3.2.
Проекты в стадии ОКР
Проект
Фобос-Грунт.
Главной его задачей является
доставка образца вещества Фобоса на Землю для детального изучения его в
лабораторных условиях. Кроме того, будут проведены исследования Фобоса и Марса, а также межпланетной среды при помощи
приборов, установленных на космическом аппарате.
Изготовлены технологические
образцы всех приборов комплекса научной аппаратуры (КНА). Состав КНА проекта
«Фобос-Грунт» представлен в Таблице. Выполнены испытания этой аппаратуры,
включая комплексные испытания, на специально созданном стенде в ИКИ РАН. После
успешных испытаний комплекс научной аппаратуры был передан в НПО им. С.А.
Лавочкина для дальнейших испытаний в составе космического аппарата. В 2008 году
началось изготовление научных приборов для квалификационных испытаний и летных
приборов. Летные приборы ТИММ и ДИАМОНД, которые создаются в сотрудничестве с
Итальянскими научными группами, не смогут быть изготовлены ввиду отсутствия
финансирования работ Итальянским космическим агентством. Продолжалось создание
наземного научного комплекса проекта (ННК Ф-Г).
Научный руководитель академик РАН Л.М. Зелёный
Зам. научного руководителя доктор физ.-мат.наук А.В. Захаров
Технический руководитель КНА Б.С.
Новиков
Таблица
Состав научных приборов КНА «Фобос-Грунт»
|
№ п/п |
Наименование прибора |
Индекс |
Головная организация |
Иностранная кооперация |
|
|
1. |
Хромато-масс
спектрометр: |
|
ИКИ РАН |
|
|
|
|
1.1. Хроматограф |
ХМС-1Ф |
ИКИ РАН |
Франция Германия |
|
|
1.2. Масс-спектрометр |
МАЛ-1Ф |
ГЕОХИ РАН |
- |
|
|
|
1.3. Термический дифференциальный анализатор с
блоком подготовки |
ТДА |
ИКИ РАН |
Китай |
|
|
|
2. |
Субкомплекс научной
аппаратуры |
|
ИКИ РАН |
- |
|
|
|
2.1. Система управления |
СУАК |
ИКИ РАН |
|
|
|
2.2.Малая унив. сейсмическая система |
МУСС |
ИКИ РАН, ГЕОХИ РАН |
- |
|
|
|
2.3. Ультрастабильный осциллятор |
УСО |
ИКИ РАН |
- |
|
|
|
2.4.
Детектор положения звезд и Солнца |
ЛИБРАЦИЯ |
ИКИ РАН |
- |
|
|
|
2.5. Массбауэровский спектрометр |
МС |
ИКИ РАН |
Германия |
|
|
|
3. |
Гамма-спектрометр |
ФОГС |
ГЕОХИ РАН |
- |
|
|
4. |
Нейтронный
спектрометр |
ХЭНД |
ИКИ РАН |
- |
|
|
5. |
Лазерный
времяпролетный масс-спектрометр |
ЛАЗМА |
ИКИ РАН |
Швейцария |
|
|
6. |
Масс-спектрометр
вторичных ионов |
МАНАГА |
ИКИ РАН |
Беларусь |
|
|
7. |
Термодетектор |
ТЕРМОФОБ |
ГЕОХИ РАН |
- |
|
|
8. |
Длинноволновый
планетный радар |
ДПР |
ИРЭ РАН |
- |
|
|
9. |
Фурье- спектрометр |
АОСТ |
ИКИ РАН |
Италия |
|
|
10 |
Плазменный комплекс |
ФПМС |
ИКИ РАН |
Германия, Франция Украина,
Швеция |
|
|
11 |
ИК-спектрометр |
TИMM |
ИКИ РАН |
Италия |
|
|
12 |
Детектор
микрометеоритов |
МЕТЕОР |
ГЕОХИ РАН |
- |
|
|
13 |
Детектор
космической пыли |
ДИАМОНД |
ИКИ РАН |
Италия |
|
|
14 |
Система
информационного обеспечения комплекса научной аппаратуры КНА - Согласующие блоки (4шт) |
СИОК СБ |
ИКИ РАН |
- |
|
Марсианская метеорологическая станция
Ппродолжены работы по Марсианской метеостанции (ММС),
ведущиеся ИКИ РАН, FMI
(Финский метеорологический институт) и НПОЛ. Финансирование работ
осуществляется в зачет долга СССР Финляндии по межправительственному соглашению.
