| Prognoza-10 | |
|---|---|
| Intershock, Interkosmos-23 | |
| Modelul aparatului din seria Prognoz | |
| Producător | NPO-i. S.A. Lavochkin |
| Sarcini | Investigații ale șocului arcului și magnetopauzei |
| Satelit | Pământ |
| platforma de lansare | Baikonur |
| vehicul de lansare | " Fulger-M " |
| lansa | 26 aprilie 1985 |
| Deorbitează | 12 ianuarie 1994 |
| ID NSSDCA | 1985-033A |
| SCN | 15661 |
| Specificații | |
| Platformă | SO-M |
| Greutate | 933 kg |
| Surse de alimentare | Panouri solare |
| Orientare | Însorit |
| Durata vieții active | 200 de zile |
| Elemente orbitale | |
| Tipul orbitei | Foarte eliptică |
| Starea de spirit | 65° |
| Perioada de circulatie | 96 de ore |
| apocentrul | 200.000 km |
| pericentru | 400 km |
Intershock este un experiment spațial comun sovietic - cehoslovac , realizat în cadrul programului de cooperare internațională Interkosmos pe nava spațială Prognoz-10 (Interkosmos-23). Scopul proiectului Intershock a fost de a studia în detaliu structura și caracteristicile undei de șoc și magnetopauzei care apar în timpul interacțiunii vântului solar cu magnetosfera Pământului .
Satelitul Prognoz-10 cu un set de echipamente științifice în cadrul proiectului Intershock a fost lansat din Cosmodromul Baikonur de vehiculul de lansare Molniya -M la 26 aprilie 1985. Ultimele date de la dispozitiv au fost primite pe 11 noiembrie 1985. În experimentul Intershock, au fost obținute date științifice unice care au extins semnificativ înțelegerea magnetosferei Pământului și a relațiilor solar-terestre .
În explorările spațiale efectuate pe primele stații interplanetare automate și sateliți artificiali , care s-au deplasat la peste 100.000 km de Pământ, a fost descoperit un nou fenomen - o undă de șoc fără coliziune [1] [2] care separă vântul solar de magnetosferă [ 3] . Ipoteza existenței undelor de șoc de acest tip a fost prezentată pentru prima dată în 1959 de R. Z. Sagdeev (mai târziu academician și director al Institutului de Cercetare Spațială ) [4] . Foaia de curent , numită magnetopauză , apărută la limita magnetosferei și a undei de șoc , separă magnetosfera, unde acționează câmpul magnetic al Pământului, și mediul interplanetar . Poziția undei de șoc și magnetopauza în spațiu, determinate de echilibrul presiunii dinamice a vântului solar și a presiunii magnetice a magnetosferei, se modifică continuu în funcție de parametrii actuali ai vântului solar [5] .
La sfârșitul anilor 1960 și începutul anilor 1970, experimente privind studiul undei de șoc și magnetopauzei au fost efectuate pe diferite nave spațiale, în special în experimente internaționale pe sateliți sovietici din familia Prognoz , care au fost lansate pe orbite cu un apogeu de 200.000 km . pentru a studia radiația solară și spațiul apropiat de Pământ [6] . În același timp, o serie de întrebări esențiale ale fizicii undei de șoc din apropierea Pământului și mecanismele fenomenelor care au loc în aceasta au rămas neexplicate. Pentru studiul lor sistematic detaliat în 1974-1975, în cadrul programului Interkosmos, au început lucrările la un proiect pentru un experiment spațial, în care toate echipamentele instalate pe satelit erau menite să îndeplinească o singură sarcină și date de la toate instrumentele științifice. a intrat într-un singur computer de bord specializat pentru colectarea și prelucrarea informațiilor. Acest proiect a fost numit „Intershock” [3] [7] .
Punctele cheie în pregătirea proiectului Intershock au fost: furnizarea de metode de diagnosticare versatilă a fenomenelor din plasma spațială ; atingerea celei mai mari rezoluții temporale posibile în timpul măsurătorilor; măsurarea principalelor tipuri de radiații ondulatorii [7] . Echipamentul științific pentru experimentul Intershock a fost dezvoltat la IKI a Academiei de Științe a URSS , la Facultatea de Matematică și Fizică a Universității din Praga și la organizații științifice din Polonia , Ungaria , RDG și Bulgaria . Pentru a dezvolta metode de determinare a limitelor undei de șoc pe satelitul Prognoz-8 , lansat la sfârșitul anului 1980, au fost lansate dispozitivele Monitor dezvoltate de IKI și Universitatea din Praga pentru a măsura rapid distribuția densității ionilor și BUD pentru a măsura oscilațiile ELF . a câmpului electric și a fluxului de plasmă [8] .
