Карат (спутниковая платформа)
«Карат» — платформа для создания малых спутников научного назначения, разработанная в НПО им. С. А. Лавочкина. Предназначена для создания сравнительно дешёвых в изготовлении и запуске спутников со сроком активного существования от трёх лет, которые могут выводиться на орбиту групповыми запусками или в качестве попутной нагрузки для других аппаратов. В рамках Федеральной космической программы на 2006—2015 годы запущено два построенных на платформе «Карат» спутника МКА-ФКИ (Малый космический аппарат для фундаментальных космических исследований) в 2012 и 2014 годах, оба проработали значительно меньше назначенного срока.
Назначение платформы
Платформа «Карат» создана для построения лёгких и компактных космических аппаратов, которые, благодаря применению современных технологий при разработке платформы и полезной нагрузки, должны иметь возможности, ранее обеспечивавшиеся аппаратами существенно большей массы, требовавших больших затрат при создании и выведении на орбиту. Предполагалось, что на базе платформы «Карат» могут быть сформированы недорогие в изготовлении, запуске и эксплуатации спутниковые системы для научных исследований, мониторинга земной поверхности и связи, пригодные для групповых или попутных с другими аппаратами запусков[1]. Cоздание платформы «Карат» началось в 2005—2006 годах, на её базе планировалась построить серию спутников в рамках Федеральной космической программы на 2006—2015 годы. Предполагалось, что первый аппарат будет запущен в 2008 году[2], а до 2016 года будет выведено на орбиту пять таких спутников[3].
Описание платформы
Состав
В состав унифицированной малоразмерной негерметичной платформы «Карат» входят следующие модули[4]:
- базовая платформа, являющаяся основой для установки остального оборудования;
- служебный модуль, включающий унифицированные приборные модули бортовых систем со стандартным набором интерфейсов, состав приборных модулей может меняться в зависимости от программы полёта;
- модуль системы энергоснабжения с солнечными батареями, варианты компоновки солнечных батарей могут меняться;
- модуль двигательной установки;
- модуль целевой полезной нагрузки, определяемой программой полёта.
Характеристики
Назначение | Создание малоразмерных КА различного научного назначения |
Области применения |
|
Основные характеристики |
|
Масса полезной нагрузки | до 100 кг. |
Средства выведения | РН семейства «Союз» с РБ «Фрегат». Попутное выведение с другими нагрузками или групповой вывод малых КА на платформе «Карат». |
Рабочие орбиты[7] | Низкие орбиты высотой 400—800 км с различным наклонением, включая солнечно-синхронные; высокоэллиптические c апогеем 20 000—300 000 км. |
Срок активного существования спутников на платформе «Карат» оценивается в 3 года. Разрабатывается также версия платформы «Карат-200» с массой 200 кг, массой полезной нагрузки до 150 кг, увеличенной мощностью системы энергоснабжения и сроком работы до пяти лет[8].
Космические аппараты на платформе «Карат»
Запущенные
Первый построенный на платформе «Карат» спутник серии МКА-ФКИ, «Зонд-ПП», предназначенный для картирования влажности почв, солёности океанов и получения другой метеорологической и климатической информации[9], был запущен носителем Союз-ФГ в июле 2012 года, совместно с другими космическими аппаратами[3]. «Зонд-ПП» отработал на орбите один год при планируемом сроке эксплуатации в 3 года[10].
Второй аппарат типа МКА-ФКИ — спутник «Вернов» оснащенный комплексом «РЭЛЕК» (Релятивистские ЭЛЕКтроны) для исследования магнитосферных релятивистских электронов и их воздействия на верхнюю атмосферу и ионосферу Земли[11]. Спутник был запущен 8 июля 2014 года совместно с ещё несколькими малыми спутниками и аппаратом Метеор-М № 2[12]. Поступление научной информации со спутника «Вернов» продолжалось до декабря 2014 года, после чего связь с ним была потеряна. В марте 2015 года принято решение о прекращении эксплуатации аппарата[13].