В настоящее время подготовлен контракт с FMI на продолжение этих работ. Контракт планируется подписать
Министерствами России и Финляндии в декабре
В настоящее время FMI имеет контракт с НПОЛ на установку одного десантного модуля с
ММС на КА Ф-Г. Однако, FMI
информировало ИКИ РАН и НПОЛ о том, что из-за задержек финансирования ММС не
будет поставлена в НПОЛ для запуска в
Д. ф.-м. н. Линкин В.М., gotlib@mx.iki.rssi.ru , 3332177
К. ф.-м. н. Евланов Е.Н., rodionov@iki.rssi.ru , 3331167
Эксперимент РУСАЛКА на Международной
космической станции(МКС).
Эксперимент РУСАЛКА (Ручной Спектральный АнаЛизатор Компонентов
Атмосферы) предназначен для отработки методики орбитальных измерений
СО2, CH4, H2O, других малых газовых составляющих земной атмосферы в
ближнем ИК-диапазоне при помощи эшелле-спектрометра высокого
спектрального разрешения. Измерения будут проводиться с борта РС МКС
членами экипажа МКС. В 2008 году проведены оптические калибровки научной
аппаратуры и подготовлена программа орбитальных измерений, завершающие
коррекции которой предполагается учесть в начале
Передача научной аппаратуры РУСАЛКА для обучения экипажа МКС и отправки
его на орбиту - I полугодие
контракта с РКК Энергия.
Д. ф.-м. н. Кораблев О.И., korab@iki.rssi.ru, 333-54-34
К. ф.-м. н. Виноградов И.И., imant@iki.rssi.ru, 333-15-66
Трохимовский А.Ю., trokh@iki.rssi.ru, 333-21-02
Проект Резонанс
Проект Резонанс направлен на
исследование взаимодействия волн и частиц во внутренней магнитосфере Земли. Научный
руководитель проекта –академик РАН Л.М. Зелёный. Зам научного руководителя –
к.ф.-м. н. М.М. Могилевский
Основными научными задачами проект РЕЗОНАНС являются:
- исследование динамических характеристик циклотронного магнитосферного мазера;
- изучение процессов наполнения плазмопаузы после магнитных возмущений,
- изучение динамики кольцевого тока,
- выявление роли мелкомасштабных процессов в глобальной динамике магнитосферной плазмы.
Состояние дел по проекту.
В
2008 году было принято решение об использовании в проекте РЕЗОНАНС четырех
малых космических аппаратов типа МКА-ФКИ, разработки НПО им. Лавочкина. Такая
конфигурация – две пары спутников, вместо двух спутников в старой конфигурации,
позволяет проводить измерения на разных расстояниях, т.е. проводить
многомасштабные измерения. В связи с изменениями в конфигурации была
проанализирована научная необходимость установки научных приборов на спутниках.
В результате анализа принято решение, что две пары спутников будут идентичны, а
на спутниках одной пары могут стоять разные приборы. В частности, нет
необходимости устанавливать на всех четырех спутниках приборы для измерения
высокоэнергичных частиц.
В
2008 году были продолжены работы по подготовке рабочей документации на
отдельные приборы и системы КА РЕЗОНАНС, а также изготавливались лабораторные
макет научных приборов.
Проект МСП-2001
В рамках ОКР по теме МСП-2001 Федерального космического агентства ведутся опытно-конструкторские
разработки аппаратуры для следующих космических экспериментов:
- проект
«Динамическое Альбедо Нейтронов» (ДАН) для
мобильного посадочного аппарата НАСА «Марсианская Научная Лаборатория» (МНЛ).
- проект
«Лунный исследовательский нейтронный детектор» (ЛЕНД) для орбитального КА НАСА
«Лунный разведывательный орбитер» (ЛРО).
- проект
«Меркурианский нейтронный и гамма спектрометр» (МГНС) для орбитального КА
ЕКА «Бепи-Коломбо» (БК)
Подраздел ДАН: Завершены разработка, изготовление и выполнена поставка
в НАСА комплекта летного образца аппаратуры ДАН
для марсохода НАСА «Марсианская
научная лаборатория» (срок запуска октябрь 2011 года). Проведены полевые испытания эксперимента и
его математическое моделирование.
