Эта статья выставлена на рецензию

Прогноз (научно-исследовательские спутники)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Это старая версия этой страницы, сохранённая Vsatinet (обсуждение | вклад) в 09:33, 31 января 2021 (→‎Орбиты и средства выведения). Она может серьёзно отличаться от текущей версии.
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Прогноз»
Общие сведения
Производитель НПО им. С.А. Лавочкина
Страна  СССР  Россия
Применение Исследования солнечной активности, магнитосферы Земли и космического пространства
Технические характеристики
Платформа CО/СО-М/СО-М2
Масса 850 — 1370 кг
Производство
Статус прекращено
Изготовлено 12
Запланировано 12 (13?)[комм. 1]
Запущено 12
Первый запуск 14 апреля 1972 г.
«Прогноз-1»
Последний запуск 29 августа 1996 г.
«Прогноз-12» («Interball-2»)
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
У этого термина существуют и другие значения, см. Прогноз (значения).
Эта статья о научно-исследовательских спутниках «Прогноз»; о спутниках СПРН «Прогноз 71Х6 (УС-КМО)» см. Око-1 (спутниковая система).

«Прогноз» — серия специализированных научно-исследовательских спутников Земли, предназначенных для изучения солнечной активности, влияния её на магнитосферу и ионосферу Земли и проведения астрофизических исследований. Основной их задачей было исследование космических лучей солнечного происхождения. Предполагалось, что полученные с помощью этих спутников данные позволят прогонозировать возникновение опасных для пилотируемой космонавтики радиционных потоков, порождаемых вспышками на Солнце.

Спутники серии «Прогноз» запускались с 1972 по 1996 год на высокоапогейные эллиптические орбиты. Всего было запущено 12 аппаратов. Конструкция спутников «Прогноз» предусматривала изменение состава устанавливаемой научной аппаратуры, благодаря чему они широко использовались для международных исследований по программе Интеркосмос. С их помощью проводились совместные эксперименты с научными организациями ЧССР, Венгрии, Франции, Швеции и других стран по изучению физических процессов в околоземном и межпланетном пространстве и в дальнем космосе.

Конструкция

Спутники «Прогноз» выполнены в виде герметичного цилиндрического контейнера размером диаметром 150 см и высотой 120 см, закрытого сферическими днищами. На днище установлена рама с датчиками системы ориентации, антеннами радиотехнического комплекса и научными датчиками. На цилиндрической части корпуса размещаются микродвигатели ориентации и запас сжатого газа для них, научные приборы и четыре панели солнечных батарей с размахом 6 метров, на концах которых установлены штанга магнитометра, измерительные приборы и антенны научной аппаратуры[1]. Внутри герметичного корпуса, где поддерживается постоянный тепловой режим, размещены аккумуляторы, научная аппаратура и приборы радиотехнического комплекса и ориентации спутника. Стабилизация положения спутника в пространстве обеспечивается его вращением вокруг оси, направленной на Солнце. Конструкция спутников позволяла без проведения дополнительных испытаний всего аппарата изменять состав устанавливаемых приборов и решать в каждом полёте новые научные задачи[2]. Cпутники «Прогноз» имели бортовое запоминающее устройство, позволяющее накапливать информацию и передавать её на Землю во время очередного сеанса связи[3].

Базовый аппарат имел название «СО» («солнечный объект»). Срок его гарантийной работы составлял 90 дней. Было изготовлено и запущено три спутника этого типа («Прогноз» с 1 по 3). Все они проработали значительно дольше гарантийного срока. После модернизации бортовых систем аппарат получил название «СО-М», гарантийный срок увеличился до 180 дней. Продолжительность работы модернизированных аппаратов («Прогноз» с 4 по 10) также превысила гарантированную. Для международного эксперимента «Интербол» в 1995 году были созданы аппараты нового поколения «СО-М2», с увеличенным до 1 года гарантийным сроком, при этом «Прогноз-11» («Interball-1») проработал на орбите более пяти лет, а «Прогноз-12» («Interball-2») — около двух с половиной лет[4].

