/
КонтактыО проекте Блог
Galaktika

Вход | Регистрация


Запомнить меня
Забыли пароль?

 

  ПОИСК


 
 

 

Полет на Марс /  Международные проекты /  Перспективные научные аппараты КНР  

Перспективные научные аппараты КНР

Эксперименты в области космической науки ставились на некоторых экспериментальных спутниках семейства «Шицзянь» и на тех же «Шэньчжоу» (например, на «Шэньчжоу-2» стояли детекторы мягкого рентгеновского диапазона и гамма-излучения), но в целом исследование космического пространства в научных целях не было приоритетом китайской космической программы вплоть до начала 2000-х годов.

 

Пожалуй, первой реализованной чисто научной космической миссией КНР стал совместный с ЕКА проект «Двойная звезда». Правительство КНР утвердило его в декабре 2000 г., а в июле 2001 г. в Париже было подписано соглашение между Китайской национальной космической администрацией и ЕКА о создании двух совместных научных спутников для исследования магнитосферы Земли. Спутники «Таньцэ-1» и «Таньцэ-2», являющиеся дополнением к европейскому проекту Cluster и оснащенные европейскими и китайскими приборами, были запущены соответственно 29 декабря 2003 г. и 25 июля 2004 г. и успешно работают на экваториальной и полярной орбитах соответственно (НК № 2 и № 9, 2004). ЕКА, которое поставило на них восемь приборов и ведет прием научной информации в течение четырех часов в сутки, уже дважды принимало решение о продолжении этих работ — в мае 2005 г. на 17 месяцев и в начале ноября 2006 г. еще на девять месяцев.

Проект китайского солнечного телескопа SST

В феврале 2003 г. была обнародована трехэтапная программа научных исследований Луны «Чанъэ» (НК № 5, 2003), а в январе 2004 г. Государственный совет КНР утвердил в качестве ее первого этапа создание спутника Луны и выделил на это 1.4 млрд юаней (около 170 млн $).

 

В настоящее время «Чанъэ-1» планируется запустить в апреле 2007 г. Аппарат изготовлен на базе платформы DFH-3 геостационарного спутника связи и несет четыре основных научных прибора: камеру с ПЗС-детектором, датчик энергичных частиц, лазерный высотомер и микроволновой зонд. Он будет работать в течение года на полярной орбите вокруг Луны высотой около 200 км. Считается, что за десятилетие 1996—2005 гг. расходы КНР на космическую науку, включая собственно научные проекты и инфраструктуру, превысили 900 млн юаней (примерно 115 млн $). Исследования, выполненные в этот период, показали возможность и целесообразность осуществления ряда научных проектов, в том числе космического солнечного телескопа SST и телескопа жесткого рентгеновского диапазона HXMT.

 

Выступая 19 июля 2006 г. на 36-й научной сессии Комитета по космическим исследованиям (COSPAR) в Пекине, руководитель Китайской национальной космической администрации Сунь Лайянь (Sun Laiyan) назвал среди ключевых областей исследований астрономию, солнечную и космическую физику и исследование Солнечной системы. Он сказал, что в течение пяти лет Китай самостоятельно разработает и запустит свой первый астрономический спутник. Кроме того, планируется развивать исследования в области солнечно-земных связей с целью создания системы прогноза космической погоды в интересах пилотируемой программы и телекоммуникаций.

В течение 11-й пятилетки (2006—2010 гг.) Китай также будет планировать свои дальнейшие шаги в исследовании дальнего космоса, считая главными приоритетами изучение Луны и Марса. Чтобы избежать неорганизованной конкуренции различных проектов, администрация намерена создать «открытую, честную и научную систему» сопоставления, оценки и выбора научных космических проектов. Другие страны могут присоединиться к китайским научным космическим проектам, а китайские ученые будут участвовать в иностранных исследованиях. Предполагается, что каждую пятилетку будет запускаться два-три спутника для исследований в области астрономии.

 

Солнечный телескоп

Среди проектов научных КА КНР наиболее проработанным выглядит проект космического солнечного телескопа SST (Space Solar Telescope), который был выдвинут еще в 1992 г. исследователями Центра астрономических наблюдений Китайской академии наук во главе с Ай Госяном (Ai Guoxiang). Основной идеей проекта является наблюдение тонкой структуры магнитного поля Солнца и магнитогидродинамических процессов в его поверхностном слое, изучение процессов накопления и высвобождения энергии в виде солнечных вспышек, а также воздействия солнечной активности на Землю. Обоснование было подготовлено в 1995—1998 гг., а к июню 2000 г. завершилась проработка предварительного проекта — совместная рабочая группа Китайской АН и Китайской исследовательской академии космической техники (CAST) показала возможность создания телескопа и наземного контура управления.

 

В 2001 г. SST получил официальный статус исследовательского проекта 10-й пятилетки (2001—2005 гг.). Тогда говорилось о возможности запуска SST уже в 2004 г.; сейчас, когда уже изготовлен основной оптический телескоп и прототипы научных инструментов, говорят о потенциальном запуске в 2008 или даже 2010 г. Дело в том, что окончательное решение о реализации проекта SST, то есть об изготовлении и запуске летного аппарата, до сих пор не принято.

