| 21 1997 | НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ |
 | журнал Компании “Видеокосмос” |
| Том 7 №21/162 | 6-19 октября 1997 |
| 21 1997 | НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ |
| журнал Компании “Видеокосмос” |
| Том 7 №21/162 | 6-19 октября 1997 |
Журнал издается с августа 1991 года Зарегистрирован в МПИ РФ №0110293 © Перепечатка материалов только с разрешения редакции. Ссылка на “НК” при перепечатке или использовании материалов собственных корреспондентов обязательна. |
| Адрес редакции: Москва, ул. Павла Корчагина, д. 22, корп. 2, комн. 507 Тел/факс: (095) 742-32-99 E-mail: icosmos@dol.ru Адрес для писем и денежных переводов: 127427, Россия, Москва, “Новости космонавтики”, До востребования, Маринину И.А. |
| Рукописи не рецензируются и не возвращаются. Ответственность за достоверность опубликованных сведений несут авторы материалов. Точка зрения редакции не всегда совпадает с мнением авторов. |
| Банковские реквизиты ИНН-7717042818, “Информвидео”, р/счет 000345619 в Межотраслевом коммерческом банке “Мир”, БИК 044583835, корр. счет 835161900. |
 АОЗТ “Компания ВИДЕОКОСМОС” | ||
 Генеральный спонсор -ГКНПЦ им. М.В.Хруничева | ||
РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ:
| ||
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
| ||
| Номер сдан в печать: 4.12.97 |
 |
| Том 7 №21/162 6-19 октября 1997 | НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ |
Расстыковка “Прогресса М-35”
Стыковка “Прогресса М-36”
Где пробит “Спектр” все еще неясно
Прогресс М-36” состыкован Что дальше?
История и задачи проекта
Конструкция КА
Научная аппаратура
Носитель
Они не смогли остановить “Cassini”
Предстартовая подготовка и пуск
План полета
Первые дни полета
“Mars Global Surveyor” (MGS)
“Mars Pathfinder” (MPF)
“Galileo”
NEAR
40 лет назад был запущен первый искусственный спутник Земли, что явилось крупнейшим шагом в развитии человеческой цивилизации.
Этот подвиг стал возможен в результате осуществления чаяний многих поколений людей. Запуску первого спутника Земли предшествовали кропотливый труд Улугбека и вдохновенная мечта Циолковского. Преодолеть земное притяжение ему помогли мощные плечи строителей первых пятилеток, руки тех, кто водрузил красное знамя над рейхстагом. Полет первого спутника Земли стал итогом напряженнейшего труда рабочих, ученых, конструкторов, сотен научных коллективов. Эта победа, вдохновившая все человечество, открыла новую эру в развитии человеческой цивилизации и стала нашей общей победой.
Запуск первого спутника Земли предрешил полет в космос Юрия Гагарина — человека, чье имя стало светлым символом XX века.
Полет первого спутника Земли явился воплощением самых лучших и светлых устремлений человечества, ибо творческий гений людей, первыми в мире прикоснувшихся к тайнам космоса, способен преодолеть все трудности и преграды.
С юбилеем, дорогие друзья!
Москва
* В течение 13-17 октября Эндрю Томас занимался в ЦПК имени Ю.А.Гагарина системами станции “Мир” и тренировками по внекорабельной деятельности. Он также проводил подгонку аварийно-спасательного скафандра “Сокол” для использования на борту корабля “Союз TM”. Салижан Шарипов провел эту неделю в Хьюстоне, готовясь в составе экипажа STS-89. Его обязанности в полете — помогать экипажам “Индевора” и “Мира” в переносе грузов. * На борту “Атлантиса” в полете по программе STS-86 были автографы американских астронавтов-ветеранов Джона Гленна, Базза Олдрина, Джеймса Ловелла и Кеннета Маттингли, а также 96000 учащихся начальных школ. Этот проект был начат как часть “Дня космоса”, впервые отмеченного в США 22 мая (Видимо в пику России и Советскому Союзу с Всемирным днем космонавтики, — Ред.) со сбора подписей учеников 282 школ и астронавтов на специальных постерах. В течение лета тысячи автографов были сосканированы на компакт-диск, совершивший путешествие к станции “Мир”. Экипаж STS-86 сделал об этом специальный видеофильм для учащихся. Более 300 учеников и учителей из 10 штатов провожали “Атлантис” на мысе Канаверал и беседовали с канадской астронавткой Жюли Пайетт. Сотрудники NASA потратили девять лет, создавая защитную одежду для 2.000 людей во всем мире, страдающими таким заболеванием.? |
И.Лисов по сообщениям ИТАР-ТАСС, NASA, АП, Рейтер, Франс Пресс, ЮПИ.
На 6 октября в 14:24 ДМВ (11:24 GMT) была запланирована расстыковка “Прогресса М-35”. Корабль должен был уйти, освободив стыковочный узел “Кванта” для “Прогресса М-36”, и в этот же день быть затоплен в Тихом океане.
Космонавты Павел Виноградов и Анатолий Соловьев провели соответствующую подготовку и сообщили об этом на Землю. Затем была выдана команда на расстыковку, но корабль не отошел от стыковочного узла, а отодвинулся всего миллиметра на 3 мм и остановился. ЦУП выдал команду на закрытие стыковочных крюков, чтобы подтянуть ТКГ обратно к станции. Эта команда была выполнена, и опасность самопроизвольного отхода корабля была исключена. Космонавты произвели стягивание и занялись проверкой герметичности стыка, чтобы выяснить причину — почему корабль не отошел и чем зацепился.
ЦУП решил провести следующую попытку расстыковки в 16:00 и стал разбираться в ситуации. Было похоже, что расстыковке помешали удерживающие “Прогресс” крюки, которые почему-то не открылись полностью, потом появилось предположение, что космонавты забыли что-то в стыковочном узле.
В следующем сеансе связи 15:49-16:15 ДМВ ЦУП передал, что разобраться в причинах сбоя пока не удалось, и новая попытка расстыковки откладывается на завтра. Тем не менее, проверку герметичности стыка продолжили и вскоре выяснилось, что уплотнение слегка “течет”. Экипажу рекомендовали несмотря на утечку открыть люк и подтянуть корабль специальными стяжками. Однако Соловьев и Виноградов необходимое количество стяжек не нашли, одной не хватало.
Когда люк, наконец, был открыт, выяснилось, что нештатную ситуацию экипаж создал себе сам. На “Мире” для укрепления стыков между модулями и кораблями используются два комплекта стяжек, по 16 в каждом. При подготовке к расстыковке одну стяжку не заметили, и она не была снята со стыка между “Квантом” и “Прогрессом”. Космонавты сняли забытую стяжку и вновь закрыли люк. В последнем сеансе связи в ночь на 7 октября космонавты и ЦУП убедились, что стыковочный механизм работает нормально.
7 октября в 15:01 ДМВ была выдана команда, в 15:04 ДМВ (12:04 GMT)1 “Прогресс М-35” был успешно отстыкован от модуля “Квант” и через 2 минуты отошел на 10 метров. Расстыковка произошла над Забайкальем.
1По сообщению Криса ван ден Бергa в 15:03:47 ДМВ.
После проверки систем и ориентации в пространстве 7 октября в 19:41:00 ДМВ (16:41:00 GMT) двигательная установка “Прогресса М-35” была включена на торможение. Несгоревшие остатки грузового корабля упали около 20:23 ДМВ в Тихом океане в районе 41.8° ю.ш., 171.5° з.д.
“Прогресс М-36” (изделие 11Ф615А55 №237) был запущен с Байконура вечером 5 октября боевым расчетом космических средств РВСН. Общее руководство пуском осуществлял Главнокомандующий РВСН генерал-полковник Владимир Яковлев.
6 октября в 20:13:51 ДМВ “Прогресс М-36” выполнил второй маневр (длительность работы двигателя 52.8 сек, приращение скорости 22 м/с). 7 октября корабль выполнил третий двухимпульсный маневр — в 17:42:22 ДМВ (15.2 сек, 6.38 м/с) и 18:09:06 ДМВ (53.8 сек, 22.62 м/с) и вышел на орбиту с наклонением 51.677°, высотой 335.5x396.7 км и периодом 91.592 мин.
Стыковка 7 октября была отменена из-за суточной задержки расстыковки предыдущего корабля, и перенесена на 8 октября. “Прогресс М-36” оставался в дрейфе, в котором он может летать до 30 суток.
Вторую половину дня 7 октября и следующий день экипаж готовился к стыковке, запланированной на 20:13 ДМВ. Космонавты подготовили резервную систему телеоператорного управления ТОРУ. Было решено, что при подходе “Прогресса” Анатолий Соловьев будет находиться за пультом ТОРУ. В случае сбоя он немедленно перехватит управление и выполнит стыковку, как и при втором подходе “Прогресса М-35” 18 августа. До сих пор документацией по режиму ТОРУ предусматривалось, что телеоператорная стыковка должна выполнятся на следующем витке после автоматического увода корабля.
8 октября в 20:08 ДМВ (17:08 GMT), на несколько минут раньше графика1, автоматический грузовой корабль “Прогресс М-36” пристыковался к модулю “Квант”.
1 По сообщению Криса ван ден Берга в 20:07:40 ДМВ
Стыковка была выполнена в автоматическом режиме над Гибралтаром и контролировалась космонавтами Анатолием Соловьевым, Павлом Виноградовым и Дэвидом Вулфом из Базового блока станции. На дальности 1.5 км скорость подхода ТКГ составляла 5 м/с. Причаливание началось в 20:00 с дальности 150 метров.
6 октября. В.Романенкова, ИТАР-ТАСС. Те два места на разгерметизированном модуле “Спектр”, где астронавты на отстыковавшемся “Атлантисе” видели летающие “частицы обшивки”, вовсе не обязательно являются пробоинами, считает заместитель руководителя полета Виктор Благов. “Говорить об обнаружении точного места расположения пробоин на модуле “Спектр” пока рано,” — заявил он сегодня корреспонденту ИТАР-ТАСС и добавил, что космическая пыль и кусочки обшивки постоянно кружатся вокруг станции. “Примерно то же самое происходит каждый день. Вокруг станции, как вокруг планеты, постоянно летают различные частицы,” — сказал Благов. Он, однако, признал, что на этот раз движение частиц было “более направленным”. Определенный скептицизм в результатах эксперимента вызывает и тот факт, что американцы наблюдали за “Миром” с расстояния 70 метров. Благов напомнил, что во время выхода в открытый космос Анатолий Соловьев расковырял обшивку модуля в районе крепления солнечной батареи и так называемого обратного конуса, то есть именно в тех местах, где американцы заметили “утечки” из “Спектра”. Однако Соловьев тогда ничего не обнаружил с близкого расстояния, а замеченные американцами частицы обшивки могли остаться от его работы. Пока лишь можно говорить о том, что эксперимент с так называемым наддувом “Спектра”, проведенный в ночь с пятницы на субботу (3/4 октября — Ред), “дал дополнительную информацию к размышлению”, сказал Благов. Теперь потребуется определенное время для полной ее расшифровки. Предстоит еще получить отснятые с “Атлантиса” фото— и видеозаписи эксперимента. В любом случае пока планы работ на “Мире” не меняются. После 17-18 октября космонавты войдут в “Спектр”, чтобы подсоединить еще несколько электрокабелей, а затем будет осуществлен выход в открытый космос для установки новой солнечной батареи (на модуле “Квант” — Ред.) взамен разрушенной при столкновении с “Прогрессом” 25 июня. Это позволит возобновить научные исследования в полном объеме. Лишь затем космонавты приступят к поиску пробоин на модуле. |
Во время расстыковки “Прогресса М-35” и стыковки Прогресса М-36” Дэвид Вулф проводил регистрацию динамических нагрузок с помощью аппаратуры MiSDE.
Новый бортовой компьютер, установленный 1 октября, работал без замечаний. Как сообщил на пресс-конференции в ЦУПе руководитель летно-испытательной службы РКК “Энергия” Александр Александров, во время стыковки в бортовом компьютере ТКГ использовалась новая математическая версия сближения. Эта версия учитывает установленные на поверхности станции в последнее время элементы конструкции и антенны. Старая модель “не знала” о них и работала с ошибками. На этот раз “колебания” подходящего корабля были минимальны, и стыковка была “самая мягкая за многие последние годы”. Новая версия “отлично сработала, и у специалистов не было абсолютно никаких замечаний”.
“Прогресс М-36” доставил около 3 тонн грузов — компоненты топлива для объединенной двигательной установки орбитального комплекса, питьевую воду и 1700 кг остальных грузов: продукты, одежду, большое количество научной аппаратуры, запасной комплект бортовой ЭВМ “Салют-5Б”, дополнительное оборудование, инструменты и клей-герметик для ремонта модуля “Спектр”.
Корабль привез две действующие масштабные копии первого ИСЗ, одна из которых будет выведена в космос во время очередного выхода, и германский спутник-инспектор. “Inspector” (или, в немецком написании, “Inspektor”), который будет отделен от “Прогресса” после его расстыковки в январе 1998 г. “Inspector” для “Мира” является прототипом спутника телевизионного наблюдения для Международной космической станции.
На борту “Прогресса” находится специальный подарок от информационного агентства ИТАР-ТАСС: фирменные футболки с надписью на спине “Я журналист! Не стреляйте” и письмо с поздравлениями и пожеланиями успешной работы, подписанное Генеральным директором ИТАР-ТАСС Виталием Игнатенко. Виктор Благов в интервью Веронике Романенковой 6 октября сказал, что посылка тассовцев была доставлена на станцию в знак признательности за объективное освещение всей 40-летней истории российской космонавтики.
8 октября. И.Маринин. НК. Сегодня, в 20:07:10 ДМВ (17:07:10) произведена стыковка ТКГ “Прогресс М-36” с орбитальным комплексом “Мир”. Процесс стыковки выполнен в полностью автоматическом режиме с помощью системы “Курс”, но на 7 минут раньше запланированного, что явилось неожиданностью для ЦУПа. В этот же день Анатолий Соловьев и Павел Виноградов занялись разгрузкой корабля, которую они должны завершить к 15 октября.
Сегодня же стали известны ближайшие планы экспедиции. На 20 октября намечен “выход” Павла Виноградова и Анатолия Соловьева в разгерметизированный “Спектр” для проведения ремонта Системы ориентации солнечных батарей (СОСБ). Затем, 3 ноября состоится выход на внешнюю поверхность модуля “Квант”, где космонавтам предстоит снять старую солнечную батарею. Во время следующего выхода 7 октября им необходимо поставить на освободившееся место новую батарею, которая почти два года назад была закреплена неподалеку на внешней поверхности в сложенном состоянии. Эта замена должна дать приращение тока на 45-60 ампер. Если учесть, что к этому времени солнечные батареи “Спектра” тоже будут отслеживать Солнце, то можно надеяться, что к этому времени проблема с электроэнергией будет решена полностью.
