22 января 2016 года самарские космические аппараты «Аист-2Д», SamSat-218 и блок выведения «Волга» прибывают на космодром Восточный. Специалисты РКЦ «Прогресс» начали сборку и подготовку к запуску ракеты-носителя «Союз-2.1а». Именно аэрокосмической Самаре предстоит обеспечить первую пусковую кампанию с нового российского космодрома.
Самарские первопроходцы
До первого старта со строящегося космодрома Восточный остается совсем немного времени. Уже начата штатная подготовка ракеты-носителя «Союз-2.1а» к запуску - специалисты РКЦ «Прогресс» и ФГУП «ЦЭНКИ» приступили к циклу механической сборки ракеты. 21 января из Самары в Благовещенск доставлены герметичные транспортные контейнеры с маломассогабаритным космическим аппаратом (МКА) «Аист-2Д», наноспутником SamSat-218 и блоком выведения «Волга». В пятницу, 22 января, им предстоит преодолеть последний участок пути - по железной дороге непосредственно до космодрома.
По информации Роскосмоса, контейнеры не будут распаковывать до февраля. В феврале на Восточный прибудет и космический аппарат МГУ «Ломоносов». К этому времени в монтажно-испытательном корпусе (МИК) космических аппаратов должны закончить все строительно-монтажные работы. Как только в помещениях МИКа будет достигнут класс чистоты, необходимый для работы с космической техникой, начнутся испытания космических аппаратов.
На аэрокосмическую Самару возложена особая миссия: обеспечить первый запуск с нового российского космодрома. Из трех аппаратов, отправляющихся на работу в космос, два разработаны и изготовлены в Самаре. Ракета-носитель «Союз-2-1а» и блок выведения «Волга», а также двигатели РД-107А/РД-108А на 1-й и 2-й ступенях ракеты также созданы самарскими инженерами и рабочими.
Большие планыКак рассказал генеральный директор АО «Ракетно-космический центр «Прогресс» А.Н. Кирилин, серьезные научные и прикладные задачи предстоит решить спутнику «Аист-2Д», рассчитанному на эксплуатацию в течение трех лет. Этот оптико-электронный космический аппарат дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) разрабатывался совместно специалистами РКЦ «Прогресс» и Самарского государственного аэрокосмического университета им. С.П. Королева (СГАУ). Также в разработку «начинки» «Аиста-2Д» вложили немало труда ученые Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ) и Самарского государственного университета (сейчас СамГУ объединился со СГАУ).
Как подчеркнул А.Н. Кирилин, «Аист-2Д» - аппарат уникальный. Его масса - всего 531 кг, в то время как «полноразмерные» аппараты ДЗЗ на порядок тяжелее - 6-7 тонн и настолько же дороже. Однако в небольшом объеме «Аиста-2Д» удалось разместить три вида целевой аппаратуры с очень широкими возможностями.
Например, с помощью широкозахватной мультиспектральной оптико-электронной аппаратуры «Аврора» в панхроматическом диапазоне специалисты рассчитывают получать снимки земной поверхности с разрешением до 1,48 м при полосе захвата в 39,6 км. Это результат мирового уровня.
По словам А.Н. Кирилина, одной из задач, которую предстоит решить в ходе полета «Аиста-2Д», станет сертификация «Авроры» для ее последующего использования на различных аппаратах ДЗЗ. Благодаря столь высоким характеристикам фотоаппаратуры РКЦ «Прогресс» рассчитывает закрепиться в новой, не занятой пока нише недорогих, но очень эффективных космических аппаратов дистанционного зондирования Земли.
Инфракрасная аппаратура позволяет обнаруживать очаги пожаров и в темное время суток, и при облачности. А еще «Аист-2Д» несет уникальный самарский радиолокатор. Ученые ПГУТИ с помощью пассивной локации в Р-диапазоне частот научились наблюдать не только видимые поверхности Земли, но и подповерхностные структуры.
Союз науки с производствомНо «Аист-2Д» умеет не только наблюдать за поверхностью Земли. Как рассказал ректор СГАУ Е.В. Шахматов, на его борту установлены сразу 6 типов научной аппаратуры, пять из которых разработаны специалистами СГАУ, а один - специалистами СамГУ еще до объединения вузов. Уникальная научная информация, которая будет поступать через Центр управления полетом РКЦ «Прогресс» в СГАУ, поможет ученым университета решать серьезные прикладные задачи, стоящие перед создателями космических аппаратов.
Но самое главное, подчеркивает Е.В Шахматов, в процессе создания космических аппаратов «Аист» первой серии, а затем «Аиста-2Д» и наноспутника SamSat-218 сформировалась уникальная кооперация между СГАУ и РКЦ «Прогресс». Между ведущим аэрокосмическим университетом и ведущим аэрокосмическим предприятием России. Студенты и аспиранты участвуют в проектах по созданию реальных космических аппаратов. Реализован главный принцип Национального исследовательского университета: «Обучение через исследования».
