ВАЖНЕЙШИЕ ЗАКОНЧЕННЫЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ И ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИЕ РАБОТЫ, ВЫПОЛНЕННЫЕ В 1999г. И ГОТОВЫЕ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ


Центр обработки РСДБ данных.

Модернизирован и введен в действие коррелятор для обработки данных радиоинтерферометрических исследований с системой МК-2. Коррелятор имеет 48 комплексных каналов, он обеспечивает возможность спектральных исследований с разрешением по частоте равным 1,5% от ширины полосы приема сигнала. Система МК-2 установлена на крупных отечественных антеннах и позволяет регистрировать сигналы в полосах от 15 кГц до 2 МГц.

Прикладной эксперимент АНОД по испытаниям новых образцов солнечных панелей в реальных условиях магнитосферы

На спутнике Интербол-2 ИКИ совместно с НПО КВАНТ был проведен прикладной эксперимент по испытанию в полете характеристик нескольких перспективных вариантов солнечных панелей (СБ), отличающихся технологией изготовления.
За два года работы на орбите с апогеем около 20 000 км, проходящей через центр внутреннего радиационного пояса, опытные образцы электромагнитно-чистых СБ сохранили 75% своей первоначальной мощности. Близкие результаты (~60%) получены и для основных СБ спутника ИНТЕРБОЛ-2, также изготовленных в электромагнитно-чистом исполнении. Проведенный контроль за появлением поверхностных разрядов на спутнике не показал ни одного случая разряда на протяжении ~ 250 часов измерений, что связано с успешными мерами по металлизации поверхностей спутника и СБ. Даже после потери ориентации спутника на Солнце (по израсходовании ресурса сжатого газа в августе 1998 г.) остаточной мощности электромагнитно-чистых СБ хватало на продолжение полноценной работы спутника ИНТЕРБОЛ-2 в течение более 5 месяцев (вплоть до января 1999 г.). Для аналогичных СБ спутника ИНТЕРБОЛ-1 (высокая орбита которого приводит к суммарной дозе в радиационном поясе примерно в 10 раз меньшей, чем для ИНТЕРБОЛ-2) за два года работы мощность сохранилась на 82%. Таким образом, потери мощности электромагнитно-чистых СБ, как рабочих СБ обоих спутников, так и экспериментальных, в основном определяются проникающими частицами радиационного пояса. В то же время для образца СБ, созданного по стандартной технологии (без проводящего покрытия и компенсации магнитного поля) и установленного для сравнения, после двух лет работы на орбите сохранилось лишь 15% первоначальной мощности, причем похожие высокие скорости деградации неметаллизированных СБ наблюдались на высоких орбитах и ранее. Это подтверждает важную роль деградации защитных стекол неметаллизированных СБ в суммарной потере их мощности на высоких орбитах.
Таким образом, применение новых технологий создания СБ, включающих металлизацию поверхностей и компенсацию магнитных полей, позволило радикально увеличить срок их активного существования на высокой орбите, практически устранив поверхностные разряды и деградацию поверхностей защитных стекол элементов СБ на металлизированном спутнике. Мулярчик Т.М., Гальперин Ю.И. (совместно с НПО КВАНТ)Козлов А.И., Гальперин Ю.И., Гладышев В.А., Мулярчик Т.М., Эксперимент АНОД для долговременной проверки солнечных панелей на орбите спутника ИНТЕРБОЛ-2, Космические исследования, т.37, N6, 1999

Эксперимент СПРУТ-6 на станции МИР для прогнозирования "Космической погоды"


