| |||||||||||||
| Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы! |
|
Исследование Солнечной Системы - Венера
| |||||
 Исследователи |
|||||
"Venus Express" |
Страница:
КА "Venus Express" (Part #1, Part #2), Выход на орбиту, 2 года у Венеры,
Гидроксил на Венере, Действующие вулканы?,
Геология, Вулканы и ионосфера,
Японский Akatsuki (Part #1, Part #2);
|
|
Венера - кривое зеркало Земли
Космические исследователи Венеры Старт КА "Venus Express"
9 ноября 2005 в 03:33:34.454 UTC (06:33:34 ДМВ) со стартового комплекса ?6 (площадка ?31) космодрома Байконур стартовыми командами Роскосмоса при поддержке боевых расчетов Космических войск РФ по заказу компании Starsem осуществлен пуск РН 'Союз-ФГ' (11А511У-ФГ ?010) с разгонным блоком (РБ) 'Фрегат' (?1010) и АМС Venus Express Европейского космического агентства (ЕКА). После первого включения двигателя РБ 'Фрегат' продолжительностью 20.2 сек была достигнута опорная орбита наклонением 51.74њ и высотой 185.9x188.5 км. В результате второго включения на 824.5 сек КА Venus Express был выведен на гиперболическую отлетную траекторию (наклонение - 51.74њ, перигей - 342.1 км, эксцентриситет - 1.132). По сообщению компании Starsem, отделение КА от РБ состоялось через 96 мин 30 сек после старта. В каталоге Стратегического командования США аппарат Venus Express получил номер 28901 и международное регистрационное обозначение 2005-045A. ПЕРВЫЕ ДНИ ПОЛЕТА Первая телеметрия с аппарата была получена станцией Нью-Норсия в Австралии в 05:30:42 UTC, примерно через два часа после запуска. Venus Express находился в нормальном состоянии, шла программа автономных операций после отделения, наддув ДУ был уже успешно осуществлен. За этим последовало замедление вращения аппарата и поиск Солнца. В 05:49 был завершен процесс развертывания двух панелей СБ, а в 06:11 автономная программа закончилась повторным захватом Солнца.
В 06:09:29 со станции Нью-Норсия на борт аппарата были переданы первые команды. Вскоре была достигнута необходимая начальная конфигурация аппарата, и в 08:44 он перешел в защитный режим, но очень ненадолго. Первый звездный датчик был включен еще в 07:45 UTC, в 08:57 были приведены во вращение маховики, обеспечивающие штатную стабилизацию станции, и в 10:00 UTC она была переведена в нормальный режим работы со стабилизацией по трем осям. Второй звездный датчик включился в 10:07 UTC, после чего программные вставки начального этапа полета были удалены и заменены, и КА Venus Express был полностью сконфигурирован для полета в нормальном режиме в 11:15 UTC. По результатам траекторных измерений было выявлено небольшое превышение расчетной скорости КА после запуска на РН 'Союз-Фрегат'. Было решено провести 10 ноября в третьем сеансе связи не имитацию коррекции траектории, как было заложено в плане, а настоящую коррекцию TCM-0. Как было объявлено, она позволила уменьшить суммарные затраты топлива.
Разворот КА был разрешен в 05:20 UTC; он начался в 05:43 и длился 30 мин. После этого была проведена собственно коррекция: импульс начался в 06:38:52 UTC и длился 48 сек, обеспечив приращение скорости всего в 0.5 м/с (вектор импульса был направлен в сторону Земли). Допплеровские измерения скорости показали, что импульс длился на 1 сек меньше, чем было задано, однако это не дало значительной погрешности. В 07:33 Venus Express был развернут в исходное положение. Четвертый сеанс проводился в ночь с 10 на 11 ноября через новую 35-метровую антенну станции Себрерос в Испании. В ходе его аппарат переключился на остронаправленную антенну HGA2, и впервые был опробован канал связи X-диапазона с увеличенной пропускной способностью (91.4 кбит/с). В пятом сеансе была проведена уже штатная коррекция TCM-1. Двигатели аппарата были включены в 06:14:33 UTC и проработали 209 сек. Приращение скорости составило 3.43 м/с, а ошибка - всего 0.034%. Начальный этап полета закончился 11 ноября в 08:48 UTC, через 53 час 15 мин после запуска, когда Venus Express находился в 634000 км от Земли.
