| Előrejelzés-10 | |
|---|---|
| Intershock, Interkosmos-23 | |
| A Prognoz sorozat készülékének modellje | |
| Gyártó | NPO őket. S.A. Lavochkin |
| Feladatok | Íjsokk és magnetopauza vizsgálata |
| Műhold | föld |
| Indítóállás | Bajkonur |
| hordozórakéta | " Villám-M " |
| dob | 1985. április 26 |
| Deorbit | 1994. január 12 |
| NSSDCA azonosító | 1985-033A |
| SCN | 15661 |
| Műszaki adatok | |
| Felület | SO-M |
| Súly | 933 kg |
| Áramforrás | Napelemek |
| Orientáció | Napos |
| Az aktív élet teljes élettartama | 200 nap |
| Orbitális elemek | |
| Orbit típus | Erősen elliptikus |
| Hangulat | 65° |
| Keringési időszak | 96 óra |
| apocenter | 200.000 km |
| percenter | 400 km |
Az Intershock egy közös szovjet és csehszlovák űrkísérlet, amelyet az Interkosmos nemzetközi együttműködési program keretében hajtottak végre a Prognoz-10 (Interkosmos-23) űrszondán. Az Intershock projekt célja a napszél és a Föld magnetoszféra kölcsönhatása során fellépő lökéshullám és magnetopauza szerkezetének és jellemzőinek részletes tanulmányozása volt .
A Prognoz-10 műholdat egy sor tudományos berendezéssel az Intershock projekt keretében a Molnija -M hordozórakéta indította el a Bajkonuri kozmodromról 1985. április 26-án. Az utolsó adat a készülékről 1985. november 11-én érkezett. Az Intershock-kísérlet során egyedülálló tudományos adatokra tettek szert, amelyek jelentősen kibővítették a Föld magnetoszférájának és a nap-föld kapcsolatainak megértését .
Az első automatikus bolygóközi állomásokon és mesterséges műholdakon végzett űrkutatások során, amelyek több mint 100 000 km-re mozdultak el a Földtől, egy új jelenséget fedeztek fel - egy ütközésmentes lökéshullámot [1] [2] , amely elválasztja a napszelet a magnetoszférától [ 3] . Az ilyen típusú lökéshullámok létezésének hipotézisét először 1959-ben R. Z. Sagdeev (később akadémikus és az Űrkutatási Intézet igazgatója ) terjesztette elő [4] . A magnetoszféra és a lökéshullám határán keletkező áramlap , az úgynevezett magnetopauza , elválasztja a magnetoszférát, ahol a Föld mágneses tere hat, és a bolygóközi közeget . A lökéshullám és a magnetopauza térbeli helyzete, amelyet a napszél dinamikus nyomásának és a magnetoszféra mágneses nyomásának egyensúlya határoz meg, a napszél aktuális paramétereitől függően folyamatosan változik [5] .
Az 1960-as évek végén és az 1970-es évek elején a lökéshullám és a magnetopauza vizsgálatával kapcsolatos kísérleteket végeztek különböző űreszközökön, különösen a Prognoz családba tartozó szovjet műholdakon végzett nemzetközi kísérletekben, amelyeket 200 000 km -es apogeummal állítottak pályára. a napsugárzás és a Föld-közeli tér tanulmányozására [6] . Ugyanakkor a Föld-közeli lökéshullám fizikájának és a benne fellépő jelenségek mechanizmusának számos lényeges kérdése megfejtetlen maradt. 1974-1975-ben végzett szisztematikus részletes tanulmányozásukhoz az Interkosmos program keretében megkezdődött egy űrkísérlet projektje, amelyben a műholdra telepített összes berendezést egy feladat elvégzésére szánták, és az összes tudományos műszerről származó adatokat. egyetlen speciális fedélzeti számítógépbe lépett be az információgyűjtéshez és -feldolgozáshoz. Ezt a projektet "Intershock"-nak hívták [3] [7] .
Az Intershock projekt előkészítésének kulcspontjai a következők voltak: módszerek biztosítása az űrplazmában előforduló jelenségek sokoldalú diagnosztikájára ; a lehető legnagyobb időbeli felbontás elérése a mérések során; a hullámsugárzás főbb típusainak mérése [7] . Az Intershock kísérlet tudományos berendezését a Szovjetunió Tudományos Akadémia IKI -jében, a Prágai Egyetem Matematikai és Fizikai Karán , valamint lengyelországi , magyarországi , NDK - s és bulgáriai tudományos szervezeteknél fejlesztették ki . Az 1980 végén felbocsátott Prognoz-8 műholdon a lökéshullám határainak meghatározására szolgáló módszerek kidolgozása érdekében elindították az IKI és a Prágai Egyetem által kifejlesztett Monitor eszközöket, amelyek gyorsan mérik az ionsűrűség eloszlását és a BUD-t az ELF - oszcillációk mérésére. az elektromos tér és a plazmaáramlás [8] .
