Сегодня, 19 сентября, на Землю вернулся спускаемый аппарат биологического спутника «Бион-М» №2. Посадка успешно прошла в Оренбургской области. На первых фотографиях с места посадки видны следы пожара. Мы решили рассказать, откуда они взялись.
По конструкции спутник «Бион-М» является дальним потомком космических кораблей «Восход» и унаследовавших эту же компоновочную схему спутников фоторазведки «Зенит». Ее особенностью является парашютная система с двигателем мягкой посадки, который подвешивается на стропе парашюта и по команде датчика* приближения Земли выдает импульс торможения. Нужно это для того, чтобы перед самым касанием поверхности погасить скорость снижения на парашюте, которая составляет 5-6 м/c. Если этого не сделать, то «шарик» спускаемого аппарата может разрушиться, а находящиеся внутри живые существа — пострадать.
На фотографиях Ивана Тимошенко и пресс-службы ИМБП РАН хорошо видно, что двигатель мягкой посадки лежит на земле прямо рядом с «Бионом». Скорее всего, траву подожгли искры несгоревшего топлива, вылетевшие из него.
*) на схеме в посте датчик — простой щуп. Такие применялись на посадочных аппаратах кораблей «Восход». У «Биона» более надежный датчик — гамма-высотомер.
#современнаякосмонавтика
По конструкции спутник «Бион-М» является дальним потомком космических кораблей «Восход» и унаследовавших эту же компоновочную схему спутников фоторазведки «Зенит». Ее особенностью является парашютная система с двигателем мягкой посадки, который подвешивается на стропе парашюта и по команде датчика* приближения Земли выдает импульс торможения. Нужно это для того, чтобы перед самым касанием поверхности погасить скорость снижения на парашюте, которая составляет 5-6 м/c. Если этого не сделать, то «шарик» спускаемого аппарата может разрушиться, а находящиеся внутри живые существа — пострадать.
На фотографиях Ивана Тимошенко и пресс-службы ИМБП РАН хорошо видно, что двигатель мягкой посадки лежит на земле прямо рядом с «Бионом». Скорее всего, траву подожгли искры несгоревшего топлива, вылетевшие из него.
*) на схеме в посте датчик — простой щуп. Такие применялись на посадочных аппаратах кораблей «Восход». У «Биона» более надежный датчик — гамма-высотомер.
#современнаякосмонавтика
👍31🔥9🥱2
Кратерная навигация
Успех посадки на Луну зависит от многих факторов, и один из важнейших — точное знание положения космического аппарата относительно нее, а именно: лунных координат, высоты и скорости относительно поверхности. Спутниковая навигация на основе околоземных систем вокруг Луны практически недоступна*. Классический подход включает использование бортовой инерциальной системы навигации и максимально точного измерения орбиты аппарата перед спуском. Но есть еще один способ.
Если вы хоть раз смотрели на Луну в телескоп, то точно заметили, что вся ее поверхность покрыта кратерами. Количество хорошо различимых кратеров диаметром больше 10 метров оценивается примерно в 1 миллион штук. Размер, форма и относительное расстояние между кратерами образуют уникальный рисунок, по которому можно определить, откуда и под каким углом вы смотрите на поверхность.
Звучит просто, но сложно в реализации. Для того, чтобы эта технология заработала, нужно иметь очень точную цифровую модель лунного рельефа** и программный код, который умеет выделять на снимках кратеры***, а также каталог параметров кратеров. Последнее — наиболее сложная часть технологии. Составление полного каталога кратеров — очень сложная задача, и пока для каждой миссии составляются каталоги районов их снижения и посадки.
Навигация по кратерам официально использовалась в миссии японского космического агентства SLIM как средство достижения высокой точности посадки. У посадочного аппарата Blue Ghost компании Firefly Aerospace система оптической навигации по кратерам разработки компании NGC проверялась в полете, но не как одна из основных систем. По некоторым оговоркам лендеры Nova-C компании Intuitive Machines также использовали оптическую навигацию.
Таким образом, оптическая навигация по кратерам становится одной из активно применяющихся технологий, которая позволяет попасть в заданный район посадки с точностью до сотен метров.
* - Спутники ГЛОНАСС, GPS, GALILEO и других навигационных систем передают свой сигнал в сторону Земли, и на Луну «светит» слабый лепесток диаграммы направленности антенн.
