Летим на Солнце - Интергелиозонд

Автор veter, 07.10.2005 01:01:51

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

instml

ЦитироватьНПОЛ можно поздравить.
А вот летим уже подальше, на 60 радиусов:
http://www.vesti.ru/doc.html?id=412154
"Гелиосы" на 40 миллионов летали еще в стародавние времена... :roll:
Go MSL!

Azteckium

Цитировать
ЦитироватьНПОЛ можно поздравить.
А вот летим уже подальше, на 60 радиусов:
http://www.vesti.ru/doc.html?id=412154
"Гелиосы" на 40 миллионов летали еще в стародавние времена... :roll:
Ну, если ставить такие же задачи, какие перед ними стояли, можно и новый рекорд установить.
Ecco homo

instml

Российские ученые надеются запустить новый аппарат для исследований Солнца[/size]
ЦитироватьЗакончена очередная стадия опытно-конструкторских работ по проекту "Интергелиозонд" - уникальной космической миссии, нацеленной на вывод малого космического аппарата на орбиту вокруг Солнца. До начала 2012 года РАН и Роскосмос планируют провести эскизное проектирование космического аппарата, в ходе которого будет окончательно определен его облик и состав научной аппаратуры. Основные изображающие приборы, которым и предстоит "взглянуть" на нашу звезду с близкого расстояния, делаются в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН.

Для чего вообще запускать космический аппарат к Солнцу? Наверное, для многих этот вопрос кажется тривиальным. Если мы хотим изучать Марс, то мы летим к Марсу. Если хотим изучать Юпитер, то к Юпитеру. Представляется логичным, что если мы хотим изучать Солнце, то надо лететь к Солнцу. Тем не менее, до сих пор почти все солнечные обсерватории работают на орбите около Земли. На близком расстоянии от нашей планеты работает европейская станция SOHO, вокруг Земли обращаются японская и американская солнечные обсерватории Hinode и SDO. На низкой орбите - около 500 км над поверхностью Земли - работала и российская солнечная обсерватория КОРОНАС-Фотон.

Для выбора таких орбит есть свои причины. Это и относительная легкость запуска, и высокая защищенность аппаратуры от внешних космических воздействий (так как спутники работают под защитой магнитного поля Земли), а главное - простота связи с космическим аппаратом, работающим рядом с Землей, благодаря чему можно оперативно менять режим его работы, а также получать большие объемы научной информации. Новый аппарат "Интергелиозонд", который будет запущен непосредственно к Солнцу (на расстояние меньшее, нежели радиус орбиты Меркурия, ближайшей к Солнцу планеты) предоставляет исследователям совершенно новые возможности.

Проект исключительно сложен. Прежде всего, на такие расстояния от Земли невозможно вывести научную аппаратуру большой массы. На 17 научных приборов на борту отведено всего 120 кг. На четыре прибора, которые делает ФИАН - это блок из трех телескопов, коронограф, а также жесткий рентгеновский и оптический гелиосферный инструменты, - приходится только около 40 кг. Это значит, что предстоит создать новые инструменты. Приборы, прежде весившие около 50 кг (а именно такую массу имели, к примеру, фиановские телескопы ТЕСИС на спутнике КОРОНАС-Фотон), теперь должны иметь массу от 5 до 10 кг.

Что для этого надо, в принципе, понятно: новые материалы для конструкции, максимальное облегчения веса большинства элементов и т.п. Но все это - новые технологии, которые еще предстоит освоить, а главное, доказать, что они не снизят надежность аппаратуры. Следующая проблема, которую потребуется решать - это ограниченность телеметрии. Спутник на некоторых участках орбиты будет отдален от Земли на расстояние до 250 млн км. По расчетам, даже при работе каналов связи по 10-20 часов в сутки передать с таких расстояний можно лишь несколько сот мегабайт данных в день. Но всего одно изображение Солнца может занимать до 8 Мбайт. Частично справиться с этим предполагается за счет сжатия данных (уплотнить информацию без потерь можно в 3-4 раза), но, конечно, надо понимать, что спутник летит не за массовой информацией, а за более редкими рядами уникальных кадров. И, конечно же, придется искать решение главной проблемы - поддержания теплового режима.

