Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Фобос-Грунт


Cebit 2011-fobos-grunt together with upper stage.jpg

План:


Введення

"Фобос-Грунт" - російська автоматична міжпланетна станція (АМС), призначалася для доставки зразків грунту з природного супутника Марса, Фобоса, на Землю, визначення фізико-хімічних характеристик грунту Фобоса, досліджень походження супутників Марса, процесів взаємодії його атмосфери і поверхні, взаємодії малих тіл Сонячної системи з сонячним вітром. [2]

АМС була запущено 9 листопада 2011 року, проте в результаті нештатної ситуації, коли не відбулося розрахункового спрацювання маршової рухової установки перелітного модуля, міжпланетна станція не змогла покинути околиці Землі, залишившись на низькій навколоземній орбіті. 15 січня 2012 АМС згоріла в щільних шарах земної атмосфери. За словами керівника Федерального космічного агентства Володимира Поповкіна апарат був запущений без проходження всіх випробувань, так як доробляти апарат вже не було ні часу, ні коштів. [3]


1. Історія проекту

Знімок АМС "Фобос-Грунт", зроблений астрофотографії-любителем Ральфом Ванденбергом (Ralf Vandenbergh), 29 листопада 2011

Після невдалого запуску АМС " Марс-96 " Російською академією наук були сформульовані нові пропозиції щодо подальшого дослідження дальнього космосу - проекти " Луна-Глоб "(вивчення Місяця);" Марс-Астер "( марсохід) і "Фобос-Грунт". З них найбільш адекватним можливостям вітчизняної космонавтики і в той же час досить новаторським був визнаний "Фобос-Грунт", який в 1998 році був затверджений в якості основного міжпланетного проекту на найближчу перспективу. Для експедиції до Фобосу передбачалася розробка космічного апарату помірної розмірності, який можна було б вивести на орбіту за допомогою РН "Союз". Оскільки необхідна маса в будь-якому випадку перевищувала можливості носія, дорозгінним до Марсу та інші транспортні операції передбачалося здійснювати за допомогою економічних електрореактивних двигунів (ЕРД) малої тяги. Старт "Фобос-Грунт" планувався на 2004 рік, повернення - на 2008 рік.

В силу фінансових обставин проект був повністю переглянутий в 2004 році. Перш за все було вирішено робити КА на основі більш легкої негерметичной платформи "Навігатор" розробки НВО Лавочкіна, що дозволяло повністю відмовитися від ЕРД, значно спрощувало схему експедиції і скорочувало її терміни. Фактична реалізація проекту почалася з 2005 року. У 2006 було закінчено макетування основних вузлів і приладів АМС "Фобос-Грунт" і проведені перші вібраційні випробування космічного апарату в зборі. Виготовлення серії ще десяти технологічних макетів розпочато в 2007 році.

Запуск спочатку призначався на жовтень 2009, [4] а потім був відкладений на листопад 2011. Як заявив глава інституту космічних досліджень РАН Лев Зелений, це не пов'язано з фінансуванням, а необхідно для додаткових випробувань у зв'язку з недоробленість станції. [5] За повідомленням Роскосмоса, вказане рішення засноване на необхідності забезпечення максимальної надійності операцій з виконання основного завдання місії - забору та доставки грунту з поверхні Фобоса - і мінімізації всіх можливих ризиків. [6] За неофіційними даними повідомляється, що система контролю польоту "Фобос-Грунт" може не витримати тривалої місії, а також вирішено було встановити відразу три маніпулятори: перший виробництва НПОЛ, для м'яких порід грунту, другий виробництва ІКД РАН, для м'яко-листяних порід, і нарешті третій, польський "CHOMIK" для твердих і скельних порід. Ці маніпулятори дозволять взяти будь-які зразки, від каменів і шматків скель до пилу.

Місце для посадки російської автоматичної станції на супутник Марса допомагав вибирати апарат Європейського космічного агентства (ЄКА) " Марс-експрес ".


2. Завдання експедиції

Nuvola apps kaboodle.svg Зовнішні відеофайли
Nuvola apps kaboodle.svg Відео "Фобос-Грунт" астронома-любителя Тьєррі Лего (Thierry Legault)
  • дослідження фізико-хімічних характеристик речовини Фобоса;
  • дослідження особливостей орбітального і власного обертання Фобоса;
  • дослідження речовини Фобоса, доставленого на Землю, в лабораторних умовах;
  • дослідження Фобоса з посадкового апарата;
  • дослідження Фобоса і навколишнього простору з орбітального апарату;
  • дослідження фізичних умов навколопланетної середовища Марса;
  • дослідження походження марсіанських супутників;
  • моніторинг сезонних і кліматичних варіацій атмосфери і поверхні Марса;
  • дослідження великомасштабних динамічних процесів на поверхні і в атмосфері Марса.

3. Планувалася схема експедиції

Знімок Фобоса, зроблений апаратом Mars Reconnaissance Orbiter

Автоматична міжпланетна станція запускається з космодрому Байконур на еліптичну орбіту, близьку до розрахункової, що має перигей 207 км, апогей 347 км і нахил 51,4 . Через 2,5 години польоту (1,7 витка орбіти) передбачалося перевести АМС на еліптичну орбіту 250 4150 ... 4170 км, з періодом обертання 2,2 години. Ще через 2,3 години очікувалося виведення АМС на міжпланетну траєкторію Земля-Марс.

