Википедия

Магион-5

Магион-5 — пятый и последний из серии микроспутников «Магион», предназначенных для исследования магнитосферы и ионосферы Земли. Создан в Институте физики атмосферы[cs] Чешской Академии наук. Управление полётом осуществлялось из обсерватории Панска Вес[cs].

Магион-5
Magion 5, С-2А
Производитель Чехия Институт физики атмосферы Академии наук Чехии
Задачи изучение магнитосферы и ионосферы Земли
Стартовая площадка Россия Плесецк
Ракета-носитель Молния-М
Запуск 29-08-1996 08:22 МСК
(совместно с Прогноз-12)
Выход на орбиту 29-08-1996 12:38 МСК
COSPAR ID 1996-050B
SCN 24292
Технические характеристики
Платформа Магион 2—5
Масса 62 кг
Мощность 36 Вт
Источники питания Солнечные батареи
Ориентация на Солнце, стабилизация вращением
Движитель газореактивная ДУ
Элементы орбиты
Тип орбиты эллиптическая
Большая полуось 16 364 км
Наклонение 62,8°
Период обращения 347 мин
Апоцентр 19 140 км
Перицентр 782 км
ufa.cas.cz/struktura-ust…
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Внешние изображения
Испытания «Магион 5» в Институте физики атмосферы АН Чехии (чеш.). www.ufa.cas.cz. Дата обращения: 23 июня 2021.
«Магион 5» на выставке в Праге. Январь 1996 г. www.iki.rssi.ru. Дата обращения: 23 июня 2021. ИКИ РАН
«Магион 5» и «Интербол-2» («Прогноз-12»), состыкованные перед запуском. Август 1996 г. www.iki.rssi.ru. Дата обращения: 23 июня 2021. ИКИ РАН

«Магион-5» был запущен совместно с российским спутником «Прогноз-12» («Интербол-2») как «субспутник», и отделялся от основного аппарата после выведения на орбиту. Запуск произведен 29 августа 1996 года ракетой-носителем Молния-М с космодрома Плесецк в рамках международного проекта Интербол. В том же пуске был выведен аргентинский микроспутник дистанционного зондирования Земли «Mu-Sat[es]», летавший по отдельной собственной программе[1].

Из-за неисправности системы энергоснабжения связь с «Магионом-5» вскоре после отделения его от основного спутника была потеряна. Чешские специалисты разработали и провели операцию по восстановлению связи, позволившую возобновить работу аппарата и выполнение научной программы через 20 месяцев после отказа[2][⇨].

Конструкция править

Спутник массой 62 килограмма имел общую конструкцию с другими аппаратами серии «Магион». Его корпус имел форму ромбокубооктаэдра; внутри корпуса располагались две батареи аккумуляторов системы бортового энергоснабжения, аппаратура командной радиолинии, обеспечивающая и научная аппаратура. Для записи данных, которые отправлялись на Землю во время сеансов связи, спутники имели цифровое запоминающее устройство. Датчики, научные приборы и антенны устанавливались снаружи на корпусе и на выносных штангах[3]. Источником электропитания аппарата были солнечные батареи производства НПО «Квант», размещённые неподвижно на корпусе и на восьми раскрывающихся панелях[4]. Максимальная мощность, вырабатываемая батареями при ориентации оси аппарата на Солнце, составляла 36 Ватт. Стабилизация положения аппарата в пространстве осуществлялась вращением вокруг оси, направленной на Солнце[5][6]. Для ориентации и маневрирования использовалась двигательная установка производства КБ «Южное», работающая на сжатом газе[7]. Спутник был рассчитан на работу на орбите в течение двух лет[8].