На расстояниях орбиты Меркурия Солнце превращается в звезду-убийцу. Аппарату придется работать, когда температура на переднем щите составляет около 600 градусов Цельсия (многие металлы при такой температуре плавятся или становятся пластичным). Основным материалом для передней панели аппарата, направленной на Солнце, станут наиболее тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден) и сплавы. Очень важно оградить от потоков тепла ключевые элементы телескопов, например, детекторы, на которых необходимо поддерживать температуру около 0 градусов Цельсия. На порядок возрастает радиационная нагрузка на фильтры. Помимо потоков излучения резко меняются и свойства окружающей плазмы - ее скорость, а также плотность заряженных частиц солнечного ветра, обдувающих аппарат и способных медленно разрушать большинство известных материалов. Ни в одном проекте до сих пор с подобными вопросами материаловедения сталкиваться не приходилось. От правильного выбора материалов, от понимания их поведения при высоких температурах во многом будет зависеть успех миссии.

Говорит один из разработчиков космических телескопов для миссии "Интергелиозонд", ведущий научный сотрудник лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН, доктор физико-математических наук Сергей Богачев:

"Для чего вообще нужен проект с такими высокими рисками? Идея вывести спутник к Солнцу появилась еще в 70-е годы. Но тогда просто не было технологий, способных ее обеспечить. Сейчас же такие технологии появились, и проекты вывода аппарата на орбиту вокруг Солнца одновременно начали развиваться в Роскосмосе и в Европейском космическом агентстве (ESA). Европейская миссия получила название Solar Orbiter. Основной массив данных о Солнце дают обсерватории, работающие около Земли в комфортных условиях и способные передавать огромные потоки данных. Но помимо таких стабильных миссий, в науке очень важную роль играют пионерские исследования, которые с высокими рисками, часто на грани имеющихся возможностей дают, пусть ограниченную, но исключительно важную уникальную информацию. Именно таково значение проекта "Интергелиозонд". Практически все, что будут видеть телескопы ФИАНа с борта аппарата, будет наблюдаться впервые в истории науки. Впервые человек увидит корону Солнца с разрешением около 300 км. Впервые спутник исследует полярные области Солнца. Разрабатываемые нами коронографы впервые взглянут на плоскость эклиптики "сверху", что позволит разглядеть реальную топологию межпланетного магнитного поля (которое по современным представлениям имеет форму спирали с центром на Солнце), а также позволит наблюдать, по какой реальной траектории движутся выбросы массы из Солнца к Земле".
http://cybersecurity.ru/prognoz/123562.html
Go MSL!

Salo

http://www.rian.ru/science/20110603/383734051.html
ЦитироватьРоссийский аппарат позволит ученым заглянуть на солнечные полюса[/size]

14:11 03/06/2011

МОСКВА, 3 июн - РИА Новости. Российский космический аппарат "Интергелиозонд", который планируется запустить к Солнцу в 2015 году, позволит ученым впервые в истории заглянуть на солнечные полюса, увидеть траектории движения выбросов солнечной плазмы и понять закономерности цикла активности светила, рассказал в интервью РИА Новости сотрудник лаборатории рентгеновской астрономии Физического института имени Лебедева (ФИАН) Сергей Богачев.

По его словам, накануне начался новый этап осуществления проекта - был подписан договор о создании комплекса научной аппаратуры для зонда между разработчиком самого аппарата - НПО имени Лавочкина - и головной организацией по научным приборам - Институтом земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Пушкова (ИЗМИРАН).

"Начинается эскизное проектирование приборов - первая стадия опытно-конструкторских работ. До апреля будущего года эскизный облик приборов должен быть полностью проработан. Затем начнется подготовка конструкторской документации и создание образцов прибора - образцов для испытаний, летных образцов", - сказал Богачев.

Он отметил, что одна из главных проблем для разработчиков заключается в том, что нужно "уместить" 18 приборов в 120 килограммов полезной нагрузки. "Интергелиозонд" отправляется не на околоземную орбиту, а фактически на орбиту Меркурия, поэтому существуют очень жесткие ограничения по весу приборов.