Незважаючи на заяву Роскосмоса про необхідність забезпечення максимальної надійності при виконанні основного завдання місії, [6] не був конструктивно вирішено питання про прийом в реальному часі телеметричної інформації про включеннях маршової рухової установки при виведенні автоматичної міжпланетної станції на отлетной траєкторію до Марсу. Обидва включення рухової установки були заплановані над Південною Америкою, поза зоною видимості російських наземних вимірювальних пунктів. [7] [8]

Після досягнення Марса АМС повинна була вийти на еліптичну орбіту з апоцентр ~ 80 тис. км, після чого перелітний модуль перекладається на низьку орбіту спостереження і дистанційних досліджень Марса протягом декількох місяців. [9] Потім ПМ виводиться на квазісинхронного орбіту у Фобоса і після вибору підходящого місця для посадки видає гальмівний імпульс і здійснює посадку на поверхню Фобоса. Протягом декількох днів проводиться вивчення околиць місця посадки, забір зразків, завантаження їх в капсулу повертається апарату. Після цього ВА стартує з Фобоса і чекає стартового вікна на навколомарсіанській орбіті. Перелітний модуль ("РК ПМ") залишається на поверхні і продовжує вивчення Фобоса. Політ повертається апарату ("РК ВА") до Землі займає близько року. Після повернення до Землі спусковий апарат, що несе капсулу зі зразками, здійснює аеродинамічний гальмування в атмосфері Землі і беспарашютную посадку на полігоні Сари-Шаган в Казахстані.

Разом з АМС "Фобос-Грунт" розгінний блок повинен був доставити на орбіту Марса китайський мікросупутник " Інхо-1 ".


3.1. Плановані етапи експедиції

  • 2012 29 вересня - прибуття до Марсу :
гальмування і вихід на 3-добову орбіту штучного супутника Марса;
відділення МДУ ;
відділення мікросупутника Інхо-1 і розкриття його сонячних батарей;
відділення перелітного модуля від перехідної ферми;
  • 2013 лютий - прибуття до Фобоса:
зближення і посадка ПМ на Фобос (передбачуване місце посадки - див фото); [10]
взяття проб грунту;
відокремлення від ПМ і старт повертається апарату з Фобоса і вихід на околомарсианскую орбіту;
  • 2013 вересень - відліт ВА до Землі;
  • 2014 серпень - прибуття ВА до Землі :
відділення апарату, що спускається (капсули) від ВА;
вхід СА в атмосферу Землі;
аеродинамічнийгальмування СА з 12 км / с до 30 м / с;
приземлення СА на полігоні Сари-Шаган в Казахстані (орендований Росією);

Загальний час експедиції - 3 роки. Маса доставляється грунту - 100-200 грам.


4. Пристрій апарату

Модель маршової рухової установки для виведення апарата на траєкторію польоту до Марса
A: перелітний модуль, B: повертається апарат, C: спукаемий апарат (не показано).

Апарат стартовою масою 13 200 кг [2] складається з маршової рухової установки (далі МДУ), [11] [12] забезпечує вихід на траєкторію польоту до Марса і гальмування на орбіті навколо Марса, перелітного модуля сухою масою 590 кг [13] і що повертається апарату масою 215 кг. [6] Центральним елементом, або каркасом, апарату є восьмигранна призматична конструкція перелітного модуля. На гранях призми розміщується бортова службова і наукова апаратура. Електроживлення комплексу здійснюється від двох прикріплених до перелітної щаблі панелей сонячних батарей.


5. Наукова апаратура

Список наукового обладнання: [11]

Геофізичні прилади
Комплекс газового хроматографа ( ІКД, ГЕОХІ, Прапор Китайської Народної Республіки , Прапор Німеччини , Прапор Франції )
Гамма-спектрометр ( ГЕОХІ)
Нейтронний -спектрометр ( ІКД, ЕКА)
Месбауерівської -спектрометр ( ІКД, Прапор Німеччини )
Лазерний часопролітної мас-спектрометр ( ІКД, Прапор Швейцарії )
Мас-спектрометр вторинних іонів ( ІКД)
Гамма-спектрометр ( ІКД)
Ешелле-спектрометр ( ІКД, Прапор Франції )
Спектрометр "Люлін-Фобос" ( Прапор Болгарії , ІМБП, Прапор Японії ) [14]
Гравіметр ( ІКД, ГЕОХІ)
Сейсмометр ( ІКД, ІФЗ, ГЕОХІ)
Термодетектор ( ГЕОХІ, ІПМ)
Довгохвильовий планетний радар ( ІРЕ РАН)
Детектор космічного пилу ( ГЕОХІ)
Плазменно-пилові прилади
Плазмовий комплекс ( ІКД, Прапор Німеччини , Прапор Франції , Прапор Швеції , Прапор Україні )
Детектор космічного пилу ( ГЕОХІ)
Небесно-механічні прилади
Ультрастабільний осцилятор ( ІКД)
Детектор положення Сонця ( ІКД, Litma, ІНФРАТРОН)
Службові прилади КНА
Система інформаційного забезпечення КНА ( ІКД)
Грунтозабірний комплекс ( НВО ім.Лавочкіна, ІКД, НПОЛ, Прапор Польщі )
Телекамери високого дозволу
Астробіологічного експерименти
Експеримент LIFE - Міжпланетний політ живих організмів ( Роскосмос, НВО ім.Лавочкіна, Планетарне Співтовариство (междунар.))

