| Forecast-10 | |
|---|---|
| Intershock, Interkosmos-23 | |
| Model af apparatet i Prognoz-serien | |
| Fabrikant | NPO dem. S.A. Lavochkin |
| Opgaver | Undersøgelser af buechok og magnetopause |
| Satellit | jorden |
| affyringsrampe | Baikonur |
| løfteraket | " Lyn-M " |
| lancering | 26. april 1985 |
| Deorbit | 12. januar 1994 |
| NSSDCA ID | 1985-033A |
| SCN | 15661 |
| specifikationer | |
| Platform | SO-M |
| Vægt | 933 kg |
| Strømforsyninger | Solpaneler |
| Orientering | Solrig |
| Levetid for aktivt liv | 200 dage |
| Orbitale elementer | |
| Banetype | Meget elliptisk |
| Humør | 65° |
| Omløbsperiode | 96 timer |
| apocenter | 200.000 km |
| pericenter | 400 km |
Intershock er et fælles sovjetisk - tjekkoslovakisk rumeksperiment udført under Interkosmos internationale samarbejdsprogram på Prognoz-10 (Interkosmos-23) rumfartøjet. Målet med Intershock-projektet var at studere i detaljer strukturen og karakteristikaene af chokbølgen og magnetopausen , der opstår under solvindens interaktion med Jordens magnetosfære .
Prognoz-10-satellitten med et sæt videnskabeligt udstyr under Intershock-projektet blev opsendt fra Baikonur Cosmodrome af Molniya -M løfteraket den 26. april 1985. De sidste data fra enheden blev modtaget den 11. november 1985. I Intershock-eksperimentet blev der opnået unikke videnskabelige data, der betydeligt udvidede forståelsen af Jordens magnetosfære og sol-jordiske forhold .
I rumudforskninger udført på de første automatiske interplanetariske stationer og kunstige satellitter , som bevægede sig mere end 100.000 km fra Jorden, blev et nyt fænomen opdaget - en kollisionsfri chokbølge [1] [2] , der adskiller solvinden fra magnetosfæren [ 3] . Hypotesen om eksistensen af chokbølger af denne type blev først fremsat i 1959 af R. Z. Sagdeev (senere akademiker og direktør for Rumforskningsinstituttet ) [4] . Det nuværende ark, kaldet magnetopausen , der opstår ved grænsen af magnetosfæren og stødbølgen , adskiller magnetosfæren, hvor Jordens magnetfelt virker, og det interplanetariske medium . Stødbølgens og magnetopausens position i rummet, bestemt af balancen mellem solvindens dynamiske tryk og magnetosfærens magnetiske tryk , ændres løbende afhængigt af solvindens aktuelle parametre [5] .
I slutningen af 1960'erne og begyndelsen af 1970'erne blev eksperimenter med undersøgelse af chokbølgen og magnetopausen udført på forskellige rumfartøjer, især i internationale eksperimenter på sovjetiske satellitter af Prognoz- familien , som blev opsendt i kredsløb med en apogee på 200.000 km . at studere solstråling og jordens nære rum [6] . Samtidig forblev en række væsentlige spørgsmål om fysikken i den nær-jordiske chokbølge og mekanismerne for de fænomener, der opstår i den, uforklarlige. Til deres systematiske detaljerede undersøgelse i 1974-1975, inden for rammerne af Interkosmos-programmet, begyndte arbejdet på et projekt for et rumeksperiment, hvor alt udstyr installeret på satellitten var beregnet til at udføre én opgave, og data fra alle videnskabelige instrumenter indtastet en enkelt specialiseret onboard computer til indsamling og informationsbehandling. Dette projekt blev kaldt "Intershock" [3] [7] .
Nøglepunkterne i forberedelsen af Intershock-projektet var: tilvejebringelse af metoder til alsidig diagnostik af fænomener i rumplasma ; opnå den højest mulige tidsmæssige opløsning under målinger; måling af hovedtyperne af bølgestråling [7] . Det videnskabelige udstyr til Intershock-eksperimentet blev udviklet ved IKI ved USSR Academy of Sciences , ved Fakultetet for Matematik og Fysik ved Prags Universitet og ved videnskabelige organisationer i Polen , Ungarn , DDR og Bulgarien . For at udvikle metoder til at bestemme grænserne for chokbølgen på Prognoz-8- satellitten , der blev opsendt i slutningen af 1980, blev Monitor-enhederne udviklet af IKI og Prag Universitet lanceret for hurtigt at måle fordelingen af iondensitet og BUD til at måle ELF - oscillationer af elektrisk felt og plasmaflow [8] .
