Nava spațială Yarilo

Nava spațială „Yarilo”  - o constelație de doi nanosateliți „Yarilo No. 1” și „Yarilo No. 2” din formatul Cubesat 1.5U, concepută pentru a studia activitatea solară și situația radiațiilor pe orbita joasă a Pământului [1] . O caracteristică a misiunii este prezența pe vehicule a unei structuri experimentale dislocabile de tip „ Solar sail ”, concepută pentru reproducerea sateliților pe orbită și construirea unei constelații [2] . Dispozitivele au fost dezvoltate de studenți, absolvenți și tineri specialiști ai Universității Tehnice de Stat din Moscova. N.E. Bauman [3] . Sateliții au fost lansați pe 28 septembrie 2020 de pe cosmodromul Plesetsk de către Roscosmos State Corporation, ca parte a programului Universat, ca parte a clusterului de nave spațiale mici (SSC) Universat-2020 [4] [5] .

Compoziția aparatelor

Pentru funcționarea navei spațiale pe orbită la MSTU. Bauman, au fost dezvoltate următoarele sisteme experimentale de servicii:

• Sistemul de alimentare cu energie (PSS) alimentează toate sistemele navelor spațiale folosind panouri solare și baterii. De asemenea, controlează consumul de energie al tuturor nodurilor navelor spațiale, prevenind descărcarea profundă a bateriilor.
• Computerul digital de bord (OCVM) controlează setul de dispozitive de bord în funcție de misiunea de zbor. Calculatorul de bord efectuează, de asemenea, schimburi de informații cu echipamente științifice ( sarcină utilă ) și asigură colectarea și prelucrarea datelor de la senzorii navelor spațiale. Soluțiile de circuite ale computerului de bord sunt dezvoltate ținând cont de cerința de rezistență la o defecțiune arbitrară ireversibilă [6] .
• Sistemul de control al mișcării (SMS) realizează orientarea navei spațiale pe orbita Pământului. VMS constă din două subsisteme: un sistem de orientare bazat pe motoare cu volantă și un sistem de orientare bazat pe bobine magnetice. Combinația lor face posibilă rezolvarea diferitelor probleme de la desfășurarea unei vele solare până la îndreptarea unei nave spațiale spre Soare , cu timp de execuție și consum de energie optime. Sistemul primește date despre poziția în spațiu de la unitățile senzoriale și receptorul de navigație.
• Sistemul de comunicații radio permite schimbul radio semi-duplex între navă spațială și complexul de control la sol, precum și comunicarea între primul și al doilea vehicul. Gama de frecvente 430 - 440 MHz . Soluțiile de inginerie de sistem includ redundanța transceiver, care crește toleranța la erori .
• Modulul de pânză solară este proiectat pentru a construi o constelație de satelit.

Ca sarcină utilă, un spectrofotometru cu raze X , dezvoltat la Institutul de Fizică numit după A.I. P.N. Lebedev RAS . Sarcina utilă principală a Yarilo No. 2 MSC este detectorul de radiații cosmice DeKoR , dezvoltat la Institutul de Cercetare pentru Fizică Nucleară D.V. Skobeltsyn, Universitatea de Stat din Moscova . Sarcina utilă însoțitoare este un computer digital de bord FIAN rezistent la radiații.

Misiuni prin satelit

Scop general

Nava spațială Yarilo va efectua teste de zbor ale sistemelor experimentale de alimentare cu energie, comunicații radio, orientare și stabilizare, create de studenții Universității Tehnice de Stat din Moscova. N.E. Bauman.

Yarilo №1

Sarcina dispozitivului este înregistrarea continuă a radiațiilor moi de raze X ale Soarelui în intervalul 0,5 - 15 keV folosind un spectrofotometru bazat pe VITUS KETEK SDD VITUS H7 dezvoltat de Institutul de Fizică. P.N. Lebedev RAS [7] . Acest dispozitiv face posibilă înregistrarea activității solare cu frecvență înaltă , datorită proceselor de eliberare a energiei de flare , care determină în mare măsură starea mediului interplanetar și vremea spațială [8] .

Yarilo #2

Sarcina principală a aparatului Yarilo Nr. 2 este de a studia variațiile rapide ale fluxurilor de electroni în decalajul dintre curele de radiații , precum și de a studia dinamica fluxurilor de particule și a radiațiilor gamma pe orbite joase în funcție de condițiile geomagnetice în intervalul 0,1. -2 MeV . Dispozitivul care înregistrează fluxurile de particule încărcate este detectorul DeKoR dezvoltat de SINP MSU [9] . Sarcina secundară a satelitului este de a testa computerul digital de bord rezistent la radiații al Institutului de Fizică Lebedev.

Sarcini în cadrul construirii unei grupări

În cadrul proiectului, a fost stabilită sarcina de a elabora construcția unui grup de vehicule folosind o pânză solară rotativă . Principiul creării unei constelații este deschiderea și închiderea alternativă a benzilor de pânză pentru coborârea controlată a orbitei sateliților din cauza rezistenței aerodinamice , urmată de apariția unei nepotriviri de fază [10] . Pentru a rezolva problema la MSTU. N.E. Bauman, un modul de vele solare a fost dezvoltat ca parte a unui experiment spațial la bordul ISS pentru a dezvolta tehnologia de desfășurare a unei vele din nanosatelitul Parus-MGTU [11] . Modulul este o structură mică de două bobine cu o pânză solară, două motoare electrice și un microcontroler responsabil de funcționarea modulului [12] . După reproducerea dispozitivelor, este planificată verificarea comunicației radio dintre cele două dispozitive, schimbul de date științifice.

După expirarea perioadei de existență activă, ambele vehicule vor fi deorbitate pasiv folosind o velă solară [13] .

