Midcourse Space Experiment

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Midcourse Space Experiment (MSX)
Midcourse Space Experiment (MSX)
Midcourse Space Experiment (MSX)
Организация Department of Defense-Department of the Navy (United States), Air Force Ballistic Missile Defense Organization (United States)
Волновой диапазон инфракрасный
NSSDC ID 1996-024A
SCN 23851
Тип орбиты Геоцентрическая орбита
Высота орбиты 898/903 км
Период обращения 103 мин
Дата запуска 24 апреля 1996
Место запуска База ВВС США Ванденберг
Средство вывода на орбиту Дельта-2
Продолжительность 1 год
Масса 2,7т
Диаметр 33 см
Научные инструменты
  • SPIRIT III
диапазон 2,5—28 мкм
  • UVISI
диапазоны 0,11—0,3 мкм и 0,3—0,9 мкм
  • SBV
диапазон 0,4—1 мкм
Сайт irsa.ipac.caltech.edu/Mi…
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Спутник MSX (Midcourse Space eXperiment Observatory[1]) — американский спутник двойного назначения, космический телескоп с широким диапазоном наблюдения. Космический аппарат был создан в рамках исследовательских программ «Стратегической оборонной инициативы» министерства обороны США. Проект и его финансирование были возложены на «Организацию по защите от баллистических ракет» (англ. Ballistic Missile Defense Organization, сокр. BMDO). В качестве подрядчика и оператора миссии выступала Лаборатория прикладной физики (англ. Applied Physics Laboratory, сокр. APL) университета Джонса Хопкинса. Проект MSX представлял собой первую систему, размещённую космическом пространстве, которая демонстрировала на практике технологии для идентификации и отслеживания баллистических ракет на активном участке полёта. Заложенный в бортовые приборы потенциал позволил превратить узкоспециальный военный спутник в важный астрономический инструмент. Военная часть программы была расчитана на 4 года работы, но телескоп проработал более 12 лет, приняв участие в двух не связанных между собой военных программах и внеся большой вклад в инфракрасную астрономию[2]. На момент запуска космический аппарат MSX был самым большим спутником, созданным в APL[3]. Руководителем программы Midcourse Space Experiment был англ. Max R. Peterson[3].

Проект спутника[править | править код]

Цели миссии[править | править код]

Космический аппарат MSX создавался в качестве прототипа спутников Brilliant Eyes, разрабатывавшихся по программе «Звёздных войн», и должен был решить несколько основных задач[1]:

  • Практическая демонстрация технологий обнаружения, идентификации и сопровождения баллистических ракет на участке после отключения двигателей и до входа в плотные слои атмосферы;
  • Сбор данных об инфракрасном космическом фоне и фоне вблизи земной поверхности;
  • Наблюдение за объектами искусственного происхождения на низких и геостационарных орбитах.

Программа полёта условно делилась на две фазы «криогенная» и «пост-криогенная». Первая, «криогенная» часть должна была длиться до исчерпания запасов жидкого водорода, который использовался для охлаждения инфракрасного телескопа SPIRIT III. Во время первой фазы должны были реализовываться целевые задачи, связанные с отработкой технологий обнаружения и идентификации баллистических ракет на фоне Земли. Вторая, «пост-криогенная», фаза должна была быть посвещана наблюдению Земли, околоземного пространства и небесной сферы в различных диапазонах[1].

Планировалось, что «криогенная» фаза будет длиться 18 месяцев, а общий срок эксплуатации оценивался в 5 лет[4].

В ходе полёта планировались разнообразные эксперименты с использованием запусков реальных баллистических ракет, имитацией активных действий, в том числе запуск ложных целей и разрушение элементов ракет и боеголовок. По итогу экспериментов должна была накопиться библиотека сигнатур различных искусственных объектов на фоне поверхности Земли, в различных слоях атмосферы и в космическом пространстве. Для уточнения библиотеки сигнатур одновременно с орбитальными измерениями предполагалось использовать датчики воздушного, морского и наземного базирования[4].

История программы[править | править код]

Программа Midcourse Space Experiment берёт своё начало в конце 1988 года, как продолжение программ исследовательских военных программ Delta 180, 181 и 183[3]. Кроме программ Delta отдельные эксперементы предворяющие MSX проводились в рамках полёта шаттла «Дискавери» STS-39 (28 апреля — 6 мая 1991 года) с использованием инструментов Infrared Background Signature Survey и Cryogenic Infrared Radiance Instrumentation for Shuttle. Однако ценность этих экспериментов снижалась за счёт малого периода работы на орбите и ограничений по разрешению и чувствительности аппаратуры[4].

