Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Поиск
Шифр эксперимента: Обстановка (2 этап)
Направление НПИ: 2. Исследование Земли и космоса
Наименование эксперимента: Исследования в приповерхностной зоне МКС плазменно-волновых процессов взаимодействия сверхбольших космических аппаратов с ионосферой.
Цель эксперимента:

Исследования в приповерхностной зоне плазменно-волновых процессов взаимодействия сверхбольших космических аппаратов типа МКС с ионосферой (этап векторных измерений). Отработка метода комбинированной волновой диагностики (КВД) флуктуаций потоков плотности ионосферной плазмы при измерениях на крупноразмерных долгоживущих КА. Идентификация источников возмущения плазмы вблизи КА в приближении векторных измерений. Геофизические исследования (с учетом исследований по вышеуказанному пункту) плазменно-волновых процессов, связанных с проявлением в ионосфере солнечно - земных связей (этап реализации векторных измерений).

Экологический мониторинг низкочастотных электромагнитных излучений в ионосфере (на этапе векторных измерений) антропогенного характера и связанных с глобальными катастрофами.

Изучение уровня возмущений окружающей плазмы и электромагнитных полей (на этапе векторных измерений) при инжекции плазменных пучков с борта ОС и механизмов распространения искусственных электромагнитных волн, как имитаторов техногенных возмущений параметров среды обитания человека.

Анализ возможностей определения эффективной массы МЭФФ тяжелых молекулярных ионов (NO+ и О2+) на основании векторных измерений ОНЧ - шумов и концентрации плазмы.

Описание эксперимента:

КЭ "Обстановка (2 этап)" проводится в обеспечение создания банка данных векторных измерений электромагнитных полей в ионосфере при воздействии факторов ОКП, включая воздействия искусственного происхождения. Результаты будут использованы в области прикладной геофизики, экологии, для прогноза космической погоды и корректировки эксплуатационных требований изделий РКТ.

Для реализации КЭ на РС МКС устанавливается плазменно-волновой комплекс "КВД-00", который состоит из следующих блоков:

- комбинированный волновой измеритель (КВД-Д) - 6 датчиков для векторных измерений электрического поля в плазме, переменного магнитного поля, плотности тока и электрического потенциала;

- трехкомпонентный феррозондовый магнитометр БПП (блок первичного преобразования) - 4 датчика для измерений постоянного магнитного поля;

- измеритель флуктуаций плазмы: ДФП-Е1,2 - 2 датчика; ДФП-И1,2 - 2 датчика для измерения флуктуаций плотности потока плазмы;

- автономные буи КВД-Б - 3-5 шт. с комбинированным волновым измерителем КВД-Д для векторных измерений электрического поля, переменного магнитного поля, плотности тока и электрического потенциала в разных точках около поверхности МКС.

Датчики КВД и БПП устанавливаются на штангах и объединяются в тетрагональную систему КВД-Д, раскрываемую над основной частью блока КВД-0, после его установки на поверхность МКС.

Аппаратурный комплекс используется в период активного существования МКС и работоспособности НА и решает задачу долговременного глобального мониторинга электромагнитных излучений в диапазоне от постоянных полей до десятков мегагерц.

Желательные сроки реализации Программы космического эксперимента «Обстановка 2-й этап» в период 2015-2020 г.

Новизна эксперимента:

Использование на ОС активных источников (своеобразными активными источниками являются также двигатели ОС) и соответствующего бортового комплекса научной аппаратуры КЭ дает возможность для решения качественно новых задач в рамках международных проектов по одновременному изучению на ряде космических аппаратов (ИНТЕРБОЛ, КЛАСТЕР и др.) процессов воздействия с борта ОС на окружающее космическое пространство.

Научная аппаратура:

Для реализации КЭ "Обстановка (2этап)" на РС МКС устанавливается плазменно-волновой комплекс "КВД-00".

Комплекс научной аппаратуры (КНА) должен обеспечить создание на МКС диагностической системы для векторных измерений параметров электромагнитного поля: напряженности и потенциалов электрического поля, магнитного поля, флуктуации плотности токов в плазме.

