«Аист-2Д» (198 КС)

#россия_ссср #сгау_куаи #цскб_прогресс #дзз

Космический аппарат «Аист-2Д» (Д – «Демонстратор») малый космический аппарат (МКА), разработан АО «РКЦ Прогресс» в кооперации с СГАУ им. С. П. Королёва.

Предназначался для отработки и сертификации целевой аппаратуры дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), обеспечивающей аппаратуры и их программного обеспечения для дальнейшего использования в перспективных разработках, а также для проведения научных экспериментов.

В 2012 году проект представлен и одобрен научно-техническим совещанием и уже в начале следующего года, АО «РКЦ «Прогресс» совместно с рядом других отечественных предприятий и организаций приступило к его реализации.

Назначение: МКА ДЗЗ;

Производитель: РКЦ«Прогресс» и СГАУ;

Отделние КА «Аист-2Д» и «Михайло Ломоносов» от РБ «Волга».

Носитель: «Союз-2.1в» с РБ «Волга»;

Место запуска: космодром Восточный пл. 1С

Статус: выведен из эксплуатации;

1 — устройство отделения; 2 — солнечная батарея; 3 — прибор ориентации по Земле; 4 — моноблок бортовой системы контроля и управления (БСКУ); 5 — антенна радиопередачи целевой информации; 6 — передающее антенное устройство БСКУ; 7 — электромагнит; 8 — приёмное антенное устройство БСКУ; 9 — борто- вая аппаратура контроля, управления и регулирования; 10 — аккумуляторная батарея; 11 — универсальная много- функциональная вычислительная система; 12 — одноосный измеритель угловых скоростей, 13 — оптическая головка; 14 — двигатель-маховик; 15 — оптический солнечный датчик;16 — передающее антенное устройство БСКУ; 17 — навигационная антенна потребителя; 18 — солнечный датчик.

Описание: корпус негерметичный, прямоугольный отсек.

Центральная силовая рама, размеростабильная сборно-сварная конструкция из полуфабрикатов алюминиевого сплава АМг6. К раме крепятся боковые и торцевые панели.

Боковые и торцевые панели (ООО «СТКБ Пластик», Сызрань), трёхслойные, состоящие из двух обшивок, сотового заполнителя с закладными элементами для крепления панелей и посадочными местами для размещения бортовой аппаратуры (БА).

Основные системы:

бортовая система контроля и управления (БСКУ);

система управления движением (СУД) предназначена для управления положением МКА относительно центра масс. Создание управляющих моментов происходит за счёт комплекса управляющих двигателей-маховиков, сброс кинетического момента — за счёт применения электромагнитов. Ориентация МКА на Землю с высокой точностью обеспечивается за счёт использования блока определения координат звёзд

система электроснабжения (СЭП) состоит из солнечной батареи (СБ), аккумуляторной батареи (АБ), блока автоматики контроля, управления и регулирования (БАКУР). Напряжение питания — от 23 до 32 В, потребление — 285 Вт, ёмкость АБ — 80 А·ч, материал БФ — арсенид галлия. Площадь СБ — 5 м².
система обеспечения теплового режима (СОТР) необходима для обеспечения требуемого теплового режима бортовой аппаратуры. Контроллер температурного регулирования входит в БСКУ. Он управляет плёночными нагревателями и термодатчиками, которые устанавливаются на внутреннюю поверхность панелей корпуса. Контурные тепловые трубы предназначены для переноса тепла с одной панели на другую, а тепловые трубы, встроенные в панели, — для распределения тепла в пределах одной панели

Целевое оборудование:

комплекс оптико-электронной целевой аппаратуры (КОЭЦА) разработан в филиале АО «РКЦ «Прогресс» - НПП «ОПТЭКС», включает в себя панхроматический и мультиспектральный оптико-электронные преобразователи, инфракрасную камеру теплового диапазона на основе микроболометрических матриц, запоминающее устройство, бортовую радиолинию. Оптико-электронные преобразователи из состава КОЭЦА совместно с оптико-электронной аппаратурой «Аврора» образуют оптико-электронную камеру высокого разрешения. Комплекс компактный, легкий массой всего 33 кг, имеет высокое разрешение 1,47 м в панхроматическом и 4,41 м в мультиспектральном каналах, большую полосу захвата - 39,6 км. потребляет около 100 Вт максимально в режиме записи;

оптико-электронная аппаратура (ОЭА) СА- 201 «Аврора» (ОАО «Красногорский завод»), с разрешением 1,5-2,5 м. ОЭА размещается на специальной платформе, объектив крепится к платформе через титановую проставку;

оптико-электронная камера низкого разрешения (КОЭ-ИКД)предназначена для апробации новых технологий в области ДЭЗ. В качестве фотоприемника в космической камере впервые используется микроболометрическая матрица, разработки ЗАО «НПП «ЭЛАР». Камера обеспечивает получение информации о земной поверхности в тепловом ИК-диапазоне от 8 до 14 мкм при съемке в диапазоне высот от 350 до 700 км в надире и при отклонениях МКА по крену до ±30°. При этом пространственное разрешение составит 122 метра, а полоса захвата - 47 км. Камера имеет кадровую организацию. Формат кадра 384x288. Оценки с использованием результатов наземных измерений показывают, что при определенных методах обработки можно ожидать получения температурного разрешения около 0,1 °К.

