Космос-1809

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Космос-1809
«Ионозонд», АУОС-З-И-Э
Производитель КБ «Южное»
Задачи изучение ионосферы Земли
Спутник Земли
Стартовая площадка Союз Советских Социалистических Республик Плесецк
Ракета-носитель Циклон-3
Запуск 12 декабря 1986 года
NSSDCA ID 1986-101A
SCN 17241
Технические характеристики
Платформа АУОС-З
Масса 1000 кг
Размеры Герметичный корпус: Ø100 см х 260 см.
В рабочем положении: Ø400 см (по панелям солнечной батареи) х 2300 см (с выдвинутым гравитационным стабилизатором)
Мощность 160—230 Вт на полезную нагрузку
Источники питания Солнечные батареи
Ориентация Гравитационная, на Землю
Элементы орбиты
Тип орбиты НОО
Наклонение 81,3°
Период обращения 104 мин
Апоцентр 980 км
Перицентр 940 км
Целевая аппаратура
Ионозонд,
Волновые комплексы НЧ и ВЧ,
Приборы для изучения околоземной плазмы		 Построение профилей ионосферы,
Изучение волн в магнитосфере и параметров околоземной плазмы.
Внешние изображения
КБ «Южное». Изображение «Космос-1809» (АУОС-З-И-Э) (недоступная ссылка). www.yuzhnoye.com. Дата обращения: 23 июня 2021. Архивировано 25 февраля 2022 года.

«Космос-1809» (заводское обозначение АУОС-З-И-Э) — советский научно-исследовательский спутник, предназначенный для изучения верхней ионосферы. Основной задачей полёта было построение профиля верхней ионосферы по заданию Госкомгидромета. Эта программа осуществлялась в течение 1987 года. После её завершения аппаратура спутника использовалась для выполнения научных программ ИЗМИРАН и Института прикладной геофизики, в ходе которых изучались волновые и плазменные процессы в магнитосфере и верхней ионосфере и их связь с сейсмическими и погодными явлениями[1].

«Космос-1809» построен в КБ «Южное» на платформе АУОС-З. Запуск спутника произведён 12 декабря 1986 года с космодрома Плесецк ракетой-носителем «Циклон-3». При гарантийном сроке шесть месяцев[2] «Космос-1809» работал и передавал научные данные в течение 6,5 лет[1][3].

Конструкция

Аппарат «Космос-1809» был вторым специализированным спутником, предназначенным для комплексного изучения ионосферы, аналогичным по конструкции и составу оборудования спутнику «Интеркосмос-19», запущенному в 1979 году[1]. На «Космосе-1809» был практически полностью сформирован и отработан блок научных приборов для контроля ионосферы[4]. Основой аппарата была спутниковая платформа АУОС-З, разработанная в днепропетровском КБ «Южное» и предназначенная для построения научно-исследовательских спутников, изучавших космическое пространство, солнечные и геофизические явления. Базовая конструкция платформы представляла собой герметичный корпус, в котором поддерживался постоянный тепловой режим и размещались аккумуляторные батареи и служебные системы спутника. Снаружи на корпусе были установлены восемь неориентированных панелей солнечных батарей общей площадью 12,5 м², раскрывающихся в полёте на угол 30° относительно корпуса, приборы и датчики бортовых систем и антенны радиотехнического комплекса. Для ориентации и стабилизации положения аппарата относительно местной вертикали выдвигалась штанга гравитационного стабилизатора. Ориентация и стабилизация по курсу обеспечивалась двухскоростным маховиком с электромагнитной разгрузкой. Единая телеметрическая система обеспечивала управление аппаратом и каналы приёма команд и оперативной передачи информации для научных приборов. Научная аппаратура размещалась в отсеке на верхней крышке корпуса, её датчики, приборы и антенны — снаружи на крышке корпуса и на раскрывающихся в полёте выносных штангах[2].

Целевая аппаратура

Масса аппарата составляла 1000 кг, из них полезной нагрузки — 160 кг. В состав целевой аппаратуры спутника входила станция ионосферного зондирования ИС-338, излучавшая импульсные сигналы на 338 различных частотах в диапазоне 0.3-15.95 MГц[5]. Комплекс измерительной аппаратуры был изготовлен международной кооперацией научных учреждений СССР, ВНР, ГДР, ПНР, ЧССР и включал следующий набор инструментов[3]:

Приём сигналов станции ионосферного зондирования, установленной на «Космосе-1809», осуществлялся в различных точках Земли, от Северного полюса до Кубы[6]. Измеряемая приборами электрическая составляющая наблюдаемых волновых явлений во всей полосе частот транслировалась в аналоговом виде на приёмные пункты ИЗМИРАН (Троицк, Апатиты) и чешскую обсерваторию Панска Вес[cs]. Результаты остальных измерений передавались через Единую телеметрическую систему спутника и принимались наземными пунктами, расположенными в СССР, НРБ, ВНР, ПНР, ГДР и ЧССР[3].

Научная программа

«Космос-1809» был выведен на околополярную практически круговую орбиту с апогеем 980 км, перигеем 940 км, наклонением 81,3° и периодом обращения 104 минуты[7]. Такая орбита позволяла проводить ионосферные эксперименты над всеми широ́тами Земли. В первой половине 1987 года осуществлялось зондирование ионосферы станцией ИС-338, установленной на спутнике «Космос-1809». Производилось как внешнее зондирование с приёмом на спутнике отраженных импульсов и передачей полученных данных на наземные станции по каналу телеметрии, так и трансионосферное зондирование, с приёмом излучаемых спутником импульсов наземными станциями. 11 приёмных станций были расставлены на различных широтах, от Земли Франца-Иосифа, до Кубы. В мае-июне 1987 года экспедиция Института прикладной геофизики работала с приёмной станцией, установленной на атомном ледоколе «Сибирь» во время его перехода к Северному полюсу. Это позволило осуществлять приём сигналов и данных спутника на каждом витке и обеспечить практический непрерывный мониторинг полярных областей ионосферы[6]. Данные ионосферного зондирования, полученные с помощью «Космоса-1809» использовались для уточнения существующих моделей распределения электронной концентрации в ионосфере и для анализа спектра ионосферных возмущений[8]. При анализе полученных данных в полярной ионосфере были обнаружены новые типы структур в виде относительно тонких вертикальных или наклонных слоёв и предложена гипотеза о их происхождении[9].

После прекращения работы зондирующей станции ИС-338 на спутнике «Космос-1809» проводились измерения и наблюдения процессов в верхней ионосфере и магнитосфере. На спутниках «Космос-1809» и Dynamics Explorer 1[en][10] был поставлен эксперимент по одновременному приёму сигнала от мощного наземного ОНЧ-передатчика. Были обнаружены эффекты, связанные с распространением ОНЧ-сигнала по разным траекториям в ионосфере[1]. В совместных измерениях, проводимых на «Космос-1809» и «Интеркосмос-Болгария-1300» изучались аномальные структуры в ионосфере, образующиеся в области терминатора и над мощными атмосферными циклонами. Исследовалась модификация этих структур в области терминатора при нагреве ионосферы высокочастотным излучением стенда «Сура». Над несколькими десятками тропических циклонов выявлен ряд последовательных стадий их развития[11]. Было обнаружено, что признаки мощного тропического шторма или урагана могут обнаруживаться в ионосфере за сутки до начала его формирования[12]. При анализе информации, поступавшей во время прохождения «Космоса-1809» на зоной Спитакского землетрясения, были зафиксированы изменения в спектре ОНЧ-сигналов, принимаемых от наземных передатчиков, во время афтершоков[1]. Регистрировались явления в ионосфере, возникающие при подземных ядерных испытаниях[3]. Работа с «Космосом-1809» прекращена в мае 1993 года[3]. Аппарат продолжает находиться на орбите[5] и отслеживается средствами контроля космического пространства[13].

В 1990-х годах были запланированы запуски на околоземную орбиту еще четырёх ионосферных станций, но эти планы не были реализованы по финансовым причинам. Следующие эксперименты по зондированию ионосферы из космоса проводились в 1998—1999 годах с орбитальной станции «Мир»[14], с низкой орбиты, не позволяющей получить полную информацию о состоянии ионосферы. В дальнейшем исследований по внешнему зондированию ионосферы Земли с коcмических аппаратов не проводилось[15]. С начала 2000-х годов готовится запуск российского специализированного многоспутникового комплекса «Ионозонд» для внешнего зондирования и комплексного исследования ионосферы[16][17]. Исследование связи процессов в ионосфере с сейсмическими явлениями и тропическими циклонами было продолжено на спутнике «Интеркосмос-24»[11][18], а впоследствии — на спутниках Swarm и в наземных наблюдениях за прохождением через ионосферу сигналов спутниковых систем навигации[19].

