Аварійний пуск «Гео-ІК-2»
Новини космонавтики.-№4.-2011.-с.26-28.
Це був третій старт української РН та перший запуск із Плесецька у 2011 р., а для РН «Рокот» цей пуск із північного космодрому став 16-м. Під безликою назвою виводився експериментальний геодезичний космічний апарат другого покоління «Гео-ІК-2» (14Ф31 №11), створений у ВАТ «Інформаційні супутникові системи» (ІДС) імені академіка М.Ф. Решетнєва [1].
Старт пройшов у штатному режимі. О 17:02 ДМВ ракета-носій була взята на супровід засобами Головного випробувального центру випробувань та управління космічними засобами (ГІЦІУ КС) імені Г.С.Тітова [2]. Її політ та робота розгінного блоку «Бриз-КМ» у першому включенні відстежувалися до виходу із зони радіовидимості над Північним Льодовитим океаном.
За графіком друге включення ДК РБ мало відбутися поблизу апогею перехідного еліпса, а відділення космічного апарату очікувалося о 18:36 ДМВ, при вході в зону радіовидимості засобів ГІЦІУ КС на другому витку. Однак у розрахунковий час сигнали ні з КА, ні з РБ не було прийнято.
З отриманням цих даних стало зрозуміло, чому КА не було знайдено на другому витку: він пройшов, по-перше, на кілька хвилин раніше, а по-друге - по траєкторії, яка істотно відрізняється від очікуваної. Очевидно, кошти, виставлені для супроводження об'єкта за розрахунковою орбітою, його не почули.
І хоча пошук був ускладнений незнанням фактичної орбіти супутника, а протягом ночі він був виявлений, і о 08:12 ДМВ сигнал від КА було отримано [4]. У цьому та наступних сеансах фахівці наземного комплексу провели уточнення параметрів орбіти та тестування службових систем супутника. Як заявив командувач Космічних військ України Олег Остапенко, телеметрична інформація підтвердила розкриттясонячних батарей та повну працездатність КА [5].
Нерозрахунковий виведення
Орбіта «Гео-ІК-2», однак, була нерозрахунковою: замість кругового способу 99.4 град. та висотою близько 1000 км супутник було знайдено на перехідній еліптичній орбіті. Переведення на розрахункову орбіту було неможливо - бортовий запас палива КА не був розрахований на такий маневр. Уявлялося, що на такій орбіті виконувати належним чином своє завдання апарат не зможе, а з урахуванням очікуваної її еволюції через кілька місяців піде з сонячно-синхронної термінаторної орбіти і надовго заходитиме в тінь, на що навряд чи розрахована система електроживлення.
Але поки що прес-служба KB оголосила: «Рішення про можливість використання космічного апарату за цільовим призначенням буде прийнято за результатами роботи Міжвідомчої комісії».
Що ж сталося? Відповісти на це питання було б порівняно легко, якби було прийнято телеметрію з розгінного блоку. Однак на другому витку його, очевидно, не знайшли з тих самих причин, що й супутник, а пізніше могли розрядитися акумуляторні батареї РБ, що не дало б можливості зняти телеметрію в записі. У всякому разі, за кілька наступних тижнів не з'явилося жодної інформації про перебіг та причини аварії, яка була б заснована на аналізі телеметрії РБ.
Виходячи з еліптичності підсумкової орбіти "Гео-ІК-2" напрошувалося припущення, що РБ "Бриз-КМ" не виконав друге включення маршового двигуна - а звідси і "недовивід" апарату на кругову орбіту. Проте докладніший аналіз американських орбітальних елементів на РБ і КА не дозволяв це стверджувати.
Водночас, за даними Стратегічного командування США, можна було визначити момент і обставини остаточногорозбіжності «Гео-ІК-2» та РБ «Бриз-КМ». Розрахунок дав мінімальну відстань між ними близько 0.7 км о 18:44 ДМВ, тобто приблизно T0+104 хв. Більше того, вдалося визначити векторну різницю швидкостей об'єктів - близько 75 м/с - і навіть її напрямок (приблизно радіус-вектором).
Але тоді доводилося визнати, що причиною може бути втрата комунікаційних зв'язків між системою керування та комплексом командних приладів розгінного блоку. (Серед можливих причин збою навіть називали зовнішній електромагнітний вплив.)
Перший за 17 років.