Научная программа править

Основная статья: Интербол (космический проект)

«Прогноз-12» и «Магион-5» были запущенны на эллиптическую орбиту с апогеем 20 000 км, перигеем 780 км и наклонением 63°, обеспечивающую их длительное нахождение над приполярной областью Земли. Спутники предназначились для работы в составе «аврорального зонда»[9], изучавшего авроральные явления в ионосфере и полярные каспы — области магнитосферы, возникающие в приполярных областях при взаимодействии солнечного ветра с магнитным полем Земли, через которые частицы солнечного ветра проникают в ионосферу, нагревая её и вызывая полярные сияния[10][11]. Совместное проведение измерений на аппаратах «Прогноз-12» и «Магион-5», следующих на контролируемом расстоянии друг от друга и проводящих измерения с различным разрешением, позволило определять пространственные и временные вариации изучаемых явлений. Для проведения исследований на спутнике «Магион-5» была установлена следующая аппаратура[6][12]:

В программу полёта входило также изучение влияния радиационных поясов Земли, которые спутник, в соответствии с выполняемыми научными задачами, должен был многокрактно пересекать, на работу солнечных батарей[1][4].

После восстановления работы в мае 1998 года и включения научной аппаратуры «Магион-5» работал в паре с «Прогонозом-12» по программе «Интербол», это был один из первых в истории экспериментов по исследованию околоземного пространства одновременно работающими парами космических аппаратов, использующих аналогичные наборы научного оборудования. После потери ориентации «Прогнозом-12», произошедшей осенью 1999 года[11], «Магион-5» продолжал использоваться для проведения исследований. К июню 2001 года со спутника были получены 41 ГБайт цифровых данных и более 1500 часов результатов аналоговых наблюдений[13]. По результатам проекта «Интербол», частью которого был «Магион-5», опубликовано более 500 научных работ, посвященных физике магнитосферы и ионосферы Земли[14][15][16].

Потеря спутника и восстановление работы править

29 августа 1996 года, после вывода на орбиту и построения основным спутником «Прогноз-12» солнечной ориентации, была подана команда на отделение субспутника. Датчики основного аппарата не зафиксировали разделения, в то время как по данным с «Магиона-5» разделение произошло. В течение суток в нескольких сеансах связи были предприняты попытки прояснить ситуацию и активировать субспутник. В итоге полное разделение аппаратов подтвердилось, но отсутствовал заряд аккумуляторов «Магиона-5», хотя команда на раскрытие солнечных панелей прошла. Были переданы команды по отключению энергопотребляющих нагрузок и переключению заряда аккумуляторов на отдельные резервные панели, но следующие сеансы связи с «Магион-5» провести уже не удалось. По результатам моделирования был сделан вывод о полной разрядке аккумуляторов в ходе проводимых мероприятий и коротком замыкании в элементах солнечной панели, возникшем после установки субспутника на основной спутник, возможно, в результате механического повреждения[17][2].

Поскольку замыкание в солнечных панелях могло самоустраниться во время полёта, чешскими специалистами была разработана программа действий по повторной инициализации аппарата. С обсерватории Панска Вес сначала раз в 10 дней, а потом раз в месяц отправлялся пакет команд для проверки возможности связи со спутником. Для расчета орбиты спутника и целеуказания использовались данные NORAD. Спустя 20 месяцев после потери спутника, 6 мая 1998 года, его сигнал был обнаружен. После подтверждения того, что принимается сигнал именно от «Магиона-5», по заранее подготовленной процедуре были переданы команды на поэтапное включение телеметрии и проведены проверки состояния спутника. В результате выяснилось, что спутник не ориентирован на Солнце, но часть солнечных панелей на корпусе освещены и генерируют энергию, оставшийся включенным аккумулятор полностью заряжен, ёмкость аккумуляторов не потеряна, замыкание в солнечных панелях отсутствует. Научная аппаратура была полностью исправна и готова к работе, запас рабочего тела для двигателя с момента потери связи не изменился, спутник находился на одной орбите с «Прогнозом-12» и мог продолжить выполнение программы. 26 июня был произведён орбитальный манёвр с ориентацией спутника на Солнце, после чего стало возможно использовать энергию больших солнечных панелей и включить научную аппаратуру[8][2].

