Сотрудники Института принимали непосредственное участие в подготовке и проведении научных экспериментов на космических аппаратах, запускаемых по национальной космической программе (серии «Космос», «Прогноз», «Марс», «Венера», «Луна» и др.; пилотируемых кораблях «Союз» и орбитальных станциях «Салют» и «Мир»), в проектах, осуществленных при широком зарубежном участии («Союз-Аполлон», АРАКС, СНЕГ, «Радуга», «Интеркосмос», «Ореол», ВЕГА, «Фобос», «Реликт», «Гранат», «Квант», «Гамма», «Интербол» и др.), а также, особенно активно в последние годы, в зарубежных космических проектах ЕКА и НАСА («Марс-Одиссей», «Марс-Экспресс», «Венера-Экспресс», «Кластер» и др.).

С 2002 года на околоземной орбите находится по совместному проекту ЕКА и России Международная астрофизическая лаборатория гамма-лучей «Интеграл», в которой российские ученые имеют приблизительно 25%-ную квоту наблюдательного времени. Наземная поддержка проекта осуществляется 1,5-м телескопом RTT150, установленным на юге Турции, под эгидой Министерства образования и науки РФ и Совета по техническим и научным исследованиям Турции.

Кратко остановимся на будущих проектах в рамках Федеральной космической программы.
Первоочередной целью в исследованиях планет определен проект «Фобос-Грунт». Предусматривается перелет космического аппарата к Марсу, посадка на спутник Фобос, взятие там образца грунта и доставка его на Землю. На Фобосе останется долгоживущая станция, которая продолжит изучение марсианского спутника, Марса и околомарсианского пространства.

В астрофизическом направлении главным для Института остается проект «Спектр-Рентген-Гамма» («Спектр-РГ»). ИКИ РАН совместно с Институтом внеземной физики общества им. Макса Планка, фирмами Кайзер Треде и Карл Цейс (Германия) создает уникальную аппаратуру, способную при запуске на низкую экваториальную орбиту провести обзор всего неба и открыть до миллиона ядер активных галактик (сверхмассивных черных дыр) и свыше 100 тысяч скоплений галактик, что позволит получить информацию о свойствах Темного Вещества и эволюции Темной Энергии. Это важнейшая задача современной космологии и мы надеемся, что она будет решена при помощи российского спутника.

Испытания спутника «Прогноз-10-Интеркосмос»

В солнечно-земных исследованиях проект «Резонанс» предусматривает запуск двух спутников на так называемые магнитосинхронные орбиты, позволяющие проводить прямые долговременные наблюдения процессов ускорения заряженных частиц и их резонансов с плазменными волнами в выбранной силовой трубке магнитного поля внутренней магнитосферы Земли. Следует отметить, что полет по таким траекториям будет проводиться впервые.

Актуальной остается проблема «космической погоды». По мере того как человечество осваивает космическую среду, прогноз ее состояния «здесь и сейчас» становится необходимым условием успешной практической деятельности в космосе и на Земле.

В ИКИ прорабатывается нескольких проектов, связанных с этой тематикой. Прежде всего, система мониторинга должна быть многоуровневой. В ионосфере, на низких орбитах, эти задачи будут решать микроспутники «Чибис», разрабатываемые в Институте, во внутренней магнитосфере и радиационных поясах — космические аппараты проекта «Резонанс». Еще один спутник должен разместиться на «верхнем этаже» в точке либрации на расстоянии около полутора миллионов километров от Земли. Такое расположение обеспечивает высоконадежный прогноз магнитных бурь за 1-2 часа до их начала.

На более отдаленную перспективу рассчитан проект исследований Солнца с близкого расстояния «Интергелиозонд», подготавливаемый совместно с ИЗМИРАН.

С участием ИКИ разработана обширная программа исследований на Международной космической станции (МКС), запланированных на 2007–2009 гг. и позже. В их числе несколько экспериментов по изучению плазменноволновых процессов взаимодействия сверхбольших космических аппаратов с ионосферой; экологический мониторинг низкочастотных электромагнитных излучений антропогенного характера и связанных с глобальными природными катаклизмами. На МКС будет доставлена аппаратура БТН-2 (бортовой телескоп нейтронов) для наблюдений нейтронного альбедо Земли и нейтронной компоненты радиационного фона на станции. На борту МКС планируется установить высокочувствительный рентгеновский монитор для проведения регулярного обзора нашей Галактики в рентгеновских лучах. Задача еще одного эксперимента РУСАЛКА — отработка методики мониторинга содержания углекислого газа и метана в атмосфере Земли с точностью, необходимой для прогнозирования глобальных изменений. До сих пор подобные исследования с борта КА не проводились.