Сумарна маса наукової апаратури: 50 кг


6. Перспективи

На проекті "Фобос-Грунт" фахівці повинні були відпрацювати всі основні технології для подальших експедицій до Марсу, в тому числі операції з посадки та забору грунту в умовах нульової гравітації. [15] На базі "Фобос-Грунт" згодом буде створена серія АМС: " Луна-Глоб "," Венера-Д "," Марс-НЕТ "," Апофіс-П "," Апофіс-Грунт ". Також в продовження програми" Біоризик "планується відправка мікроорганізмів до Марсу з наступним поверненням їх на Землю. [16]


7. Вартість

Вартість проекту "Фобос-Грунт" - близько 5 мільярдів рублів. [17] Вартість самого космічного апарату склала 1 млрд 200 млн рублів. [18]

АМС "Фобос-Грунт" застрахована на суму 1 млрд 200 млн рублів. [19]

8. Хронологія проекту

8.1. Хід робіт над апаратом

[12]

  • 2010 р. 20 грудня - доставка китайського мікросупутника "Інхо-1";
  • 2011 січень - складання та електричні випробування;
  • 2011 лютий-березень - термовакуумного випробування;
  • 2011 травень-серпень - заключні випробування та операції з космічним апаратом;
  • 2011 р. 17 жовтня - доставка АМС з м. Химки на космодром Байконур;
  • 2011 6 листопада - доставка РН з АМС "Фобос-Грунт" на ПУ № 1 СК 11П877-CM майданчика № 45 космодрому Байконур; [20]
  • 2011 7 листопада - початок робіт по графіку Другий стартовий дня на СК майданчика № 45, набір стартовою готовності РН; [21]
  • 2011 8 листопада - зарядка акумуляторних батарей АМС, контроль температури і тиску в космічної головної частини РН; [22] засідання Державної комісії з результатами 3-денних випробувань РН на СК і прийняття позитивного рішення про готовність РН до заправки компонентами палива та пуску. [23]

8.2. Хронологія експедиції

Nuvola apps kaboodle.svg Зовнішні відеофайли
Nuvola apps kaboodle.svg Запуск РН "Зеніт-2SБ" з АМС "Фобос-Грунт" (запис трансляції).

[12] [8]