Бистатический радиолокатор с синтезированной апертурой (БиРЛК), является первым в истории космического ДЭЗ комплексом, работающий в Р-диапазоне, позволяет вести наблюдение за поверхностью Земли в различных диапазонах электромагнитного спектра: видимом, инфракрасном, радио. Технические решения, отработанные в рамках экспериментов с БиРЛК, позволят России реализовать в течение 3 лет моностатический РСА Р-диапазона на отечественном малом аппарате с тактико-техническими характеристиками, не уступающими, а в части пространственного разрешения в 6 раз превосходящими аналогичную европейскую систему BIOMАSS;
оптико-электронные преобразователи (ОЭП), панхроматический и мультиспектральный;
бортовое запоминающее устройство (БЗУ), емкостью 32 Гб, обеспечивает запись, накопление, хранение информации от всех инструментов полезной нагрузки;
радиолиния передачи целевой информации (РЛЦИ), передачу на наземную станцию цифровой информации;
два источника питания для оптико-электронных преобразователей.

Научное оборудование:

Масс-спектрометрический датчик ДМС-01. Анализирует внешнюю атмосферу космического аппарата (газовое окружение), что позволяет изучить влияние факторов космической среды на качество научных и технологических экспериментов и аэродинамику спутника;
Датчик частиц «ДЧ-01». Мини-лаборатория для изучения процессов постепенного разрушения образцов поверхностных элементов под влиянием космической среды. С его помощью анализировалось воздействие электронов и протонов на электронные компоненты — микросхемы памяти, микроконтроллеры, антенные устройства, проверялась их радиационная стойкость и эффективность установленной на них защиты;
Магнитная система управления движением. Решает задачу стабилизации спутника в пространстве;
Компенсатор микроускорений КМУ-1. Обеспечивает контроль состояния аппарата и компенсацию бортовых вращательных микроускорений в низкочастотной части спектра. Работая попеременно со штатной магнитной системой управления движением, КМУ-1 обеспечивает ориентацию спутника по вектору магнитного поля Земли. Принцип работы: с момента включения система постоянно работает в режиме измерения параметров и выполняет расчёт управляющих магнитных моментов. Затем происходит перевод КМУ-1 из режима измерения параметров в рабочий режим компенсации микроускорений. В этот период штатная система управления движением спутника отключается, и движение аппарата контролирует КМУ-1. После этого система снова переводится в режим измерения параметров. КМУ-1 позволяет в любой момент времени точно определить положение аппарата по данным GPS, поступающим извне, его ориентацию по отношению к Солнцу и в магнитном поле Земли;
Аппаратура «Метеор-М». Предназначена для исследования микрометеоритов и частиц космического мусора;
Аппаратура «Контакт-МКА». Используется для отработки технологии связи с использованием низковысотных систем спутниковой связи «Globalstar».

Технические характеристики:

Орбита: — околокруговая

(солнечно-синхронная);

Высота (км) — 490;
Наклонение (град) — 97,3;
Срок активного существования (лет) — не мене 3;
Габариты корпуса (высота х длина х ширина, м.) — 1,8 х 1х 1;
Полная масса с целевой и научной аппаратурой (кг) — 531.4 кг,
Масса спутниковая платформа (кг) — 250;
Масса целевой и научной аппаратуры (кг) — 149;
Скорость передачи целевой информации

на наземный пункт приёма (Мбит/с) — 150.

Эксплуатация: КА был запущен 28 апреля 2016 года (COSPAR ID2016-026, BSCN 41465), на орбиту с апогеем 493,9 км, перигеем 477,2 км, период обращения 94,243 минуты, поклонение 97,272°. 16 апреля 2024 года выведен из эксплуатации.

Основной задачей «Аист-2Д» было проведение ряда перспективных научных экспериментов и отработка аппаратуры нового поколения для дистанционного зондирования Земли. КА выполняя мониторинг природных пожаров и наводнений, активности вулканов, оперативный контроль городской застройки, обнаружение мест незаконной добычи полезных ископаемых, выявление мест незаконного размещения свалок. В сентябре 2016 года было снято извержение вулкана Ключевская Сопка. За время работы, КА отснял территорию общей площадью более 93 миллионов кв.км.

«Аиста-2Д» успешно провел серию экспериментов по съемке различных космических объектов, движущихся по геоцентрическим орбитам. Были получены уникальные высококачественные снимки нештатно возвращающейся на Землю второй ступени китайской тяжелой ракеты «Чанчжэн-5В».

КА проработал на орбите почти 8 лет, более чем в два раза превысив заявленный срок активного существования.

Данные полученные «Аиста-2Д», используются также в образовательных проектах, связанных с подготовкой специалистов в области обработки изображений и геоинформационных технологий

Параллельно созданию «Аиста-2Д» на территории «Прогресса» были развернуты наземные средства для управления спутником, приема и обработки информации.

Источники:

Опытно-технологический малый космический аппарат «АИСТ-2Д» (Самара 1917);
Буклет: Опытно-технологический малый космический аппарат «Аист-2Д»
https://www.samspace.ru/products/earth_remote_sensing_satellites/ot_mka_aist_2d/?ysclid=mjzfwo5ukn49143527;
https://innoter.com/sputniki/aist-2d/;
https://www.roscosmos.ru/31533/;
https://www.roscosmos.ru/40476/.