Выходы экипажа для герметизации “Спектра” пока не планируются. Дело в том, что проведенный недавно эксперимент по наддуву этого модуля с одновременным проведением видеосъемки этого процесса с борта шаттла, хотя и выявил приблизительные места разгерметизации, но не позволил разработать методику ее устранения. Специалистам в РКК “Энергия” еще придется поработать над этим вопросом. Если удастся разработать методику герметизации и подготовить необходимые инструменты, то они вместе с необходимыми инструкциями будут доставлены на борт “Мира” очередным “Прогрессом”, стартующим в декабре. Тогда в конце декабря — начале января возможен специальный ремонтный выход. Если к декабрьскому “Прогрессу” успеть не удастся, то ремонт “переползает” на весну следующего года. И выполнять его будут уже Талгат Мусабаев и Николай Бударин, которые придут на смену “Родникам” в конце января.
Кроме того, в РКК “Энергия” вполне серьезно обсуждается вопрос об отказе от ремонта “Спектра”. Причем доводы приводятся довольно разумные. Исходят из того, что летать “Миру” в пилотируемом режиме осталось не более полутора лет. И дело не в его старении, а в том, что РКК “Энергия” не может обеспечить круглосуточное управление из ЦУПа сразу двумя пилотируемыми объектами. Поэтому, когда МКС станет пилотируемой, “Мир” придется перевести в автоматический режим. И есть надежда, что он довольно долго и качественно сможет производить исследования Земли с помощью аппаратуры на модуле “Природа”. Дело в том, что отсутствие космонавтов, генерирующих микроускорения на борту, позволит, по мнению специалистов, получить более качественные изображения. Отремонтированные гиродины и новая управляющая ЭВМ “Салют-5Б” позволяют надеяться на успех этой идеи.
Если такое решение будет принято, то “повисает” почти согласованный длительный полет французского космонавта. Рассматривается возможность его трехмесячного полета по программе экспедиции посещения.
9 октября около 11:30 ДМВ экипаж приступил к открытию люка в “Прогресс М-36”. Эта процедура занимает обычно 10-20 минут. Соловьев, Виноградов и Вулф должны в первую очередь извлечь и перенести в холодильник материалы для биологических экспериментов и скоропортящиеся продукты. Далее в плане — научная аппаратура, запасная ЦВМ-1, документация, посылки и письма из дома.
Экипаж занимался физическими упражнениями и начал подготовку к работе в “Спектре”. В течение дня проводилась подзарядка аккумуляторных батарей комплекса после стыковки.
* В полете STS-86 на станцию были доставлены комплект ЦВМ-1, семь аккумуляторных батарей для системы энергопитания и один гиродин. На Землю возвращена аппаратура навигационной системы “Курс”. |
10 октября. ИТАР-ТАСС. Шестьдесят пять дней проработали на станции “Мир” Анатолий Соловьев и Павел Виноградов. Две недели вместе с ними несет вахту астронавт NASA Дэвид Вулф. После прибытия автоматического корабля “Прогресс М-36” экипаж занимался разгрузкой доставленного на орбиту оборудования, выполнил ряд медико-биологических и биотехнологических экспериментов.
В соответствии с планом регламентно-профилактического обслуживания комплекса сегодня космонавтам предстоит восстановить штатное функционирование второй установки “Электрон”, которая находится в модуле “Квант-2”, смонтировать новую панель теплообменника внутреннего контура системы терморегулирования.
В рамках совместного проекта “Мир/NASA” Дэвид Вулф проведет серию медицинских исследований с целью получения информации о влиянии невесомости на психофизиологическое состояние и операторскую деятельность астронавта.
По графику работ с грузовым кораблем “Прогресс М-36” в ходе дня будет произведена дозаправка топливных баков станции горючим и окислителем.
По результатам медицинского контроля, на “Мире” все здоровы. Полет проходит нормально.
10 октября. И.Лисов. Начиная с 3 октября, Девид Вулф выполнял канадский эксперимент по кристаллизации протеинов САРЕ, работал с термоэлектрическим морозильником TEF и монитором оптических свойств ОРМ, и проводил эксперимент с ростом клеток в биотехнологической установке Bio3D.
В течение недели с 6 по 10 октября экипаж заменил старые аккумуляторные батареи в Базовом блоке и “Кванте-2” новыми, которые доставил “Атлантис”, и изменил схему подключения остальных так, чтобы аккумуляторы были полностью заряжены. Экипаж провел обслуживание системы регенерации воды из урины СРВ-У. 10 октября небольшого ремонта потребовали “Электрон” и блок кондиционирования воздуха БКВ. Вечером ЦУП заключил по телеметрии, что возросло давление в контуре обогрева ББ. В предстоящие дни экипаж должен собрать запасной твердотопливный генератор кислорода и работать с гиродинами.
10 октября космонавты смонтировали в “Кванте-2” (ЦМ-Д) элементы второй установки для производства кислорода методом электролиза воды “Электрон”, доставленной шаттлом в мае этого года.
Во второй половине дня состоялся телемост с российскими и французскими школьниками, участвовавшими в изготовлении действующей копии первого ИСЗ ПС-1. Космонавты показали ребятам спутник, которые они запустят в самостоятельный полет во время выхода 3 ноября, и рассказали о своей работе.
В ночь на 11 октября планировалось тестирование установки “Электрон” в модуле ЦМ-Д специалистами ЦУПа, а днем космонавты должны были включить ее.
12 октября во время телевизионной встречи с семьями через СР “Луч” космонавты продемонстрировали модель первого спутника. Вулф разговаривал с семьей по радиолюбительской связи.
В целях экономии электроэнергии ЦУП попросил экипаж отключить некоторые системы.
13 октября, несмотря на понедельник и 13-е число, работа на “Мире” шла нормально. Экипаж начал активную подготовку к выходу и выполнял проверку скафандров.
Новый компьютер, запущенный 1-2 октября, работает безотказно. Второй “Электрон”, включенный в выходные, был выключен для экономии электроэнергии.
14 октября. Как сообщила В.Романенкова (ИТАР-ТАСС), Анатолий Соловьев и Павел Виноградов будут работать в модуле “Спектр” 20 октября с 10:30 до 16:00 ДМВ. Им предстоит собрать схему для подключения системы ориентации солнечных батарей “Спектра” к электронике в модуле “Кристалл”. Штатный блок управления приводами солнечных батарей в “Спектре” не может работать в условиях вакуума. В то же время в “Кристалле” есть блок управления солнечными батареями, которые были сняты с этого модуля несколько лет назад.
Два следующих выхода запланированы на 3 и 6 ноября с целью замены старой солнечной батареи на “Кванте” запасной, пришедшей со Стыковочным отсеком. В первом будет снята старая батарея, во втором — перенесена и установлена новая. В результате мощность, которой располагает станция, достигнет уровня, существовавшего до аварии 25 июня.
Сегодня отказал вентилятор в системе удаления углекислого газа “Воздух”. Вентилятор был выключен и заменен.
14 октября. ИТАР-ТАСС. Экипаж двадцать четвертой основной экспедиции продолжает полет на борту орбитального комплекса “Мир”.
Сегодня большую часть рабочего времени космонавты Анатолий Соловьев и Павел Виноградов занимаются подготовкой к работам в модуле “Спектр”. Командир и бортинженер проверяют скафандры, готовят рабочие места в Базовом блоке.
Запланированы также исследования характеристик атмосферы вблизи орбитального комплекса, мониторинг потоков нейтронов вдоль трассы полета, изучение микрометеоритной обстановки.
Дэвид Вулф работает по программе “Мир/NASA”. Он, в частности, продолжит биологические эксперименты, проведет дозиметрический контроль.
По результатам медицинских обследований, состояние здоровья и самочувствие всех троих хорошее. Полет проходит по намеченной программе.
15 октября. И.Лисов. Сегодня было проведено медицинское обследование членов экипажа.
16 октября. Как сообщил Франс Пресс представитель Центра управления полетом, выход в “Спектр” 20 октября начнется в 11:55 ДМВ. Сегодня экипаж отстыковывал кабели, ведущие в ПхО ББ из соседних модулей.
Дэвид Вулф сказал в интервью телекомпании CNN, что его полет протекает отлично. “Две недели прошло в большой научной деятельности, в особенности в области культуры тканей и в области выращивания кристаллов.” В общем, “тот, кто по-настоящему хочет вкалывать, найдет тут уйму дел”.
Вулф сказал, что он был удивлен тем, как хороша атмосфера на старом-старом “Мире”. “Воздух здесь очень свежий и чистый, температура в самый раз.” Правда, заметил Вулф, с личной гигиеной приходится возиться.
Отвечая на вопрос о том, есть ли ему о чем пожалеть, Вулф сказал “Вовсе нет. [Полет] превосходит мои самые смелые ожидания. Жизнь здесь стала совершенно иной даже после трех недель.” Возможно, Вулф примет участие в одном из ноябрьских выходов для снятия с поверхности станции американских экспериментов.
Станция — это “кусок истории”, характер которой накапливался годами, сказал Вулф в заключение.
17 октября. ИТАР-ТАСС. В ходе очередной рабочей недели, которая завершается сегодня, экипаж орбитального комплекса “Мир” готовился к работам в разгерметизированном модуле “Спектр”, заменил один из блоков аккумуляторных батарей в модуле “Природа”. Были продолжены также технические и технологические эксперименты. Сегодня российские космонавты проведут тренировки в скафандрах, оценят качество их подгонки.
Запланированы также исследования потоков нейтронов в околоземном космическом пространстве, измерения уровня радиации вблизи комплекса, изучение метеоритной обстановки по трассе полета.
Американский астронавт в рамках программы “Мир/NASA” продолжит эксперименты на биологической аппаратуре, проведет работы с бортовым дозиметром, выполнит медицинский эксперимент с целью анализа взаимодействия экипажа со специалистами Центра управления полетом.
Работы на борту орбитального комплекса проходят по намеченной программе. Анатолий Соловьев, Павел Виноградов и Дэвид Вулф здоровы, их самочувствие хорошее.
17 октября. И.Лисов. Сегодня с 12:00 до 15:00 ДМВ Анатолий Соловьев и Павел Виноградов проводили в скафандрах “Орлан-ДМА” тренировку перед выходом в “Спектр”. Дэвид Вулф находился в это время в “Союзе”.
В течение недели 13-17 октября экипаж выполнял профилактическое обслуживание систем станции и разгружал “Прогресс М-36”. Космонавты установили новый блок управления установки “Электрон” в модуле “Квант-2”, и в начале недели оба “Электрона — в “Кванте” и в “Кванте-2” — работали одновременно, чтобы увеличить перед выходом парциальное давление кислорода. В конце прошлой недели (6-12 октября) был установлен новый привод на одном из гиродинов модуля “Квант-2”, и в настоящее время станция поддерживает ориентацию с помощью 11 гиродинов.
Вулф выполнял микрогравитационные и медико-биологические эксперименты — CAPE, Bio3D, CHAPAT (“Активная дозиметрия заряженных частиц”), TPCS (“Тест переносной компьютерной системы”). Он также помогал Соловьеву и Вулфу готовиться к выходу.
Все системы на станции “Мир” работали нормально.
В выходные 18-19 октября российские космонавты и американский астронавт заканчивали подготовку к выходу. В частности, они убрали часть научной аппаратуры из модуля “Природа”.
Одна из мер обеспечения безопасности при выходе из ПхО — подготовка к аварийной отстыковке “Прогресса” от модуля “Квант”. Если ПхО не удастся наддуть, экипаж может облететь станцию на “Союзе” и пристыковаться с другой стороны, чтобы покинуть ее затем в организованном порядке. 18 октября, после закрытия люка в “Прогресс”, экипаж не смог открыть клапан сброса давления из полости стыковочного узла. Соловьев вспомнил, что аналогичная неисправность была у него в июне 1988 г., во время экспедиции посещения с болгарским космонавтом. 19 октября проблему удалось решить.
20 октября около полуночи экипаж проснется и начнет подготовку к выходу в “Спектр”. Космонавты должны закрыть люки в “Кристалл”, “Квант-2” и “Природу”. Соловьев и Виноградов стравят давление из переходного отсека и в 11:55 ДМВ войдут в “Спектр”. Космонавты должны отстыковать три кабеля, ведущие от исправных солнечных батарей к блоку управления приводами, и подстыковать их к гермоплате в люке “Спектра” Вулф будет следить за их работой из “Союза ТМ-26”. Выход должен закончиться в 17:25 ДМВ. Вторник 21 октября будет выходным.
Чтобы солнечные батареи “Спектра” вращались, космонавты будут должны позднее проложить кабели от наружных разъемов гермоплаты до блока электроники в “Кристалле”. В последующие дни Анатолий и Павел оценят результаты работы в “Спектре” и вернут аппаратуру в “Природу”.
По данным NASA, в ноябре планируются три выхода на наружную поверхность станции с целью возвращения научного оборудования и установки средств, которые будут использоваться при дальнейшем ремонте. Выходы для ремонта модуля “Спектр” планируются на январь 1998 г.
И.Лисов по сообщениям NASA. Научная программа NASA-6 состоит из 35 экспериментов — больше, чем в любом из предшествующих экспедиций американцев на “Мире”. Многие из них уже выполнялись в предыдущих полетах. Некоторые, по большей части новые эксперименты, описаны ниже.
Наибольший “вес” в научной программе Дэвида Вулфа занимает биотехнология. С “Атлантиса” на “Мир” перенесен модифицированный биореактор Bio3D, на котором проводится эксперимент по изучению межклеточного взаимодействия и его роли в образовании функциональной ткани. В этом полете впервые предполагается вырастить раковые опухоли рака груди человека, а затем проверить, что происходит при создании в этих опухолях кровеносных сосудов. Вулф, имеющий степень доктора медицины, с 1986 г. был членом исследовательской группы в Центре космических полетов имени Джонсона, разработавшей первый вариант этого биореактора. По результатам работы в ходе NASA-6 биореактор будет модифицирован вновь для работы на МКС.
В полете STS-86 и на борту “Мира” впервые будет проведен эксперимент по поиску различий в процессах роста кристаллов протеинов в невесомости и на Земле. Прибор IPCG (Interferometer to study Protein Crystal Growth — Интерферометр для изучения роста кристаллов протеинов), доставленный “Атлантисом”, размещен в перчаточном ящике “Glovebox”. IPCG получает и хранит оптическую информацию о растущем в установке кристалле, показывая изменение размера и формы, а также концентрации протеинового раствора вокруг кристалла. В течении NASA-6 будут проведены три эксперимента на шести жидких системах. Установка будет возвращена на Землю в полете STS-89.
Ученые Канадского космического агентства подготовили Канадский эксперимент по кристаллизации протеинов (САРЕ — Canadian Protein Crystallization Experiment). В нем принимают участие представители 15 канадских университетов и исследовательских институтов. Установка состоит из 700 капсул, большая часть из которых занята образцами 32 различных протеинов, а 44 — студенческими экспериментами.