  • 2011 9 листопада - запуск і очікуване виведення на траєкторію польоту до Марса:
  • 00:16:02.871 ( МСК) - ракета "Зеніт-2SБ" з міжпланетної станцією "Фобос-грунт" стартувала з космодрому Байконур. [24] [25]
  • 00:27:31 ( T +688 Сек) - відділення АМС від ракети-носія (орбіта близька до розрахункової). [24] [26] Розкриття панелей сонячних батарей АМС, прийом телеметричної інформації наземними вимірювальними пунктами, завершення побудови орієнтації міжпланетної станції за Сонцем, заряд акумуляторних батарей. [ 27]
  • 02:55:47.981 - перше включення маршової рухової установки АМС не відбулося; блок баків скинутий не був; після тривалих пошуків із залученням російських і американських систем контролю космічного простору станція була виявлена; ймовірно, стався збій при переході від орієнтації за Сонцем до орієнтації по звёздам; возможно, что не прошла команда датчиков на включение двигательной установки; по уточнённым параметрам орбиты и запасу энергетики имеется 2-недельный запас времени, чтобы заново передать в АМС программу полёта; [28] [29] [30]
  • Вследствие низкой орбиты АМС возможность получения телеметрии существенно ограничена зонами радиовидимости; по результатам обработки и анализа данных будут подготовлены и заложены на борт необходимые программы и уставки для повторного включения маршевых двигателей. [30]
  • Специалисты обещают связаться с АМС ночью. [25]
  • Сообщается, что АМС "Фобос-Грунт" была застрахована в компании "РСЦ" на 1,2 миллиарда рублей (36 млн долларов). [25]
  • 2011 г. 10 ноября - продолжение попыток установить связь с АМС:
  • Осуществлено несколько безуспешных попыток установить связь с межпланетной станцией; попытки будут продолжены. [31] ЕКА подключает свои станции, но тоже безуспешно. [25]
  • Со слов неназванного источника стало известно, что темпы снижения космического аппарата были завышены, и вместо этого составляют примерно 2 км в сутки. Это значит, что у специалистов есть несколько недель на разрешение ситуации. Также источник заявил, что панели солнечных батарей аппарата раскрылись, и станция находится в постоянной солнечной ориентации. [32]
  • 2011 г. 11 ноября:
  • Специалисты на Байконуре передали на АМС команды непосредственного исполнения. Тот не отреагировал. Эксперты говорят, что аппарат медленно снижается. [25]
  • Эксперты и общественность обсуждают, куда могут упасть обломки АМС "Фобос-Грунт". Появляются слухи о возможных экологических последствиях падения. [25]
  • 2011 г. 12 ноября:
  • Связаться с аппаратом не удалось. [25]
  • Американские военные установили, что перигей орбиты АМС поднимается. [25]
  • 2011 г. 14 ноября - Роскосмос заявил, что АМС пока не потеряна, но может упасть в январе. [25]
  • 2011 г. 17 ноября - Специалисты продолжают полемику о причинах роста перигея орбиты АМС примерно на километр в сутки. [25]
  • 2011 г. 22 ноября:
  • Зам. главы Роскосмоса Виталий Давыдов сказал, что если АМС удастся запустить, то его можно отправить к Луне. Экспедиция на Марс, по его словам, не состоится. [25]
  • Специалисты пытаются рассчитать, куда упадёт вторая ступень ракеты "Зенит" в ночь на 23 ноября. [25]
  • 2011 г. 23 ноября, 00:25 (МСК) - Наземным пунктом Европейского космического агентства (Перт, Австралия) в ходе одного из четырёх сеансов связи был получен радиосигнал с космического аппарата, движущегося по освещённой части орбиты [33] [25] Телеметрия не получена. [34] РИА "Новости" с ссылкой на неназванный источник утверждают, что аппарат находится в аварийном режиме работы, и выключается всякий раз, когда заходит в тень Земли, 16 раз в сутки. [34] Источник агентства утверждает, что по этой причине попытки связаться с российской территории с ним обречены на неудачу. [34]
  • 2011 г. 24 ноября - Европейская станция слежения в Австралии приняла аварийную телеметрическую информацию с АМС . Полученные данные переданы в НВО ім.Лавочкина. [35]
  • 2011 г. 25 ноября - Европейское космическое агентство сообщило, что несмотря на несколько попыток принять сигнал от АМС в ночь с 24 на 25 ноября между 20:12 и 04:04 GMT 15-метровой параболической антенной в г. Перт (Австралия) ничего получить не удалось. Каждый сеанс связи длился лишь 6-8 минут, крайне ограничивая период передачи команд и приёма ответа. [36]
  • 2011 г. 29 ноября - специалисты Роскосмоса пытались поднять орбиту АМС, но связаться со станцией "Фобос-Грунт" не удалось. Попытки были предприняты со станции слежения на Байконуре, а также со станции связи Европейского космического агентства в г. Перт (Австралия). [37]
  • 2011 г. 30 ноября - канадским экспертом в сфере наблюдения за космическими аппаратами Тедом Молчаном было замечено, что от аппарата отделились два фрагмента. Обозреватель журнала "Новости космонавтики" Игорь Лисов частично подтвердил достоверность информации: по его словам фрагмент был один. [38]
  • 2011 г. 2 декабря - Европейское Космическое Агентство прекращает попытки связаться с аппаратом. [39]
  • 2012 15 січня, 21:40 ... 22:10 ( МСК), 1097-й зафіксований виток орбіти - зниження АМС "Фобос-Грунт" в щільні шари атмосфери, припинення існування (аеродинамічний перегрів, механічне руйнування і згоряння), можливе падіння незгорілих фрагментів в районі південної частини Тихого океану, Південній Америці та західній частині Атлантичного океану (висновок Роскосмоса на основі відсутності апарату на орбіті за даними від засобів контролю космічного простору). [40]

8.3. Позаштатна ситуація

Після очікуваного першого включення маршової рухової установки АМС довго не вдавалося встановити зв'язок з міжпланетної станцією. В результаті пошуків місцезнаходження АМС вдалося встановити російським засобам попередження про ракетний напад з підтвердженням від північноамериканської системи NORAD. Встановлено, що штатного включення МДУ не відбулося.

По всій видимості система управління не перейшла з Сонця на зіркові датчики.

- Володимир Поповкін, глава Російського космічного агентства.

Ми намагаємося стрибнути вище голови. Цей проект і те, як він був реалізований, на жаль, не дає 100-процентної ймовірності успіху. Якщо ви чули або читали виступ Поповкіна в Держдумі 7 жовтня, ось він відверто сказав, що апарат запускається недоіспитанним, недоробленим. По суті ми пішли на ризик. [3]

- Ігор Лисов, оглядач російського журналу "Новости космонавтики"

Новизна космічного апарату "Фобос-Грунт", з урахуванням того що ми двадцять років нічого не робили, навіть понад 90 відсотків. І ми розуміємо, що це ризик, але ми розуміємо й інше: якщо ми не запустимо його в цьому році, то в 2013 році цей апарат вже марно запускати, а якщо ми почнемо новий виготовляти, то ми підемо в 2016 рік і далі. Ось чому з'явилися зауваження? Ми вели цілий ряд нових випробувань цього апарата. У нас є певний запас ЗІП, деякі частини робилися в двох, в трьох примірниках. І ось за допомогою цих програм ми якраз і вибираємо те, що треба поміняти на землі. Я ще раз кажу, це дуже ризикована справа, але, як інженер, що працює все життя у цій галузі, я скажу, що це виправданий ризик, ми розуміємо, на що ми йдемо. По-іншому, на жаль, не можна, це складна техніка.

