Самарский наноспутник, который может помочь в освоении Арктики, успешно прошел наземные испытания

Самарский национальный исследовательский университет им. С.П. Королёва завершает работы по созданию научного наноспутника SamSat-ION ("СамСат-ИОН"), предназначенного для изучения ионосферы и магнитосферы Земли, в том числе в полярных и приполярных районах планеты. Космический аппарат успешно прошел все наземные испытания и включен в программу Роскосмоса "УниверСат". Данная программа предполагает бесплатный запуск университетских спутников. Запуск наноспутника предварительно запланирован на первый квартал 2023 года.

" Разработанный и собранный в университете наноспутник SamSat-ION успешно прошел все испытания и готов к запуску. Комиссия Роскосмоса включила наш наноспутник в состав кластера малых космических аппаратов "УниверСат-2023". Ожидается, что запуск может состояться в первом квартале следующего года ", - сообщил заведующий межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета им. Королёва профессор Игорь Белоконов .

Наноспутник предполагается запустить на солнечную синхронную орбиту высотой около 550 км. Срок активного существования наноспутника составит не менее одного года. Вместе с самарским спутником в составе кластера планируется также запустить космические аппараты еще четырех вузов - Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана, Национального исследовательского технологического университета "МИСиС", НИИ ядерной физики МГУ и Новосибирского государственного университета. Вся целевая аппаратура, установленная на спутниках, получила положительные экспертные заключения Института прикладной геофизики имени академика Е.К. Федорова, Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет).

О спутнике

По словам Игоря Белоконова, разработка наноспутника SamSat-ION полностью велась силами межвузовской кафедры космических исследований и научно-исследовательской лаборатории "Перспективные фундаментальные и прикладные космические исследования на базе наноспутников" в рамках участия университета в консорциуме российских вузов и научных организаций. Все бортовые системы аппарата разработаны и изготовлены в Центре наноспутниковых технологий кафедры.

Наземные испытания включали в себя имитацию условий пребывания на орбите в термовакуумной камере и имитацию условий активного участка выведения на орбиту ракетой-носителем на вибродинамическом стенде в соответствии с программой испытаний, представленной НПО им. Лавочкина - разработчиком разгонного блока "Фрегат", на котором будет выводиться спутник. Систему энергопитания проверяли с помощью имитатора Солнца, а систему управления движением испытывали на стенде с использованием опоры на воздушном подвесе, в результате чего спутник оказывается в условиях, близких к невесомости. Следует отметить, что для определения инерционных характеристик и нахождения положения центра масс, знание которых важно для управления угловым движением, использовался разработанный и изготовленный на кафедре уникальный запатентованный стенд.

В составе научной аппаратуры на борту SamSat-ION - навигационный приемник, выносной магнитометр на штанге оригинальной конструкции и и датчик параметров плазмы разработки Самарского университета, позволяющий измерять характеристики плазмы по орбите движения (к созданию датчика привлекались учёные Института прикладной физики РАН).

Находясь на орбите, SamSat-ION будет получать научные данные, необходимые при исследовании волновых процессов в плазме по траектории своего полета. " Оперативные данные о состоянии ионосферы крайне важны в таких отраслях, как спутниковая связь, навигация, метеорология, особенно это актуально для полярных и приполярных регионов, где возмущения ионосферы от солнечной активности велики. Поэтому данные с этого наноспутника будут безусловно полезны в ходе решения задач по дальнейшему освоению Арктики и Антарктики ", - подчеркнул Игорь Белоконов.

Во время полета будет проверена возможность томографии ионосферы по сигналам российской спутниковой системы навигации ГЛОНАСС с помощью двухчастотного навигационного приемника собственной разработки. Эти данные предполагается обработать с помощью алгоритмов, разработанных в рамках завершённого в 2022 году совместного гранта РФФИ и Белорусского фонда фундаментальных исследований "Теоретические основы исследования волновых процессов и явлений в ионосфере с использованием сигналов спутниковых радионавигационных систем" - первого совместного научного проекта России и Беларуси, инициированного Самарским университетом им. Королёва.

Комплексные исследования характеристик плазмы и задержек в распространении радиосигналов от спутников российской навигационной системы ГЛОНАСС помогут понять механизмы процессов, происходящих в ионосфере. Решение этой задачи важно для прогнозирования возможных перебоев в работе систем радиосвязи, а также корректировки ошибок и повышения точности систем позиционирования на Земле. Кроме того, понимание природы физических процессов, происходящих в ионосфере, открывает возможности для новых перспективных технологий передачи информации.

Справочно:

1) Ионосфера - это насыщенный заряженными частицами верхний слой земной атмосферы, концентрация которых зависит от активности Солнца и влияет на распространение радиоволн, оказывая заметное влияние на работоспособность различных технических систем. Огромную роль знание состояния ионосферы играет в спутниковой навигации и связи.

2) Соглашение о консорциуме российских вузов и научных организаций по созданию группировки наноспутников для исследования ионосферы Земли было заключено в 2018 году. Инициатива создания консорциума принадлежит Самарскому университету им. Королёва. Идея объединения ведущих российских вузов для совместного исследования ионосферы была поддержана Институтом прикладной геофизики Росгидромета, Институтом космических исследований РАН. В консорциум в настоящее время входит девять университетов, две малые компании и Институт физики Земли РАН. В 2021 году к консорциуму присоединилось УП "Геоинформационные системы" Национальной академии наук Республики Беларусь (национальный оператор Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли) и консорциум стал международным.

3) "УниверСат" - российская программа запуска малых космических аппаратов, разрабатываемых в вузах России в интересах федеральных министерств и ведомств. Программа реализуется госкорпорацией "Роскосмос". Запуск малых научных космических аппаратов с использованием российских средств выведения реализуется в рамках Федеральной космической программы России на 2016-2025 годы. "УниверСат" является основной российской программой по запуску наноспутников формата кубсат, решающих задачи в интересах Росгидромета и Минтранса России.

Фото: Анар Мовсумов