Подраздел ЛЕНД: Завершены разработка, изготовление и выполнена поставка
в НАСА комплекта летного образца аппаратуры ЛЕНД для лунной миссии НАСА «Лунный
орбитальный разведчик» (срок запуска апрель 2009 года). Проведены физическое
калибровки прибора и выполнено его математическое моделирование.
Подраздел МГНС: Разработана конструкторской документации и проведена
защита эскизного проекта по эксперименту МГНС для межпланетного космического аппарата ЕКА «Бепи-Коломбо». Разработан
и успешно испытан узел гамма-спектрометра этого прибора.
Все работы выполнены в
соответствии с Техническим заданием на ОКР по указанной теме.
Руководитель
проекта:
Д.ф.м.н. Митрофанов И.Г.
тел.: 333-3489, imitrofa@space.ru
«Создание
на базе платформы «Фобос-Грунт» космической астрофизической обсерватории для
наблюдения астрономических объектов в рентгеновском и гамма диапазонах спектра
электромагнитного излучения» в части работ, предусмотренных Государственным
заказом на 2007 год: «Создание комплекса
научной аппаратуры (КНА) и наземного научного комплекса (ННК) для орбитальной
астрофизической обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма» на базе космической
платформы «Фобос-Грунт».
В 2008 г.
продолжались работы по созданию КНА проекта Спектр-Рентген-Гамма. Были разработаны и защищены эскизные проекты на
рентгеновский телескоп ART-XC и на комплекс научной
аппаратуры проекта Спектр-РГ в целом. Продолжены работы по разработке комплекса
рентгеновских детекторов и рентгеновских зеркал косого падения рентгеновского
телескопа ART-XC.
Проект РТТ-150
В 2008 году, в соответствии с
планом ОКР телескопа РТТ-150, специалисты Института космических исследований
(ИКИ РАН) выполнили следующие работы:
Подготовлена и проведена закупка
новой ПЗС-матрицы с умножением заряда, предназначенной для проведения
исследований по быстрой фотометрии рентгеновских двойных систем. Начаты работы
по изготовлению адаптера для установки этой новой матрицы на телескопе.
Запущено новое мат. обеспечение,
предназначенное для быстрого извещения наблюдателей о гамма-всплесках при
помощи сообщений системы раннего предупреждения о гамма-всплесках Bacodine.
Проводились работы по усовершенствованию архива данных в ИКИ РАН. Продолжались работы по проведению архивирования новых данных телескопа
1. Наименование ОКР – «Создание комплекса научной аппаратуры для космического эксперимента «Монитор всего неба»
2. Заказчик ОКР – ОАО РКК «Энергия» им. С.П.Королева Н
3. Основные результаты законченных этапов работ в 2008 году:
Разработан и изготовлен образец комплекса научной аппаратуры (КНА) МВН для лабораторно-отработочных испытаний (ЛОИ). Проведены ЛОИ КНА МВН. По результатам ЛОИ скорректирована конструкция КНА.
-
Разработано ТЗ на рентгеновскую
оптическую систему (РОС) телескопа ART-XC. Разработана КД на макеты составных
частей РОС и рекомендации по технологии их изготовления. Разработаны дополнения
к ТЗ на наземный испытательный калибровочный стенд (НИКС) и ТЗ на доработку
НИКС в части обеспечения требований по рентгеновскому пучку для испытаний
макетов составных частей РОС;
-
Разработано ТЗ на комплекс рентгеновских
детекторов (КРД) телескопа ART-XC. Разработана КД на макеты составных частей
КРД и рекомендации по технологии их изготовления. Разработаны дополнения к ТЗ
на стенд СИ-СЕКЦИЯ-КЧД и проведено дооснащение стенда. Изготовлены макеты
составных частей КРД. Выполнены электрические испытания макетов составных
частей и испытания на радиационную стойкость;
-
Проведены разработка и
изготовление чувствительных элементов комплекса рентгеновских детекторов (КРД)
на основе CdZnTe для матрицы рентгеновских детекторов;
-
Разработано ТЗ на телескоп
ART-XC, проведены расчётные работы и математическое моделирование элементов ART-XC в обеспечение
разработки ТЗ;
-
Разработано и выпущено ТЗ на
КНА и ННК и график их создания. Разработана и выпущена схема деления КНА и ННК
и их составных частей.