- Володимир Поповкін (засідання Державної Думи РФ від 7 жовтня 2011 року, стенограма).

По расчётам американских специалистов, снижение АМС "Фобос-Грунт" в плотные слои атмосферы ожидалось через 60 дней после запуска. [41] По данным Стратегического командования Вооружённых сил США, падение второй ступени ракеты "Зенит" на Землю ожидалось 26 ноября. [42] 14 ноября руководитель Роскосмоса Владимир Поповкин, отвечая на вопросы журналистов о том, когда можно будет с уверенностью сказать о "смерти аппарата", заявил, что "об этом можно будет говорить в первых числах декабря, когда закроется окно", а "прогнозирование конца времени существования Фобоса можно будет начать, когда деградация орбиты достигнет 180 км". [43]

На 15 ноября 2011 года некоторые источники сообщали о свидетельствах работы двигателей межпланетной станции. Это подтверждалось параметрами изменения орбиты станции - перигей орбиты повышается, а апогей снижается. [44]

Согласно данным, публикуемым Стратегическим командованием Вооружённых сил США, на 15 ноября 2011 года высота перигея АМС составила 209,2 километра, в то время как после запуска 9 ноября - 206,6 километра. При этом высота самой дальней точки орбиты - апогея - уменьшилась, с 342 до 331,8 километра. Погрешности опубликованных данных неизвестны.


8.3.1. Связь на опорной орбите

Двухтомная публикация об АМС "Фобос-Грунт" содержит следующее описание организации связи с КА на опорной орбите (фрагмент): [45]

2-7 Организация управления космическим аппаратом

Основные задачи по обеспечению управления КА

Этап выведения на межпланетную траекторию

Особенностью организации взаимодействия с КА на околоземном участке является практическая невозможность обеспечения двусторонней связи с КА, в первую очередь на опорной орбите. Это означает, что первый активный участок полёта КА "Фобос-Грунт", обеспечивающий переход с опорной на промежуточную орбиту, выполняется автоматически. Для правильного исполнения первого корректирующего импульса необходимо соблюдение следующих условий:

  • участок выведения РН был выполнен штатно;
  • начало импульса синхронизируется с заданным моментом ДМВ для конкретной даты запуска.

Для реализации второго условия, уже на КА "Фобос-Грунт", на борту используются энергонезависимые часы, запитываемые от отдельного источника питания, которые отсчитывают время ДМВ и дату с необходимой точностью.

Контроль за полётом КА "Фобос-Грунт" начинается после того, как БВК перелётного модуля будет включён по контактам отделения и бортовой вычислительный комплекс (БВК) выполнит стартовые операции по подготовке бортовых систем. Стартовые операции на борту занимают 3060 с. После этого включается прибор РПТ111, через который передаётся на Землю телеметрическаая информация о состоянии КА. С началом приёма этой информации центр управления полётом осуществляет контроль за полётом КА "Фобос-Грунт".

На участке полёта по опорной орбите в зоне видимости российских наземных станций осуществляется односторонний контроль за полётом КА по каналу ТМИ через передатчик РПТ111 и проводятся траекторные измерения с помощью прибора 38Г6.

После перехода на промежуточную орбиту увеличиваются зоны видимости, падает угловая скорость движения КА относительно наземных станций, появляется возможность для организации двусторонней связи с КА через бортовой радиокомплекс (БРК) перелётного модуля (ПМ).

- Двухтомное издание об АМС "Фобос-Грунт" (фрагмент).


8.4. Прекращение существования

15 січня 2012 года между 21:40 и 22:10 МСК на 1097-м зафиксированном витке при снижении в плотных слоях атмосферы АМС "Фобос-Грунт" прекратила своё существование вследствие аэродинамического перегрева, механического разрушения и сгорания. До поверхности Земли предположительно могли долететь некоторые несгоревшие фрагменты АМС из тугоплавких материалов общей массой около 200 кг, упав в акватории Тихого океана около 21:46 МСК, [46] приблизительно в 1000 км западнее чилийского острова Веллингтон. [47] [48] При этом компоненты токсичного топлива (азотный тетраоксид и несимметричный диметилгидразин) КА сгорели в плотных слоях атмосферы Земли на высоте порядка 100 километров [49] - топливные баки АМС изготовлены из алюминиевого сплава с достаточно низкой температурой плавления.

Факт прекращения существования АМС установлен по её отсутствию на расчётной орбите (по данным от средств контроля космического пространства) в условиях отсутствия средств визуального и иного контроля в районе падения АМС.


