English

Геофизические эксперименты и исследования на Российском сегменте МКС

Эксперимент "Микроспутник"


Цель:

  • Отработка технологии выведения сверхмалого космического аппарата (массой до 50 кг) с транспортного грузового корабля (ТГК) типа "Прогресс" при помощи транспортно-пускового контейнера, закрепляемого операторами на шпангоуте стыковочного агрегата (СтА).
  • Комплексные исследования физических процессов при атмосферных грозовых разрядах на базе микроспутника "Чибис-М".

Задачи:

  • Проверка заложенных в конструкцию транспортно-пускового контейнера (ТПК) технических решений по доставке и отделению микроспутника (МС) от ТГК "Прогресс".
  • Проверка технологических решений, связанных с проведением испытаний ТПК и МС, а также подготовительных и монтажных работ, связанных с доставкой МС на МКС.
  • Отработка методики проведения работ с ТПК и МС в период подготовки и проведения космического эксперимента на борту ТГК и РС МКС.
  • Отработка технологии поднятия и выведения МС на более высокую ~ 500 км орбиту с помощью ТГК "Прогресс".
  • Реализация безопасной баллистической схемы при отделении МС "Чибис-М" от ТГК "Прогресс".
  • Проведение комплексных исследований атмосферных грозовых разрядов по программе автономного полета микроспутника "Чибис-М".

Габаритно-массовые характеристики МС "Чибис-М"

Масса - до 40 кг
Габариты в сложенном состоянии - шестиугольная призма с габаритами:
370 мм (описанный диаметр), 540 мм (длина)
Габариты в раскрытом состоянии
(антенны и солнечные батареи)
- 1360 мм (описанный диаметр), 840 мм (длина)
Габариты в раскрытом состоянии
с учетом гравитационного стабилизатора
- 1360 мм (описанный диаметр), 2800 мм (длина)

Используемая научная аппаратура:

Комплекс научной аппаратуры "Гроза", входящий в состав микроспутника, в ходе проведения измерений на орбите решает следующие научные задачи по изучению:

  1. ступенчатого лидера высотных молний;
  2. высотного распределения межоблачных разрядов;
  3. узких биполярных радио-импульсов (NBP);
  4. всплесков УФ излучения;
  5. фона радиоизлучений;
  6. электромагнитных параметров космической погоды.

Комплекс научной аппаратуры "Гроза", включает в себя:

  • Рентген-гамма детектор РГД (50 - 500 Кэв)
    для регистрации спорадических возрастаний (всплесков) жесткого рентгеновского и гамма-излучения высотных атмосферных разрядов.
  • Ультрафиолетовый детектор ДУФ (300 - 450 нм)
    для регистрации вспышек ультрафиолетового и красного излучения высотных атмосферных разрядов.
  • Радиочастотный анализатор РЧА (20-50 МГц)
    для осуществления приема радиочастотных сигналов в полосе частот 26-48 МГц.
  • Камера оптического диапазона ЦФК (пространственное разрешение 300 м)
    для фиксации факта молнии и проекции грозового разряда на облаках; привязки центра разряда к системе координат аппаратуры ЦФК.
  • Блок накопления данных БНД-Ч
    для обеспечения командно-информационной связи аппаратуры "Гроза" с бортовым комплексом управления.
  • Передатчик научной информации
    для осуществления сброса научной информации.
  • Магнитно-волновой комплекс МВК (0,1 - 40 кГц)
    для измерения электромагнитных параметров "космической погоды".
Микроспутник "Чибис-М" в полете

Используемое оборудование:

  • Микроспутник "Чибис-М", с установленным на нём комплексом научной аппаратуры "Гроза".
  • Транспортно-пусковой контейнер (ТПК),
    предназначенный для доставки МС (в транспортном положении) в грузовом отсеке корабля и для запуска МС после установки ТПК в рабочее положение на шпангоуте стыковочного агрегата.
  • Соединительный кабель,
    предназначенный для связи транспортно-пускового контейнера с блоком силовой коммутации корабля, который должен подать команду на спуск механизма зачековки для отделения МС от ТПК.

Проведение эксперимента:

Микроспутник "Чибис-М", закрепленный в ТПК, в составе ТГК "Прогресс М-13М" доставляется на РС МКС.
Перед расстыковкой, после укладки удаляемых грузов, ТПК с МС переводится из транспортного в рабочее положение:

  • демонтируется стыковочный механизм СтА ТГК;
  • к ТПК подключается кабель подачи питания на электроспуск и заряд буферных химических батарей МС;
  • ТПК закрепляется на шпангоуте стыковочного агрегата, просвет между ТПК и шпангоутом СтА закрывается защитным экраном, при этом крышка переходного люка со стороны ТГК остается открытой.

После расстыковки ТГК с РС МКС и проведения маневров расхождения с МКС проводится построение ориентации относительно ОСК для отделения МС. Непосредственно после расстыковки ТГК с РС МКС начинается процесс заряда буферных химических батарей по команде с Земли.
Отделение МС "Чибис" от ТГК "Прогресс-М" проводится по команде с Земли.
Процесс отделения ТГК с установленным ТПК от РС МКС и отделение МС от ТГК зафиксируется фото-видеосъемкой.
Микроспутник в дальнейшем выполняет свой полёт полностью автономно без взаимодействия с МКС, ТГК и управляется с помощью специализированного НКУ из г. Калуги.
Проведение подготовки и запуска микроспутника осуществляется из ЦУП-М.

Ожидаемые результаты:

Детальное изучение физических механизмов электрических разрядов в атмосфере в самом широком диапазоне энергий - от радио- до гамма-излучения.
Разработка новых методов экспериментальных исследований Земли и околоземного космического пространства с использованием достижений физического приборостроения, микроэлектроники и микромеханики для реализации их на микроспутниковых платформах (МП).
Разработка методов внедрения современных конструкторско-технологических решений в процесс создания конструкций и систем МП.
Анализ и разработка методов управления бортовыми системами микро- и нано- космических платформ в целях обеспечения высоких требований по их ориентации и стабилизации, предъявляемых экспериментами.

Результаты эксперимента:

  • Фотоинформация размещения ТПК с микроспутником "Чибис-М" на шпангоуте стыковочного агрегата корабля "Прогресс".
  • Видеоинформация процесса отделения микроспутника "Чибис-М" от ТГК "Прогресс".
  • Научная информация параметров электромагнитной обстановки на микроспутнике в полёте, регистрируемая комплексом научной аппаратуры "Гроза".

Экипаж МКС


ХОШИДЕ АкихикоХОШИДЕ
Акихико



Олег НовицкийНОВИЦКИЙ
Олег



Петр Дубров Дубров
Петр



Марк Ванде Хай  ВАНДЕ ХАЙ
Марк



КИМБРОУ Роберт Шейн  КИМБРОУ
Роберт Шейн



Меган МАКАРТУР МАКАРТУР
Меган



Тома  ПЕСКЕПЕСКЕ
Тома