В российской технологической установке планируется провести эксперимент по образованию некоторых сплавов.
NASA рассматривает полеты своих астронавтов на “Мире” как подготовку к эксплуатации Международной космической станции, и часть экспериментов на “Мире” прямо отнесены к разделу “Уменьшение риска для МКС”. Космический портативный спектро-рефлексометр (SPSR), разработанный компанией “AZ Technology, Inc.” в Хантсвилле, — это прибор нового типа, предназначенный для измерения воздействия космической среды на конструктивные материалы КА. Как правило, такие воздействия изучались по доставленным на Землю образцам. Ручной прибор SPSR с питанием от аккумуляторов будет использоваться во время выхода в открытый космос для измерения количества энергии, поглощаемой поверхностью радиаторов системы терморегулирования станции, сходных с изготовляемыми для МКС. По этим измерениям можно будет судить о деградации поверхностей.
Как и в предыдущих полетах, во время экспедиции Дэвида Вулфа будут проводиться исследования в области биологии и медицины человека. Они включают изучение адаптации организма к невесомости и другим факторам космического полета, в том числе психологических аспектов замкнутого пространства, и реадаптации к земным условиям.
Программа NASA-6 включает контроль радиационной обстановки на орбите с наклонением 51.6°. Для этого используются телескоп заряженных частиц СНАРАТ и пассивные дозиметры британо-американского эксперимента CREAM. Количество космической радиации и защита, создаваемая корпусом станции, будут исследоваться в эксперименте RME-III (RME-1320). Эксперимент TPCS (RME-1332) посвящен исследованию воздействия космической радиации на портативный компьютер.
Для наблюдений Земли будут использоваться пассивные микроволновые радиометры, спектрометр видимого диапазона, радиолокатор бокового обзора и различные камеры.
 Майкл Фоул вместе с семьей после возвращения на Землю. NASA |
7 октября. Рейтер. Фоул вернулся на Землю в понедельник 6 октября на борту шаттла “Атлантис” и в настоящее время привыкает к земному притяжению после проведенных на орбите 144 дней.
В эмоциональном интервью, переданном NASA утром во вторник [7 октября], Фоул сказал, что самый памятный момент его 4.5-месячной миссии на “Мире” был в июле, когда командир “Мира” Василий Циблиев понял, что нерегулярный сердечный ритм не даст ему совершить выход и начать ремонт поврежденного модуля “Спектр”.
Фоул отметил, что его бывший командир винил себя за столкновение станции с беспилотным грузовым кораблем, нанесшим ей значительные повреждения. Выглядящий усталым Фоул пытался объяснить чувство вины Циблиева: “Он чувствовал себя ответственным за всю аварию, хотя я не совсем с этим согласен... Нет, об этом слишком трудно говорить.”
Некоторые российские космические деятели сначала обвинили Циблиева в столкновении 25 июня... Но официальное расследование, как стало известно на прошлой неделе, показало, что авария была вызвана “неблагоприятным стечением обстоятельств” и не оставило Циблиева лично ответственным.
Рожденный в Британии астронавт сказал интервьюеру NASA, что он чувствует себя не очень тяжело, но “немного неуверенно в смысле ходьбы и равновесия”. “Очень рад держать этих детей,” — сказал он, обняв дочь Дженну и сына Айана.
Фоул сказал, что он намерен взять отпуск погреться на солнце и позагорать. “Я рада, что он вернулся,” — говорит его жена Ронда. На вопрос, каким было его самое большое достижение на “Мире”, Фоул ответил: компьютерная программа, которая позволяла экипажу “Мира” автоматически распечатывать электронную почту из ЦУПа. “Она сохраняет каждому по часу в день,” — сказал он.
9 октября. Агентство “Интерфакс”. Стационарный компьютер станции “Мир” имеет ограниченную память. Однако, поскольку система должна быть очень надежной, устойчивой к космическому излучению и совместимой с другими элементами станции, более мощные процессоры использовать нельзя. Об этом заявил на состоявшейся в четверг пресс-конференции российский космонавт Сергей Крикалев.
По его словам, на американских шаттлах в настоящее время используются компьютеры, созданные на 486-х процессорах (не для управления кораблем — Ред.).
Компьютер на базе RISC-процессоров с операционной системой UNIX будет установлен на Международной космической станции. Уже сейчас некоторые его части изготавливаются в России. Это специальный компьютер, который будет управлять многими процессами, и, в частности, ориентацией станции. Возможно, он будет собран в Бремене, в Германии, заявил Крикалев, который в настоящее время готовится к полету на МКС.
— На “Мире” сейчас работает более 10 персональных компьютеров, — сказал Крикалев. Они используются как для исследовательской деятельности, например, для сбора и анализа данных экспериментов, или для инвентаризации оборудования, обработки цифровых фотографий, а также для отдыха — просмотра семейных фотоснимков и видеофильмов на компакт-дисках.
18 октября. Интерфакс-Казахстан. Казахстанская часть научной программы 25-й основной экспедиции на орбитальной станции “Мир” стоит около 1 млн $ и будет финансироваться правительством, заявил министр науки Казахстана и президент Академии наук Владимир Школьник на пресс-конференции в Алма-Ате.
25-ю экспедицию возглавит казахский космонавт Талгат Мусабаев (оба государства, Россия и Казахстан, считают Мусабаева своим космонавтом — И.Л.). Полет начнется 28 января 1998 г. и должен продлиться 197 суток.
Вице-президент Казахстанской академии наук и научный руководитель программы полета Умирзак Султангазин сказал, что казахская часть программы включает несколько проектов, в том числе изучение природной среды и естественных ресурсов Казахстана, Аральского и Каспийского морей. Кроме того, будет изучаться из космоса прозрачность атмосферы и серебристые облака.
В раздел физики и технологии включены исследование металлических сплавов в условиях микрогравитации с целью выработать технологию для производства новых материалов с конкретными характеристиками, сообщил Султагазин.
Биотехнологический раздел составляют эксперименты по созданию новых биологических систем. В частности, будет продолжена работа над новым видом помидоров, названного в честь первого казахстанского космонавта Тохтара Аубакирова.
* Как сообщил редакции НК Майкл Кассутт, бывшие военно-космические инженеры ВВС США полковники Эрик Сандберг и Бретт Уоттерсон вышли в отставку в августе и сентябре 1997 г. соответственно. Сандберг, в 1982-1983 один из трех кандидатов на полет STS-16 (по данным Холторна Сандберг планировался на STS-15 вместе с Детроем и Пейтоном, а на STS-16 планировались Кассерино и Джозеф), был заместителем командира Управления специальных проектов Национального разведывательного управления. Уоттерсон, специалист по полезной нагрузке неслетавшего экипажа STS-62A, служил в Центре космических и ракетных систем в Лос-Анжелесе. * О назначениях астронавтов NASA на новые должности редакции НК сообщил М.Кассут. Чарлз Прекурт исполняет обязанности помощника директора Космического центра имени Джонсона — должность, которую до своей отставки занимал Томас Эйкерс. Майкл Бейкер назначен помощником директора Центра Джонсона с офисом в Российском космическом агентстве в Москве. |
10 октября. Сообщение NASA. Астронавт Эндрю Томас объявлен участником заключительной американской экспедиции на борту станции “Мир”.
Томас отправится в космос в составе экипажа STS-89 на борту “Индевора” в январе 1998 года и проведет на станции “Мир” четыре месяца. Он начал подготовку в России в январе этого года в качестве дублера Дэвида Вулфа, полет которого на борту станции “Мир” начался 28 сентября.
Далее Эндрю Томас продолжил подготовку по научной части программы полета в Соединенных Штатах, а в начале октября вернулся в ЦПК им.Гагарина вместе с астронавтом Джеймсом Воссом, который будет дублером Эндрю Томаса. (Джеймс Восс уже проходил подготовку в ЦПК в качестве дублера Майкла Фоула). Томас присоединится к уже объявленному ранее экипажу STS-89, в составе которого командир Теренс Уилкатт, пилот Джо Эдвардс, специалисты полета Бонни Данбар, Майкл Андерсон и Джеймс Рейлли-второй. Дэвид Вулф вернется на Землю на борту “Индевора” после завершения четырехмесячной экспедиции на борту космической станции “Мир”.
Возвращение Томаса на Землю планируется в мае следующего года в составе экипажа STS-91 на борту “Дискавери”. С его возвращением завершится период непрерывного пребывания американских астронавтов на “Мире”, начало которому было положено в марте 1996 года прибытием на станцию Шеннон Люсид.
17 октября. Сообщение NASA. Астронавт Теренс Томас Хенрикс (Том), полковник авиации, покидает NASA и военно-воздушные силы. Уроженец штата Огайо, в ноябре он поступит на службу в компанию “Timken” в городе Кантон своего родного штата.
Прошедший отбор в астронавты в 1985 году Теренс Хенрикс четырежды побывал в космосе: дважды в качестве пилота и дважды в качестве командира шаттла.
Свой первый полет Хенрикс совершил в ноябре 1991 года в составе STS-44 в качестве пилота; второй — в составе STS-55 в апреле-мае 1993 года также в качестве пилота.
Он был командиром STS-70, прозванном “команда Огайо”, в июле 1995 и командиром STS-78 в июле 1996 года.
Уходя в отставку в чине полковника ВВС США, Хенрикс заканчивает 23-х летнюю военную карьеру.
Его товарищи и коллеги отмечают, что им будет недоставать Теренса, его опыта и дружелюбия, и желают ему всяческих успехов на новом поприще.
* 10 октября Юрий Михайлович Батурин приступил к непосредственной подготовке в ЦПК по индивидуальной программе. * 15 октября NASA наконец объявило о включении российского космонавта-испытателя Салижана Шакировича Шарипова в экипаж STS-89. Во время совместного полета шаттла с “Миром” Шарипов будет помогать экипажам “Мира” и шаттла преодолевать языковый барьер. * Американский астронавт Кеннет Дейл Кокрелл вступил в должность начальника Управления астронавтов, сообщило NASA 8 октября. Кокрелл заменил на этом посту Роберта Доналда Кабану, который занимал эту должность с середины 1994 г. Это связано с с подготовкой Кабана к полету по программе STS-88. Старт запланирован на июль 1998 г. Кокрелл свой первый полет совершил в качестве полетного специалиста по программе STS-56. В сентябре 1995 г. он был пилотом STS-69, а в конце 1996 г. он командовал STS-80. * По сообщению М.Кассута, астронавты NASA Дьюэйн Кэри (Duane G. Carey), Пол Локхарт (Paul S. Lockhart) из 16 набора и Майкл Блумфилд (Michael J. Bloomfield) из 15 набора получили очередное воинское звание подполковников. Об этом стало известно из опубликованного 25 сентября списка 1292 майоров ВВС, получивших это звание. |
15 октября 1997 г. в 08:43 GMT (04:43 EDT) со стартового комплекса LC-40 Станции ВВС “Мыс Канаверал” был выполнен пуск РН “Titan 4B” с автоматической межпланетной станцией “Cassini”. Эта международная программа имеет целью детальное исследование системы Сатурна и изучение его спутника Титана с помощью европейского зонда “Huygens”.
И.Лисов по сообщениям NASA, KSC, EKA, “Lockheed Martin”, DASA, ИТАР-ТАСС, Рейтер, Франс Пресс, ЮПИ.
Сатурн привлекает к себе активный интерес ученых не одну сотню лет. Среди планет-гигантов он выделяется уникально низкой плотностью (0.7 кг/см3), мощным магнитным полем, великолепной и сложной системой колец и обширным семейством спутников различного размера и структуры. Система Сатурна в определенной степени может служить моделью первичного околосолнечного газопылевого диска, из которого сформировались планеты Солнечной системы.
Возможно, самым интересным в системе Сатурна является его гигантский спутник Титан. Этот спутник — размером больше Меркурия, но меньше Марса, имеет азотную атмосферу, богатую углеводородами, то есть, как считают ученые, сходную по составу с первичной атмосферой Земли. Считается, что его поверхность покрыта коричневой пленкой органических соединений, выпадающих вместо снега, и на нём могут быть найдены моря из этана и метана. Из-за большого удаления от Солнца Титан, возможно, сохранил те первичные химические соединения, из которых на Земле могла родиться жизнь. Парадоксально, но изучение далекого Титана может привести к разгадке происхождения жизни на Земле.
Первая разведка системы Сатурна была выполнена американскими КА “Pioneer 11” (пролет 1 сентября 1979 г.), “Voyager 1” (12 ноября 1980 г.) и “Voyager 2” (25 августа 1981 г.). Эти три станции передали огромное количество интереснейших снимков и измерений, но они провели в окрестностях планеты лишь краткое время и отсняли подробно только те объекты, вблизи которых пролегала траектория пролета.
История проекта “Cassini” от его зарождения до завершения (будем надеяться, успешного) насчитывает около 30 лет. В 1979 г. в Лаборатории реактивного движения было выполнено исследование, в котором изучались орбитальный аппарат и зонд для исследования Сатурна и Титана. Работой руководила Донна Ширли, ныне менеджер программы исследований Марса.
В первые годы правления администрации Рейгана изучение планет оставалась на уровне общих исследований. В 1982 г. космические комиссии Европейского научного фонда и Национальной академии наук США создали совместную рабочую группу для изучения возможных совместных проектов в области исследования планет. В результате европейские ученые предложили ЕКА осуществить совместно с NASA США проект, предусматривающий создание орбитального аппарата для исследования Сатурна и зонда для посадки на Титан. В 1983 г. американский Комитет по исследованию Солнечной системы рекомендовал NASA включить в свою программу создание КА для радиолокационной съемки и спуска на Титан, и, по желанию, орбитального аппарата по типу разрабатываемого в тот период КА “Galileo” для системы Юпитера.
В 1984-1985 гг. NASA и ЕКА провели оценку подобной совместной программы. Американские участники представили проработки по серии тяжелых межпланетных аппаратов “Mariner Mark II”, предназначенных для изучения внешних планет Солнечной системы. Предполагалось, что использование единой базовой конструкции позволит сократить общую стоимость программ. Для первоочередной реализации были рекомендованы два проекта: КА CRAF (Comet Rendezvous/Asteroid Flyby — встреча с кометой и пролет астероида) и орбитальный аппарат для исследования системы Сатурна — “Cassini”, названный в честь франко-итальянского астронома Жана-Доминика Кассини.
