zelenyikot (zelenyikot) wrote in engineering_ru,
zelenyikot
zelenyikot
engineering_ru

Российская астероидная инициатива

Думаю уже многие слышали о планах NASA захватить астероид, перетащить ближе к окололунной орбите, и исследовать в ходе пилотируемого полета. Еще есть у них планы попробовать сдвинуть астероид с его орбиты при помощи удара металлической болванкой. Изучение астероидов с пролетных траекторий различными аппаратами NASA и ESA, даже CNSA (Китаем) уже неоднократно осуществлялись. Японцы умудрились не просто долететь до астероида, но и захватить его грунт и вернуть на Землю. Про частников, которые собираются копать на астероидах драгметаллы тоже наверняка все слышали.

В этом направлении освоения космоса ни СССР, ни России хвалиться нечем.
Только молодые ученые, инженеры и программисты НПО им. С.А. Лавочкина, Института космических исследований РАН, Института прикладной математики им. М. В. Келдыша уже два года занимаются разработкой автоматического космического аппарата для полета и изучения астероидов.




Рабочее название астероидного зонда: МКА-ЭРДУ "Анапа" - малый космический аппарат с электроракетной двигательной установкой.

Главное преимущество аппарата, и его отличие от других советских и российских межпланетных станций, указано в его названии - электроракетная двигательная установка. Благодаря этому он может обойтись без применения разгонного блока для вывода на межпланетную траекторию. Двигательная установка, малая масса зонда (до 400 кг) и габариты позволяют выводить его попутно, при запуске какого-либо другого аппарата на высокоэллиптическую орбиту.



Для того чтобы покинуть земную орбиту и перейти на солнечную спутник затратит немало времени. Кроме этого, для разгона потребуется совершить как минимум один гравитационный маневр у Земли.

В рамках исследовательского проекта, ученые из ИКИ РАН, рассчитали траекторию "межпланетного бильярда" когда аппарат летит не прямиком на конечную цель своего маршрута - астероид Apophis,



а по пути сближается с еще одним астероидом 2011 UK 10.



Это одно из преимуществ, которое обеспечивается электроракетным двигателем. Таким же принципом развивается научная программа космического аппарата Dawn NASA: изучил Весту и теперь летит к карликовой планете Церера.

Первый встречный астероид может изучаться на пролетной траектории, как, например, сделала это Rosetta с астероидом Steins:



Или NEAR с Matilda:



Конечная цель экспедиции - Apophis, создаст очень сложную задачу. Его размер - около 400 м. Для его изучения, возможно, придется поступать, как делало JAXA во время высадки на 300-метровый астероид Итокава - аппарат просто летел рядом вплоть до прямого касания.



Отечественный опыт осуществления подобных операций относится только к полету автоматических межпланетных станций "Вега" в 1986 году. Но там сближение с кометой Галлея производилось на встречных курсах, и корректировки осуществлялись при поддержке 22-х астрономических учреждений СССР. Сейчас из научных кадров тех времен остались единицы, поэтому "экипажу" МКА-ЭРДУ придется учиться заново.

Теперь подробнее об оборудовании, которое предполагается использовать на "Анапе".

Основой космического аппарата должна стать платформа "Карат":



Платформу придется существенно доработать, поскольку на ней необходимо расположить оборудование, которое требует более мощной системы электроснабжения - прежде всего электроракетный двигатель.

Тип и модель двигательной установки выбиралась из четырех вариантов: германского ионника RIT-10, двух калининградских плазменных (холловских) СПД-70, СПД-100 производства ОКБ "Факел" и плазменного КМ-60 Центра им. Келдыша. Анализ по массово-энергетическим характеристикам и ресурсу двигателя привел к выводу, что наиболее целесообразным является применение СПД-100. Немаловажным фактором стал ресурс двигателя в 9 тыс. часов и его летная практика. (Полагаю, что RIT-10 проигрывал еще по цене).



