Автоматическая универсальная орбитальная станция

Спутник «Ореол-3», построенный на платформе АУОС-З

Автоматическая универсальная орбитальная станция (АУОС) — космическая платформа для построения исследовательских спутников, разработанная в днепропетровском ОКБ-586 (впоследствии КБ «Южное»). Космические аппараты на базе платформы АУОС строились на Южном машиностроительном заводе. Платформа существовала в двух модификациях:

  • АУОС-З (Автоматическая универсальная орбитальная станция с ориентацией на Землю)➤; на этой платформе было построено и запущено в 1976—1991 годах 11 космических аппаратов.
  • АУОС-СМ (Автоматическая универсальная орбитальная станция с ориентацией на Солнце)➤; на этой платформе построены и запущены в 1994 и 2001 годах 2 аппарата.

Запуски всех КА на базе АУОС-3 и АУОС-СМ осуществлялись с космодрома Плесецк ракетами-носителями Космос-3М (11К65М) и Циклон-3 (11К68)[1].

Особенности конструкции

В спутниках серии АУОС сохранились многие идеи и концепции, заложенные в предыдущем поколении аппаратов, созданных в ОКБ-586 на платформе ДС-У. Функциональные возможности новой платформы, по сравнению с ДС-У, существенно выросли. Увеличилась масса устанавливаемого научного оборудования (до 400—600 кг) и потребляемая им среднесуточная мощность. Повысилась точность ориентации, расширен объём командных воздействий и информационные характеристики радиолиний. Унифицированная командная радиолиния, входящая в состав платформы, обеспечила как управление аппаратом, так и каналы приёма команд для научной аппаратуры и передачу научной информации в международном диапазоне частот для сброса информации непосредственно зарубежным постановщикам экспериментов по программе «Интеркосмос». В структуру бортового научного комплекса была введена неизменяемая для всех аппаратов серии система технического обеспечения научных приборов, которая обеспечивала сбор и обработку научных данных. Эти усовершенствования позволили увеличить количество устанавливаемых на борту космического аппарата научных приборов с нескольких единиц до двух и более десятков и реализовать комплексный характер проводимых экспериментов[2].

Основные характеристики платформ АУОС[3]
АУОС-3 АУОС-СМ
Масса платформы, кг 800 1630
Присоединяемая масса комплекса

научной аппаратуры, кг

до 400 до 600
Мощность, выделяемая на полезную нагрузку, Вт до 250 до 2000
Назначенный срок активного существования, мес. 6 12
Габаритные размеры, мм:
Герметичный корпус Ø1000x2600 Ø1600x2500
Платформа в рабочем

положении

Ø4000 (по панелям солнечной

батареи) х23000 (с выдвинутым гравитационным стабилизатором)

Ø11480 (по панелям

солнечной батареи) х4500

Модификации

АУОС-З

Рисунок космического аппарата на платформе АУОС-З

Разработка платформы АУОС-З с ориентацией на Землю началась в 1973 году. Платформа АУОС-З представляет собой цилиндрический герметичный корпус со сферическим днищем, внутри которого размещаются фермы обеспечивающей и научной аппаратуры, а снаружи — раскрывающиеся панели солнечных батарей, штанги с антенно-фидерными устройствами, антенны радиотехнического комплекса, датчики служебных систем, выдвижная штанга гравитационного стабилизатора. Научная аппаратура, состав которой зависит от программы полёта, устанавливается изнутри на сферической крышке корпуса, снаружи на крышке предусмотрены места для установки приборов и раскрывающихся штанг с научными датчиками. В корпусе поддерживается постоянный тепловой режим. Восемь неориентированных панелей солнечных батарей общей площадью 12.5 м² раскрываются в полёте на угол 30° относительно корпуса, выбранный как оптимальный для условий наихудшей возможной освещенности. Стабилизация положения аппарата относительно местной вертикали производится с помощью гравитационно-демпфирующего устройства на выдвижной штанге, а ориентация и стабилизация по курсу — блоком двухскоростного маховика с электромагнитной разгрузкой. Масса научной аппаратуры, устанавливаемой на платформе АУОС-З — до 400 кг, выделяемая для её питания электрическая мощность — 160…230 Вт[3]. Ёмкость бортового запоминающего устройства на магнитной ленте позволяла хранить информацию, получаемую по всем каналам, в течение 24 часов. Входящие в состав служебной аппаратуры спутника программно-временное устройство и дешифратор программных команд обеспечивали управление полётом и проведение научных экспериментов вне зоны радиовидимости наземных пунктов управления[4].

