчагина, д. 22, корпус 2, комн. 507. Телефон: 282-63-66 |
№25/114Перепечатка материалов только с разрешения редакции. Ссылка на “ПК” при перепечатке или использовании материалов собственных корреспондентов обязательна. Рукописи не рецензируются и не возвращаются. Ответственность за достоверность опубликованных сведении несут авторы материалов. Точка зрения редакции не всегда совпадает с мнением авторов.
Второй выход “Уранов”
“Картинная галерея” на станции “Мир”
Учитывая роль военных специалистов в развитии отечественной ракетно-космической техники и освоении космоса, постановляю:
1. Установить День Ракетных войск стратегического назначения и отмечать его 17 декабря.
2. Установить День Военно-космических сил и отмечать его 4 октября, приурочив эту дату к запуску в 1957 году первого искусственного спутника Земли.
3. Настоящий Указ вступает в силу со дня его опубликования.
Москва, Кремль 10 декабря 1995 года №1239 | Президент Российской Федерации Б.Ельцин |
Комментарий С.Владимирова. Указом Президента РФ №1239 от 10 декабря 1995 года установлены два новых профессиональных военных праздника: День Ракетных войск стратегического назначения — 17 декабря и День Военно-космических сил — 4 октября.
Интересно не то, что одна из дат — 17 декабря — в этом году совпала с выборами депутатов в VI Российскую Государственную Думу, а то, что наши стратегические ракетчики, дружно проголосовав сядут за праздничные столы отмечать свой профессиональный праздник во второй раз в этом году: ранее, и год нынешний не был исключением, их праздник приходился на 19 ноября и отмечался уже 30 лет кряду совместно с артиллеристами как День Ракетных войск и артиллерии.
Военно-космическим силам на праздники везло меньше: хотя “космический праздник” в календаре и был — 12 апреля, Всемирный день авиации и космонавтики, — но отмечался он скромно, без салютов и фейерверков.
Теперь, благодаря Указу Б.Ельцина справедливость восторжествовала. Правда, этот Указ Президента опроверг природную истину, что ребенок не может быть старше своей матери. Но факт остается фактом: ВКС России, вышедшие “из чрева” РВСН в 1981 году, правда, в то время как самостоятельные космические части Министерства обороны СССР, теперь днем своего рождения официально (de jure), согласно Указа, будут считать 4 октября 1957 года, когда ими был запущен первый в мире ИСЗ, открывший космическую эру человечества.
День же РВСН будет отмечаться теперь ежегодно 17 декабря в честь объявленного в 1959 году Никитой Хрущевым на очередной сессии Верховного Совета страны решения об образовании нового вида Вооруженных Сил государства.
Установление 4 октября Дня ВКС России явилось достойной оценкой труда десятков тысяч людей в погонах, осуществляющих подготовку и запуск всех ракет-носителей, управление спутниками на орбитах, создание, поддержание и развитие космической инфраструктуры, обеспечивающих контроль качества и надежности РКТ.
Издание президентом Указа подтвердило веру руководства нашей страны в то, что Военно-космические силы способны выполнить любую поставленную задачу в деле освоения и использования космического пространства, оставаясь единственным гарантом практической реализации космической программы государства.
 | Продолжается полет экипажа 20-й основной экспедиции в составе командира экипажа Юрия Гидзенко, бортинженера Сергея Авдеева и бортинженера-2 Томаса Райтера на борту орбитального комплекса “Союз ТМ-22” — “Мир” — “Квант” — “Квант-2” — “Кристалл” — “Спектр” — СО — “Прогресс М-29” |  |
В.Истомин.
3 декабря. 92-й день. Космонавты отдыхали, разговаривали с семьями по телефону, смотрели видеоинформацию из ЦУПа.
В 22:10 должна была состояться выдача импульса для коррекции орбиты. Этот же импульс выдавался также для отработки методики измерения весовых характеристик комплекса: фиксируя при помощи микроакселерометров динамические характеристики станции, можно измерить очень точно ее массу.
При выполнении разворота на требуемую ориентацию в 21:32 прошел сигнал “Авария ЦВМ” с выключением системы управления движением и торможением гиродинов. ЦУП оперативно выдал рекомендации экипажу: выключить энергоемкие установки — оба “Электрона”, блок кондиционирования воздуха (БКВ-3). Было также предложено прервать дистилляцию в системе регенерации воды из урины (СРВ-У), а при резком уменьшении приходов электроэнергии отключить систему очистки воздуха и разогревать пищу на свету.
4 декабря. 93-й день. Юрий и Сергей готовились к выходу по подготовке стыковочного узла, к которому в марте 95-го года должен пристыковаться модуль “Природа”. До обеда они расконсервировали скафандры, блок сопряжения систем (БСС), провели очистку гидросистем БСС. После обеда космонавты заменили сменные элементы скафандров и БСС, подогнали скафандры по росту.
Томас тоже помогал распаковывать и устанавливать скафандры. Дополнительно экипаж занимался монтажом системы вакуумирования гиродинов №1 и №4 в модуле “Квант-2” (ЦМ-Д). Эту работу можно выполнять только при заторможенных гиродинах.
По программе ЕКА: Томас выполнил ежедневную работу по эксперименту ПИН (импульсная нагрузка на пяточную кость), а Сергей провел ежедневную работу по системе венозного жгута (СВЖ). Основное время Томас потратил на выполнение эксперимента Т2 (анализ микробного загрязнения), а вечером он выполнил контроль радиации по эксперименту Т8.
Дополнительные работы заняли много времени и космонавты легли спать только в два часа ночи.
ЦУП готовился к раскрутке гиродинов: включили ЦВМ, провели тест прохождения команды “Проверь СУД”. Команда прошла без замечаний, значит все блоки системы СУД работают. Была заложена база для разрешения работы с ЦВМ.
Действия ЦУПа проводились на фоне очень плохих приходов энергии по модулям “Спектр” и “Кристалл”. Модуль ЦМ-Т полностью обесточен.
5 декабря. 94-й день. ЦУП построил ориентацию на двигателях, что сразу же сказалось на приходах электроэнергии. К вечеру “Кристалл” был запитан. Были заложены массивы в ЦВМ1 для раскрутки гиродинов.
Космонавты продолжали готовиться к выходу: была проверена герметичность скафандров, телеметрия и связь через скафандры, выполнена сверка показаний мановакуумметра и пульта обеспечения выхода (ПОВ), подготовлена телекамера, экипаж также проверил срабатывание клапана выравнивания давления.
По программе ЕКА были выполнены ежедневные операции. Томас нашел и проверил компьютер от программы “Евромир-94”, а также провел тест телескопа заряженных частиц СНАРАТ. Телескоп не заработал.
6 декабря. 95-й день. Юрий и Сергей проводили тренировку в скафандрах. Была проверена связь из скафандров и передача медицинских параметров. Замечаний нет.
Томас выполнил измерения микроускорений аппаратурой SAMS в районе размещения сосуда Дьюара (выращивание растительных белков).
ЦУП успешно раскрутил гиродины №1-4,5 в “Кванте” и №2-4,6 в “Кванте-2”. В 22:35 гиродины были введены в контур управления. Это дало возможность дать рекомендацию космонавтам включить установку “Электрон” в “Кванте-2” для генерации кислорода из воды. Правда, в сеансе 03:09-03:24 по телеметрии была замечена тенденция к снижению уровня жидкости в емкости этой системы из-за долго шедшей дистилляции. Пришлось экипаж будить и просить прервать дистилляцию.
Из двух сеансов, проводившихся через спутник-ретранслятор (СР), один не получился. Правда, оба сеанса проводились при поддержке ориентации двигателями.
7 декабря. 96-й день. Завтра выход, и первую половину дня космонавты отдыхали. После обеда ребята сняли стяжки с грузового корабля, закрыли люк и провели проверку герметичности. Были демонтированы часть кабелей в переходном отсеке (ПхО).
К сеансу через СР опять замечание — в середине пропала связь на 20 минут. Замечание анализируется.
8 декабря. 97-й день. Экипажу дали поспать до 12 часов дня. После приема пищи все трое космонавтов демонтировали кабели “Электрона” и воздуховоды из ПхО. Юрий и Сергей измерили массу тела и объем голени.
Затем они начали готовить скафандры и БСС. Опять состоялся медконтроль и проверка параметров скафандров. Перед самым закрытием люков были расстыкованы кабели электропитания и ориентации солнечных батарей.
В 19:20 началось закрытие люков ПхО (установка плоских крышек в сторону модулей). В 20 часов Юрий и Сергей начали надевать снаряжение. Томас им помогал в течение всего времени, а перед шлюзованием “спрятался” в транспортный корабль. (Примечание: ТК пристыкован к переходному отсеку (ПхО), и поэтому на случай разгерметизации Томас должен находиться в корабле).
8 декабря. С.Валяев. НК. На этот раз выход выполнялся исключительно по российской части программы ЭО-20. Поэтому работать должны были командир и первый бортинженер экипажа: Юрий Гидзенко и Сергей Авдеев. Для Юрия это был первый выход за его космическую карьеру, а для Сергея — шестой. Программа выхода включала установку приемного конуса стыковочного механизма на стыковочном узле переходного отсека (ПхО) базового блока по оси +Z и внешний осмотр этого узла. Эта операция проводилась в рамках подготовки к стыковке со станцией исследовательского модуля 77КСИ “Природа”.
Сам модуль “Природа” еще до старта ЭО-20 планировалось запустить в конце декабря. Но в его предстартовой подготовке произошла задержка. Теперь запуск “Природы” официально намечен на 10 марта следующего года. К тому времени на станции будет работать уже другой экипаж. Однако еще на Земле Юрий Гидзенко и Сергей Авдеев отрабатывали операции подготовки к приему модуля “Природа”. Для этого нужен был и выход — чтобы перенести стыковочный механизм с одного бокового причала станции “Мир” на другой. Чтобы подготовка Юрия и Сергея не прошла даром и для того, чтобы не перегружать работами в открытом космосе следующую экспедицию, руководство полетом “Мира” решило все-таки провести перенос конуса на ось +Z в рамках ЭО-20. Тем более, что запланированные на выход операции не требовали много времени и чрезмерных физических усилий.
