Ионозонд (космический проект)
 | Эта статья или часть статьи содержит информацию об ожидаемых событиях. |
_(525-04).jpg)
«Ионозонд-2025» — космический комплекс наблюдения и определения геофизических параметров ионосферы и верхних слоёв атмосферы Земли и околоземного космического пространства. Орбитальная группировка комплекса состоит из пяти космических аппаратов: четырёх аппаратов «Ионосфера» и одного аппарата «Зонд».
История разработки
[править | править код]Разработка проекта «Ионозонд» стартовала ещё в начале 2000-х годов как развитие советских спутниковых программ по изучению ионосферы, но в 2013 году было принято решение заморозить дальнейшую разработку на стадии комплексных испытаний технологических приборов[1][2].
В 2015 году Правительство России внесло проект в список приоритетных в Федеральную космическую программу на 2016—2025 годы под названием «Ионозонд-2025»[3].
28 ноября 2016 года ВНИИЭМ заключил контракт на создание космической системы мониторинга гелиогеофизической обстановки на сумму 6,582 млрд рублей. Срок исполнения контракта: 25 декабря 2025 года[4].
_(525-13).jpg)
В апреле 2018 года главный конструктор космических систем и комплексов ВНИИЭМ Александр Чуркин рассказал о том, что в рамках проекта подготовлена рабочая документация, а также полноразмерный макет аппарата. На финальном этапе находится комплектация лётных изделий, стартует процесс изготовления лётной бортовой аппаратуры. По первоначальным прогнозам, запуск первых двух космических аппаратов ожидался в 2023 году, двух следующих — в 2024 году[5]. В мае 2018 года пресс-служба ВНИИЭМ сообщила, что корпорация приступила к разработке космического аппарата «Зонд-М», запуск которого планируется после 2025 года. Дополнительно стало известно, что спутник войдёт в состав космического комплекса «Ионозонд-2025»[6].
В мае 2019 года гендиректор ВНИИЭМ Алексей Макриденко рассказал, что российская корпорация запланировала на два года быстрее запланированного изготовить и отправить на орбиту первые два космических аппарата проекта «Ионозонд-2025». По его словам, запуск возможен в 2021 году[7].
В августе 2019 года главный научный сотрудник Института космических исследований РАН Сергей Пулинец заявил, что первый запуск космических аппаратов комплекса «Ионозонд-2025» вместе с метеорологическим аппаратом «Метеор» запланирован на конец 2021 года, и что лётные образцы бортовых ионозондов уже изготовлены[8].
3 октября 2020 года директор Института космических исследований РАН (ИКИ) Анатолий Петрукович сообщил, что запуск первых двух спутников «Ионосфера» космического комплекса «Ионозонд-2025» планируется в 2021 году, вторую пару — в 2023 году[9].
В ноябре 2020 года из информации на сайте госзакупок стало известно, что ракета-носитель «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» выведет на орбиту космические аппараты «Ионосфера-М» № 1 и «Ионосфера-М» № 2 комплекса «Ионозонд-2025» с космодрома Восточный во втором квартале 2021 года. В договоре дополнительно отмечалось, что на подготовку к пуску планировалось выделить 816 млн 327 тыс. рублей[10].
В 2021 году запуск аппаратов комплекса «Ионозонд» не состоялся, в июне 2021 года на сайте ИКИ РАН появилась информация о предполагаемом запуске первой пары КА «Ионосфера-М» в 2022 году[11].
В журнале "Русский космос" за август 2022 года было сообщено, что первые два аппарата "Ионосфера-М" спутниковой группировки "Ионозонд" будут выведены на орбиту Земли в 2023 году с космодрома Восточный[12][13].
Гелиогеофизические космические аппараты «Ионосфера-М» № 1 и № 2 совместно с попутной полезной нагрузкой были запущены ракетой-носителем «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» 5 ноября 2024 года с космодрома Восточный[14]. Следующие космические аппараты «Ионосфера-М» № 3 и № 4 планируется запустить в апреле 2025 года.
