Планета Земля и Луна
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Луна - наш космический спутник

Взгдяд на космос

"Chandrayaan-1" летит к Луне

    22 октября 2008 в 06:22:11 утра по местному времени (00:52:11 UTC) со 2-го стартового комплекса Космического центра имени Сатиша Дхавана в Шрихарикоте был осуществлен запуск ракеты PSLV-C11, несущей в качестве полезного груза первый индийский межпланетный зонд Chandrayaan-1 («Чандраяан-1»).
    Запуск прошел успешно, и через 18 мин 20 сек после старта КА был выведен на начальную эллиптическую орбиту с параметрами:

     наклонение - 17.91
     высота в перигее - 248 км;
     высота в апогее - 22848 км;
     период обращения - 396.9 мин.

    В каталоге Стратегического командования США объекту Chandrayaan-1 были присвоены номер 33405 и международное обозначение 2008-052А.
    Мадхаван Наир (G. Madhavan Nair), руководитель Индийской организации космических исследований ISRO, назвал успех «историческим моментом» и «началом новой эры» в индийской космической программе. «Наше путешествие к Луне только началось, - отметил он. - Все продолжается исключительно хорошо...»

Старт 22 октября 2008 лунного зонда "Chandrayaan-1"
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУНЫ

    В свою очередь, директор Спутникового центра ISRO в Бангалоре и руководитель проекта «Чандраяан-1» М.Аннадураи (М. Annadurai) подчеркнул, что этот полет «всемирно расширяет имидж Индии, потому что она становится частью группы стран, способных непосредственно изучать планеты».
    Успех пришел после очень напряженной подготовки. Беспокойство, как это часто бывает, вызывала отвратительная погода. Грозовые дожди, которые разразились в районе Шрихарикоты, шли пять дней и грозили сорвать старт. Однако стартовая команда ISRO работала несмотря ни на что и «отыграла» день у непогоды.

    1-й (северный) комплекс РН типа PSLV и GSLV на космодроме Шрихарикота имеет в своем составе монтажно-испытательный корпус (13.74° с.ш., 80.22° в. д.) и стартовый комплекс с «закрытой» башней обслуживания для сборки РН и 3-мя молниеотводами (13.73° с. ш., 80.23° в. д.).
    2-й (южный) комплекс имеет здание вертикальной сборки (13.71° с. ш., 80.22° в. д.) и стартовый комплекс с открытой башней ферменного типа и 4-мя молниеотводами (13.72° с. ш., 80.23° в. д.).
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУНЫ

    «В этой миссии было немало драматических моментов в течение пяти суток после того, как РН прибыла на стартовый комплекс... - с явным облегчением рассказывал Г.М. Наир после запуска. - Группа в Шрихарикоте работала действительно замечательно. У нас была гонка со временем. В последний вечер во вторник мы потеряли 10 часов предстартового отсчета. У нас не было никакой надежды улететь утром в среду... Но дожди ушли - и утром мы смогли стартовать».
    Первоначально запуск «Чандраяана-1» планировался на апрель 2008 г., но из-за задержки с изготовлением аппарата в феврале был отложен на июнь-июль; в мае говорили о периоде с октября по декабрь; в июне называлась дата 19 сентября; в августе речь опять зашла про октябрь, и лишь 7 октября было объявлено, что астрономическое окно продолжится с 20 по 28 октября, а запуск планируется на 22 октября в интервал с 00:52:11 до 01:07 UTC.
    3 октября КА был отправлен из Бангалора на космодром. 52-часовой предстартовый отсчет начался в ночь на понедельник 20 октября одновременно с началом заправки ступеней ракеты топливом. Заправка баков жидкими компонентами заняла почти 34 часа. Запуск состоялся в расчетный момент в начале стартового окна. Фактическая циклограмма выведения приведена в таблице.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУНЫ
Время, сек
Событие
0000.1 Включение РДТТ 1-й ступени
0000.5 Включение первой группы ускорителей
0025.0 Включение второй группы ускорителей
0070.0 Сброс первой группы ускорителей
0092.1 Сброс второй группы ускорителей
0110.3 Отделение 1-й ступени
0110.3 Включение ЖРД 2-й ступени
0130.5 Переход на автономную систему навигации
0193.4 Сброс головного обтекателя
0261.6 Отделение 2-й ступени
0262.7 Включение РДТТ 3-й ступени
0514.5 Отделение 3-й ступени
0535.8 Включение ЖРД 4-й ступени
1052.4 Выключение ЖРД 4-й ступени
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУНЫ

