«Мониторинг 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 ИАРКТ Самарского университета им. Королёва, профессор Игорь Витальевич 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 Витальевич 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 Витальевича 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 г.г.

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» оснащен 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 приемник навигационных сигналов научного назначения системы ГЛОНАСС для изучения верхней ионосферы. Выносной магнитометр размещен на откидывающейся штанге оригинальной конструкции – штанга необходима, чтобы подальше отвести прибор от корпуса спутника и снизить уровень электромагнитных наводок и помех.

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

 Для справки:

* Самарский университет им. Королёва – вуз-участник национального проекта «Наука и университеты».

** «УниверСат» – российская программа запуска малых космических аппаратов, разрабатываемых в вузах России в интересах федеральных министерств и ведомств. Программа реализуется Госкорпорацией «Роскосмос». Запуск малых научных космических аппаратов с использованием российских средств выведения реализуется в рамках Федеральной космической программы России на 2016-2025 годы. «УниверСат» является основной российской программой по запуску малых космических аппаратов российских университетов формата CubeSat.

*** Ионосфера – насыщенный заряженными частицами верхний слой земной атмосферы, концентрация которых зависит от активности Солнца и влияет на распространение радиоволн, оказывая заметное влияние на работоспособность различных технических систем. Огромную роль знание состояния ионосферы играет в спутниковой навигации и связи.

**** Магнитосфера Земли – заполненная плазмой полость, образующаяся в потоке солнечного ветра при его взаимодействии с геомагнитным полем.