Эта статья входит в число добротных статей

Магион-5

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Магион-5
Magion 5, С-2А
ПроизводительЧехия Институт физики атмосферы Академии наук Чехии
Задачи изучение магнитосферы и ионосферы Земли
Стартовая площадкаРоссия Плесецк
Ракета-носительМолния-М
Запуск29-08-1996 08:22 МСК
(совместно с Прогноз-12)
Выход на орбиту 29-08-1996 12:38 МСК
COSPAR ID1996-050B
SCN24292
Технические характеристики
ПлатформаМагион 2—5
Масса62 кг
Мощность36 Вт
Источники питанияСолнечные батареи
Ориентация на Солнце, стабилизация вращением
Движитель газореактивная ДУ
Элементы орбиты
Тип орбитыэллиптическая
Большая полуось16 364 км
Наклонение62,8°
Период обращения347 мин
Апоцентр19 140 км
Перицентр782 км
ufa.cas.cz/struktura-ust…
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Внешние изображения
Испытания «Магион 5» в Институте физики атмосферы АН Чехии (чеш.). www.ufa.cas.cz. Дата обращения: 23 июня 2021.
«Магион 5» на выставке в Праге. Январь 1996 г. www.iki.rssi.ru. Дата обращения: 23 июня 2021. ИКИ РАН
«Магион 5» и «Интербол-2» («Прогноз-12»), состыкованные перед запуском. Август 1996 г. www.iki.rssi.ru. Дата обращения: 23 июня 2021. ИКИ РАН

Магион-5 — пятый и последний из серии микроспутников «Магион», предназначенных для исследования магнитосферы и ионосферы Земли. Создан в Институте физики атмосферы[чеш.] Чешской Академии наук. Управление полётом осуществлялось из обсерватории Панска Вес[чеш.].

«Магион-5» был запущен совместно с российским спутником «Прогноз-12» («Интербол-2») как «субспутник», и отделялся от основного аппарата после выведения на орбиту. Запуск произведен 29 августа 1996 года ракетой-носителем Молния-М с космодрома Плесецк в рамках международного проекта Интербол. В том же пуске был выведен аргентинский микроспутник дистанционного зондирования Земли «Mu-Sat[исп.]», летавший по отдельной собственной программе[1].

Из-за неисправности системы энергоснабжения связь с «Магионом-5» вскоре после отделения его от основного спутника была потеряна. Чешские специалисты разработали и провели операцию по восстановлению связи, позволившую возобновить работу аппарата и выполнение научной программы через 20 месяцев после отказа[2]➤.

Конструкция

Спутник массой 62 килограмма имел общую конструкцию с другими аппаратами серии «Магион». Его корпус имел форму ромбокубооктаэдра; внутри корпуса располагались две батареи аккумуляторов системы бортового энергоснабжения, аппаратура командной радиолинии, обеспечивающая и научная аппаратура. Для записи данных, которые отправлялись на Землю во время сеансов связи, спутники имели цифровое запоминающее устройство. Датчики, научные приборы и антенны устанавливались снаружи на корпусе и на выносных штангах[3]. Источником электропитания аппарата были солнечные батареи производства НПО «Квант», размещённые неподвижно на корпусе и на восьми раскрывающихся панелях[4]. Максимальная мощность, вырабатываемая батареями при ориентации оси аппарата на Солнце, составляла 36 Ватт. Стабилизация положения аппарата в пространстве осуществлялась вращением вокруг оси, направленной на Солнце[5][6]. Для ориентации и маневрирования использовалась двигательная установка производства КБ «Южное», работающая на сжатом газе[7]. Спутник был рассчитан на работу на орбите в течение двух лет[8].