CRAF долгое время был лидером в этой паре — по-видимому, NASA пыталось этим проектом изжить память о позорном отказе от посылки станции к комете Галлея. Летом 1985 г. британский журнал “Spaceflight” опубликовал подробную информацию о проекте CRAF. Аппарат массой 2400 кг должны были запустить 10 марта 1991 г. с шаттла с разгонным блоком “Centaur G”. 23 сентября 1991 г. CRAF должен был пройти в 6-10 тыс. км от астероида Хедвиг, а с 8 января 1995 по 30 сентября 1997 г. выполнять совместный полет с кометой Вильда-2. 17 июля 1985 г. NASA предложило исследователям подавать заявки на размещение научной аппаратуры на КА CRAF. Однако попытка протолкнуть заявку на CRAF в бюджет 1987 ф.г. не удалась, и реальное финансирование началось только через три года, естественно, уже под другие цели и другую траекторию.
Но вернемся к “Cassini”. В 1986 г. Комитет по научным программам ЕКА утвердил программу первой фазы работ по зонду на Титан, и в течение 1987-1988 гг. ЕКА и группа европейских фирм во главе с “Marconi Space Systems” выполнила эту часть работы. Зонд, получивший имя “Huygens” в честь голландского астронома Христиана Гюйгенса (Хёйгенса), был включен в долгосрочную программу ЕКА “Horizon 2000” как одна из “средних” по уровню затрат программ.
(Отметим в скобках, что Гюйгенс в 1655 г. открыл Титан, а в 1659 г., наконец, убедился, что таинственные детали Сатурна, обнаруженные Галилеем, представляют собой кольца. Кассини в 1675 г. обнаружил первую деталь структуры колец Сатурна, деление Кассини, а также открыл менее крупные спутники — Япет, Рею, Тефию и Диону.)
В 1987-1988 гг. NASA продолжило проработку серии исследовательских аппаратов “Mariner Mark II”. Менеджером этой программы в Лаборатории реактивного движения был Реймонд Хикок. В 1989 г. Конгресс США, наконец, утвердил финансирование проектов CRAF и “Cassini” начиная с 1 октября 1989 г., выделив на 1990 ф.г. 30 млн $, после чего NASA и ЕКА провели конкурс для выбора научной аппаратуры для этих АМС. Список приборов был одобрен в предварительном порядке в 1990 г. и окончательно утвержден в конце 1992 г.
ЕКА официально начало полномасштабную работу по проекту “Huygens” в апреле 1990 г. Сотрудничество NASA и ЕКА в проекте “Cassini”, включающем орбитальный аппарат NASA и зонд “Huygens” ЕКА, было закреплено соглашением, о котором было объявлено 3 января 1991 г. Запуск на РН “Titan 4” намечался тогда на апрель 1996 г. На трассе перелета планировались наблюдения по крайней мере одного астероида и системы Юпитера.
Финансирование проектов CRAF и “Cassini” сохранялось в 1990-1992 ф.г. Однако в начале 1992 г. стало ясно, что финансирование работ по КА серии “Mariner Mark II” будет сокращено до такого уровня, что становится невозможным не только создание задуманной серии, но и реализация обоих утвержденных проектов. В январе 1992 г. проект CRAF был закрыт, а проект “Cassini” переработан с целью уменьшения стоимости (на 250 млн $), облегчения и упрощения КА и управления им. В мае 1992 г. проект был утвержден повторно.
Многие технические решения были приняты с расчетом на то, что станции предстояло проработать более 10 лет. Чтобы избежать опасности механических поломок, во всех возможных случаях разработчики отказались от движущихся частей. Так, были исключены рассматривавшиеся в ранних вариантах проекта подвижные платформы для автономного наведения научных инструментов. Все приборы было решено смонтировать на корпусе, и только три из них сохранили возможность разворачиваться вокруг своей оси. Вместо ленточных запоминающих устройств (которые в 1995-1996 гг. попортят много крови операторам “Galileo”) были использованы твердотельные ЗУ. Механические гироскопы были заменены на вибрирующие полусферические гироскопы-резонаторы. Отказались от подвижной антенны для передачи с зонда — было решено ретранслировать сигнал через орбитальный аппарат с использованием антенны высокого усиления. Наконец, разработчики отказались от использования на “Cassini” развертываемой антенны высокого усиления HGA типа установленной (и к этому времени отказавшей) на “Galileo”. Вместо нее было решено использовать специальную антенну Итальянского космического агентства, которое стало третьим партнером в проекте.
11 декабря 1992 г. в JPL закончился критический смотр переработанного проекта. Запуск был назначен на октябрь 1997 г. на РН “Titan 4” с РБ “Centaur”. Была принята баллистическая схема с двумя пролетами у Венеры, одним у Земли и одним у Юпитера. Как ни странно, в декабре 1992 г. были официально названы две разные даты прибытия к Сатурну и сброса зонда на Титан — в одном варианте ноябрь 2004 г. и июнь 2005 г., в другом — июль и ноябрь 2004 г. В настоящее время реализуется второй вариант.
В программе участвуют три основных партнера (США, ЕКА и Италия) и 17 стран. В работах по орбитальному аппарату и зонду было занято в общей сложности более 5000 человек.
Стоимость программы, определенная на момент запуска, составляет около 3.3 млрд $. Из них на разработку было израсходовано: NASA — 1.422 млрд $ (включая два прибора на зонде), ЕКА — 500 млн $, Италия — 160 млн $. Заказ радиоизотопных генераторов у Министерства энергетики США обошелся в 144 млн $. Стоимость ракеты-носителя — 422 млн $. Предстоящие расходы составят 54 млн $ на слежение за аппаратом и 755 млн $ на управление и обработку информации. Удивительно, но с 1992 г. программа “Cassini” не превышала пределов отведенного ей бюджета. Щедра американская космическая программа, ничего не скажешь.
“Cassini” — наиболее тяжелый межпланетный КА, когда-либо созданный в США. Заправленный аппарат вместе с зондом “Huygens”, адаптером и т.п. имеет стартовую массу 5712 кг, без адаптера — 5577 кг, то есть примерно такую же, какую имели советские АМС, запускаемые ракетами “Протон”. Незаправленный “Cassini” имеет массу 2125 кг. Диаметр станции 4 м, длина (скорее, высота) 6.8 м, (с антенной HGA — 10.7 м).
 Общая компоновка “Cassini”: 1 — Штанга магнитометра; 2 — Антенна высокого усиления; 3 — Антенна низкого усиления; 4 — Отсек радиолокатора; 5 — Платформа с приборами для исследования полей и частиц; 6 — Зонд “Huygens”; 7 — радиоизотопный термоэлектрический генератор; 8 — корректирующая двигательная установка PMS; 9 — Платформа со съемочной аппаратурой; 10 — Антенна эксперимента RPWS. |
“Cassini” состоит из 12 технических подсистем, и сама конструкция корпуса является первой из них. Корпус близкой к цилиндрической формы состоит из нижнего и верхнего модулей аппаратуры и двигательного отсека в середине. В верхнем модуле аппаратуры находятся 12 отсеков с электроникой станции и приборов, образующих подсистему электроники EPS. Сверху на корпусе установлена антенна высокого усиления HGA диаметром 4 м. В средней части закреплены две платформы — одна с камерами и спектрометрами (всего 4 инструмента), вторая с приборами для исследования электромагнитных полей и пылевых частиц (3 инструмента). В состав конструкции входит адаптер для крепления станции на разгонном блоке и средства крепления зонда “Huygens”.
Конструкция служит также электрической “землей” и защитой от радиопомех для всей электроаппаратуры станции, а также противометеоритной и радиационной защитой.
Дублированная подсистема команд и данных CDS отвечает за прием команд, их обработку и распределение, формирование и передачу данных на Землю. CDS имеет дублированный бортовой компьютер GVSC 1750А, построенный на новых высокоскоростных микросхемах VHSIC и специальных микросхемах для конкретных приложений ASIC, которые связывают компьютер с внешними устройствами. Последние увеличили эффективность системы CDS в 10 раз по сравнению с предшествующими КА, причем масса и объем подсистемы уменьшились более чем на 2/3. Компьютер изготовлен в расчете на работу в условиях космической радиации, уровень которой может возрастать в 1000 раз во время мощных солнечных вспышек. Оперативная память подсистемы CDS состоит из 512 килослов (длина слова в килобайтах неизвестна, — Ред.), постоянная программируемая — из 8 килослов. Программы написаны на языке Ада.
Для временного хранения данных подсистема CDS использует два твердотельных запоминающих устройства SSR компании TRW емкостью по 2 Гбит (1.8 Гбит к концу полета). До окончания работы зонда будет использоваться только один SSR, а после этого — оба. Научная информация, телеметрия и программная информация для различных подсистем будут храниться в различных файлах на SSR.
Типичная программа работы станции, состоящая из наборов команд, позволяют аппарату примерно месяц работать автономно, без вмешательства Земли. ПО подсистемы CDS имеет тщательно проработанные алгоритмы контроля состояния станции и защиты аппарата в случае отказов.
Подсистема ориентации и управления AACS предназначена для автономного определения «и поддержания аппаратом своей
ориентации и положения в пространстве по отношению к Земле, Солнцу, Сатурну и другим телам и наведения научных приборов на исследуемые объекты. AACS имеет дублированные звездные и солнечные датчики, акселерометр оси Z и два трехосных гироскопических блока. Каждый блок имеет четыре гироскопа HRG компании “Litton” — три ориентированных во взаимно перпендикулярных направлениях и один равно наклоненный к ним. AACS также включает привода для качания каждого из основных двигателей и привода резервированного комплекта маховиков.
Как и CDS, AACS включает два компьютера (с таким же объемом памяти), которые обрабатывают команды от CDS и превращают их в исполнительные команды для различных устройств.
Штатной для “Cassini” является постоянная трехосная ориентация. При проведении наблюдений AACS может обеспечивать режим сканирования.
Для коррекций траектории и выхода на орбиту спутника Сатурна “Cassini” имеет двигательную подсистему PMS, в состав которой входят основной и дублирующий двигатели R-4D фирмы “Marquardt” тягой по 445 Н (100 фунтов), работающие на топливной паре монометилгидразин/тетраксид азота с вытеснительной подачей. Подсистема AACS обеспечивает регулирование направления вектора тяги, чтобы он постоянно проходил через смещающийся по мере, выработки топлива центр тяжести. Для защиты от микрометеоритов двигатели защищены крышкой, которая в случае отказа привода может быть отстрелена. Малые коррекции и ориентация станции выполняется с помощью подсистемы реактивного управления RCS — 16 малых двигателей на гидразине, объединенных в четыре блока. Всего в баки “Cassini” заправлено 3132 кг компонентов топлива, из них почти 3000 кг — для основных двигателей.
Радиосистема станции RFS обеспечивает связь с Землей. Радиосистема включает передатчик диапазона X (8.4 ГГц) мощностью 20 Вт (19 Вт к концу полета) на усилителе с лампой бегущей волны, и приемник (7.2 ГГц). В блок-схеме станции на уровне подсистем радиосистема находится между подсистемой команд и данных CDS и антенной подсистемой. Радиосистема используется в эксперименте по радиопросвечиванию атмосфер небесных тел. Передача данных от Сатурна должна идти на скорости 190 кбит/с.
Антенная подсистема включает основную антенну высокого усиления HGA и две антенны низкого усиления. Антенна HGA может вести прием и передачу в микроволновых диапазонах X, Ка, S и Ku. Она предназначена не только для связи с Землей, но и для радиолокации Титана, для приема сигналов с зонда и для экранирования станции от Солнца. На “тарелке” HGA находится антенна низкого усиления LGA-1. Обе они изготовлены Итальянским космическим агентством. Американская антенна LGA-2 расположена на корпусе ниже места крепления зонда. Антенны LGA являются штатным средством связи во внутренней части Солнечной системы и резервным — в период работы у Сатурна.
В первые два года полета, пока станция находится близко к Солнцу, она должна быть ориентирована к нему антенной HGA для затенения и охлаждения. HGA имеет специальную окраску, которая позволяет ей отражать или рассеивать большую часть тепла. Соответственно, до конца января 2000 г., когда “Cassini” войдет в пояс астероидов, для связи с Землей будет использоваться антенна низкого усиления (та из двух, которая обращена к Земле). После этого станция развернется антенной HGA к Земле и будет вести передачу и прием через нее.
Подсистема терморегулирования TCS поддерживает в приемлемых пределах температуру в различных частях станции. Для подогрева блоков электроники служат 82 радиоизотопных нагревателя RHU мощностью по 1 Вт каждый, содержащие двуокись плутония-238, а в некоторых случаях также электрические нагреватели. Данные температурных датчиков позволяют подсистеме CDS управлять нагревом. На верхнем модуле оборудования размещены автоматические отражающие жалюзи. Большая часть корпуса и корпуса приборов покрыты одеялами теплоизоляции, которая местами состоит из 26 слоев. Внешний слой состоит из каптона, алюминизированного с внутренней стороны и металлизированного с наружной, и имеет характерный янтарный цвет. Теплоизоляция также включает “пуленепробиваемый” слой — защиту от микрометеоритов.
 Радиоизотопный термоэлектрический генератор RTG. 1 — Трубки охлаждения; 2 — Внешний алюминиевый корпус; 3 — Диоксид плутония; 4 — Термопара; 5 — Многослойная изоляция. |
Источником электропитания КА служат три радиоизотопных термоэлектрических генератора RTG, которые несут 32.9 кг плутония-238 в виде керамических таблеток двуокиси плутония, заключенных в 18 модулей. Каждый модуль имеет иридиевую и графитную защиту против теплового и ударного воздействия. Термопары преобразуют тепло распадающегося плутония в электрический ток. Генераторы дают 885 Вт в начале полета и 663 Вт в конце.
Подсистема PPS отвечает за распределение электрической мощности и работу пиротехнических устройств, предназначенных для отделения зонда. Напряжение бортовой электрической сети станции — 30 В. Подсистема PPS может сбрасывать излишнюю мощность через шунт-радиатор.
Кабельная подсистема включает все электрические кабели, кроме коаксиальных кабелей и волноводов. Электрическая схема станции насчитывает около 22000 соединений и более 12 км кабелей.
Подсистема механических устройств MDS срабатывает в первый раз, отделяя КА от РБ. Она имеет пиротехническое устройство и пружины для отделения. Кроме того, в состав MDS входят саморазворачивающаяся штанга магнитометра, привод запасного комплекта маховиков, механизм вытягивания чеки для стержневых антенн эксперимента RPWS, и жалюзи для удержания или сброса тепла от RHU.
Зонд “Huygens” имеет общую форму толстого диска диаметром 2 7 м. В его состав входят лобовой экран, хвостовая крышка и устройство отделения от “Cassini”, которое остается на орбитальном аппарате. Масса зонда вместе с устройством отделения — 320 кг.
Лобовой экран покрыт слоем специального теплозащитного материала AQ60, представляющего собой кремниевые волокна низкой плотности. Лобовой экран защищает зонд во время торможения в атмосфере Титана. Температура в ударной волне достигнет 12000°С. Разогреваясь до 1500°С, экран сохранит температуру внутри на уровне не превышающем 50°С.