    Суммарная стоимость запуска оценивается в 80.8 млн $ - рекордные деньги для индийской космонавтики. Однако по мировым меркам такая сумма для лунного аппарата - мизерная и явно свидетельствует о недостатке финансирования. Это признают и в Индии.
    В целом текущая миссия расценивается как «репетиция» более сложного проекта Chandrayaan-2 - доставки на поверхность Луны небольшого автоматического лунохода, разрабатываемого в России. Старт запланирован на 2011-2013 гг.

Ракета

    Для запуска был использован модернизированный четырехступенчатый носитель, получивший обозначение PSLV-XL. Обычная РН PSLV, собранная из твердотопливных и жидкостных ступеней, применяется для выведения спутников на приполярные орбиты. На ракете №С11 для повышения грузоподъемности стояли шесть усовершенствованных стартовых твердотопливных ускорителей PSOM-XL; каждый из них нес топливную шашку массой 12.4 т вместо 9.0 т в стандартных ускорителях. Это позволило вывести на переходную эллиптическую орбиту полезный груз массой 1380 кг. До сих пор рекордом для PSLV был запуск КА Kalpana-1 массой 1060 кг на геопереходную орбиту апогеем 34700 км.
    Стартовая масса ракеты составила 320 т, длина - 44.4 м, диаметр надкалиберного металлического головного обтекателя - 3.2 м. Характеристики ступеней РН PLSV-C11 представлены в таблице.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СТУПЕНЕЙ НОСИТЕЛЯ PSLV-C11
Ступени
Ускорители
Первая
Вторая
Третья
Четвертая
Номенклатура 6*PSOM-XL PS1 PS2 PS3 PS4
Топливо Твердое, Твердое, Твердое, Твердое, Жидкое, смесь
  на основе НТРВ на основе НТРВ AT-UH25 на основе НТРВ окислов азота - М
Масса топлива, т 6x12 138.0 41.5 7.6 2.5
Макс-ная тяга, кН 6x720 4910.0 800 246 2x7.31
Время работы, сек 49 98 147 107.6 525
Диаметр ступени, м 1.0 2.8 2.8 2.0 2.8
Длина ступени, м 13.5 20.2 11.9 3.6 2.9
      Для управления вектором тяги используются: на 1-й ступени - впрыск в сопло для управления по тангажу и курсу, микродвигатели управления по крену; на 2-й ступени - качание камеры для управления по тангажу и курсу, микродвигатели на горячем газе для управления по крену; на 3-й ступени - отклонение сопла для управления по тангажу и курсу, микродвигатели для управления по крену; на 4-й ступени - качание камер для управления на активном участке полета, микродвигатели для управления на баллистическом участке.
ХАРАКТЕРИСТИКИ СТУПЕНЕЙ НОСИТЕЛЯ PSLV-C11

    С 1993 по 2008 г. состоялось 14 пусков РН семейства PSLV (три опытные ракеты серии D и 11 штатных носителей серии С). Все они, за исключением первого, были успешными. Носитель неоднократно демонстрировал свою надежность и эксплуатационную гибкость, запустив на различные орбиты 30 КА - 13 основных и 17 попутных; в это число вошли 14 индийских и 16 иностранных аппаратов.