В июле 2005 г. было объявлено, что необходимой степени готовности достигли два проекта — солнечного телескопа SST и рентгеновского телескопа HXMT — и что в августе один из них будет выбран для первоочередного изготовления и запуска.

В конце 2005 г. говорилось, что соответствующее решение будет принято в 2006 г., но... год практически закончился, а решения так и нет. По имеющемуся проекту SST представляет собой аппарат массой около 2000 кг и мощностью системы энергопитания 1200 Вт, выводимый ракетой CZ-4B на солнечно-синхронную орбиту высотой 735 км и рассчитанный на работу в течение трех лет. Наземную станцию планируется разместить в районе Миюнь, в северо-восточном пригороде Пекина.

 

Главный оптический телескоп MOT с апертурой 1.0 м имеет поле зрения 2.8×1.5’ при пространственном разрешении 0.10—0.15’’, то есть порядка 70—100 км на поверхности Солнца. С таким разрешением будет определяться трехмерный вектор магнитного поля и поле скоростей солнечного вещества. Телескоп оснащается двумерным восьмиканальным поляризационным спектрографом со спектральным разрешением 0.075 А для измерения параметров Стокса и восемью приемными ПЗС-матрицами размером 2048×2048.

Помимо MOT, спутник несет еще четыре самостоятельных прибора: ультрафиолетовый телескоп EUV диаметром 12 см с четырьмя каналами на 129, 171, 195 и 304 А; широкополосный 256-канальный спектрометр WBS для регистрации мягкого (2—30 кэВ) и жесткого (15—450 кэВ) рентгеновского и гамма-излучения (0.3—14 МэВ); телескоп HWT диаметром 12 см для наблюдений на волне Лайман-альфа; солнечный и межпланетный радиоспектрометр SIR c 320 каналами на диапазон от 100 кГц до 60 МГц.

Стоимость проекта SST первоначально оценивалась в 2 млрд юаней (сейчас это 255 млн $), но к 2004 г. она снизилась до 1 млрд юаней. Стоимость телескопа MOT оценивается в 80 млн юаней (10.2 млн $). Пока проект финансируется Китайской АН, Национальным научным фондом Китая, Министерством науки и техники и Управлением программы 863—2.

 

Рентгеновский телескоп

Проект модуляционного телескопа жесткого рентгеновского диапазона HXMT (Hard X-ray Modulation Telescope) обязан своим появлением математическому алгоритму прямой демодуляции, который предложили в 1993 г. сотрудники Института физики высоких энергий Китайской АН Ли Типей (Li Tipei) и У Мэй (Wu Mei). Известно, что рентгеновские кванты очень плохо отражаются зеркалами. Для мягкого рентгена зеркала косого падения еще позволяют фокусировать их; телескопы с такими зеркалами, в частности, имеются на спутниках Chandra и XMM-Newton и позволяют собирать излучение с энергией до 10 кэВ и строить изображения с высоким разрешением.

Для жестких гамма-квантов получение детальной «картинки» представляет собой большую проблему. Алгоритм Ли и У позволяет решить т. н. уравнение наблюдения и восстановить исходное распределение интенсивности излучения на участке небесной сферы по выходам датчика и коэффициентам его модуляционной матрицы с учетом неполноты и зашумленности измерений. Метод применим к телескопам различного типа — с модуляцией вращением, с кодированной маской, с коллиматорными датчиками и т. п. 

Рентгеновский телескоп HXMT

Рентгеновский телескоп HXMT  рассчитан на построение изображения в жестком рентгеновском диапазона (20—250 кэВ) с пространственным разрешением в режиме обзора от 5′ до 2′ и точностью определения положения источника от 1′ до 0.2′. Энергетическое разрешение составляет 22% при 60 кэВ, а чувствительность — 0.2 мКраб при двухчасовой экспозиции, что на порядок лучше, чем у приборов SWIFT/BAT и Integral/IBIS. Регистрирующее устройство имеет поле зрения 5.7×5.7° и состоит из 18 коллиматорных фосвич-детекторов суммарной площадью 5148 см2. «Выход» датчика составляет всего 30 кбит/с.

 

Проект HXMT предполагается осуществить на базе спутниковой платформы «Цзыюань-2». Аппарат предполагается вывести на круговую орбиту наклонением 43° и высотой 550 км, на которой он проработает два года. Масса полезного груза оценивается в 700 кг, а всего аппарата — в 1100 кг. Возможна установка попутных иностранных приборов.

За полгода аппарат трижды произведет обзор небесной сферы в жестких рентгеновских лучах (в ходе его предполагается обнаружить примерно 1000 новых источников, включая активные галактические ядра, квазары, объекты галактического фона), а затем будет выполнять детальное исследование отдельных объектов, включая черные дыры и нейтронные звезды.

