Interested Article - Навигатор (спутниковая платформа)

Базовый модуль служебных систем «Навигатор» ( БМСС «Навигатор» ) — лёгкая космическая платформа , предназначенная для создания на её основе космических аппаратов для астрофизических и метеорологических исследований, а также информационных систем.

В зависимости от задач космические аппараты, базирующиеся на "Навигаторе", могут функционировать на низких круговых, эллиптических, высоких эллиптических, геостационарных орбитах, а также в окрестностях точек Лагранжа системы Земля — Солнце.

В качестве средств выведения могут быть использованы ракеты-носители типа « Союз », « Зенит », как в сочетании с разгонным блоком « Фрегат », так и без него, а так же ракета-носитель « Протон-М » с разгонным блоком « ДМ-03 ».

История создания

Осенью 2003 года был подписан Протокол о намерениях между НПО им. Лавочкина и МОКБ «Марс» о проведении совместных исследований по созданию бортового комплекса управления (БКУ) для КА «Спектр-Р» и выпуск совместного отчёта по основным принципам построения БКУ.
В конце 2003 года была начата работа по созданию системы электроснабжения (СЭС). Энергопреобразующая аппаратура и аккумуляторная батарея должны были иметь негерметичное исполнение для эксплуатации в условиях вакуума.
С 2004 года началась опытно-конструкторская работа по созданию БКУ для платформы «Навигатор», на базе которой предполагалось создание метеоспутников серии «Электро-Л» и научных спутников серии «Спектр». При этом одним из основных требований к БКУ было создание унифицированной аппаратуры для использования на КА различного назначения и орбит применения.
В период 2004-2009 гг. "ВНИИЭМ" по техническому заданию НПО им. Лавочкина выполняла составную часть ОКР по созданию системы ориентации солнечной батареи (СОСБ) для КА "Электро-Л" №1 и "Спектр-Р" .

Состав кооперации платформы «Навигатор»

Организация	Подсистема	Примечание
НПО им. С.А. Лавочкина	Система электроснабжения (СЭС) Средства обеспечения теплового режима (СОТР) Антенно-фидерные системы (АФС) Двигательная установка (ДУ) Конструкция
АО «Российские космические системы»	Бортовая аппаратура командно-измерительной системы (БА КИС)
МОКБ «Марс»	Бортовой комплекс управления (БКУ)
Ижевский радиозавод	Телеметрическая система (ТМС)
АО "ИСС" им. академика М.Ф. Решетнева"	Солнечные батареи (БС)
ПАО «Сатурн»	Батарея фотоэлектрическая (БФ) Аккумуляторная батарея (АБ)	АБ NiH 30НВ-72А
НПЦ "Полюс"	Комплекс автоматики и стабилизации (КАС)
ВНИИЭМ	Система ориентации солнечной батареи (СОСБ)	Предназначена для разворота без ограничения угла поворота панели солнечной батареи активной стороной на Солнце по внешним командам от БКУ.
ОКБ "Факел"	Двигательные блоки коррекции и стабилизации (ДБК, ДБС)	Электрокаталитические гидразиновые двигатели ТК500М и К50-10.6
Новосибирский государственный университет	Система контроля электризации

Конструкция

Конструктивно "Навигатор" представляет собой восьмигранный корпус, на гранях которого закреплены элементы двигательной установки, панели батарей фотопреобразователей с приводом поворота, радиаторы системы обеспечения теплового режима и др. На верхнем торце корпуса устанавливается полезная нагрузка, а на нижнем торце "Навигатор" крепится к разгонному блоку ракеты-носителя или непосредственно к ракете-носителю через переходной адаптер.

Унифицированность платформы "Навигатор" заключается в наличии отработанных конструктивно-технологических решений, обеспечивающих стабильную основу — это двигательная установка (ДУ), бортовой комплекс управления (БКУ), радиокомплекс, система электроснабжения (СЭС). Для возможности применения различных типов полезных нагрузок платформа обеспечена стандартными интерфейсами, которые при необходимости могут дополняться, — это адаптер для механического интерфейса, БКС, а также блок информационно-логического сопряжения ПН с платформой .

