Солнечная система

Общие сведения о проекте

Главным (но не единственным) обоснованием  необходимости многоспутниковых измерений в солнечном ветре и магнитосфере Земли являлось стремление разрешить классическую неопределенность временных и пространственных эффектов в сложной системе наблюдаемых процессов.

Основным элементом проекта Интербол служили две пары спутник-субспутник, предназначенные для исследования физических механизмов, ответственных за передачу энергии солнечного ветра магнитосфере Земли, ее накопление в магнитосфере и последующее высвобождение в авроральных областях магнитосферы в форме электрических токов, ускорения заряженных частиц и возбуждения полярных сияний.

Для этой многоспутниковой системы были выбраны спутники серии "Прогноз" как базовые аппараты для комплексных исследований Солнца, межпланетной среды, магнитосферы  и ионосферы Земли. Были осуществлены две высокоэллиптические орбит, сильно отличающиеся высотой  апогея (200 тыс.км для  КА Интербол-1 и 20 тыс.км для КА Интербол-2). Использовались две пары спутник-субспутник для изучения процессов на мелко-масштабной и средне-масштабной шкалах.

Спутники типа Прогноз-М2 имели следующие основные новые особенности:

• увеличение вдвое количества размещаемых на аппарате научных приборов за счет введения специального конструктивного агрегата;
• существенное повышение электромагнитной и электростатической чистоты аппарата за счет применения целого набора специальных мер;
• применение новой системы электропитания (долговечные солнечные панели, аккумуляторная батарея с большим ресурсом, комплекс автоматики), позволившей в четыре-десять раз увеличить срок активного функционирования спутников.

Основные новые особенности  радиотелеметрического комплекса:

• существенное увеличение объема принимаемой на орбите программно-командной информации, что резко повышает возможности управления экспериментами в полете;
• значительное (в несколько раз) увеличение скорости передачи на Землю научной информации и гибкое управление этой скоростью. 

Новая методика управления:

• создание возможности периодической закладки в бортовую прграммно-временную систему циклограмм работы научных приборов и служебных систем, что позволило непрерывно и оперативно управлять ими;
• резкое повышение надежности системы управления за счет осуществления постоянного математического и физического моделирования всего набора закладываемых на борт аппаратов телекоманд.

Новая система сбора научной информации   (ССНИ):

• создание для комплекса научных приборов собственной системы сбора, записи и воспроизведения научной информации позволило в двадцать раз увеличить ее объем и, тем самым, решающим образом повысить эффективность всего проекта;
• обеспечение высокой гибкости системы ССНИ, позволявшее оперативно манипулировать квотами на прием информации от различных приборов и, путем перепрограммирования в полете, исправлять разного рода нарушения (отказы), возникавшие в информационных цепях отдельных приборов.

Создание в Чехии с участием специалистов России двух субспутников Магион-4 и Магион-5 позволило иметь два достаточно малых (50-60 кг) автономных космических аппарата, обладавших тем не менее широким комплексом научной аппаратуры и всеми необходимыми служебными системами и запущенных совместно с основными спутниками. Гибкое маневрирование субспутников вдоль орбиты позволило в широких пределах (от нескольких сот до десятка тысяч км) изменять расстояние спутник-убспутник и, тем самым, исследовать процессы на различных  масштабах.

Специальная телеметрическая система СТО на спутник Интербол-2 обеспечила систематическую передачу научной информации (в том  числе уникальных  аналоговых широкополосных измерений) в режиме реального времени.

Научные приборы проекта (34 прибора на основных спутниках и 18 приборов на субспутниках) были разработаны и изготовлены в очень широкой международной кооперации специалистами  России, Австрии, Болгарии, Венгрии, Великобритании, Германии, Греции, Италии, Канады, Киргизии, Кубы, Польши, Румынии, Словакии, Финляндии, Швеции и ESA.

Запуск спутников был произведен двумя парами (Интербол-1 и Магион-4 - 3 августа 1995 г.;  Интербол-2 и Магион-5 - 29 августа 1996 г.) с космодрома Плесецк с помощью ракеты-носителя "Молния" с разгонным блоком.

Длительное функционирование спутников Интербол-1,2  и парирование возникавших при этом проблем были достигнуты с помощью закладки на борт гибких циклограмм управления служебными системами.

Анализ и интерпретация данных проекта Интербол опирались на проведение в ИКИ централизованной предварительной обработки всех данных  и создание в ИКИ центрального Архива  данных проекта Интербол (как части более общего архива данных по солнечно- земной физике), в котором было накоплено в электронном виде на современных носителях около 500 Гбайт информации, включающей в себя показания всех приборов и сопутствующие данные.

Впервые в отечественной практике был обеспечен дистанционный (через Интернет) оперативный доступ к данным этого Архива для всех участников проекта, а затем и для весьма широкого международного сообщества.

Была осуществлена (также впервые в отечественной практике) оперативная физическая обработка данных и формирование набора "ключевых параметров" проведенных измерений и передача их в объединенный центр спутниковых данных НАСА в Годдарде (США) для всеобщего использования.

Основным научно-техническим результатом работы является длительное и, в целом, весьма  успешное, несмотря на ряд неполадок, активное  функционирование спутников проекта Интербол (более 5 лет - спутника Интербол-1, более 3-х лет – субспутника  Магион-4, более 2-х лет - спутника Интербол-2, более 6 лет – субспутника Магион-5) позволившее получить огромный объем высококачественной научной информации, заметно превышающий весь суммарный объем данных по солнечно-земной физике, полученный до проекта Интербол в исследованиях, проведенных в СССР в течение примерно 30 лет.

Большое число новых и престижных научных результатов проекта Интербол отражено более, чем в 300 статьях в научной печати, и более, чем в 500 докладах на международных научных конференциях.

Заключение

Проект Интербол, аккумулировавший в себе большое число новых и важных технических решений, благодаря ним  оказался весьма успешным и позволил получить очень много новых,  важных и общепризнанных научных результатов по весьма широкому спектру проблем физики космического пространства.

[ Назад ]