Interested Article - Космос-1809

Внешние изображения
Внешние изображения
	КБ «Южное» . . www.yuzhnoye.com . Дата обращения: 23 июня 2021. Архивировано из 25 февраля 2022 года.

«Космос-1809» (заводское обозначение АУОС-З-И-Э ) — советский научно-исследовательский спутник , предназначенный для изучения верхней ионосферы . Основной задачей полёта было построение профиля верхней ионосферы по заданию Госкомгидромета . Эта программа осуществлялась в течение 1987 года. После её завершения аппаратура спутника использовалась для выполнения научных программ ИЗМИРАН и Института прикладной геофизики , в ходе которых изучались волновые и плазменные процессы в магнитосфере и верхней ионосфере и их связь с сейсмическими и погодными явлениями .

«Космос-1809» построен в КБ «Южное» на платформе АУОС-З . Запуск спутника произведён 12 декабря 1986 года с космодрома Плесецк ракетой-носителем « Циклон-3 ». При гарантийном сроке шесть месяцев «Космос-1809» работал и передавал научные данные в течение 6,5 лет .

Конструкция

Аппарат «Космос-1809» был вторым специализированным спутником, предназначенным для комплексного изучения ионосферы, аналогичным по конструкции и составу оборудования спутнику « Интеркосмос-19 », запущенному в 1979 году . На «Космосе-1809» был практически полностью сформирован и отработан блок научных приборов для контроля ионосферы . Основой аппарата была спутниковая платформа АУОС-З , разработанная в днепропетровском КБ «Южное» и предназначенная для построения научно-исследовательских спутников, изучавших космическое пространство , солнечные и геофизические явления. Базовая конструкция платформы представляла собой герметичный корпус, в котором поддерживался постоянный тепловой режим и размещались аккумуляторные батареи и служебные системы спутника. Снаружи на корпусе были установлены восемь неориентированных панелей солнечных батарей общей площадью 12,5 м², раскрывающихся в полёте на угол 30° относительно корпуса, приборы и датчики бортовых систем и антенны радиотехнического комплекса. Для ориентации и стабилизации положения аппарата относительно местной вертикали выдвигалась штанга гравитационного стабилизатора . Ориентация и стабилизация по курсу обеспечивалась двухскоростным маховиком с электромагнитной разгрузкой. Единая телеметрическая система обеспечивала управление аппаратом и каналы приёма команд и оперативной передачи информации для научных приборов. Научная аппаратура размещалась в отсеке на верхней крышке корпуса, её датчики, приборы и антенны — снаружи на крышке корпуса и на раскрывающихся в полёте выносных штангах .

Целевая аппаратура

Масса аппарата составляла 1000 кг, из них полезной нагрузки — 160 кг. В состав целевой аппаратуры спутника входила станция ионосферного зондирования ИС-338, излучавшая импульсные сигналы на 338 различных частотах в диапазоне 0.3-15.95 MГц . Комплекс измерительной аппаратуры был изготовлен международной кооперацией научных учреждений СССР , ВНР , ГДР , ПНР , ЧССР и включал следующий набор инструментов :

Анализатор низких частот для регистрации магнитной и электрической компонент электромагнитного поля в диапазоне 70 Гц — 20 кГц.
Высокочастотный анализатор для регистрации электрической компоненты в диапазоне 0,1-10 МГц.
Детектор для измерения двух компонент постоянного электрического поля.
Трёхчастотный когерентный радиопередатчик для исследования распространения радиоволн в ионосфере.
Комплекс приборов для измерения концентрации, температуры и энергетических спектров ионов и электронов .
Масс-спектрометр — для измерения состава верхней ионосферы.
Фотометр для измерения оптической эмиссии верхней атмосферы.
Регистратор космической радиации .
Радио спектрометр для исследования спектра радиоизлучения Солнца.