Pentru implementarea proiectului Intershock a fost aleasă o navă spațială de tip SO-M Prognoz . Sateliții de cercetare „ Prognoza ”, dezvoltați la NPO numită după S. A. Lavochkin pentru studiul radiației solare și spațiului apropiat de Pământ, au făcut posibilă modificarea compoziției echipamentelor științifice instalate într-o gamă largă în conformitate cu experimentele efectuate în zbor. Acești sateliți au fost lansați pe orbite extrem de elitiste cu un apogeu de 200.000 km și o perioadă orbitală de aproximativ patru zile, ceea ce a asigurat traversări multiple ale undei de șoc din apropierea Pământului în timpul zborului și a făcut posibilă măsurarea și compararea caracteristicilor proceselor atât în unda în sine, și în magnetosferă și în spațiul interplanetar neperturbat [ 7] [9] . Aparatul pentru proiectul Intershock, la fel ca și precedentele din serie, a fost construit conform documentației și sub supravegherea NPO. S. A. Lavochkin la fabrica de mașini din Moscova „ Vympel ”. Înainte de a fi instalate pe satelit, echipamentele științifice au fost supuse unor teste complete la IKI a Academiei de Științe a URSS, ceea ce a făcut posibilă reducerea timpului pentru testele în fabrică [10] .
Satelitul lansat de transportatorul Molniya-M din Baikonur la 26 aprilie 1985 pentru a efectua experimentul Intershock [11] , a fost desemnat Prognoz-10 în cadrul seriei, iar Interkosmos-23 în cadrul programului Interkosmos [12 ] [13] . A fost lansat pe o orbită cu un apogeu de 200.000 km, un perigeu de 400 km, o înclinare de 65° și o perioadă orbitală de 96 de ore [14] . Lucrările cu Prognoz-10 și primirea datelor științifice au continuat până în noiembrie 1985 [13] . Satelitul a deorbitat și a încetat să mai existe în ianuarie 1994 [15] .
Sateliții din seria „ Prognoz ” (denumirea fabricii „SO-M”, „Obiect solar, modernizat”), proiectați pentru studiul activității solare , spațiului apropiat de Pământ și cercetării astrofizice , au fost realizați sub forma unui recipient cilindric sigilat cu un diametrul de 150 cm și o înălțime de 120 cm, fund emisferic închis. Pe partea de jos a fost instalat un cadru cu senzori de control al atitudinii , antene ale complexului de inginerie radio și senzori științifici. Pe partea cilindrică a corpului erau poziționate micromotoare și o aprovizionare cu gaz comprimat pentru acestea, instrumente științifice și patru panouri solare cu o deschidere de 6 metri și o suprafață totală de 7 m², la capetele lor se afla o tijă de magnetometru , instrumente de măsură și antene de echipamente științifice [16] . În interiorul carcasei ermetice, în care s-a menținut un regim termic constant, au fost amplasate acumulatoare , echipamente științifice, instrumente ale complexului de inginerie radio și sisteme de orientare prin satelit . Cu ajutorul micromotoarelor cu jet de gaz, aparatul a fost orientat cu axa spre Soare, stabilizarea pozitiei in spatiu a fost asigurata prin rotatie in jurul axei indreptate catre Soare [17] . Proiectarea sateliților a făcut posibilă, fără a efectua teste suplimentare ale întregului aparat, modificarea compoziției instrumentelor instalate și rezolvarea de noi probleme științifice la fiecare zbor [18] . Sateliții Prognoz aveau un dispozitiv de stocare la bord care permitea acumularea și transmiterea informațiilor către Pământ în timpul următoarei sesiuni de comunicare [19] .
Masa dispozitivului a fost de 933 kg, sarcină utilă - 125 kg. Următoarele instrumente au fost instalate pe satelit, create prin cooperarea instituțiilor științifice din URSS , Cehoslovacia , Polonia , VNR , RDG și NRB [13] [17] :
Problema creării unui complex de echipamente științifice pentru satelit a fost nevoia de a asigura citirea și transmiterea de mare viteză a unor cantități mari de informații. Fiecare trecere a undelor de șoc a durat de la zece secunde la câteva minute, timp în care a fost necesar să se efectueze toate măsurătorile cu rezoluția spațială și temporală maximă și să se colecteze date pentru transmiterea către stațiile terestre. A fost imposibil de prezis momentul traversării din cauza situației în continuă schimbare în spațiu, iar cantitatea de memorie de la bord a sistemului de telemetrie al vehiculului a permis stocarea doar câteva minute de măsurători ale rezoluției necesare, ceea ce exclude continuitatea acestora. înregistrare. Pentru a înregistra și transmite informații științifice în experimentul Intershock, au fost create complexele ORION și BROD. Primul computer de bord specializat din lume pentru cercetarea științifică BROD a fost dezvoltat de specialiști cehi. BROD a interogat continuu instrumentele de măsurare ale dispozitivului și a înregistrat datele în propria sa memorie stivă [20] . În modul „standby”, dacă datele de fundal nu s-au modificat în intervalul specificat, acestea au fost transferate periodic în memoria sistemului de telemetrie al vehiculului cu stiva șters. Atunci când au fost detectate semne de trecere a undelor de șoc folosind un algoritm special dezvoltat de specialiștii IKI , a fost lansat și modul de înregistrare a datelor de mare viteză în memoria ORION odată cu preistoria evenimentului stocat în stivă [21] . În sesiunile de comunicare cu durata de 2-3 ore au fost transmise datele stocate în sistemul ORION, iar în cazul unei încrucișări de unde de șoc prezisă în timpul sesiunii de comunicare, s-a folosit modul de transmisie directă BROD cu o interogare rapidă a majorității celor măsurate. parametrii. Pentru unele dintre instrumentele aflate în modul de transmisie directă a fost utilizat sistemul standard de telemetrie prin satelit [7] [8] . Pe fiecare orbită de patru zile au fost efectuate de la 2 până la 5 sesiuni de comunicare [22] .