9. Расследование причин аварии

Действие излучения возможно следившего за астероидом 2005 YU 55 мощного американского радара испытательного полигона Рейгана на атолле Кваджалейн было одним из предметов изучения для Межведомственной комиссии в отношении возможного повреждения АМС вскоре после выведения её на опорную орбиту. 9 января 2012 глава Роскосмоса Владимир Поповкин заявил, что не исключает, что аварии космических аппаратов последнего времени могли стать результатом внешнего (возможно, умышленного) воздействия. [50]

В связи с этим известный наблюдатель за околоземными спутниками Тед Молчан из Канады сообщил, что даже если любой из радаров на атолле Кваджалейн участвовал в слежении за астероидом, по данным Стратегического командования Вооружённых сил США и по расчётам с помощью онлайновой системы вычисления эфемерид JPL HORIZONS астероид находился ниже местного горизонта для атолла Кваджалейн в течение всего периода между запуском АМС и первой неудачной попыткой выведения её на межпланетную траекторию. [51]

По сообщению газеты "Коммерсантъ" со ссылкой на источник в ракетно-космической отрасли, во время третьего витка АМС вокруг Земли специалисты не смогли получить информацию о коррекции орбиты маршевой двигательной установкой. Тогда же провалилась одна из первых попыток получить телеметрическую информацию: электроника реагировала на сигналы с Земли со сбоями. БВК уже не действовал согласно заложенной циклограмме полёта. После автоматического одновременного перезапуска бортовой компьютер не смог реализовать ни единого маневра по выводу аппарата на отлётную орбиту - не сработала двигательная установка, а также не произошло отделения её топливных баков. На последующие команды с Земли станция никак не реагировала. [52]


9.1. Выводы Межведомственной комиссии

31 января 2012 на отраслевом совещании в воронежском КБ Химавтоматики под председательством вице-премьера Дмитрия Рогозина состоялся доклад главы Роскосмоса Владимира Поповкина о причинах потери межпланетной станции, а также о видении развития космической отрасли до 2030 года. [52] В ходе доклада причиной аварии станции "Фобос-Грунт" был назван перезапуск двух комплектов бортового вычислительного комплекса из-за воздействия космического излучения - тяжёлых заряженных частиц космического пространства - вследствие недооценки фактора космического пространства разработчиками и создателями межпланетной станции. [53] По словам главы Роскосмоса, виновные в просчёте сотрудники НПО имени Лавочкина были привлечены к административной ответственности. [53]

3 февраля 2012 года пресс-службой Роскосмоса был опубликован фрагмент (основные положения) Заключения Межведомственной комиссии по анализу причин нештатной ситуации. Заключение Межведомственной комиссии содержит следующие выводы: [54]

  1. До возникновения нештатной ситуации отклонений от выполнения бортовыми системами и агрегатами своих функций не выявлено. Причиной возникновения НШС является перезапуск двух полукомплектов устройства ЦВМ 22 БВК , выполнявших на этом участке полёта управление КА "Фобос-Грунт", после чего в соответствии с логикой работы БКУ произошло прерывание штатной циклограммы полёта КА "Фобос-Грунт", и он перешёл в режим поддержания постоянной солнечной ориентации и ожидания команд с Земли в X-диапазоне связи, который был предусмотрен проектными решениями для перелётной траектории.

  2. Наиболее вероятной причиной перезапуска двух полукомплектов устройства ЦВМ22 БВК является локальное воздействие тяжёлых заряженных частиц (ТЗЧ) космического пространства, которое привело к сбою в ОЗУ вычислительных модулей комплектов ЦВМ22 во время полёта КА "Фобос-Грунт" на втором витке. Сбой ОЗУ мог быть вызван кратковременной неработоспособностью ЭРИ вследствие воздействия ТЗЧ на ячейки вычислительных модулей ЦВМ22, которые содержат две микросхемы одного типа WS512K32V20G24M, находящиеся в едином корпусе параллельно друг другу. Воздействие привело к искажению программного кода, что стало причиной "рестарта" двух полукомплектов ЦВМ22.

  3. Объёмы наземной экспериментальной отработки изделий КА, на которые были выданы ТЗ , и КА "Фобос-Грунт", определённые КПЭО на них, с учётом принятых в процессе ( НЭО ) технических решений, выполнены с положительными результатами, в том числе по отработке комплекса научной аппаратуры (КНА), технологической документации, технологических процессов, включая критичные технологические процессы, что подтверждается заключениями ФГУП ЦНИИмаш и других ГНИО РКП .

Непосредственной причиной перезапуска обоих полукомплектов вычислительной машины ЦВМ22 названо срабатывание "сторожевого" таймера, связанное вероятнее всего с искажением программного кода при воздействии тяжёлых заряженных частиц на ячейки оперативного запоминающего устройства. [54]


