Ученые и аспиранты Самарского университета им. Королева сделали и запустили в космос спутник, который исследует ионосферу — верхний слой земной атмосферы.

Ионосфера в зависимости от активности Солнца влияет на распространение радиоволн и работоспособность техники. По некоторым исследованиям, такой мониторинг из космоса может также помочь предсказывать землетрясения в сейсмически неустойчивых регионах. Запуск спутника SamSat-ION стал возможен благодаря участию вуза в программе «Роскосмоса» «УниверСат». В космосе аппарат пробудет не менее чем до лета следующего года.

Разработка, изготовление, сборка и испытания наноспутника заняли около двух лет. Все бортовые системы делали практически с нуля. Наземные испытания включали имитацию условий пребывания на орбите в термовакуумной камере и имитацию на вибродинамическом стенде условий на орбите. Систему энергопитания проверяли с помощью имитатора Солнца, а систему управления движением испытывали на стенде с опорой на воздушном подвесе — таким образом спутник оказывался в условиях, близких к невесомости. Для самых жестких испытаний сделали «дублера» космического аппарата, чтобы сначала на нем проверять, выдержит ли, например, конструкция ту или иную нагрузку. Если «дублер» выдерживал, то на испытания отправлялся спутник, который впоследствии запустили на орбиту.

По словам заведующего межвузовской кафедрой космических исследований Самарского университета им. Королева Игоря Белоконова, вся «начинка» спутника и научная аппаратура является полностью отечественной разработкой.

Более того, это первый российский наноспутник, оснащенный отечественной аппаратурой для проведения подобных исследований. «Научные данные с него в перспективе могут быть полезны при решении задач по дальнейшему освоению Арктики и Антарктики, где возмущения ионосферы от солнечной активности, как правило, наиболее значительны и сильно влияют на спутниковую навигацию и связь», — отметил ученый.

Аппаратура, установленная на борту SamSat-ION, получила положительные экспертные заключения Института прикладной геофизики им. академика Е.К. Федорова и Росгидромета. Так, на спутнике установлен выносной магнитометр на откидывающейся штанге оригинальной конструкции. Он измеряет состояние магнитного поля Земли. С помощью штанги прибор отводят подальше от корпуса спутника — это дает возможность снизить уровень электромагнитных наводок и помех. А чтобы конструкция штанги надежно раскрывалась, самарские ученые сделали специальный замок, который запатентовали.

Также на спутник установили разработанный в университете навигационный приемник. Он работает на двух частотах российской системы ГЛОНАСС. Ученые утверждают, что эта отечественная спутниковая группировка обеспечивает лучшее покрытие полярных и приполярных областей в сравнении с зарубежной системой GPS.

«Работая на частотах L1 и L2, мы сможем специальным образом обрабатывать информацию, поступающую от навигационных спутников, и выделять так называемые задержки в распространении радиосигнала, — отметил Игорь Белоконов. — Эти задержки указывают на то или иное состояние ионосферы на пути прохождения сигнала от навигационного спутника к нашему приемнику. То есть мы можем мониторить состояние ионосферы не только по орбите полета спутника — с помощью датчика параметров плазмы, но также следим за состоянием верхней ионосферы, как бы «просвечивая» ее с помощью радиосигналов, или, говоря терминологически, мы проводим томографию верхней ионосферы. Это очень важно с научной и прикладной точек зрения, это даст нам в случае успеха гораздо больше сведений о состоянии ионосферы».

Вся «начинка» спутника и научная аппаратура являются отечественной разработкой

Данные томографии будут обрабатывать с помощью специальных алгоритмов, разработанных совместно российскими и белорусскими учеными.

«Полет спутника крайне важен также с точки зрения проведения летных испытаний новой отечественной спутниковой платформы, которую мы разработали в рамках этого проекта. При создании наноспутника мы применили новый подход проектирования и выбирали такие проектные параметры космического аппарата, чтобы он не «кувыркался» по орбите, вращаясь вокруг своей оси после выхода из транспортно-пускового контейнера, а сохранял нужную ориентацию», — отметил Игорь Белоконов.