    Ракета PSLV разработана в Космическом центре имени Викрама Сарабхаи VSSC (Vikram Sarabhai Space Centre) в городе Тируванантха-пурам, столице штата Керала. Инерциальный блок системы управления создан там же в лаборатории инерциальных систем IISU. Разработка ЖРД для второй и четвертой ступеней PSLV, а также реактивной системы управления велась в Центре жидкостных ракетных двигательных установок LPSC (Liquid Propulsion Systems Centre) в Тируванантхапу-раме. РДТТ производится в Космическом центре имени Сатиша Дхавана в Шрихарикоте. Передача телеметрической информации, слежение и выдача команд на КА осуществляется Сетью телеметрии, сопровождения и управления ISTRAC (ISRO Telemetry, Tracking and Command Network).

Первая индийская AMС

    Название индийского аппарата состоит из двух слов на санскрите: Chandra - это имя индуистского бога Луны, а уааn означает «повозка».
    Основные цели проекта Chandrayaan-1:

     расширить научные знания о Луне;
     развить технологическую базу и технические возможности Индии;
     дать молодому поколению индийских ученых возможности для планетных исследований.

    Chandrayaan-1 в течение двух лет должен проводить с орбиты спутника Луны картирование ее поверхности и другие исследования с помощью десяти приборов, созданных учеными Индии, и пяти - других стран: Болгарии, Британии, Германии, США и Швеции. Результатом этих работ станет трехмерный атлас лунной поверхности и детальные карты минерального и элементного состава. Одиннадцатый прибор представляет собой ударный зонд, который предстоит сбросить на лунную поверхность.


    Аппарат изготовлен в Спутниковом центре ISRO в Бангалоре при участии Космического центра имени Викрама Сарабхаи, Центра жидкостных ракетных двигательных установок и подразделения по инерциальным системам управления в Тируванантхапураме, Центра космических приложений и Лаборатории физических исследований в Ахмеда-баде, а также Лаборатории электрооптических систем в Бангалоре.
    Стартовая масса КА Chandrayaan-1 - 1380 кг, в том числе 819 кг компонентов топлива. Аппарат в форме параллелепипеда с ребром около 1.5 м изготовлен, главным образом, из композитных материалов и алюминиевых сотопанелей.
    В систему электропитания входит одна солнечная батарея мощностью 700 Вт и литий-ионная аккумуляторная батарея емкостью 36 А-ч, обеспечивающая работу КА в тени. Система терморегулирования включает в себя тепловые трубы, нагреватели и регуляторы температуры, оптические солнечные отражатели, многослойную теплоизоляцию и специальную окраску элементов КА.
    Жидкостный апогейный двигатель LAM (Liquid Apogee Motor) тягой 100 фунтов (440 Н) обеспечивает проведение маневров для перехода с орбиты выведения на траекторию перелета к Луне, выход на орбиту спутника Луны и коррекцию ее параметров.
    В состав системы ориентации и контроля орбиты входят блок управления служебными системами, солнечные и звездные датчики и гироскопы для определения положения КА в пространстве, а также комплект маховиков и малых ЖРД ориентации для управления им.

"Скелет" межпланетной станции Chandrayaan-1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУНЫ

    Для связи и передачи данных на Землю используется остронаправленная антенна с двухстепенным приводом. Командно-телеметрическая аппаратура и средства измерения навигационных параметров работают в диапазоне S, а А научная аппаратура АМС Chandrayaan-1 данные научной аппаратуры передаются в диапазоне X.
    Комплект бортовой научной аппаратуры состоит из 11 приборов, из которых пять изготовлены в Индии, три предоставлены ЕКА (из них два сделаны с индийским участием), два - Соединенными Штатами и один - Болгарией.
    Картографическая стереокамера ТМС (Terrain Mapping Camera) предназначена для топографической съемки Луны и построения совместно с LLRI трехмерной модели поверхности с высоким разрешением в плане и по высоте. Панхроматическая камера (диапазон 500-850 нм) имеет пространственное разрешение 5 м при ширине полосы 20 км и 10-битном радиометрическом разрешении.
    Гиперспектральный инструмент HySI (Hyperspectrat Imager) обеспечивает картирование минерального состава лунной поверхности в 32 полосах видимого и близкого ИК-диапазона (400-950 нм) при спектральном разрешении 15 нм и пространственном 80 м. Ширина полосы захвата - 20 км, как и у камеры ТМС. Разработчик обоих приборов -Центр космических приложений ISR0.
    Лунный лазерный высотомер LLRI (Lunar Laser Ranging Instrument) используется для составления карты высот и построения уточненной модели гравитационного поля Луны. 10 раз в секунду прибор излучает лазерный луч (длина волны - 1064 нм, продолжительность импульса - 10 НС), регистрирует его отражение от лунной поверхности, определяет время прохождения и вычисляет текущую высоту над поверхностью с точностью до 5 м. Разработчик - Лаборатория электрооптических систем ISRO.
    Рентгеновский спектрометр высоких энергий HEX (High Energy X-ray Spectrometer) будет вести поиск водного льда в приполярных кратерах Луны и областях с высокими концентрациями урана и тория. Это первый планетный спектрометр жесткого рентгеновского диапазона (30-270 кэВ) с детекторами высокого разрешения на основе соединения кадмий-цинк-теллур. Регистрирующая часть общей площадью 144 см2 набрана из девяти детекторов размером 4x4 см и толщиной 5 мм, каждый из которых состоит из 16x16 чувствительных элементов. Поле зрения спектрометра на Луне имеет размер 33x33 км. Прибор является совместной разработкой Лаборатории физических исследований и Спутникового центра ISRO.
    Рентгеновский видовой спектрометр C1XS (Chandrayaan-1 Imaging X-ray Spectrometer) разработан совместно Лабораторией Резерфорда-Эпплтона (Британия) и Спутниковым центром ISRO и предназначен для детальной рентгенофлуоресцентной съемки в диапазоне энергий 1-10 кэВ. Этот прибор позволит составить карты распределения магния, алюминия, кремния, кальция, железа и титана по поверхности Луны и сделать выводы о ее происхождении и эволюции.

Научная аппаратура АМС Chandrayaan-1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУНЫ

    Спектрометр ближнего ИК-диапазона SIR-2 (Smart Near Infrared Spectrometer) создан в германском Институте исследований солнечной системы Общества Макса Планка. Этот инструмент регистрирует отраженное Луной солнечное излучение в ИК-диапазоне 0.93-2.4 мкм со спектральным разрешением 6 нм. Его задачи: разведка минеральных ресурсов, исследование вертикального распределения материала лунной коры, процессов образования лунных кратеров и других деталей поверхности.
    Анализатор частиц низких энергий SARA (Sub-kiloelectronvolt Atom Reflecting Analyser) изготовлен Шведским институтом космической физики и Лабораторией космической физики Космического центра имени Викрама Сарабхаи ISRO для изучения состава лунной поверхности, процессов выветривания и местных магнитных аномалий. Прибор регистрирует исходящий от Луны поток нейтральных атомов в диапазоне энергий от 10 эВ до 2 кэВ с хорошим разрешением по направлению и массе. Помимо камеры нейтральных атомов CENA (Chandrayan-1 Energetic Neutrals Analyzer), в его состав входит монитор солнечного ветра SWIM (Solar Wind Monitor) и блок цифровой обработки.
    Монитор радиационной дозы RADOM (Radiation Dose Monitor) разработан специалистами Болгарской академии наук для количественной и качественной оценки радиационной обстановки в окололунном пространстве (поток частиц, мощность дозы и энергетический спектр). По существу это миниатюрный спектрометр-дозиметр с полупроводниковым детектором толщиной 0.3 мм, зарядочувствительным предусилителем и двумя микроконтроллерами.
    Минирадар с синтезированием апертуры Mini-SAR (Mini Synthetic Aperture Radar) поставлен на КА Chandrayaan-1 по соглашению с NASA и изготовлен Лабораторией прикладной физики Университета Джонса Хопкинса и Центром авиационной борьбы ВМС США. Как и индийский HEX, минирадар предназначен для обнаружения водного льда в приполярных районах до глубины в несколько метров. Рабочая частота радара - 2.38 ГГц, пространственное разрешение - 75 м. Он может работать в режиме скаттерометра, излучая сигнал с правой круговой поляризацией и измеряя отраженный поляризованный сигнал, а также в режиме радиометра, позволяя измерять отражающие свойства грунта по Френелю при почти нормальном падении. Аналогичный, но более совершенный прибор под названием Mini-RF входит в состав полезной нагрузки американской АМС LRO, которую предполагается запустить к Луне в апреле 2009 г.