Приём сигналов станции ионосферного зондирования, установленной на «Космосе-1809», осуществлялся в различных точках Земли, от Северного полюса до Кубы . Измеряемая приборами электрическая составляющая наблюдаемых волновых явлений во всей полосе частот транслировалась в аналоговом виде на приёмные пункты ИЗМИРАН ( Троицк , Апатиты ) и чешскую обсерваторию . Результаты остальных измерений передавались через Единую телеметрическую систему спутника и принимались наземными пунктами, расположенными в СССР, НРБ , ВНР, ПНР, ГДР и ЧССР .

Научная программа

«Космос-1809» был выведен на околополярную практически круговую орбиту с апогеем 980 км, перигеем 940 км, наклонением 81,3° и периодом обращения 104 минуты . Такая орбита позволяла проводить ионосферные эксперименты над всеми широ́тами Земли. В первой половине 1987 года осуществлялось зондирование ионосферы станцией ИС-338, установленной на спутнике «Космос-1809». Производилось как внешнее зондирование с приёмом на спутнике отраженных импульсов и передачей полученных данных на наземные станции по каналу телеметрии, так и трансионосферное зондирование, с приёмом излучаемых спутником импульсов наземными станциями. 11 приёмных станций были расставлены на различных широтах, от Земли Франца-Иосифа , до Кубы . В мае-июне 1987 года экспедиция Института прикладной геофизики работала с приёмной станцией, установленной на атомном ледоколе « Сибирь » во время его перехода к Северному полюсу . Это позволило осуществлять приём сигналов и данных спутника на каждом витке и обеспечить практический непрерывный мониторинг полярных областей ионосферы . Данные ионосферного зондирования, полученные с помощью «Космоса-1809» использовались для уточнения существующих моделей распределения электронной концентрации в ионосфере и для анализа спектра ионосферных возмущений . При анализе полученных данных в полярной ионосфере были обнаружены новые типы структур в виде относительно тонких вертикальных или наклонных слоёв и предложена гипотеза о их происхождении .

После прекращения работы зондирующей станции ИС-338 на спутнике «Космос-1809» проводились измерения и наблюдения процессов в верхней ионосфере и магнитосфере. На спутниках «Космос-1809» и был поставлен эксперимент по одновременному приёму сигнала от мощного наземного ОНЧ -передатчика. Были обнаружены эффекты, связанные с распространением ОНЧ-сигнала по разным траекториям в ионосфере . В совместных измерениях, проводимых на «Космос-1809» и « Интеркосмос-Болгария-1300 » изучались аномальные структуры в ионосфере, образующиеся в области терминатора и над мощными атмосферными циклонами . Исследовалась модификация этих структур в области терминатора при нагреве ионосферы высокочастотным излучением стенда « Сура ». Над несколькими десятками тропических циклонов выявлен ряд последовательных стадий их развития . Было обнаружено, что признаки мощного тропического шторма или урагана могут обнаруживаться в ионосфере за сутки до начала его формирования . При анализе информации, поступавшей во время прохождения «Космоса-1809» на зоной Спитакского землетрясения , были зафиксированы изменения в спектре ОНЧ -сигналов, принимаемых от наземных передатчиков, во время афтершоков . Регистрировались явления в ионосфере, возникающие при подземных ядерных испытаниях . Работа с «Космосом-1809» прекращена в мае 1993 года . Аппарат продолжает находиться на орбите и отслеживается средствами контроля космического пространства .

В 1990-х годах были запланированы запуски на околоземную орбиту еще четырёх ионосферных станций, но эти планы не были реализованы по финансовым причинам. Следующие эксперименты по зондированию ионосферы из космоса проводились в 1998—1999 годах с орбитальной станции « Мир » , с низкой орбиты, не позволяющей получить полную информацию о состоянии ионосферы. В дальнейшем исследований по внешнему зондированию ионосферы Земли с коcмических аппаратов не проводилось . С начала 2000-х годов готовится запуск российского специализированного многоспутникового комплекса « Ионозонд » для внешнего зондирования и комплексного исследования ионосферы . Исследование связи процессов в ионосфере с сейсмическими явлениями и тропическими циклонами было продолжено на спутнике « Интеркосмос-24 » , а впоследствии — на спутниках Swarm и в наземных наблюдениях за прохождением через ионосферу сигналов спутниковых систем навигации .