Til gennemførelse af Intershock-projektet blev et rumfartøj af typen SO-M Prognoz valgt . Forskningssatellitter " Forecast ", udviklet ved NPO opkaldt efter S. A. Lavochkin til undersøgelse af solstråling og nær-jordens rum, gjorde det muligt at ændre sammensætningen af det installerede videnskabelige udstyr i en bred vifte i overensstemmelse med eksperimenterne udført i flyvningen. Disse satellitter blev opsendt i stærkt elitære baner med en apogee på 200.000 km og en omløbsperiode på omkring fire dage, hvilket sikrede flere krydsninger af den nær-jordiske chokbølge under flyvningen og gjorde det muligt at måle og sammenligne processernes karakteristika både i selve bølgen, og i magnetosfæren og i uforstyrret interplanetarisk rum [7] [9] . Apparatet til Intershock-projektet blev, ligesom de foregående i serien, bygget i henhold til dokumentationen og under tilsyn af NPO. S. A. Lavochkin på maskinbygningsanlægget " Vympel " i Moskva. Før det blev installeret på satellitten, gennemgik videnskabeligt udstyr omfattende test på IKI ved USSR Academy of Sciences, hvilket gjorde det muligt at reducere tiden til fabrikstests [10] .
Satellitten, der blev opsendt af Molniya-M luftfartsselskabet fra Baikonur den 26. april 1985 for at udføre Intershock-eksperimentet [11] , blev betegnet Prognoz-10 i serien og Interkosmos-23 under Interkosmos-programmet [12] [13] . Den blev opsendt i et kredsløb med en apogeum på 200.000 km, en perigeum på 400 km, en hældning på 65° og en omløbsperiode på 96 timer [14] . Arbejdet med Prognoz-10 og modtagelse af videnskabelige data fortsatte indtil november 1985 [13] . Satellitten deorbiterede og ophørte med at eksistere i januar 1994 [15] .
Satellitter af " Prognoz "-serien (fabriksbetegnelse "SO-M", "Solar Object, Modernized"), designet til at studere solaktivitet , nær-jordens rum og astrofysisk forskning , blev lavet i form af en forseglet cylindrisk beholder med en diameter på 150 cm og en højde på 120 cm, lukkede halvkugleformede bunde. En ramme med holdningskontrolsensorer , antenner af radioteknisk kompleks og videnskabelige sensorer blev installeret på bunden. På den cylindriske del af kroppen var der placeret mikromotorer og en forsyning af komprimeret gas til dem, videnskabelige instrumenter og fire solpaneler med en spændvidde på 6 meter og et samlet areal på 7 m², i deres ender var der en magnetometerstang , måleinstrumenter og antenner til videnskabeligt udstyr [16] . Inde i det hermetiske tilfælde, hvor et konstant termisk regime blev opretholdt, blev akkumulatorer , videnskabeligt udstyr, instrumenter fra radioteknisk kompleks og satellitorienteringssystemer placeret . Ved hjælp af gas-jet-mikromotorer blev apparatet orienteret med sin akse mod Solen, stabiliseringen af positionen i rummet blev tilvejebragt ved rotation omkring aksen rettet mod Solen [17] . Designet af satellitterne gjorde det muligt, uden at udføre yderligere test af hele apparatet, at ændre sammensætningen af de installerede instrumenter og løse nye videnskabelige problemer i hver flyvning [18] . Prognoz-satellitterne havde en indbygget lagerenhed, der gjorde det muligt at akkumulere information og sende dem til Jorden under den næste kommunikationssession [19] .
Enhedens masse var 933 kg, nyttelast - 125 kg. Følgende instrumenter blev installeret på satellitten, skabt i samarbejde med videnskabelige institutioner i USSR , Tjekkoslovakiet , Polen , VNR , DDR og NRB [13] [17] :
Problemet med at skabe et kompleks af videnskabeligt udstyr til satellitten var behovet for at sikre højhastighedslæsning og transmission af store mængder information. Hver chokbølgekrydsning varede fra ti sekunder til flere minutter, i hvilken tid det var nødvendigt at udføre alle målinger med den maksimale rumlige og tidsmæssige opløsning og indsamle data til transmission til jordstationer. Det var umuligt at forudsige tidspunktet for krydsningen på grund af den konstant skiftende situation i rummet, og mængden af indbygget hukommelse i køretøjets telemetrisystem tillod kun at lagre nogle få minutters målinger af den nødvendige opløsning, hvilket udelukkede deres kontinuerlige indspilning. For at registrere og overføre videnskabelig information i Intershock-eksperimentet blev ORION- og BROD-komplekserne skabt. Verdens første specialiserede on-board computer til videnskabelig forskning BROD blev udviklet af tjekkiske specialister. BROD forhørte løbende enhedens måleinstrumenter og registrerede dataene i sin egen stakhukommelse [ 20] . I "standby"-tilstand, hvis baggrundsdataene ikke ændrede sig inden for det specificerede område, blev de periodisk overført til hukommelsen i køretøjets telemetrisystem med stakken ryddet. Da tegn på chokbølgekrydsning blev detekteret ved hjælp af en algoritme , der er specielt udviklet af IKI-specialister , blev metoden til højhastighedsdataoptagelse i ORION-hukommelsen lanceret sammen med forhistorien for begivenheden, der var gemt i stakken [21] . I kommunikationssessioner, der varede 2-3 timer, blev dataene lagret i ORION-systemet transmitteret, og i tilfælde af en chokbølgekrydsning forudsagt under kommunikationssessionen blev BROD direkte transmissionstilstand brugt med en hurtig afstemning af de fleste af de målte parametre. Til nogle af instrumenterne i den direkte transmissionstilstand blev standard satellittelemetrisystemet brugt [7] [8] . På hver fire-dages bane blev der udført fra 2 til 5 kommunikationssessioner [22] .