Подготовка АМС Chandrayaan-1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУНЫ

    Вторым американским инструментом является прибор для минералогического картирования Луны М3 (Moon Mineralogy Mapper). Это видовой спектрометр диапазона 0.7-3.0 мкм, созданный специалистами Университета Брауна и Лаборатории реактивного движения для оценки и картирования минеральных ресурсов с высоким пространственным и спектральным разрешением. Как и европейский SIR-2, он регистрирует отраженный солнечный свет на двумерную решетку приемников на соединении ртуть-кадмий-теллур. С помощью М3 ученые рассчитывают сопоставить минералогию лунной поверхности и процесс геологической эволюции нашего спутника и сделать выводы о его происхождении.
    Следует отметить, что Mini-SAR и М3 - первые американские инструменты, размещенные на индийском аппарате: таковы реалии нынешнего международного этапа исследований Луны. Администратор NASA Майкл Гриффин выразил уверенность, что с их помощью будут сделаны важные научные открытия, а само сотрудничество станет важным шагом в долгих и взаимовыгодных связях США и Индии в гражданских космических исследованиях. А пока в обмен на установку двух американских приборов Индия получила право использовать наземную станцию Университета Джонса Хопкинса для обеспечения полета КА Chandrayaan-1.

Зонд на поверхность

    Лунный ударный зонд MIP (Moon Impact Probe) предназначен для отработки технологий попадания в заданный район Луны и некоторых технических решений для будущей мягкой посадки. Лунный зонд представляет собой самостоятельный аппарат массой 29 кг и габаритными размерами 375x375x470 мм, который будет направлен в заданный район с рабочей орбиты высотой 100 км и через 25 мин разобьется о поверхность Луны.
    Зонд MIP создан в Космическом центре имени Викрама Сарабхаи. В его составе имеется три прибора:
    1) радиолокационный высотомер для определения высоты зонда над поверхностью Луны, работающий на частоте 4.3+0.1 ГГц;
    2) видеосистема для съемки поверхности Луны на спуске, состоящая из аналоговой ПЗС-камеры с видеодекодером;
    3) квадрупольный масс-спектрометр с разрешением 0.5 а.е.м., рассчитанный на регистрацию составляющих лунной атмосферы при давлении порядка 10-15 земного.
    Вскоре после отделения от четвертой ступени ракеты Центр управления КА в составе комплекса ISTRAC, расположенный в Пееня, в северном пригороде Бангалора, принял первые сигналы с борта. Chandrayaan-1 перенес запуск нормально, станции Системы дальней связи в г. Бялалу успешно сопровождали аппарат, принимали телеметрию в диапазонах S и X и выдавали необходимые команды.
    Для выведения КА Chandrayaan-1 на орбиту искусственного спутника Луны была выбрана баллистическая схема с многократными включениями бортовой ДУ станции, аналогичная использованным осенью 2007 г. японским аппаратом «Кагуя» и китайским «Чанъэ-1». Отличия были вызваны главным образом различной грузоподъемностью носителей и, как следствие, параметрами начальной орбиты.
    Так, японская АМС была выведена на орбиту с апогеем 232960 км, и ей для перехода на траекторию перелета к Луне потребовалась всего одна существенная коррекция. Китайский аппарат имел апогей начальной орбиты только 50930 км, и ему пришлось поднимать ее трижды. Носитель индийской станции смог придать ей еще меньшую начальную скорость, примерно 9900 м/с, и апогей оказался на высоте примерно 22860 км*. Поэтому «Чандраяану» потребовалось для подъема апогея пять маневров, причем все включения двигателя LAM выполнялись вблизи перигея.
    Выбор схемы выведения и маневрирования был обусловлен стремлением, во-пер-вых, применить освоенные в Индии технологии запуска и выведения спутников на геостационарную орбиту, во-вторых, снизить гравитационные потери при использовании ДУ небольшой тяги и, в-третьих, уменьшить баллистические ошибки. За счет этого создатели аппарата рассчитывали сэкономить топливо, необходимое для коррекций неустойчивой окололунной орбиты в течение двух лет. Оборотной стороной медали стала существенная длительность перелета - 17 суток.

