Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка научно-технических решений и методов создания малых (сверхмалых) космических аппаратов для осуществления радиационного мониторинга в околоземном космическом пространстве и космических систем на их основе

Докладчик: Панасюк Михаил Игоревич

Должность: Уполномоченное лицо, директор, директор института

Цель проекта:
1. Создание системы мониторинга радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве. 2. Разработка методов создания и научно-технических решений аппаратуры радиационного контроля и определение облика малых (сверхмалых) космических аппаратов (МКА) многоярусной системы мониторинга радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве (ОКП).

Основные планируемые результаты проекта:
1. На основе оперативного радиационного мониторинга потоков энергичнсых заряженных частиц на предложенных орбитах, будет станет возможным оценить радиационное состояние ОКП и возможен расчет рассчитать дозы и вероятность сбоев на всех произвольных орбитах в ОКП.
2. В качестве аппаратуры для мониторинга предлагается комплекс из магнитометра и трех спектрометров. Спектрометры размещаются под углом 60 друг относительно друга, таким образом, что перекрывается полусфера. Спектрометры представляют собой телескопы из трех полупроводниковых детекторов разной толщины и сцинтилляционного детектора на основе кристалла CsI(Tl). Спектрометры предназначены для измерения потоков электронов в диапазоне энергий от 100 кэВ до 4 МэВ, ионов – от 1 МэВ до 300 МэВ.
3.
4.
5. В целях радиационного мониторинга ОКП предлагается создание группировки из четырех малых космических аппаратов (КА), оснащенных идентичной аппаратурой и запущенных на три определенные орбиты. Основная орбита - эллиптическая с апогеем 500 км, перигеем 8000 км и наклонением 35 с двумя КА, находящимися на диаметрев азимутально противоположных точках орбиты. На двух других орбитах располагается по одному КА. Орбиты круговые на высоте 2000 км и 800 км и с наклонением 50 и 70, соответственно.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Радиационная безопасность экипажа и элементов космической техники и прогноз радиационной обстановки – основная прикладная задача радиационного мониторинга околоземного космического пространства (ОКП). Галактические космические лучи, солнечный ветер, межпланетное магнитное поле и солнечные энергичные частицы, управляемые процессами на Солнце, влияют на состояние ОКП. В свою очередь магнитосфера Земли, заполненная плазмой и энергичными заряженными частицами, создает свой радиационный фон. Оценка радиационной опасности необходима при планировании полетов КА в ОКП и оказывается востребованным в областях промышленности, использующих возможности КА.
2. Создание системы мониторинга позволит заинтересованным пользователям космических аппаратов в оперативном режиме следить за превышениями радиационных нагрузок над безопасным уровнем. Такие данные позволят производить своевременное отключение чувствительной аппаратуры космических аппаратов, оптимизировать планирование критичных операций с учетом возможности выбора наилучшего времени их проведения с точки зрения радиационной обстановки космического пространства.
3. На основе информации, производимой системой мониторинга радиационной обстановки станет возможным создание систем визуализации целевой информации, направленных на принятие оперативных решений при управлении космическими аппаратами и отображение информации о радиационной обстановке в существующих системах.

Текущие результаты проекта:
Произведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему создания МКА и многоярусной группировки на их основе для осуществления мониторинга радиационных условий на различных орбитах в ОКП.
Произведена сравнительная оценка вариантов возможных решений исследуемой проблемы с учетом результатов прогнозных исследований, проводившихся по аналогичной тематике. Выбраны направления исследований.
Разработана математическая модель функционирования МКА радиационного мониторинга ОКП, в том числе в составе многоярусной группировки.
Разработаны структурные схемы блоков аппаратуры радиационного контроля ОКП и определены принципы их работы.
Разработана математическая модель работы аппаратуры радиационного контроля ОКП, учитывающая внешние воздействующие факторы ОКП.