Разработаны
и изготовлены электрические и информационные интерфейсные связи лабораторного
модуля (ЛМ) НИКС с основным помещением стенда – корпусом Б-8.
3.3. Проекты в стадии НИР.
Федеральная космическая программа. НИР
Венера-ГЛОБ
НИР «разработка методов комплексного исследования планеты Венеры с
использованием орбитального аппарата, баллонов и посадочного модуля, включающую
долгоживущую станцию»
В НТО (НТО№ 11-2008-2) приведены результаты 2-го
завершающего этапа НИР. В рамках НИР были сформулированы научные
задачи комплексного исследования планеты для будущей российской миссии
«Венера-Д» и определен предварительный
состав и характеристики требуемых научных приборов. Приведены исходные данные
для разработки научной аппаратуры для исследований Венеры с использованием
орбитального аппарата и доставляемых в атмосферу и на поверхность модулей.
Показано, что научные исследования планеты Венера с помощью КА могут перейти на
новый качественный уровень, если большинство природных явлений, происходящих на
планете, можно одновременно наблюдать как с орбиты, так и находясь в облачном
слое и/или на поверхности Венеры достаточно длительное время. В рамках НИР были
сформулированы научные задачи комплексного исследования планеты для будущей
российской миссии Венера-Д. После отбора научной аппаратуры рекомендуемая
научная нагрузка составила: для орбитального аппарата 40-
Д. ф.-м. н. Кораблев О.И., korab@iki.rssi.ru, 3333454
Дольников Г.Г., ggd@iki.rssi.ru , 3332566
Научно-технический
отчет «Выдача и согласование исходных данных на разработку научной аппаратуры
для проведения исследований Венеры с использованием орбитального аппарата и
доставляемых в атмосферу и на поверхность модулей», (НТО№ 11-2008-2). Определение
облика перспективных космических средств для исследования Венеры до
Черемухина З.П.,
Михайлов В.М., Бурданов А.В. (ЦНИИмаш), Усачов В.Е. (МАИ), Дерюгин В.А. (НПО
им. С.А.Лавочкина), Засова Л.В., Экономов А.П. (ИКИ РАН), Доклад на
Межотраслевой конференции по проблемам системного анализа динамики полета и
управления космическими аппаратами, а также перспективной космонавтики 21
века. Евпатория.
Июль 2008.
A. Ekonomov . How and why to survive at Venus surface.
EPSC Abstracts,Vol. 3, EPSC2008-A-00207, 2008
Федеральная космическая программа: НИР Меркурий -Посадочный модуль
( МПМ)
НИР «Проработка научно-технических предложений по составу научных задач и аппаратуры для исследования поверхности Меркурия» (Меркурий-Посадочный модуль)
Выполнен 3-й, завершающий, этап НИР. Показана возможность создания посадочного аппарата с малой автоматической станцией для посадки на поверхность Меркурия и определен предварительный перечень приборов комплекса научной аппаратуры
для работы на поверхности Меркурия в составе Малой Автоматической Станции.
В ходе выполнения НИР были сформулированы научные задачи проекта МПМ, определены типы приборов, необходимых для их решения и проведена предварительная проработка состава комплекса научной бортовой аппаратуры посадочного модуля. Проведен анализ возможности использования прототипов научных приборов и разработок для проектов "Фобос-Грунт", "MetNet", «Марс-96» и «Солнечный Парус». Представлены предложения по модернизации отдельных приборов.
Проведена предварительная проработка проектного облика посадочного модуля и предварительной схемы посадки на поверхность планеты Меркурий. Сформулированы основные особенности баллистико-навигационного проектирования полета к Меркурию. Предложен возможный сценарий проекта полета к Меркурию с выходом на орбиту его искусственного спутника и посадки на его поверхность. На основе проектных разработок космического аппарата «Фобос-грунт» и предыдущего опыта НПО им. С.А. Лавочкина по созданию малых автоматических станций определены основные характеристики посадочного аппарата и малой автоматической станции.