HXMT также будет осуществлять мониторинг интересных источников и периодический обзор галактической плоскости. Обзор осуществляется в режиме ориентации на Землю за счет движения по орбите и прецессии ее плоскости; детальные наблюдения проводятся в режиме инерциальной ориентации. Для успешного применения метода прямой демодуляции необходимо знание текущей ориентации КА по всем осям с точностью лучше 0.01°.

Проект HXMT был предложен в 1994 г. В апреле 2000 г. он был выбран в числе основных государственных проектов в области фундаментальных исследований («проект 973»); к 2004 г. был изготовлен наземный прототип HXMT и выполнены испытания прибора на аэростатах. Работы финансировали Министерство науки и техники, Китайская АН и Университет Цинхуа. Научный руководитель — профессор Ли Типей. Стоимость проекта в целом оценивается в 600 млн юаней (76 млн $); решение о его реализации пока не принято.

 

Проект KuaFu

 Крупный проект в области солнечно-земных связей может быть реализован под руководством профессора Пекинского университета Ту Чуаньи (Tu Chuanyi). Он предусматривает запуск трех аппаратов, из которых один (KuaFu-A) будет выведен в область точки либрации L1 в 1.5 млн км от Земли в сторону Солнца, а еще два (KuaFu-B1 и B2) будут работать на полярных орбитах. Свое имя проект получил из старинной китайской легенде о боге Куафу, который пытался догнать и поймать Солнце.

Космический аппарат KuaFu-A

 

Полярный KuaFu-B

 

 

 

Проект KuaFu был предложен Национальному научному фонду КНР 24 января 2003 г. и утвержден им для проведения предпроектных работ в октябре 2004 г. В декабре 2004 г. он был представлен мировому сообществу и тогда же объединился с канадским проектом Ravens. В результате была сформирована сильная международная группа исследователей, представляющих Китай, Канаду, Германию, Францию, Британию, Бельгию, Ирландию и Австрию. Спутники должны быть изготовлены в Китае силами Dongfanghong Satellite Co. Ltd. и запущены китайскими носителями.

 

 Запуск предполагается в 2012 г., к очередному максимуму солнечной активности. Расчетный срок работы аппаратов — два-три года. Аппарат KuaFu-A массой около 700 кг будет нести аппаратуру для постоянного наблюдения диска Солнца в линии Лайман-альфа и регистрации излучения короны в крайнем УФ-диапазоне, для регистрации корональных выбросов, измерения радиоизлучения, солнечного ветра, магнитного поля и энергичных частиц, а также жесткого рентгеновского и гамма-излучения.

Два спутника KuaFu-B массой по 400 кг предполагается создать путем модернизации спутников «Таньце» проекта «Двойная звезда». Они должны работать на одной и той же полярной эллиптической орбите высотой 5100×48000 км, но двигаться в противофазе (когда один в перигее, другой в апогее — первоначальная идея проекта Ravens — «Вороны»). Такое построение обеспечит постоянное наблюдение северного полярного овала и кольцевого тока, систематические наблюдения авроральной активности, а также измерения магнитного поля, энергичных и заряженных частиц.

Вместе аппараты системы KuaFu смогут проследить всю цепь событий от возмущений на Солнца и до реакции на них в околоземном космосе. Проект KuaFu находится на стадии обоснования и уточнения полезной нагрузки и предварительных исследований в области спутниковой платформы, стратегии запуска, управления, приема и обработки данных. Широкое участие ведущих зарубежных ученых и передовой научный уровень дают ему хорошие шансы на утверждение. До запуска, однако, должен быть решен ряд проблем технического свойства (к примеру, КНР пока не имеет средств управления КА на расстоянии 1.5 млн км) и политического характера (экспорт в Китай западных приборов, в том числе с американскими компонентами). Китайскими учеными предлагаются и другие научные проекты, но говорить о них рано: пусть сначала будет дан «зеленый свет» первому китайскому научному спутнику.

Исчточник: П. Павельцев. «Новости космонавтики»


« Назад

Хиты

В России начались испытания аппарата «Луна-25»
В России начались испытания аппарата «Луна-25»
Российские специалисты начали испытания аппарата «Луна-25» («Луна-Глоб»), который в 2019 году должен приступить к изучению спутника Земли. Об этом в ходе выставки Paris Air Show-2015 в Ле-Бурже РИА Новости сообщил представитель «Объединения имени Лавочкина», представившего там макет аппарата. 
Первый в истории частный спутник на солнечном парусе вышел на орбиту
Первый в истории частный спутник на солнечном парусе вышел на орбиту
Разработан и построен он был на деньги некоммерческого Планетарного общества США, объединяющего энтузиастов исследования дальнего космоса. 
Роскосмос отложил оглашение результатов расследования аварии «Прогресса»
Роскосмос отложил оглашение результатов расследования аварии «Прогресса»
Роскосмос продлил на неопределенный срок работу комиссии по расследованию причин произошедшей 28 апреля 2015 года аварии транспортного грузового корабля (ТГК) «Прогресс М-27М».