CC BY
187
Секция «История, развитие и эксплуатация ракетно-космической техники»
При всем многообразии типов РНС невозможно Библиографическая ссылка
выделить из них основную, так как любая система 1. Радионавигационные системы и устройства: имеет те или иные недостатки, ограничения и пре- учеб. пособие / В. И. Кокорин. Красноярск : ИПЦ имущества. КГТУ, 2006.
© Гамишаев Р. А., Карцан И. Н., 2011
УДК 629.783
И. Ю. Квятковский Научный руководитель - В. В. Лапко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
МАЛЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Рассматривается история, развитие и эксплуатация ракетно-космической техники, а также анализ отечественного опыта создания и эксплуатации, малоразмерных научно-образовательных космических аппаратов.
Первые советские образовательные радиолюбительские спутники РС-1, РС-2 были запущены попутным запуском с космического аппарата (КА) «КОС-МОС-1045». В разработке участвовали студенты Московского энергетического института (МЭИ) и Московского авиационного института (МАИ).
Методический образовательный подход, реализованный на этих космических аппаратах, заключался в привлечении студентов к проектированию КА и использованию его по целевому назначению. Студенты изучали распространение радиоволн, исследовали возможности существующей элементной базы для радиолюбительской аппаратуры, устанавливали радиолюбительские контакты.
Московским авиационным институтом в 80-е годы были разработаны, изготовлены и подготовлены к запуску малоразмерные студенческие спутники «Искра» и «МАК-1,2», которые весили около 20 кг и запускались на орбиту с борта долговременных орбитальных станций «Салют-7» и «Мир». При участии студентов Самарского государственного аэрокосмического университета были созданы спутники «Пион» [1].
Кризисные события 1990-х годов в Российской Федерации привели к существенному сокращению работ по созданию студенческих и радиолюбительских спутников. Исключение составили работы коллектива энтузиастов Военно-космической академии имени А. Ф. Можайского по созданию научно образовательных спутников серии «Можаец»:
- в 1995 г. был создан макетный образец под названием «Можаец-1»;
- в 1996-1999 гг. были подготовлены к запуску «Можаец-2» («Зея») и «Можаец-3» («РВСН-40»).
Спутники серии «Можаец» использовались в учебном процессе курсантов академии и других вузов Космических войск. Помимо обучающих целей, космический аппарат «Можаец» выполнял и научные задачи, а также обеспечивал связью российских и иностранных радиолюбителей. Установленная на нем научная аппаратура предназначалась для изучения воздействия космической радиации на бортовые ра-
диоэлектронные приборы, измерения напряженности электрического поля вокруг спутника [2].
Кроме того, в эти же годы создавался малый космический аппарат (МКА) «Бауманец». МКА «Бауманец» разработан студентами и аспирантами МГТУ им. Н. Э. Баумана при технологической поддержке Федерального государственного унитарного предприятия (ФГУП) «НПО машиностроения». МКА «Бауманец» является первым российским МКА дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) массой менее 100 кг.
Начиная с 2000 г. наблюдается значительное развитие мировой космонавтики, а так же повышается общий интерес и имеют место значительные достижения в создании и использовании малоразмерных космических аппаратов, что стимулировало интерес российских предприятий к созданию отечественных МКА. Пионерами в этом выступают вузы космического профиля со своими научно-образовательными спутниками и творческие коллективы энтузиастов космонавтики.
Большой вклад в развитие отечественных микроспутниковых технологий внесло студенческое конструкторское бюро «Искра» Московского авиационного института им. С. Орджоникидзе. Оно было организовано на факультете летательных аппаратов МАИ в 1967 г. пионером советского ракетостроения Героем Социалистического Труда, профессором М. К. Тихо-нравовым. В 1978-1992 годах на орбиты было выведено семь микроспутников (МС), разработанных специальным конструкторским бюро (СКБ) «Искра»: «Радио-1», «Радио-2», «Искра-1,3», «МАК-1» и «МАК-2».
«Искра-1» запущен 10 июля 1981 г. с помощью спутников «Искра-2» и «Искра-3» отрабатывались новые конструкторско-технологические решения по созданию искусственного спутника Земли (ИСЗ) негерметичной конструкции, проводились исследования теплообмена и параметров системы обеспечения теплового режима, испытывались солнечные батареи.