Controlul aparatului „Progonoz-10” și recepția datelor de telemetrie au fost efectuate cu ajutorul NIP-10 , situat în apropiere de Simferopol [10] . Sistemul BROD a fost controlat de la observatorul ceh Panska Ves printr-un canal radio separat. Pentru analiza operațională a informațiilor primite și luarea rapidă a deciziilor privind managementul experimentului, la IKI a fost creat un grup operațional permanent. Pentru gestionarea operațională a datelor primite s-a folosit terminalul de calculator M-6000 instalat în IKI , iar pentru prelucrarea datelor primite s-au folosit calculatoarele din seria EU instalate la Moscova și Praga și conectate printr-o linie de comunicație [23] . În timpul zborului, din cauza unei defecțiuni a magnetometrului, a devenit necesară corectarea algoritmului pentru determinarea momentului traversării undei de șoc. Modificările necesare la algoritm au fost făcute de specialiștii IKI, specialiștii cehi au reprogramat sistemul BROD în timpul zborului. Interacțiunea specialiștilor de la stația de control al zborului, la Moscova și la Praga în timpul acestei operațiuni și sincronizarea acțiunilor acestora s-a desfășurat telefonic [20] .
Proiectul Intershock a fost unul dintre primele studii experimentale la scară largă în fizica solar-terestră . Pentru acesta a fost dezvoltat un set mare de noi echipamente de diagnosticare, dintre care unele aveau caracteristici unice. Pentru prima dată, un computer special conceput a fost folosit pentru a analiza informațiile din toate instrumentele științifice și pentru a gestiona colecția acestora la bordul navei spațiale. Înregistrarea multiplă a unei unde puternice apropiate de Pământ și a undelor de șoc interplanetare mai slabe în timpul zborului satelitului Prognoz-10 a făcut posibilă investigarea relației dintre caracteristicile acestora și parametrii vântului solar. În urma experimentelor efectuate s-a înregistrat o structură fină a frontului undei de șoc, formată din mai multe regiuni succesive pronunțate cu distribuții diferite de energii și direcții ale ionilor [7] [9] .
Cu ajutorul complexului de instrumente BIFRAM, la trecerea undei de șoc s-a putut obține spectrele energetice ale acestui fenomen cu o rezoluție foarte mare. Cel mai bun rezultat a fost de 0,64 secunde când a fost măsurat pe 64 de canale. Ulterior, rezultate similare au fost obținute abia în anii 2000 în experimentul european Cluster II . Pe baza datelor experimentului Intershock, a fost construit un nou model care descrie poziția undei de șoc și a magnetopauzei, ținând cont de impactul câmpului magnetic interplanetar. Ulterior, acest model a fost rafinat ținând cont de rezultatele experimentelor pe sateliți „ Geotail ”, „ IMP-8 ”, „Interball-1” și „Magion-4” , „ Cluster II ” [24] . Studiile efectuate au contribuit la aprobarea vederii plasmei spațiale ca mediu, a cărei dinamică este determinată nu numai de ionii și electronii incluși în compoziția sa, ci și de o gamă largă de mișcări ondulatorii inerente acesteia [9] .
În timpul lucrărilor la proiectul Intershock, a apărut ideea următorului experiment spațial, în care un studiu cuprinzător al proceselor din regiunile exterioare și interioare ale magnetosferei și conexiunea lor cu fenomenele solare și câmpul magnetic interplanetar a fost de a să fie efectuate. Prelucrarea rezultatelor experimentului „Intershock” a condus la înțelegerea necesității măsurătorilor multipunct, efectuate simultan în diferite puncte din spațiu și a făcut posibilă distingerea între variațiile temporale și spațiale ale fenomenelor studiate. Implementarea acestor idei a fost proiectul internațional „ Interball ” [25] , implementat în anii 1990 , studiul suplimentar al magnetosferei prin sisteme multi-sateliți a fost continuat în programele „ Cluster II ” ( ESA ) și „ THEMIS ” ( NASA ) [26] .
| Programul Intercosmos | |
|---|---|
| sateliți |
|
| Zboruri cu echipaj | |