Перенос крышки конуса стыковочного механизма в переходном отсеке выполнялся до этого три раза. Впервые эту операцию проделали Александр Викторенко и Александр Серебров во время своего второго выхода в рамках ЭО-5 11 января 1990 года. Конус был снят с узла по оси +Y, куда до этого пристыковался модуль 77КСД “Квант-2”, и установлен на узел -Y, куда позже должен был причалить модуль 77КСТ “Кристалл”. Во время того выхода перенос конуса выполнялся заодно со снятием панели с образцами материалов и датчиков метеоритов и установкой новых образцов материалов и прибора “Альфа-Э” снаружи станции. Поэтому оба космонавта выходили из ПхО, и их работа считалась выходом по всем международным стандартам.
Второй и третий переносы конуса выполнили в этом году Владимир Дежуров и Геннадий Стрекалов (ЭО-18). 29 мая 1995 года они переставили его с оси -Y на ось -Z, куда затем был перестыкован “Кристалл”. 1 июня конус опять был установлен на узел по оси -Y, куда перестыковался модуль 77ХСО “Спектр”. Оба выхода не требовали работы космонавтов за пределами станции. И хотя по российским правилам эти операции считались “внекабинной деятельностью” (ВКД), по международным требованиям на “выход” они не тянули. На этот раз в программе выхода Гидзенко и Авдеева был предусмотрен осмотр привалочной плоскости стыковочного узла, на который потом устанавливался конус. Дело в том, что после перестыковки модуля “Кристалл” на узел по оси -Z космонавты ЭО-18 обнаружили через этот стык утечку атмосферы станции. Тогда узел пришлось заклеивать скотчем по всему периметру стыка. Экипаж следующей экспедиции — ЭО-19 — во время одного из своих выходов осмотрел этот узел, но ничего там не нашел. Чтобы заранее быть уверенным в стыковочном узле для “Природы”, и был введен пункт “инспекция привалочной плоскости стыковочного узла”. Для этого требовалось, чтобы хотя бы один космонавт высунулся наружу. Поэтому внекабинная деятельность “Уранов” вечером 8 декабря вполне могла считаться выходом.
После облачения в скафандры “Орлан ДМА” Юрий и Сергей закрыли оставшийся люк в рабочий отсек базового блока и начали шлюзование. Параллельно они подготовили конус для установки на новое место.
Плоская крышка на стыковочном узле по оси+Z была открыта в 22:23:30 ДМВ (19:23:30 GMT). Тем самым начался выход Гидзенко и Авдеева в открытый космос. Первым делом космонавты сняли плоскую крышку с петель узла и закрепили ее внутри ПхО. После герметизации отсека эта крышка потом будут установлена на узел по оси -Z.
Затем Юрий Гидзенко высунулся по пояс из люка и осмотрел привалочную плоскость стыковочного узла +Z на наличие повреждений. Ничего криминального Юра не заметил. Узел вполне готов к приему модуля “Природа”. На осмотр и видеосъемку командиру потребовалось 7 минут.
После этот Юрий вернулся в ПхО и вместе с Сергеем установил на петли приемный конус. Все задачи выхода были успешно выполнены.
До закрытия люка космонавты должны были провести сушку сублиматоров скафандров. На это ушло 10 минут. В 22:52 ДМВ (19:52 GMT) приемный конус был закрыт. Продолжительность выхода составила 29 минут.
Судя по всему, это был последний выход космонавтов из переходного отсека базового блока “Мира”. С приходом “Природы” все боковые узлы будут заняты. Всего же, с учетом работы Гидзенко и Авдеева 8 декабря, ПхО использовался в качестве шлюзового отсека 12 раз.
В.Истомин.
После выхода последовали обычные в этом случае операции: шлюзование и открытие всех люков. Выпущен был из заточения Томас Райтер.
После снятия скафандров и сушки одежды космонавты приступили к приведению станции в исходное состояние: проложили воздуховоды и подстыковали кабели, включили установку “Электрон”.
Только после проведения этих неотложных мер Авдеев и Гидзенко провели медицинский контроль, подтвердивший хорошее самочувствие.
В четыре часа ночи космонавтам разрешили поесть, затем они сняли со скафандров сменные элементы и подготовили скафандры к сушке. Только в 6 часов 15 минут ночи (или утра?) экипаж был отпущен отдыхать.
Выход прошел успешно, хотя было одно замечание к БСС: не произошло понижение давления до 0.7 атмосфер в скафандрах при сбросе давления в ПхО.
9 декабря. 98-й день. Экипаж отдыхал до 13 часов. После приема пищи (обеда) космонавты состыковали кабели так называемой второй очереди. Далее были проведена дозаправка водяных баков скафандров и открытие люка ТКГ. Опять установлены стяжки на стык ЦМ-Э/ТКГ. Был проведен наддув атмосферы станции на 35 мм до значения 775 мм.
Вечером была проведена коррекция орбиты “Мира”. Масса станции до коррекции составляла 117507 кг. Было израсходовано примерно 55 кг топлива. Двигатель “Прогресса М-29” был включен в 21:26:07 ДМВ на 49.8 сек. Приращение скорости составило 1.25 м/с, Длительность импульса — 50 сек.
Сергей Авдеев во время коррекции включал аппаратуру “Микроакселерометр” для регистрации микроускорений на фоне импульса.
Не состоялся сеанс связи через СР (сигнал то появлялся, то пропадал).
10 декабря. 99-й день. Космонавты отдыхали, занимались влажной уборкой помещений станции.
В этот день экипаж поговорил со своими семьями. Юрий поздравил свою тещу с днем рождения. Немного отдохнув, ребята по своей инициативе занялись приведением отсека ПхО в идеальное состояние.
11 декабря. 100-й день. Космонавтов поздравила с этим праздником рабочая смена ЦУПа и семья Райтера, с которой Томас разговаривал утром.
День отдыха получился только для Юрия, Сергей и Томас работали сегодня по программе ЕКА. До завтрака все трое сдали кровь для определения гематокридного числа. Авдеев провел эксперимент 15D (движение лекарств в организме космонавта) по полной программе. Томас провел полную калибровку ограничителя потока по эксперименту RMS. Для подготовки эксперимента Т3 была проведена подзарядка аналогового биомеханического регистратора.
12 декабря. 101-й день. Космонавты не стали делать в этот день биохимическое исследование мочи, решив отложить его на следующий день.
Юрий и Сергей продолжали стыковать кабели в свету люков ПхО. На это им понадобился целый день. Авдеев закончил эксперимент 15D. Томас выполнил эксперимент Т3. Несмотря на локальные проблемы с датчиками, процедура была проведена полностью. Ребята провели также активацию газоанализаторов по эксперименту Т6.
По случаю Дня конституции ЦУП устроил российским членам экипажа разговор по телефону со своими семьями.
13 декабря. 102-й день. Выход давно прошел, а космонавты продолжают восстанавливать прежнее состояние станции. В этот день были демонтированы пульт обеспечения выхода (ПОВ) и БСС, их перенесли в шлюзовой отсек модуля “Квант-2”. Экипаж заменил резервное программное устройство системы телеметрии БИТС на новую версию, которая появилась после прихода модуля “Спектр”. Уже вся обработка аппаратуры приведена в соответствие с новой версией телеметрии, поэтому-то вместо старого варианта был установлен резерв новой версии.
Вечером состоялось сравнение показаний дозиметрических приборов. Томас провел эксперимент 15D. Запуск эксперимента на установке TITUS был перенесен на завтра из-за экономии электроэнергии.
13 декабря. К.Лантратов. НК. Разговор с космонавтами прошел на этот раз во время сеанса связи через наземные станции (12:50-13:09). Никаких срочных сообщений к космонавтам не было. Лишь координатор программы “ЕвроМир-95” космонавт Жан-Пьер Эньере, беспокоившийся о каких-то проблемах с европейской аппаратурой RMS-II, попросил у меня пару минут для разговора с Томасом Райтером. Француз и немец говорили между собой на английском. Периодически к разговору на русском подключался Сергей Авдеев. В конце-концов проблемы с RMS удалось решить. А затем подошла и моя очередь вклиниться в линию связи с бортом орбитального комплекса “Мир”.
— Добрый день, “Ураны”. Очень рад вас всех слышать. Как успехи, как выход прошел? — поинтересовался я. На станции, в общем-то, все было в порядке. Ничего экстраординарного я не ожидал.
— Нормально, Кость, — ответил Юра Гидзенко. — Что надо было, все сделано.
— Выход, можно сказать, еще проходит, — сделал парадоксальное заявление Сергей Авдеев. — Потому, что очень долгая была подготовка, и очень много работ после него.
— Ага, — согласился с бортинженером-1 командир. — Мы тут еще все разгребаем.
— Но это, наверное, был последний выход из ПхО (переходной отсек базового блока станции “Мир”. — КЛ.), — поделился я с “Уранами” своими прогнозами. — Вы — последние, кто его разгерметизировал.
— Наверно, — согласился Авдеев и тут же суеверно поправился. — Будем надеяться, что так и будет.
Я стал уточнять подробности прошедшей работы космонавтов в открытом космосе:
— Много времени у вас заняла эта процедура — перестановка конуса?
— Да нет. Сама-то процедура — нет. Всего-то 29 минут прошло от открытия люка до закрытия, — рассказал Юра Гидзенко. — Из них минут на 7 я высунулся из люка и посмотрел на поверхность стыковочного узла, минут 10 мы сушили теплообменники {скафандров]. Ну и минут 5 меняли крышку на конус.
— Но ты, Юра, все-таки высовывался за обрез люка?
— Ну а чего же не высунуться?
— Я почему этим интересуюсь, — объяснил я. — По международным нормам выходом в открытый космос считается только такая операция, во время которой обреза люка был пересечен хотя бы частью тела человека. Значит у вас выход все-таки был, даже с этой точки зрения.
Космонавты рассмеялись.
— Ну надо же было высунуться, — еще раз сказал Юра.
— А на февральский выход вы еще не решили, кто пойдет наружу? Или жребий тянуть будете?
— Ну зачем жребий. Решили, решили, — хором заговорили “Ураны”.
— Решили, что мы с Томасом пойдем, — объявил Юра. — Во всяком случае нам так сказали.
Сказать-то сказали. Но после сеанса главный оператор связи Василий Зорин предупредил меня, что это пока предварительное решение. До 8 февраля, на которое намечен третий выход за время ЭО-20, еще много времени. Ближе к этой операции будет виднее, кому идти за борт станции. На это может повлиять и самочувствие каждого из космонавтов, и его настрой.