Проверки всех систем КА и научной аппаратуры планируется закончить 14 декабря. На 16 февраля 2006 г. запланировано тестирование основного двигателя, который будет использован 11 апреля при выходе на орбиту вокруг Венеры. По оценке Дж.МакДауэлла (США), по состоянию на 24 ноября 2005 г. аппарат находился на гелиоцентрической орбите с параметрами: - наклонение - 0.26њ; - перигелий - 0.702 а.е. (105.0 млн км); - афелий - 0.993 а.е. (148.6 млн км); - период обращения - 285 суток. ИСТОРИЯ ПРОЕКТА 8 марта 2001 г. ЕКА объявило конкурс предложений на повторное использование платформы Mars Express. К этому моменту полным ходом шло изготовление одноименной станции для исследования Марса, и появилась идея изготовить второй идентичный по служебному борту аппарат из запасных блоков и компонентов с комплектом научной аппаратуры из уже существующих приборов (разработанных для АМС Mars Express и Rosetta). Второй КА можно было бы использовать для исследования какого-нибудь другого объекта в Солнечной системе. В ответ на запрос ЕКА к 18 мая было подано девять предложений, среди которых был и проект Venus Express. 29 июня 2001 г. Консультативный совет по космической науке ЕКА по рекомендациям своих рабочих групп выбрал для дальнейшей проработки проекты Venus Express (изучение Венеры с орбиты спутника), Cosmic Dune (наблюдение космической пыли вблизи Земли) и SPORT Express (обсерватория для исследования поляризации реликтового излучения). Руководителям этих проектов была поставлена задача: провести дополнительные доработки в июле-октябре 2001 г.
22-23 мая 2002 г. на 99-м заседании Комитета по научным программам ЕКА в Норвегии была утверждена новая научная программа Cosmic Vision, разработку которой возглавил директор научных программ ЕКА профессор Дэвид Саусвуд (David Southwood). За полгода до этого, 14-15 ноября 2001 г., на совете стран - членов ЕКА на уровне министров на предстоящие 5 лет на космическую науку было выделено 1869 млн евро вместо запрошенных 1945 млн евро. Под предлогом нехватки средств Д.Саусвуд и его коллеги приняли решение отказаться от весьма дорогого проекта Venus Express (практически уже выбранного для немедленной реализации) в пользу другого, более дешевого проекта Eddington (отобранного в качестве резервного еще в октябре 2000 г.). Однако уже через два месяца, 11 июля 2002 г. Комитет по научным программам ЕКА пересмотрел принятое решение и единогласно постановил начать работы по проекту Venus Express, заявив, что 'теперь достаточно обоснована возможность' начать исполнение проекта с запуском в ноябрьское астрономическое окно 2005 г. Головным подрядчиком по проекту стала компания Astrium SAS (Франция), которая в январе 2003 г. получила контракт от ЕКА на 82.4 млн евро на разработку и изготовление аппарата. За сборку, монтаж и испытания КА отвечала компания Alenia Spazio (Италия). Фирмами-подрядчиками проекта были 25 организаций из 14 стран мира. В подготовке научной программы участвовали ученые из Франции, Италии, Англии, Германии, Бельгии, Швеции, России и США. Руководителем проекта Venus Express с 2004 г. является Дональд МакКой (Donald McCoy), канадец по происхождению, сотрудник ЕКА с 1986 г. Ранее МакКой работал над европейской частью проекта телескопа имени Хаббла, был главным инженером по полезной нагрузке зонда Huygens, руководил сборкой и испытаниями КА Mars Express. Научный руководитель проекта - швед Хакан Сведхем (Hakan Svedhem). Стоимость проекта официально оценивается в 220 млн евро. ЭТАПЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЕНЕРЫ Автоматическая межпланетная станция Venus Express ('Венерианский экспресс') стала первым европейским аппаратом, отправившимся к 'Утренней звезде' - ближайшей к Земле и таинственной планете Венера. Исследования этой планеты были начаты советскими АМС в далеком 1961 г. и продолжались до 1985 г. включительно (программы 'Венера' и 'Вега'). Станции, запущенные до 1965 г. включительно, создавались в ОКБ-1 С.