سنة مشروع القمر الصناعي الصغير القمري

تحول مشروع الساتل الميكروي القمري إلى سنة واحدة ، لذا فقد حان الوقت لمعرفة كيف نقوم به وتقديم تقرير عن العمل المنجز. أعترف على الفور: نحن لا نلائم الجدول الزمني ، ولكن تم فعل الكثير بالفعل: لقد أعددنا الاختصاصات ، وقررنا مخطط الإطلاق والمدار ، ونفذنا ثلاثة تكرارات من تخطيط منصة القمر الصناعي ، ولكن أول شيء أولاً.

في 1 تشرين الأول (أكتوبر) 2015 ، بدأ جمع الأموال لمشروع القمر الصناعي للقمر الصغير على موقع Boomstarter للتمويل الجماعي . الغرض من المجموعة: البحث عن أموال لإعداد مشروع مسبق لمركبة فضائية صغيرة قادرة على دخول مدار قمري منخفض للتصوير عالي الدقة لمواقع هبوط أبولو ولونوخود. تم الانتهاء من جمع الأموال في 5 نوفمبر ، مضاعفة المبلغ المخطط له: 1.75 مليون روبل ، بدلاً من 800 ألف روبل المطلوبة.



من المستحيل بناء حتى قمر صناعي قريب من الأرض بهذه الأموال ، شكلت هذه المجموعة الأساس للمرحلة الأولى من تطوير المركبة الفضائية - وصف المشروع. في صناعة الفضاء ، يسمى وصف المقترح والمقترح لتطوير المركبة الفضائية "المشروع المتقدم". لهم نحن الآن مشغولون. يحتوي المشروع الأولي على نتائج الحسابات الأولية للخصائص المدارية ، وقدرات نظام الدفع والمركب المدمج على متن الطائرة ، والتصميم والقدرات البصرية للكاميرا ، وخصائص نظام التوجيه ، ونظام الإمداد بالطاقة ، والأنظمة الفرعية الأخرى للجهاز ، والتي ستسمح بتنفيذ المهام.

في المستقبل ، ستكون هناك حاجة إلى مراحل جديدة ، كل منها أصعب بكثير من المرحلة السابقة: التصميم الأولي ، وإعداد وثائق التصميم ، وإعداد التخطيط الهندسي ، وتطوير خوارزميات العمل ، وكتابة البرامج ... وهناك الكثير والكثير من الأشياء التي بدونها من المستحيل إطلاق مثل هذه المركبة الفضائية المعقدة بين الكواكب.



تعهدت مجموعة من المهندسين ذوي الخبرة في صناعة الصواريخ والفضاء أو في الصناعات ذات الصلة لتحقيق هذا الهدف. خلال جمع الأموال ، دخل العديد من المتخصصين الفريق. أعرب العديد من العلماء عن اهتمامهم بالمشروع ، حيث أن لديهم آفاق علمية في دراسة القمر. ورد على المشروع عشرات من هواة الفضاء من جميع أنحاء العالم.

لكن التعبير عن الدعم أو حتى المشاركة في المناقشة هو شيء ، وتخصيص وقت للتطوير ، وإنفاق عدة ساعات على الأقل في الأسبوع على الحسابات ، وتجميع الجداول ، والرسوم البيانية ، وإعداد الوصف هو شيء آخر. تم تخصيص الأموال التي تم جمعها في Boomstarter لبعض المكونات ولإجراء فحص احترافي للمشروع. لذلك ، يتم تنفيذ جميع الأعمال التي تم القيام بها بالفعل والتي لا تزال مطلوبة لإعداد المشروع مجانًا ، على أساس تطوعي. ومثل هذه الوظيفة في أي جدول زمني لديها الكثير من المنافسين ، فقط المتحمس الحقيقي هو القادر على القيام بذلك. غالبًا ما تكون ظروف الحياة أقوى من أي حماسة ، للسنة الأولى من العمل ، لدى أحد المشاركين في المشروع عمل واعد جديد يصرف كل الوقت تقريبًا ؛تحركت مركبة فضائية جاهزة من شخص وهي الآن مشغولة في العمل معها طوال الوقت ؛ شخص ما لديه ابن ... كل هذه ، بالطبع ، هي تغييرات إيجابية في الحياة ، والتي يجب أن تفرح بها فقط ، ولكن كل واحد منهم يؤخر تنفيذ مشروعنا ويؤجل البدء المستقبلي ، والذي نأمل فيه.

