Эта статья является кандидатом в добротные статьи

Магион-5

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
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
(cовместно с Прогноз-12)
Выход на орбиту 29-08-1996 12:38 МСК
NSSDC 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…
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе
Images.png Внешние изображения
Image-silk.png Испытания «Магион 5» в Институте физики атмосферы АН Чехии
Image-silk.png «Магион 5» на выставке в Праге. Январь 1996 г. ИКИ РАН
Image-silk.png «Магион 5» и «Интербол-2» («Прогноз-12»), состыкованные перед запуском. Август 1996 г. ИКИ РАН

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

Спутник был запущен 29 августа 1996 года ракетой-носителем Молния-М с космодрома Плесецк в рамках международного проекта Интербол. «Магион-5» запускался как «субспутник», совместно с российским спутником «Прогноз-12» («Интербол-2»), и отделялся от основного аппарата после выведения того на орбиту. В одном пуске с «Прогноз-12» и «Магион-5» был выведен также аргентинский микроспутник дистанционного зондирования Земли «Mu-Sat», летавший по отдельной собственной программе[1]. Выведенные на орбиту с апогеем 20 000 км, перигеем 780 км и наклонением 63o, спутники «Магион-5» и «Прогноз-12» работали в составе «аврорального зонда», изучавшего явления в авроральной зоне магнитосферы[2][3].

Из-за неисправности системы энергоснабжения связь с «Магион-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[4][⇨].

Конструкция[править | править код]

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[5]. Источником электропитания аппарата были солнечные батареи производства НПО «Квант», размещённые неподвижно на корпусе и на восьми раскрывающихся панелях[6]. 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[7][8]. Для ориентации и маневрирования использовалась двигательная установка производства КБ «Южное», работающая на сжатом газе[9]. Спутник был рассчитан на работу на орбите в течение двух лет[10].

Научная программа[править | править код]

Авроральный зонд в составе «Прогноз-12» и «Магион-5» исследовал авроральные явления в ионосфере и полярные каспы — области магнитосферы, возникающие в приполярных областях при взаимодействии солнечного ветра с магнитным полем Земли. Через каспы частицы солнечного ветра проникают в ионосферу, нагревая её и вызывая полярные сияния[11][3]. 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[8][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[6][1].

После восстановления работы в мае 1998 года и включения научной аппаратуры «Магион-5» работал в паре с «Прогоноз-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 | править код]

«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»[5].

29 августа 1996-го 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 «Магион-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 полном разряде 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][4].

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 «Магион-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 исправна и готова к работе, запас рабочего тела для двигателя с момента потери связи не изменился, спутник находится на одной орбите с «Прогнозом-12» и может 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[10][4]. 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].

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Россия-Чехия-Аргентина. Запущены “Интербол-2”, “Магион-5” и “Mu-Sat” // Новости космонавтики : журнал. — 1996. — № 18.
  2. Interball Auroral Probe (англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 29 января 2021.
  3. 1 2 Новости космонавтики №21-22, 1998.
  4. 1 2 3 Новости космонавтики №2, 1999.
  5. 1 2 MAGION spacecraft.
  6. 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.
  7. MAGION History (англ.). Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 28 января 2021.
  8. 1 2 MAGION 5 — Technical Data (англ.). Institute of Atmospheric Physics CAS. Дата обращения: 16 февраля 2021.
  9. М.И. Кошкин. ГРДУ для микроспутников проектов «Пульсар» и «Интербол» (рус.) // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина : журнал. — 2015. — № 3. — С. 121—123. — ISSN 2075-6941.
  10. 1 2 Функционирование КА МАГИОН-5 на орбите. Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 28 января 2021.
  11. 1 2 Космические аппараты для изучения солнечно-земных связей серии "Прогноз". Значимость миссии. НПО им. Лавочкина. Дата обращения: 25 января 2021.
  12. Субспутники проекта «ИНТЕРБОЛЛ», 1996.
  13. 1 2 Magion 5 (англ.). Institute of Atmospheric Physics CAS. Дата обращения: 16 февраля 2021.
  14. Двадцать лет проекту ИНТЕРБОЛ. IKI Press Service. Дата обращения: 28 февраля 2021.
  15. А.А. Петрукович, О.В. Никифоров. 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.
  17. Анализ причин потери КА МАГИОН-5. Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 15 февраля 2021.
  18. B.В. Безруких, Г.А. Котова, М.И. Веригин, Я.Шмилауер. Тепловая структура дневной плазмосферы по данным хвостового и аврорального зондов и спутника МАГИОН-5 (рус.) // Космические Исследования : журнал. — 2006. — Т. 44, № 5. — С. 428-437. — ISSN 0023-4206.

Литература[править | править код]

Cсылки[править | править код]