10. Цікаві факти

  • После запуска АМС "Фобос-Грунт" её в полёте опередила другая АМС, летящая к Марсу, - Mars Science Laboratory (Boeing, Lockheed Martin, NASA), запуск которой состоялся 26 ноября 2011 года, а прибытие к Марсу планировалось на 1-2 месяца раньше, чем "Фобос-Грунт". Ранее предполагалось, что это опережение произойдёт на участке перелёта к Марсу на значительном удалении от Земли. Несмотря на массу более 23 тонн АМС Mars Science Laboratory с разгонным блоком (верхней ступенью РН ) способна развить существенно бльшую скорость межпланетного перелёта к Марсу, чем 13-тонная АМС "Фобос-Грунт", за счёт применения топлива с более высоким удельным импульсом (жидкий водород и жидкий кислород) по сравнению с использовавшимися на АМС "Фобос-Грунт" гептилом и тетраоксидом азота, имеющими примерно на треть меньший удельный импульс, а также за счёт отсутствия необходимости в запасе топлива для торможения при выходе на орбиту вокруг Марса.
  • Во время первой (автоматической) попытки выведения АМС "Фобос-Грунт" на траекторию полёта к Марсу мимо Земли на расстоянии около 325 тыс. км (85% расстояния Земля-Луна) пролетел астероид 2005 YU 55 примерно сферической формы диаметром 400 м и цветом чернее, чем древесный уголь. [55] [56] Это самый близкий в истории пролёт мимо Земли небесного тела такого крупного размера, о котором стало известно заранее (и самый близкий для этого астероида по меньшей мере за последние 200 лет). Следующее подобное событие случится в 2028 году. [57] Действие излучения одного из мощных радаров, возможно следившего за астероидом 2005 YU 55 , стало одним из предметов изучения Межведомственной комиссии, расследующей причины аварии АМС "Фобос-Грунт".

Дорогие коллеги!

Нам нужна ваша поддержка по проекту "Фобос-Грунт", потому что:

Запланировано два включения двигательной установки "Фобос-Грунт" для перевода космического аппарата на межпланетную траекторию к Марсу. Но, к сожалению, в обоих случаях функционирование двигателя космического аппарата невидимо для российских наземных измерительных пунктов. Планируется записать на борту данные о работе системы во время включения двигательной установки и при достижении зоны видимости наземных измерительных пунктов в России передать эти данные на землю. Однако это не настолько удобный подход, особенно в случае некоторого отклонения от номинального режима, включая отказ. Поэтому есть идея наблюдать за работой двигательной установки с помощью оптических приборов, то есть телескопов, принимая в расчёт положение космического аппарата в теневой части орбиты во время работы двигательной установки, а также яркость реактивной струи (ракетное топливо - несимметричный гидразин и азотный тетраоксид, расходуемые со скоростью 6 кг/с). Такой подход при достаточно быстрой передаче результатов наблюдений может позволить подтвердить сам факт функционирования двигательной установки и дать более надёжный прогноз положения космического аппарата при входе в зону видимости российских наземных измерительных пунктов.

Большое спасибо за ваше сотрудничество!

Оригинальный текст (Англ.)

Dear Colleagues !

We need your support in the project "Phobos-Soil", because:

Two ignitions of Phobos-Grunt engine unit are planned to put spacecraft onto interplanetary mission to Mars. But unfortunately in both cases the operation of spacecraft engine is invisible from Russian ground stations. It is planned to record data about system work during engine operation on-board and when reaching the visibility area of ground stations in Russia to transmit these data to ground. But it is not so comfortable approach especially in case of some deviation from nominal scenario including failure. So there is the idea to observe the engine operation by optical instruments, ie telescopes, taking into account the position of spacecraft in eclipse part of the orbit during engine burn and brightness of engine plume ( engine propellant is nonsymmetrical Hydrazine and Nitrogen tetroxide, consumed with the rate of 6 kilos per second). Such approach with fast enough delivery of the results of observations may allow to confirm the very fact of the engine operation and to reach more reliable forecast of spacecraft position when the visibility area from Russian ground stations will be reached.

Many thanks for your cooperation!

- "Фобос-Грунт" на сайте ИКИ РАН (Англ.)

  • Межпланетная станция должна была стартовать с опорной околоземной орбиты на промежуточную орбиту автоматически. [45]