Примечания

↑ (рус.) . ИЗМИРАН . Дата обращения: 3 февраля 2021. 12 февраля 2021 года.
↑ , Автоматические универсальные орбитальные станции, с. 157—176.
↑ (рус.) . Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу . Дата обращения: 26 апреля 2021. 23 апреля 2021 года.
, Предисловие, с. 6.
↑ (англ.) . NASA Space Science Data Coordinated Archive . Дата обращения: 26 апреля 2021. 30 апреля 2021 года.
↑ , Эксперимент «Ионозонд — Арктика-87», с. 133—139.
(англ.) . NASA Space Science Data Coordinated Archive . Дата обращения: 26 апреля 2021. 28 апреля 2021 года.
Деникенко П. Ф., Иванов И. И., Соцкий В. В., Хомяков А. А. Исследование квазиволновых возмущений в ионосфере по данным спутникового внешнего радиозондирования на ИСЗ "Космос-1809" (рус.) // Гелиогеофизические исследования : журнал. — 2015. — Вып. 11 . — С. 19—24 . — ISSN .
Данилкин Н. П., Журавлев С. В., Котонаева Н. Г., Анишин М. М., Кураев М. А. Моделирование эксперимента по радиозондированию ионосферы с ИСЗ "Космос 1809" при наличии вертикальных неоднородностей электронной плотности в арктическом регионе (рус.) // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — 2012. — Т. 52 , № 2 . — С. 245—250 . — ISSN .
(англ.) . NASA 's Earth Observing System . Дата обращения: 27 апреля 2021. 13 апреля 2021 года.
↑ .
Костин В. М., Беляев Г. Г., Б. Бойчев, Трушкина Е. П., Овчаренко О. Я. Ионосферные предвестники усиления уединенных тропических циклонов по данным спутников ИКБ-1300 и Космос-1809 (рус.) // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — 2015. — Т. 55 , № 2 . — С. 258—273 . — ISSN .
.
, Радиозондирование ионосферы с космической станции «МИР», с. 169—171.
A.V. Podlesnyi, A.A. Naumenko, M.V. Cedrik. Estimating antenna coupling factor for problem of topside ionosphere sounding from space by chirp signals (англ.) // Solar-Terrestrial Physics : журнал. — 2019. — Vol. 5 , no. 4 . — P. 101—107 . — doi : .
(рус.) . Пресс-центр ИКИ РАН . Дата обращения: 1 июля 2021. 9 июля 2021 года.
. Космический аппарат «Ионосфера» (рус.) . ВНИИЭМ . Дата обращения: 1 июля 2021. 12 декабря 2021 года.
Чернявский Г. М., Скребушевский Б. С., Скрипачев В. О. Бортовая аппаратура космических аппаратов мониторинга предвестников землетрясений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса : журнал. — 2004. — Т. 1 , № 1 . — С. 274—275 . — ISSN .
В.И. Захаров, В.А. Пилипенко, В.А. Грушин, А.Ф. Хамидуллин. Влияние тайфуна Vongfong 2014 на ионосферу и геомагнитное поле по данным спутников Swarm: 1. Волновые возмущения ионосферной плазмы // Солнечно-земная физика : журнал. — 2019. — Т. 5 , № 2 . — С. 114—123 . — doi : .

Литература

Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное» (рус.) / Под общ. ред. С. Н. Конюхова . — Днепропетровск: ООО «КолорГраф», 2001. — 240 с. — 1100 экз. — ISBN 966-7482-00-6 .
(рус.) / Под ред. С. И. Авдюшина. — М. : ИПГ им. академика Е. К. Фёдорова , 2008. — 212 с. — (Труды института прикладной геофизики им. академика Е. К. Фёдорова).
В. Д. Кузнецов . Космические исследования ИЗМИРАН (рус.) // Успехи физических наук : журнал. — 2010. — Т. 180 , № 5 . — С. 554—560 . — ISSN . — doi : .