Состав орбитальной группировки
[править | править код]К моменту создания космический комплекс «Ионозонд-2025» и его орбитальная группировка должна включать в себя пять космических аппаратов:
- «Ионосфера-М» № 1, «Ионосфера-М» № 2, «Ионосфера-М» № 3, «Ионосфера-М» № 4;
- «Зонд-М» № 1.
Космические аппараты «Ионосфера-М» являются однотипными, КА «Зонд-М» будет построен на той же платформе[15].
Корректирующая двигательная установка построена на базе абляционного плазменного двигателя разработки НИИ ПМЭ МАИ.
| Космический аппарат |
Дата запуска | Площадка | Ракета- носитель |
Орбита | Номер полёта | SCN | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| «Ионосфера-М» № 1 | 05.11.2024 02:19 МСК[16] |
Площадка 1С (Восточный) | Союз-2.1б | Солнечно-синхронная, 98,8°, орбитальная плоскость 09/21 часов местного времени[17] |
|||
| «Ионосфера-М» № 2 | 05.11.2024 02:19 МСК[16] |
Площадка 1С (Восточный) | Союз-2.1б | Солнечно-синхронная, 98,8°, орбитальная плоскость 09/21 часов местного времени[17] |
|||
| «Ионосфера-М» № 3 | план апрель 2025[18] |
Солнечно-синхронная, 98,8°, орбитальная плоскость 03/15 часов местного времени[17] |
|||||
| «Ионосфера-М» № 4 | план апрель 2025[18] |
Солнечно-синхронная, 98,8°, орбитальная плоскость 03/15 часов местного времени[17] |
|||||
| «Зонд-М» № 1 | план после 2025[17] |
Солнечно-синхронная, 97,0°, орбитальная плоскость околотерминаторная, 06/18 часов местного времени[17] |
«Ионосфера-М»
[править | править код]Основные характеристики КА «Ионосфера-М»
[править | править код]| Тип орбиты | Околокруговая, солнечно-синхронная орбита |
| Высота орбиты | 820 км |
| Наклонение | 98,8 градусов |
| Период обращения | 101 мин |
| Масса космического аппарата | 400 кг |
| Масса полезной нагрузки | 100 кг |
| Габаритные размеры (транспортные) | 1200 × 1200 × 800 мм |
| Срок активного существования | 8 лет |
| Тип системы ориентации | Активная, электромаховичная |
| Ориентация космического аппарата | Трехосная орбитальная «Земля — Курс» |
| Точность стабилизации | 0,01 град/с |
| Мощность солнечных батарей | Не менее 700 Вт |
| Тип запуска | Попутный |
Полезная нагрузка КА «Ионосфера-М»
[править | править код]Целевая аппаратура космических аппаратов «Ионосфера» должна включать следующие инструменты[19]:
| Бортовой ионозонд ЛАЭРТ | для глобального внешнего зондирования ионосферы Земли на частотах 0,1—20 МГц. |
| GPS измеритель полного электронного содержания ПЭС | для определения высотного распределения электронной концентрации посредством измерений сигналов от космических аппаратов систем спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС. |
| Энергоспектрометр ионосферной плазмы ЭСИП | для измерения параметров ионосферной плазмы вдоль орбиты КА, глобального мониторинга ионосферы, изучения её структуры и динамики и отдельных физических процессов в ионосферной плазме. |
| Озонометр-ТМ | для изучения распределения озона в верхней атмосфере с помощью спектроскопических измерений отраженного атмосферой Земли УФ излучения Солнца в полосе 300-500 нм. |
| Низкочастотный волновой комплекс НВК2 | для измерения магнитных и электрических полей околоземного космического пространства в ОНЧ-диапазоне 0—20 кГц. |
| Двухчастотный передатчик МАЯК | для радиопросвечивания ионосферы Земли на частотах 150 МГц и 400 МГц. |
| Спектрометр плазмы и энергичной радиации СПЭР/1 | для измерения дифференциальных энергетических спектров электронов, протонов и α-частиц в различных диапазонах энергий. |
| Спектрометр галактических космических лучей ГАЛС/1 | для измерений плотности потока протонов высоких энергий в трех энергетических интервалах с помощью детектора Черенкова и измерения суммарной плотности потоков протонов и электронов в четырех энергетических диапазонах счётчиками Гейгера. |
| Гамма-спектрометр СГ/1 | для измерения дифференциальных энергетических спектров жесткого рентгеновского и гамма излучения атмосферы Земли. |
| Бортовой комплекс управления и сбора научной информации | для сбора, хранения и передачи информации от приборов целевой аппаратуры и управления режимами работы целевой аппаратуры |
