Deep Space 1

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Deep Space 1
Deep Space 1 using its ion engine.jpg
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
NSSDC 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
Deep Space 1 - ds1logo.png
jpl.nasa.gov/missions/de…
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе
Зонд «Deep Space 1», подготовка к установке в РН.

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].

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].

Технологии[править | править код]

Автономная навигация Autonav[править | править код]

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 | править код]

Основная статья: Ионный двигатель
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-и 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.

Примечания[править | править код]

  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 (рус.) // Новости космонавтики. — ФГУП ЦНИИмаш, 1999. — Т. 9. Архивировано 1 февраля 2010 года.
  5. Autonomous navigation (англ.) (недоступная ссылка). 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.