3.2. Проекты в стадии ОКР
1. Проект ФОБОС-ГРУНТ.
Это единственный национальный проект по исследованию тел Солнечной системы, по которому открыта ОКР. Главной его задачей является доставка образца вещества Фобоса на Землю для детального изучения его в лабораторных условиях, а также исследования Фобоса дистанционными и контактными методами и мониторинг динамических процессов в атмосфере и на поверхности Марса. Определен состав научной аппаратуры проекта, который, однако, может быть уточнен по результатам макетирования научных приборов. Росавиакосмос принял решение о запуске проекта Фобос-Грунт в 2009 году. В НПО им. Лавочкина и НИЦ им. Бабакина принято решение об объединении двух вариантов проекта Фобос-Грунт, при этом имеется резерв массы 120 кг. На совещании Российско-Американской рабочей группы по исследованиям Марса, зам. Генерального директора Росавиакосмоса Г.М.Полищук пригласил НАСА участвовать в проекте Фобос-Грунт, включением дополнительного модуля НАСА массой 120 кг.
Д.ф.-м.н. А.В. Захаров, 333-20-45, zakharov@iki.rssi.ru
2. Проект Венера Экспресс.
Это искусственный спутник Венеры, который будет запущен Европейским космическим агентством при помощи р/н СОЮЗ/ФРЕГАТ (на коммерческой основе) в ноябре 2005 г.
Научные задачи проекта – глобальные исследования атмосферы и климата Венеры с целью раскрытия их эволюции. При этом используются в качестве прототипов, в основном, приборы, ранее отработанные для космических аппаратов Марс Экспресс и Розетта.
Российский вклад в научную программу и аппаратуру:
а) участие в разработке приборов SOIR и СПИКАВ, поставка компонентов для них, участие в наземной калибровке, обработке и интерпретации данных, полученных на орбите (научный руководитель со стороны России О.И. Кораблев),
(б) участие в разработке прибора ПФС, поставка компонентов для него, участие в наземной калибровке, обработке и интерпретации данных, полученных на орбите (научный руководитель В.И. Мороз).
Прибор SOIR представляет собой новый прибор - эшелле-спектрометр с акусто-оптическим фильтром, разрешение около 20000, масса около 4 кг.
Прибор СПИКАВ: УФ и ИК спектрометр для наблюдений в надир, на лимбе и методом звездного и солнечного просвечивания. УФ спектрометр разрабатывает Франция. ИКИ разрабатывает малогабаритный спектрометр ближнего ИК-диапазона (0.6-1.65 мкм) на акустооптическом фильтре, входящий в состав прибора.
Состояние дел по этим приборам: изготовлены компоненты модели для испытаний прибора SOIR. Изготовлена и испытана модель для испытаний ИК канала прибора прибора СПИКАВ, начаты ее калибровки. Проведена предварительная интеграция модели для испытаний.
Организации, с которыми идет сотрудничество по этим двум приборам: Служба аэрономии Национального центра научных исследований (Франция); НПО “АФАР”, Зеленоград; МГУ им. Ломоносова; Бельгийский институт космической аэрономии (Бельгия).
Д.ф.-м.н. О.И.Кораблев, 333-54-34,
oleg@irn.iki.rssi.ru (Лаб. 536)Прибор ПФС представляет собой двухканальный Фурье спектрометр, перекрывающий
диапазон от 1 до 40 микрон. Аналогичен, в основном, прибору ПФС проекта
Марс Экспресс. За интеграцию и поставку отвечает Институт физики межпланетной
среды (Италия)
Д.ф.-м.н В.И. Мороз, 333-31-02, moroz@irn.iki.rssi.ru (Лаб.531)
3. МКС- Международная космическая станция.
Эксперимент Планетный мониторинг (ПМ) – орбитальная планетная обсерватория.
Это 400-мм телескоп, который планируется установить на МКС для мониторинга климата на планетах земной группы, Юпитере, Сатурне, а также регистрации быстропротекающих процессов. Дата запуска не определена.
