| |||||||||||||
| Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы! |
|
Исследование Солнечной Системы - Земля и Луна
| |||||
Одиссея ?2 |
|
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...'
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.
'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.
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.
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.
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.
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.
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 Гриф | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