Конструкция спутника[править | править код]

Спутник MSX был призван продемонстрировать возможности технологии обнаружения и слежения за баллистическими ракетами на маршевом участке траектории (после окончания разгона и выхода за пределы атмосферы и до финишного участка траектории). В экспериментах на спутнике участвовало 8 различных групп: 3 группы занимались изучением возможностей обнаружения целей, две группы занимались исследованием поведения в космосе инструментов, работающих в инфракрасном диапазоне, одна группа занималась наблюдениями поверхности Земли и атмосферы в инфракрасном диапазоне, ещё одна — в видимом и ультрафиолетовом, восьмая группа отвечала за астрономическими наблюдениями в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах.

Астрономической задачей спутника было провести обзор неба в так называемом среднем инфракрасном диапазоне (8—21 микрон).

Инструменты[править | править код]

Рабочие полосы спутника MSX в инфракрасном диапазоне.
Полоса Длина волны (мкм) 50 % пропускание Чувств. обзора (Jy)
A 8,28 6,8—10,8 0,1—0,2
B1 4,29 4,22—4,36 10—30
B2 4,35 4,24—4,45 6—18
C 12,13 11,1—13,2 1,1—3,1
D 14,65 13,5—15,9 0,9—2
E 21,34 18,2—24,1 2—6
Карта области неба вокруг центра Галактики, полученная телескопом MSX. Три цвета карты соответствуют изображениям в разных полосах инфракрасного диапазона (8—13—20 мкм).

Инфракрасный телескоп спутника (SPIRIT III) представляет собой 33 см телескоп с пятью инструментами в фокальной плоскости. Вся система телескопа охлаждалась криостатом на твёрдом молекулярном водороде. На выбор рабочих полос инструмента сильное влияние оказали полосы излучения атмосферы Земли (например, полосы B и D центрированы на атмосферных линиях углекислого газа 4,2 и 15 микрон). Самая чувствительная полоса инструмента А, ~8,28 микрон, покрывала область, ранее мало изученную в инфракрасной астрономии. Угловое разрешение инструмента 18,3 угл. секунды.

Основным результатом работы телескопа в астрономическом направлении является получение обзора плоскости Галактики с рекордной чувствительностью в своём спектральном диапазоне[5].

Запуск на орбиту[править | править код]

Изначально запуск спутника планировался на апрель 1995 года. Для работы космического аппарата была выбрана солнечно-синхронная орбита с апогеем 898 км и наклонением 99,16°[4]. В программе полётов шаттлов STS-69, STS-70 и STS-73 значились наблюдения работы двигателей приборами MSX. Последней озвученной датой называлось 19 апреля 1996 года в 05:27 PDT, однако старт ракеты-носителя «Дельта-2» с обсерваторией на борту произошёл через пять дней[1].

24 апреля в 5:27:40 PDT был произведён успешный запуск со стартового комплекса SLC-2W военно-воздушной базы Ванденберг. Для запуска использовалась РН «Дельта-2» в варианте 7920-10[1].

Для достижения плановой орбиты потребовалось около 58 минут. 4 мая 1996 года спутник находился на близкой к солнечно-синхронной орбите[1]:

Параметры орбиты
Объект NSSDC ID SCN Период обращения Наклонение орбиты Перигей Апогей
космический аппарат 1996-024A 23851 103.08 мин 99.37° 903,9 925,2
последняя ступень РН 1996-024B 95.57 мин 96.58° 231,7 км 855,1 км

Эксплуатация[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 4 5 6 Лисов И., Кузнецов В. США. В полёте спутник MSX // Новости космонавтики : журнал. — 1996. — Т. 6, № 9 (124). — С. 51—54.
  2. MSX (Midcourse Space Experiment) : [арх. 25.12.2020] // eoPortal : сайт. — Дата обращения: 06.12.2020.
  3. 1 2 3 Max R. Peterson. Midcourse Space Experiment: Guest Editor’s Introduction : [арх. 13.07.2020] : [PDF] : [англ.] // Johns Hopkins APL. Technical Digest : дайджест. — The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, 1996. — Vol. 17, no. 1 (январь—март). — Pp.2—3. — Дата обращения: 06.12.2020.
  4. 1 2 3 4 John D. Mill, Bruce D. Guilmain. The MSX Mission Objectives : [арх. 13.07.2020] : [PDF] : [англ.] // Johns Hopkins APL. Technical Digest : дайджест. — The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, 1996. — Vol. 17, no. 1 (январь—март). — Дата обращения: 06.12.2020.
  5. Midcourse Space Experiment Survey of the Galactic Plane (англ.). Дата обращения: 1 августа 2011. Архивировано 24 апреля 2012 года.

Ссылки[править | править код]