Д.ф.-м.н. О.И.Кораблев, 33
3-54-34, oleg@irn.iki.rssi.ru (Лаб. 536)4. Проект БТН-НЕЙТРОН
Бортовой телескоп нейтронов высоких энергий БТН-М1 для проведения космического эксперимента БТН – Нейтрон на борту Служебного Модуля Российского Сегмента Международной Космической Станции (шифр – “БТН-Нейтрон”).
Заказчик – РКК “Энергия” им. С.П. Королева
Цель проекта:
Построение физической модели генерации заряженных и нейтральных частиц во время солнечных вспышек; разработка физической модели нейтронного альбедо атмосферы Земли с учетом эффектов долготы и широты точки измерения, времени суток и условий освещенности, состояния атмосферы; создание физической модели фона нейтронов в окрестности МКС в различных условиях полета.
Дополнительная научная задача, которая может быть решена в ходе проведения КЭ, является одновременная регистрация солнечных протонов и продуктов их взаимодействия с атмосферой Земли и Марса. Эта возможность может быть реализована при синхронной работе НА БТН-М1 и прибора ХЕНД на борту КА “2001 MARS ODYSSEY” являющегося полным аналогом детекторного блока БТН-МД входящего в состав НА БТН-М1. Одновременная регистрация солнечных вспышек на орбитах Марса и Земли позволит увеличить достоверность регистрации солнечных нейтронов во время солнечных вспышек и повысит информативность об исследуемом явлении (энергетический спектр и временной профиль вспышки, особенности распространения излучения в межпланетном пространстве и т.д.).
Поставка научной аппратуры БТН-М1 Заказчику запланирована в 2004 г.. Доставка на борт СМ РС МКС планируется в соответствии с планом запусков грузовых транспортных кораблей к МКС. Предполагаемый срок космического эксперимента 2004 – 2006 г.г. и далее.
Руководитель проекта: Д.ф.м.н. Митрофанов И.Г. тел.: 333-3489, imitrofa@space.ru
Состав научной аппаратуры БТН-М1:
Научные задачи КЭ "БТН-Нейтрон" реализуются научной аппаратурой БТН-М1 в составе:
В качестве блока детектирования БТН-МД, размещаемого вне гермоотсека на установочной ферме БТН-МФ (в виде моноблока), используется разработанный и изготовленный ИКИ РАН прибор
HEND, один из комплектов которого в настоящее время используется на КА "2001 MARS ODYSSEY".Блок электроники БТН-МЭ, размещаемый внутри гермоотсека, предназначен для согласования электрических интерфейсов между блоком БТН-МД и интерфейсами служебных систем СМ РС МКС (интерфейсов питания, команд управления, телеметрии и трансляции временных сигналов).
Установочная ферма БТН-МФ, предназначена для размещения блока БТН-МД на внешней поверхности СМ РС МКС, для обеспечения температурного режима блока БТН-МД и крепления кабелей проходящих от внешнего блока БТН-МД к герморазъемам.
Основные результаты работы:
В течение 2003 г. были разработаны электронные схемы блока БТН-МЭ и разработаны варианты электрических интерфейсов между служебными системами МКС и НА БТН-М1, предложенные для согласования Заказчику. Смоделированы условия обеспечения теплового режима НА в открытом космосе на околоземной орбите и на
основании этого и с учетом требований к механической прочности разработана механическая конструкция установочной фермы БТН-МФ. Выпущена новая редакция ТЗ на БТН-М1 и комплект конструкторской документации, на основе которой изготовлен конструкторско – доводочный образец моноблока БТН-МФ в сборе с БТН-МД. Начата подготовка к проведению, на оборудовании ИКИ РАН, термовакуумных и механических испытаний КДИ образца моноблока в условиях имитирующих космический эксперимент. Создана наземная контрольно-измерительная аппаратура КИА БТН-М1. Выпущена рабочая документация необходимая для наземных отработок.Финансирование ОКР по теме БТН-Нейтрон проводится РКК “Энергия”.