До конца июня 2001 года данные со спутника поступали в полном объёме. Позже часть аппаратуры использовать стало невозможно из-за окончания запасов газа для двигательной установки и потери ориентации, но ограниченное поступление информации со спутника продолжалось до 2002 года[13][18].


 
Мы обнаружили, что c проблемами, кажущимися неразрешимыми, можно в конце концов справиться, имея немного удачи и терпения.
Ярослав Войта, конструктор и ведущий инженер космического аппарата «Магион»[3]
 
 

Примечания править

  1. ↑ 1 2 Россия-Чехия-Аргентина. Запущены “Интербол-2”, “Магион-5” и “Mu-Sat” // Новости космонавтики : журнал. — 1996. — № 18.
  2. ↑ 1 2 3 Новости космонавтики № 2, 1999.
  3. ↑ 1 2 MAGION spacecraft.
  4. ↑ 1 2 P. Trıska, A. Czapek, J. Chum, F. Hruska, J. Simunek, J. Smilauer, V. Truhlık, J. Vojta. Space weather effects on the MAGION-4 and MAGION-5 solar cells (англ.) // Annales Geophysicae. — 2005. — No. 23(9). — doi:10.5194/angeo-23-3111-2005.
  5. ↑ MAGION History (англ.). Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 28 января 2021. Архивировано 10 марта 2019 года.
  6. ↑ 1 2 MAGION 5 — Technical Data (англ.). Institute of Atmospheric Physics CAS. Дата обращения: 16 февраля 2021. Архивировано 24 апреля 2021 года.
  7. ↑ Кошкин М. И. ГРДУ для микроспутников проектов «Пульсар» и «Интербол» // Вестник НПО им. С. А. Лавочкина : журнал. — 2015. — № 3. — С. 121—123. — ISSN 2075-6941. Архивировано 15 июня 2021 года.
  8. ↑ 1 2 Функционирование КА МАГИОН-5 на орбите. Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 28 января 2021. Архивировано 30 ноября 2016 года.
  9. ↑ Interball Auroral Probe (англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 29 января 2021. Архивировано 30 ноября 2020 года.
  10. ↑ Новости космонавтики № 21-22, 1998.
  11. ↑ 1 2 Космические аппараты для изучения солнечно-земных связей серии "Прогноз". Значимость миссии. НПО им. Лавочкина. Дата обращения: 25 января 2021. Архивировано 3 февраля 2021 года.
  12. ↑ Субспутники проекта «ИНТЕРБОЛЛ», 1996.
  13. ↑ 1 2 Magion 5 (англ.). Institute of Atmospheric Physics CAS. Дата обращения: 16 февраля 2021. Архивировано 18 апреля 2021 года.
  14. ↑ Двадцать лет проекту ИНТЕРБОЛ. IKI Press Service. Дата обращения: 28 февраля 2021. Архивировано 19 мая 2021 года.
  15. ↑ Петрукович А. А., Никифоров О. В. Малые спутники для космических исследований // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы : научный журнал. — 2016. — Т. 3, № 4. — С. 22—31. — ISSN 2409-0239.
  16. ↑ Проект Интербол. Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 15 февраля 2021. Архивировано 7 марта 2021 года.
  17. ↑ Анализ причин потери КА МАГИОН-5. Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 15 февраля 2021. Архивировано 9 января 2019 года.
  18. ↑ Безруких В. В., Котова Г. А., Веригин М. И., Я. Шмилауер. Тепловая структура дневной плазмосферы по данным хвостового и аврорального зондов и спутника МАГИОН-5 // Космические Исследования : журнал. — 2006. — Т. 44, № 5. — С. 428—437. — ISSN 0023-4206.

Литература править

Ссылки править


Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Магион-5&oldid=135645673