Az Intershock projekt megvalósításához egy SO-M Prognoz típusú űrhajót választottak . Az S. A. Lavochkinről elnevezett NPO -nál a napsugárzás és a Föld-közeli űr tanulmányozására kifejlesztett " Forecast " kutatóműholdak lehetővé tették a telepített tudományos berendezések összetételének széles tartományban történő megváltoztatását a 2011-ben végzett kísérleteknek megfelelően. repülési. Ezeket a műholdakat 200 000 km- es apogeummal és körülbelül négynapos keringési periódussal, erősen elitista pályára bocsátották , ami biztosította a Föld-közeli lökéshullám többszöri keresztezését a repülés során, és lehetővé tette a folyamatok jellemzőinek mérését és összehasonlítását. magában a hullámban, valamint a magnetoszférában és a zavartalan bolygóközi térben [7] [9] . Az Intershock projekt apparátusa, akárcsak a sorozat korábbi készülékei, a dokumentáció szerint és az NPO felügyelete mellett készült. S. A. Lavochkin a moszkvai „ Vympel ” gépgyártó üzemben . A műholdra való telepítés előtt a tudományos berendezéseket átfogó tesztelésnek vetették alá a Szovjetunió Tudományos Akadémia IKI-jében, ami lehetővé tette a gyári tesztek idejének csökkentését [10] .
A Molnija-M hordozó által 1985. április 26-án Bajkonurból az Intershock kísérlet elvégzésére [11] felbocsátott műholdat a sorozaton belül Prognoz-10-nek, az Interkosmos program keretében pedig az Interkosmos-23-nak nevezték el [12] [13] . 200 000 km apogeus , 400 km perigeus, 65° -os dőlésszögű , 96 órás keringési periódusú pályára bocsátották [14] . A Prognoz-10-zel végzett munka és a tudományos adatok átvétele 1985 novemberéig folytatódott [13] . A műhold 1994 januárjában pályára lépett és megszűnt [15] .
A „ Prognoz ” sorozat (gyári megjelölése „SO-M”, „Solar Object, Modernized”) műholdait, amelyeket a naptevékenység , a Föld-közeli űr és az asztrofizikai kutatások tanulmányozására terveztek, lezárt hengeres tartály formájában készítették el. átmérője 150 cm, magassága 120 cm, zárt félgömb alakú fenék. Alulra került egy keret helyzetszabályozó érzékelőkkel, rádiótechnikai komplexum antennáival és tudományos érzékelőkkel. A test hengeres részén pozícionáló mikromotorok és ezekhez sűrített gázellátás, tudományos műszerek és négy 6 méter fesztávú, 7 m² összterületű napelem , a végükön egy magnetométer rúd volt . tudományos berendezések mérőműszerei és antennái [16] . A hermetikus ház belsejében, ahol állandó hőviszonyokat tartottak fenn, akkumulátorokat , tudományos berendezéseket, a rádiótechnikai komplexum műszereit és a műholdas orientációs rendszereket helyezték el . Gázsugaras mikromotorok segítségével a berendezést a tengelyével a Nap felé orientálták, a térbeli helyzet stabilizálását a Nap felé irányuló tengely körüli forgatás biztosította [17] . A műholdak tervezése lehetővé tette a teljes berendezés további tesztelése nélkül a telepített műszerek összetételének megváltoztatását és új tudományos problémák megoldását minden repülés során [18] . A Prognoz műholdakon volt egy fedélzeti tárolóeszköz, amely lehetővé tette az információk felhalmozását és továbbítását a Földre a következő kommunikációs munkamenet során [19] .
A készülék tömege 933 kg volt, hasznos teher - 125 kg. A Szovjetunió , Csehszlovákia , Lengyelország , VNR , NDK és NRB [13] [17] tudományos intézményeinek együttműködésével létrehozott műholdra a következő műszereket telepítették :
A műhold tudományos berendezéseinek komplexumának létrehozásának problémája az volt, hogy biztosítani kellett a nagy mennyiségű információ nagy sebességű olvasását és továbbítását. Minden lökéshullám-átlépés tíz másodperctől több percig tartott, ezalatt minden mérést a maximális térbeli és időbeli felbontással kellett elvégezni, és adatokat kellett gyűjteni a földi állomásokra történő továbbításhoz. Az átkelés pillanatát a folyamatosan változó űrhelyzet miatt nem lehetett előre megjósolni , a jármű telemetriai rendszerének fedélzeti memóriájának nagysága pedig csak néhány perces, a szükséges felbontású mérések tárolását tette lehetővé, ami kizárta azok folyamatosságát. felvétel. Az Intershock kísérletben a tudományos információk rögzítésére és továbbítására létrehozták az ORION és a BROD komplexeket. A világ első speciális fedélzeti számítógépét tudományos kutatásokhoz A BROD-t cseh szakemberek fejlesztették ki. A BROD folyamatosan lekérdezte a készülék mérőműszereit, és az adatokat saját stack memóriájába rögzítette [20] . „Készenléti” üzemmódban, ha a háttéradatok nem változtak a megadott tartományon belül, időszakosan átkerültek a jármű telemetriai rendszerének memóriájába, a verem törlésével. Amikor az IKI szakemberei által speciálisan kifejlesztett algoritmus segítségével lökéshullámok keresztezésének jeleit észlelték , elindult az ORION memóriába történő nagysebességű adatrögzítés módja a veremben tárolt esemény előtörténetével együtt [21] . A 2-3 órás kommunikációs munkamenetekben az ORION rendszerben tárolt adatok továbbítása megtörtént, a kommunikáció során előre jelzett lökéshullám-keresztezés esetén pedig a BROD közvetlen átviteli módot alkalmaztuk a mért adatok nagy részének gyors lekérdezésével. paramétereket. A közvetlen átviteli módban lévő műszerek egy részénél a szabványos műholdas telemetriai rendszert alkalmazták [7] [8] . Minden négynapos pályán 2-5 kommunikációs szekciót hajtottak végre [22] .