** - Такие модели есть, и они доступны для публичного пользования. Одна из наиболее точных — SLDEM2015, построенная на данных космического аппарата LRO, дает точность 2-3 м по высоте и 3-4 м по координатам места.
*** - Этот код очень похож на алгоритмы, использующиеся в звездных датчиках — приборах для определения ориентации космического аппарата по звездам. Только, кроме взаимного углового расстояния и яркости, для кратеров также имеют значение форма и размер. Причем наблюдаемся форма меняется из-за разницы в освещенности.
#современнаякосмонавтика
Успех посадки на Луну зависит от многих факторов, и один из важнейших — точное знание положения космического аппарата относительно нее, а именно: лунных координат, высоты и скорости относительно поверхности. Спутниковая навигация на основе околоземных систем вокруг Луны практически недоступна*. Классический подход включает использование бортовой инерциальной системы навигации и максимально точного измерения орбиты аппарата перед спуском. Но есть еще один способ.
Если вы хоть раз смотрели на Луну в телескоп, то точно заметили, что вся ее поверхность покрыта кратерами. Количество хорошо различимых кратеров диаметром больше 10 метров оценивается примерно в 1 миллион штук. Размер, форма и относительное расстояние между кратерами образуют уникальный рисунок, по которому можно определить, откуда и под каким углом вы смотрите на поверхность.
Звучит просто, но сложно в реализации. Для того, чтобы эта технология заработала, нужно иметь очень точную цифровую модель лунного рельефа** и программный код, который умеет выделять на снимках кратеры***, а также каталог параметров кратеров. Последнее — наиболее сложная часть технологии. Составление полного каталога кратеров — очень сложная задача, и пока для каждой миссии составляются каталоги районов их снижения и посадки.
Навигация по кратерам официально использовалась в миссии японского космического агентства SLIM как средство достижения высокой точности посадки. У посадочного аппарата Blue Ghost компании Firefly Aerospace система оптической навигации по кратерам разработки компании NGC проверялась в полете, но не как одна из основных систем. По некоторым оговоркам лендеры Nova-C компании Intuitive Machines также использовали оптическую навигацию.
Таким образом, оптическая навигация по кратерам становится одной из активно применяющихся технологий, которая позволяет попасть в заданный район посадки с точностью до сотен метров.
* - Спутники ГЛОНАСС, GPS, GALILEO и других навигационных систем передают свой сигнал в сторону Земли, и на Луну «светит» слабый лепесток диаграммы направленности антенн.
** - Такие модели есть, и они доступны для публичного пользования. Одна из наиболее точных — SLDEM2015, построенная на данных космического аппарата LRO, дает точность 2-3 м по высоте и 3-4 м по координатам места.
*** - Этот код очень похож на алгоритмы, использующиеся в звездных датчиках — приборах для определения ориентации космического аппарата по звездам. Только, кроме взаимного углового расстояния и яркости, для кратеров также имеют значение форма и размер. Причем наблюдаемся форма меняется из-за разницы в освещенности.
#современнаякосмонавтика
👍16❤5🔥4🤯1👌1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Орбита Спутника
4 октября 1957 года в 22:28:34 по московскому времени с полигона «Тюра-Там» стартовала ракета-носитель 8К71ПС. Через 4 минуты 55 секунд двигатель второй ступени отключился, и еще через 19,5 секунд от нее отделился объект ПС-1: первый искусственный спутник Земли.
В честь этого события мы расскажем, как можно смоделировать орбитальное движение Спутника. Для этого мы воспользуемся программой NASA General Mission Analysis Tool. Это опенсорс программа, написанная специалистами НАСА, которая активно используется в космической индустрии. Скачать ее можно по ссылке.
Параметры орбиты Спутника удобно взять в двухстрочном формате эфемерид — TLE. В таком таком виде они доступны, например, здесь*.
Вместе с GMAT идет подходящий сценарий, который находится в папке sample/Ex_R2022a_TLE_Propagation.script
Откроем его. Затем скопируем две строки из скачанного файла эфемерид S00001 в файл, из него наш сценарий возьмёт TLE данные, он находящийся по пути sample/SupportFiles/Ex_R2022a_TLE_Propagation_TLE.txt
Теперь нам осталось указать эпоху отсчета, с которой будем рисовать траекторию, и настроить отображение траектории. Для этого дважды кликнем на ExampleSat и в поле Epoch напишем: 04 Oct 1957 19:30:00.000. Затем кликнем правой кнопкой на Output и добавим Orbital View.