Модификации платформы «Навигатор»

Начиная с третьего КА, разработанного на базе платформы «Навигатор» (« Электро-Л» №2 ), для обеспечения непрерывных астроопределений на всём сроке активного существования в качестве астродатчиков используются астрокоординаторы фирмы Sodern (Франция) — SED-26. Предполагается в дальнейшем переход на аналогичные российские астрокоординаторы.

В части БКУ КА «Электро-Л» №3 продолжена работа по дальнейшему импортозамещению электрорадиоизделий, а также уточнено взаимодействие с рядом смежных систем (в связи с их доработкой) и, помимо астродатчиков SED-26, внедрён астродатчик 348К для получения лётной истории в составе БКУ.

В БКУ для КА «Спектр-РГ» в силу специфики научной аппаратуры и требований к процессам управления движением внедрён дополнительный блок связи для выделения целевой аппаратуры на отдельную линию МКО (мультиплексный канал управления), а также используются двигатели-маховики другого разработчика, обеспечивающие уменьшение минимального момента управления.

Для "Спектра-УФ" с учетом жестких требований по точности стабилизации планируется использовать гироскоп Astrix-200 компании Astrium (Франция).

Программа импортозамещения компонентной базы

Аппаратура БКУ для КА "Электро-Л" и "Спектр-Р" была разработана до 2007 года с использованием доступной для РФ импортной индустриальной элементной базы. Опыт эксплуатации аналогичных по составу ЭКБ блоков систем управления на КА разработки Центра им. Хруничева выявил проблемы по надежности ряда импортных компонентов, в том числе в части программируемых логических интегральных схем. В связи с этим для последующих КА на базе платформы "Навигатор" примерно с 2008 года МОКБ "Марс" была начата реализация программы импортозамещения.

Космические аппараты на базе платформы «Навигатор»

Запущенные

«Навигатор-Р» для КА « Спектр-Р », «Навигатор-Э» для КА « Электро-Л №1 и №2 , «Навигатор-РГ» КА « Спектр-РГ ».

Космический аппарат	Электро-Л	Арктика-М	Спектр-Р	Спектр-РГ	Спектр-УФ	Спектр-М
Полезная нагрузка			10-метровый радиотелескоп	рентгеновские телескопы eROSITA и ART-XC	телескоп Т170М	10-метровый телескоп
Масса ПН, кг			2600	1210
Общая масса, кг		2200	2600	2712,5
Мощность, Вт			2500	1805
Топливо, кг			540
Орбита		ВЭО, 39728 х 1050 км	ВЭО, 330 000 х 600 км, i = 51,4°	точка либрации L2 системы Земля—Солнце
Дата запуска		28.02.2021	18.07.2011	13.07.2019
Ракета-носитель и разгонный блок	для КА № 1 и 2 - Зенит-3SLБФ / Фрегат-СБ для последующих КА - Протон-М / ДМ-03	Союз-2.1б / Фрегат-М	Зенит-3SLБФ / Фрегат-СБ	Протон-М / ДМ-03
Заявленный срок активного существования, лет	10	7	3	6,5
Действительный срок активного существования, лет	5		7,5	&&&&&&&&&&&&&&04.&&&&&0 4 года &&&&&&&&&&&&0163.&&&&&0 163 дня (на 23.12.2023)

В разработке

«Навигатор» для КА « Спектр-УФ », « Спектр-М » , «Гамма-400», «Арктика-М» №2, Электро-Л №5 .

Примечания

(неопр.) . НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ им. С.А. ЛАВОЧКИНА . Дата обращения: 30 декабря 2020. 1 декабря 2020 года.
// Вестник НПО им Лавочкина.
(неопр.) . www.russianspaceweb.com . Дата обращения: 30 декабря 2020. 31 марта 2021 года.
(рус.) . Космическая обсерватория "Миллиметрон" АКЦ ФИАН . Дата обращения: 30 декабря 2020. 18 января 2021 года.