Ссылки

(рус.) . КБ «Южное» . Дата обращения: 3 февраля 2021. Архивировано из 31 марта 2022 года.
(англ.) . Gunter's space page . Дата обращения: 26 апреля 2021.
(англ.) . n2yo.com . По данным Космического каталога . Дата обращения: 26 апреля 2021.

[IZMIRAN-1] (рус.) . ИЗМИРАН . Дата обращения: 3 февраля 2021. 12 февраля 2021 года.

[_ebfffa3a35a6ebc5-2] , Автоматические универсальные орбитальные станции, с. 157—176.

[РАН-3] (рус.) . Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу . Дата обращения: 26 апреля 2021. 23 апреля 2021 года.

[_d08152be3df03af3-4] , Предисловие, с. 6.

[NASA-5] (англ.) . NASA Space Science Data Coordinated Archive . Дата обращения: 26 апреля 2021. 30 апреля 2021 года.

[_848677d91d267784-6] , Эксперимент «Ионозонд — Арктика-87», с. 133—139.

[NASA1-7] (англ.) . NASA Space Science Data Coordinated Archive . Дата обращения: 26 апреля 2021. 28 апреля 2021 года.

[8] Деникенко П. Ф., Иванов И. И., Соцкий В. В., Хомяков А. А. Исследование квазиволновых возмущений в ионосфере по данным спутникового внешнего радиозондирования на ИСЗ "Космос-1809" (рус.) // Гелиогеофизические исследования : журнал. — 2015. — Вып. 11 . — С. 19—24 . — ISSN .

[9] Данилкин Н. П., Журавлев С. В., Котонаева Н. Г., Анишин М. М., Кураев М. А. Моделирование эксперимента по радиозондированию ионосферы с ИСЗ "Космос 1809" при наличии вертикальных неоднородностей электронной плотности в арктическом регионе (рус.) // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — 2012. — Т. 52 , № 2 . — С. 245—250 . — ISSN .

[10] (англ.) . NASA 's Earth Observing System . Дата обращения: 27 апреля 2021. 13 апреля 2021 года.

[_7abe7e33a714c442-11] .

[12] Костин В. М., Беляев Г. Г., Б. Бойчев, Трушкина Е. П., Овчаренко О. Я. Ионосферные предвестники усиления уединенных тропических циклонов по данным спутников ИКБ-1300 и Космос-1809 (рус.) // Геомагнетизм и аэрономия : журнал. — 2015. — Т. 55 , № 2 . — С. 258—273 . — ISSN .

[_7e11407400b8b5f5-13] .

[_31985a08c5219f2b-14] , Радиозондирование ионосферы с космической станции «МИР», с. 169—171.

[15] A.V. Podlesnyi, A.A. Naumenko, M.V. Cedrik. Estimating antenna coupling factor for problem of topside ionosphere sounding from space by chirp signals (англ.) // Solar-Terrestrial Physics : журнал. — 2019. — Vol. 5 , no. 4 . — P. 101—107 . — doi : .

[16] (рус.) . Пресс-центр ИКИ РАН . Дата обращения: 1 июля 2021. 9 июля 2021 года.

[17] . Космический аппарат «Ионосфера» (рус.) . ВНИИЭМ . Дата обращения: 1 июля 2021. 12 декабря 2021 года.

[18] Чернявский Г. М., Скребушевский Б. С., Скрипачев В. О. Бортовая аппаратура космических аппаратов мониторинга предвестников землетрясений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса : журнал. — 2004. — Т. 1 , № 1 . — С. 274—275 . — ISSN .

[19] В.И. Захаров, В.А. Пилипенко, В.А. Грушин, А.Ф. Хамидуллин. Влияние тайфуна Vongfong 2014 на ионосферу и геомагнитное поле по данным спутников Swarm: 1. Волновые возмущения ионосферной плазмы // Солнечно-земная физика : журнал. — 2019. — Т. 5 , № 2 . — С. 114—123 . — doi : .