Chandrayaan-1 и гелий-3
    21 октября британская газета Guardian пустила слух, что основной задачей индийского лунного аппарата является разведка лунных ресурсов, и прежде всего гелия-3 - перспективного горючего для термоядерной энергетики, которого, как считается, на Луне имеется порядка 50 млн тонн. Газета сослалась на бывшего директора ISRO Удупи Рамачандра Рао, который сказал, что этого запаса гелия-3 хватило бы для всех нужд современной цивилизации на 8000 лет, и спрогнозировала, что полет «Чандраяана» станет началом гонки за лунными ресурсами.
    Сообщение это получило широкое распространение; впрочем, и до этого индийская печать приводила слова бывшего председателя ISRO Кришнасвами Кастурирангана, при котором в 1999 г. начались проработки проекта лунного спутника и который говорил, что именно добыча гелия-3 оправдывает в его глазах расходы на исследования Луны.
    Главная проблема этих сообщений состоит в том, что тиражирующие их авторы даже не задумываются, возможно ли обнаружение микроскопических концентраций гелия-3 дистанционными методами с орбиты и если да - то какой именно прибор или группа приборов «Чандраяана» должны производить поиск гелия-3. В действительности же ни для одного инструмента на борту станции - ни индийского, ни иностранного - такая задача не поставлена.
    Максимум, что может сделать индийский аппарат, - это уточнить данные по распределению титана: анализ образцов лунного грунта американских «Аполлонов» и советских станций Е-8-5 показал, что гелия-3 больше там, где больше оксида титана. Но ведь морские области Луны, богатые титаном, и так известны!
Chandrayaan-1 и гелий-3

    Кстати, аналогичные соображения диктовали выбор баллистической схемы и китайским разработчикам, и в результате «расписание» перелета китайской и индийской станции оказалось очень похожим, причем даже по датам: «Чанъэ-1» стартовал 24 октября и вышел на орбиту вокруг Луны 5 ноября, а Chandrayaan-1 был запущен год спустя, 22 октября, и достиг окололунной орбиты 8 ноября!
    Итак, первый маневр под обозначением EBN-1 состоялся 23 октября в 03:30 UTC, после четырех полных витков по околоземной орбите. Вблизи перигея апогейный жидкостный двигатель LAM был включен на 1060 сек и увеличил скорость КА примерно на 300 м/с. В результате высота апогея орбиты была увеличена до 37850 км, а период обращения - до 674 мин. «Немгновенность» выдачи импульса привела и к увеличению перигея, но едва заметному - до 305 км; наклонение орбиты почти не изменилось.
    Еще через четыре витка, 25 октября в 00:18 UTC, двигатель LAM выдал второй разгонный импульс длительностью 920 сек, подняв апогей до 74715 км (перигей - 336 км). Теперь период обращения составлял 1526 мин, и дальнейшие маневры производились в перигее каждого витка.
    26 октября в 01:38 UTC был выполнен третий маневр с включением двигателя на 560 сек, сформировавший орбиту высотой 348x164600 км с периодом 73.2 час (В опубликованном до старта плане полета задачей маневра EBN-3 значился подъем до 199277 км с доведением периода обращения до 96 час.). На три маневра с длительными включениями двигателя ушло 340 кг топлива, а суммарное приращение скорости было около 800 м/с.

