Чибис-М

30.01.2012 Тема: спутник Чибис-М

Чибис-М
Чибис-М

Проект микроспутника Чибис носит название «Исследования физических процессов при атмосферных грозовых разрядах на базе микроспутника «Чибис-М» с использованием грузового корабля «Прогресс»». Задача аппарата – детальное изучение электрических разрядов в атмосфере практически во всем диапазоне излучений, от радио- до гамма-диапазона. Эта задача имеет несомненную практическую важность. Мощное гамма-излучение на высотах порядка 10-20 километров представляет опасность для экипажей и пассажиров самолетов. Более того, гамма-лучи, достигающие Земли, могут представлять опасность для людей даже на поверхности планеты. А вот изучение в радио-диапазоне может оказаться для создания системы глобального мониторинга радиосвязи.
Гамма-излучение, источником которого являются грозовые разряды, было обнаружено в начале 90-х годов прошлого века. Сопутствующее радиоизлучение также привлекло внимание ученых из-за необычно широкого спектра и появления за 2-3 миллисекунды до самого разряда. Это явление было предсказано физиками из ФИАНа А.В. Гуревичем и К.П. Зыбиным также в начале 90-х. Они предположили, что сначала на грозовом облаке накапливается заряд. Затем из-за какого-то толчка рождается лавина низкоскоростных электронов, которые, двигаясь в мощном электрическом поле, созданном электрическим зарядом на грозовом облаке, разгоняются до околосветовых скоростей и создают мощные импульсы радио-, ультрафиолетового и гамма-излучения. Запускает этот механизм скорее всего попадание в промежуток между заряженным облаком и Землей высокоэнергических частиц космических лучей.
Это происходит до разряда между Землей и облаком, видимого в оптическом диапазоне, собственно молнии, и занимает несколько сотен миллисекунд. Наблюдать эти явления с Земли практически невозможно: поток электронов направлен почти полностью вверх и быстро поглощается в атмосфере. Мощное излучение распространяется по всем направлениям, но на путик Земле ему преграждает путь атмосфера, где фотоны гамма-спектра практически сразу же поглощаются. Поэтому наблюдать их можно только из космоса.
Исследования Гуревича и его коллег из ИКИ РАН и НИИЯФ МГУ показали, что масса аппаратуры, необходимой для исследования гроз в космосе, составляет всего около 12 килограмм. За создание микроспутника взялся Институт космических исследований. В институте к задаче подошли комплексно и вместо создания одного аппарата развернули деятельность по разработке универсальной платформы, используя опыт запуска образовательного и технологического микроспутника Колибри. Под руководством ИКИ над спутником также работали специалисты ФИАН и НИИЯФ (полезная нагрузка) и Сканекс и ИПМ им. М.В. Келдыша РАН (система ориентации).

Сотрудник компании Спутникс Стас Карпенко на стендовых испытаниях системы ориентации
Сотрудник компании Спутникс Стас Карпенко на стендовых испытаниях системы ориентации
Такой подход позволит в будущем наращивать темпы по запуску микроспутников. Отдельно стоит отметить способ выведения аппарата, позволяющий сэкономить на запуске. Чибис был установлен на грузовике Прогресс, который сначала доставил груз на МКС, затем провел коррекцию ее орбиты и только после этого, отделившись от станции, вывел Чибис на расчетную орбиту. Таким образом, удалось избежать затрат на выведение, которые для малого аппарата могут оказаться больше стоимости его самого. Такую схему выведения специалисты ИКИ РАН отработали еще на Колибри.
Несмотря на малую массу полезной нагрузки, ее состав поражает: рентген – гамма детектор (чувствителен в рентгеновском и гамма-диапазоне на энергиях 50-500 кЭв); ультрафиолетовый детектор (ультрафиолетовый диапазон 300-450 нм); радиочастотный анализатор (диапазон 20-50 МГц); камера оптического диапазона с пространственным разрешением 300 м; магнитно-волновой комплекс; блок накопления данных; передатчик научной информации ПРД 2,2.
Состав полезной нагрузки уникален по ширине охвата диапазона излучения и временному разрешению для такой малой массы приборов. Вся совокупность приборов получила название «комплекс научной аппаратуры Гроза». Вся научная и вспомогательная информация, накапливаемая в БНД-Ч, передаётся на наземный приёмный пункт ИКИ РАН в Тарусе с помощью высокоинформативного передатчика ПРД 2,2.
Чибис был успешно выведен на расчетную орбиту в ночь с 25 на 26 января. Научная аппаратура пока не включена, так как необходимо убедиться в работоспособности всех режимов ориентации, предусмотренных в аппарате. Это важно не только для правильной ориентации аппарата при проведении научных измерений, но и для зарядки его аккумуляторов. Специалисты ИКИ РАН и компании Спутникс уже столкнулись с одной проблемой и успешно ее разрешили. Сразу после запуска «залип» один из солнечных датчиков, не реагируя на освещенность Солнцем. Сейчас тестируются исполнительные элементы и законы управления, в том числе новый алгоритм, обеспечивающий ориентацию солнечных панелей Чибиса на Солнце.


Читайте также в новостях:
26-01-2012
Микроспутник успешно выведен на орбиту, проводится тестирование системы ориентации и стабилизации.