Апарати першого покоління розроблялися наприкінці 1970-х. Їх цільова апаратура була представлена радіовисотоміром, допплерівською та далекомірно-запитною системами визначення параметрів орбіти, системою автоматики та електроживлення світлової сигналізації, кутовими відбивачами, системою синхронізації та зберігання часу [9].
«Гео-ІК» складався з гермоконтейнера, в якому на приладових рамах були розміщені спеціальні та обслуговуючі системи та апаратура. Контроль внутрішньої температури здійснювався системою терморегулювання. На каркасі гермоконтейнера, поверхня якого використовувалася як радіатор СТР, було закріплено вісім відкидних панелей сонячних батарей. Апарат мав магніто-гравітаційну систему орієнтації та стабілізації з автономною орієнтацією антени радіовисотоміра та стабілізуючим маховиком. Виконавчими органами були силовий гіроскоп та висувна штанга з вантажем. Механізми гравітаційного устрою, магнітний заспокоювач та інші елементи системи орієнтації встановлювалися на фермі у верхній частині гермоконтейнера [10].
Вже 1982 р. фахівці замислилися над модернізацією «Мусона», проте на проект системи другого покоління «Гео-ІК-2» чекаланелегка доля. Після розпаду СРСР фінансування робіт двічі припинялося, а конструкція апарату переглядалася. Ескізний проект супутника «Гео-ІК-2», виконаний у середині 1990-х років, став основою не тільки для нинішнього апарату, але і для навігаційного супутника «Глонасс-М». Сучасний варіант проекту реалізується з 2001р.
Маса "Гео-ІК-2" склала приблизно 900 кг (проти 1500 кг у КА першого покоління). Точність бортової вимірювальної апаратури було підвищено кілька разів [9].
Основні функції системи «Гео-ІК-2» такі:
1. Оновлення картографічної моделі Землі, побудова високоточної геодезичної мережі у геоцентричній системі координат;
2. Вирішення ряду прикладних завдань, що вимагають оперативного визначення координат наземних пунктів, у тому числі:
-Створення регіональних геодезичних мереж;
-дистанційне зондування Землі на предмет сейсмічної активності, земних припливів та зміни координат полюсів;
-Визначення морського геоїду;
-Моніторинг льодової обстановки.
Для реалізації цих функцій апарат несе на своєму борту наступне цільове обладнання:
- апаратуру доплерівської системи;
- бортовий синхронізуючий пристрій;
- оптичну дводіапазонну ретрорефлекторну антену;
- бортову апаратуру далекомірно-доплерівської системи [11, 12].
Основний прилад – радіовисотомір SADKO виробництва французької компанії Thales Alenia Space – призначений для уточнення гравітаційного поля Землі. Він проводить вимірювання та попередню обробку результатів вимірів висот від поверхні океану з подальшою передачею їх на Землю. Надалі супутникова альтиметрія обробляється разом із результатами наземної.гравіметричної зйомки.
Проміжний результат
Виведення на еліптичну орбіту загрожує серйозними проблемами в енергопостачанні супутника, що вже пророкувало недовге «життя» апарату на орбіті. Фатальним було помилкове виведення й у цільових приладів КА, оскільки у умови і алгоритми роботи устаткування закладено конкретні параметри орбіти. Ймовірно, саме з цієї причини військові стверджували, що КА втратив свою придатність.
Гальмування поблизу перигею сприяє поступовому зниженню апарату, що призведе до його входу в атмосферу Землі через кілька років.
Наступний апарат
Загалом у складі геодезичного угруповання планувалося мати два апарати. Пуск супутника «Гео-ІК-2» №12 раніше також був намічений на перше півріччя 2011 р. - про це до аварійного запуску говорив генеральний директор ВАТ ІСС Микола Тестоєдов. Про зміни термінів запуску другого апарату офіційно не повідомлялося.
1. http://www.rosles-re.ru/ fites/pte/110304jieo-IK-2_L('Linch.pdf
2. http://www.rian.ru/ science/20110201/329090863. htmt
3. Орбітальні елементи на об'єкти 37362 та 37363 // http://www.space-track.org
4. http://www.rian.ru/ defer\se_safety/20110202/'329339449. html
5. http://www.federalspace.ru/ main.php? >
6. http://www.federalspace.ru/ main.php? >
7. http://www.federalspace.ru/ main.php ?fa2&nfal 5404
16. http://www.i-mash.ru/news/nov_predpr/ 9624-vysotomer-sodka-2-dlja-geadezicheskogo-sput-nika.htmt