Орбиты и средства выведения

Для выполнения спутниками «Прогноз» их научных задач требовалось большое удаление от Земли, а для регистрации научных данных в реальном времени — проведение длительных сеансов радиосвязи. Исходя из возможностей имеющихся средств выведения были выбраны эллиптические орбиты с перигеем 500—900 км, апогеем 200 000 км, наклонением 65o и периодом обращения четверо суток. Спутники на такой орбите могли подвергаться сильному возмущающему влиянию Луны, поэтому по разработанной в НПО им. С.А. Лавочкина методике были выбраны такие даты и времена запуска, которые обеспечивали устойчивость орбиты в течение длительного времени, что позволило обойтись без сложной и тяжелой автономной корректирующей установки на борту спутника[4].

Спутники «Прогноз» выводились носителем Молния-М с разгонным блоком «Л» на начальную орбиту с апогеем 500 км, перигеем 235 км и наклонением 65o, а с неё — на целевую высокоапогейную эллиптическую орбиту. В разгонном блоке «Л» для запусков по программе «Прогноз» были доработаны баки окислителя и система управления. Эта модификация блока «Л», использовавшаяся для запусков аппаратов «СО» и «СО-М» («Прогноз» с номерами 1 — 10) с Байконура, получила обозначение «СО/Л»[5][6]. Спутники типа «СО-М2» («Прогноз» 11 и 12) запускались с Плесецка, с использованием разгонного блока модификации «2БЛ», использовавшейся и для запусков спутников УС-К[7].

Cписок спутников серии «Прогноз»

Научная програма

Спутники типа «СО»

В 1972—1973 годах было запущено три спутника этого типа («Прогноз» с номерами 1 — 3 или по заводской нумерации СО 501 — СО 503). Орбиты спутников имели апогей около 200 000 км, период обращения четверо суток. Задачами научных исследований для этих спутников были изучение радиационной активности Солнца, физики солнечных вспышек и свойств межпланетной среды. На аппарате «Прогноз-2» были установлены дополнительные приборы французского производства для изучения солнечного ветра, солнечного гамма-излучения и обнаружения солнечных нейтронов. При гарантийном сроке 90 суток аппараты «Прогноз-1» и «Прогноз-2» работали на орбите и передавали научную информацию более 150-ти суток, а «Прогноз-3» — более четырёхсот суток[4].

Спутники типа «СО-М»

С 1975 по 1985 годы было запущено семь спутников этого типа («Прогноз» с номерами с 4 по 10, по заводской нумерации СО-М 504 — СО-М 510).[комм. 1].

Спутники «Прогноз» с номерами с 4-го по 8-й запускались на те же орбиты, что «Прогноз» с 1-го по 3-й и выполняли те же задачи. Объём исследований и количество научной аппаратуры на борту были при этом увеличены, точность научных приборов в каждом запуске повышалась. На «Прогноз-5» и «Прогноз-6» устанавливались также французские приборы для изучения солнечного ветра, ультрафиолетового и рентгеновского излучения, релятивистких ядер и протонов, высокоэнергетичных электронов. На «Прогноз-7» для изучения межпланетной среды и солнечной плазмы в рамках программы «Интеркосмос» устанавливались приборы производства ЧССР, ВНР, Франции, Швеции. На «Прогноз-8» с помощью аппаратуры, произведенной в СССР, ПНР, ЧССР, Швеции, проводились эксперименты по исследованию солнечной активности, магнитопаузы и физики магнитосферы Земли, в том числе в режиме передачи сигналов. «Прогноз-6» проработал на орбите 184 дня, остальные аппараты — более двухсот дней[4].