Запускаем скрипт и смотрим на то, как первый Спутник наворачивает круги над планетой. Подобным образом можно посмотреть и другие исторические орбиты. Например «Восток-1» Гагарина идет в под номером 00103.
* - точнее говоря, за объектом 00001 в каталоге идет вторая ступень ракеты-носителя, но в течении первых нескольких дней полета ее орбита очень близко совпадала с орбитой Спутника.
#орбитмех
4 октября 1957 года в 22:28:34 по московскому времени с полигона «Тюра-Там» стартовала ракета-носитель 8К71ПС. Через 4 минуты 55 секунд двигатель второй ступени отключился, и еще через 19,5 секунд от нее отделился объект ПС-1: первый искусственный спутник Земли.
В честь этого события мы расскажем, как можно смоделировать орбитальное движение Спутника. Для этого мы воспользуемся программой NASA General Mission Analysis Tool. Это опенсорс программа, написанная специалистами НАСА, которая активно используется в космической индустрии. Скачать ее можно по ссылке.
Параметры орбиты Спутника удобно взять в двухстрочном формате эфемерид — TLE. В таком таком виде они доступны, например, здесь*.
Вместе с GMAT идет подходящий сценарий, который находится в папке sample/Ex_R2022a_TLE_Propagation.script
Откроем его. Затем скопируем две строки из скачанного файла эфемерид S00001 в файл, из него наш сценарий возьмёт TLE данные, он находящийся по пути sample/SupportFiles/Ex_R2022a_TLE_Propagation_TLE.txt
Теперь нам осталось указать эпоху отсчета, с которой будем рисовать траекторию, и настроить отображение траектории. Для этого дважды кликнем на ExampleSat и в поле Epoch напишем: 04 Oct 1957 19:30:00.000. Затем кликнем правой кнопкой на Output и добавим Orbital View.
Запускаем скрипт и смотрим на то, как первый Спутник наворачивает круги над планетой. Подобным образом можно посмотреть и другие исторические орбиты. Например «Восток-1» Гагарина идет в под номером 00103.
* - точнее говоря, за объектом 00001 в каталоге идет вторая ступень ракеты-носителя, но в течении первых нескольких дней полета ее орбита очень близко совпадала с орбитой Спутника.
#орбитмех
👍16🎉2🔥1
Чем американцы отслеживали Спутник?
Запуск «Спутника» 68 лет назад запустил процесс создания слежения за космическим пространством сначала в США, а потом и в других странах. Кроме тысяч радиолюбителей, принимавших сигналы «Спутника» на свои радиоприемники, и обывателей, следивших за движением «красной луны», за дело взялись военные и ученые.
К октябрю 1957 года в США существовало уже несколько систем, способных принимать и отслеживать сигналы из космоса. Они были созданы как часть собственной американской программы по запуску искусственного спутника «Вэнгвард» и как часть программы противоракетной обороны.
1. Радиолокационная станция «Миллстоун Хилл» — радар дециметрового диапазона, созданный Массачусеттским технологическим институтом для экспериментов по теме ПРО и отслеживанию головных частей МБР. Радар оказался способен отследить «Спутник» на следующий же день после запуска.
2. Сеть интерферометрических станций «Минитрэк», создание которой началось в 1955 году по иннициативе Исследовательской лаборатории ВМС США. Осенью 1957 года система из 10-ти станций, протянувшихся от восточного побережья США до Южной Америки, была готова, но настроена на частоту 108 МГц, и ее пришлось срочно перенастраивать на частоту передачи сигналов «Спутника» в 40.002 МГц. После перенастройки сеть успешно отслеживала движение ПС-1.
3. Сеть прецизионных астрофотографических камер Бейкера-Нанна: астрографов с быстрым, высокоточным наведением и широким углом съемки, специально разработанных для отслеживания спутников. Проектирование началось в 1956 году по заказу Смитсоновской астрофизической обсерватории для работ в течение Международного геофизического года. К осени 1957 года часть камер находилась в опытной эксплуатации, и первый снимок «Спутника» был получен примерно через две недели после его запуска.
Данные, полученные от этих систем, нужно было собирать и систематизировать. Так в ноябре 1957 года появился проект «Спейс Трэк», который быстро получил финансирование от агентства по продвинутым исследованиям министерства обороны США*. Впоследствии «Спейс Трэк» вошел в состав новообразованного Национального центра по контролю за космическим пространством. Затем проект был интегрирован в Космическую систему обнаружения и сопровождения (SPADATS) Командования воздушно-космической обороны Северной Америки (NORAD). Первые годы своего существования, «Спейс Трэк» выпускал регулярные каталоги космических объектов, которые положили начало каталогу NORAD. Из-за доступности и точности, этот каталог стал де-факто стандартным средством для поиска информации об орбитах космических объектов.
СССР, обладая подобной системой слежения за космосом (СККП), не публиковал свой каталог, да и сейчас доступность каталогов объектов от отечественных систем слежения гораздо ниже чем от западных аналогов. Возможность легко найти данные по любому объекту на орбите очень важна для научных и технических применений и могла бы существенно поднять престиж России.
* - впоследствии это агенство получило новую аббревиатуру, которая теперь хорошо известна — DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).
** - характеристики камер впечатляют и по современным меркам: апертура ~20″ (≈50 см), зеркало ~30″ (≈76 см), f/1.
#орбитмех
Запуск «Спутника» 68 лет назад запустил процесс создания слежения за космическим пространством сначала в США, а потом и в других странах. Кроме тысяч радиолюбителей, принимавших сигналы «Спутника» на свои радиоприемники, и обывателей, следивших за движением «красной луны», за дело взялись военные и ученые.
К октябрю 1957 года в США существовало уже несколько систем, способных принимать и отслеживать сигналы из космоса. Они были созданы как часть собственной американской программы по запуску искусственного спутника «Вэнгвард» и как часть программы противоракетной обороны.
1. Радиолокационная станция «Миллстоун Хилл» — радар дециметрового диапазона, созданный Массачусеттским технологическим институтом для экспериментов по теме ПРО и отслеживанию головных частей МБР. Радар оказался способен отследить «Спутник» на следующий же день после запуска.
2. Сеть интерферометрических станций «Минитрэк», создание которой началось в 1955 году по иннициативе Исследовательской лаборатории ВМС США. Осенью 1957 года система из 10-ти станций, протянувшихся от восточного побережья США до Южной Америки, была готова, но настроена на частоту 108 МГц, и ее пришлось срочно перенастраивать на частоту передачи сигналов «Спутника» в 40.002 МГц. После перенастройки сеть успешно отслеживала движение ПС-1.
3. Сеть прецизионных астрофотографических камер Бейкера-Нанна: астрографов с быстрым, высокоточным наведением и широким углом съемки, специально разработанных для отслеживания спутников. Проектирование началось в 1956 году по заказу Смитсоновской астрофизической обсерватории для работ в течение Международного геофизического года. К осени 1957 года часть камер находилась в опытной эксплуатации, и первый снимок «Спутника» был получен примерно через две недели после его запуска.
Данные, полученные от этих систем, нужно было собирать и систематизировать. Так в ноябре 1957 года появился проект «Спейс Трэк», который быстро получил финансирование от агентства по продвинутым исследованиям министерства обороны США*. Впоследствии «Спейс Трэк» вошел в состав новообразованного Национального центра по контролю за космическим пространством. Затем проект был интегрирован в Космическую систему обнаружения и сопровождения (SPADATS) Командования воздушно-космической обороны Северной Америки (NORAD). Первые годы своего существования, «Спейс Трэк» выпускал регулярные каталоги космических объектов, которые положили начало каталогу NORAD. Из-за доступности и точности, этот каталог стал де-факто стандартным средством для поиска информации об орбитах космических объектов.
СССР, обладая подобной системой слежения за космосом (СККП), не публиковал свой каталог, да и сейчас доступность каталогов объектов от отечественных систем слежения гораздо ниже чем от западных аналогов. Возможность легко найти данные по любому объекту на орбите очень важна для научных и технических применений и могла бы существенно поднять престиж России.
* - впоследствии это агенство получило новую аббревиатуру, которая теперь хорошо известна — DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).
** - характеристики камер впечатляют и по современным меркам: апертура ~20″ (≈50 см), зеркало ~30″ (≈76 см), f/1.
#орбитмех
👍19🔥3❤1