A "Progonoz-10" készülék vezérlését és a telemetriai adatok vételét a Szimferopol közelében található NIP-10 [10] segítségével végezték . A BROD rendszert a Panska Ves cseh obszervatóriumból irányították egy külön rádiócsatornán keresztül. A beérkezett információk operatív elemzésére és a kísérlet lebonyolításával kapcsolatos gyors döntéshozatalra az IKI-ben állandó operatív csoportot hoztak létre. A beérkezett adatok operatív kezeléséhez az IKI-ben telepített M-6000 számítógépes terminált , a beérkezett adatok feldolgozásához pedig a Moszkvában és Prágában telepített, kommunikációs vonallal összekapcsolt EU sorozatú számítógépeket [23] használtuk . A repülés során a magnetométer meghibásodása miatt szükségessé vált a lökéshullám keresztezési pillanatának meghatározására szolgáló algoritmus korrekciója. Az algoritmuson a szükséges változtatásokat az IKI szakemberei végezték el, a cseh szakemberek repülés közben átprogramozták a BROD rendszert. A repülésirányító állomáson, Moszkvában és Prágában a szakemberek interakciója a művelet során, valamint cselekvéseik szinkronizálása telefonon történt [20] .
Az Intershock projekt volt az egyik első nagyszabású kísérleti tanulmány a nap-földi fizika területén . Számos új diagnosztikai berendezést fejlesztettek ki hozzá, amelyek közül néhány egyedi tulajdonságokkal rendelkezett. Először használtak speciálisan tervezett számítógépet az összes tudományos műszerből származó információk elemzésére és gyűjteményük kezelésére az űrhajó fedélzetén. Az erős Föld-közeli hullám és a gyengébb bolygóközi lökéshullámok többszöri regisztrálása a Prognoz-10 műhold repülése során lehetővé tette jellemzőik és a napszél paraméterei közötti kapcsolat vizsgálatát. Az elvégzett kísérletek eredményeként a lökéshullámfront finom szerkezetét regisztrálták, amely több markáns, egymást követő, eltérő energiaeloszlású és ionirányú régióból áll [7] [9] .
A BIFRAM műszerkomplexum segítségével a lökéshullám áthaladásakor nagyon nagy felbontással lehetett megkapni ennek a jelenségnek az energiaspektrumát. A legjobb eredmény 0,64 másodperc volt 64 csatornán mérve. Ezt követően csak a 2000-es években születtek hasonló eredmények a Cluster II európai kísérletben . Az Intershock kísérlet adatai alapján egy új modellt állítottak fel, amely a lökéshullám és a magnetopauza helyzetét írja le, figyelembe véve a bolygóközi mágneses tér hatását. Később ezt a modellt finomították, figyelembe véve a „ Geotail ”, „ IMP-8 ”, „Interball-1” és „Magion-4” , „ Cluster II ” műholdakon végzett kísérletek eredményeit. [24] . Az elvégzett vizsgálatok hozzájárultak az űrplazma közegként való felfogásának jóváhagyásához, amelynek dinamikáját nemcsak az összetételében lévő ionok és elektronok, hanem a benne rejlő hullámmozgások széles skálája is meghatározza [9] .
Az Intershock projekttel kapcsolatos munka során felmerült a következő űrkísérlet ötlete, amelyben a magnetoszféra külső és belső régióiban zajló folyamatok, valamint a napjelenségekkel és a bolygóközi mágneses térrel való kapcsolatának átfogó tanulmányozása volt a cél. végre kell hajtani. Az "Intershock" kísérlet eredményeinek feldolgozása elvezetett annak megértéséhez, hogy a tér különböző pontjain egyidejűleg többpontos mérésekre van szükség, és lehetővé válik a vizsgált jelenségek időbeli és térbeli eltéréseinek megkülönböztetése. Ezen elképzelések megvalósítása az „ Interball ” [25] nemzetközi projekt volt, amelyet az 1990 -es években valósítottak meg, a magnetoszféra többműholdas rendszerekkel történő további vizsgálatát a „ Cluster II ” ( ESA ) és a „ THEMIS ” programokban folytatták. ( NASA ) [26] .
| Interkozmosz program | |
|---|---|
| műholdak |
|
| Pilóta járatok | |