В ИКИ проведены многочисленные уникальные методические, приборные разработки и эксперименты по дистанционному зондированию Земли из космоса, как в оптическом, так и радиодиапазонах. Многие из полученных при этом результатов внедрены в практику решения научных, хозяйственных и социальных задач.

В последние годы в Институте активно разрабатываются методы использования данных дистанционного зондирования Земли из космоса для решения различных прикладных задач. Созданы технология и базовое программное обеспечение для построения систем мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов. На основе этой технологии разрабатываются системы сбора, обработки, архивации и распространения спутниковых данных в центрах РАН, Росгидромета, Роскосмоса, Роскартографии, Федерального агентства по рыболовству, Федерального агентства лесного хозяйства, Министерства сельского хозяйства.

Специалистами Института создана серия уникальной бортовой аппаратуры наблюдений Земли и других тел Солнечной системы: кометы Галлея, Марса, Фобоса в видимом и ближнем ИК-диапазонах спектра. В последние годы на основе этого опыта разработаны и успешно применяются на многих российских космических аппаратах приборы астроориентации, начались работы по камерам нового поколения для проекта «Фобос-Грунт».

Большая вакуумная камера ИКИ РАН

Вакуумная камера с имитатором Солнца

Помимо научных приборов, Институт традиционно разрабатывает широкий спектр различной служебной спутниковой и наземной аппаратуры космического назначения: системы сбора информации и управления, различные элементы бортовых устройств, контрольно-испытательную аппаратуру. Опыт создания космических систем активно используется для изготовления приборов некосмического применения.

Успех проведенных исследований и экспериментов в значительной степени был обеспечен не только уникальными разработками в области космического приборостроения, но и опытом Института в реализации масштабных проектов на всех их стадиях: от постановки научных задач, разработки и производства научной и специальной аппаратуры, проведения автономных и комплексных испытаний, адаптации аппаратуры к борту КА до баллистической поддержки эксперимента, вопросов управления и формирования потоков информации в ходе полета, приема и обработки информации на Земле.

В ИКИ РАН создана производственно-экспериментальная база, включающая опытное производство, контрольно-испытательную станцию, специальное конструкторское бюро космического приборостроения, наземный центр управления малыми космическими аппаратами.

Контрольно-испытательная станция и специальное конструкторское бюро космического приборостроения отнесены Распоряжением Академии наук к центрам коллективного пользования РАН. Опытное производство включает пять обрабатывающих центров с программным управлением микронного класса точности. Имеются современное оборудование и специальные помещения для производства монтажных работ.

Институт располагает собственной лабораторно-стендовой базой с уникальным оборудованием (контрольно-испытательной станцией) для квалификации научной и служебной аппаратуры на условия космического полета. В состав оборудования входят: вакуумная камера объемом 130 куб. м, отдельная вакуумная камера с имитатором солнечного излучения, камеры для климатических испытаний, стенды для испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС) (до 30 МГц), виброударные стенды с имитацией белого шума, центрифуга (до 150g). Все оборудование регулярно проходит аттестацию в РОСТЕСТе. Для российской космической промышленности институтский имитатор солнечного излучения и стенд ЭМС являются уникальным оборудованием.

В 1986 г. в г. Таруса Калужской обл. организуется Специальное конструкторское бюро космического приборостроения (СКБ КП), которое входит в состав ИКИ на правах обособленного подразделения. СКБ КП включает проектно-конструкторские структуры, опытное производство и необходимую испытательную базу.

Проекты Института, как правило, осуществляются в широкой кооперации с ведущими профильными российскими и зарубежными организациями, что обеспечивает высокий уровень исследований и выпускаемой продукции.

В данном сборнике представлены некоторые наиболее интересные новые разработки ИКИ РАН в области приборостроения и технологий обработки данных, создаваемые в рамках как фундаментальной, так и прикладной тематики. Часть приборов готовится для космических проектов, которые вошли в Федеральную космическую программу 2006–2015 гг., другая станет заделом для экспериментов более отдаленного будущего. Ряд в прошлом чисто научных разработок использован для создания космической и наземной аппаратуры прикладного назначения.

Такой подход создает долгосрочную перспективу развития космической науки и техники в России, дает возможность нашей стране внести достойный вклад в познание окружающего нас космического пространства и нашего места в нем, активно участвовать в мировом техническом прогрессе.