Плазменные процессы в окружающем космическом пространстве (ОКП) являются составной частью "космической погоды". Такой подход основан на одной из важнейших современных физических идей - взгляд на плазму ОКП как на динамическую среду с заряженными частицами, в том числе протонами от солнечных вспышек, и широким спектром плазменных волновых движений и неоднородностей. Длительность эксплуатации орбитального комплекса "Мир" и начало создания Международной Космической Станции (МКС) являются важным фактором, позволяющим использовать орбитальные комплексы (ОК) для изучения и прогнозирования "космической погоды", составным элементом который является глобальный экологический низкочастотный электромагнитный мониторинг, задачами которого ставятся исследования: Первым из ряда экспериментов по исследованию на ОК "космической погоды" стал СПРУТ-VI. Приборное оборудование для его проведения доставлено на борт орбитального комплекса МИР 27 октября 1998 г. Назначение эксперимента - отработка методов контроля параметров "космической погоды". Измеряются параметры: потоки электронов, протонов и (-частиц в широком диапазоне энергий; вектор постоянного магнитного поля; в диапазоне частот 0.1 - 40000 Гц вектора переменного магнитного поля, переменного электрического поля, флуктуаций плотности; потенциал элементов поверхности ОК до 20 В; дозы радиации экспонируемых образцов солнечных батарей внутри и вне ОК.
До 28 июля 1999 г. эксперимент проводился при активном участии космонавтов внутри станции МИР, с измерениями только векторов постоянного и переменного магнитного поля, и дозы радиации экспонируемых образцов, так как датчики электрических полей и токов могут работать только вне станции, в плазме. Измерения дали следующие показатели:
На этом основании можно сделать вывод, что при установки аппартуры вне станции на ранее запланированное место, благодаря выносу датчиков примерно на один метр от внешней поверхности станции, уровень помех снизится. Это даст возможность измерения ионосферных параметров.
28 июля 1999 г. во время выхода в открытый космос космонавты Ю.Афанасьев и С.Авдеев установили датчики эксперимента СПРУТ-VI на внешней поверхности модуля КВАНТ-2. Тем самым началась реализация эксперимента в полном масштабе. Сопоставление измерений нескольких параметров внутри и вне станции даст важную информацию об ЭМО и может отделить помехи от естественных сигналов.
На основе данных, получаемых в полном объёме в ходе реализации данного эксперимента, будет создан каталог ЭМО, необходимый для определения параметров электромагнитной совместимости научных и служебных систем МКС. Результаты эксперимента могут быть использованы при разработке требований по электромагнитной совместимости систем и оборудования космических аппаратов народнохозяйственного и научного назначения. Успешное проведение эксперимента Спрут-VI позволит отработать методику и скорректировать требования к аппаратуре по контролю параметров "космической погоды" на МКС.
Проводимые в настоящее время на ОК МИР, независимо от эксперимента СПРУТ-VI, эксперименты по воздействию на окружающую плазму пучками электронов (прибор "Источник") и инжекцией плазмы (прибор "Ариэль") также являются предметом глубокого исследования с помощью аппаратуры СПРУТ-VI. Инжекторы электронов и плазмы в данном случае являются источниками калибровки датчиков СПРУТ-VI, что повышает достоверность контроля параметров "космической погоды".
В программу научных исследований на российском сегменте МКС в 2001-2003 гг. включены эксперименты "Спрут-6Ф", "Обстановка", "Трабант" (электромагнитно чистый микроспутник). Их целью является идентификация и мониторинг геофизических и антропогенных процессов на фоне процессов взаимодействия ОК с ионосферной плазмой. Скоординированное проведение экспериментов может стать важным этапом в создании в ионосфере постоянно действующего комплекса глобального низкочастотного (<20 МГц) экологического электромагнитного мониторинга.
Сведения о движении плазменных неоднородностей (разрывы, межпланетные ударные волны, корональные выбросы массы и другие возмущения) могут быть получены в либрационной точке L1 за 30-60 мин до того момента, когда они начнут взаимодействовать с магнитосферой Земли, и начнется перестройка ее структуры. Этот факт позволяет использовать исследования солнечного ветра и магнитосферы в целях знания "космической погоды" в реальном времени и. Проведение систематического изучения в L1 и L2 реакции магнитосферы на внешние возмущения основная задача перспективного проекта "Модуль-М" (запуск 2000-2001 г.). Проект (в 1999г. закончена конструкторская разработка КА) предусматривает изучение условий возникновения и энергоёмкости магнитных суббурь и бурь, динамики геомагнитного хвоста, механизмов переноса массы и энергии из солнечного ветра в магнитосферу. Создание и запуск с МКС нового типа КА - "Модуль-М" позволит реализовать существенно более экономичный и эффективный способ исследования магнитосферы Земли. Запуск такого КА с целью проведения измерений параметров солнечного ветра на более близких к Солнцу расстояниях, чем до L1, может позволить осуществлять прогноз "космической погоды" за несколько суток.