Хотя, конечно, справедливость требует, чтобы работу снаружи “Мира” выполнили Гидзенко и Райтер. Тогда каждый из “Уранов” совершит за экспедицию по два выхода. Это был бы единственный случай в отечественной космонавтике, когда каждый из членов экипажа, состоящего из трех человек, одинаковое число раз за полет работал в открытом космосе.
Дальше я перешел к последним новостям и рассказал космонавтам о прилете к Юпитеру “Галилео”. “Ураны” слушали всю эту эпопею с большим вниманием. Им об этом еще никто не рассказывал, а послушать о создании первого в истории искусственного спутника Юпитера людям, очень близким к космосу (ближе и не бывает!), было интересно. Жаль, что никаких подробностях об открытиях, сделанных атмосферным зондом “Галилео” я рассказать пока не мог. Среди же прочих новостей “Уранов” очень заинтересовал факт схода с орбиты последнего из выведенных на околоземную орбиту экспериментальных лунных кораблей Т2К.
— А на днях мы с Игорем Лисовым были в Институте космических исследований, — поделился я последней своей новостью. — ИКИ вместе с НПО имени Лавочкина сейчас готовят к запуску межпланетную станцию “Марс-96”. (Дальше я коротко рассказал о деталях проекта.) А заодно мы зашли в отдел, работающий со спутником “Интербол-1”. Там нам очень интересно рассказали о регистрации на аппарате работы плазменной пушки “Ариэль” и электронной пушки “Источник” на “Мире”. Вы тогда находились от “Интербола” на расстоянии несколько десятков тысяч километров, но были приблизительно на одной силовой линии земного магнитного поля. Данные пока предварительные, но ученые ИКИ рассчитывают продолжить наблюдения. Они очень довольны таким экспериментом. Вам передавали привет и благодарность за работу.
— Мы тоже ездили в ИКИ, — рассказал Сергей Авдеев. — И с одной стороны — с удивлением, а с другой стороны — с гордостью, я встретил там своих знакомых, с которыми давно когда-то работал. Я понял, что в ИКИ, не смотря на все, что у нас происходит, люди еще работают и делают хорошие приборы.
— Просто там работают большие энтузиасты своего дела, — согласился я с Сергеем. — Мы там еще поговорили со специалистами по “Комзе”. Они ждут не дождутся снятых вами на “Спектре” кассет. STS-74 их на Землю-то вернул, но в ИКИ они еще не попали. А кстати, как там поживает привезенный “Атлантисом” стыковочный отсек? Вы в него хоть заходите? Или он у вас используется как кладовка?
Я ожидал услышать все, что угодно. Но только не то, что сказал Сергей Авдеев:
— Мы его используем как Пушкинский музей.
У меня с грохотом отвалилась челюсть!
— Ну, Пушкинский — это громко сказано, — скромно заметил Юра Гидзенко.
— В общем у нас там выставка картин Европейского космического агентства, — уточнил Сергей. — Мы туда иногда залетаем и смотрим.
— Точнее, это картины обычных художников, отправленные в космос под эгидой ЕКА, — добавил Юра.
Оказывается, это — плоды конкурса “Ars ad Astra” (“Искусство к звездам”), организованного совместно ЕКА и Европейским космическим центром в Трансинне (Бельгия) и поддержанного бельгийским Министерством науки, технологии и культуры. Двадцать работ на тему “Космос и Человечество” были выбраны из 171 работы художников со всех континентов. Конкурс спонсировал фонд OURS — некоммерческая организация по культуре и космосу, базирующаяся в Швейцарии.
3 сентября выбранные 20 работ отправились в космос на корабле “Союз ТМ-22”. Почти три месяца они провели на “Мире”. Наконец 30 ноября работы были продемонстрированы во время официальной бортовой пресс-конференции. Во время нее около сотни молодых европейцев, среди которых большинство были художники, смогли поговорить с экипажем “Мира” из Европейского космического центра в Трансинне. Для лучшей демонстрации космонавты развесили картины в новеньком стыковочном отсеке, превратив его, действительно, в своеобразный Музей изобразительных искусств имени А.С.Пушкина. Там пока картины и остались висеть до конца ЭО-20.
Все 20 работ вернутся на Землю 29 февраля вместе с “Уранами”. Затем картинам предстоит серия выставок по всей Европе. А пока в трансиннском центре демонстрируется выставка копий “космических” картин. Обо всем этом я узнал уже потом, из релиза ЕКА. А пока оставалось подтянуть отбившую ноги челюсть и усмехаться:
— Я вообще то ничему уже не удивляюсь. Но то, что у вас там есть “музей Пушкина”!.. Может вы там еще и “Декабрьские вечера” проводите? Вы ведь знаете эту традицию: проводить в музее имени Пушкина в декабре концерты классической музыки. В окружении прекрасных картин получается двойной эмоциональный эффект. Томас там для вас играет?
— Играет, чего ж не играть, — ответил Гидзенко.
— Но у нас консерватория в базовом блоке, — добавил Авдеев. — В стыковочный отсек далеко лететь. Мы разделили территориально.
— Тут — послушали, а потом там — посмотрели?
— Да. Там вентиляторы здорово шумят, — подтвердил Сергей. — В базовом блоке немножко потише.
— А какую гитару предпочитает Томас: старую, акустическую, или новую, привезенную на шаттле?
— Я меняю иногда, — подключился к нашему разговору европейский бортинженер.
— Мы электроэнергию экономим, батарейки, поэтому играем на нормальной гитаре, — сказал Юра. Все три “Урана” расхохотались.
— Станция настолько сильно “садится” от американской гитары, — добавил сквозь смех Томас.
— А приближение Нового года у вас ощущается? Готовитесь уже?
— Конечно, готовимся, — тут же “среагировал” Юра. Типа: “Какие тут могут быть вопросы?”
— А Рождество какое отмечать будете?
— Оба, естественно.
— И маленький вопросик напоследок. Сегодня — 13-е число. Вы как-нибудь страхуетесь от таких дней?
— Ты знаешь, в армии 13-е число — самое хорошее число, — на этот раз парадокс высказал Юра и сам же объяснил: — Деньги выдают. Так что страховки не требуется.
— Юра, нам сегодня дают 13-ю [зарплату), — добавил главный оператор связи Василий Зорин.
— Тем более. Это — праздник, а ты говоришь — “страхуемся”.
На такой прекрасной ноте и завершился мой разговор с “Уранами”. А заодно я их заранее поздравил с наступающим Новым годом, с католическим и православным Рождеством. “Ураны” не остались в долгу и передали привет всем подписчикам “НК”.
В.Истомин
14 декабря. 103-й день. Юрий и Сергей начали готовить отработанное оборудование к удалению на грузовике. Первым прибором стал фотокомплекс КФА-1000, к большой радости экипажа. Он выработал свой ресурс и его заменил новый комплект, привезенный на модуле “Спектр”. Вес выкидываемого фотокомплекса — 245 кг.
После обеда укладка отработанного оборудования была продолжена. В дополнение к этому Сергей провел инвентаризацию расходуемых элементов системы жизнедеятельности, разнес по местам экспозиции 7 дозиметров по эксперименту “Доза-А1”, провел сеанс с электронным фотометром ЭФО-2.
Юра проводил оценку эффективности солнечных батарей и проверку работоспособности линии сброса водорода из “Электрона”.
Томас выполнил эксперимент 15D и запустил в 20:33 установку TITUS с экспериментом В15-1. Провел он также и тест программного обеспечения, предназначенного для поддержки планирования и ведения отчетности на борту.
В сеансе через СР была получена информация по ряду экспериментов ЕКА. В с/с 16:34-17:00 был зафиксирован переход на резерв магнитного подвеса 2-го гиродина в “Кванте”. Экипаж вернул его в основное положение.
15 декабря. 104-й день. Была продолжена укладка отработанного оборудования в ТКГ. Кроме этого, космонавты провели сборку схемы телеоператорного режима стыковки грузовых кораблей (ТОРУ).
В сеансе через СР было проведено исследование биоэлектрической активности сердца в покое у всех трех космонавтов и исследование системы кровообращения при физической нагрузке у Томаса.
Томас и Сергей выполнили двухнедельное обследование плотности костной ткани. Райтер готовил файлы для передачи их на Землю через систему MIPS-2.
Плавное выполнение запланированных работ было прервано из-за обнаружения течи в трубопроводе внутреннего гидроконтура. Вернее, была обнаружена “капля” теплоносителя объемом в 100 мл в месте наложенного бандажа (см. отчет за 31.10-03.11.1995 в “НК” №22, 1995). Когда космонавты начали проверять изоляцию, течь усилилась. Пришлось перепускать давление из контура охлаждения в компенсатор. Течь заизолировали. Пока не течет.
В 1 час 10 мин пришлось будить экипаж, чтобы прервать дистилляцию.
16 декабря. 105-й день. Космонавты отдыхали, встречались с семьями в ТВ-сеансе. Томас провел эксперимент RMS “Отдых”.
9 декабря. О.Востоков. НК. 9 декабря был подписан и ратифицирован контракт между РКА и DARA на проведение полета немецкого космонавта на орбитальную станцию “Мир” в декабре 1996 г. Министерство финансов ФРГ выделило соответствующие средства всего за несколько дней до 12 декабря, даты утверждения бюджета на следующий год. Были ратифицированы также и большинство приложений к контракта.
Пока не утверждена программа экспериментов. В частности открытым остается вопрос о проведении эксперимента по прямой передаче ТВ-сигнала со станции “Мир” через ретранслятор “Луч” в Германию. Во время сеанса через СР немецкая сторона получала бы 40-минутный сеанс связи, 30 минут ТВ-информации (6 Мбит/с) и возможность телеуправления своей полезной нагрузкой при доработке оборудования на станции “Мир”. Для проведения таких сеансов немецкая сторона готова закупить у России соответствующую наземную станцию.
Технически вопрос перенаведения спутника “Луч” с НИПа в Щелково на станцию в Мюнхене и проведение такого сеанса решается достаточно просто, хотя пока при управлении станцией “Мир” подобное не практиковалось, сложнее с вопросом о цене такого сеанса. Пока стороны не пришли к устраивающему всех соглашению.