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Спутник «Космос-1809». ИЗМИРАН. Дата обращения: 3 февраля 2021. Архивировано 12 февраля 2021 года.
  2. ↑ 2,0 2,1 Ракеты и КА КБ «Южное», 2001, Автоматические универсальные орбитальные станции, с. 157—176.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Космический аппарат Космос 1809. Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 26 апреля 2021. Архивировано 23 апреля 2021 года.
  4. ↑ Труды ИПГ, 2008, Предисловие, с. 6.
  5. ↑ 5,0 5,1 Ionosonde (англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 26 апреля 2021. Архивировано 30 апреля 2021 года.
  6. ↑ 6,0 6,1 Труды ИПГ, 2008, Эксперимент «Ионозонд — Арктика-87», с. 133—139.
  7. ↑ Launch/Orbital information for Ionosonde (англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 26 апреля 2021. Архивировано 28 апреля 2021 года.
  8. ↑ Деникенко П. Ф., Иванов И. И., Соцкий В. В., Хомяков А. А. Исследование квазиволновых возмущений в ионосфере по данным спутникового внешнего радиозондирования на ИСЗ "Космос-1809" // Гелиогеофизические исследования : журнал. — 2015. — Вып. 11. — С. 19—24. — ISSN 2304-7380.
  9. ↑ Данилкин Н. П., Журавлев С. В., Котонаева Н. Г., Анишин М. М., Кураев М. А. Моделирование эксперимента по радиозондированию ионосферы с ИСЗ "Космос 1809" при наличии вертикальных неоднородностей электронной плотности в арктическом регионе // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — 2012. — Т. 52, № 2. — С. 245—250. — ISSN 0016-7940.
  10. ↑ Dynamics Explorer 1 (DE 1) (англ.). NASA's Earth Observing System. Дата обращения: 27 апреля 2021. Архивировано 13 апреля 2021 года.
  11. ↑ 11,0 11,1 УФН, 2010.
  12. ↑ Костин В. М., Беляев Г. Г., Б. Бойчев, Трушкина Е. П., Овчаренко О. Я. Ионосферные предвестники усиления уединенных тропических циклонов по данным спутников ИКБ-1300 и Космос-1809 // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — 2015. — Т. 55, № 2. — С. 258—273. — ISSN 0016-7940.
  13. ↑ Текущее положение «Космос-1809» на орбите.
  14. ↑ Труды ИПГ, 2008, Радиозондирование ионосферы с космической станции «МИР», с. 169—171.
  15. ↑ A.V. Podlesnyi, A.A. Naumenko, M.V. Cedrik. Estimating antenna coupling factor for problem of topside ionosphere sounding from space by chirp signals (англ.) // Solar-Terrestrial Physics : журнал. — 2019. — Vol. 5, no. 4. — P. 101—107. — doi:10.12737/stp-54201914.
  16. ↑ Возобновляются работы по проекту «Ионозонд-2025». Пресс-центр ИКИ РАН. Дата обращения: 1 июля 2021. Архивировано 9 июля 2021 года.
  17. ↑ Космический комплекс «Ионозонд». Космический аппарат «Ионосфера». ВНИИЭМ. Дата обращения: 1 июля 2021. Архивировано 12 декабря 2021 года.
  18. ↑ Чернявский Г. М., Скребушевский Б. С., Скрипачев В. О. Бортовая аппаратура космических аппаратов мониторинга предвестников землетрясений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса : журнал. — 2004. — Т. 1, № 1. — С. 274—275. — ISSN 2070-7401.
  19. ↑ В.И. Захаров, В.А. Пилипенко, В.А. Грушин, А.Ф. Хамидуллин. Влияние тайфуна Vongfong 2014 на ионосферу и геомагнитное поле по данным спутников Swarm: 1. Волновые возмущения ионосферной плазмы // Солнечно-земная физика : журнал. — 2019. — Т. 5, № 2. — С. 114—123. — doi:10.12737/szf-52201914.

Литература

Ссылки


Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Космос-1809&oldid=22889279