Разработаны предложения по схеме перелета Земля-Меркурий и предварительной схемы и методики посадки спускаемого аппарата на поверхность Меркурия. Выбрана предпосадочная орбита и исследованы ее свойства. Выполнена оценка точности определения параметров движения КА на предпосадочной орбите по наземным траекторным измерениям. Проведены расчеты для разработки возможных схем посадки. Определены схемы полета к Меркурию с использованием различных типов носителей.
На базе теоретических модельных представлений о физических условиях на поверхности планеты и возможном ее внутреннем строении определен перечень научных экспериментов для решения научных задач с применением посадочного модуля. включая эксперименты посадочный модуль – орбитальный модуль. Выданы рекомендации по составу научной аппаратуры. Рекомендации составлены для двух вариантов использования ресурсов миссии, один из которых соответствует минимальному уровню требований к миссии.
Разработаны предварительных исходных данные к системам и агрегатам посадочного модуля. Составлены предложения для разработки исходных данных на блоки и узлы научной аппаратуры малого посадочного модуля.
Разработаны предложения по организации и способам проведения измерений на поверхности Меркурия. Проведен сравнительный анализ схем управляемой посадки на поверхность Меркурия и рассмотрена методика оценки влияния неопределенности параметров гравитационного поля Меркурия на точность прогнозирования параметров движения его искусственного спутника. Проведен анализ предварительной схемы посадки спускаемого аппарата на поверхность Меркурия. Разработаны проекты Технических заданий по разработке и изготовлению научной аппаратуры, посадочного модуля и двигательной установки посадочного модуля, что позволяет переходить к дальнейшим этапам проекта – к разработке проектов ТЗ на остальные системы посадочного модуля, направленные на детальную проектно-конструкторскую проработку двигательной установки с разработкой пневмогидравлической схемы с определением технических параметров составляющих ее агрегатов и принципиальной схемой системы обеспечения теплового режима а также к разработке (с возможным макетированием) научных приборов.
Д. ф.-м. н. Зеленый Л.М.,
spaceweek@cosmos.ru
Д. ф.-м. н. Кораблев О.И., korab@iki.rssi.ru, 3333454
Агафонов Ю. Н., Афонин В.В.
4. ИНИЦИАТИВНЫЕ ПРОЕКТЫ
4.1 Экспериментальный фурье-спектрометр МЦФС-1.
МЦФС-1 – перспективный многоцелевой фурье-спектрометр космического базирования, отличающийся от имеющихся образцов возможностью программного изменения в широких пределах таких параметров прибора, как спектральное разрешение, спектральный диапазон, длительность записи спектра, размер и фрагментирование полей зрения. Снабжён системой наведения с компенсацией смаза. В настоящее время изготовлен демонстрационный образец в упрощённом варианте и выпущено Техническое предложение на разработку экспериментального образца. Работа выполняется совместно с ФГУП Главкосмос.
К.ф.-м.н.
Мошкин Б.Е., moshkin@irn.iki.rssi.ru,
3334102
В.А. Вагин, Б.Е. Мошкин, В.А. Петров, М.А. Шилов. Экспериментальный фурье-спектрометр МЦФС-1. 1ая
конференция МАА-РАКЦ «Космос для человечества». 21-23 мая 2008, г. Королёв, Московская область, Россия.
Сборник тезисов, стр.149-150.
4.2 Портативный
переносной инфракрасный фурье-спектрометр ПАК-Б
Портативный переносной спектроанализатор жидкостей. Содержит
металлокерамический источник ИК-излучения, сменные кюветы и фурье-спектрометр
по классической схеме Майкельсона на диапазон 2,5…25 мкм с разрешением 3 см-1.
Длительность записи спектра 4 сек. В настоящее время выпущено 4
экспериментальные образца. Работа
выполняется совместно с НТЦ УП.
К.ф.-м.н.
Мошкин Б.Е., moshkin@irn.iki.rssi.ru,
3334102
А.А. Балашов, В.А.
Вагин, В.И. Котлов, Б.Е. Мошкин , О.В. Хитров, А.И. Хорохорин. Портативный переносной инфракрасный
фурье-спектрометр ПАК-Б. Приборы и техника эксперимента, № 1, с 179, 2008
4.3 Быстрый полет малого КА
на периферию Солнечной системы
Лаборатория Линкина В.М. подготовила предложение: быстрый полет малого КА на периферию
Солнечной системы для исследования траекторных аномалий, открытых КА «Пионер»,
измерений характеристик солнечного ветра, магнитного поля и пылевых потоков.