Научная программа

Основная статья: Интербол (космический проект)

«Прогноз-12» и «Магион-5» были запущенны на эллиптическую орбиту с апогеем 20 000 км, перигеем 780 км и наклонением 63°, обеспечивающую их длительное нахождение над приполярной областью Земли. Спутники предназначились для работы в составе «аврорального зонда»[9], изучавшего авроральные явления в ионосфере и полярные каспы — области магнитосферы, возникающие в приполярных областях при взаимодействии солнечного ветра с магнитным полем Земли, через которые частицы солнечного ветра проникают в ионосферу, нагревая её и вызывая полярные сияния[10][11]. Совместное проведение измерений на аппаратах «Прогноз-12» и «Магион-5», следующих на контролируемом расстоянии друг от друга и проводящих измерения с различным разрешением, позволило определять пространственные и временные вариации изучаемых явлений. Для проведения исследований на спутнике «Магион-5» была установлена следующая аппаратура[6][12]:

В программу полёта входило также изучение влияния радиационных поясов Земли, которые спутник, в соответствии с выполняемыми научными задачами, должен был многокрактно пересекать, на работу солнечных батарей[1][4].

После восстановления работы в мае 1998 года и включения научной аппаратуры «Магион-5» работал в паре с «Прогонозом-12» по программе «Интербол», это был один из первых в истории экспериментов по исследованию околоземного пространства одновременно работающими парами космических аппаратов, использующих аналогичные наборы научного оборудования. После потери ориентации «Прогнозом-12», произошедшей осенью 1999 года[11], «Магион-5» продолжал использоваться для проведения исследований. К июню 2001 года со спутника были получены 41 ГБайт цифровых данных и более 1500 часов результатов аналоговых наблюдений[13]. По результатам проекта «Интербол», частью которого был «Магион-5», опубликовано более 500 научных работ, посвященных физике магнитосферы и ионосферы Земли[14][15][16].

Потеря спутника и восстановление работы

29 августа 1996 года, после вывода на орбиту и построения основным спутником «Прогноз-12» солнечной ориентации, была подана команда на отделение субспутника. Датчики основного аппарата не зафиксировали разделения, в то время как по данным с «Магиона-5» разделение произошло. В течение суток в нескольких сеансах связи были предприняты попытки прояснить ситуацию и активировать субспутник. В итоге полное разделение аппаратов подтвердилось, но отсутствовал заряд аккумуляторов «Магиона-5», хотя команда на раскрытие солнечных панелей прошла. Были переданы команды по отключению энергопотребляющих нагрузок и переключению заряда аккумуляторов на отдельные резервные панели, но следующие сеансы связи с «Магион-5» провести уже не удалось. По результатам моделирования был сделан вывод о полной разрядке аккумуляторов в ходе проводимых мероприятий и коротком замыкании в элементах солнечной панели, возникшем после установки субспутника на основной спутник, возможно, в результате механического повреждения[17][2].

Поскольку замыкание в солнечных панелях могло самоустраниться во время полёта, чешскими специалистами была разработана программа действий по повторной инициализации аппарата. С обсерватории Панска Вес сначала раз в 10 дней, а потом раз в месяц отправлялся пакет команд для проверки возможности связи со спутником. Для расчета орбиты спутника и целеуказания использовались данные NORAD. Спустя 20 месяцев после потери спутника, 6 мая 1998 года, его сигнал был обнаружен. После подтверждения того, что принимается сигнал именно от «Магиона-5», по заранее подготовленной процедуре были переданы команды на поэтапное включение телеметрии и проведены проверки состояния спутника. В результате выяснилось, что спутник не ориентирован на Солнце, но часть солнечных панелей на корпусе освещены и генерируют энергию, оставшийся включенным аккумулятор полностью заряжен, ёмкость аккумуляторов не потеряна, замыкание в солнечных панелях отсутствует. Научная аппаратура была полностью исправна и готова к работе, запас рабочего тела для двигателя с момента потери связи не изменился, спутник находился на одной орбите с «Прогнозом-12» и мог продолжить выполнение программы. 26 июня был произведён орбитальный манёвр с ориентацией спутника на Солнце, после чего стало возможно использовать энергию больших солнечных панелей и включить научную аппаратуру[8][2].