11. См.также

Джерела

  1. "Зенит-2SБ (Зенит-2ФГ)"
  2. 1 2 3 Фобос-Грунт. Офіційний сайт НПО имени С. А. Лавочкина. Архивировано из первоисточника 5 февраля 2012.
  3. 1 2 Специалисты, как выясняется, были готовы к проблемам с "Фобос-Грунт", Русская служба новостей (9 ноября 2011 года).
  4. "Фобос-Грунт" проверит гипотезу о космическом происхождении жизни "РИАНОВОСТИ", 18 июня 2009 г.
  5. Запуск станции "Фобос-Грунт" к спутнику Марса отложен до 2011 года " РИА новости ", 21 сентября 2009 г.
  6. 1 2 3 Автоматическая межпланетная станция "Фобос-Грунт". Офіційний сайт Роскосмоса (13 октября 2009 года). Архивировано из первоисточника 5 февраля 2012.
  7. "Фобос-Грунт" на сайте ИКИ РАН (Англ.)
  8. 1 2 "Фобос-Грунт" на сайте ИКИ РАН. Баллистика.
  9. Возобновление Россией полётов в дальний космос: что после Фобоса?
  10. ESA - Space Science - Mars Express close flybys of martian moon Phobos
  11. 1 2 Автоматическая межпланетная станция "Фобос-Грунт", Роскосмос.
  12. 1 2 3 АМС "Фобос-Грунт" на сайте НПО им. С. А. Лавочкина. Схема полёта.
  13. НПО Марс. "Загадочная красная планета"
  14. Болгарская аппаратура исследования радиационной обстановки в межпланетном пространстве и около Марса. (болг.)
  15. Журналистам впервые показали межпланетную станцию "Фобос-Грунт". ИТАР-ТАСС (22 сентября 2011 года). Архивировано из первоисточника 5 февраля 2012.
  16. Комар выжил в открытом космосе " РИА Новости ", 17.02.2009 г.
  17. Стоимость проекта "Фобос-Грунт" составила 5 млрд руб, РИА Новости (22 сентября 2011 года).
  18. Первое пусковое окно для старта миссии "Спектр-РГ" откроется в 2013 г, РИА Новости (13 декабря 2011 года).
  19. [Не полетевший к Марсу "Фобос" успели застраховать на 1,2 млрд рублей]
  20. Ракета-носитель "Зенит-2SБ" с автоматической межпланетной станцией "Фобос-Грунт" вывезена на стартовый комплекс.
  21. На космодроме Байконур идут работы второго стартового дня с ракетой космического назначения "Зенит-2SБ" и российской автоматической межпланетной станцией "Фобос-Грунт"
  22. АМС "Фобос-Грунт": предстартовый день.
  23. Государственная комиссия приняла решение о заправке РКН "Зенит-2SБ" с АМС "Фобос-Грунт" компонентами топлива.
  24. 1 2 Состоялся пуск РКН "Зенит-2SБ" с АМС "Фобос-Грунт"., Пресс-служба Роскосмоса (9 ноября 2011 года).
  25. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 "Фобос-Грунт": хронология, Сигнал от "Фобос-Грунта" засекли в Австралии, BBC Russian (23 ноября 2011 года).
  26. Image Capture. Форум проекта "Фобос-Грунт" на сайте ИКИ РАН.
  27. Почему нет новостей? Форум проекта "Фобос-Грунт" на сайте ИКИ РАН.
  28. Маршова рухова установка станції "Фобос-Грунт" не спрацювала.
  29. "Фобос-Грунт" не вийшов на отлетной траєкторію, він залишився на опорній орбіті.
  30. 1 2 Про ситуацію з космічним апаратом "Фобос-Грунт".
  31. Зв'язатися з "Фобос-Грунт" спробують вдень або ввечері в четвер.
  32. Шанси на порятунок апарату "Фобос-Грунт" виросли / / Інтерфакс
  33. Про роботу з космічним апаратом "Фобос-Грунт".
  34. 1 2 3 "Фобос" вийшов на зв'язок - НАУКА І ТЕХНІКА
  35. Фахівці ЕКА отримали телеметрію з російською станції "Фобос-Грунт"
  36. Станції ЄКА не вдається встановити знову зв'язок з "Фобос-Грунт". (Англ.)
  37. "Фобос-Грунт" відмовився підкорятися - НАУКА І ТЕХНІКА
  38. Олена Сидоренко. Період розпаду, Погляд (5 грудня 2011).
  39. Європейські експерти припиняють спроби встановити зв'язок з "Фобосом"
  40. Про ситуацію з космічним апаратом "Фобос-Грунт", Прес-служба Роскомоса (16.01.2012).
  41. Американці включили "Фобос-грунт" в список космічного сміття
  42. Другий ступінь ракети-носія "Зеніт" може увійти в щільні шари атмосфери
  43. "Фобос-Грунт" буде на орбіті до січня, але час його "реанімації" обмежена першими числами грудня
  44. "Фобос-Грунт" збільшив перигей своєї орбіти ще на 1 км
  45. 1 2 "Фобос-Грунт". Організація управління космічним апаратом.
  46. США підтвердили місце падіння "Фобос-Грунт", Російська газета (24.01.2012).
  47. Уламки "Фобос-Грунт" впали в Тихий океан, ИТАР-ТАСС (15.01.2012).
  48. "Фобос-Грунт" впав в океан, Lenta.ru (15.01.2012).
  49. Падіння міжпланетної станції "Фобос-Грунт", РИА Новости (03.01.2011).
  50. Володимир Поповкін
  51. Фобос-Грунт: Радар на Кваджалейн (Англ.)
  52. 1 2 "Фобос" згинув по повній програмі, Коммерсант (31.01.2012).
  53. 1 2 "Фобос" погубило вплив космічного випромінювання на комп'ютер. РИА Новости (31.12.2012). Статичний з першоджерела 5 лютого 2012.
  54. 1 2 Основні положення Висновку Міжвідомчої комісії з аналізу причин нештатної ситуації, що виникла в процесі проведення льотних випробувань космічного апарату "Фобос-Грунт"
  55. НАСА: 400-метровий астероїд не зачепить Землю.
  56. Планування спостережень за 2005 YU55 допомогою радара в Голдстоуні. (Англ.)
  57. Астероїд 2005 YU55 наблизиться до землі 8 листопада 2011 року. (Англ.)

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Фобос
Фобос (КА)
Фобос (міфологія)
Грунт
Грунт
Грунт (живопис)
Грунт (геральдика)
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru