English

Исследование Земли и Космоса

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".