Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Поиск
Шифр эксперимента: Обстановка (1 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:

Целью эксперимента является измерение электрического потенциала РС МКС относительно окружающей плазмы и анализ возможности негативного влияния изменений потенциала на функционирование МКС и её составных частей, в том числе пиросредств в составе кораблей "Союз ТМА".

Описание эксперимента:

КЭ "Обстановка (1 этап)" проводится в обеспечение создания банка данных однокомпонентных измерений электромагнитных полей около МКС 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.

Плазменные процессы – составная часть "космической погоды". Такой подход основан на одной из современных физических идей – взгляд на плазму, в том числе плазму в космическом пространстве, как на динамическую среду с заряженными частицами, включая протоны от солнечных вспышек, и широким спектром плазменных волновых движений и неоднородностей.

Плазменные процессы сопровождаются электромагнитными излучениями в низкочастотном диапазоне (менее 20 МГц), что является их отличительной особенностью. Для изучения и прогнозирования "космической погоды" необходимы постоянные глобальные наблюдения. В частности, экологический плазменно-волновой мониторинг околоземного космоса поможет измерить некоторые параметры "космической погоды".

КЭ проводится с помощью аппаратуры – плазменно-волновой комплекс (ПВК), разрабатываемым и изготавливаемым в ИКИ РАН с участием международной кооперации. Блоки КВД1 и КВД2 с соответствующими штангами размещаются на внешней поверхности Служебного модуля РС МКС, блок БХТИ внутри Служебного модуля РС МКС.

Аппаратурный комплекс используется в период активного существования МКС и работоспособности НА. Для анализа процессов распространения электромагнитных излучений искусственного происхождения привлекаются наземные измерительные комплексы организации INSPIRE (США), а также, по возможности и по предварительной договоренности привлекаются научные аппаратурные комплексы на искусственных спутниках Земли, используемых для проведения научных программ в области исследования магнитосферы и ионосферы Земли.

Новизна эксперимента:

Применение оборудования "Зонд Ленгмюра" (блок ЗЛ) позволит получить независимую информацию о потенциале РС МКС относительно окружающей плазмы, провести сравнительный анализ данных зонда Ленгмюра и данных от американского оборудования FPMU (Floating Potential Measurementt Unit)и анализ влияния электрофизических факторов на функционирование бортовых систем РС МКС в части их неблагоприятного воздействия.

Научная аппаратура:

Плазменно-волновой комплекса (ПВК) научной аппаратуры предназначен для измерения параметров плазмы в окрестностях Международной космической станции. Состав ПВК НА:

• комплект 1 плазменно-волнового комплекса КПВК1;

• комплект 2 плазменно-волнового комплекса КПВК2;

• блок хранения телеметрической информации БХТИ.

Комплекты КПВК1 и КПВК2 формируются из:

• заимствованных приборов, разрабатываемых и изготавливаемых международной кооперацией:

- комбинированные волновые зонды КВЗ (первичный – КВЗ-ПП и вторичный КВЗ-ВП преобразователи, ЛЦ ИКИ НАНУ/НКАУ, Украина);

- датчики потенциала ДП (первичный – ДП-ПП и вторичный ДП-ВП преобразователи, блок исследования поверхностных свойств ДП-ПМ, ИКИ БАН, Болгария);

- зонды Ленгмюра ЗЛ (первичный – ЗЛ-ПП и вторичный ЗЛ-ВП преобразователи, ЦЛСЗВ БАН, Болгария);

- феррозондовый магнитометр ДФМ2 (Украина);

- радиочастотный анализатор РЧА (Польша);

- спектрометр электронов КОРЕС (Сассекский университет, Великобритания,);

- анализатор спектра ОНЧ – ШАШ3 (Ётвосский университет, Венгрия);

- системы сбора данных ДАКУ (Венгрия). • приборов разрабатываемых и изготавливаемых ИКИ РАН

- феррозондовый магнитометр ДФМ1;

- автономная система терморегулирования АСОТР. • обеспечивающих средств (РКК «Энергия»):

- механический адаптер МАД;

- штанги ШКД с комплектами датчиков КД (ИКИ РАН).

Ожидаемые результаты:

В ходе выполнения КЭ «Обстановка» планируется решить следующие задачи:

1. Определение спектральной плотности электромагнитных, электростатических и магнитных полей в диапазоне частот от долей герц до десятков мегагерц на этапе однокомпонентных измерений при воздействии различных факторов ОКП, включая воздействия искусственного происхождения.

2. Измерения векторов напряженности магнитных полей.

3. Определение спектров флуктуации плотности потока плазменных частиц.

4. Оценка на основе однокомпонентных измерений влияния возмущений ионосферы, вызванных электромагнитным фоном ОС и воздействием активных средств, на распространение электромагнитных волн, а также оценка дальности распространения электромагнитных возмущений ионосферы вокруг МКС.

5. Оценка соответствия измеряемых электромагнитных полей эксплуатационным требованиям к изделиям РКТ и к устанавливаемой аппаратуре.

6. Анализ возможности определения эффективной массы тяжелых ионов наружной атмосферы МКС, в том числе ионов NO+ ,О2+, по спектру плазменных излучений до 10 МГц при однокомпонентных измерениях.

7. Анализ возможности определения концентрации ионосферной плазмы и плазмы вблизи ОС по спектру плазменных излучений до 10 МГц на этапе однокомпонентных измерений.

Полученные результаты:

Работы в рамках этапа наземной подготовки КЭ «Обстановка (1 этап)» вышли на завершающую стадию. Аппаратура передана в РКК «Энергия» для проведения приемо-сдаточных испытаний. Доставка НА запланирована на ТГК Прогресс М-15М (апрель 2012).

Сроки проведения: Работы в рамках этапа наземной подготовки КЭ «Обстановка (1 этап)» вышли на завершающую стадию. Аппаратура передана в РКК «Энергия» для проведения приемо-сдаточных испытаний. Доставка НА запланирована на ТГК Прогресс М-15М (апрель 2012).
Состояние эксперимента: Реализуется
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. С- 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
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: 24.09.2012

Программы

Изображения