نشأت صعوبات حتمية في التوافق النفسي للمشاركين في المشروع. لذلك ، كان عليّ أن أرفض مساعدة فني راديو ، الذي أخذ على عاتقه الالتزام بإعداد مجمع راديو على متن الطائرة. على الرغم من الاحتراف العالي إلى حد ما ، إلا أنه لم يتمكن من العثور على لغة مشتركة مع بقية أعضاء الفريق. بعد مغادرته ، كان على العمل في القناة الإذاعية أن يبدأ من الصفر. نحن نتحدث الآن مع شركة Zeitograd SAIT ، وهي على استعداد لبدء تطوير مجمع راديو على متن القمر الصناعي للقمر الصغير. بالنسبة لهم ، لم تعد هذه هواية ، بل وظيفة يتعين علينا أن ندفع ثمنها ، أو نقدم بعض الشروط الأخرى المفيدة للطرفين للتعاون ، ولكن احترافهم وخبرتهم العالية يستحقان ذلك.

الآن المزيد حول ما تم القيام به. الآن لدينا مشروع متقدم جاهز بنسبة 70٪ تقريبًا.

تماختصاصات التصميم المسبق .
الآن يمكنك التعرف على ما يجب أن نستعده في المستقبل القريب. آمل أن يكون بالإمكان إنهاء العمل قبل حلول العام الجديد.

لقد اخترنا مخططين محتملين لإطلاق المركبات الفضائية يتم وضع تخطيطين لهما. مخطط الإطلاق الأول هو إطلاق على مدار المدار الثابت بالنسبة للأرض. هذا هو مدار الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية والاتصالات على ارتفاع حوالي 36 ألف كيلومتر في مستوى خط الاستواء للأرض. على سبيل المثال ، يعمل القمر الصناعي Electro-L2 هناك.



هناك حوالي عشرة عمليات إطلاق تجارية في المدار الثابت بالنسبة للأرض سنويًا ، من بايكونور وكورو وكانافيرال. وأضاف Weichang هذا العام. وقد تم بالفعل إطلاق عدة أقمار صناعية أو أكثر من قبل العديد من وكالات الفضاء والشركات ، على الرغم من أن سعر كل جهاز تم إطلاقه يمكن أن يصل إلى عشرات الملايين من الدولارات. ليس لدينا الكثير ولا نتوقعه ، لذلك يمكننا فقط أن نأمل في إطلاق عابر كجزء من أي برامج شراكة أو دعم من الدولة.

يتم إطلاق الإصدار الثاني من الإطلاق في مدار الانتقال القمري. في الواقع ، بدأوا في اتجاه القمر ، ثم تعاملوا معه ، كما تعلمون. مثل هذا الإطلاق ممكن فقط على صاروخ يجلب شيئًا إلى القمر. يمكن أن يأخذ قمرنا الصناعي مكانًا في المرحلة العليا بشكل منفصل عن الحمولة الرئيسية. إطلاق القمر هو أقل شيوعًا من الإطلاق الثابت بالنسبة للأرض. إذا أخذنا في الاعتبار خطط البلدان المختلفة ، فسيكون هناك حوالي عشرة صواريخ قمرية على مدى السنوات العشر القادمة. المرحلة التالية هي إطلاق صاروخ NASA SLS في عام 2018 ، حيث سيحلق حوالي 12 سفينة بالإضافة إلى سفينة Orion.طالب ومكعبات أمريكية خاصة. ومن المتوقع إطلاق ثلاث أو أربع عمليات إطلاق جديدة لـ Roskosmos ، واحدة على الأقل من الهند ، والعديد منها - الصين وكوريا الجنوبية واليابان لديها مشاريع. يتم التفكير في إطلاق جهازين بواسطة مسابقة Google Lunar XPRIZE. بشكل عام ، لدى القمر الصناعي الصغير بعض الفرص لإطلاقه عند الإطلاق إلى القمر ، لذلك يتم وضع هذه الإمكانية أيضًا في التطوير.

يتطلب مخططان للتخلص من الوقود اختلافًا كبيرًا. لحل هذه المشكلة ، تم النظر في عدة خيارات: تطوير كتلة معززة منفصلة ، وإنشاء نوعين من المركبات الفضائية ، ولكن هذا غير مقبول بسبب الميزانية المحدودة والموارد البشرية. أصبح خيار الحل الوسط على هذا النحو: منصة ساتلية واحدة ونظام دفع ، يختلفان فقط في حجم خزانات الوقود. إن مثل هذا الترتيب مرهق بلا داع للخيار "السهل" ، ولكنه رسم لتعدد الاستخدامات.

تم نشر معلومات حول هذا الترتيب في مايو 2016 . وتبين أن الجهاز ، الذي يطير من مدار ثابت بالنسبة للأرض ، يزن 160 كيلوغراما. هذا هو مرة ونصف أكثر مما يسمى بالقمر الصناعي ، لكن صيغة Tsiolkovsky لا تبحث في المصطلحات.

بعد تضمين فريق SAIT في العمل ، يتعين علينا مراجعة التخطيط لأسفل. اتضح أن مركب الراديو الموجود على متن الطائرة أخف مما اعتدنا عليه في البداية ، فهو يستهلك طاقة أقل ، ويسخن أقل ، مما يعني أنه يمكننا تقليل مساحة الألواح الشمسية ، والمشعات ، وتسهيل نظام التوجيه. لا يزال العمل في هذا الاتجاه جارًا ، وهو ما يبرر أن المشروع الأولي ليس جاهزًا بعد. من غير المحتمل أنه سيكون من الممكن تسهيل نسخة هجرة أقل من 100 كجم ، ولكن من المتوقع أن يكون فقدان الوزن كبيرًا.

لم يتم بعد تحديد تصميم نظام الدفع. نحن نعلم فقط أن نظام الدفع المسير سيكون مكونًا من مكونين UDMH / AT. هذا وقود سام ، وليس لدينا إذن للعمل معه ، لكننا لا نخطط للقيام بذلك. هناك شركات في الدولة مع الموافقة والخبرة في تطوير أنظمة الدفع المماثلة. على سبيل المثال ، على موقع مصنع FSUE NIIIMash في نيجني سالدا ، تم العثور على نظام يشبه إلى حد كبير ما نحتاجه - نظام الدفع لوحدة العودة Phobos-Grunt - على الرغم من أنه أقوى وأثقل مرتين.



من المفترض أن يكون مدار العمل شبه دائري ، مع ميل 84-85 درجة ، أي قريب من القطبية. هذا يعني أنه لا يمكننا تصوير القطبين إلا بزاوية تصل إلى 15.5 درجة ، وهو ليس مناسبًا للعمل اللاحق مع الصور ، ولكنه مقبول. سيكون المدار القطبي أكثر ملاءمة ، لكن الميل المحدد يسمح لك بحمل الارتفاع أكثر استقرارًا ، وتجنب التأثير الكبير لأقنعة القمر. بتعبير أدق ، سيكونون كذلك ، لكنهم سيعوضون بشكل متبادل عن تأثير بعضهم البعض. سيسمح لك ذلك بالبقاء في مدارك المختار لفترة طويلة ، دون إنفاق الكثير من الوقود على التصحيح.



يفترض أن متوسط ​​ارتفاع المدار هو 50 كم. هذا تقريبًا مثل LRO الأمريكية ، ولكن نظرًا لتلسكوب أكثر قوة ، يجب أن تكون دقة الصور أعلى. بالإضافة إلى ذلك ، سيتغير ارتفاع القمر الصناعي الفعلي باستمرار في حدود معينة ، ويصل في بعض الأحيان إلى 20-25 كم. نحن نعمل على ضمان أننا في مثل هذه الأوقات نجد أنفسنا على الأهداف التي نحتاجها. بالإضافة إلى ذلك ، في أحد خيارات المخطط البصري يوفر العمل في الجزء الأزرق والأخضر من الطيف. هذا يسمح لك بزيادة الدقة بشكل كبير (حوالي 17 ٪) دون زيادة أبعاد التلسكوب بتكلفة بعض الانخفاض في الحساسية: طول موجي أقصر يدفع حد الانعراج ويسمح لك بمشاهدة تفاصيل أصغر على السطح بنفس قطر التلسكوب (بالطبع ، شريطة أن تكون الجودة البصرية للتلسكوب حيود محدودة).



ظل التلسكوب بدون تغيير منذ مايو - الخيارات المعدة تفي بالمتطلبات ، ما عليك سوى اختيار أحد الخيارات في الوقت الذي يتم فيه تشكيل الشكل النهائي للقمر الصناعي.

تظهر الحسابات إمكانية الحصول على دقة 25 سم على السطح من مدار 100 كم (وأعلى بشكل ملحوظ من المدارات السفلية) ، وهو أفضل مرتين من متوسط ​​جودة LRO. على الرغم من أنه في وضع الحد الأقصى ، وصل LRO إلى دقة من 30 إلى 35 سم ،



وسيسمح مدارنا أيضًا بإجراء تخفيضات ، مما سيجعل من الممكن تحسين جودة الصورة وتمييز التفاصيل إلى 10 سم أو أقل على السطح. أي ، مع التطور الأمثل للبرنامج ، سيكون من الممكن رؤية المسارات الفردية والكائنات المتناقضة الأصغر.

يستمر توزيع المكافآت على رعاة المشروع في Boomstarter. لقد عقدت لقاءات شخصية مع بعض الرعاة خلال جولات محاضراتي في جميع أنحاء البلاد ، ولكن لم يتم إرسال معظم المكافآت بعد ، وهذا يستغرق أيضًا بعض الوقت. قبل العام الجديد ، سنحاول أيضًا إرسال معظم الشارات والكتب.

Source: https://habr.com/ru/post/ar399861/