Источник: rg.ru

Ученые и аспиранты Самарского университета им. Королева сделали и запустили в космос спутник, который исследует ионосферу — верхний слой земной атмосферы.

Ионосфера в зависимости от активности Солнца влияет на распространение радиоволн и работоспособность техники. По некоторым исследованиям, такой мониторинг из космоса может также помочь предсказывать землетрясения в сейсмически неустойчивых регионах. Запуск спутника SamSat-ION стал возможен благодаря участию вуза в программе «Роскосмоса» «УниверСат». В космосе аппарат пробудет не менее чем до лета следующего года.

Разработка, изготовление, сборка и испытания наноспутника заняли около двух лет. Все бортовые системы делали практически с нуля. Наземные испытания включали имитацию условий пребывания на орбите в термовакуумной камере и имитацию на вибродинамическом стенде условий на орбите. Систему энергопитания проверяли с помощью имитатора Солнца, а систему управления движением испытывали на стенде с опорой на воздушном подвесе — таким образом спутник оказывался в условиях, близких к невесомости. Для самых жестких испытаний сделали «дублера» космического аппарата, чтобы сначала на нем проверять, выдержит ли, например, конструкция ту или иную нагрузку. Если «дублер» выдерживал, то на испытания отправлялся спутник, который впоследствии запустили на орбиту.

По словам заведующего межвузовской кафедрой космических исследований Самарского университета им. Королева Игоря Белоконова, вся «начинка» спутника и научная аппаратура является полностью отечественной разработкой.

Более того, это первый российский наноспутник, оснащенный отечественной аппаратурой для проведения подобных исследований. «Научные данные с него в перспективе могут быть полезны при решении задач по дальнейшему освоению Арктики и Антарктики, где возмущения ионосферы от солнечной активности, как правило, наиболее значительны и сильно влияют на спутниковую навигацию и связь», — отметил ученый.

Аппаратура, установленная на борту SamSat-ION, получила положительные экспертные заключения Института прикладной геофизики им. академика Е.К. Федорова и Росгидромета. Так, на спутнике установлен выносной магнитометр на откидывающейся штанге оригинальной конструкции. Он измеряет состояние магнитного поля Земли. С помощью штанги прибор отводят подальше от корпуса спутника — это дает возможность снизить уровень электромагнитных наводок и помех. А чтобы конструкция штанги надежно раскрывалась, самарские ученые сделали специальный замок, который запатентовали.

Также на спутник установили разработанный в университете навигационный приемник. Он работает на двух частотах российской системы ГЛОНАСС. Ученые утверждают, что эта отечественная спутниковая группировка обеспечивает лучшее покрытие полярных и приполярных областей в сравнении с зарубежной системой GPS.

«Работая на частотах L1 и L2, мы сможем специальным образом обрабатывать информацию, поступающую от навигационных спутников, и выделять так называемые задержки в распространении радиосигнала, — отметил Игорь Белоконов. — Эти задержки указывают на то или иное состояние ионосферы на пути прохождения сигнала от навигационного спутника к нашему приемнику. То есть мы можем мониторить состояние ионосферы не только по орбите полета спутника — с помощью датчика параметров плазмы, но также следим за состоянием верхней ионосферы, как бы «просвечивая» ее с помощью радиосигналов, или, говоря терминологически, мы проводим томографию верхней ионосферы. Это очень важно с научной и прикладной точек зрения, это даст нам в случае успеха гораздо больше сведений о состоянии ионосферы».

Вся «начинка» спутника и научная аппаратура являются отечественной разработкой

Данные томографии будут обрабатывать с помощью специальных алгоритмов, разработанных совместно российскими и белорусскими учеными.

«Полет спутника крайне важен также с точки зрения проведения летных испытаний новой отечественной спутниковой платформы, которую мы разработали в рамках этого проекта. При создании наноспутника мы применили новый подход проектирования и выбирали такие проектные параметры космического аппарата, чтобы он не «кувыркался» по орбите, вращаясь вокруг своей оси после выхода из транспортно-пускового контейнера, а сохранял нужную ориентацию», — отметил Игорь Белоконов.

Источник: rg.ru