Между экраном и хвостовой (верхней) крышкой находится собственно зонд. Его конструкция состоит из двух алюминиевых сотовых панелей и алюминиевой оболочки, которые соединены фибергласовыми стержнями и пиротехническими устройствами разделения с экраном и крышкой. Центральная панель несет на верхней и нижней поверхностях блоки подсистемы электропитания, управления и научную аппаратуру. На верхней панели находится сложенный парашют и два передатчика для связи с орбитальным аппаратом в диапазоне S.
 Устройство зонда “Huygens”. 1 — Хвостовая крышка; 2 — Верхний конус; 3 — Верхняя панель; 4 — Средняя панель с приборами; 5 — Нижнее днище; 6 — Лобовой экран. |
Во время перелета “Huygens” питается от электросети “Cassini”, и только во время трехнедельного автономного полета и спуска на Титан использует набор из пяти аккумуляторных батарей на паре литий-диоксид серы, каждая из которых состоит из 23 элементов. Сходные батареи обеспечили работу атмосферного зонда “Galileo” в атмосфере Юпитера.
Снаружи зонд упакован в многослойную теплоизоляцию, которая сгорит в атмосфере Титана. Для подогрева зонда в течение семи лет полета используются 35 (по другим данным, 25) 1-ваттных радиоизотопных нагревателей. Слой пеноизолирующего материала толщиной 5 см и специальные уплотнения в местах установки инструментов защищают зонд при работе в атмосфере Титана при температуре —190°С.
Разработка и изготовление “Cassini” были выполнены Лабораторией реактивного движения в Пасадене (Калифорния), являющейся подразделением Калифорнийского технологического института, но финансируемой NASA. Менеджер программы — Ричард Спехалски (Richard J. Spehalski), научный руководитель — д-р Деннис Мэтсон (Dennis L. Matson). Заметную роль сыграла американская компания “Lockheed Martin”, которая разработала двигательную установку станции, а также изготовила прибор DISR для зонда.
Разработкой зонда “Huygens” руководил Европейский центр космической технологии и исследований (ESTEC) в Ноордвейке (Нидерланды), головным подрядчиком которого была французская компания “Aerospatiale”. Сборку и испытания летного аппарата, а также аналогов для термо— и электроиспытаний выполнила германская “Dornier Satellitensysteme GmbH”, которая также разработала подсистему терморегулирования “Huygens'a” и ультрастабильные осцилляторы радиосистемы. Аккумуляторные батареи зонда поставлены американской фирмой “AIliant Techsystems”.
Менеджер проекта от ЕКА — д-р Хамид Хассан (Hamid Hassan), научный руководитель — д-р Жан-Пьер Лебретон. Менеджер проекта от Итальянского космического агентства — Энрико Фламени. Всего на запуске присутствовало около 500 представителей научных, технических и промышленных организаций и компаний Европы.
Многие технологии, примененные впервые на “Cassini”, были затем перенесены на другие аппараты NASA — обсерваторию AXAF-I (твердотельные ЗУ), малые AMС NEAR и “Mars Pathfinder” (микросхемы ACIS, легкий приемопередатчик диапазона X, гироскопы HRG) и даже на миниатюрные аппараты семейства “New Millenium”.
“Cassini” — последняя в обозримом будущем программа, в которой ставка была сделана на комплексное изучение объекта с использованием большого количества взаимодополняющих, одновременно функционирующих приборов. После гибели российской АМС “Марс-96” и запуска “Cassini”, и США, и Россия ориентируются на малые АМС с ограниченным кругом задач. Они намного дешевле, но по определению не могут охватить весь спектр условий, в которых выполняются те или иные измерения.
Научные задачи программы “Cassini” включают:
1. По Сатурну:
• Определить температурное поле, свойства облачности и состав атмосферы;
• Измерить глобальное поле ветров, включая волны и вихри; проследить долгосрочную эволюцию облачных структур;
• Определить внутреннюю структуру и вращение глубинных слоев атмосферы;
• Исследовать ежедневные вариации и связь между ионосферой и магнитным полем Сатурна;
• Определить состав, тепловой поток и радиационную обстановку во время образования и эволюции планеты;
• Изучить источники и природу молний на Сатурне.
2. По Титану:
• Определить относительное содержание различных компонентов в атмосфере, а также наиболее вероятные сценарии образования и эволюции Титана и его атмосферы;
• Проследить вертикальное и горизонтальное распределение малых примесей, выполнить поиск сложных органических молекул, изучить энергетические источники атмосферной химии, определить влияние солнечного освещения на химические вещества в стратосфере, изучить образование и состав аэрозолей;
• Замерить ветры и глобальные температуры, исследовать физику облаков, общую циркуляцию и сезонные эффекты в атмосфере Титана, выполнить поиск молний;
• Определить физическое состояние, топографию и состав поверхности Титана, получить данные по его внутренней структуре;
• Изучить верхнюю атмосферу Титана, ее ионизацию и ее роль как источника нейтрального и ионизированного материала в магнитосфере Сатурна.
3. По магнитосфере Сатурна:
• Определить конфигурацию магнитного поля Сатурна, исследовать модуляцию километрового радиоизлучения;
• Определить современные системы, состав, источники и концентрации электронов и протонов;
• Охарактеризовать структуру магнитосферы и ее взаимодействие с солнечным ветром, спутниками и кольцами;
• Изучить, как Титан взаимодействует с солнечным ветром и ионизированными газами магнитосферы Сатурна.
4. По кольцам:
• Изучить конфигурацию колец и динамические процессы, отвечающие за их структуру;
• Картировать состав и распределение по размеру материала колец;
• Исследовать взаимосвязь колец и спутников, включая спутники, находящиеся в кольцах;
• Определить распределение пыли и метеороидов в окрестности колец; — Изучить взаимодействие между кольцами, магнитосферой, ионосферой и атмосферой планеты.
5. По малым спутникам:
• Определить общие характеристики и геологические истории спутников Сатурна;
• Выяснить физические процессы, которые создали поверхность, кору и подповерхностные части спутников;
• Исследовать состав и распределение материалов поверхности, особенно темных, богатых органикой материалов и льдов с низкой точкой плавления;
• Определить общий состав и внутреннее строение спутников;
• Изучить взаимодействие спутников с магнитосферой и кольцами, возможные газовые выбросы в магнитосферу;
6. Выполнить поиск гравитационных волн во время межпланетного полета.
| Наименование | Назначение |
| “Cassini” | |
| Imaging Science Subsystem (ISS) Изображающая научная подсистема | Широкоугольная и узкоугольная камеры для фотографирования Сатурна и спутников в видимом, близком УФ и в ИК-диапазоне |
| Cassini Radar (RADAR) Радар “Кассини” | Картографирование поверхности Титана и измерение высоты деталей поверхности |
| Radio Science Subsystem (RSS) Радиосистема | Поиск гравитационных волн, изучение атмосферы, колец и гравитационных полей Сатурна и спутников |
| Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) Ионный и нейтральный масс-спектрометр | Исследование нейтральных частиц и положительных ионов, входящих в атмосферы ионосферы Сатурна, Титана и остальных спутников |
| Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) Видимый и инфракрасный изображающий спектрометр | Картирование химического состава поверхностей, атмосфер и колец (352 канала в диапазоне 0.35-5.1 мкм) |
| Composite Infrared Spectrometer (CIRS) Композиционный инфракрасный спектрометр | Исследование температуры и состава поверхностей, атмосфер и колец по их ИК-излучению (3 интерферометра, диапазон 7-1000 мкм) |
| Cosmic Dust Analyzer (CDA) Анализатор космической пыли | Изучение ледяных и пылевых частиц в окрестностях системы Сатурна и в кольцах |
| Radio and Plasma Wave Spectrometer (RPWS) Спектрометр радио— и плазменных волн | Исследование плазменных волн, природных радиоизлучений и пыли |
| Cassini Plasma Spectrometer (CPS) Плазменный спектрометр “Кассини” | Изучение состава, плотности, скорости и температуры плазмы внутри и вблизи магнитного поля Сатурна |
| Ultraviolet Imaging Spectrograph (IMS) Ультрафиолетовый изображающий спектрограф | Исследование структуры, химии и состава атмосфер и колец по их УФ-излучению (двухканальный спектрометр, диапазон 55.8-190 нм, водород-дейтериевый детектор, высокоскоростной фотометр) |
| Magnetospheric Imaging Mass Spectrometer (MIMI) Прибор для картирования магнитосферы | Построение изображений магнитосферы Сатурна и исследование взаимодействия солнечного ветра с магнитопаузой |
| Dual Technique Magnetometer (MAG) Двойной магнитометр | Изучение магнитного поля Сатурна и его взаимодействия с солнечным ветром, кольцами и спутниками |
| “Huygens” | |
| Descent Imager/Spectral Radiometer (DISR) Десантная камера и спектральный радиометр | Получение изображений поверхности Титана (13 полей зрения, развертка за счет вращения зонда, диапазон 350-1700 нм), измерение концентраций аргона и метана и определение размера и плотности твердых частиц в атмосфере |
| Huygens Atmospheric Structure Instrument (HASI) Прибор для исследования строения атмосферы “Гюйгенса” | Исследование строения и физических свойств атмосферы Титана, а также движений на жидкой поверхности или электропроводности твердой |
| Gas Chromatograph/Mass Spectrometer (CGMS) Газовый хроматограф и масс-спектрометр | Измерение химического состава газов и взвешенных частиц в атмосфере Титана и материала поверхности |
| Aerosol Collector and Pyrolyzer (ACP) Аэрозольный коллектор и пиpoлизер | Изучение облаков и взвешенных частиц в атмосфере Титана на высотах до 30 и около 20 км |
| Surface Science Package (SSP) Поверхностный научный комплект | Исследование физических свойств поверхности Титана |
| Doppler Wind Experiment (DWE) Допплеровский ветровой эксперимент | Изучение ветров Титана по движению зонда а атмосфере |
На “Кассини” будут установлены 12 научных приборов, а на “Гюйгенсе” — 6. Хотя перечни приборов были приведены в НК №16, 1996, мы сочли необходимым воспроизвести ее здесь, не описывая, однако, научную аппаратуру детально.
Два эксперимента “Cassini” потребовали установки на аппарате выдвижных штанг. Датчики магнитометра MAG размещаются на подпружиненной штанге длиной 11 м из тонких неметаллических прутьев — один в середине, второй на конце. Штанга состоит из тонких неметаллических стержней. Она выдвигается из контейнера в верхнем модуле аппаратуры после двух лет полета.
Датчик электрического поля эксперимента RPWS состоит из трех антенных элементов — раздвижных бериллиево-медных трубок длиной 10 м, которые также выдвигаются из верхнего модуля аппаратуры под действием специального двигателя и образуют Y-образную фигуру. Далее, магнитные поисковые катушки RPWS размещаются на маленькой платформе на ферме, несущей антенну HGA. Наконец, зонд Лэнгмюра — металлическая сфера диаметром 50 мм — выдвигается с этой платформы на метровой штанге.
Каждый из научных инструментов “Cassini” работает и выдает данные под управлением микропроцессора, и в общей сложности на станции и зонде имеется 44 процессора. Информация сохраняется на ЗУ SSR либо передается на Землю немедленно.
Руководители экспериментов “Cassini” представляют Университет Аризоны в Таксоне (2), Университет Колорадо в Боулдере, Юго-западный исследовательский институт в Сан-Антонио (3), Университет Джона Гопкинса в Балтиморе, Университет Айовы в Айова-Сити, Центр космических полетов имени Годдарда, Лабораторию реактивного движения (2), Институт ядерной физики имени Макса Планка (ФРГ) и Имперский колледж науки и техники (Великобритания).
Эксперименты на зонде поставлены учеными Университета Аризоны, Центра космических полетов имени Годдарда, Парижской обсерватории (Мёдон, Франция), Агрономической службы Национального центра научных исследований (Веррьер-ле-Бюиссон, Франция), Боннского университета (ФРГ), Кентского университета (Великобритания).
В обработке данных 18 экспериментов, проводимых на “Cassini” и “Huygens'e”, будут участвовать около 300 исследователей.
Мощности системы энергопитания станции не хватает для питания всей “науки” одновременно. Поскольку инструменты жестко закреплены на корпусе, для нацеливания их на объект требуется разворот всего аппарата за счет работы маховиков или двигателей RCS. Не все приборы, однако, могут быть наведены на свои цели одновременно. В частности, не могут одновременно работать по Титану радиолокатор и оптические приборы.
Чтобы справиться с этими ограничениями и сократить расходы, разработчики подготовили стандартные сценарии работы научной аппаратуры. 98% времени будет перекрыто малым количеством программ и шаблонов научных наблюдений. И лишь 2%, или семь суток в год, будут задействованы специально разработанные сценарии работы.
Большая часть измерений будет выполняться вне связи с Землей. В среднем 2/3 времени станция будет вести измерения и 1/3 — передавать информацию.
“Cassini” был запущен на втором экземпляре самой мощной одноразовой РН ВВС США “Titan 4В” (НК №5, №6, 1997} стартовой массой около 1000 тонн. “Titan 4B” использовался до этого только один раз. В испытательном пуске 23 февраля 1997 г. он успешно вывел на орбиту КА раннего предупреждения типа DSP. “Cassini” мог быть запущен и обычной РН “Titan 4А”, но в этом случае он мог нести только 2278 кг топлива для основной ДУ, и программу работ у Сатурна пришлось бы значительно сократить.
Для запуска “Cassini” использовался носитель с серийным номером К-33, изготовленный “Lockheed Martin Astronautics” на заводе в районе Денвера. Станция находилась под обтекателем диаметром 5.09 м и длиной 20 м, изготовленным “Boeing Co.”.
21-й пуск носителя типа “Titan 4” выполнял боевой расчет 5-й эскадрильи космических запусков 45-го космического крыла ВВС США бригадного генерала Рэнди Старбака. Пуском руководил полковник Эверетт Томас.
Ракеты типа “Titan 4” имеют, помимо умопомрачительной стоимости, одну скверную привычку — не улетать в назначенный срок. Неудивительно, что баллистикам пришлось просчитать траекторию полета “Cassini” на каждый день в штатный, второй и резервный периоды пуска. В 1997 г. штатный, наиболее благоприятный период пуска — с 6 октября по 4 ноября — обеспечивал прибытие к цели в июле 2004 г. Запуск 5-9 ноября позволял аппарату, затратив больше топлива на маневры, добраться до Сатурна в декабре 2004 г. Запуск 10-13 ноября отодвигал момент прилета до июля 2005 г., а 14-15 ноября — до декабря 2005 г.
