Deep Space 1 ([Дип Спэйс Уан], «Дальний Космос-1») — экспериментальная автоматическая межпланетная станция (АМС), запущенная 24 октября 1998 года ракетой-носителем «Дельта-2» как часть программы НАСА «Новое Тысячелетие». Основной целью полёта было испытание двенадцати образцов новейших технологий, способных значительно снизить стоимость и риски космических проектов[1].

Deep Space 1
Аппарат «Deep Space 1» на фоне кометы Борелли
Аппарат «Deep Space 1» на фоне кометы Борелли
Заказчик Соединённые Штаты Америки НАСА / JPL
Производитель Соединённые Штаты Америки General Dynamics
Пролёт (9969) Брайль, 19P/Борелли
Спутник Солнца
Стартовая площадка Соединённые Штаты Америки Мыс Канаверал
Ракета-носитель Дельта-2 7326
Запуск 24 октября 1998 12:08:00 UTC
COSPAR ID 1998-061A
SCN 25508
Технические характеристики
Масса 373,7 кг
Мощность 2500 Вт
Элементы орбиты
Эксцентриситет 0,143
Наклонение 0,4°
Период обращения 453 дней
Апоцентр 1,32 а. е.
Перицентр 0,99 а. е.
Логотип миссии
Изображение логотипа
jpl.nasa.gov/missions/de…
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Зонд «Deep Space 1», подготовка к установке в РН.

Эти образцы включали в себя:

Аппарат «Deep Space 1» успешно выполнил основную цель полёта и начал выполнение дополнительных задач: сближение с астероидом Брайль и кометой Борелли, передав на Землю значительный объём ценных научных данных и изображений. Программа «Deep Space 1» была признана оконченной 18 декабря 2001 года[3].

ТехнологииПравить

Автономная навигация AutonavПравить

Система автономной навигации Autonav, разработанная в Лаборатории реактивного движения NASA, работает с изображениями известных ярких астероидов. Астероиды во внутренней части Солнечной системы перемещаются относительно других тел с известными и предсказуемыми скоростями. Поэтому космический аппарат может определить их относительное положение путём отслеживания подобных астероидов на фоне звезд, которые, в используемом масштабе времени, считаются неподвижными. Два или более астероида позволяют аппарату вычислить свою позицию при помощи триангуляции; две или более позиции во времени позволяют КА определить свою траекторию. Состояние КА отслеживается по его взаимодействию с передатчиками Deep Space Network (DSN), действующими обратно Глобальной системе позиционирования (GPS). Однако, отслеживание при помощи DSN требует множества подготовленных операторов, а сеть DSN перегружена, поскольку используется в качестве сети связи. Использование системы Autonav снижает стоимость миссий и требования к DSN[4][5].

Система автономной навигации Autonav может использоваться и в обратную сторону, для отслеживания расположения тел относительно КА. Это используется для наведения на цель инструментов для научных исследований. В программу аппарата внесено очень грубое определение местоположения цели. После начальной настройки, Autonav удерживает объект в поле видимости, попутно управляя положением КА.[4] Следующим космическим аппаратом, использовавшим Autonav, был «Deep Impact»[6].

IPS (ионная двигательная установка)Править

 
Схематическое изображение устройства ионного двигателя

IPS, предоставленный проектом NSTAR (NASA Solar Technology Application Readiness), использует полый катод для получения электронов для ионизации ксенона при столкновении. Система NSTAR / IPS состоит из 30-сантиметрового толкателя ионов ксенона, системы подачи ксенона (XFS), блока обработки данных силы (PPU), и блока цифрового управления и интерфейса (DCIU)[7].

В ионизатор подаётся топливо, которое само по себе нейтрально, но при бомбардировании высокоэнергетическими электронами ионизируется. Таким образом, в камере образуется смесь из положительных ионов и отрицательных электронов. Для «отфильтровывания» электронов в камеру выводится трубка с катодными сетками, которая притягивает к себе электроны. Положительные ионы притягиваются к системе извлечения, состоящей из двух или трёх сеток. Между сетками поддерживается большая разница электростатических потенциалов (до 1280 Вольт). В результате попадания ионов между сетками, они разгоняются и выбрасываются в пространство, ускоряя корабль, согласно третьему закону Ньютона. Электроны, пойманные в катодную трубку, выбрасываются из двигателя под небольшим углом к соплу и потоку ионов. Это делается, во-первых, для того, чтобы корпус корабля оставался нейтрально заряженным, а во-вторых, чтобы ионы, «нейтрализованные» таким образом, не притягивались обратно к кораблю.

Минусом является низкая тяга, которая составляла от 19 мН при минимальной мощности до 92 мН на максимальной[7]. Это не позволяет использовать двигатель для старта с планеты, но, с другой стороны, в условиях невесомости, при достаточно долгой работе двигателя, есть возможность разогнать космический аппарат до скоростей, недоступных сейчас никаким другим из существующих видов двигателей.

ПримечанияПравить

  1. Deep Space 1 (англ.). NASA Jet Propulsion Laboratory. Дата обращения: 16 января 2010. Архивировано 27 августа 2011 года.
  2. Deep Space 1 MICAS, FITS Files - Spacecraft Data (англ.). NASA Planetary Data System. Дата обращения: 16 января 2010. Архивировано 27 августа 2011 года.
  3. Deep Space 1 MICAS, FITS Files - Mission Data (англ.). NASA Planetary Data System. Дата обращения: 16 января 2010. Архивировано 27 августа 2011 года.
  4. 1 2 И. Лисов. Deep Space 1 достиг цели // Новости космонавтики. — ФГУП ЦНИИмаш, 1999. — Т. 9. Архивировано 1 февраля 2010 года.
  5. Autonomous navigation (англ.) (недоступная ссылка — история). NASA. Дата обращения: 16 января 2010. Архивировано 27 августа 2011 года.
  6. Deep Impact - Navigation Images Report (англ.). Science Data Center. Дата обращения: 16 января 2010. Архивировано 27 августа 2011 года.
  7. 1 2 Deep Space 1 - eoPortal Directory - Satellite Missions. directory.eoportal.org. Дата обращения: 5 апреля 2020. Архивировано 19 июля 2020 года.