| Prognos-10 | |
|---|---|
| Intershock, Interkosmos-23 | |
| Modell av apparaten i Prognoz-serien | |
| Tillverkare | NPO dem. S.A. Lavochkin |
| Uppgifter | Undersökningar av bågchock och magnetopaus |
| Satellit | Jorden |
| startplatta | Baikonur |
| bärraket | " Lightning-M " |
| lansera | 26 april 1985 |
| Deorbit | 12 januari 1994 |
| NSSDCA ID | 1985-033A |
| SCN | 15661 |
| Specifikationer | |
| Plattform | SO-M |
| Vikt | 933 kg |
| Nätaggregat | Solpaneler |
| Orientering | Solig |
| Livstid av aktivt liv | 200 dagar |
| Orbitala element | |
| Bantyp | Mycket elliptisk |
| Humör | 65° |
| Cirkulationsperiod | 96 timmar |
| apocenter | 200 000 km |
| pericenter | 400 km |
Intershock är ett gemensamt sovjetisk - tjeckoslovakiskt rymdexperiment som genomförs under Interkosmos internationella samarbetsprogram på rymdfarkosten Prognoz-10 (Interkosmos-23). Målet med Intershock-projektet var att i detalj studera strukturen och egenskaperna hos stötvågen och magnetopausen som uppstår under solvindens interaktion med jordens magnetosfär .
Satelliten Prognoz-10 med en uppsättning vetenskaplig utrustning under Intershock-projektet lanserades från Baikonur Cosmodrome av bärraketen Molniya -M den 26 april 1985. De senaste uppgifterna från enheten mottogs den 11 november 1985. I Intershock-experimentet erhölls unika vetenskapliga data som avsevärt utökade förståelsen av jordens magnetosfär och sol-markförhållanden .
I rymdutforskningar som genomfördes på de första automatiska interplanetära stationerna och artificiella satelliterna , som flyttade sig mer än 100 000 km från jorden, upptäcktes ett nytt fenomen - en kollisionsfri chockvåg [1] [2] som skiljer solvinden från magnetosfären [ 3] . Hypotesen om förekomsten av chockvågor av denna typ lades fram första gången 1959 av R. Z. Sagdeev (senare akademiker och chef för rymdforskningsinstitutet ) [4] . Strömskiktet , kallat magnetopausen , som uppstår vid gränsen mellan magnetosfären och chockvågen , skiljer magnetosfären, där jordens magnetfält verkar, och det interplanetära mediet . Stötvågens läge och magnetopausen i rymden, bestämt av balansen mellan solvindens dynamiska tryck och magnetosfärens magnetiska tryck , förändras kontinuerligt beroende på solvindens aktuella parametrar [5] .
I slutet av 1960-talet och början av 1970-talet utfördes experiment på studier av stötvågen och magnetopausen på olika rymdfarkoster, särskilt i internationella experiment på sovjetiska satelliter från Prognoz- familjen , som lanserades i omloppsbanor med en apogee på 200 000 km att studera solstrålning och jordnära rymden [6] . Samtidigt förblev ett antal väsentliga frågor om fysiken i den nära jordens stötvåg och mekanismerna för de fenomen som uppträder i den oförklarade. För deras systematiska detaljstudie 1974-1975, inom ramen för Interkosmos-programmet, påbörjades arbetet med ett projekt för ett rymdexperiment, där all utrustning installerad på satelliten var avsedd att utföra en uppgift, och data från alla vetenskapliga instrument angett en enda specialiserad omborddator för insamling och informationsbearbetning. Detta projekt kallades "Intershock" [3] [7] .
Nyckelpunkterna i förberedelserna av Intershock-projektet var: tillhandahållande av metoder för mångsidig diagnostik av fenomen i rymdplasma ; uppnå högsta möjliga tidsupplösning under mätningar; mätning av huvudtyperna av vågstrålning [7] . Den vetenskapliga utrustningen för Intershock-experimentet utvecklades vid IKI vid USSR Academy of Sciences , vid fakulteten för matematik och fysik vid universitetet i Prag och vid vetenskapliga organisationer i Polen , Ungern , DDR och Bulgarien . För att utveckla metoder för att bestämma gränserna för stötvågen på satelliten Prognoz-8 , som lanserades i slutet av 1980, lanserades Monitor-enheter som utvecklats av IKI och Prags universitet för att snabbt mäta fördelningen av jondensitet och BUD för att mäta ELF- svängningar av elektriskt fält och plasmaflöde [8] .