Следующая встреча по программе экспериментов намечена на 29 января — 2 февраля 1995 г. в Москве.
НОВОСТИ ИЗ НАСА4 декабря. PRNewswire. Компания “Cray Research, Inc.” объявила сегодня о получении заказа на установку комплекса суперкомпьютеров Cray J932 в Центре вычислительных наук НАСА NCCS при Центре космических полетов имени Годдарда. Центр NCCS планирует перейти от преимущественно однопроцессорной работы к параллельной многопроцессорной обработке.
Каждый суперкомпьютер Cray J932 может включать до 32 процессоров. На первом этапе (в 1996) комплекс будет включать 68 процессоров с пиковой производительностью 13.6 млрд операций в секунду и объемом памяти более 6 млрд байт. К концу того же года комплекс будет расширен до 96 процессоров с 12 млрд байт памяти и пиковой производительностью 19.2 млрд операций.
Выбор комплекса на машинах Cray J932 был сделан согласно рекомендации независимой комиссии, подчеркнувшей необходимость агрессивного развития возможностей параллельной обработки с изменяемым числом процессоров.
Существующий комплекс на машинах предыдущего поколения Cray C90 имеет производительность 6.4 млрд операций и память 2 млрд байт. Услуги NCCS оказываются 1200 пользователям, решающим задачи исследования Земли и космоса. На новом комплексе будут опробованы 16 критических научных задач, включая глобальные модели климата, системы ассимиляции данных и модели океанской циркуляции, созданные в лабораториях Директората наук о Земле.
НОВОСТИ ИЗ ЕКА20 ноября. Сообщение ЕКА и “Eumetsat”. В пятницу 1 декабря произойдет официальная передача функций управления европейскими метеоспутниками новому центру Европейской организации метеорологических спутников “Eumetsat”.
В течение 18 лет Центр космических операций ЕКА (ESOC) осуществлял управление метеоспутниками “Meteosat”. За время, прошедшее после запуска первого КА “Meteosat” в 1977 г., в ESOC было выпущено более 1.1 млн изображений и собрано примерно 40000 магнитных лент данных.
Теперь функции управления будут переданы специализированной организации. “Eumetsat” — межправительственная организация, созданная в 1986 г. и включающая 17 членов (Австрия, Бельгия, Британия, Германия, Греция, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Нидерланды, Норвегия, Португалия, Турция, Финляндия, Франция, Швейцария, Швеция). Основная цель “Eumetsat” — установить, поддерживать и эксплуатировать европейские системы оперативных метеорологических спутников. Страны-участники финансируют новые программы пропорционально своему валовому продукту.
Передача управления — это не просто формальная операция. В 1990 г. Совет “Eumetsat” принял решение о модернизации наземного сегмента системы, с тем чтобы продолжить непрерывную эксплуатацию европейских метеоспутников в XXI веке. Таким образом, передача управления системой “Meteosat” консорциуму “Eumetsat” совмещена с вводом в строй нового центра управления спутниками и системой в штаб-квартире “Eumetsat” в Дармштадте, ФРГ.
Основой наземного сегмента “Eumetsat” является центр в Дармштадте. Другими важными компонентами являются головная наземная станция в Фучино, Италия, и резервная в Вайльхайме на юге Германии. Распределенный наземный сегмент соединен спутниковыми и наземными линиями связи. Современные технические решения делают эксплуатацию и обслуживание наземного сегмента очень эффективными с финансовой точки зрения. В более долгосрочной перспективе гибкость архитектуры наземного сегмента обеспечит более частую выдачу продукции и регулярные консультации с пользователями с целью дальнейшего улучшения обслуживания.
Архивы метеоданных также будут переданы из ESOC в центр “Eumetsat”. Новый центр предоставит пользователям больше удобств, в особенности в области онлайнового доступа к архиву и каталогу метеоданных.
Чтобы обеспечить незаметную для пользователей передачу системы, еще летом 1995 г. в “Eumetsat” была организована и начала тренировки дублирующая группа управления, часть персонала и подрядчиков которой ранее была связана с работой по управлению метеосистемой в ESOC.
К концу ноября в эксплуатации в системе “Meteosat” останутся только два спутника — “Meteosat 5” и “Meteosat 6”. Два предыдущих аппарата этой серии исчерпали свой ресурс и в течение ноября 1995 г. были выведены из точек стояния на стационарной орбите.
С 1 августа 1991 г. до мая 1995 г. “Meteosat 3”, последний аппарат серии, которым владело ЕКА, работал в точках 50° и затем 75°з.д. в интересах Национального управления по океанам и атмосфере (NOAA) США в рамках 3-стороннего соглашения “Eumetsat”, ЕКА и NOAA по взаимной помощи в случае отказов стационарных метеоспутников. Аппарат управлялся специалистами ESOC со специальной станции на Уоллопс-Айлэнд, Вирджиния, США.
Европейский центр космических операций ESOC будет нацелен на управление научными аппаратами и опытными программами ЕКА. К настоящему времени ESOC управлял более 30 спутниками ЕКА и 14 аппаратами национальных космических агентств. ESOC может одновременно управлять более 15 аппаратами.
“Было видно, как вверху, откуда падал планетолет, сгущается коричневый туман, но снизу, из непостижимых глубин, из бездонных глубин водородной пропасти, брезжил странный розовый свет.” |
7 декабря 1995 г. атмосферный зонд “Галилео” выполнил спуск в атмосферу Юпитера, а орбитальный аппарат был успешно переведен на орбиту спутника этой планеты. Начинается самый важный этап программы, охватившей период в 20 лет.
Прежде чем описывать события 7 декабря, нужно сказать несколько слов о конструкции АМС “Галилео”. Станция состоит из орбитального аппарата (ОА) и атмосферного зонда (AЗ). Орбитальный аппарат разделен на две функциональные части — верхнюю вращающуюся секцию и нижнюю невращающуюся. Приборы для исследования полей, заряженных частиц и пыли расположены на вращающейся части. На нее приходится большая часть массы ОА. Здесь расположены система энергопитания, двигательная установка, большая часть электроники системы управления и компьютеров, антенны. Нормальная скорость вращения — примерно 3 об/мин, на время проведения динамических операций она увеличивается до 10 об/мин. Вращение стабилизирует положение оси аппарата в пространстве. Невращающуюся часть образуют статор, сканирующая платформа и блок приема данных с атмосферного зонда. Положение этой части в пространстве стабильно. На сканирующей платформе размещены камеры и спектрометры, требующие трехосной ориентации и наведения на объект. Наведение выполняется с точностью 0.2”, скорость поворота — до 1° в секунду.
Комплект научной аппаратуры орбитального аппарата обеспечивает 12 экспериментов (Табл.1). Суммарная масса полезной нагрузки — 118 кг. Для двух экспериментов используется штатная радиосистема станции, и поэтому приборов на ОА только 10. К сведениям об их расположении в Табл. 1 нужно добавить, что детектор крайнего ультрафиолета от прибора UVS расположен на вращающейся части ОА, а датчики магнетометра и антенна эксперимента PWS вынесены на штанге на расстояние до 10.9 м от оси вращения. Счетчик тяжелых ионов HIC считается техническим экспериментом. Он поставлен на борт для оценки потенциально опасной обстановки по заряженным частицам в месте полета станции.
Камера SSI будет способна получить изображения поверхности спутников с разрешением в 20-1000 раз лучше, чем было получено “Вояджерами”, в основном за счет съемки с меньшего расстояния. ПЗС-приемник камеры с 800x800 элементами более чувствителен и имеет более широкий спектральный диапазон, чем видиконы “Вояджеров”. Очень важный инструмент “Галилео” — инфракрасный спектрометр с построением изображения NIMS с 408 каналами(!).
Орбитальный аппарат имеет при запуске массу 2223 кг, не включая массу переходника разгонного блока. Высота ОА — 6,15 м.
Более 40% массы ОА — 925 кг — приходится на топливо бортовой ДУ RPM, хранящееся в 4 баках. В состав ДУ RPM входит основной двигатель S400 тягой 400 Н и 2 группы из 6 двигателей ориентации S10 тягой по 10 Н, два бака наддува с гелием, трубопроводы, клапаны и система управления. Двигатели работают на монометилгидразине и азотном тетраоксиде. Суммарный импульс скорости — около 1600 м/с.
Для передачи огромного объема данных с орбитального аппарата предназначалась антенна высокого усиления HGA (High Gain Antenna) диаметром 4.8 м, сходная по конструкции с использованной на спутниках TDRS. Антенна находится на оси вращения в верхней части станции. При старте она была сложена; ее было решено развернуть только после ухода станции из пределов земной орбиты. Через HGA орбитальный аппарат “Галилео” должен был вести передачу на частоте 8415 МГц (диапазон X) со скоростью 115.2 кбит/с в режиме непосредственной передачи и 134.4 кбит/с в режиме воспроизведения. Кроме антенны HGA, на станции установлено две антенны низкого усиления (LGA, Low Gain Antenna). Одна, расположенная на раскрывающейся ферме RTG и направленная “вниз” (т.е. в направлении, куда смотрит лобовой экран атмосферного зонда), использовалась только при полете во внутренней области Солнечной системы. Сейчас ее использование не планируется. Вторая антенна LGA расположена над антенной HGA и используется в настоящее время. Кроме научной информации, “Галилео” может передавать технические данные по 1418 параметрам состояния станции. Передача с АМС ведется на частоте 2295 МГц (диапазон S). Передача с Земли ни АМС идет на частоте 2115 МГц со скоростью 34 кбит/с.
Еще одна антенна расположена на невращающейся части ОА. Это антенна RRA (Radio Relay Antenna) диаметром отражателя около 1 м с автономным наведением для приема информации с атмосферного зонда.
Конструкторы станции не имели выбора в части источника питания “Галилео''. На орбите Юпитера поток солнечной энергии и 26 раз ниже, чем у Земли, и потому солнечные батареи приемлемого размера не могут обеспечить достаточную мощность. Для питания на станцию были установлены два радиоизотопных термоэлектрических генератора (RTG) на плутонии-238 (по 10.9 кг диоксида плутония в каждом), которые обеспечивали электрическую мощность 570 Вт при запуске, примерно 498 Вт в середине 1995 и около 480 Вт в конце полета в 1997 г. Они были изготовлены “General Electric Co.” по заданию Управления специальных ядерных проектов Министерства энергетики США. Генераторы отнесены от корпуса аппарата на двух фермах длиной по 5 м. Кроме этого, примерно 112 радиоизотопных нагревателей тепловой мощностью по 1 Вт “греют” научную аппаратуру.