5. Проект Солнечный парус.
Космический аппарат нового типа – “Солнечный парус” - разрабатывается лабораторией № 533 совместно с НИЦ им. Г.Н. Бабакина и Американским планетным обществом. Работа является внеплановой, финансирование осуществляется через НИЦ им. Г.Н. Бабакина. В ИКИ разрабатывается комплекс служебной аппаратуры. Испытательный полет намечен на 2004 г.
Д.ф.-м.н. В.М. Линкин, 333-21-77, linkin@mx.iki.rssi.ru (Лаб. 533)
6. Проект СПЕКТР-РЕНТГЕН-ГАММА
(http://hea.iki.rssi.ru/SXG/SXG-home.html)
ИСЗ на базе космической платформы среднего класса с комплексом научной аппаратуры, который будет выеден ракетой-носителем среднего класса типа “Союз” с разгонным блоком “Фрегат” с космодрома “Байконур” на высокоапогейную орбиту. Решаемые задачи: долговременные широкополосные (простирающиеся от ультрафиолетовых до жестких рентгеновских лучей) наблюдения внегалактических (скопления и группы галактик, ядра активных галактик) и галактических (нейтронные звезды и черные дыры звездной массы, сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики, рентгеновские транзиентные источники) астрофизических объектов.
Основные ТТХ, включая характеристики ключевых технологий функционирования:
|
Масса КА, кг |
2200 |
|
Масса полезной нагрузки, кг |
1215 |
|
Мощность солнечных батарей КА, Вт |
1750 |
|
Параметры орбиты: Апогей, км Перигей, км Наклонение, град |
200000 250 51,5 |
|
Продолжительность эксплуатации |
не менее 5 лет |
Комплекс Научной Аппаратуры (КНА) включает в себя:
|
1 |
JET-X |
высокочувствительный рентгеновский телескоп косого падения, с высоким энергетическим и умеренным угловым разрешением |
|
2 |
MART-LIME |
жесткий рентгеновский телескоп с кодированной апертурой |
|
3 |
EUVITA |
ультрафиолетовый телескоп |
|
4 |
TAUVEX |
ультрафиолетовый телескоп |
|
5 |
MOXE |
рентгеновский монитор всего неба |
|
6 |
СПИН-Х |
широкоугольный рентгеновский монитор гамма-всплесков с кодированной апертурой |
|
7 |
СПИН |
комплекс по регистрации и быстрой локализации гамма-всплесков |
|
8 |
БИУС |
бортовой компьютер для управления КНА |
|
9 |
SMM |
бортовая память для хранения научной информации КНА |
На основании рекомендаций, содержавшихся в решении Совета РАН по космосу №10310-10 от 25.12.2002 г. и совместного решения РАН и Росавиакосмоса “О реализации проекта СПЕКТР-РГ” от 10.07.2003 г. в 2003 году по проекту СПЕКТР-РГ ИКИ РАН выполнил следующие работы:
1. Разработаны и направлены в НПО им. Лавочкина и РКК “Энергия” комплект документации по разработке автоматического космического комплекса СПЕКТР-РГ на базе космической платформы среднего класса (типа “Фобос-грунт” или “Ямал”), выводимой на орбиту ракето-носителем типа СОЮЗ
2. Разработаны, совместные с РКК “Энергия”, протоколы согласования электрических, механических и тепловых интерфейсов приборов КНА с системами служебного комплекса КА:
3. Продолжались работы по разработке, отработке и изготовлению технологического образца прибора БИУС. Изготовлены составные комплектующие части технологического образца БИУС и подготовлены для комплексирования и сборки.
4. Выполнялись работы по выполнению регламентных работ на летных образцах научных приборов, предусмотренных эксплуатационной документацией, с целью обеспечения гарантийных условий их хранения. Продолжались работы по доработке и модернизации научных приборов по результатам отработочных испытаний. Выполнены работы по подготовке физических калибровок научных приборов на базе ИКИ РАН.