Lansare

• Dispozitivele au fost lansate cu succes pe 28 septembrie 2020 la ora 14:20, ora Moscovei, ca parte a programului Universat.
• Prima sesiune de comunicare a avut loc pe 29 septembrie 2020, la ora 00:35, ora Moscovei, de la centrul de control al zborului al Universității Tehnice de Stat din Moscova. N.E Bauman [14] .
• În acest moment, primele date au fost primite de la SES și de la computerul de bord.

Galerie

• Nava spațială „Yarilo”

• Nava spațială „Yarilo” cu panouri desfăcute

• Spectrofotometru cu raze X MKA "Yarilo No. 1"

• Detector de radiații cosmice „DeCoR” MKA „Yarilo nr. 2”

• Modul vele solar pentru nave spațială mică „Yarilo No. 1” și nave spațială mică „Yarilo No. 2”

• Echipa de dezvoltare ICA „Yarilo”.

Note

1. ↑ Pe 28 septembrie 2020, patru sateliți universitari ruși vor fi lansati din cosmodromul Plesetsk . R4UAB (19 septembrie 2020). Preluat la 10 noiembrie 2020. Arhivat din original la 21 octombrie 2020. (nedefinit)
2. ↑ Proiectul Yarilo . Parus-MGTU . Preluat: 10 noiembrie 2020. (nedefinit)
3. ↑ Rusia va lansa misiunea Yarilo pentru a studia Soarele în 2020 . TASS (3 septembrie 2019). Preluat la 10 noiembrie 2020. Arhivat din original la 12 aprilie 2021. (nedefinit)
4. ↑ Nava spațială „Yarilo” . MSTU im. N.E. Bauman . Preluat la 10 noiembrie 2020. Arhivat din original la 27 noiembrie 2020. (nedefinit)
5. ↑ Programul de lansare a navelor spațiale mici Universat . Agenția Spațială Federală Roskosmos . Preluat la 10 noiembrie 2020. Arhivat din original la 16 noiembrie 2020. (nedefinit)
6. ↑ Koretsky M.Yu., Gataulina A.R. Computerul central de bord al nanosatelitului Yarilo. rezultate ale dezvoltării și testării experimentale  // XLIV Lecturi academice despre astronautică dedicate memoriei Academicianului S.P. Korolev și alți oameni de știință remarcabili - pionierii explorării spațiului: Sat .. - MSTU im. N.E. Bauman, 2020. - T. 2 . - S. 68-69 . — ISBN 978-5-7038-5343-6 .
7. ↑ Primul nanosatelit cu instrumentul FIAN a fost lansat pe orbită . FIAN-i. P.N. Lebedev (20 octombrie 2019). Preluat la 10 noiembrie 2020. Arhivat din original la 29 noiembrie 2020. (nedefinit)
8. ↑ Kirichenko A.S., Dyatkov S.Yu., Kuzin S.V., Pertsov A.A.,. Monitorizarea activității solare folosind un spectrometru cu raze X ca parte a nanosatelitului Yarilo  // XLIV Lecturi academice despre astronautică dedicate memoriei Academicianului S.P. Korolev și alți oameni de știință remarcabili - pionierii explorării spațiului: Sat .. - MSTU im. N.E. Bauman, 2020. - T. 2 . - S. 66-67 . — ISBN 978-5-7038-5343-6 .
9. ↑ Laboratorul de microsateliți . Centrul spațial Skoltech . Preluat la 10 noiembrie 2020. Arhivat din original la 6 august 2020. (nedefinit)
10. ↑ Goncharov N.V., Koretsky M.Yu., Mayorova V.I., Melnikov V.G., Nerovny N.A., Rachkin D.A., Tenenbaum S.M., Timakova E.D., Frolov K.A., Yastrebova I.V., Bogachev S.A., Dykov S.Y., S.Y. A.A. "Yarilo" - un proiect de construire a unei constelații de nanosateliți pentru studiul Soarelui  // Cosmonautică și știința rachetelor: Zh. - M . : Institutul Central de Cercetare de Inginerie Mecanica, 2018. - Nr. 1 . - S. 69-78 . — ISSN 1994-3210 .
11. ↑ Nerovny NA, Mayorova VI, Tenenbaum SM, Rachkin DA, Kotsur OS, Koretskii MY, Smirnova IL, Kuznetsov AO, Grigorjev AS, Popov AS BMSTU-Sail Space Experiment  //  The Fourth International Symposium on Solar Sailing. — Kyoto, Japonia, 2017.
12. ↑ Melnikova VG, Borovikov AA, Koretskii MI, Smirnova YL, Timakova ED, Yu Z., Kuznetsov AO, Frolov KA, Tenenbaum SM, Rachkin DA, Kotsur OS, Nerovny NA, Mayorova VI, Grigorjev A., Goncharov N. Nanosatellite dispozitiv de manevră  //  Instrumentație și Metode pentru Astrofizică. — 2017.
13. ↑ Mayorova V., Shapovalov A., Nerovny N., Timakova E., Koretskiy M., Borovikov A., Ignatieva A., Zaharchenko A., Polhcikov S., Porseva S., Lazarev N. Nanosatellite aerobrake maneuvering device  (în engleză ) .)  // Al 70-lea Congres Internațional de Astronautică (IAC). — Washington DC, Statele Unite, 2019.
14. ↑ Dispozitivele noastre „Yarilo-1” și „Yarilo-2” pe orbită! . Parus-MSTU data=2020-09-30 . Consultat la 10 noiembrie 2020. Arhivat din original la 31 decembrie 2021. (nedefinit)

Link -uri

• Parus-MSTU - site-ul oficial al proiectului
• Site-ul oficial al MSTU im. N. E. Bauman