Траектория вывода к Луне
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУНЫ

    29 октября в 02:08 UTC аппарат провел четвертую коррекцию длительностью 190 сек. Орбита поднялась до 465x267000 км, а период достиг шести суток. В тот же день между 02:30 и 07:00 во время удаления от Земли камера ТМС произвела по командам центра управления съемку Земли с расстояния от 9000 до 70000 км. Позднее была выполнена и пробная съемка Луны.
    3 ноября в 23:26 UTC двигатель LAN был включен на 150 сек и поднял апогей «Чандраяана» до 380000 км, то есть до высоты лунной орбиты. На два последних маневра, EBN-4 и EBN-5, ушло от 40 до 50 кг топлива.
    Время и обстоятельства пятого маневра гарантировали прибытие КА через пять суток в окрестности Луны. В полном соответствии с программой полета 8 ноября в 11:21 UTC станция включила свой двигатель на 817 сек, и, израсходовав около 100 кг топлива, вышла на начальную орбиту спутника Луны - полярную, высотой 504x7502 км и периодом около 11 часов.
    В ближайшие дни Chandrayaan-1 выполнит четыре коррекции окололунной орбиты с последовательным снижением ее до 125x7500, 125x250, 100x250 и 100x100 км. Формирование рабочей низкой полярной орбиты должно закончиться 14-15 ноября; вскоре после этого будет произведен сброс зонда, а затем будут включены и введены в строй 10 научных приборов КА.

