Подпишитесь на рассылку новостей
Подписаться
#253Май 2022

Управление космическими вращениями

вернуться к содержанию

В апреле МОКБ «Марс» объявила о том, что изготовила комплекс бортовой аппаратуры для управления метеоспутником «Арктика-­М» №2. Компания входит в Росатом, который выполняет важные работы для космических программ.

Это уже второй спутник в высокоэллиптической гидрометеорологической космической системы. Первый был запущен в феврале 2021 года. Результаты его работы — снимки Земли — периодически показывают в прогнозах погоды на российских телеканалах. Особенность новой системы — в наклонении высокоэллиптической орбиты, благодаря которому с ее рабочего участка видна вся Арктика.

«Марс» выполняет полный цикл работ — разрабатывает, изготавливает корпусы блоков управления, участвует в испытаниях. Заложенные в блоках алгоритмы управляют вращением корпуса аппарата вокруг его центра масс и позволяют задавать необходимые режимы работы.

Специалисты уже адаптировали бортовой комплекс управления (БКУ) под новый гироскопический прибор, сейчас участвуют в проведении входного контроля блоков и приборов, установке аппаратуры на космическую платформу. Следующий этап — наземные испытания в составе аппарата.

Запуск второй «Арктики-­М» запланирован на конец 2023 года. Благодаря работе двух спутников российский Гидрометцентр будет получать непрерывную информацию об арктических территориях России и морях Северного Ледовитого океана. Данные повысят точность краткосрочных прогнозов погоды и позволят ученым лучше разобраться в глобальных изменениях климата. Кроме того, метеоспутник будет ретранслировать сигналы системы поиска и спасения КОСПАС–САРСАТ.

Всего до 2025 года будут запущены три спутника. Данные «Арктики-­М», дополненные данными спутников серии «Электро-­Л» обеспечат квазинепрерывную (через короткие интервалы времени) передачу оперативных гидрометеоданных в планетном масштабе.

После запусков «Марс» продолжает сопровождать работу спутников в течение всего их срока службы. «Бывают ситуации, когда необходимо вмешиваться с Земли в работу бортовых систем управления, в том числе ПО. Самый простой пример — когда вспышки на Солнце влияют на электронику»,— объясняет научный руководитель «Марса» Владимир Соколов.

Разгонные блоки

«Марс» также разрабатывает системы управления для разгонного блока «Бриз-­М». Он используется для запуска ракетно-­космического комплекса «Протон-­М». В декабре прошлого года произведенная «Марсом» аппаратура помогла запустить телекоммуникационные спутники «Экспресс-­АМУ3» и «Экспресс-­АМУ7».

Специалисты адаптируют систему управления для каждого пуска с учетом конкретных условий. В частности, специалисты адаптировали систему управления «Бриз-­М» для шести вариантов полетных заданий российско-­европейского проекта «ЭкзоМарс». Первая станция, ExoMars‑2016, в которой также были установлены системы управления, разработанные и изготовленные «Марсом», уже была запущена. Правда, по политическим причинам Европейское космическое агентство (ESA) отказалось от участия в проекте, поэтому сроки отправки новой станции, запланированной на сентябрь 2022 года, сдвинутся вправо.

Главная научная миссия «ЭкзоМарса» — поиск признаков жизни на Марсе. Для этого надо провести исследования водной и геохимической среды на поверхности и в недрах, найти и изучить источники и особенности метана и других газовых примесей на Красной планете.

«Бриз-­М» предполагают использовать и в пусках ракеты-­носителя «Ангара-­А5».

В целом, с 1999 года с использованием разгонного блока «Бриз-­М» было выполнено более 100 пусков тяжелых космических аппаратов на геопереходные, высокоэллиптические, геостационарные орбиты и на отлетную траекторию к Марсу.

Новые двигатели

Росатом участвует в разработке различных ракетных двигателей для освоения космоса.

В частности, в АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ» (входит в Росатом, ведет исследования в области физики плазмы, управляемого термоядерного синтеза, лазерной физики и техники, физики экстремального состояния вещества и т. д.) ученые разрабатывают двигатель на базе магнитоплазменного ускорителя. «На квазистационарном плазменном ускорителе продемонстрирован удельный импульс выше 100 км/с для водородной плазмы в режиме однократных импульсов, что позволяет достигнуть целевых показателей прототипа при переходе в частотный режим работы и иметь тяговую мощность в 300 кВт при КПД выше 55 %», — ​заявил руководитель проекта Константин Гуторов. Завершить разработку прототипа планируют в 2024 году. Плазменные ракетные двигателей с повышенными техническими характеристиками нужны не только для освоения дальнего космоса, но и для более свободного маневрирования и множественных изменений орбиты космическими летательными аппаратами.

НИКИЭТ (входит в Росатом, один из крупнейших в России центров, специализирующийся на НИОКР в сфере реакторных технологий) разрабатывает ядерные энергоустановки для российской лунной программы. Рассматриваются электроракетные двигатели с ядерными энергетическими установками двух типов — ​с прямым и турбомашинным способом преобразования энергии. На их основе также могут быть созданы напланетные станции для энергообеспечения лунной базы.

… и многое другое

РФЯЦ ВНИИЭФ (входит в Росатом, выполняет широкий спектр научных работ, в том числе в таких областях, как физика высокотемпературной плазмы, лазеры, инерционный термоядерный синтез, разработка ускорительной техники и др.) участвует в создании телескопов. В частности, центр создал телескоп ART-XC, который установили на обсерватории «Спектр-­РГ». В 2019 ее запустили в космос. Задача обсерватории — ​построить полную карту Вселенной в рентгеновском диапазоне. Обсерватории присуждена престижная международная премия имени Марселя Гроссмана».

Также РФЯЦ ВНИИЭФ участвует в создании обсерватории «Спектр-­УФ», которую неофициально называют «русский «Хаббл». Она предназначена для астрофизических исследований в ультрафиолетовом и видимом диапазонах электромагнитного спектра, а также для регистрации гамма-­излучения в энергетическом диапазоне от 10 кэВ до 10 Мэ В. Центр создает блок спектрографов для регистрации ультрафиолетового излучения звезд и построения их изображений.

РФЯЦ ВНИИЭФ создает аппаратуру и для космической лазерной связи, которая будет передавать информацию на расстояние до 45 тыс. км — ​с Земли на низкоорбитальные спутники. Этот тип связи хорош тем, что позволяет передавать на два порядка больше информации, его практически невозможно перехватить, да и разрешений на использование каналов получать не придется. На 2024 год запланирован соответствующий эксперимент.

МОКБ «Марс» (входит в Росатом) разрабатывает и производит бортовые системы и комплексы автоматического управления и навигации космическими и атмосферными беспилотными летательными аппаратами, разрабатывает и изготавливает универсальные наземные проверочно-­пусковые комплексы для испытаний и подготовки к пуску изделий.