«Прогноз-9», эксперимент «Реликт-1»

Основная статья: РЕЛИКТ-1

На спутнике «Прогноз-9», запущенном в 1983 году, был установлен специально разработанный малогабаритный радиотелескоп «Реликт» для изучения космического реликтового излучения. Для уверенного приёма слабого реликтового излучения радиотелескоп должен быть вынесен как можно дальше от Земли и создаваемых ею помех, на расстояние порядка миллиона километров. На таком удалении от Земли спутник испытывает соизмеримые воздействия от притяжения Земли, Луны и Солнца и, чтобы предотвратить его «захват» этими небесными телами, для «Прогноза-9» была рассчитана уникальная орбита с перигеем 361 км, апогеем 727 620 км, наклонением 65,3o и периодом обращения 25,5 суток, на которой спутник, не имеющий корректирующего двигателя, мог существовать не менее года[9]. В рамках международного эксперимента «Реликт-1» спутник осуществлял картографирование небесной сферы на частоте 37 ГГц, а также регистрацию космических гамма-всплесков, изучение рентгеновского и ультрафиолетового излучения Солнца, измерение магнитных полей в межпланетном пространстве[2]. «Прогноз-9» проработал на орбите 302 дня. В ходе полёта спутника и обработки полученных данных была составлена карта распределения реликтового излучения и обнаружена его анизотропия. Однако, точность измерений оказалась недостаточной и обнаружение в эксперименте «Реликт-1» анизотропии реликтового излучения впоследствии оспаривалось. Было запланировано продолжение изучения реликтового излучения со спутника в рамках проекта «Реликт-2», но он реализован не был[10].

«Прогноз-10» («Интеркосмос-23»), проект «Интершок»

«Прогноз-10» (другое название — «Интеркосмос-23») был запущен в 1985 году на орбиту с перигеем 400 км, апогеем 200 000 км и наклонением 65o для проведения научных исследований в рамках международного проекта «Интершок». Целью проекта было изучение ударной волны и магнитопаузы, возникающих при взаимодействии солнечного ветра с магнитосферой Земли. В составе комплекса научной аппаратуры, разработанной специалистами СССР, ЧССР, ПНР и ГДР, на борту аппарата были установлены информационная система ОРИОН для регистрации и запоминания данных с высоким разрешением, не обеспечиваемым стандартной системой телеметрии, и перепрограммируемая бортовая вычислительная машина БРОД, предсказывающая и определяющая момент пересечения ударной волны и организующая быстрый опрос большого количества приборов. Спутник проработал на орбите 200 дней[11].

Спутники типа «СО-М2», программа «Интербол»

Основная статья: Интербол (космический проект)

Спутники «Прогноз-11» (Interball-1, заводское обозначение СО-М2 511) и «Прогноз-12» (Interball-2, СО-М2 512) были запущены в рамках международного проекта Interball, целью которого было изучение взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли и явлений, возникающих в ионосфере во время магнитосферных суббурь[12]. В рамках проекта с космодрома Плесецк было запущено четыре спутника. 3 августа 1995 года был произведен парный запуск «Прогноз-11» и чешского микроспутника «Магион-4»[13], выведенных на орбиту с апогеем 200 000 км, перигеем 500 км и наклонением 63o. Эти спутники исследовали явления в «хвосте» магнитосферы и получили название «хвостовой зонд»[14]. 29 августа 1996 года были запущены «Прогноз-12» и «Магион-5»[15], выведенные на орбиту с апогеем 20 000 км и таким же, как для первого запуска, наклонением. Эти спутники исследовали внутреннюю магнитосферу и авроральные области («авроральный зонд»)[16]. Использование на каждой орбите двух аппаратов, следующих на расстоянии друг от друга и проводящих измерения с различным разрешением, позволило определять пространственные и временные вариации изучаемых явлений. Спутник «Прогноз-12» проработал на орбите более двух с половиной лет, а «Прогноз-11» — более пяти лет[17][4].