«Зонд-М»
[править | править код]Основные характеристики КА «Зонд-М»
[править | править код]| Тип орбиты | Околокруговая околотерминаторная, солнечно-синхронная орбита |
| Высота орбиты | 650 км |
| Наклонение | 97,0 градусов |
| Период обращения | 98 мин |
| Масса космического аппарата | 450 кг |
| Масса полезной нагрузки | 105 кг |
| Габаритные размеры (транспортные) | 1540 × 1326 × 1153 мм |
| Срок активного существования | 8 лет |
| Тип системы ориентации | Трехосная, активная, электромаховичная |
| Ориентация космического аппарата | Трехосная «Солнце - Земля» |
| Точность стабилизации | 0,01 град/с |
| Мощность солнечных батарей | Не менее 700 Вт |
| Тип запуска | Попутный |
Полезная нагрузка КА «Зонд-М»
[править | править код]Целевая аппаратура космического аппарата «Зонд» должна включать следующие инструменты[20]:
| Телескоп-коронограф СТЕК | для мониторинга короны Солнца в ультрафиолетовой и видимой областях спектра. |
| Солнечный изображающий спектральный телескоп «СОЛИСТ» | для измерения потоков излучения и построения высокоточных изображений переходного слоя и короны Солнца. |
| Рентгеновский спектрофотометр РЕСПЕКТ. | для мониторинга рентгеновского излучения солнечной короны. |
| Рентгеновский фотометр СРФ | для измерения рентгеновского излучения Солнца. |
| Спектрофотометр потока ультрафиолетового излучения Солнца СУФ | для измерения солнечного излучения в резонансной линии водорода HLα. |
| Спектрозональная система УФ, видимого и ИК диапазонов «ЛЕТИЦИЯ» | для измерения пространственного распределения линий излучения нейтрального кислорода и ионов азота в верхней атмосфере и ионосфере Земли. |
| Сканирующий Озонометр-З | для спектроскопических измерений УФ излучения Солнца, отраженного атмосферой Земли, в полосе 300—400 нм. |
| Магнитометр ФМ-Г | для проведения глобального и непрерывного мониторинга магнитного поля в околоземном космическом пространстве. |
| Радиочастотный масс-спектрометр РИМС-А | для анализа состава верхних слоев атмосферы Земли и собственной атмосферы КА. |
| Гамма-спектрометр СГ/2 | для измерения дифференциальных энергетических спектров жесткого рентгеновского и гамма излучения Солнца в диапазоне энергий (0,02—10,0) МэВ. |
| Низкочастотный волновой комплекс НВК2 | для измерения магнитных и электрических полей околоземного космического пространства в ОНЧ-диапазоне 0—20 кГц. |
| Бортовой комплекс управления и сбора научной информации | для сбора, хранения и передачи информации от приборов целевой аппаратуры и управления режимами работы целевой аппаратуры |
Назначение
[править | править код]Заказчики и головные организации
[править | править код]Головными организациями по проекту "Ионозонд" являются[21]:
- Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос» (ГК «Роскосмос»)
- Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет)
- АО «Корпорация «ВНИИЭМ»
- Институт прикладной геофизики им. академика Е.К. Фёдорова Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (ИПГ Росгидромета)
- Институт космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН)
В коллаборацию по проекту входят также[21]:
- Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н. В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)
- НИИ ядерной физики имени Д. В. Скобельцына Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова (НИИЯФ МГУ)
- Научно-исследовательский радиофизический институт Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского (НИРФИ)
Задачи комплекса
[править | править код]Комплекс должен решать следующие научные задачи[21]:
- Контроль пространственно-временной структуры ионосферы, возникающих в ней естественных и искусственных неоднородностей и ионосферно-магнитных возмущений, пространственного распределения электронной концентрации и электромагнитных полей. Также должны вестись наблюдения физических явлений, возникающих в ионосфере в результате активных воздействий природного и антропогенного происхождения и распределения озона в верхней атмосфере Земли.