Cписок спутников, построенных на базе платформы АУОС-З

За период с 1973 по 1991 год было изготовлено и запущено одиннадцать космических аппаратов, созданных на базе платформы АУОС-3, в том числе девять — по программе международного сотрудничества[2][3].

Спутники серии АУОС-З[5]
Название Тип NSSDC ID Дата запуска Носитель Масса, кг Орбита Окончание работы Научная программа
«Интеркосмос-15»[6] АУОС-3-Т-ИК 1976-056A 19-06-1976 Космос-3М
(11К65М) 		950 487 км × 521 км, 74° 26-07-1976
(разгерметизация)[7] 		Лётные испытания новой платформы и единой телеметрической системы (ЕТМС)[1]. Подтверждена возможность использования ЕТМС для международных экспериментов[8].
«Космос-900»[9]
(«Овал») 		АУОС-3-Р-О 1977-023A 30-03-1977 Космос-3М
(11К65М) 		1056 460 км x 523 км, 83° 11-10-1979 Изучение радиационных поясов Земли, космических лучей. Впервые обнаружены потоки релятивистких электронов, возникающие в зазоре между радиационными поясами[10]. Выявлен механизм магнитосферно-ионосферного взаимодействия, ставший основой для современных теорий физики магнитосферы и полярных сияний[11].
«Интеркосмос-17»[12]
(«Эллипс») 		АУОС-3-Р-Э-ИК 1977-096A 24-09-1977 Космос-3М
(11К65М) 		1020 468 км × 519 км, 83° 16-01-1979 Исследование космических лучей и потоков микрометеритов в околоземном пространстве. Изучение радиационной обстановки и эксперименты по мерам противорадиационной защиты в космосе. Прецезионные измерения вариаций орбиты космического аппарата[13][14].
«Интеркосмос-18»[15]
(«Магнитный», «MAG-IK») 		АУОС-3-М-ИК 1978-099A 24-10-1978 Космос-3М
(11К65М) 		990 407 км × 768 км, 83° 18-03-1981 Изучение магнитосферы Земли. Впервые задействован автономный отделяющийся блок приборов, установленный на субспутнике «Магион-1», с помощью которого выполнялись пространственно-разнесенные эксперименты[16].
«Интеркосмос-19»[17]
(«Ионозонд») 		АУОС-3-И-ИК 1979-020A 27-02-1979 Космос-3М
(11К65М) 		1020 502 км × 966 км, 74° 27-04-1982 Комплексные исследования ионосферы Земли с применением импульсного зондирования. Построение профилей ионосферы по заказу Госкомгидромета[18]. Открыты новые структуры в ионосфере, обнаружена связь ионосферных процессов с сейсмическими явлениями[19].
«Интеркосмос-20»[20] АУОС-3-Р-П-ИК 1979-096A 01-11-1979 Космос-3М
(11К65М) 		995 467 км х 523 км, 74° 11-12-1980 Исследования суши, океана и атмосферы Земли. Испытания экспериментальной системы по сбору данных с измерительных буёв и передачи её через центральную станцию приёма потребителям[21].
«Интеркосмос-21[20]» АУОС-3-Р-П-ИК 1981-011A 06-02-1981 Космос-3М
(11К65М) 		995 475 км х 520 км, 74° 02-06-1982 Продолжение исследований, начатых «Интеркосмос-20»[22].
«Ореол-3»[23]
(«АРКАД 3») 		АУОС-3-М-А-ИК 1981-094A 21-09-1981 Циклон-3
(11К68) 		1030 380 км × 1920 км, 82,6° н/д Запуск в рамках советско-французского проекта «АРКАД». Изучение полярных сияний, магнитосферно-ионосферных взаимодействий и влияния сейсмических явлений на процессы в ионосфере[24].
«Космос-1809»[25]
(«Ионозонд») 		АУОС-3-И-Э 1986-101A 18-12-1986 Циклон-3
(11К68) 		1030 940 км х 980 км, 81,3° 21-05-1993 Аналог «Интеркосмос-19», зондирование верхней ионосферы, комплексные исследования ионосферы Земли. В ходе полёта проводилось изучение влияния на ионосферу афтершоков Спитакского землетрясения, подземных ядерных взрывов, тайфунов и излучения геофизического стенда «Сура»[26]
«Интеркосмос-24»[27]
(«Активный») 		АУОС-3-АВ-ИК 1989-080A 28-09-1989 Циклон-3
(11К68) 		1400 500 км × 2500 км, 82,5° 11-10-1995 Изучение магнитосферы и ионосферы Земли, активный эксперимент по возбуждению ОНЧ-волн в магнитосфере c регистрацией возникающих эффектов на отделяемом субспутнике «Магион-2», исследование влияния сейсмических и погодных явлений на ионосферу[28].
«Интеркосмос-25»[29]
(«АПЭКС») 		АУОС-3-АП-ИК 1991-086A 18-12-1991 Циклон-3
(11К68) 		1300 440 км х 3080 км, 82,5° н/д Изучение магнитосферы и ионосферы Земли, активный эксперимент по инжекции модулированных электронных и ионных пучков и их воздействию на околоземное пространство с регистрацией возникающих эффектов на отделяемом субспутнике «Магион-3»[30]. Построение послойных радиотомографических профилей ионосферы[31].

К началу 1990-х годов было подготовлено научное оборудование для ещё четырёх аппаратов типа АУОС, предназначенных для комплексных исследований ионосферы, начатых на спутниках «Интеркосмос-19» и «Космос-1809». По финансовым причинам эти аппараты заказаны и построены не были[32].

АУОС-СМ

Изображение космического аппарата на платформе АУОС-СМ

Платформа АУОС-СМ с ориентацией на Солнце разрабатывалась с 1987 года как модернизация и развитие АУОС-З. Система ориентации платформы АУОС-СМ использует газореактивные двигатели для первичной ориентации и маховики для стабилизации продольной оси аппарата в направлении Солнца с точностью до 10 угловых минут[7]. Время ориентации и стабилизации в направлении Солнца после выхода из тени Земли не превышает пяти минут. Панели солнечных батарей общей площадью 18 м2 обеспечивают мощность, выделяемую для питания полезной нагрузки, в пределах 850…2000 Ватт. Корпус космического аппарата на платформе АУОС-СМ состоит из двух герметично соединенных блоков — собственно платформы и верхнего блока научной аппаратуры. Диаметр цилиндрического корпуса увеличился по сравнению с АУОС-З до 160 см. Состав оборудования платформы унифицирован и остается неизменным для всех типов космических аппаратов, состав аппаратуры в верхнем блоке зависит от программы полёта. Снаружи на корпусе устанавливаются раскрывающиеся рамы с панелями солнечных батарей, научными приборами и штангами с антенно-фидерными устройствами. В герметичном корпусе размещаются аккумуляторы системы бортового электропитания, ферма обеспечивающей аппаратуры. Внутри и снаружи верхнего блока устанавливаются фермы научной аппаратуры. В герметичном корпусе поддерживается постоянный тепловой режим[2][3].

Cписок спутников, построенных на базе платформы АУОС-СМ

На платформе АУОС-СМ были созданы два космических аппарата серии КОРОНАС (Комплексные ОРбитальные Околоземные Наблюдения Активности Солнца), предназначенные для комплексных фундаментальных исследований Солнца.

Спутники серии АУОС-СМ[5]
Название Тип NSSDC ID Дата запуска Носитель Масса, кг Орбита Окончание работы Научная программа
«КОРОНАС-И»[33]
(«Интеркосмос-26») 		АУОС-СМ-КИ 1994-014A 02-03-1994 Циклон-3
(11К68) 		2295 501 км × 541 км, 82,5° 31-12-2000 Изучение физических процессов на поверхности и в атмосфере Солнца, изучение недр Солнца[34]. Через несколько месяцев после запуска из-за неисправности в системе ориентации спутник перешёл в неориентированый полёт, в котором работа большинства научных приборов стала невозможной, но ограниченное поступление данных продолжалось[7].
«КОРОНАС-Ф»[35] АУОС-СМ-КФ 2001-032A 31-07-2001 Циклон-3
(11К68) 		2340 499 км × 540 км, 82,5° 06-12-2005 Исследования процессов в недрах Солнца, накопления и выделения энергии в верхней атмосфере Солнца[36]

Планировавшийся третьим в серии спутник АУОС-СМ-Ф на стадии конструкторской отработки передан в российский ФГУП «НИИЭМ»[5], в итоге аппарат КОРОНАС-Фотон был построен на платформе «Ресурс-УКП» (Метеор-М)[37][38].

