«Компас» — первый околоземный спутник ГРЦ
Мы продолжаем рассказывать о разработках Государственного ракетного центра для целей мирного космоса. Сегодня остановимся на теме «Компас», поскольку в этом году исполняется не только 30 лет ракетно-космической тематике ГРЦ, но и 20 лет запуску космического аппарата «Компас» — первого космического аппарата, разработанного на нашем предприятии.
Мониторинг с орбиты
В 90-е годы Государственный ракетный центр проводил работы по созданию малого космического аппарата (МКА) «Компас» совместно с Институтом земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Российской академии наук (ИЗМИРАН). Спутник предназначался для отработки методов выявления и исследования глобальных и региональных сетей тектонических разломов с целью прогнозирования землетрясений и поиска полезных ископаемых.
Актуальной задачей орбитального мониторинга околоземного космического пространства является поиск аномальных физических явлений, связанных как с природными катастрофами, их подготовкой и возможными предвестниками, так и являющихся следствием техногенных катастроф. Однако, материалы подобных наблюдений носят случайный характер, в основном ретроспективно используются архивы и базы данных. Дальнейший прогресс в этих исследованиях возможен только благодаря организации целевых программ мониторинга околоземного космического пространства, созданию специального комплекса научной аппаратуры и соответствующего программно-математического обеспечения.
Малый космический аппарат «Компас» разрабатывался под запуск в околоземное пространство конверсионной ракетой-носителем «Штиль» разработки ГРЦ. На этапе наземной отработки МКА, при подготовке запуска КА «Метеор-3М» ракетой-носителем «Зенит-2М» с космодрома Байконур, образовалось вакантное место для попутной нагрузки. Оперативно был подготовлен технологический образец МКА для этого запуска. Пуск был осуществлён в 2001 году. МКА был успешно отделен и прошла проверка задействования бортовых систем в реальном полете. Задачи, поставленные перед ГРЦ, выполнены полностью.
Второй аппарат
Следующим этапом работ стало создание космического аппарата «Компас-2» в рамках исследовательской научно-космической программы «Вулкан». Космический аппарат был предназначен для обнаружения и регистрации аномальных и физических явлений и характерных признаков в ионосфере, связанных с вулканической, сейсмической, циклонической и грозовой активностью.
В реализации проекта принимали участие: ГРЦ — в качестве головного разработчика ракетно-космического комплекса (спутниковая платформа «Компас-2» и конверсионная ракета РСМ-54 «Штиль»); ИЗМИРАН — в части научно-методической разработки проекта и поставки бортовой научной аппаратуры с участием НИИ ядерной физики имени Д. В. Скобельцына и международной кооперации (Украина, Венгрия, Польша, Швеция). Главным конструктором ракетно-космического направления, под непосредственным руководством которого были разработаны «Компас» и «Компас-2», был Александр Леонидович Зайцев.
Запуск с подводной лодки
Работы по созданию МКА «Компас-2» начинались с этапа проектирования под требования программы «Вулкан». Был разработан полный комплект конструкторской и эксплуатационной документации, изготовлен габаритно-массовый макет, проведена экспериментальная отработка основных систем спутника (раскрытие солнечных батарей, отделение спутника от ракеты-носителя).
Основными принципами разработки спутника являлись:
• обеспечение минимальных составляющих «шумовых эффектов»;
• обеспечение необходимых условий для размещения целевой аппаратуры;
• минимизация массы и габаритов;
• малые сроки реализации и относительно низкие затраты на создание и запуск.
Экспериментальный МКА «Компас-2» был успешно выведен на околоземную орбиту ракетой-носителем «Штиль» с подводной лодки «Екатеринбург» 26 мая 2006 года с наклонением 78,9°, апогеем 519,0 км, перигеем 412,3 км и периодом обращения 93,59 мин. Общая масса МКА — 80 кг (в т. ч. масса научной аппаратуры — 20 кг).
Трасса полёта МКА «Компас-2» регулярно пересекала регионы с повышенной сейсмоактивностью. Именно над этими регионами в первую очередь включалась научная аппаратура с целью проведения измерений и регистрации аномальных явлений. Измерениями были охвачены практически все сейсмоопасные регионы земного шара.
Испытание научной аппаратуры
Комплекс научной аппаратуры МКА «Компас-2» включал в себя пять научных приборов, предназначенных для измерения высотных профилей и вариаций параметров ионосферы; электромагнитных излучений и вариаций параметров и потоков энергичных частиц.
В процессе реализации этого пилотного проекта испытана вновь разработанная целевая научная аппаратура, режимы её работы и характеристики, методика сбора, обработки и анализа информации в режиме реального времени, а также новые служебные системы микроспутника —центральный бортовой процессор, аппаратура радиоканалов телеметрии и радиоуправления, система ориентации, системы обеспечения теплового режима и электроснабжения.
Управление спутником «Компас-2» осуществлялось через Центры управления полетами ЦНИИМаш (г. Королёв), ГРЦ (г. Миасс) и ИЗМИРАН (г. Троицк).
Получены новые данные
В процессе лётных испытаний и опытной эксплуатации приборов комплекса научной аппаратуры МКА «Компас-2» получены данные измерений фонового состояния ионосферы, зарегистрированы явления мощной грозовой активности в верхней атмосфере, в околоземном космическом пространстве зарегистрированы потоки ускоренных протонов и электронов, связанные с солнечной активностью во время крупной геомагнитной бури 15 декабря 2006 года, выполнено позиционирование МКА с помощью прибора спутниковой навигации по сигналам системы GPS, продемонстрирована практическая возможность использования прибора для расчётов орбитальных данных МКА и временной привязки данных измерений с высокой точностью при проведении уникальных синхронных экспериментов с наземными и орбитальными средствами в единой системе времени, и многое другое. Полученные со спутника результаты представляют значительный научный интерес.
Опытная эксплуатация комплекса научной аппаратуры спутника «Компас-2» показала, что данная аппаратура может быть использована в качестве основы для создания научных комплексов ионосферного мониторинга в последующих проектах и системах, предназначенных для обнаружения и регистрации аномальных явлений в околоземном космическом пространстве, связанных с землетрясениями и другими природными и техногенными катастрофами.
По страницам открытых публикаций ГРЦ и книги «Из морских глубин — в глубины космоса»
-
2 Фото
23 апреля 2021