Результаты программы

В результате полётов спутников «Прогноз» был накоплен большой материал для службы радиационной безопасности пилотируемых космических программ. С их помощью также оценивалась текущая радиационная обстановка во время работы экипажей на станциях «Салют»[4]. Полученные данные были использованы для формирования требований к радиационной стойкости новых космических аппаратов. Научные исследования, проводившиеся на спутниках «Прогноз» позволили построить картину физических процессов, протекающих в околоземном пространстве и их связи с процессами в межпланетной среде[2]. Была построена карта небесной сферы в 8-миллиметровом радиодиапазоне, составлены каталоги солнечных вспышек, проведено исследование солнечных космических лучей и солнечной активности в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах в течение одиннадцатилетнего цикла. Проводилось также наблюдение известных и обнаружение новых галактических рентгеновских источников[18].

Недостатком первого поколения спутников «Прогноз» (типов «СО» и «СО-М») было сравнительно небольшое время их работы. Хотя практически каждый из них превысил гарантийный срок, на орбите никогда не было двух работающих аппаратов одновременно. Поскольку аппаратура на спутниках непрерывно модернизировалась, то нарушалась преемственность с предыдущими измерениями, а также было невозможно калибровать приборы по сравнению результатов с разных спутников, что снижало точность и достоверность измерений[18].

Комментарии

  1. ↑ 1 2 Возможно, готовился ещё один запуск аппарата типа «СО-М» (СO-M 511), см. Prognoz 4,5,6,7,8,9,10 (SO-M)/Intersputnik 23 (англ.). Дата обращения: 28 января 2021.

Примечания

  1. ↑ В.П. Глушко, 1985.
  2. ↑ 1 2 3 Космические аппараты для изучения солнечно-земных связей серии "Прогноз". НПО им. Лавочкина. Дата обращения: 25 января 2021.
  3. ↑ 1 2 PROGNOZ Spacecraft (англ.). Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 27 января 2021.
  4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Космические аппараты серии «ПРОГНОЗ». Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 27 января 2021.
  5. ↑ НПО им. С.А. Лавочкина, 2017, Разгонные блоки НПО им. С.А. Лавочкина: вчера, сегодня, завтра, с. 71—78.
  6. ↑ Molniya-M Blok-SO-L (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 31 января 2021.
  7. ↑ Molniya-M Blok-2BL (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 31 января 2021.
  8. ↑ А. Железняков. Энциклопедия «Космонавтика». ХРОНИКА ОСВОЕНИЯ КОСМОСА. — Он-лайн энциклопедия. Дата обращения: 28 января 2021.
  9. ↑ А. Перевозчиков. РАДИООБРАЗ ЮНОЙ ВСЕЛЕННОЙ // Техника-молодёжи : журнал. — 1985. — № 9. — С. 8—12.
  10. ↑ Д. Скулачёв. Они были первыми // Наука и жизнь : журнал. — 2009. — № 6.
  11. ↑ Космический аппарат Прогноз 10 (Интеркосмос 23) «Интершок». Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 28 января 2021.
  12. ↑ INTERBALL (англ.). Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 28 января 2021.
  13. ↑ MAGION-4 spacecraft (англ.). Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 28 января 2021.
  14. ↑ Interball Tail Probe (англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 29 января 2021.
  15. ↑ Функционирование КА МАГИОН-5 на орбите. Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 28 января 2021.
  16. ↑ Interball Auroral Probe (англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 29 января 2021.
  17. ↑ Л.М. Зеленый, А.А. Петрукович, В.Н. Луценко, М.М. Могилевский, Е.Е. Григоренко. Основные научные результаты проекта Интербол. Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 28 января 2021.
  18. ↑ 1 2 Ю.И.Логачев. ИЗУЧЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ НА СПУТНИКАХ "ПРОГНОЗ". Солнечно-земная Физика. Дата обращения: 27 января 2021.

Литература

  • «ПРОГНОЗ» // Космонавтика : Энциклопедия / гл. ред. В.П. Глушко. — М.: Советская энциклопедия, 1985. — С. 303—304.
  • АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ДЛЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПРИКЛАДНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ / сост. В.В. Ефанов. — НПО им. С.А. Лавочкина, 2017. — 590 с. — ISBN 978-5-905646-10-2.

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Прогноз_(научно-исследовательские_спутники)&oldid=112077477