Styringen af apparatet "Progonoz-10" og modtagelsen af telemetridata blev udført ved hjælp af NIP-10 , beliggende nær Simferopol [10] . BROD-systemet blev styret fra det tjekkiske observatorium Panska Ves via en separat radiokanal. Til den operationelle analyse af den modtagne information og den hurtige beslutningstagning om ledelsen af eksperimentet blev der oprettet en permanent driftsgruppe på IKI. Til den operationelle styring af de modtagne data blev M-6000 computerterminalen installeret i IKI brugt , og til behandling af de modtagne data blev EU-seriens computere installeret i Moskva og Prag og forbundet med en kommunikationslinje [23] brugt . Under flyvningen blev det på grund af en funktionsfejl i magnetometeret nødvendigt at korrigere algoritmen til at bestemme tidspunktet for stødbølgekrydsning. De nødvendige ændringer af algoritmen blev foretaget af IKI-specialister, tjekkiske specialister omprogrammerede BROD-systemet under flyvningen. Interaktionen mellem specialister på flyvekontrolstationen, i Moskva og i Prag under denne operation og synkroniseringen af deres handlinger fandt sted via telefon [20] .
Intershock-projektet var et af de første store eksperimentelle undersøgelser i sol-terrestrisk fysik . Et stort sæt nyt diagnostisk udstyr blev udviklet til det, hvoraf nogle havde unikke egenskaber. For første gang blev en specialdesignet computer brugt til at analysere information fra alle videnskabelige instrumenter og styre dens indsamling om bord på rumfartøjet. Multipel registrering af en stærk nær-jordbølge og svagere interplanetariske chokbølger under flyvningen af Prognoz-10-satellitten gjorde det muligt at undersøge sammenhængen mellem deres karakteristika og solvindparametre. Som et resultat af de udførte eksperimenter blev der registreret en fin struktur af chokbølgefronten, bestående af flere udtalte successive områder med forskellige fordelinger af energier og ioners retninger [7] [9] .
Ved hjælp af BIFRAM-komplekset af instrumenter, når man krydsede chokbølgen, var det muligt at opnå energispektrene for dette fænomen med en meget høj opløsning. Det bedste resultat var 0,64 sek. målt over 64 kanaler. Efterfølgende blev lignende resultater først opnået i 2000'erne i det europæiske eksperiment Cluster II . Baseret på dataene fra Intershock-eksperimentet blev der konstrueret en ny model, der beskriver chokbølgens position og magnetopausen under hensyntagen til påvirkningen af det interplanetariske magnetfelt. Senere blev denne model forfinet under hensyntagen til resultaterne af eksperimenter på satellitter " Geotail ", " IMP-8 ", "Interball-1" og "Magion-4" , " Cluster II " [24] . De udførte undersøgelser bidrog til godkendelsen af synet på rumplasma som et medium, hvis dynamik ikke kun bestemmes af de ioner og elektroner, der er inkluderet i dets sammensætning, men også af en bred vifte af bølgebevægelser, der er iboende i det [9] .
I løbet af arbejdet med Intershock-projektet opstod ideen om det næste rumeksperiment, hvor en omfattende undersøgelse af processer i magnetosfærens ydre og indre områder og deres forbindelse med solfænomener og det interplanetariske magnetfelt skulle udføres. Behandlingen af resultaterne af "Intershock"-eksperimentet førte til forståelsen af behovet for flerpunktsmålinger udført samtidigt på forskellige punkter i rummet og gør det muligt at skelne mellem tidsmæssige og rumlige variationer af de undersøgte fænomener. Implementeringen af disse ideer var det internationale projekt " Interball " [25] , implementeret i 1990'erne , yderligere undersøgelse af magnetosfæren ved hjælp af multi-satellitsystemer blev fortsat i programmerne " Cluster II " ( ESA ) og " THEMIS " ( NASA ) [26] .
| Intercosmos program | |
|---|---|
| satellitter |
|
| Bemandede flyvninger | |