До конца июня 2001 года данные со спутника поступали в полном объёме. Позже часть аппаратуры использовать стало невозможно из-за окончания запасов газа для двигательной установки и потери ориентации, но ограниченное поступление информации со спутника продолжалось до 2002 года[13][18].


Мы обнаружили, что c проблемами, кажущимися неразрешимыми, можно в конце концов справиться, имея немного удачи и терпения.
Ярослав Войта, конструктор и ведущий инженер космического аппарата «Магион»[3]
 
Оригинальный текст (чешск.)
Zjistili jsme, že i zdánlivě neřešitelné situace lze při trošce štěstí a trpělivosti nakonec zvládnout.

Примечания

  1. ↑ 1 2 Россия-Чехия-Аргентина. Запущены “Интербол-2”, “Магион-5” и “Mu-Sat” // Новости космонавтики : журнал. — 1996. — № 18.
  2. ↑ 1 2 3 Новости космонавтики № 2, 1999.
  3. ↑ 1 2 MAGION spacecraft.
  4. ↑ 1 2 P. Trıska, A. Czapek, J. Chum, F. Hruska, J. Simunek, J. Smilauer, V. Truhlık, J. Vojta. Space weather effects on the MAGION-4 and MAGION-5 solar cells (англ.) // Annales Geophysicae. — 2005. — No. 23(9). — doi:10.5194/angeo-23-3111-2005.
  5. ↑ MAGION History (англ.). Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 28 января 2021. Архивировано 10 марта 2019 года.
  6. ↑ 1 2 MAGION 5 — Technical Data (англ.). Institute of Atmospheric Physics CAS. Дата обращения: 16 февраля 2021. Архивировано 24 апреля 2021 года.
  7. ↑ Кошкин М. И. ГРДУ для микроспутников проектов «Пульсар» и «Интербол» // Вестник НПО им. С. А. Лавочкина : журнал. — 2015. — № 3. — С. 121—123. — ISSN 2075-6941. Архивировано 15 июня 2021 года.
  8. ↑ 1 2 Функционирование КА МАГИОН-5 на орбите. Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 28 января 2021. Архивировано 30 ноября 2016 года.
  9. ↑ Interball Auroral Probe (англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 29 января 2021. Архивировано 30 ноября 2020 года.
  10. ↑ Новости космонавтики № 21-22, 1998.
  11. ↑ 1 2 Космические аппараты для изучения солнечно-земных связей серии "Прогноз". Значимость миссии. НПО им. Лавочкина. Дата обращения: 25 января 2021. Архивировано 3 февраля 2021 года.
  12. ↑ Субспутники проекта «ИНТЕРБОЛЛ», 1996.
  13. ↑ 1 2 Magion 5 (англ.). Institute of Atmospheric Physics CAS. Дата обращения: 16 февраля 2021. Архивировано 18 апреля 2021 года.
  14. ↑ Двадцать лет проекту ИНТЕРБОЛ. IKI Press Service. Дата обращения: 28 февраля 2021. Архивировано 19 мая 2021 года.
  15. ↑ Петрукович А. А., Никифоров О. В. Малые спутники для космических исследований // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы : научный журнал. — 2016. — Т. 3, № 4. — С. 22—31. — ISSN 2409-0239.
  16. ↑ Проект Интербол. Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 15 февраля 2021. Архивировано 7 марта 2021 года.
  17. ↑ Анализ причин потери КА МАГИОН-5. Институт космических исследований РАН. Дата обращения: 15 февраля 2021. Архивировано 9 января 2019 года.
  18. ↑ Безруких В. В., Котова Г. А., Веригин М. И., Я. Шмилауер. Тепловая структура дневной плазмосферы по данным хвостового и аврорального зондов и спутника МАГИОН-5 // Космические Исследования : журнал. — 2006. — Т. 44, № 5. — С. 428—437. — ISSN 0023-4206.

Литература

Ссылки