Разношерстая коалиция противников запуска “Cassini” предприняла попытки в судебном порядке заставить NASA отказаться от запуска. 7 октября флоридская “Коалиция за мир и справедливость” и “Зеленая партия округа Гавайи” подали в окружной суд штата Гавайи иск о запрещении пуска, как представляющего опасность для здоровья человека и окружающей среды, и второй с требованием отложить пуск до окончания судебного разбирательства. 11 октября федеральный судья Дэвид Эзра вынес решение в пользу пуска на том основании, что научный и экономический ущерб в случае запрета превышает потенциальный вред, а отсрочка на неопределенное время пуска заправленной ракеты может сама по себе закончиться катастрофой. 14 октября в 9-й апелляционный суд в Сан-Франциско была подана апелляция на это решение, однако Федеральная комиссия из трех судей отклонила и ее. Противники пуска обратились к Президенту ЮАР Нелсону Манделе, над страной которого проходит трасса полета РН “Titan 4B”, за поддержкой их петиции в Международный суд в Гааге, но не нашли поддержки. 11 октября в демонстрации протеста перед воротами Станции ВВС “Мыс Канаверал” участвовало несколько сот человек. 25 из них были арестованы. 12 октября около 70 человек устроили шествие со свечами перед Белым домом в Вашингтоне. 13 и 15 октября группы радиационной разведки были направлены в различные пункты округа Бревард, на территории которого находится космодром, чтобы замерить уровни радиации в случае аварии. На Станции ВВС “Мыс Канаверал” и в Космическом центре имени Кеннеди были предприняты дополнительные меры безопасности в связи с протестами. В антиядерной демонстрации 14 октября участвовало только 30 человек, которые разошлись вечером, “чтобы не оказаться под радиоактивным дождем”. Количество зрителей, поддерживающих запуск, было намного выше, — несмотря на ночной час. |
Далее пуск был возможен во второй период, с 28 ноября 1997 г. по 11 января 1998 г. В этом случае из траектории перелета исключалась встреча с Юпитером, и вместо двух пролетов у Венеры и одного у Земли, как в основном плане, станция пролетела бы у Венеры один раз, а у Земли два. Прибытие к Сатурну в этой схеме планировалось на 13 октября 2006 г. Наконец, пуск в период с 19 марта по 5 апреля 1999 г. позволял добраться до Сатурна 22 декабря 2008 г. Второй и запасной варианты отличались худшими условиями освещенности колец Сатурна и меньшей доступной мощностью радиоизотопных источников. Ведь плутоний распадается вне зависимости от того, лежит ли станция в ангаре на мысе Канаверал, или пересекает пояс астероидов.
Как мы помним, пуск “Cassini” был назначен на 13 октября в 04:55 EDT (08:55 GMT; EDT — восточное летнее время флоридского космодрома). Продолжительность стартового окна составляла 140 мин.
Предстартовый отсчет был начат 10 октября. Вечером этого дня на старте на “Cassini” установили три радиоизотопных генератора.
Из-за неисправности, задержавшей поздно вечером 12 октября отвод от носителя башни обслуживания, пуск был отложен на 60 мин. В ночь на 13 октября возникли проблемы с оборудованием стартового комплекса, предназначенным для проверки аккумуляторных батарей на ракете-носителе, а за час до пуска появилось подозрение, что неисправен бортовой компьютер “Cassini”. Наконец, ветер на высоте 12 км был сильнее допустимого и мог, в случае аварийного пуска, вынести обломки из отведенной зоны падения. В конечном итоге именно ветер не позволил выполнить пуск. После устранения технических проблем старт был перенесен на 15 октября в 04:43 EDT.
Предстартовый отсчет возобновился 14 октября в 02:43 EDT. График подготовки на 14-15 октября был следующим.
| 21:38 | Отвод башни обслуживания | |
| Октябрь 15 | 01:30 | Начало заправки разгонного блока Centaur |
| Октябрь 15 | 04:43 | Старт |
Пуск был выполнен точно по графику, в начале стартового окна. Все ступени носителя отработали нормально Расчетная циклограмма пуска до момента отделения РБ от 2-й ступени приведена в таблице. Фактические времена отделения РБ “Centaur”, моменты двух включений ДУ РБ и их продолжительности, а также момент отделения КА определялись системой управления носителя.
| Время | Высота, км | Событие |
| Т=0 | 0.0 | Включение ускорителей SRMU. Старт |
| Т+2мин 12 сек | 58.0 | Включение первой ступени |
| Т+2 мин 22 сек | 66.0 | Прекращение горения и сброс SRMU |
| Т+3 мин 31 сек | 110.6 | Сброс головного обтекателя |
| Т+5 мин 21 сек | 162.5 | Включение второй ступени |
| Т+9мин 13 сек | 203.6 | Отделение РБ “Centaur” с КА |
Первый этап работы ДУ РБ “Centaur” должен был продлиться 131 сек. В результате его работы разгонный блок с КА выходили на опорную орбиту высотой 170x445 км со сроком существования около 20 суток — на случай, если второе включение не пройдет по плану. Продолжительность баллистической паузы до второго включения составляла для различных дат основного периода от 8 до 32 мин. Длительность второго периода работы, до команды МЕСO2 (отсечка основного двигателя-2), должна была составить 7-8 мин. Через 30 сек после второго отключения ДУ РБ система управления РБ выдавала на КА команду подготовиться к разделению. В течение 5 мин после МЕСO2 ступень ориентировалась так, чтобы основная антенна КА была направлена на Солнце, а к концу 6-й минуты КА закручивался для стабилизации. Через 6 мин после МЕСO2 КА получал команду на подрыв пирозарядов и через 6.5 мин должен был отделиться.
Фактически опорная орбита имела наклонение 28.67° и высоту 168.5x446.9 км. Во второй раз “Centaur” работал с 05:13 до 05:19 EDT. Отделение АМС “Cassini” от РБ “Centaur” прошло через 42 мин 40 сек после старта. Управление перешло к аппарату, который был переведен в защитный режим, обеспечивающий 10-суточную автономную работу на случай проблем со связью. Эта предосторожность не потребовалась: через 52 мин после старта “Cassini” вышел на связь со станцией Сети дальней связи NASA близ Канберры, Австралия, через одну из двух антенн низкого усиления. Станция ожидала команд из Пасадены.
“Centaur” через 20 мин после отделения “Cassini” выполнил маневр увода (предотвращающий столкновение со станцией или попадание ступени в Венеру). Еще через 8 мин прошел слив остатков топлива из баков ступени, а через час после разделения — слив гидразина из системы ориентации. Работа ступени закончилась через 87 мин после разделения.
Слив топлива из “Centaur'a” наблюдался австралийцами Тони Бересфордом и Гордоном Гаррардом начиная с 10:10 GMT (06:10 EDT) как медленно движущееся пятно размером 10-30'. В первые минуты пятно имело 4-ю звездную величину и было видно простым глазом.
Как уже говорилось выше, к Сатурну “Cassini” пойдет по траектории длиной 3.5 млрд км с гравитационными маневрами у Венеры, Земли и Юпитера. Даты основных событий приведены в таблице.
| Дата | Событие |
| 26.04.1998 | Пролет Венеры на высоте 300 км |
| 23.06.1999 | Пролет Венеры на высоте 1530 км |
| 17.08.1999 | Пролет Земли на высоте 800 км |
| 30.12.2000 | Пролет Юпитера на высоте 9.65 млн км |
| 01.07.2004 | Прибытие к Сатурну |
| 06.11.2004 | Сброс зонда |
| 27.11.2004 | Посадка зонда на Титан |
| 01.07.2008 | Окончание штатной программы |
Результатом запуска 15 октября должна стать отсрочка первого пролета Венеры до 26 апреля. Неясно, как в связи с задержкой пуска в общей сложности на 9 суток изменится дата большого маневра DSM для обеспечения второй встречи с Венерой, который планировался на 20 января 1999 г. Возможно, она также сместится на 1-2 дня.
Почти семь лет до Сатурна “Cassini” будет лететь в перманентной спячке, “просыпаясь” только иногда — для решения технических или навигационных задач, в основном коррекций. Предполагается, что научная аппаратура будет включаться только раз в квартал для проверки, обслуживания и прокрутки вращающихся частей. Первый такой цикл будет выполнен в первые недели после старта. При пролете у Земли в августе 1999 г. будет выполнена калибровка магнитометра. В силу резкого сокращения затрат на управление полетом (с 1500 до 750 млн) какие-либо исследования при пролете Венеры, Земли или Юпитера не планируются! Правда, в течение всего полета в штатных сеансах связи со станцией будет проводиться эксперимент по поиску гравитационных волн.
Аппаратура “Cassini” будет включена за два года до прибытия к Сатурну, проверена и откалибрована в течение полутора лет и будет собирать научную информацию только с начала 2004 г. Проверка состояния зонда “Huygens” будет делаться раз в полгода. На проверку его систем и приборов нужно всего три часа.
1 июля 2004 г. станция выполнит торможение длительностью 94 мин, в ходе которого будет израсходована большая часть запасов топлива, и выйдет на орбиту спутника Сатурна. Пройдя сквозь внешнее пылевое кольцо Е, станция пролетит на расстоянии всего 1/6 радиуса над облаками планеты. Это будет первое и единственное тесное сближение с Сатурном, когда “Cassini” сможет исследовать кольца и собственно планету. В сентябре 2004 г. будет выполнен маневр подъема перицентра с одновременным уменьшением наклонения орбиты, обеспечивающий условия для сброса зонда на Титан.
6 ноября, после перерезания кабелей и подрыва пироболтов, пружины оттолкнут “Huygens” от “Cassini” со скоростью 0.3-0.4 м/с, одновременно раскручивая его для стабилизации до 7 об/мин. Системы “Huygens'a” будут включены 27 ноября по сигналу таймера непосредственно перед входом в атмосферу Титана со скоростью 5.55 км/с. Интересно, что большая часть заряда батарей уйдет именно на питание таймера!
После того, как баллистическое торможение замедлит скорость спуска до 400 м/с, сработает и унесет заднюю крышку вытяжной парашют. Затем, на высоте около 170 км, выйдет основной парашют диаметром 8.3 м и будут сброшены лобовой экран и тепловая защита. Зонд начнет измерения химии, температуры, давления, плотности и энергетического баланса в атмосфере. Когда аппарат пройдет через облака, камера прибора DISR снимет панораму Титана. Будут сделаны более 500 снимков облачного покрова и поверхности и измерены свойства поверхности.
Передача с зонда на “Cassini” будет идти через два передатчика диапазона S и две антенны, причем один сигнал будет задержан на 6 секунд относительно другого. Это — страховка на случай кратковременной потери сигнала. Для приема сигнала используется аппаратура PSE, оставленная на “Cassini” — ультрастабильный осциллятор USO и малошумящий усилитель. Пара осцилляторов — второй на зонде — позволяет провести допплеровский эксперимент DWE. Чтобы ограничить продолжительность спуска примерно двумя часами, через 900 сек после входа в атмосферу основной парашют отстреливается и выходит вытяжной диаметром 3 м. Он обеспечивает спуск до поверхности. Большую часть спуска инструменты зонда управляются от таймера, а с высоты 10-20 км — от радиолокационного высотомера. На высоте 300 м, в последние секунды перед касанием, поверхность Титана будет освещена прожектором, чтобы DISR смог выполнить спектроскопические измерения ее состава.
Посадка произойдет на скорости около 7 м/с, и зонд вполне может перенести ее. Оценки говорят, что давление на поверхности Титана составляет 1.6 атм, а температура —179°С. Зонд может сесть на твердую поверхность или приводниться. На борту есть аппаратура, которая сможет “понять”, на что сели. Если это будет углеводородное озеро, приборы зонда смогут установить его состав и даже измерить глубину локатором. Но, если “Huygens” свалится в озеро жидкого этана, его чрезвычайно низкая температура не даст батареям работать — либо, если жидкость зальется в отсек научной аппаратуры, может отказать передатчик.
Данные с зонда будут ретранслироваться в европейский центр управления в Дармштадте. Батареи и другие расходуемые ресурсы “Hyugens'a” рассчитаны на 153 минуты работы. Наших знаний об атмосфере Титана недостаточно, чтобы с уверенностью утверждать, что зонд успеет опуститься на поверхность. При спуске длительностью 2.5 часа на работу на поверхности остается всего три минуты. Если спуск пройдет за два часа, зонд сможет проработать на Титане около получаса. “Cassini” зайдет за горизонт и прием данных прекратится сразу по окончании расчетного периода работы зонда.
Сбросив зонд 6 ноября, два дня спустя “Cassini” выполнит маневр ухода с траектории попадания, который также обеспечит необходимые условия для радиосвязи во время спуска зонда на Титан и задаст начальные условия для работы в системе Сатурна.
За четыре года орбитального полета “Cassini” выполнит 74 витка, из них 45 будут включать пролеты Титана на высотах до 950 км. Это позволит выполнить радиолокационную съемку поверхности спутника. Антенна HGA может использоваться в 4 режимах: построения РЛ-изображения (карта с разрешением 0.3-1.7 км), альтиметрии (с погрешностью 90-150 м по вертикали), измерения отраженной энергии (что позволяет определить степень шероховатости и состав поверхности) и радиометрии (которая дает количество влажности — паров метана — в атмосфере). Радиометрические измерения могут проводиться с любой высоты. Границы остальных режимов таковы: измерение отраженной энергии (скаттерометрия) — от 22500 до 9000 км, альтиметрия — от 9000 до 4000 км, построение изображения — ниже 4000 км.
Орбита “Cassini” на каждый новый виток будет формироваться либо в результате гравитационного маневра у Титана, либо коррекциями с помощью бортовой ДУ. Помимо Титана, “Cassini” выполнит по крайней мере шесть близких пролетов других наиболее интересных спутников — Япета, Энцелада, Дионы и Реи — и порядка 25 более далеких пролетов на расстоянии порядка 100000 км. За счет изменения наклонения орбиты станция сможет исследовать не только экваториальные, но и полярные области Сатурна.
28 мая 2008 г. “Cassini” выполнит последний пролет Титана в рамках основной миссии, которая заканчивается 1 июля 2008 г. Однако станция вновь вернется к Титану 31 июля и продолжит исследования, если будет принято решение о продолжении программы. Дело в том, что за один пролет возможна радиолокационная съемка примерно 1% поверхности Титана. Таким образом, 45 пролетов едва хватит на половину задачи — фактически нужно пройти у Титана 80-90 раз. Это возможно только в случае продления миссии примерно на полтора года после июля 2008 г.
В течение полета контроль траектории “Cassini”, управление и прием информации будут осуществляться с помощью средств Сети дальней связи NASA. Как правило, связь с аппаратом будет проводиться один раз в день с одной станции DSN. Операторы, технический персонал и исследователи будут проверять телеметрию на отсутствие сбоев и отказов, группа управления — определять состояние аппарата, навигационная группа — определять положение и прогнозировать траекторию полета. Дополнительные сеансы будут проводиться в особых случаях. В период работы в системе Сатурна время прохождения сигнала в одну сторону составит от 68 до 85 мин.