В условиях, когда на обмен сигналами с аппаратом уходит полтора часа, станция должна уметь работать автономно. Поэтому она была оснащена двумя компьютерами в составе подсистем команд и данных (CDS) и управления и контроля ориентации (AACS). Программы для компьютера подсистемы CDS включают около 35000 строк кода, в том числе 7000 строк ПО автоматического обнаружения и исправления сбоев. В программах подсистемы AACS используются 37000 строк кода, включая 5000 строк защиты. Но кроме двух основных компьютеров, все приборы ОА имеют микропроцессоры, и 8 из них могут быть перепрограммированы в полете.
Атмосферный зонд имеет массу 339 кг и состоит из трех основных частей: конического лобового экрана и хвостовою обтекателя в форме сферическою сегмента, образующих вместе модуль торможения, и расположенного внутри десантного модуля — контейнера с аппаратурой (Рис.1).
Высота AЗ — всего 0.86 м, диаметр лобового экрана — 1.25 м. Модуль торможения имеет массу 220 кг (из них 152 кг — лобовой экран), десантный модуль — 118 кг. Его части имеют каркас из клепаного алюминия и абляционное
 Рис.1. Атмосферный зонд АМС “Галилео”. Рисунок НАСА. Обозначения: I — хвостовой обтекатель, II — десантный модуль, III — лобовой экран; 1 — крышка пирозаряда вытяжного парашюта; 2 — пирозаряд вытяжного парашюта; 3 — служебный люк; 4 — основной парашют; 5 — лопасть закрутки; 6 — температурный датчик; 7 — антенна связи; 8 — антенна прибора обнаружения молний; 10 — вход масс-спектрометра; 11 -радиоизотопные нагреватели (15); 12 — направляющая; 13 — кольцо полезной нагрузки; 14 — теплозащитный экран. |
На десантном модуле установлена аппаратура для проведения 7 экспериментов. Общая масса научной аппаратуры — 30 кг. В Табл.1, составленной на основании официальных материалов НАСА, приведены только 6 экспериментов. В некоторых статьях засчитываются за два объединенные в один прибор детектор молний и энергичных частиц LRD/EPI, тем более что часть его (LRD) разработана и изготовлена в ФРГ. Кроме того, сигнал радиолинии АЗ-ОА может использоваться для радиопросвечивания атмосферы Юпитера, определения ее состава и структуры, что тоже засчитается как отдельный эксперимент.
* 5 декабря 1995 г. вице-премьер Правительства РФ А.И.Чубайс посетил НПО Машиностроения в Реутове. Анатолий Чубайс заявил в ходе посещения, что выступает за оставление этого предприятия в собственности государства. |
Десантный модуль диаметром 66 см негерметичен, изготовлен из титана и защищен от роста внешней температуры слоями “одеял” из каптона. Приборы, размещенные на полке из сотового алюминия, имеют собственные герметичные корпуса, рассчитанные на давление 20 атм. Помимо приборов, десантный модуль имеет подсистему энергопитания, подсистему связи и подсистему команд и обработки данных. Электроника десантного модуля содержит специально разработанные компоненты, способные выдержать прохождение радиационных поясов Юпитера.
(Десантный модуль испытывался в термобарокамере при 16 и 13 атм. Нейтральный масс-спектрометр был испытан до отказа, который произошел при 21 атм. Раз нагретый, десантный модуль остывал по нескольку дней, в вентиляторы не помогали.)
Вся активная жизнь зонда укладывается в несколько часов: он должен “проснуться” за 6 час до входа в атмосферу Юпитера, начать измерения за три часа и погибнуть не более чем через 75 минут после этого. Поэтому система энергопитания зонда основана на батарее (литий/двуокись серы), составленной из трех модулей. Батарея имеет напряжение 39 В и — после изготовления — емкость 21 А-час. К моменту использования (свыше 6 лет после изготовления) она уменьшится до 18-20 А-час. За 60 минут расчетного спуска может быть израсходовано до 18 А-час, и на остатках зонд, быть может, проживет еще 15 минут. Пиросредства питаются от отдельных батарей.
| Обоз- нач. | Наименование | Постановщик | Объект исследования |
| 1. Орбитальный аппарат (невращающаяся часть) | |||
| SSI | Solid-State Imaging Camera Твердотельная камера | Michael Belton, NOAO Майкл Белтон | Съемка галилеевых спутников с разрешением 1 км и лучше, съемка Юпитера для исследования динамики атмосферы |
| NIMS | Near-Infrared Mapping Spectrometer Картографический спектрометр близкого ИК-диапазона | Robert Carlson, Jet Propulsion Laboratory Роберт Карлсон, Лаборатория реактивного движения | Многодиапазонная тепловая съемка, определение состава и морфологии поверхностей спутников, атмосферы и облачного слоя Юпитера |
| UVS | Ultraviolet Spectrometer Ультрафиолетовый спектрометр | Charles Hord, University of Colorado Чарлз Хорд, Университет Колорадо | Газовый состав атмосферы, аэрозоли, структура верхних атмосфер |
| PPR | Photopolarimeter Radiometer Фотополяриметр-радиометр | James Hansen, Goddard Institute for Space Studies Джеймс Хэнсен, Годдардовский институт наук о космосе | Атмосферные частицы, тепловое и отраженное излучение поверхностей спутников |
| 2. Орбитальный аппарат (вращающаяся часть) | |||
| MAG | Magnetometer Магнитометр | Margaret Kivelson, University of California, Los Angeles Маргарет Кивелсон, Университет Калифорнии, Лос-Анжелес | Напряженность и флуктуации магнитных полей |
| EPD | Energetic Particles Detector Детектор энергичных частиц | Donald Williams, Johns Hopkins APL, Доналд Уилльямс, Лаборатория прикладной физики Ун-та Дж.Гопкинса | Распределение по энергиям и направлениям электронов, протонов, тяжелых ионов с высокими энергиями |
| PLS | Plasma Detector Плазменный детектор | Lou Frank, University of Iowa Лу Фрэнк, Университет Айовы | Состав, энергия, распределение заряженных частиц низких энергий в плазме Юпитера |
| PWS | Plasma Wave Плазменно-волновой инструмент | Donald Gurnett, University of Iowa, Доналд Гарнетт, Университет Айовы | Электромагнитные волны, взаимодействие волн и частиц в плазме Юпитера |
| DOS | Dust Detector Subsystem Детектор пыли | Ebеrhard Grun, Max Planck Institut fur Kernphysik Эберхард Грюн, Институт ядерной физики имени Макса Планка | Масса, скорость и заряд субмикрониых частиц пыли космического и юпитерианского происхождения |
| - | Radio Science/ Celestial Mechanics Радиоэксперимент/Небесная механика | John Anderson, Jet Propulsion Laboratory Джон Андерсон, Лаборатория реактивного движения | Определение масс и движений небесных тел по радиосигналу аппарата |
| - | Radio Science /Propagation Распространение радиосигналов | H.Taylor Howard, Stanford University Тейлор Хоуард, Стэнфордский университет | Определение размеров небесных тел и строения атмосфер по распространению радиосигнала |
| HIC | Heavy Ion Counter Счетчик тяжелых ионов | Edward Stone, California Institute of Technology Эдвард Стоун, Калифорнийский технологический институт | Заряженные частицы в окрестности КА |
| 3. Атмосферный зонд | |||
| ASI | Atmospheric Structure Instrument Исследование структуры атмосферы | Alvin Seiff, NASA Ames Research Center Элвин Сейфф, Исследовательский центр имени Эймса НАСА | Изменение температуры, давления, плотности и молекулярной массы в атмосфере Юпитера с высотой |
| NMS | Neutral Mass Spectrometer Нейтральный масс-спектрометр | Hasso Niemann, NASA Goddard Space Flight Center Хассо Ниманн, Центр космических полетов имени Годдарда НАСА | Химический и изотопный состав атмосферы |
| HAD | Helium Abundance Detector Детектор количества гелия | UIf von Zahn, Bonn University, Germany Ульф фон Зан, Боннский университет, ФРГ | Точное измерение соотношения гелий/водород |
| NEP | Nephelometer Нефелометр | Boris Ragent, NASA Ames Research Center Борис Рейджент, Исследовательский центр имени Эймса НАСА | Обнаружение облачности, определение микрофизических характеристик твердых и жидких частиц в облаках |
| NFR | Net Flux Radiometer Радиометр разностного потока | Larry Sromovsky, University of Wisconsin Ларри Сромовски, Университет Висконсина | Определение разницы потоков солнечной и внутренней тепловой энергии в зависимости от высоты |
| LRD /EPI | Lightning and Radio Emission Detector/Energetic Particles Instrument Детектор молний/ Детектор энергичных частиц | Louis Lanzerotti, Bell Laboratories Луис Ланцеротти, Лаборатории Белл | Обнаружение молний по световым явлениям и радиоизлучению, измерение энергичных частиц в радиационных поясах |
Кроме постановщиков перечисленных в таблице экспериментов, в проекте участвуют 17 “междисциплинарных” специалистов, среди которых и патриарх наук о космосе в США Джеймс Ван Аллен. Наконец, вместе с членами научных групп число исследователей, работающих с “Галилео”, достигает 139 человек, представляющих 6 стран.
За 18 лет, прошедших с начала проекта, немногие люди в нем могут говорить с гордостью, что участвуют с самого начала. Изменения произошли не только в техническом руководстве (ушел на “Кассини” менеджер проекта Джон Казани, умер менеджер по научной аппаратуре и программе Клейн Йитс), но даже среди руководителей экспериментов. В июне 1994 г., например, скончался первый руководитель допплеровского эксперимента по определению скорости ветра на зонде Джим Поллак из Центра Эймса.