А сам «Аист-2Д» - не просто аппарат ДЗЗ. Это универсальная космическая платформа, на которую можно устанавливать самую различную аппаратуру. «Аисты-2» можно выпускать серийно на базе экспериментального производства, которое РКЦ «Прогресс» организовал на территории университетского городка СГАУ.
В помощь конструкторамА на что же способна научная аппаратура этого спутника? Вот, например, масс-спектрометрический датчик ДМС-01. Он предназначен для изучения собственной атмосферы космического аппарата и окружающей его внешней среды. Сегодня создатели перспективных аппаратов ДЗЗ проектируют их с негерметичными корпусами, и «Аист-2Д» - тоже аппарат негерметичный. В вакууме из конструкционных материалов начинают выделяться различные компоненты, а также очень агрессивный атомарный кислород. Как такая «дегазация» повлияет на сами материалы, на аппаратуру, на микросхемы?
Как рассказал старший научный сотрудник Института космического приборостроения (ИКП) СГАУ И.В. Пияков, в течение первых 2-3 месяцев от ДМС-01 будет поступать информация о составе внутренней атмосферы «Аиста-2Д», а когда «дегазация» завершится, в работу вступят другие датчики - «солнечного ветра» и гамма-излучения. Информация, собранная прибором ДМС-01, поможет в будущем моделировать влияние космических факторов на Земле, в лабораториях. Это намного дешевле, чем проводить эксперименты в космосе.
А с воздействием на космическую технику микрометеоритов ситуация прямо противоположная. Здесь наземные испытания не в состоянии заменить космических экспериментов. Для того, чтобы проследить за тем, как постепенно «деградируют» под ударами микрометеоритов солнечные батареи, фотообъективы и микросхемы, старший научный сотрудник ИКП СГАУ М.П. Калаев разработал датчик частиц ДЧ-01.
Во время полета «Аиста-2Д» с участием этого прибора будут проводиться три эксперимента. В ходе одного из них будет изучаться деградация нескольких видов покрытий, второй эксперимент позволит узнать, как постепенно меняются характеристики оптического стекла, а в третьем эксперименте будут участвовать микросхемы - флэш-накопители информации.
Как пояснил М.П. Калаев, воздействие микрометеоритов на различные образцы материалов, солнечных батарей исследуют не первый десяток лет. Такие образцы космонавты закрепляют на поверхности космических кораблей и станций, а потом «привозят» на Землю. Однако орбита «Аиста-2Д» значительно выше, чем у пилотируемых аппаратов. В этих условиях исследования пока не проводились...
Мал золотник...
Свою лепту в перспективные исследования внесет и наноспутник SamSat-218. Небольшой космический аппарат стандарта CubeSat размером 10х10х30 см полностью разработан студентами и аспирантами СГАУ под руководством заведующего межвузовской кафедры космической техники профессора И.В. Белоконова.
РКЦ «Прогресс» разработал для «малыша» специальный транспортно-пусковой контейнер. В ходе полета SamSat-218 будет отрабатываться процесс отделения наноспутников от больших космических аппаратов, на подходе еще одна перспективная разработка - «кластерный» запуск наноспутников. Эти дешевые аппараты позволяют не только привлечь к реальному проектированию студентов аэрокосмических специальностей. С помощью «роя» наноспутников ученые надеются в перспективе решать задачи, которые не под силу одиночным полноразмерным аппаратам. Самарские ученые и инженеры - среди тех, кто сегодня прокладывает эти пути в будущее.
- Совместно со специалистами РКЦ «Прогресс» мы создали систему компенсации микроускорений КМУ-1, экспериментальная отработка которой будет происходить во время полета МКА «Аист-2Д». КМУ-1 - это развитие аппаратуры «МагКом», которая работает на «Аистах» первой серии. Наша система предназначена для ориентации аппарата по вектору магнитного поля Земли и для компенсации вращательных микроускорений в низкочастотной части спектра. В программе полета запланировано включение системы КМУ-01 вместо штатной системы управления, а в режиме измерения параметров она будет работать в течение всего полета.
- Во время полета «Аиста-2Д» с помощью датчика частиц ДЧ-01 будут проводиться три эксперимента. В ходе одного из них мы будем изучать, как под действием микрометеорных потоков и космических частиц постепенно разрушаются различные виды покрытий. Во втором эксперименте будем исследовать изменение характеристик оптического стекла. В третьем эксперименте выполним наблюдения за деградацией под действием космических факторов микросхем — флэш-накопителей информации топологической размерности от 90 нм до 250 нм, которые используются в аппаратуре современных космических аппаратов.
Наш спутник обнаружит пожары даже сквозь облакаКто сделал умный аппаратЦелевая аппаратура.
1. Комплект широкозахватной мультиспектральной аппаратуры видимого диапазона «Аврора». Разработана Красногорским механическим заводом им. С.А. Зверева совместно с НПО «ОПТЭКС» — филиалом АО «РКЦ «Прогресс». В панхроматическом диапазоне разрешающая способность этой аппаратуры позволяет получать снимки с разрешением 1,48 м при полосе захвата 39,6 км.