Контроль траектории “Cassini” показал, что станция была выведена с высокой точностью. 16 октября через 33 часа после запуска “Cassini” имел скорость 4.2 км/с относительно Земли. Руководитель полета Крис Джоунз и заместитель менеджера программы Роналд Дрейпер сообщили, что аппарат находится в отличном состоянии.
Инженеры группы управления начали анализ данных от момента отделения станции, чтобы сравнить поведение систем “Cassini” с расчетным. Вечером 16 октября на борт была передана программа на первую неделю полета. Выполняя команды, станция перешла в режим перелета, управление ориентацией было передано бортовой системе ориентации ACS. Был задействован звездный датчик, что позволило аппарату определять свое положение в пространстве. По команде с Земли были выключены два (из 50) нагревателя звездного датчика.
17 октября к 09:00 PDT (16:00 GMT; PDT — тихоокеанское летнее время, по которому работает Лаборатория реактивного движения в Пасадене) станция по-прежнему имела скорость около 4.2 км/с, а к концу дня — 4.1 км/с относительно Земли. В течение выходных 18-19 октября был запланирован сброс телеметрической информации, записанной в твердотельном запоминающем устройстве “Cassini” во время выведения.
В течение первых 10 дней полета будут развернуты штанги плазменно-волнового эксперимента RPWS.
* 9 октября 1997 г. 1-й Государственный испытательный космодром РВСН посетила делегация российского правительства во главе с вице-премьером Владимиром Булгаком. Вице-премьер и сопровождающие его Главком РВСН генерал-майор Владимир Яковлев, Генеральный директор РКА Юрий Коптев, помощник Президента РФ по авиации и космосу маршал авиации Евгений Шапошников присутствовали на запуске ракеты-носителя “Союз-У” со спутником “Фотон” №11. |
Е.Девятьяров по сообщениям JPL и групп управления КА.
14 октября. Специалисты группы управления КА в настоящее время находятся в некотором замешательстве. Станция, вращаясь вокруг Марса, постепенно тормозилась, и ее орбита приближалась к орбите картирования. Но вдруг, 6 октября на 15-м витке при прохождении на минимальном для данного витка расстоянии от планеты были замечены нерасчетные движения одной из двух солнечных панелей станции, той самой, которую так и не удалось полностью развернуть. Для анализа сложившейся ситуации специалисты взяли тайм-аут, временно приостановив торможение.
Руководитель проекта Гленн Каннингем заявил, что в течение ближайших недель торможение станции проводиться не будет, чтобы дать время для анализа полученных данных о состоянии панели, попытаться смоделировать и понять причины появления отклонений неразвернутой солнечной панели. Задержка в торможении, возможно, приведет к изменению окончательной орбиты картирования планеты и первоначально запланированного времени прохождения экватора в 14:00.
Группа управления, состоящая из специалистов Лаборатории реактивного движения (JPL, Пасадена) и “Lockheed Martian Astronautics” (Денвер), 12 октября выдала команду на ускорение КА посредством короткого импульса в 2.3 м/с в наивысшей точке витка орбиты станции. В результате, минимальная высота станции над планетой во время облета выросла с 121 км до 170 км. Траектория полета поднялась над верхними слоями атмосферы и теперь ожидается, что колебания панели должны прекратиться в связи с окончанием воздействия атмосферных аэродинамических сил, которые могли оказывать на нее влияние.
Станция может проводить картографическую съемку Марса и с других орбит. Группа управления приступила к изучению других альтернатив, и в последующие несколько недель должна быть выбрана необходимая низкая орбита, при этом не исключено, что она будет солнечно-синхронной.
Следует заметить, что неунывающие американцы собираются использовать вынужденную задержку в графике работы станции себе во благо. В течение этого времени на Землю будет передана часть научной информации, полученной с помощью камеры и лазерного высотомера. Спекрометр термоизлучения и магнитометр также будут задействованы.
Совещательная группа по атмосфере проекта MGS доложила, что атмосфера Марса в последнюю неделю стала более, чем в два раза толще. Специалистами отмечено увеличение давления атмосферы и понижение температуры на поверхности планеты. В дальнейшем ожидается развитие этой тенденции, связываемой с приближением пылевого сезона, во время которого большое количество пыли поднимается в марсианскую атмосферу. Однако, станция спроектирована так, чтобы выдерживать увеличение атмосферного давления лишь немногим более, чем на 50%.
После 341 суток полета станция находится в 277.22 млн км от Земли на орбите вокруг Марса с периодом обращения 35.4 ч. В настоящее время выполняется последовательность команд Р20. Все системы MGS работают отлично.
* Специальные костюмы разработаны национальным космическим агентством США для двух братьев из Англии, страдающих редким заболеванием — аллергией к солнечному свету, не позволяющей лм выходить на улицу в дневное время. |
7 октября (92-й сол) группа управления сумела возобновить связь с посадочным аппаратом (лэндером). Это произошло после 4-х дневного молчания. Сигнал, исходящий от основного передатчика лэндера, был пойман 34-метровой антенной в Мадриде. Хотя никакой информации радиопередача, улавливаемая в течение 15 минут, не содержала, сам факт получения сигнала красноречив: он говорит о том, что лэндер функционирует.
Причину проблем со связью специалисты видят в разрядке бортовых батарей, прослуживших уже три месяца. Однако, программа исследований может продолжаться и дальше, так как еще есть солнечные источники питания, которые могут подзаряжаться во время марсианских дней (имеется ввиду солнечное время суток). Поэтому не исключено, что аппараты профункционируют на Марсе около года.
Между тем, на 90-й сол ровер начал выполнять специальную последовательность команд, заложенную в него на случай непредвиденных обстоятельств. Согласно ей, если в течение пяти дней он не “услышит” лэндер, ему предстоит возвратиться и начать вокруг него кружения с целью попытаться засечь исходящий от него слабый радиосигнал.
На 93-й сол группа управления повторила передачу команд с целью подтверждения связи как с основным, так и с дополнительным передатчиком лэндера. Однако, на этот раз ответом опять была лишь тишина. В течение следующих марсианских дней попытки восстановления связи будут продолжены. При ее возобновлении специалисты смогут получить техническую информацию о состоянии лэндера и ровера. Для “Sojourner” будут переданы новые команды, которые должны отменить те, выполнение которых началось автоматически на 90-м соле, и дадут новые указания о дальнейшем направлении движения.
6 октября. На этой неделе информация, передаваемая со станции, опять будет содержать данные наблюдений Юпитера и Ио. Но, кроме этого, должна начаться повторная перекачка данных наблюдения Каллисто, сделанных станцией во время предыдущего близкого пролета мимо спутника. Это делается с целью заполнить пробелы в информации, вызванные сбоями во время первой передачи этих данных.
В течение первых двух дней будет передана информация, которую не успели получить на прошлой неделе. Пауза была вызвана тем, что антенна DSN была задействована в поддержании связи с КА “Mars Global Surveyor” и КА “Mars Pathfinder”. Информация содержит результаты наблюдений северных полярных сияний Юпитера и его экваториальных районов, выполненных спектрометром NIMS. Будут также переданы данные глобальных наблюдений камерой SSI спутников Европы и Ио. Будут также переданы результаты наблюдений Ио и Юпитера, сделанные фотополяриметрическим радиометром, и, наконец, наблюдения региона северных полярных сияний ультрафиолетовым спектрометром.
Кроме того, должны быть переданы данные проведенных камерой SSI наблюдений области, где проходит поток заряженных частиц Ио, двигающийся вперед и назад между Ио и Юпитером вдоль линий магнитного поля планеты. Пересекая атмосферу Юпитера поток становится видимым.
Остаток недели будет посвящен передаче наблюдений Ио и Каллисто. В этот пакет входят наблюдения, связанные с исследованиями вулканических и химических изменений на Ио, поиском на нем горячих пятен и светящихся излучений. Наблюдения Каллисто включают глобальную, сделанную NIMS, картирование радиометром PPR бассейна Асгард и съемки с высоковременным разрешением.
* Начальник управления ФСБ по Омской области генерал Миронов заявил, что статьи о якобы шпионском предназначении ИСЗ “FAISat-2V” компании FAI (США), запущенного 23 сентября 1997 г., были инспирированы некой американской компанией — конкурентом омского АКО “Полет”. Об этом сообщила 10 октября газета “Известия”. Можно предположить, что генерал имел в виду “Orbital Sciences Corp.”, которая одновременно является конкурентом “Полета” в средствах выведения и FAI — в низкоорбитальных спутниковых системах. |
13 октября. Станция в этот день прошла апогей данного витка своей орбиты и середину пути до следующего пролета Каллисто. В течение недели продолжилась передача информации, полученной во время предыдущего пролета Каллисто. В конце недели было передано несколько наблюдений атмосферы Юпитера. Кроме того, на этой неделе проведена коррекция траектории полета, с тем чтобы выйти на очередной виток для близкого пролета следующего спутника. И наконец, проведены очередные профилактические работы с бортовым записывающим устройством. По этой причине некоторое время информация со станции не поступала.
Таким образом, основу передаваемой информации составили результаты исследований Каллисто.
Кроме того до конца недели продолжится передача снимков высоковременного разрешения, сделанных в течение 60-минутного периода наиболее близкого пролета Каллисто. Будут переданы наблюдения бассейна Асгард, сделанные камерой SSI и спектрометром NIMS. Эти данные помогут при определении истории формирования и эволюции данного региона. Будут также переданы наблюдения и бассейна Валгалла, а также результаты других исследований.
Станция передаст на Землю данные об исследованиях региона равнинных поверхностей, проведенные NIMS и SSI. Эти данные должны дать ответ на вопрос, является ли равнинность региона результатом “заливки” вулканическими потоками. Ученые получат и результаты наблюдений кратера Тиндр, сделанных камерой SSI.
Планируется также и передача данных, проведенных ультрафиолетовым спектрометром UVS, о наблюдениях Каллисто, которые позволят ученым определить, имеет ли место процесс уноса частиц с поверхности спутника. Будет получена тепловая карта дневной и ночной сторон Каллисто, сделанная радиометром PPR. И наконец, будет получено глобальное изображение Каллисто, сделанное NIMS.
10 октября. Полет станции NEAR проходит штатно. Магнитометр и спектрометр XGRS регулярно передают научную информацию. Солнечный датчик XGRS оставлен выключенным. Высокоскоростная калибровка магнитометра закончилась 6 октября.
10 октября. И.Лисов по сообщению JPL. Длительный цикл испытаний солнечного электрореактивного двигателя для AMС “Deep Space 1” (НК №14-15, 1996, №18-19, 1997) был закончен 25 сентября в Лаборатории реактивного движения (JPL).
Ресурсные испытания в вакуумной камере JPL начались 17 июня 1996 г. и продолжались в общей сложности 8000 часов. Они состояли из повторяющегося цикла: несколько суток работы на номинальном уровне тяги, кратковременная остановка. Характеристики двигателя превысили ожидаемые. Учитывая то, что в реальном полете двигатель не будет работать все время, 15-месячные испытания подтвердили, что его работоспособность обеспечена с запасом.
Работа двигателя начнется через несколько недель после старта. Суммарное приращение скорости, который должен обеспечить двигатель в полете DS-1, составляет 3.6 км/с.
Сборка двигателя выполняется Отделением электродинамики компании “Hughes”. Блок электрического питания поставит “Программа готовности применения технологии солнечных электрических ДУ” (NSTAR) NASA. Двигатель будет черпать энергию от больших солнечных батарей мощностью более 2000 Вт, поставленных Организацией по защите от баллистических ракет BMDO. NSTAR также обеспечивает цифровой интерфейс управления, систему хранения и управления рабочим телом и систему диагностики, которая будет отслеживать поведение установки в космосе.
Станция “Deep Space 1”, первая в программе “New Millenium”, будет запущена 1 июля 1998 г.
 Рис.1. Схемы аппаратов “Марсоход” и “Марс-глоб” под обтекателем в составе головной части РН “Молния-М”. НПОЛ. |
М. Тарасенко. НК. В НПО им С.А.Лавочкина разработан новый план работ по исследованию Марса и других тел Солнечной системы. О нем было объявлено на конгрессе МАФ. В отличие от подхода, использовавшегося с конца 60-х до середины 90-х годов, новый план базируется на использовании вместо тяжелого “Протона” ракет-носителей среднего класса “Молния-М” и “Союз-2”.
Появление нового подхода к созданию КА для планетных исследований вызвано нынешними финансовыми ограничениями, а также неудачей станции “Марс-96” — последней тяжелой комплексной автоматической межпланетной станцией, разработанной НПОЛ в рамках федеральной космической программы.
Поскольку финансовые ограничения не позволяют РКА закупать тяжелые РН “Протон” для межпланетных запусков и, тем более, профинансировать разработку и изготовление тяжелых многоцелевых станций, масса и размеры новых КА должны соответствовать возможностям РН среднего класса “Молния-М” или, в крайнем случае, “Союз-2”.
Возможности этих ракет по запуску на отлетные траектории с Байконура и Плесецка приведены в Табл.1. “Союз-2” с разгонным блоком “Фрегат” обладает более высокой грузоподъемностью, но, в отличие от имеющейся в наличии “Молнии-М”, “Союз-2” находится еще только в стадии разработки, которая может затянуться на довольно долгий срок.
| Таблица 1. Масса, доставляемая на траекторию перелета к Марсу в 2003 г.
|
В связи с этим предлагаемая НПОЛ концепция ориентируется на создание межпланетных станций с массой около 1000 кг. Для этого предусматривается разработать новый базовый блок массой около 300 кг, который может адаптироваться для ряда сценариев межпланетных экспедиций. В настоящее время рассматриваются следующие возможные варианты:
— “Марс-Глоб” — долгосрочное изучение атмосферы, поверхности и внутреннего строения Марса с помощью системы малых посадочных станций. В одном запуске на поверхность Марса может быть доставлено до 5 Малых автономных станций, аналогичных двум станциям, устанавливавшимся на АМС “Марс-96”;
— “Марсоход” — доставка на поверхность Марса марсохода массой 95 кг для изучения атмосферы, поверхности и внутренней структуры планеты;
— “Фобос-грунт” — сближение с Фобосом и забор образца грунта с последующим возвращением его на Землю.
Схема КА для экспедиций “Марс-глоб” и “Марсоход” показана на Рис.1.
Базовый блок представляет собой тонкую восьмиугольную раму с четырьмя панелями солнечных батарей, установленными на складывающихся штангах. Базовый блок соединяется с разгонным блоком с помощью переходника, а на нем самом крепятся либо 4 MAC, либо большой СА с марсоходом внутри. Приведенная в Табл.2 весовая раскладка показывает, что оба проекта осуществимы с использованием РН “Молния”.
 Рис. 2. АМС “Фобос-грунт” в составе головной части РН “Союз-2”. НПОЛ. |
Таблица 2.
| ||||||||||||||||||||||||||
Для проекта “Фобос-грунт” требуется гораздо больший запас характеристической скорости. В связи с этим, для осуществления этой экспедиции планируется впервые применить разгон АМС с помощью электрореактивных двигателей малой тяги.