Сейчас, в дни, когда станция подходит к Юпитеру, руководителями проекта являются: менеджер проекта “Галилео” Уилльям О'Нил (William O'Neil, в проекте с 1977 г.), директор миссии Нил Осман-младший (Neai E. Ausman, Jr.) и научный руководитель проекта д-р Торренс Джонсон (Torrence V. Johnson, участвовал в подготовке проекта с 1974 г.) в Лаборатории реактивного движения, а также менеджер по зонду Марсия Смит (Marcie Smith) и научный руководитель зонда Ричард Янг (Richard E. Young) в Центре Эймса. Есть еще менеджер проекта в штаб-квартире НАСА, Доналд Кеттерер (Donald Ketterer), подчиняющийся непосредственно заместителю директора НАСА по наукам о космосе д-ру Весли Хантрессу-младшему (Wesley Huntress Jr.).
Итак, позади шестилетнее путешествие длиной 3.7 млрд км. Зонд и орбитальный аппарат приближаются к Юпитеру. (Здесь и далее курсивом выделено изложение официальных сообщений о ходе полета “Галилео”, выпускавшихся Лабораторией реактивного движения. Обычным шрифтом даны комментарии, основанные на планах работы станции и других материалах, среди которых особо выделяются сообщения в специальном электронном журнале JPL “Online from Jupiter”.)
5 декабря, вторник. Как и планировалось, по радиолинии “Земля-борт” внесены определенные изменения в программы обнаружения и устранения неисправностей орбитального аппарата. Благодаря им станция должна правильно реагировать на крайне жесткие условия пролета между Ио и Юпитером. Из-за интенсивного излучения планеты и радиационных поясов из электронов и тяжелых ионов “Галилео” наберет радиационную дозу в 35-40 тысяч рад, во много раз больше, чем смертельная доза для человека. Хотя при проектировании и изготовлении станции была введена значительная радиационная защита, часть электроники станции может временно или навсегда выйти из строя.
Радиация может “обмануть” звездный датчик, используемый для контроля трехосной ориентации невращающейся части “Галилео” и радиоантенны связи с зондом. Чтобы выйти из подобной ситуации, разработаны несколько методик грубой ориентации по крену, в том числе за счет поворота статора относительно единственного ориентира — звезды Канопус.
 Рис.2. Трасса полета атмосферного зонда и орбитального аппарата в окрестностях Юпитера. Рисунок НАСА. I — ретрансляция информации с AЗ; II — торможение для выхода на орбиту спутника Юпитера |
“Самое большое неизвестное сейчас — это что сделает с нами радиационная обстановка,” — говорит У.О'Нил в интервью агентству АП. По предварительным оценкам, 60% всей дозы станция наберет за час нахождения на минимальном расстоянии от Юпитера. Кроме радиации, электронике “Галилео” могут угрожать электростатические разряды. “Когда мы строили Галилео, мы ввели много защиты, чтобы снять ожидаемые эффекты юпитерианской среды, — объясняет заместитель директора миссии Мэттью Ландано (Matthew R. Landano). — Но мы не узнаем, насколько хорошо... мы сделали это, пока не пролетим сквозь нее.”
В этот же день станция была подготовлена к перерыву в связи, который наступит через несколько дней после выхода на орбиту из-за соединения Юпитера с Солнцем. В нормальной обстановке станция, не принимая сигналы с Земли в течение 3 суток, переключается на запасной приемник. Сейчас ей разрешено ждать связи в течение 25 суток.
Сегодня от станции до Земли — 932 млн км, а до Юпитера — 3.6 млн км. Скорость станции по отношению к Солнцу составляет 2.9 км/с и уменьшается, по отношению к Юпитеру — 10.0 км/с и продолжает расти. Орбитальный аппарат продолжает вести передачу научных данных и телеметрии со скоростью 10 бит/с.
6 декабря, среда. До цели один день и один миллион миль. “Я думаю, мы сделали все, что могли сделать разумного и возможного, чтобы эта штука работала. Теперь это не в наших руках,” — говорит заместитель директора миссии М.Ландано. “Теперь мы в руках великих космических богов, — добавляет Н. Осман. — Если завтра они будут смеяться, на наших лицах будут широкие улыбки... Кроме пары небольших команд, мы в каком-то смысле на автопилоте...”
Три последние недели и два ближайших дня — 7 и 8 декабря — поведение станции определяется “критической последовательностью” команд (Critical Engineering Sequence), записанных в бортовом компьютере. Тем не менее продолжается передача на станцию команд, готовящих ее ко встрече с Юпитером. С их помощью настраивается температурный контроль баков двигательной установки “Галилео”. Баки должны находиться при температуре чуть ниже комнатной, чтобы обеспечить постоянный наддув во время 49-минутного импульса перехода на орбиту спутника Юпитера JOI.
Станция находится в 933.7 млн км от Земли ив 1.7 млн км от Юпитера. Ее гелиоцентрическая скорость уменьшилась до 0.94 км/с, но планетоцентрическая достигла уже 13.4 км/с.
Станцией управляют из так называемой Зоны обеспечения миссии (Mission Support Area, MSA). Для “Галилео” это маленькая комната на 5-м этаже корпуса 264 в Лаборатории реактивного движения в Пасадене. Здесь работает всего несколько человек и, конечно, все, кто соберутся в JPL завтра, не будут допущены сюда. От 1500 до 2000 приглашенных — друзья и члены семей людей, работающих по проекту, сотрудники, работавшие в Лаборатории раньше, репортеры США, Италии, Германии, Британии и Финляндии, официальные представители НАСА, включая директора Дэниела Голдина, и местных властей, командир STS-34 Дон Уилльямс — будут размещены в Аудитории имени Теодора фон Кармана и в других помещениях, откуда будут следить за событиями только на телеэкранах.
(Прежде чем переходить к 7 декабря, необходимо сделать замечание о способах указания моментов времени для работы “Галилео” у Юпитера. Поскольку время распространения сигнала от Юпитера составляло 7 декабря почти 52 минуты, на эту величину расходились “реальное” время, когда происходило то или иное событие у Юпитера, и “сигнальное”, когда радиосигнал приносил подтверждение некоторым из них. Американцы обозначают сигнальное время ERT — Earth Receive Time. Здесь и ниже для всех моментов оговаривается, даны ли они по реальному или сигнальному времени.)
7 декабря 1995 г., четверг. В 05:08 PST (13:08 GMT) реального времени орбитальный аппарат “Галилео” прошел на расстоянии примерно 30900 км от спутника Юпитера Европы.
В 09:46 PST (17:46 GMT) реального времени ОА “Галилео” прошел на минимальном расстоянии в 892 км от внутреннего из четырех галилеевых спутников Юпитера — Ио, обращающегося на среднем расстоянии 421660 км от центра планеты. Момент максимального сближения с Ио мог быть зафиксирован на Земле по изменению частоты принимаемого сигнала почти 52 минуты спустя, в 10:38 PST (18:38 GMT) “сигнального” времени. Высота над Ио была на 45 км меньше, а момент прохождения — на 5 сек раньше расчетного. Кроме того, “Галилео” прошел на несколько сот километров ниже (“южнее”) расчетной трассы. В этот период велись измерения по полям и частицам.
Во время пролета Ио и исследования тора Ио связь с “Галилео” велась только из Голдстоуна. Момент приема данных с атмосферного зонда пришелся на 4 часа одновременной радиовидимости аппарата из Голдстоуна и Канберры. Более поздние события наблюдались только из Канберры.
7 декабря, четверг. 15:15 PST (23:15 GMT). В 15:10 PST было получено подтверждение приема сигнала с атмосферного зонда на орбитальном аппарате. Данные, полученные в центре управления, так называемый индикатор состояния, подтверждают, что атмосферный зонд работает, а орбитальный аппарат принимает с него информацию.
Что творилось в центре управления после возгласа “Есть!” (“We've got it!”)! Горячие аплодисменты, радостные крики, люди, повскакавшие со своих мест, руки, поднятые к потолку или колотящие соседа по спине. Есть сигнал! Аll right! Широко улыбнулся нервно меривший шагами зал Уилльям О'Нил. Для многих из собравшихся в Пасадене наступил день, которого они ждали 5, 10, 12, 17, а то и 21 год. А всего в разные годы над станцией “Галилео” работало 10 тысяч человек. Весли Хантресс так описал позже ощущения в момент победы: “Вы ждете 18 лет. Когда наступает момент, вы покрываетесь потом. Потом... у вас на глазах слезы, и вы выбрасываете вверх руки. Вот что делает эту работу настолько захватывающей.”
Чтобы удостовериться в поступлении сигнала от зонда, был считан из памяти один “кадр” данных с приемников RRH. Такой кадр содержит не только маленький кусочек реальной информации, но и данные о работе приемников, не поступающие непосредственно через телеметрию. Именно так стало известно, что оба приемника принимают сигнал. Кусочек данных был, однако, слишком мал и хорошо “упакован”, чтобы можно было быстро оценить его содержание. А о времени торжественного события три авторитетных источника дали три разных сообщения. Сама JPL сообщила, что прием сигнала был подтвержден в 15:10 PST. Агентство Рейтер утверждало, что объявление было сделано в 15:12, на 8 минут позже расчетного срока. Агентство Франс Пресс столь же упорно утверждало, что это случилось в 15:04, точно по графику.
Что такое Юпитер? Крупнейшая планета Солнечной системы, в 318 раз тяжелее Земли, состоящая на 89% из водорода и на 10% из гелия, по сути, из первичного вещества протосолнечной туманности, “руина” эпохи формирования Солнечной системы. Экваториальный диаметр — 142796 км. Производит вдвое больше тепла, чем получает от Солнца. Имеет чрезвычайно активную атмосферу с четко выделяющимися широтными зонами и огромными устойчивыми вихрями — Большое красное пятно, наиболее известный юпитерианский “циклон”, наблюдается уже 300 лет. Обладает мощнейшим в Солнечной системе магнитным полем.
Расчетная циклограмма входа в атмосферу и спуска атмосферного зонда АМС “Галилео” приведена в Табл.2. Времена даны относительно момента условного входа Е в атмосферу 7 декабря в 14:04 PST (22:04 GMT) реального времени (14:56:25 PST, 22:56:25 GMT сигнального) на высоте 450 км над нулевым уровнем, где атмосфера начинает влиять на движение зонда. За нулевой принят уровень, где атмосферное давление соответствует земному (1 атм). Высоты отсчитаны от нулевого уровня. Все данные по температурам и давлениям являются расчетными.