(зав.лаб.547 д.ф.-м.н. Климов С.И., тел:333-1100, e mail:sklimov@vm1.iki.rssi.ru)

Природно-ресурсные и экологические исследования

 1. Экологический мониторинг московского мегаполиса

По заданию Правительства Москвы завершены работы по исследованию эффективности методов дистанционного зондирования Земли для экологического контроля московского мегаполиса.
Разработан комплекс спутниковой подсистемы городского экологического мониторинга, обеспечивающий обнаружение экологически неблагоприятных зон в г. Москве и информационную поддержку природоохранных управленческих решений.
Сформирована компьютерная база данных спутникового мониторинга состояния окружающей среды г. Москвы, разработаны специализированные методики тематической обработки спутниковой информации, построения тепловых карт московского мегаполиса и обнаружения температурных аномалий, связанных с экологическими выбросами промышленных предприятий города.

Результаты выполненной работы ИКИ РАН должны быть внедрены в структуру городского экологического мониторинга как спутниковая подсистема экологического мониторинга московского мегаполиса.
Организации, с которыми взаимодействовали разработчики:

Интегрированные информационно-телекоммуникационные сети и системы.

 В период 1996-2000 гг. совместно с Международным институтом леса и ИСЗФ СО РАН была разработана и внедрена на Центральной базе авиационной охраны лесов России (Авиалесоохрана) система оперативного доступа пользователей к спутниковым данным и результатам их обработки (http://nffc.infospace.ru). Система позволила в течение четырех сезонов 1997-1998 гг. ежедневно проводить оперативный спутниковый мониторинг практически всей территории России. Информация, получаемая в результате этого мониторинга, постоянно используется сегодня при планировании работ по организации контроля и тушения лесных пожаров. В 1999 году проводилась модернизация системы, были разработаны и внедрены технологии, позволившие организовывать автоматическое включение спутниковых данных и результатов их обработки в ГИС службы охраны лесов. Схема действующей сегодня системы представлена на рисунке.
Организации участвующие в разработке: ИКИ РАН, МИЛ, ИСЗФ СО РАН Центральная база авиационной охраны лесов России "Авиалесоохрана",

В 1999 г. в центре сбора и обработки спутниковых данных ЦПИ Росавиакосмос была внедрена технология автоматической каталогизации спутниковых данных, поступающих с различных станций приема (http://resurs.cpi.space.ru). Эта технология сегодня используется для ведения каталогов данных, поступающих с природоресурсного спутника РЕСУРС 01 N3. В ближайшее время планируется начать работы по адаптации этой технологии для работы с данными вступившего в 1999 г. в эксплуатацию спутника ОКЕАН-О.
Организации, участвующие в разработке: ИКИ РАН, ЦПИ Росавиакосмос

В период с 1997 по 1999 гг. совместно с Гидрометцентром РФ разрабатывались технологии организации оперативного доступа пользователей к данным прогнозов погоды. Для этого была создана ИС "Погода России" (http://meteo.infospace.ru). Система сегодня обеспечивает более чем 3000 пользователям в день оперативный доступ к информации о погоде на территории России, стран бывшего СССР, Европы и Японии. Для системы разработан также специальный механизм, позволяющий осуществлять оперативную передачу данных в различные специализированные ИС. Этой возможностью сегодня пользуется около 20 таких ИС. В течение 1999 года система постоянно функционировала и развивалась. В частности, в 1999 году создана и отработана полностью автоматизированная технология оперативного поступления на сервер "Погода России" фактических метеоданных.

Наверх
На главную страницу