Самарские ученые готовят к запуску спутник для мониторинга "космической погоды"

Ученые Самарского университета им. Королёва изготовили и успешно испытали научно-образовательный малый космический аппарат "СамСат-Ионосфера", предназначенный для исследования плазменной и магнитной оболочек Земли – ионосферы и магнитосферы. Магнитосфера, словно зонтик, защищает нашу планету от излишней активности Солнца – мощных потоков солнечного ветра, жесткого рентгеновского излучения и других неблагоприятных для обитателей Земли явлений космической погоды.

Активность Солнца влияет сильно и на ионосферу, изменяя электронную концентрацию, что оказывает негативное влияние на работу спутниковой связи и навигации. Знания о состоянии ионосферы помогают прогнозировать и преодолевать перебои в работе систем радиосвязи, повышать точность позиционирования по спутниковым системам навигации и даже предсказывать землетрясения. Данные по состоянию ионосферы особенно важны при решении задач по освоению Арктики и Антарктики – в полярных и приполярных регионах возмущения ионосферы из-за солнечной активности, как правило, наиболее значительны и очень сильно влияют на спутниковую навигацию и связь.

- Мы сейчас завершаем подготовку к пусковой кампании этого года в рамках программы "Универсат-2024" Госкорпорации "Роскосмос". Наноспутник "СамСат-Ионосфера" собран, научная аппаратура установлена, спутник успешно прошел все наземные испытания и полностью готов к предстоящему запуску, запланированному на начало ноября этого года с космодрома "Восточный", - рассказал заведующий межвузовской кафедрой космических исследований Самарского университета им. Королёва профессор Игорь Белоконов.

Исследователь космической "непогоды" "СамСат-Ионосфера" – это второй малый космический аппарат, созданный на новой отечественной спутниковой платформе, разработанной в Самарском университете им. Королёва. Первый наноспутник, построенный на этой платформе, – родоначальник нового семейства самарских наноспутников "SamSat-ION" – был запущен в июне 2023 года с космодрома "Восточный" в рамках программы "УниверСат-2023" Госкорпорации "Роскосмос".

- Запланировано, что "СамСат-Ионосфера" будет работать на орбите, подобной "SamSat-ION". Принимая во внимание, что на следующий год запланирован запуск ещё одного спутника этого же семейства, данные о геогелиофизической обстановке будут существенно расширены. Вырастет и нагрузка на центр управления полётом: ежедневно нам нужно будет проводить порядка восьми сеансов связи, и, возможно, мы введем ночные смены и дежурства, привлекая аспирантов и магистрантов кафедры", – отметил профессор Игорь Белоконов.

Успешная работа "СамСат-Ионосферы" станет основанием продолжения работ по созданию собственной группировки научных наноспутников в интересах Росгидромета (тематического заказчика программы "УниверСат" Госкорпорации "Роскосмос"). Уже есть планы по разработке новых малых космических аппаратов, предназначенных для решения как научных, так и прикладных задач – например, для мониторинга ледовой обстановки в Арктическом регионе России – Северного морского пути. По словам Игоря Белоконова, имеющиеся сейчас в распоряжении ученых производственные мощности лаборатории позволяют выпускать до десяти наноспутников в год на базе собственной платформы с набором научной аппаратуры, которая будет верифицирована в предстоящих пусках 2024-2025 годов.

О спутнике

Наноспутник "СамСат-Ионосфера", как и его предшественник "SamSat-ION", разработан и изготовлен силами молодых учёных и аспирантов межвузовской кафедры космических исследований и научно-исследовательской лаборатории "Перспективные фундаментальные и прикладные космические исследования на базе наноспутников" Самарского университета им. Королёва.

Формат аппарата – трехюнитовый кубсат, размеры – 10х10х30 см. Работать наноспутнику предстоит на круговой солнечно-синхронной орбите с высотой около 550 км. В отличие от предшественника, "СамСат-Ионосфера" оснащён улучшенной версией программного обеспечения и модифицированной системой электропитания, позволяющей с повышенной надёжностью обеспечить энергобаланс на борту.

Научная аппаратура наноспутника включает в себя датчик параметров плазмы, созданный совместно с учёными из Института прикладной физики РАН, высокочувствительный выносной магнитометр, а также приёмник навигационных сигналов научного назначения системы ГЛОНАСС для изучения верхней ионосферы. Выносной магнитометр размещён на откидывающейся штанге оригинальной конструкции – штанга необходима, чтобы подальше отвести прибор от корпуса спутника и снизить уровень электромагнитных наводок и помех.

Для надёжного раскрытия в космосе конструкции штанги магнитометра самарские учёные применили запатентованное ими техническое решение замкового устройства, вошедшее в список важнейших научных достижений российских учёных за 2023 год. Новый механизм был придуман первоначально для надёжного раскрытия антенн наноспутников. Он основан на использовании легкоплавкого сплава Розе, состоящего из олова, свинца и висмута и расплавляющегося уже при температуре 94 °C.