За 6 часов до момента Е таймер времени перелета дает команды на включение систем атмосферного зонда. AЗ находится в 600000 км от Юпитера и имеет скорость 21.3 км/с. В случае отказа таймера сигнал на включение дадут датчики ускорений. Идет прогрев служебной и научной аппаратуры.
Табл.2. Расчетная циклограмма входа и спуска атмосферного зонда
|
За 3 часа до момента Е, на расстоянии 360000 км при скорости 27.0 км/с прибор EPI начинает измерения условий во внутреннем радиационном поясе. Измерения проводятся в четырех минутных сеансах на Е-180 мин, Е-140 мин, Е-96 мин и Е-60 мин (соответственно на расстоянии 5, 4, 3 и 2 радиуса), а затем продолжаются непрерывно до входа в атмосферу. Данные запоминаются для последующей передачи. До входа в атмосферу начинаются также измерения грозовой активности и радиоизлучения (на отметках 4, 3. 2 и 1 радиус).
Атмосферный зонд должен войти под углом -8.3° к местной горизонтали. Условия входа полностью определены положением АМС при отделении зонда 12/13 июля. При угле — 9.8° зонд бы погиб при входе от перегрева, при угле — 6.8° — срикошетировал от атмосферы и ушел в космос. Точка входа лежит на 6.5° с.ш, и 4.4° з.д. Зонд входит в атмосферу на освещенной стороне вблизи вечернего терминатора в направлении, совпадающем с направлением вращения планеты.
Торможение аппарата от скорости входа 47.4 км/с до менее 0.9 км/с длится всего около 2 минут. Плазменный слой перед лобовым экраном нагревается до фантастической температуры — 15500°С. В процессе торможения лобовой экран подвергается тепловому потоку в 42 кВт/см2 и теряет две трети массы абляционного покрытия — 87 из 152 кг — за счет испарения и механической эрозии. Максимальное ускорение составляет 230g (а по некоторым данным — 345 или даже 400 g). Аэродинамические силы, действующие на зонд, выше, чем для любого другого посадочного аппарата, когда-либо входившего в атмосферу другой планеты.
Начиная с момента Е датчики эксперимента ASI на зонде постоянно фиксируют ускорения, а их показания запоминаются. По ним будет воссоздан ход плотности, атмосферного давления и температуры.
Вытяжной парашют выбрасывается пирозарядом и стабилизирует аппарат при скорости, близкой к скорости звука. Затем подрываются пироболты хвостового обтекателя, и вслед за уходом крышки выводится основной парашют AЗ диаметром 2.5 м из дакрона и кевлара. Сбрасывается то, что осталось от лобового экрана. Выдвигается “рука” с нефелометром.
Передача на ОА начинается через 135 сек после входа. Компьютер AЗ принимает информацию от приборов, обрабатывает ее и передает. Вместе с вновь поступающими передаются и данные, записанные до ввода парашюта. Передача идет двумя почти идентичными потоками на скорости 128 бит/с через два комплекта передатчиков диапазона L (1387.0 и 1387.1 МГц) и электронных схем для резервирования. Один канал содержит ультрастабильный осциллятор, и изменения его частоты будут служить исходными данными для эксперимента по определению скорости ветра по допплеровскому сдвигу DWE. Два цифровых приемника ОА, который проходит на высоте около 214000 км над точкой входа зонда, должны принять сигнал AЗ не позже чем через 50 секунд после его начала. Запись сигнала будет вестись одновременно в память компьютера ОА (около 70 минут) и на ленточное ЗУ (75 минут). В течение этого времени запланированы четыре перенастройки положения антенны RRA, принимающей сигнал зонда — в моменты Е+32 мин, Е+42 мин, Е+52 мин и Е+62 мин. По истечении 78 минут от точки входа зонда антенна RRA должна быть сложена: начинается подготовка к переходу ОА на орбиту.
Спускаясь в атмосфере Юпитера, зонд должен пройти первый видимый слой белых перистых облаков из аммиачного льда, второй облачный слой (его существование не подтверждено и природа неясна, но ожидается, что это будут красновато-бурые облака гидросульфидов аммония) и, наконец, тяжелый слой водяных облаков. Последний, как считается, работает “буфером” между внутренней областью равномерного перемешивания атмосферы и верхними турбулентными слоями. Моменты достижения облачных слоев, как и все, что существенно ниже нулевого уровня, могут значительно отличаться от расчетных. Здесь зонд может встретить молнии, водяной дождь и ураганный ветер — до 90 м/с.
В течение 60 минут от момента входа зонд должен спуститься до глубины 135 км от нулевого уровня. Ожидается, что ниже этого уровня воздействие температуры и давления на системы зонда в сочетании с падением заряда батареи, трудностью прохождения сигнала через плотные слои и помехами за счет ветра и турбулентности атмосферы повлекут ухудшение работы зонда и качества передаваемого сигнала. В самом худшем случае потеря сигнала может произойти на Е+42 мин, но орбитальный аппарат будет вести прием в течение 15 минут сверх штатной длительности работы AЗ на тот случай, если зонд проживет дольше расчетного срока. Длительность этого дополнительного периода обусловлена подготовкой ОА к торможению. По окончании 75 минут приема сигнала приемник RRH будет отключен.
Что ждет атмосферный зонд после прекращения передачи? Как пишут в номере “The Planetary Report” за ноябрь-декабрь 1995 Джонатан Лунин (Jonathan Lunine) и Рик Янг, зонд наверняка не ударится о твердую поверхность Юпитера — если она и есть, то очень глубоко. Постепенно опускаясь, зонд достигнет сначала уровня, где расплавится дакроновый парашют (Е+105 мин), затем алюминиевые части (Е+145 мин, 660°С, 280 атм), и наконец титановый корпус (Е+9 час, 1680°С, 2000 атм). Капли расплавов будут опускаться все ниже и, достигнув соответствующих уровней, испарятся, обогатив атмосферу Юпитера.
“Жилин повернулся к Юрковскому. — Владимир Сергеевич, меня послал капитан. Через 40 минут мы пройдем через перииовий, почти в экзосфере.” А.Стругацкий, Б.Стругацкий. “Путь на Амальтею” |
7 декабря, четверг. 18:10 PST (02:10 GMT). Группа управления “Галилео” подтвердила включение двигателя S400, которое произошло в заданный момент, в 17:20 PST (01:20 GMT) сигнального времени. Двигатель выключился в 18:08 PST (02:08 GMT), также в заданное время, проработав около 49 минут. Орбитальный аппарат станции “Галилео” впервые в истории вышел на орбиту спутника Юпитера.
Согласно штатной циклограмме, примерно через 24 мин после окончания приема, в 16:38:30 PST (00:38:30 GMT) сигнального времени, началась раскрутка ОА до 10.5 об/мнн, которая заняла 27 мин. В 17:19:25 PST (01:19:25 GМТ) сигнального времени прошла команда 7BIGZ на включение двигателя S400, который должен был выдать тормозной импульс с приращением скорости 644.4 м/с. Номинальное время окончания работы двигателя по сигнальному времени — 18:08:04 PST (02:08:04 GMT), но фактически двигатель должен отключиться, когда акселерометры насчитают заданное приращение. И вновь аплодисменты вспыхивают в Пасадене — в минуту, когда точно по графику начинает работать двигатель, и в минуту, когда объявляют: “Есть отсечка двигателя” (“We got engine cutoff”).
Как установила навигационная группа, двигатель S400 отработал маневр с невероятной точностью — 0.1%. “Мы не просто на орбите, мы на очень хорошей орбите, — сообщил Уилльям О'Нил. — Наши три задачи на день выполнены.”
“Галилео” работал во время пролета у Юпитера на редкость безошибочно. Только один раз за время прохождения радиационных поясов звездный датчик потерял Канопус. Однако ориентация по звездам была восстановлена всего за 30 минут.
“Это был великолепный день, но один из тех, которые зарабатываются очень тяжело,” — сказал О'Нил во время триумфальной пресс-конференции в 18:45 PST. Он подвел итоги дня и представил журналистам инженеров и управленцев, которые не один раз вытаскивали станцию из катастрофических положений.
“Я хотел бы лично пожать руку каждому, кто работал в этом великолепном проекте, — сказал Д.Голдин собравшимся в аудитории Т. фон Кармана. — Поздравляю всех, и спасибо за то, что вы разделили эту работу с нами.”
Пресс-конференция продолжалась час: участники заявили, что им надо продолжать работу.
Сначала предполагалось уменьшить скорость вращения орбитального аппарата до 3 об/мин автоматически, сразу после маневра JOI. Но затем группа управления сочла, что это может быть небезопасно для станции при некоторых возможных отказах. Лишь около 21:30 PST было дано “добро” на снижение скорости вращения.
8 декабря, пятница. Первая оценка точности достигнутой орбиты была возможна по измерению допплеровского смещения частоты сигнала и — соответственно — скорости станции. Где-то около полуночи по времени Пасадены было выяснено, что орбита чуть ниже планировавшейся, и ее период меньше расчетного на 7 суток. Как это не покажется странным, это отклонение от прежних планов в действительности было очень желательным и удачным.
Судя по заметкам Луиса Д'Амарио в “Online from Jupiter”, намерение сдвинуть расчетную дату первого пролета Ганимеда — события, именуемого среди специалистов просто G1, — было центральным при принятии навигационных решений в конце ноября-начале декабря. 1 декабря была принята к реализации стратегия, предусматривавшая перенос G1 с 4 июля на 27 июня. Благодаря этому решению можно было значительно уменьшить величину импульса ОТМ-1. Ради этого был отменен маневр ТСМ-28А, планировавшийся на 2 декабря. Если бы он был выполнен, высота пролета над Ио приблизилась бы к расчетной, но потребовался бы больший импульс ОТМ-1. Двигатель “Галилео” отработал настолько точно, что орбита станции выводила ее к Ганимеду как раз на семь суток раньше. Маневр ОТМ-1 удалось вообще отменить. Ожидается, что ОТМ-2 также будет отменен.
Независимая проверка траектории была сделана по соответствию расчетным моментов исчезновения сигнала при заходе станции за Юпитер утром 8 декабря. В этот период работала уже мадридская станция. Радиозатмение прошло точно по графику, сигнал исчез вовремя и вовремя появился вновь. Это означало, что орбита очень близка к расчетной. А научная группа радиоэксперимента первой получила возможность проанализировать прохождение сигнала в атмосфере Юпитера.
8 декабря, пятница. Начальная орбита “Галилео” соответствует расчетной, и запланированный на завтра корректирующий маневр ОТМ-1 отменен.
Более близкий, чем планировалось, пролет Ио позволил сохранить больший запас топлива для этапа орбитального полета. Кроме того, изменилась дата первого пролета Ганимеда. Вместо 4 июля 1996 г. “Галилео” пролетит мимо этого спутника на неделю раньше, 27 июня.
Прием записанных в памяти бортового компьютера “Галилео” данных с атмосферного зонда начнется 10 декабря в 04:17 PST (12:17 GMT) и продолжится до 13 декабря. За эти 4 дня планируется считать первые 43 минуты данных. В связи с приближающимся соединением с Солнцем (19 декабря) условия для приема информации не будут благоприятны, однако попытка будет сделана. Результаты первоначального анализа данных атмосферного зонда будут доложены на пресс-конференции в Исследовательском центре имени Эймса НАСА 19 декабря 1995 г.
В течение января 1996 г. будет проведено полное считывание данных с зонда из памяти компьютера, а в начале февраля — второй копии данных, записанных на пленке бортового магнитофона. “Магнитофонная” версия данных может быть более полна, так как туда планировалось записать до 75 минут данных с атмосферного зонда.
Считывание данных из памяти нужно выполнить как можно скорее, так как на их место нужно будет записать новые программы. Но чтобы убедиться, что все считано верно, эта операция будет выполнена трижды — в декабре и дважды в январе. Это позволит судить о достоверности каждого бита данных путем голосования по схеме “два из трех”.
10 декабря, воскресенье. 04:20 PST (12:20 GMT). Сегодня в 04:15 PST (12:15 GMT) начат прием на станции Сети дальней связи НАСА первой посылки данных атмосферного зонда проекта “Галилео”. Прием будет продолжаться в течение всего дня.
Во второй половине дня специалисты в Лаборатории реактивного движения в Пасадене оценят качество полученных данных.
10 декабря, воскресенье. 17:00 PST (01:00 GMT). По предварительным данным, атмосферный зонд передавал в течение 57 минут данные на орбитальный аппарат “Галилео” во время спуска в атмосфере Юпитера 7 декабря 1995 г.
“Все мы в совершенном экстазе от того, что наше в высшей степени грандиозное первое проникновение в атмосферу внешней планеты было таким удивительным успехом, — заявил менеджер проекта “Галилео” Билл О'Нил. — Мы получили особенное удовольствие, потому что столь многие из нас напряженно работали в течение почти двух десятилетий, чтобы впервые почувствовать “вкус” атмосферы Юпитера.”
Анализ данных атмосферного зонда будет проводить группа из примерно 50 исследователей, возглавляемая д-ром Риком Янгом.
У.О'Нил сообщил, что орбитальный аппарат “Галилео” продолжает отлично работать на орбите спутника Юпитера. Он считает, что благодаря точному выходу на орбиту не потребуется коррекций до маневра подъема перицентра.
Маневр ОТМ-1 планировался на 9 декабря, но был отменен. Маневр ОТМ-2 планировался на 2 января. Следующим будет уже маневр подъема перицентра ОТМ-3, который пока планируется на 18 марта.
15 декабря, пятница. В среду закончен первый прием данных атмосферного зонда, записанных на борту “Галилео”. Научные руководители проекта д-р Торренс Джонсон и зонда д-р Рик Янг подтвердили, что, по-видимому, все научные приборы зонда работали штатно во время 57-минутного спуска в атмосфере.
В настоящее время “Галилео” находится на орбите спутника Юпитера более чем в 940 млн км от Земли.
Расчетная высота апоцентра 1-го витка — около 20 млн км. Поэтому первый виток “Галилео” должен занять почти 7 месяцев. В середине марта, в апоцентре первого витка, станция должна выполнить третий и последний большой маневр с помощью двигателя S400 — подъем перицентра (перииовия) примерно до 10 радиусов Юпитера. Благодаря этому маневру “Галилео” не будет более входить в наиболее тяжелую часть радиационных поясов. После этого в баках RPM останется около 135 кг горючего. Этого должно хватить на два года активной работы и, по оценке, сделанной летом 1995 г., примерно 20 кг может остаться на дополнительный этап.
На март запланирована еще одна попытка раскрыть антенну HGA. Надежда, хотя и крайне слабая, связана с тем, что ускорение от включений двигателей S400 в июле и декабре 1995 г. и в марте 1996 г., с каждым разом все более значительное, может растрясти застрявшие детали механизма и позволит антенне раскрыться. Если это все же случится, потребуется провести испытания HGA и ввести результаты в используемые на Земле программы, и уточнить уже разработанные последовательности работ на орбитальном этапе. Если, что наиболее вероятно, эта попытка не удастся, на станцию будут сразу переданы новые программы обработки и хранения информации, которые подготовят ее к работе через антенну LGA — работе настолько эффективной, насколько это возможно.
Эти программы, известные под общим наименованием “Phase 2”, основаны на исследовании возможности выполнения научной программы без антенны HGA, которое выполнили в течение лета и осени 1991 г. Лес Дёйтч (Les Deutsch) из отдела техники слежения и приема данных JPL, Джим Марр (Jin Магг) и еще 45 участников специальной группы. Исследование показало возможность передать в несколько раз больше информации с помощью кодирования и сжатия данных на борту станции. Программы “Phase 2” в сочетании с усовершенствованием приемной аппаратуры и программ позволят передавать данные с максимальной скоростью 160 бит/с и средней — от 50 до 80. Все же это в несколько раз быстрее, чем до этих изменений.
 Рис.3. Эволюция орбиты “Галилео” в 1995-1997 гг. Рисунок НАСА. Цифрами I, II, III и IV обозначены орбиты Каллисто, Ганимеда, Европы и Ио. Арабские цифры — номера витков. |
Примененные методы сжатия нацелены на передачу только наиболее интересной и пенной информации при отказе от передачи менее интересных данных, таких как черный фон космоса. “Галилео” будет использовать как сжатие без потерь, при котором на Земле из “сжатого” сигнала удастся восстановить весь объем исходной информации, так и сжатие с потерей информации. Так, для снимков SSI (800x800 пикселов, 256 градаций яркости) будет применяться аппроксимация по ячейкам 2x2 или более крупным. Сжатие с потерей информации будет применено к изображениям и плазменно-волновым данным и позволит уменьшить их объем в соотношении от 1:3 до 1:80, оставляя возможность восстановления яркости каждого пиксела с точностью до 1%.
Итак, в мае 1996 г. “Галилео” должен начать регулярные исследования в системе Юпитера. Насколько серьезна будет потеря научной информации при работе “Галилео” через LGA? 100% информации с атмосферного зонда будет принято. Данные о магнитных полях и радиационных поясах Юпитера будут также получены почти полностью. Вместо 50000 снимков высокого разрешения, которые предполагалось получить, будет сделано примерно 1500. Самый большой ущерб отсутствие HGA нанесло планам съемки “мультфильмов” глобальной динамики атмосферы Юпитера — штормов, облаков, широтных полос. Именно для этот были нужны десятки тысяч снимков. Отменяется также цветная глобальная съемка Юпитера на каждом витке. Тем не менее с использованием сотен снимков удастся провести углубленные исследования нескольких индивидуальных деталей в облаках Юпитера, в том числе Большого красного пятна. Будут проведены кооперативные атмосферные наблюдения с участием Телескопа Хаббла и наземных обсерваторий. Будут проведены интенсивные спектральные исследования планеты и спутников в ИК-, видимом и УФ-диапазонах. Среднее спектральное и пространственное разрешение при съемках спутников будет хуже запланированного, но будет проведено изучение особо интересных объектов с высоким разрешением. Так называемая микрофизика полей и частиц будет исследоваться в более или менее полном объеме только во время встреч со спутниками, а на “пустых” участках витков эти измерения будут значительно сокращены. В сумме, по оценке НАСА, будет выполнено примерно 70% первоначальной научной программы.
| Табл.3. План работы ОА “Галилео” на орбите спутника Юпитера
|
План орбитальной фазы полета “Галилео” будет, по-видимому, скорректирован в результате изменения даты первой встречи с Ганимедом. Мы решили тем не менее привести этот план в том виде, в каком он был опубликован в ноябре 1995 г., так как общая структура орбитальной части программы “Галилео” не должна измениться.
Первая встреча с Ганимедом (событие G1) должна состояться в конце 1-го витка, 4 июля 1996 г., в День Независимости США. Этот пролет вновь существенно изменит орбиту станции, снизит высоту апоцентра примерно до 5 млн км и резко уменьшит период (до примерно 2 месяцев). Каждый новый пролет спутника определяет форму последующей траектории. Поэтому условия каждой встречи должны быть выдержаны очень точно — иначе траектория “развяжется”. “Галилео” будет сближаться с некоторыми из спутников до расстояния порядка 200 км. Цели этих встреч — определить химический состав поверхности, зафиксировать геологические структуры и планетофизическую историю. С июля 1996, со встречи с Ганимедом, начнется передача изображений. Каждый пролет спутника будет означать примерно неделю наблюдений, после чего будет вестись мучительно медленная передача данных, записанных на бортовой магнитофон, — по 2-3 изображения в сутки. Данные по магнитосфере и пылевой обстановке будут собираться постоянно.
Встреча со спутником происходит вблизи перицентра каждого витка, за исключением витка №5 — в это время произойдет соединение Юпитера с Солнцем, и прием данных будет невозможен. Кроме основной цели, на многих витках запланированы еще пять наблюдений этих же спутников с относительно больших расстояний — до 80000 км. На каждом витке будет вестись наблюдение Ио со “среднего” расстояния. Возможно, заключительная часть программы будет изменена с тем расчетом, чтобы выполнить еще один близкий пролет Ио и скомпенсировать отказ от съемки при первой встрече. Помимо галилеевых спутников, планируется и съемка четырех малых внутренних лун и колец.
Исследуя тот или иной класс явлений, “Галилео” сможет наблюдать меньше его представителей, часто с худшим спектральным или временным разрешением. Тем не менее получаемая информация будет уникальной.
Конец работы с “Галилео” намечен пока на 7 декабря 1997 г. Через некоторое время после этого станция сойдет с орбиты из-за возмущений от Солнца и сгорит в атмосфере Юпитера.