П.Королева, последующие - в НПО имени С.А.Лавочкина под руководством Г.Н.Бабакина (до 1971 г.), С.С.Крюкова (до 1977 г.) и В.М.Ковтуненко (до 1984 г.). 'Венера-4' впервые провела измерения на спуске в атмосфере Венеры и определила, что она на 90% состоит из CO2. Спускаемые аппараты восьми КА 'Венера' и двух 'Вег' работали на поверхности планеты в общей сложности 11 час 33 мин. 'Венера-7' впервые достигла поверхности в работоспособном состоянии и непосредственно измерила температуру, которая оказалась равной +475њC; было определено, что давление там примерно в 90 раз превышает земное. На 'Венере-8' были измерены скорости ветра в атмосфере, уровень освещенности поверхности, измерена диэлектрическая проницаемость и оценена плотность грунта в районе посадки СА (1.4 г/см3), а также сделаны оценки характера пород по естественному гамма-излучению K, Th и U (сходны с земными гранитами). В 1975 г. впервые на Землю была передана телевизионная панорама поверхности Венеры, измерен химический состав атмосферы и скорость ветра на поверхности ('Венера-9' и 'Венера-10'). В 1982 г. на 'Венере-13' и 'Венере-14' впервые были получены цветные панорамы поверхности, взяты пробы грунта и проведен их химический анализ. По сей день вся фототека поверхности Венеры состоит из четырех панорамных снимков, сделанных при жутких условиях: Орбитальные аппараты АМС 'Венера-15' и 'Венера-16' провели радиолокационную съемку северного полушария планеты с раз-решением 1-2 км. В 1985 г. 'Веги' доставили в атмосферу Венеры аэростатные зонды, исследовавшие ее состав и динамику в течение двухсуточного полета. Несмотря на свое явное предпочтение Марсу, американцы также изучали 'соседку' Земли. Так, Mariner 2 стал первым аппаратом, передавшим научную информацию во время пролета мимо Венеры 14 декабря 1962 г., а Mariner 5 прозондировал атмосферу планеты с пролета одновременно со спуском 'Венеры-4'. В 1978 г. американские ученые исследовали атмосферу Венеры четырьмя зондами, а станция Pioneer Venus Orbiter с помощью радиолокационного высотомера провела первую грубую съемку поверхности планеты. Magellan произвел детальную радиолокационную съемку всей ее поверхности с разрешением лучше 0.3 км. АМС Сassini посетила Венеру последним из земных аппаратов и провела попутные исследования при пролете 24 июня 1999 г. И вот взоры ученых вновь обращены к таинственной и загадочной Венере! НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ МИССИИ Станция Venus Express должна провести комплексные исследования атмосферы, плазменной оболочки и поверхности Венеры, включая радиолокационное зондирование подповерхностного слоя планеты. Научные исследования будут сосредоточены на следующих направлениях: - атмосферная динамика; - структура атмосферы; - состав и химия атмосферы; - облачный слой и туманы; - радиационный баланс; - свойства поверхности и геология; - плазменная среда и переходные процессы. КОНСТРУКЦИЯ АППАРАТА Аппарат размерами 1.65х1.7х1.4 м представляет собой корпус из сотовых алюминиевых панелей, в который интегрированы служебные системы и семь научных инструментов. Общая масса аппарата составляет 1270 кг, из которых 93 кг приходится на полезную нагрузку и 570 кг - на топливо. Двигательная установка КА включает в себя основной двигатель тягой 415 Н, четыре пары небольших двигателей малой тяги (тягой 10 Н каждый) и работает на двухкомпонентном топливе. Система подразделяется на три зоны, характеризуемые определенным давлением и агрегатным состоянием топлива: газовую высокого давления (бак наддува на 35.5 л с клапанами и датчиком давления); газовую низкого давления (регулятор давления, клапаны и датчик давления); жидкостную, включающую два топливных бака на 267 л для основного двигателя и двигателей малой тяги. Топливные баки, один из которых с | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