Планируемые
В серии МКА-ФКИ планировалось создание на платформе «Карат» орбитальной солнечной обсерватории под проектным названием «Арка», предназначенной для продолжения фундаментальных исследований Солнца, проводившихся на спутниках КОРОНАС-И (1994—2000 годы), КОРОНАС-Ф (2001—2005 годы) и Коронас-Фотон (2009 год). Запуск аппарата предполагался в 2015 году[9]. Однако, при подведении итогов Федеральной космической программы на 2006—2015 годы проект МКА-ФКИ был признан неудачным из-за стоимости, значительно превысившей ожидаемую, и малого срока жизни построенных спутников. Новая солнечная обсерватория «Арка» с двумя солнечными телескопами с диаметром зеркал 25 см создается на модифицированной платформе «Карат-200» и должна быть запущена в 2024 году[14].
Готовятся также четыре спутника по проекту изучения магнитосферы «Резонанс». Спутники создаются с учётом задела по программе МКА-ФКИ. Запуск аппаратов по программе «Резонанс» на высокоэллиптические орбиты ожидается после 2025 года и должен быть осуществлён двумя пусками, по два аппарата в каждом[15].
Примечания
- А.В. Фомичев, 2011, Цель проекта.
- Создание унифицированной микроплатформы «Карат» (недоступная ссылка). Роскосмос. Архивировано 16 марта 2007 года.
- Ракета-носитель "Союз" вывела на орбиту пять спутников . Вести.ру (22 июля 2012). Дата обращения: 25 мая 2021.
- А.В. Фомичев, 2011, Унификация систем.
- МКП "Карат" . НПО им. С.А. Лавочкина.
- Дьяконов Г.А., Любинская Н.В., Семенихин С.А. Хрусталев М.М. Абляционный импульсный плазменный двигатель для малоразмерных космических аппаратов // Труды МАИ : Электронный журнал. — 2014. — Вып. 73.
- А.В. Фомичев, 2011, Сценарии задач.
- Хартов В. В., Пичхадзе К. М., Мартынов М. Б., Романов В. М., Воронцов В. А. Российские автоматические аппараты для фундаментальных космических исследований. Прошлое и будущее. (к 75-летию НПО им. С. А. Лавочкина) : презентация. — Федеральное космическое агентство РФ. НПО им. С.А. Лавочкина, 2012.
- И. Афанасьев. МКА-ФКИ: малые аппараты для больших задач // Новости космонавтики. — 2011. — Апрель (т. 6). Архивировано 17 июня 2012 года.
- Спутник "Зонд-ПП" сломался, отработав на орбите год вместо трех положенных . Интерфакс (6 июня 2013). Дата обращения: 25 мая 2021.
- Эксперимент РЭЛЕК на спутнике «Вернов» . Совет РАН по космосу. Дата обращения: 25 мая 2021.
- Космический аппарат «Метеор-М» успешно выведен на целевую орбиту . Роскосмос. Дата обращения: 25 мая 2021.
- Год назад стартовал спутник «Вернов» . НИИЯФ МГУ (8 июля 2015). Дата обращения: 25 мая 2021.
- Платформа для новой солнечной обсерватории будет разрабатываться НПО им. С.А.Лавочкина . ФИАН. Дата обращения: 25 мая 2021.
- Малый космический аппарат для фундаментальных космических исследований "Резонанс" . НПО им. С.А. Лавочкина. Дата обращения: 24 мая 2021.
Литература
- А.В. Фомичев. Проект создания унифицированной космической микроплатформы "Карат" // Моделирование системы управления перспективного малогабаритного космического аппарата для фундаментальных научных исследований. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011.
Ссылки
- Zond-PP (MKA-PN 1) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 25 мая 2021.
- Relek → Vernov (MKA-PN 2) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 25 мая 2021.