Утверждается, что с использованием уже существующих ксеноновых плазменных электрореактивных двигателей1 можно при общей стартовой массе КА 1500 кг обеспечить возвращение на Землю 0.1-0.3 кг грунта с Фобоса.
1 Эти двигатели используются на готовящемся к запуску КА “Купон”
Схема КА “Фобос-грунт” показана на Рис.2
 Схема аппарата “Луна-глоб” по программе “Селена”. НПОЛ. |
Запуск и выведение КА на промежуточную орбиту должны осуществляться с помощью РН “Союз-2” с разгонным блоком “Фрегат”. Доразгон и перелет к Марсу осуществляются с помощью ЭРД МТ. Затем осуществляется постепенный переход на орбиту, близкую к орбите Фобоса. После взятия образцов грунта они загружаются в возвращаемую ракету, которая с помощью обычного жидкостного реактивного двигателя выводится на траекторию полета к Земле. Спускаемый аппарат с образцами тормозится в атмосфере и доставляется на поверхность Земли.
Для отработки предлагаемой концепции предлагается на начальном этапе осуществить экспедицию “Селена” (или “Луна-глоб”). По этому проекту базовый блок, оснащенный тремя пенетраторами начальной массой по 250 кг выводится на траекторию полета к Луне. При подлете осуществляется постепенный перевод на селеноцентрическую орбиту, в ходе которого пенетраторы поочередно отделяются и направляются в разные участки поверхности Луны. Сам базовый блок в дальнейшем используется для проведения исследований с селеноцентрической орбиты.
В работе также упоминается о возможности создания КА “Солнечный зонд” для проведения исследований Солнца на расстояниях до 10 солнечных радиусов совместно с американскими зондами, которые могли бы сблизиться с Солнцем до расстояния в 4 радиуса. Этот проект, однако, выглядит скорее как дань памяти предлагавшемуся ранее проекту “Ломоносов” и шансы на его реализацию кажутся нам наиболее сомнительными. Наиболее реалистическим представляется сценарий с осуществлением проектов “Селена”, а затем “Марс-глоб”.
Как пояснил на конгрессе сотрудник НПОЛ О.В.Папков, изложенная концепция в настоящее время рассматривается Российской академией наук. В случае ее утверждения, ожидаемого в ноябре, она может быть официально включена в Федеральную космическую программу и перейти в фазу опытно-конструкторских работ.
Источник:
S.D.Kulikov. R.S.Kremnev, K.M.Pichkhadze, B.N.Martynov, O.V.Papkov “Conception of the Planetary Exploration using Middle Class Launchers”. IAF-97-Q.3.06 — 48th International Astronautical Congress, October 6-10, 1997, Turin, Italy.
И.Лисов с использованием информации ИТАР-ТАСС и ЕКА. 9 октября 1997 года в 21:00 ДМВ с 1-го Государственного испытательного космодрома Плесецк боевым расчетом космических средств РВСН выполнен пуск ракеты-носителя “Союз-У” (11А511У) с искусственным спутником Земли “Фотон” №11 (34КС№11).
В 21:08 ДМВ спутник, предназначенный для продолжения исследований в области космической технологии и биотехнологии, был выведен на орбиту с начальными параметрами:
— наклонение орбиты — 62.82°;
— минимальное удаление от поверхности Земли (в перигее) — 226 км;
— максимальное удаление от поверхности Земли (в апогее) — 396 км;
— период обращения — 90.4 минуты.
Космический аппарат “Фотон” и ракета-носитель “Союз” созданы в городе Самара — в Центральном специализированном конструкторском бюро и на заводе “Прогресс” Российского космического агентства.
Программой полета, рассчитанной на 15 суток, предусматривается получение в условиях микрогравитации полупроводниковых материалов и оптических стекол, выращивание кристаллов, проведение биологических исследований, а также изучение теплозащитных свойств покрытий в процессе спуска специальной капсулы, отделяемой от космического аппарата.
 КА “Фотон” №11 с капсулой “Mirka” в МИКе космодрома Плесецк. Фото К.Вернякова. |
Наряду с российской научной аппаратурой на спутнике “Фотон” в рамках международного сотрудничества размещены приборы Европейского космического агентства (ЕКА), Франции и Германии.
Установленная на спутнике аппаратура функционирует нормально. По завершении полета результаты экспериментов будут доставлены на Землю в спускаемом аппарате “Фотона” и капсуле. Приземление должно состояться 24 октября в р-не Оренбурга.
Согласно сообщению Секции оперативного управления Центра космических полетов имени Годдарда NASA, KA “Фотон” №11 присвоено международное регистрационное обозначение 1997-060А. Он также получил номер 25006 в каталоге Космического командования США.
Комментарий НК. М.Тарасенко.
Космический аппарат 34КС (“Фотон”) предназначен для исследований в области космического материаловедения, технологии и биотехнологии с целью получения экспериментальных образцов материалов, обладающих новыми или улучшенными свойствами, а также получения высокочистых лекарственных препаратов. КА 34КС разработан Центральным специализированным конструкторским бюро (ЦСКБ) и используется с 1985 г. КА разработан на основе разведывательных спутников серии “Зенит” и конструктивно состоит из спускаемого аппарата, приборного отсека, тормозной двигательной установки и контейнера с химическими источниками тока.
 Общий вид КА “Фотон” №11 с европейской капсулой “Mirka” Рисунок “Kayser-Threde”. |
Экспериментальная аппаратура размещается в сферическом спускаемом аппарате внешним диаметром 2.3 м. Объем зоны ПН составляет 4.5 м , масса ПН до 700 кг.
При этом общая масса СА составляет около 2250-2300 кг, а общая масса КА около 6200 кг. Обычно в верхней части СА у “Фотона” располагается цилиндрический контейнер с блоком химических источников тока, обеспечивающий энергопитание ПН в течение всего полета (Номинальная продолжительность полета составляет 15-16 суток, но при необходимости может быть продлена до 18-20 суток). Но у “Фотона” №11, как видно из рисунка, к СА крепится капсула “Mirka”. Возможно часть дополнительных аккумуляторных батарей расположена в спускаемом аппарате.
СА оборудован системой мягкой посадки, обеспечивающей при приземлении вертикальную скорость около 3 м/с. Это позволяет многократно использовать как корпус СА, так и экспериментальное оборудование.
Комплект экспериментальной аппаратуры КБТС10 для КА “Фотон” разработан КБ общего машиностроения имени В.П.Бармина (г.Москва) и включает установки “Зона-4МН2” и “Константа-2Б”. (Электрофоретическая установка “Каштан”, использовавшаяся ранее, в этом полете не устанавливалась.)
Ваккумная электропечь “Зона” предназначена для получения эвтектических сплавов методом направленной кристаллизации и полупроводниковых материалов методом движущегося нагревателя. Установка “Константа-2Б” предназначена для получения оптических материалов.
В данном полете эксперименты на установках “Зона” и “Константа” проводятся КБОМ совместно с немецкими организациями:
• Институтом кристаллографии Фрайбургского университета
• Техническим университетом Мюнхена
• Берлинским университетом выращивания кристаллов
• DLR
Кроме собственно научной аппаратуры на борту установлены микроакселерометры предназначенные для определения реального уровня микрогравитации в полете — немецкий QUSAM и российский СИНУС. Измерение уровня гравитационных возмущений принципиально важно для оценки качества экспериментов и интерпретации их результатов. Проблема же состоит в том, что приборы с требуемым уровнем чувствительности (порядка 10-5 g) крайне трудно прокалибровать в земных условиях.
Эксперимент проводится на паритетной основе, т.е. российские и немецкие партнеры поровну несут расходы по его осуществлению, а после завершения полета полученные образцы будут также поделены, и их обработка будет производиться обеими сторонами с последующим обменом полученными данными и составлением совместного отчета.
В числе проводимых экспериментов начальник технического центра “Сплав” КБОМ А.В.Егоров особо отметил получение эвтектического сплава алюминия с кремнием (AI-Si), а также полупроводниковых кристаллов фосфида индия (P-ln), селенида цинка (Se-Zn) и антимонида индия (As-ln).
Эксперимент со сплавом Al-Si направлен на прояснение некоторых вопросов касающихся организации технологии наземного производства подобных сплавов. Эти материалы считаются перспективными для изготовления коррозионностойких деталей автомобилей.
Однако, как отметил А.В.Егоров, “сейчас, наконец, на всех уровнях признано, что в области космического материаловедения мы находимся на этапе исследований. Ни о каких заводах в космосе в ближайшее время речи не идет. Все это оказалось не так просто, как казалось лет десять назад, особенно тем, кто был далек от этой проблематики.”
Кроме основного комплекта экспериментальной аппаратуры на борту “Фотона” №11 размещены другие полезные нагрузки, поставленные ЕКА, CNES Франции и ФРГ.
В частности, это:
— “lbis-2”— 75-килограммовый инкубатор для изучения влияния факторов космического полета на развитие эмбрионов и личинок тритонов и других видов (CNES);
— установка “Crocodile-2” для выращивания кристаллов, которые могут найти применение в волоконной оптике (CNES);
— контейнер “Biopan” для изучения влияния факторов открытого космоса на биологические образцы. Контейнер цилиндрической формы, установленный на внешней поверхности спускаемого аппарата, снабжен откидной крышкой для экспонирования образцов во время орбитального полета и абляционной тепловой защитой, предохраняющей его на участке запуска и возвращения. Название установки косвенно переводится как “космическая сковородка” — образцы будут “жариться” под космическими и солнечными лучами. В ходе орбитального полета на установке “Biopan” будет проверяться возможность переноса на Землю органических молекул на поверхности частиц космической пыли. Экспонироваться будут такие биообъекты как бактерии, семена растений и эмбрионы креветок. Последние, кроме ответов на вопросы о возможности переноса микроорганизмов между планетами с помощью метеоритов, позволят оценить степень опасности, которую несет разрушение озонового слоя Земли. “Biopan” разработан немецкой фирмой “Kayser Threde GmbH” по заказу
 Немецкая капсула “Mirka”. 1 — крышка парашютного контейнера: 2 — парашютный контейнер: 3 — платформа систем и полезной нагрузки; 4 — аккумуляторное кольцо; 5 — корпус с теплозащитным покрытием. |
— многопользовательская установка-инкубатор “Biobox” (ЕКА) массой 40 кг для проведения биологических экспериментов. В данном полете “Biobox” несет три эксперимента по изучению реакции костных клеток на невесомость. Установка снабжена центрифугой для имитации земной силы тяжести на контрольных образцах;
— комплект “Cosima-5” (Crystallization of Organic Substances in Microgravity Application) для выращивания органических кристаллов в невесомости, поставленный фирмой “Intospace GmbH” (Ганновер, ФРГ).
Суммарная масса аппаратуры ЕКА — 80 кг. В общей сложности на борту находятся 12 экспериментов ЕКА, подготовленных исследователями из Бельгии, Германии, Испании, Нидерландов, России и Франции. Помимо упомянутых выше, это эксперименты по изучению воздействия невесомости на бактерий, на биологические часы жуков и на старение плодовой мушки. Впервые европейские ученые будут наблюдать за ходом своих экспериментов из центра ЕКА в Ноордвейке, куда будут поступать данные из Москвы.
Самым нетривиальным из дополнительных грузов является экспериментальная возвращаемая капсула “Mirka” (Micro Reentry Capsule), разработанная фирмами “Kayser-Threde GmbH” (г.Мюнхен) и “Jena-Optronik” (г. Йена). Капсула представляет собой сферу диаметром 1 метр и массой 154 кг. Она несет четыре эксперимента, имеющие целью отработку теплозащитных покрытий и получение информации по аэродинамике в гиперзвуковой области.
“Ibis” и “Biobox” летят на “Фотоне” №11 повторно и бесплатно в качестве компенсации за утерю результатов аналогичного эксперимента проведенного в 1995 г. на “Фотоне” №10. Тогда после посадки КА 3 марта 1995г. контейнеры с результатами не удалось передать представителям заказчика прямо на месте приземления и было решено перевезти СА в Оренбург. Во время транспортировки аппарата на внешней подвеске вертолета из-за неблагоприятных погодных условий возникла опасная ситуация и экипаж принял решение сбросить груз. СА упал на землю с высоты около 100 метров, в результате чего установки были разбиты и большинство экспериментальных образцов пришло в негодность.
Источники:
1. “Новости космонавтики №4(93), 1995, с.35-36; №5(94), 1996, с.45
Примечания: 1. Все КА запускались с космодрома Плесецк. Даты и времена пусков и посадок даны по ДМВ. Номера “Фотонов”, проставленные в скобках, не объявлялись официально 2. При транспортировке с места посадки СА “Фотона” №10 был сброшен с вертолета, из-за чего значительная часть результатов экспериментов утрачена. |
И.Лисов по сообщениям Синьхуа, “Loral”. 16 октября 1997 г. в 19:13 GMT (17 октября в 03:13 по местному времени) со стартового комплекса Космического центра Сичан был выполнен пуск РН CZ-3B с телекоммуникационным спутником “Apstar 2R”. Через 24 мин 33 сек после запуска КА был отделен от последней ступени носителя и выведен на переходную к геостационарной орбиту, параметры которой, по данным Сианьского центра управления, составили: наклонение 24.4°, высота 201x47922 км.
Спутник принадлежит международной компании “Asia Pasific Telecommunications Satellite Co., Ltd.” со штаб-квартирой в Гонконге. В связи с тем, что Гонконг с 1 июля 1997 г. возвращен в состав Китая, космический аппарат зарегистрирован за Китайской Народной Республикой.
Согласно сообщению Секции оперативного управления Центра космических полетов имени Годдарда NASA, KA “Apstar 2R” присвоено международное регистрационное обозначение 1997-062А. Он также получил номер 25010 в каталоге Космического командования США.
Космический аппарат изготовлен американской фирмой “Space Systems/Loral” (г.Пало-Алто, Калифорния) на основе базовой конструкции FS-1300. Масса спутника 3700 кг, мощность системы энергопитания — 10 кВт. Аппарат оснащен 28 ретрансляторами диапазона С мощностью по 60 Вт и 15 (или 16) — диапазона Ku мощностью по 110 Вт.
Довыведение на геостационарную орбиту и орбитальные испытания КА осуществляет “Space Systems/Loral”, которая затем передаст аппарат заказчику. “Apstar 2R” будет работать в точке стояния 76.5° в.д., осуществляя передачу голосовой информации, данных и телевизионных программ в Азиатско-тихоокеанском регионе, Европе, России, на Ближнем Востоке и в Африке. Расчетный срок эксплуатации спутника — 15 лет.
Пуск 16/17 октября стал третьим для носителя CZ-3B и вторым успешным. В ближайшем будущем с ее помощью будут запущены еще три связных КА.