5. Проводились работы по исследованию возможностей замены в летных приборах газовых детекторов на базе многопроволочных пропорциональных камер на современные полупроводниковые детекторы на базе теллурита кадмия (
7. Проект РТТ-150
Наземный оптический телескоп, предназначенный для проведения стандартных оптических исследований и оптического сопровождения рентгеновских источников, наблюдаемых рентгеновскими космическими обсерваториями.
Научный руководитель д.ф.-м.н. А.А. Вихлинин
За последние десять лет при активном участии Института космических исследований в кооперации с Обсерваторией Казанского университета
и Национальной обсерваторией Турции (TUG TUBITAK) была выполнена уникальная работа по введению в строй телескопа АЗТ-22 (с 2002 г переименованного в РТТ-150) на юге Турции. В этом телескопе сочетаются два фактора, превращающие его в чрезвычайно привлекательный астрономический инструмент - превосходная оптика и место размещения с лучшим в Турции астроклиматом.Однако заложенные в конструкцию высокие характеристики телескопа, которые должны превратить его в уникальный научный прибор, сильно занижены за счет несовершенства системы управления.
В 2003г. были выполнены работы по доработке системы управления и регистрации наземного телескопа РТТ-150 с реализацией системы автогидирования в Кассегреновском фокусе. С этой целью разработаны и изготовлены детали автогида для установки ПЗС-матрицы
DW436 увеличенного формата. Работы проводились в ИКИ РАН и на базе ТУБИТАК (Турция).
Рис. Элементы системы автоматической фокусировки РТТ-150 на основе сельсин-датчиков (показаны стрелками).
Программа наблюдений, которые проводились ИКИ РАН в январе-июне 2003 года, включала в себя наблюдения различных типов источников, в том числе:
скоплений галактик, рентгеновского барстера Aql X-1, оптического послесвечения гамма-всплеска
GRB030329, рентгеновского пульсара Her X-1, рентгеновского транзиента XTE J1746, рентгеновского источника, открытого спутником “ИНТЕГРАЛ” IGR J17464, микроквазара SS433. Эти наблюдения в оптическом диапазоне, проводились согласованно с наблюдениями в рентгеновском и гамма-диапазоне, которые велись спутником “ИНТЕГРАЛ”.В июле-декабре продолжаются наблюдения скоплений галактик, проводятся наблюдения некоторых рентгеновских источников с целью подтверждения их оптических компаньонов, например: рентгеновского транзиента V4641, рентгеновского барстера GS1826-238, рентгеновские пульсары SAX J2103.5+4545, MX0656-072 и Xpersei и продолжены наблюдения согласованные со спутником “ИНТЕГРАЛ”
8. Проект РАДИОАСТРОН
РАДИАСТРОН: международный космический проект радиоинтерферометра со сверхдлинной базой (РСДБ), разрабатываемый в Астрокосмическом центре Физического института им. П.Н. Лебедева (АКЦ), Москва. Цель проекта - проведение научных радиоастрономических наблюдений с помощью радиотелескопа, смонтированного на космическом аппарате Спектр-Р. Руководитель проекта акад. Н.С. Кардашев.
Целью работ было разработка методики радиотехнических испытаний фрагмента блока антенных облучателей при низких температурах и проведение таких испытаний. Для этого была разработана специальная низкотемпературная камера, обеспечивающая получение температур от минус 1500С до +600С и система измерения коэффициента стоячей волны напряжения (КСВН) на трех рабочих частотах для 6-ти выходов испытываемого блока. Особой проблемой, которую необходимо было решить в процессе проведения работы было обмерзание блока при низких температурах. Для этого была применена специальная система вытеснения влажного воздуха из рабочего объема камеры с помощью паров кипящего жидкого азота.
В результате работы были определены параметры блока антенных облучателей в диапазоне рабочих температур, а также выработаны рекомендации к коррекции частотных характеристик блока.
(к.ф.-м.н. Скулачев Д.П., тел.333-4322, e-mail: skulachd@mx.iki.rssi.ru)