För genomförandet av Intershock-projektet valdes en rymdfarkost av typen SO-M Prognoz . Forskningssatelliter " Forecast ", utvecklade vid NPO uppkallad efter S. A. Lavochkin för studier av solstrålning och jordens närhet, gjorde det möjligt att ändra sammansättningen av den installerade vetenskapliga utrustningen inom ett brett spektrum i enlighet med experimenten som utfördes i flyg. Dessa satelliter sköts upp i högt elitistiska omloppsbanor med en apogee på 200 000 km och en omloppsperiod på cirka fyra dagar, vilket säkerställde flera korsningar av den jordnära stötvågen under flygningen och gjorde det möjligt att mäta och jämföra processernas egenskaper både i själva vågen, och i magnetosfären och i det ostörda interplanetära rummet [7] [9] . Apparaten för Intershock-projektet, liksom de tidigare i serien, byggdes enligt dokumentationen och under överinseende av NPO. S. A. Lavochkin vid maskinbyggnadsanläggningen " Vympel " i Moskva. Innan den installerades på satelliten genomgick den vetenskapliga utrustningen omfattande tester vid IKI vid USSR Academy of Sciences, vilket gjorde det möjligt att minska tiden för fabrikstester [10] .
Satelliten som lanserades av Molniya-M- bäraren från Baikonur den 26 april 1985 för att genomföra Intershock-experimentet [11] , betecknades Prognoz-10 inom serien och Interkosmos-23 under Interkosmos-programmet [12] [13] . Den lanserades i en omloppsbana med en apogeum på 200 000 km, en perigeum på 400 km, en lutning på 65° och en omloppstid på 96 timmar [14] . Arbetet med Prognoz-10 och mottagandet av vetenskapliga data fortsatte till november 1985 [13] . Satelliten deorbiterade och upphörde att existera i januari 1994 [15] .
Satelliter i serien " Prognoz " (fabriksbeteckning "SO-M", "Solar Object, Modernized"), designade för att studera solaktivitet , rymd nära jorden och astrofysisk forskning , gjordes i form av en förseglad cylindrisk behållare med en diameter på 150 cm och en höjd av 120 cm, slutna halvklotformade bottnar. En ram med attitydkontrollsensorer , antenner för radioteknikkomplexet och vetenskapliga sensorer installerades på botten. På den cylindriska delen av kroppen placerades mikromotorer och en tillförsel av komprimerad gas för dem, vetenskapliga instrument och fyra solpaneler med en spännvidd på 6 meter och en total yta på 7 m², vid deras ändar fanns en magnetometerstav , mätinstrument och antenner för vetenskaplig utrustning [16] . Inuti det hermetiska fallet, där en konstant termisk regim upprätthölls, placerades ackumulatorer , vetenskaplig utrustning, instrument för radioteknikkomplexet och satellitorienteringssystem . Med hjälp av gasjet-mikromotorer orienterades apparaten med sin axel mot solen, stabiliseringen av positionen i rymden åstadkoms genom rotation runt axeln riktad mot solen [17] . Utformningen av satelliterna gjorde det möjligt att, utan att utföra ytterligare tester av hela apparaten, ändra sammansättningen av de installerade instrumenten och lösa nya vetenskapliga problem i varje flygning [18] . Prognoz-satelliterna hade en inbyggd lagringsenhet som gjorde att information kunde samlas och överföras till jorden under nästa kommunikationssession [19] .
Enhetens massa var 933 kg, nyttolast - 125 kg. Följande instrument installerades på satelliten, skapade i samarbete med vetenskapliga institutioner i Sovjetunionen , Tjeckoslovakien , Polen , VNR , DDR och NRB [13] [17] :
Problemet med att skapa ett komplex av vetenskaplig utrustning för satelliten var behovet av att säkerställa höghastighetsläsning och överföring av stora mängder information. Varje stötvågskorsning varade från tio sekunder till flera minuter, under vilken tid det var nödvändigt att utföra alla mätningar med maximal rumslig och tidsmässig upplösning och samla in data för överföring till markstationer. Det var omöjligt att förutsäga korsningsögonblicket på grund av den ständigt föränderliga situationen i rymden, och mängden inbyggt minne i fordonets telemetrisystem tillät endast några få minuters mätningar av den erforderliga upplösningen att lagras, vilket uteslöt deras kontinuerliga inspelning. För att registrera och överföra vetenskaplig information i Intershock-experimentet skapades ORION- och BROD-komplexen. Världens första specialiserade omborddator för vetenskaplig forskning BROD utvecklades av tjeckiska specialister. BROD förhörde kontinuerligt enhetens mätinstrument och registrerade data i sitt eget stackminne [ 20] . I "standby"-läget, om bakgrundsdata inte ändrades inom det angivna intervallet, överfördes de periodiskt till minnet i fordonets telemetrisystem med stacken rensad. När tecken på chockvågkorsning upptäcktes med hjälp av en algoritm speciellt utvecklad av IKI-specialister , lanserades läget för höghastighetsdataregistrering i ORION-minnet tillsammans med förhistorien till händelsen lagrad i stacken [21] . I kommunikationssessioner som varade 2-3 timmar överfördes data som lagrats i ORION-systemet, och i fallet med en stötvågskorsning som förutspåddes under kommunikationssessionen användes BROD direktöverföringsläget med en snabb undersökning av de flesta av de uppmätta parametrar. För några av instrumenten i direktsändningsläget användes standardsatellittelemetrisystemet [7] [8] . På varje fyra dagars omloppsbana genomfördes från 2 till 5 kommunikationssessioner [22] .