В состав КНА "КВД-00" должен входить моноблок - "КВД-0" и автономные буи "КВД-Б", устанавливаемые на внешней поверхности МКС. На начальном этапе КЭ изготавливается и устанавливается блок "КВД-0". На дальнейших этапах должна быть обеспечена разработка и изготовление нескольких автономных, переносных зондов (буев) - "КВД-Б" (до 3 шт.), имеющих возможность транслировать данные измерений на приемную антенну блока "КВД-0" в УКВ или инфракрасном диапазоне частот (конкретные передающие частоты подлежат определению).

Электрический блок "КВД-0" должен быть связан с борт - сетью через блок БХТИ из КЭ "Обстановка (1этап)" или через бортовой компьютер, размещаемый в гермоотсеке. Блок БХТИ или бортовой компьютер должны регистрировать данные измерений на сменный носитель информации, возвращаемый на Землю, и передавать данные в систему сброса информации.

Блок "КВД-0" должен включать:

1. комбинированный волновой измеритель (КВД): КВД-1,2,3,4,5,6 - 6 датчиков для векторных измерений электрического поля в плазме, переменного магнитного поля, плотности тока и электрического потенциала;

2. трехкомпонентный феррозондовый магнитометр БПП (блок первичного преобразования): БПП-1,2,3,4 - 4 датчика для измерений постоянного магнитного поля;

3. измеритель флуктуаций плазмы: ДФП-Е1,2 - 2 датчика; ДФП-И1,2 - 2 датчика для измерения флуктуаций плотности потока плазмы;

4. систему измерений, управления и обработки;

5. приемную антенну в УКВ или инфракрасном диапазоне (конкретные частоты подлежат определению.

Ожидаемые результаты:

В результате КЭ будут:

- определены параметры ЭМО при векторных измерениях в зоне установки аппаратуры,

- проведена идентификация геофизических и антропогенных процессов на фоне взаимодействия МКС с ионосферной плазмой,

- разработаны рекомендации по обеспечению мониторинга геофизических и антропогенных процессов с использованием метода КВД на МКС,

- разработано заключение по соответствию эксплуатационных требований на РС МКС полученным в КЭ данным.

Полученные результаты:

КЭ «Обстановка (2 этап)» введен в долгосрочную программу НПИ в 2010г.

Сроки проведения: 2013-2015 г.
Состояние эксперимента: Готовится
Организация постановщик: ИКИ РАН
Организации участники: Основные Исполнители КЭ - РКК "Энергия, СКБ КП ИКИ (г. Таруса), СП ИНТЕРАСТРО (г. Москва), ГП ВНИИМ им. Д. И. Менделеева (г. Санкт-Петербург), ИФА АН ЧР (г. Прага), ЦКИ ПАН (г. Варшава), ЛЦ ИКИ НАНУ/НКАУ (г. Львов).
Научный руководитель: Климов С.И., д.ф.-м.н., в.н.с., зав. Лаб. №545 ИКИ РАН
Куратор от ЦНИИмаш: Твердохлебова Екатерина Михайловна, ФГУП ЦНИИмаш, начальник лаборатории
Секция КНТС: 4. Солнечная система
Публикации по эксперименту:

1. Климов, С.И., В.Г.Родин, О.Р.Григорян. Изучение и контроль «космической погоды». Земля и вселенная, №3, стр. 9-18, 2000 г.

2. Климов, С.И., Ю.В.Лисаков, О.В.Лапшинова, Б.А.Медников, И.В.Сорокин, В.Е.Корепанов,

З. Клос, Ю.Юхневич, К.Георгиева, Б.Киров, А.Варга, К.Сёге, Комплексное исследование электромагнитной обстановки Российского сегмента МКС в космических экспериментах "Обстановка" и "Трабант". V межотраслевая научно- техническая конференция «Электризация космических аппаратов и совершенствование их антистатической защиты как средства увеличения надёжности и сроков активного существования» 16-17 мая 2002, ЦНИИмаш. Сборник тезисов докладов, с. 71-74, 2002.

4. Клiмов С.I., В.Э.Корепанов. Эксперимент «Обстановка» на борту мiжнародноi космiчноi станцii. Космiчна наука i технологiя, Т. 10, № 213, с. 81-86, 2004.

Последнее обновление: 09.04.2014

Информационная справка

Программы

Изображения