В 1986 г. в СКБ «Искра» начались работы по созданию серии малогабаритных диагностических ИСЗ. Микроспутники серии «Спектр» (в дальнейшем спут-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
ники этой серии получили названия «МАК-1»и «МАК-2») предназначались для выполнения геофизических исследований слабых воздействий в системах Земля-Солнце, Земля-Луна, Земля-атмосфера и ионосфера, а также исследования среды около КА, внешних условий и полей базового спутника. Данные ИСЗ обеспечивали возможность проведения физико-технологических экспериментов по отработке новых принципов построения автономных и взаимодействующих космических объектов, их приборов и оборудования. Микроспутники «МАК-1» и «МАК-2» были выведены на орбиту через шлюзовую камеру орбитальной станции «Мир» (17.07.1991 и 19.11.1992).
В начале XXI в. России на орбиты ИСЗ запущены научно-образовательные микроспутники: «Колибри» и «Можаец-3» (2002 г.), «Можаец-4» (2003 г.), «Уни-верситетский-Татьяна» (2005 г.), «Юбилейный» (2008 г.), «Университетский-Татьяна-2» (2010 г.)
В реализации этих проектов основной упор делается на изучение фундаментальных и прикладных наук. В этом смысле ракетно-космическая техника выгодно отличается от других сфер научно-технической деятельности человека. Быстрое развитие и значительные достижения в микроэлектронике, материаловедении, космических технологиях обусловили значительные успехи в миниатюризации космических аппаратов. Малоразмерные космические аппараты становятся все более важным элементом космической деятельности, эта положительная тенденция дает существенный экономический эффект.
В настоящее время мировым сообществом реализуется ряд космических проектов с использованием наноспутников массой 1-10 кг. Создание МКА и космических систем на их основе стимулирует использование новейших технологий по всему спектру проектной, производственной и эксплуатационной деятельности. Отечественная космонавтика также имеет определенный опыт создания и эксплуатации МКА, пионерами в этом выступают вузы космического профиля со своими научно-образовательными спутниками.
Отечественные вузы в последние годы проявляют значительный интерес к созданию и использованию малоразмерных КА для решения инновационных научно-образовательных и прикладных задач.
Библиографические ссылки
1. Фатеев В. Ф., Игнатьев И. Н. Малые космические аппараты информационного обеспечения //Анализ отечественного опыта создания и эксплуатации малоразмерных научно-образовательных космических аппаратов / под ред. проф. В. Ф. Фатеева. М. : Радиотехника, 2010. С. 254-260.
2. Сайт ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева». 2008. URL: http://www.iss-reshetnev.ru.
© Квятковский И. Ю., Лапко В. В., 2011
УДК 621.322
Р. И. Куницын Научный руководитель - М. Е. Баранов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
МАЛОГАБАРИТНЫЕ СПУТНИКИ-РЕТРАНСЛЯТОРЫ
Рассматривается применение спутников-ретрансляторов и перспективы их развития.
В настоящее время в России и за рубежом все более активно развивается процесс перехода от тяжелой и дорогой многофункциональной космической техники к малогабаритной и к малым космическим аппаратам. Это становится возможным благодаря достижениям в области микроминиатюризации элементной базы, использованию новых конструктивных решений при создании бортовой аппаратуры, интеграции бортовых комплексов на основе современных средств вычислительной техники.
Одним из перспективных и наиболее полно проработанным вариантом применения малых космических аппаратов является спутниковая связь. В последнее десятилетие одной из ведущих тенденций развития космических систем связи была разработка и начало развертывания низкоорбитальных многоспутниковых систем связи. В таких системах охват земной поверхности обеспечивается за счет создания орбитальной группировки, включающей до нескольких десятков низкоорбитальных спутников-ретрансляторов на орбитах высотой 750-1 500 км.
Наиболее существенное с точки зрения потребителей преимущество низкоорбитальных многоспутниковых систем связи, связанное с возможностью использования для связи в глобальном масштабе малогабаритной терминальной аппаратуры, соединилось с широким внедрением новых информационных технологий в сферах телекоммуникаций и управления и потребностью широкого класса потребителей в доступной глобальной связи. Это привело к разработке и практической реализации ряда проектов систем космической связи на основе малогабаритных низкоорбитальных спутников-ретрансляторов.
Многоспутниковые системы связи используются в военных целях. С помощью таких систем проводится радиолокационная разведка и дистанционная съемка Земли. Под этим подразумевается наблюдение за полем боя, которое обеспечивает быстрое и точное обнаружение движущихся целей (живой силы и техники) в зоне обзора, приблизительное определение количества целей и скорости их перемещения. Однако довольно трудно по некоторым характерным призна-