Примечания

  1. ↑ 1 2 Исследовательские станции серии АУОС. Космодром Плесецк. Дата обращения: 8 февраля 2021. Архивировано 23 января 2020 года.
  2. ↑ 1 2 3 А. В. Дегтярев, 2012.
  3. ↑ 1 2 3 4 "Ракеты и КА КБ «Южное»", 2001, Автоматические универсальные орбитальные станции.
  4. ↑ Призваны временем, 2009, Часть II. Глава 3. «Космическая жатва» (1972-1990).
  5. ↑ 1 2 3 Автоматические универсальные орбитальные станции. КБ «Южное». Дата обращения: 3 февраля 2021. Архивировано из оригинала 4 февраля 2021 года.
  6. ↑ Intercosmos 15 (англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 15 мая 2021. Архивировано 15 мая 2021 года.
  7. ↑ 1 2 3 К. Лантратов. АУОСы продолжают работу // Новости космонавтики : журнал. — 1995. — № 21(110).
  8. ↑ Космический аппарат Интеркосмос 15. Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 7 июня 2021. Архивировано 5 августа 2020 года.
  9. ↑ Cosmos 900 (англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 31 января 2021. Архивировано 20 апреля 2021 года.
  10. ↑ Ю.И.Логачев. СПУТНИКИ ЗЕМЛИ "КОСМОС"//40 ЛЕТ КОСМИЧЕСКОЙ ЭРЫ В НИИЯФ МГУ. НИИЯФ МГУ, Солнечно-земная Физика. Дата обращения: 27 января 2021. Архивировано 9 мая 2020 года.
  11. ↑ Космический аппарат Космос 900. Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 6 июня 2021. Архивировано 7 июня 2021 года.
  12. ↑ Interkosmos 17 (AUOS-Z-R-E-IK, Ellipse) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 9 февраля 2021. Архивировано 14 января 2021 года.
  13. ↑ Космические исследования, выполненные в Советском Союзе в 1977 г. // Ежегодник Большой Советской Энциклопедии. Выпуск 22. — Советская энциклопедия, 1978. — С. 488—490.
  14. ↑ Космический аппарат Интеркосмос 17. Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 4 февраля 2021. Архивировано 5 августа 2020 года.
  15. ↑ Interkosmos 18 (Magik, AUOS-Z-M-IK #1) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 9 февраля 2021. Архивировано 14 января 2021 года.
  16. ↑ Спутник «Интеркосмос 18». ИЗМИРАН. Дата обращения: 30 января 2021. Архивировано 15 июля 2021 года.
  17. ↑ Interkosmos 19 (AUOS-Z-I-IK, Ionozond-IK) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 9 февраля 2021. Архивировано 13 января 2021 года.
  18. ↑ Космический аппарат Интеркосмос 19 (ИОНОЗОНД). Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 4 февраля 2021. Архивировано 15 февраля 2021 года.
  19. ↑ ИНТЕРКОСМОС 19. ИЗМИРАН. Дата обращения: 15 мая 2021. Архивировано 11 мая 2021 года.
  20. ↑ 1 2 Interkosmos 20, 21 (AUOS-Z-R-P-IK) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 9 февраля 2021. Архивировано 13 января 2021 года.
  21. ↑ Космический аппарат Интеркосмос 20. Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 4 февраля 2021. Архивировано 15 июля 2021 года.
  22. ↑ Космический аппарат Интеркосмос 21. Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 4 февраля 2021. Архивировано 12 февраля 2021 года.
  23. ↑ Oreol 3 (Aureole 3, AUOS-Z-M-A-IK, ARCAD 3) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 9 февраля 2021. Архивировано 16 июля 2019 года.
  24. ↑ Спутник «Ореол 3». ИЗМИРАН. Дата обращения: 30 января 2021. Архивировано 15 февраля 2021 года.
  25. ↑ Ionosonde (англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 31 января 2021. Архивировано 30 апреля 2021 года.
  26. ↑ Спутник «Космос-1809». ИЗМИРАН. Дата обращения: 30 января 2021. Архивировано 12 февраля 2021 года.
  27. ↑ Interkosmos 24 (Aktivny-IK, AUOS-Z-AV-IK #1) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 16 мая 2021. Архивировано 5 февраля 2021 года.
  28. ↑ Спутник Интеркосмос-24. ИЗМИРАН. Дата обращения: 3 февраля 2021. Архивировано 30 апреля 2018 года.
  29. ↑ Interkosmos 25 (APEX, AUOS-Z-AP-IK #1)) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 16 мая 2021. Архивировано 30 апреля 2021 года.
  30. ↑ Космический аппарат Интеркосмос 25 (АПЭКС). Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 4 февраля 2021. Архивировано 4 февраля 2021 года.
  31. ↑ В. Д. Кузнецов. Космические исследования ИЗМИРАН // Успехи физических наук : журнал. — 2010. — Т. 180, № 5. — С. 554—560. — ISSN 0042-1294. — doi:10.3367/UFNr.0180.201005l.0554.
  32. ↑ Радиозондирование ионосферы с космической станции «МИР» // Радиозондирование ионосферы спутниковыми и наземными ионозондами / Под ред. С.И. Авдюшина. — М.: ИПГ им. академика Е.К. Фёдорова, 2008. — С. 169—171. — 212 с. — (Труды института прикладной геофизики им. академика Е.К. Фёдорова).
  33. ↑ Koronas I (Coronas I, AUOS-SM-KI) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 10 февраля 2021. Архивировано 27 апреля 2021 года.
  34. ↑ Космический аппарат КОРОНАС-И. Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 4 февраля 2021. Архивировано 16 мая 2021 года.
  35. ↑ Koronas F (Coronas F, AUOS-SM-KF) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 10 февраля 2021. Архивировано 24 апреля 2021 года.
  36. ↑ Космический аппарат КОРОНАС-Ф. Секция «Солнечная система» совета РАН по космосу. Дата обращения: 4 февраля 2021. Архивировано 24 апреля 2021 года.
  37. ↑ Koronas Foton (Coronas Photon) (англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 10 февраля 2021. Архивировано 21 января 2021 года.
  38. ↑ Ю. В. Трифонов. Создание и внедрение унифицированных спутниковых платформ для космических аппаратов дистанционного зондирования земли и атмосферы // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ : журнал. — 2005. — Т. 102. — С. 5—11. — ISSN 2500-1299. Архивировано 22 октября 2021 года.

Литература

  • Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное» / Под общей ред. С. Н. Конюхова. — Днепропетровск: ООО «КолорГраф», 2001. — 240 с. — 1100 экз. — ISBN 966-7482-00-6.
  • А.В. Дегтярёв. 50 лет на космических орбитах // Космічна наука і технологія. — 2012. — Т. 18, № 2. — С. 59—80. — ISSN 1561-8889.
  • А.В. Дегтярёв. Призваны временем. От противостояния к международному сотрудничеству. — Днепропетровск: Арт-Пресс, 2009. — ISBN 978-966-348-180-7. (История КБ «Южное»)