ФИАН будет разрабатывать четыре из 18 приборов для аппарата - это солнечные телескопы, которые будут давать изображение Солнца в разных диапазонах. Остальные приборы предназначены для измерения потока излучения от Солнца, потоков частиц, состояние плазмы - ее плотность и температуру, магнитное поле. Один из приборов исследует космическую пыль.

Один из фиановских инструментов - набор телескопов, похожий на прибор ТЕСИС, работавший на борту обсерватории "Коронас-Фотон". Второй - жесткий рентгеновский телескоп, который строит изображение Солнца в жестком рентгеновском диапазоне.

"У нас в стране такие телескопы никогда не делались, это первый такой аппарат", - отметил Богачев.

Кроме того, ФИАН будет создавать два коронографа - это инструменты, в которых сам диск Солнца закрывается специальным диском, чтобы можно было сделать искусственное затмение и увидеть внешние слои Солнца, солнечную корону.

Посмотреть на макушку Солнца

Главной особенностью миссии "Интергелиозонда" станет его орбита - это будет первый аппарат, который сможет заглянуть в полярные области Солнца.

"Орбита будет быстро выходить из эклиптики, под углом примерно 30 градусов. Полюс Солнца наклонен к плоскости эклиптики примерно на 7 градусов. Полюс можно разглядеть под этими углами", - сказал Богачев.

Он пояснил, что видеть полюса Солнца важно, в частности, для того, чтобы понять закономерности его вращения.

"Известно, что экваториальные области вращается быстрее, а чем ближе к полюсам - тем медленнее и медленнее. Но закон вращения Солнца прописан только для экваториальных и средних широт. Одна из первых задач - составить полную картину дифференциального вращения Солнца. Это важно, потому что дифференциальное вращение обеспечивает солнечный цикл", - сказал ученый.

Кроме того, на полюсах происходят неизвестные пока процессы, связанные с солнечной плазмой и магнитными полями.

Миссия "Интергелиозонда" поможет в предсказании магнитных бурь на Земле: аппарат сможет увидеть как двигаются выбросы солнечной плазмы, которые и вызывают возмущения земной магнитосферы.

"Те выбросы массы, которые летят к Земле - мы видим только их проекцию, но если мы вылетаем из плоскости эклиптики, мы получаем возможность наблюдать реальные траектории выбросов", - сказал Богачев.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

pkl

Даааа... А про "Улисс" они, значит, ничего не знают... :?
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Azteckium

гм, иногда лучше жевать.
Что, Улиссис дифференциальное вращение или спирали Паркера изучал? Сколько там имаджеров стояло?
Ecco homo


Lanista

Очень ведь сложный проект получается?
Оборудование должно быть очень стойким.

pkl

Цитироватьгм, иногда лучше жевать.
Что, Улиссис дифференциальное вращение или спирали Паркера изучал? Сколько там имаджеров стояло?

Я, вообще-то, про полюса, которые, якобы, никто не видел.

P.S.: Вы уже как американцы становитесь, которые каждые 10 лет воду на Марсе открывают снова.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Azteckium

ЦитироватьОчень ведь сложный проект получается?
Оборудование должно быть очень стойким.
три основные проблемы: температура, радиация, телеметрия

ЦитироватьP.S.: Вы уже как американцы становитесь, которые каждые 10 лет воду на Марсе открывают снова.

Мусье - абстракционист? Нельзя ли конкретно сказать, какие из задач, озвученных Богачевым, сейчас решены?
Ecco homo

Suzeren

На КА должно стоять ЭРДУ. Которое потребляет многие киловатты энергии. Плюс маховики достаточно много кушают, когда надо делать разворот. Пока мы не долетели до солнца - будут нужны на это довольно большие солнечные батареи (поглядите на Двину-ТМ). Как будут делать так, что бы потом это добро не обуглилось у Солнца и продолжало снабжать КА энергией - для меня загадка :)

Возмущающие моменты от Солнечного давления там запредельные. Маховики разгружать придется ой-ой как часто. И мне пока совершенно непонятно, какие точности должна давать система ориентации и стабилизации? Это ведь будет определять приборный состав... Минутные, секундные... :roll:

А радиация и всякие протоны с ТЗЧ будут наверняка постоянно вырубать всю электронику :) А задача удержания КА экраном на солнце должна решаться гарантировано при любых сбоях. В общем, много всего интересного в проекте...

hecata

ЦитироватьНа КА должно стоять ЭРДУ. Которое потребляет многие киловатты энергии.Плюс маховики достаточно много кушают, когда надо делать разворот. Пока мы не долетели до солнца - будут нужны на это довольно большие солнечные батареи (поглядите на Двину-ТМ). Как будут делать так, что бы потом это добро не обуглилось у Солнца и продолжало снабжать КА энергией - для меня загадка :)


Очевидно, сложить их назад под острым углом к солнцу.