Styrningen av apparaten "Progonoz-10" och mottagningen av telemetridata utfördes med hjälp av NIP-10 , belägen nära Simferopol [10] . BROD-systemet styrdes från det tjeckiska observatoriet Panska Ves via en separat radiokanal. För den operativa analysen av mottagen information och det snabba beslutsfattandet om ledning av experimentet skapades en permanent operativ grupp vid IKI. För den operativa hanteringen av mottagna data användes datorterminalen M-6000 installerad i IKI och för att bearbeta mottagna data användes datorer i EU-serien installerade i Moskva och Prag och kopplade till en kommunikationslinje [23] . Under flygningen, på grund av ett fel på magnetometern, blev det nödvändigt att korrigera algoritmen för att bestämma ögonblicket för stötvågens korsning. De nödvändiga ändringarna av algoritmen gjordes av IKI-specialister, tjeckiska specialister programmerade om BROD-systemet under flygningen. Interaktionen mellan specialister vid flygkontrollstationen, i Moskva och i Prag under denna operation och synkroniseringen av deras handlingar skedde per telefon [20] .
Intershock-projektet var en av de första storskaliga experimentella studierna i solar-terrestrisk fysik . En stor uppsättning ny diagnostisk utrustning utvecklades för det, varav några hade unika egenskaper. För första gången användes en specialdesignad dator för att analysera information från alla vetenskapliga instrument och hantera dess insamling ombord på rymdfarkosten. Flera registreringar av en stark jordnära våg och svagare interplanetära chockvågor under flygningen av satelliten Prognoz-10 gjorde det möjligt att undersöka sambandet mellan deras egenskaper och solvindsparametrar. Som ett resultat av de utförda experimenten registrerades en fin struktur av stötvågsfronten, bestående av flera uttalade på varandra följande regioner med olika fördelningar av energier och jonriktningar [7] [9] .
Med hjälp av BIFRAM-komplexet av instrument, när man korsade stötvågen, var det möjligt att få energispektra för detta fenomen med en mycket hög upplösning. Det bästa resultatet var 0,64 sek mätt över 64 kanaler. Därefter erhölls liknande resultat först på 2000-talet i det europeiska experimentet Cluster II . Baserat på data från Intershock-experimentet konstruerades en ny modell som beskriver chockvågens position och magnetopausen, med hänsyn till påverkan av det interplanetära magnetfältet. Senare förfinades denna modell med hänsyn till resultaten av experiment på satelliter " Geotail ", " IMP-8 ", "Interball-1" och "Magion-4" , " Cluster II " [24] . De genomförda studierna bidrog till godkännandet av synen på rymdplasma som ett medium, vars dynamik inte bara bestäms av joner och elektroner som ingår i dess sammansättning, utan också av ett brett spektrum av vågrörelser som är inneboende i det [9] .
Under arbetet med Intershock-projektet uppstod idén om nästa rymdexperiment, där en omfattande studie av processer i magnetosfärens yttre och inre regioner och deras samband med solfenomen och det interplanetära magnetfältet skulle genomföras. Bearbetningen av resultaten från "Intershock"-experimentet ledde till förståelsen av behovet av flerpunktsmätningar som utförs samtidigt på olika punkter i rymden och gör det möjligt att skilja mellan tidsmässiga och rumsliga variationer av fenomenen som studeras. Genomförandet av dessa idéer var det internationella projektet " Interball " [25] , som genomfördes på 1990 -talet , ytterligare studier av magnetosfären med multisatellitsystem fortsatte i programmen " Cluster II " ( ESA ) och " THEMIS " ( NASA ) [26] .
| Intercosmos program | |
|---|---|
| satelliter |
|
| Bemannade flyg | |