2. Аппаратура для наблюдения за поверхностью Земли в инфракрасном диапазоне. Предназначена для обнаружения очагов пожаров в отсутствие видимости в темное время суток и при облачности.
3. Радиолокационная аппаратура на принципах пассивной локации в Р-диапазоне частот. Разработана в Поволжском государственном университете телекоммуникаций и информатики (ПГУТИ). Предназначена для отработки возможностей для наблюдения из космоса не только видимых поверхностей, но и подповерхностных структур.
Научная аппаратура:
- Масс-спектрометрический датчик ДМС-01;
- Датчик частиц ДЧ-01;
- Магнитная система управления движением;
- Компенсатор микроускорений КМУ-1;
- Научная аппаратура «Метеор-М»;
- Аппаратурный комплекс «Контакт-МКА» для связи с наноспутником SamSat-218.
На аэрокосмическую Самару возложена особая миссия - обеспечить первый запуск с нового российского космодрома Восточный
Руководители и специалисты РКЦ «Прогресс» и СГАУ рассказали «ВК» о подготовке первого старта с нового российского космодрома Восточный
А.Н. Кирилин, генеральный директор АО «РКЦ «Прогресс»:- Уникальность МКА «Аист-2Д» в том, что он разработан РКЦ «Прогресс» в содружестве со СГАУ, изготовлен на нашем предприятии, и центр управления его полетом, приема и обработки информации тоже расположен на РКЦ «Прогресс» и на территории СГАУ. Мы будем формировать «Аисту-2Д» задания по наблюдению земной поверхности, будем получать снимки и распространять их среди потенциальных потребителей. Мы будем получать и в содружестве со СГАУ обрабатывать поступающую научную информацию. Что касается задач, которые мы намерены решить в ходе полета «Аиста-2Д», то одна из них - это сертификация широкозахватной мультиспектральной оптико-электронной аппаратуры «Аврора» для ее последующего использования на других аппаратах ДЗЗ.
Е.В. Шахматов, ректор СГАУ им. С.П. Королева:- Один из главных результатов сотрудничества СГАУ и РКЦ «Прогресс» - это наша уникальная кооперация. Такой кооперации ведущего аэрокосмического предприятия страны и ведущего аэрокосмического вуза нет нигде в мире. В СГАУ создан Институт космического машиностроения, которым руководит А.Н. Кирилин. В разработке реальных космических аппаратов - «Аистов» первой серии, «Аиста-2Д» - участвовали студенты и аспиранты СГАУ, а наноспутник SamSat-218 полностью создан в стенах университета. В СГАУ работает Центр управления полетом малых космических аппаратов «Аист». Благодаря сотрудничеству с РКЦ «Прогресс» мы реализовали главный принцип Национального исследовательского университета: «Обучение через исследования».
Н.Д. Семкин, директор Института космического приборостроения СГАУ:- Специалисты нашего института разработали для «Аиста-2Д» пять комплектов различной научной аппаратуры. С ее помощью мы намерены получать научную информацию, обработка которой позволит в будущем успешно решать различные прикладные задачи. Наша аппаратура предназначена для изучения собственной атмосферы космических аппаратов и космических излучений, для изучения микрометеоритных потоков и их воздействия на конструкционные материалы, солнечные батареи и оптические элементы. Мы также разработали аппаратуру для компенсации бортовых вращательных микроускорений, которая способна обеспечить ориентацию спутника по вектору магнитного поля Земли.
И.В. Пияков, старший научный сотрудник ИКП СГАУ:
- Главная цель экспериментов с масс-спектрометрическим датчиком ДМС-01 - собрать научную информацию, которая позволит моделировать воздействие факторов космической среды на Земле, в условиях лаборатории. Мы будем изучать, как меняется со временем состав собственной атмосферы космического аппарата, как влияет на конструкцию и аппаратуру выделяющийся из материалов в вакууме атомарный кислород, будем измерять энергию космического гамма-излучения и «солнечного ветра». В сутки наш прибор будет проводить восемь измерений - по четыре 10-минутных измерения на двух витках. Эта информация поможет сэкономить немалые средства, перенеся испытания материалов из космоса в лаборатории.
- Наша аппаратура «Метеор-М» предназначена для изучения потоков микрометеоритов и частиц «космического мусора» и на «Аисте-2Д» будет работать в течение всего полета. Сегодня изучением микрометеоритов активно занимаются в США, Японии, Германии, но в России аппаратура для этих исследований разработана пока только в СГАУ. «Метеор-М» способен не только зарегистрировать факт соударения с микрометеоритом, но и определить энергию частицы и направление ее движения. Фактически мы создали возможности для «картографирования» микрометеорных потоков, для определения нежелательных орбит, где много техногенного космического мусора.
Роскосмос рассказал о первой космической миссии Восточного / ©Youtube