- Наблюдения за Солнцем, включающие построение карт Солнца и околосолнечного пространства в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, измерение потоков солнечных космических лучей, рентгеновского и ультрафиолетового излучения.
- Изучение оптических характеристик и состава верхней атмосферы Земли.
- Регистрация магнитосферных явлений и контроль радиационной обстановки в околоземном пространстве.
- Наблюдение электромагнитной волновой активности в ионосфере и верхней атмосфере.
- Измерение потоков протонов и электронов солнечного происхождения и галактических космических лучей.
Примечания
[править | править код]- ↑ Работы по проекту «Ионозонд» будут возобновлены. 3DNews - Daily Digital Digest. Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
- ↑ Институт космических исследований РАН собирается возобновить проект «Ионозонд». Sensational News (15 апреля 2018). Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
- ↑ Возобновляется реализация проекта «Ионозонд». rusargument.ru. Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
- ↑ Контракт на СОЗДАНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ГЕЛИОГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ (ШИФР ОКР: "ИОНОЗОНД-") | Госрасходы: Официальный сайт. spending.gov.ru. Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
- ↑ Главный конструктор рассказал, какой космический прорыв ждет Россию — Российская газета. Дата обращения: 8 декабря 2021. Архивировано 8 декабря 2021 года.
- ↑ «ВНИИЭМ» разрабатывает спутник для изучения Солнца — Космос — ТАСС. Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 9 декабря 2021 года.
- ↑ Российские спутники займутся поиском озоновых дыр в атмосфере. РИА Новости (21 августа 2019). Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
- ↑ Cпутники РФ займутся поиском озоновых дыр в атмосфере. Рамблер/новости. Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
- ↑ Запуск первой пары спутников "Ионосфера" планируется в 2021 году. ТАСС. Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
- ↑ "Роскосмос" выделил ракету для запуска спутников наблюдения за ионосферой. РИА Новости (17 ноября 2020). Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 30 ноября 2021 года.
- ↑ Выставка ИКИ РАН получила поддержку Фонда содействия инновациям. ИКИ РАН. Дата обращения: 28 января 2022. Архивировано 28 января 2022 года.
- ↑ Первые два спутника "Ионосфера" запустят с Восточного в 2023 году. ТАСС (26 июля 2022). Дата обращения: 26 июля 2022. Архивировано 26 июля 2022 года.
- ↑ "Роскосмос" в 2023 г. планирует запустить 9 спутников дистанционного зондирования Земли. Интерфакс (17 ноября 2022). Дата обращения: 18 ноября 2022. Архивировано 20 ноября 2022 года.
- ↑ Два гелиогеофизических спутника «Ионосфера-М» выведены на орбиту. roscosmos.ru (5 ноября 2024). Дата обращения: 5 ноября 2024.
- ↑ КОСМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «ИОНОЗОНД» Л. А. Макриденко, С. Н. Волков, А. В. Горбунов, В. А. Кожевников, В. П. Ходненко Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ Т. 170 № 3 — 2019. — C. 40-47.
- ↑ 1 2 http://www.roscosmos.ru/media/pdf/511-ionosfera-m-1-2.pdf Запуск гелиогеофизических спутников «Ионосфера-М» № 1 и № 2
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Космический проект «Ионозонд», первый этап: спутники «Ионосфера» №1 и №2
- ↑ 1 2 Вторую пару спутников "Ионосфера-М" планируют запустить в апреле
- ↑ Космический комплекс «Ионозонд». Космический аппарат «Ионосфера». ВНИИЭМ. Дата обращения: 1 июля 2021. Архивировано 12 декабря 2021 года.
- ↑ Космический комплекс «Ионозонд». Космический аппарат «Зонд». ВНИИЭМ. Дата обращения: 1 июля 2021. Архивировано 12 декабря 2021 года.
- ↑ 1 2 3 ИОНОЗОНД / IONOZOND. ИКИ РАН. Дата обращения: 28 января 2022. Архивировано 28 января 2022 года.