ЦитироватьА радиация и всякие протоны с ТЗЧ будут наверняка постоянно вырубать всю электронику :) А задача удержания КА экраном на солнце должна решаться гарантировано при любых сбоях. В общем, много всего интересного в проекте...

Но тем не менее, проработка его идет? Судя по презентации - некая увязка научной нагрузки, вышеперечисленных проблем и решений уже есть, хотя бы в виде аванпроекта.

Chilik

Цитировать
Цитировать...Как будут делать так, что бы потом это добро не обуглилось у Солнца и продолжало снабжать КА энергией - для меня загадка :)
Очевидно, сложить их назад под острым углом к солнцу.
Или отстрелить частично.
Заодно моменты всякие поуменьшатся и рулить будет проще.

hecata

Цитировать
Цитировать
Цитировать...Как будут делать так, что бы потом это добро не обуглилось у Солнца и продолжало снабжать КА энергией - для меня загадка :)
Очевидно, сложить их назад под острым углом к солнцу.
Или отстрелить частично.
Заодно моменты всякие поуменьшатся и рулить будет проще.

Наверное эксцентриситет слишком велик отстреливать.

Azteckium

Цитировать
ЦитироватьКак будут делать так, что бы потом это добро не обуглилось у Солнца и продолжало снабжать КА энергией - для меня загадка :)


Очевидно, сложить их назад под острым углом к солнцу..

на  Solar Orbiter примерно так и планируют, но там проблема в том, что траектория будет гулять межлу  Меркурием и Венерой, и ими все время шевелить надо будет

ЦитироватьНо тем не менее, проработка его идет? Судя по презентации - некая увязка научной нагрузки, вышеперечисленных проблем и решений уже есть, хотя бы в виде аванпроекта.
Сейчас эскизный проект, до этого был НИР, на котором это как-то обдумывалось
Ecco homo

ОАЯ

Все репортажи и интервью начинаются со слов: «Вы представляете какая там жара».

Если этот зонд для людей не последний и Солнце одно, то почему один раз почти навечно не разместить между Солнцем и орбитой Меркурия термозащитный экран с радиомаяком? Экран разворачивается в посадочную площадку, пусть 10 метров на 50 метров, и термопары  питают десять примитивных радиомаяков (для надежности).

Каждый новый зонд закрепляется на время работы в тени этого экрана и удаляется после работы. Можно даже сдавать в аренду такой экран зарубежным зондам. Или строить его в кооперации на перспективу.

чайник17

ЦитироватьВозмущающие моменты от Солнечного давления там запредельные. Маховики разгружать придется ой-ой как часто.
Не получается победить - надо присоединиться  :D

Выставить 3 поворачиваемые лопасти ("весла" из тугоплавкой фольги) из-за щита и все моменты можно скомпенисировать. Ну или 5, если нужно резервирование. Не понадобятся двигатели вообще для разгрузки.

чайник17

ЦитироватьОчевидно, сложить их назад под острым углом к солнцу.
Просто сложить панели гармошкой? Не получится - панели перегреются, обратные стороны будут излучать друг на друга.

чайник17

ЦитироватьИли отстрелить частично.
Тоже перегреются. Надеюсь, Вы не предлаете городить радиаторы?

Можно просто повернуть панели до требуемого угла к падающему излучению. Если их две, момент легко обнулить.

hecata

Цитировать
ЦитироватьОчевидно, сложить их назад под острым углом к солнцу.
Просто сложить панели гармошкой? Не получится - панели перегреются, обратные стороны будут излучать друг на друга.

Вас слово "назад" в отцитированном не смущает? И "острый угол"? Причем тут гармошка.

Да, и собственно на слайдах "Интергелиозонда" виден именно такой подход - сложить панели назад, разместив под острым углом к солнцу.