Специфика предложения заключается в использовании существующих и испытанных
технологий в источниках электропитания (малые RTG, долгоживущие перезаряжаемые
аккумуляторы), применении солнечных
батарей на гибких металлических подложках, минимизации массы служебной
аппаратуры (радио, навигация, контроль и управление), комбинации
электрореактивных двигательных установок (ЭРДУ) и ЖРД. Учитывая, что этот
подход позволяет существенно снизить конечную массу КА, эффективность ЭРДУ
становится выше и, как результат, время перелета от Земли до расстояний орбиты
Юпитера может быть около 6-ти лет.
Предложение подготовлено в инициативном порядке сотрудниками лаборатории с участием баллистиков Института.
Д. ф.-м. н. Линкин В.М., gotlib@mx.iki.rssi.ru , 3332177
4.4 Важнейшие достижения за 2008г в области гелиобиофизики
4.4.1 Выявлена магниточувствительность здоровых людей и пациентов, страдающих артериальной гипертонией.
Магниточувствительностью считалась реакция повышения артериального давления (САД и ДАД) на 30 ммHg относительно характерной для данного индивидуума средней величины(общая база данных 96 здоровых людей и 47 гипертоников). Отношение нечувствительных к магниточувствительным у здоровых людей составило 40% к 60%.. У гипертоников магниточувствительность составила 84% , в то время как нечувствительных было 16%. Больные гипертонией пациенты реагировали на геомагнитные бури с запозданием на 1 – 2 дня, в то время как здоровые волонтеры реагировали кратковременным подъемом давления без запаздывания. Реакция «опережения» на одни сутки, наблюдавшаяся у нескольких здоровых волонтеров, была связана с магнитными бурями, которым предшествовало внезапное начало, обусловленными приходом к Земле ударной волны от Солнца и возрастанием потока протонов. В этот же период наблюдался рост ULF – индекса, характеризующего появление микропульсаций в диапазоне Рс1 и Рс5.
Бреус Т.К., breus36@mail.ru , 3333012
Зенченко Т.А., Ожередов В.А.,
3333012
Ozheredov V.A., Dimitrova S. Defining
magnetosensitive people by forecasting based on Space weather conditions as a
validation, Abst. 5-th European Space weather week, 17-21 Nov.2008, p.61;
Ozheredov V.A., Breus, T.K. Gurfinkel
Y.I., Application of forecasting procedures to the quest of revealing influence
factors hierarchy, Fundamental Space Research, Sunny Beach, Bulgaria, 21-28
Sept.2008, p.310-311.
Зенченко Т.А.,
Цагареишвили Е.В., Ощепкова Е.В., Рогоза А.Н., Бреус Т.К. К вопросам влияния
геомагнитной и метеорологической активности на больных артериальной
гипертонией. “Клиническая
медицина”, 2007, №1, стр 31-35.
4.4.2 Сопоставление вклада трех факторов (температуры воздуха, атмосферного давления и уровня геомагнитной активности (ГМА)
Сопоставление вклада трех факторов (температуры воздуха, атмосферного давления и уровня геомагнитной активности (ГМА) выявило, что основной биотропный вклад вносит изменение температуры (∆T : Kp : P = 9 : 6 : 4). Вклад ГМА составляет 30%.Тепловая волна – когда температура держится выше 25o в течение 5-7 суток дает прирост числа инфарктов миокарда (ИМ) на 23%, в то время как холодовая волна, когда температура держится ниже – 17o на протяжении 5-7 дней, дает рост числа ИМ на 37% выше среднего значения за сезон.
Ожередов В.А, ojymail@mail.ru , 333-30-12
Gurfinkel Y.I., Ozheredov V.A, Breus
T.K., Revich B., Mitrofanova T. Effects of Meteorological and Geomagnetic parameters on Morbidity
(Myocardial Infarction and Brain Strock), Abst. 5-th European Space weather
week, 17-21 Nov.2008, p.60;
Ozheredov V.F., Breus T,K, Gurfinkel
Y.I., Application of forecasting procedures to the quest of revealing influence
factors hierarchy, Fundamental Space Research, Sunny Beach, Bulgaria, 21-28
Sept.2008, p.310-311.