При удалении от Земли, спутник сможет осуществлять связь при помощи узконаправленной рупорной антенны, которая должна обеспечить скорость передачи до 400 кб/с на расстоянии Луны. Основная научная программа пройдет намного дальше, поэтому, не исключено, что на дальних участках орбиты связь вообще будет прерываться или осуществляться по самому минимуму, необходимому для наблюдения за состоянием аппарата.

МКА-ЭРДУ способен принять на борт 16 кг научной аппаратуры. Выбор приборов осуществлялся при участии специалистов Института космических исследований РАН.

Зонд сможет осмотреть астероиды фотокамерой, определить состав поверхности при помощи инфракрасного спектрометра и определить наличие радиоактивных элементов гамма-спектрометром.

В целом МКА-ЭРДУ "Анапа" получается простым и, при этом, весьма перспективным аппаратом. Строится, по большей части, из проверенных в космосе компонентов по модульной схеме. Конечно, запуск и успешная реализация его научной программы не обещает обогатить мировую науку каким-либо фундаментальными знаниями. Если, только, не попадется какой-нибудь совсем уж уникальный астероид. Опыт, предполагаемый в этой миссии, будет повторением того, что уже сделали зарубежные космические агенства, но это не повод не предпринять свой запуск. Собственно потому он и необходим - пора наверстывать упущенное. Особенно важно, что за эту программу взялись молодые специалисты, которые, впоследствии, смогут отправить в межпланетные рейсы не один корабль.



Если говорить о научно-технической новизне предполагаемой миссии, то можно выделить несколько пунктов:

1) МКА-ЭРДУ может стать первым межпланетным аппаратом Российской Федерации, осуществляющим научную программу дальше орбиты Луны;
2) Первым для нашей страны (СССР и РФ), использующим электроракетную маршевую двигательную установку;
3) Первым для нашей страны малым космическим аппаратом массой менее 500 кг, отправленным в межпланетный полет за пределы орбиты Луны;
4) Первым для нашей страны, осуществляющим научную программу по исследованию астероидов с близкого расстояния.

Кроме того реализация данного проекта снизит риски всех последующих, и более фундаментальных исследований, с использованием ЭРДУ. Например Интергелиозонд:



Запуск МКА-ЭРДУ предполагается к 2021 году. Такая медлительность объясняется и тем, что, фактически, все работы ведутся в качестве хобби, т.е. в внерабочее время, почти на чистом энтузиазме. Сейчас инициативной группе выделили финансирование в размере 1 млн. рублей в год, но на эти деньги зонд не то, что не полетит, а его просто не собрать.

Поэтому теперь самое главное, ради чего я собственно и заговорил об этой хорошей идее: если мы не постараемся - он вообще никуда не полетит.

Чтобы поддержать проект и научную группу, которая над ним работает, предлагаю оставить подпись под петицией к главе Роскосмоса. Там можно без регистрации входить через Facebook. В мобильной версии, чтобы просмотреть текст письма, надо нажать "+" рядом с пунктом "Обзор".

В прошлый раз хватило 1000 человек, чтобы пробудить душу в, казалось бы, закостеневшей космическо-бюрократической машине. Надеюсь и сейчас получится. Мы не требуем денег, мы просим рассмотреть возможность финансирования. Пусть профессионалы решают полетит или не полетит, мы лишь обратим внимание на проект, и выразим свой интерес.
Никакого юридического веса наши подписи не будут иметь, но тут задача прежняя - показать, что в России есть энтузиасты космоса, которые хотят чтобы наши корабли бороздили не только околоземное пространство, но и всю Солнечную систему. Поэтому чем больше будет подписей, тем лучше.


Tags: космос
Subscribe
promo engineering_ru september 27, 2014 23:15 20
Buy for 200 tokens
Внешний вид инфразвуковой станции слежения. Источник. В одном из докладов будущей конференции американского отделения планетных наук DPS-46 говорится о работах по изучению чувствительности инфразвуковых станций международной сети по отслеживанию ядерных испытаний ( International…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 7 comments