Система дальней космической связи

    Для обеспечения управления межпланетными зондами Индия серьезно модернизировала свою систему космической связи. В частности, новая 32-метровая антенна сможет ловить сигналы с КА Chandrayaan-1 в диапазонах S и X с расстояния до 400 тыс км, что позволит управлять зондом и принимать научные данные.
    Директор ISTRAC г-н Шри Шивакумар (Shri S.K. Shivakumar) изложил в индийской прессе основания для модернизации системы, а также сообщил ее основные характеристики.
    Как следует из теории, для приема сигналов из дальнего космоса (индийские специалисты условно проводят его границу на расстоянии 100000 км от Земли) необходимо использовать антенны большого диаметра. До настоящего времени ISTRAC эксплуатировал «тарелки» диаметром до 10-11 м для работы со спутниками на геостационарной орбите, но их не хватило бы для работы с лунным зондом, находящимся в десять раз дальше.
    Для проекта Chandrayaan-1 ISRO развернула в Бялалу (Byalalu; поселок примерно в 35 км от Бангалора) новый комплекс - Индийскую сеть дальней космической связи IDSN (Indian Deep Space Network), которая является частью Системы телеметрии, сопровождения и управления ISTRAC. В ходе реализации этого проекта Индия совершила «большой скачок», создав параболическую антенну диаметром 32 м.
    Анализ статистики и расчеты показали, что минимальный требуемый диаметр составляет 30 м, а с учетом того, что антенна потребуется и для более дальних перспективных полетов, было принято делать ее диаметром 32 м с субрефлектором диаметром 3.2 м. Директор ISTRAC считает такое решение дальновидным: «Начав с Chandrayaan-1, мы считаем, что сможем сопровождать любой другой объект на еще больших расстояниях. Если мы предпримем миссию к Марсу, нам не надо будет волноваться относительно необходимости постройки еще более крупной антенны. Мы создали современный объект мирового уровня, отвечающий всем международным стандартам, на котором могут работать ученые разных стран и который с хорошим запасом отвечает необходимым требованиям ISRO, а также любого другого космического агентства».
    Серьезной проблемой стало изготовление таких систем силами индийской промышленности, тем более что индийцы делали это впервые. За разработку задания на комплекс IDSN отвечал ISTRAC. Компания ECIL (Electronics Corporation of India Ltd.) была выбрана в качестве основного подрядчика, который отвечал за рефлектор и монтаж антенны. Фирма BARC разработала и произвела сервосистемы наведения антенны по азимуту и углу места. Проектирование радиоканала было поручено Спутниковому центру ISAC (ISR0 Satellite Centre). ISTRAC и ISAC вместе разработали систему питания. Всего в проекте принимали участие 40 различных промышленных предприятий.
    Помимо антенны DSN-32 диаметром 32 м, построенной индийскими специалистами, система IDSN включает 18-метровую антенну, созданную по заказу ISRO в Германии. Обе они будут сопровождать первую индийскую АМС параллельно, однако на дальности 100000 км и более основная роль будет принадлежать «большой» антенне.
    Новая антенна в Бялалу позволяет повысить мощность передаваемых на КА сигналов управления. «Мы обычно используем [наземные] передатчики мощностью примерно 2 кВт. На сей раз мы подняли мощность усилителя до величины более 20 кВт, - сообщил Шивакумар, - что достаточно для управления спутником или космическим межпланетным зондом. Это мировой стандарт, который был достигнут IDSN. Данная антенна сможет измерять расстояние до КА и определять его положение в космическом пространстве».
    Вся информация, полученная от научных приборов «Чандраяана-1», будет поступать в Центр управления полетом КА в составе ISTRAC, а затем в Центр научных космических данных SSDC (Space Science Data Centre), размещенный в Бялалу. Научная информация, полученная таким образом, сможет рассылаться через системы обработки для последующего использования в различных программах.
    Что касается объема и скорости передачи информации, то эти показатели не являются фантастическими. К примеру, спутники IRS, работающие на околоземных орбитах высотой 700-900 км, имеют гораздо более широкий «канал», чем Chandrayaan-1. Если скорость передачи информации со спутников IRS - 100 Мбит/с, то с лунного зонда всего 8.4 Мбит/с. Поэтому проблем с приемом и обработкой информации, получаемой от лунного аппарата, не предвидится.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУНЫ

    Для передачи и распределения информации в SSDC протянули высокоскоростную выделенную линию со скоростью передачи данных до 16 Мбит/с, и в дополнение к ней создана высокоскоростная интернет-линия с такими же характеристиками. ISTRAC никогда раньше не имел дело с таким большим числом линий высокоскоростной передачи информации.
    Г-н Шивакумар отметил также отсутствие проблем с настройкой и калибровкой больших антенн. ISTRAC имеет стандартные процедуры испытаний и оценки. С помощью 32-метровой антенны на этапе ее юстировки и испытаний отслеживались некоторые спутники на низких орбитах, такие как Cartosat и IRS-P4. Кроме того, было организовано слежение за объектом, находящимся в дальнем космосе, - японским лунным аппаратом «Кагуя», запущенным на окололунную орбиту в сентябре 2007 г. «Мы смогли сопровождать спутник с этой антенной непрерывно», - отметил Шивакумар.
    В будущем ISTRAC планирует сопровождать и другой аппарат - европейский кометный зонд Rosetta, запущенный в 2004 г.
    При тестах антенн осуществлялось наведение на космические радиоисточники в созвездиях Лебедь и Кассиопея, которые достаточно хорошо слышны в «спутниковых» диапазонах S и X. Это дало ISTRAC большой опыт сопровождения далеких объектов.
Автор: И. АФАНАСЬЕВ и И. ЛИСОВ, "НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ"
на одежде вышивка на заказ от производителя
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru