ДС-У (Днепропетровский спутник, унифицированный) — советскаяспутниковая платформа, предназначенная для построения малыхкосмических аппаратов для научных и прикладных исследований. Платформа ДС-У создана в днепропетровском ОКБ-586 (впоследствии КБ «Южное»), где на её основе впервые в мире была организована серийная разработка спутников для выполнения широкого круга различных задач. В 1965—1976 годах в СССР было запущено 46 аппаратов типа «ДС-У», в том числе по программам международного сотрудничества. Аппараты, построенные на различных модификациях платформы «ДС-У», использовались для изучения космического пространства, исследований Земли из космоса и различных технологических и прикладных экспериментов.
С 1960 года в ОКБ-586 начались работы по созданию космических аппаратов под общим названием «ДС» (Днепропетровский спутник). Положительные результаты, полученные при создании и полётах первых спутников серии «ДС», вызвали поток заявок на создание новых аппаратов и оснащение их аппаратурой различного назначения. Для выполнения этого объёма работ требовалось радикальное сокращение сроков изготовления и стоимости спутников. Было принято решение о создании унифицированной серии космических аппаратов, построенных на принципе независимости конструкции, обеспечивающих систем, и методов управления бортовой аппаратурой от конкретной решаемой задачи. Это позволило не создавать космические аппараты заново для каждого нового применения, а производить их серийно, изменяя только состав полезной нагрузки, и тем самым увеличить скорость производства спутников и расширить круг решаемых в околоземном пространстве задач. Таким образом была создана первая в мире унифицированная спутниковая платформа, получившая название «ДС-У», на базе которой строились аппараты различного назначения. Впоследствии создание серий космических аппаратов на унифицированных платформах стало общепринятым во всём мире подходом к их построению[1].
Конструкция и модификации
На основе анализа задач, стоящих перед исследовательскими спутниками, были созданы три базовых модификации платформы, получившие обозначения «ДС-У1», «ДС-У2», «ДС-У3» и отличавшиеся системой энергоснабжения и ориентации. Все модификации платформы имели неизменяемый корпус с унифицированными местами для крепления рам обеспечивающего и научного оборудования и одинаковый для всех аппаратов комплекс служебной аппаратуры[2].
Корпус аппаратов типа «ДС-У» представлял собой герметичную конструкцию, внутри которой поддерживался постоянный тепловой режим и состоял из цилиндрического центрального отсека и двух полусферических днищ. Корпус условно делился на три части, по типу устанавливаемого в них оборудования: отсек энергопитания располагался в одном из днищ, обеспечивающее оборудование — в центральной части корпуса, отсек научной аппаратуры, изменяемой в зависимости от задач полёта, — во втором полусферическом днище. Комплекс служебной аппаратуры аппаратов типа «ДС-У», включал радиотехнические средства, работающие во взаимодействии со станциями наземного командно-измерительного комплекса, системы электроснабжения, терморегулирования, формирования шкалы бортового времени, управления работой научной и обеспечивающей аппаратуры, а также контроля параметров спутника и сигналов радиотехнических средств. В состав радиотехнической аппаратуры входили: командная радиолиния, принимающая сигналы от наземных пунктов и преобразующая их в команды управления; средства радиоконтроля орбиты, используемые для определения орбитальной скорости спутника и передачи части телеметрической информации; радиотелеметрическая система «Трал-П2» для сбора научных и служебных данных и передачи их как в режиме реального времени, так и сброса запомненной во время полёта вне зон связи информации[2].
Основные характеристики платформ семейства ДС-У[2]
ДС-У1
ДС-У2
ДС-У3
Масса платформы, кг
265
200—230
256
Присоединяемая масса комплекса
научной аппаратуры, кг
до 50
до 60
до 40
Мощность системы энергоснабжения, Вт:
Среднесуточная
-
26
80
Сеансная
140
220
560
Среднесуточная мощность,
выделяемая на полезную нагрузку, Вт
9—12
10
10
Габаритные размеры, мм:
Герметичный корпус
Ø800x1460
В рабочем
положении
Ø2344x2370 (по антеннам)
Ø2300 (по панелям солнечной
батареи)х2400 (по антеннам)
Ø2880 (по панелям солнечной
батареи) х2640(по антеннам)
ДС-У1
Неориентированные аппараты типа «ДС-У1» предназначались для непродолжительных полётов и отличались от других спутников семейства «ДС-У» отсутствием солнечных батарей. Электроснабжение аппарата производилось от заряженных на Земле серебряно-цинковых аккумуляторов ёмкостью 13 кВт*ч. На некоторых спутниках типа «ДС-У1» устанавливалась система магнитного успокоения для стабилизации положения аппарата в пространстве[3].
Спутники типа «ДС-У1» имели на борту различные наборы научной аппаратуры и получали обозначения комплектации в соответствии с решаемыми задачами, при запуске им присваивались порядковые наименования в серии «Космос». Отдельно индексировались аппараты, создаваемые по программе «Интеркосмос». Были построены спутники следующих комплектаций[4]:
Спутник для астрономических наблюдений, первая советская космическая обсерватория. Фотометрические исследования излучения звезд в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах, измерены спектры различных типов звёзд[14]. Отработка методов стабилизации аппарата в пространстве с помощью магнитного успокоителя[5].
Запуск по программе «Интеркосмос». Исследования динамики структуры иносферы и внешней атмосферы. Выбор аппарата типа ДС-У1 связан с исключением влияния токов солнечных батарей на окружающую плазму[18].
Исследование коротковолнового ультрафиолетового и рентгеновского излучения звёзд, по задачам и конструкции близок к ДС-У1-А, с увеличением объёма рентгеновских измерений[4].
Исследования ионосферы и верхней атмосферы в авроральной области[комм. 3]. Бортовое оборудование дополнено, по сравнению с ДС-У1-ИК-1, запоминающим устройством, созданным в ГДР[22].
ДС-У2
Модификация «ДС-У2» оснащалась солнечными батареями и буферными аккумуляторами. Солнечные батареи устанавливались на раме, имевшей форму восьмигранной призмы и располагавшейся на центральной части корпуса, и на четырёх панелях, раскрывающихся после выведения спутника на орбиту. Общая площадь солнечных батарей составляла 5 м². На части спутников типа «ДС-У2» устанавливались дополнительные системы, обеспечивающие стабилизацию положения аппарата в пространстве — магнитные или закруткой с помощью газореактивных двигателей[3].
Спутники типа «ДС-У2» имели на борту различные наборы прикладной аппаратуры и получали обозначения комплектации в соответствии с решаемыми задачами, при запуске им присваивались порядковые наименования в серии «Космос». Отдельно индексировались аппараты, создаваемые по программам международных исследований. Были построены спутники следующих комплектаций[4]:
ДС-У2-В для исследования вибрационных нагрузок, испытываемых космическим аппаратом при запуске.
Изучение вибрационных нагрузок при запуске КА из шахтной пусковой установки «Маяк-2», исследования распространения радиоволн в ионосфере. На аппарате были установлены быстродействующая телеметрическая система с датчиками вибрации в точках крепления, габаритно-весовые макеты солнечных батарей и систем платформы ДС-У2, когерентный передатчик «Маяк» [26].
Ионосферные исследования. Изучение низкочастотных волн и шумов, спорадического радиоизлучения Солнца на низких частотах, потоков заряженных частиц ионосферного и космического происхождения[33].
Продолжение экспериментов с бортовым молекулярным генератором, начатых на «Космосе-97», эксперименты с беззапросными односторонними линиями связи для космических аппаратов. Получены данные, необходимые для разработки промышленных молекулярных генераторов[43].
Продолжение исследований ионосферы, начатых на Космос-119 и Космос-142. Изучение резонансных явлений в околоземной плазме и распространения сверхдлинных радиоволн в ионосфере[33][49].
Комплексные геофизические исследования приполярной ионосферы и полярных сияний по принятой в 1967 году программе международного космического сотрудничества («Интеркосмос»). Эксперименты на аппаратах серии ДС-У2-ГК увязывались с наземными наблюдениями в НРБ, ВНР, ГДР, ПНР, СРР, ЧССР и СССР[52][53].
Малая космическая обсерватория для регистрации излучений Солнца, звезд, туманностей и верхней атмосферы Земли. Аппарат оснащён газореактиными двигателями закрутки для стабилизации положения в пространстве[56].
Съёмка магнитного поля Земли c помощью оптического квантового магнитометра, уточнение теоретических моделей геомагнитного поля, оценка изменений геомагнитного поля за период 1965—1970 годы (по сравнению с результатами измерений на «Космос-26» и «Космос-49»). Наблюдение за магнитными бурями[59].
Спутник, построенный по программе «Интеркосмос», с научным оборудованием произведенным в СССР и ЧССР, для изучения радиационных поясов и исследования низкочастотных колебаний в верхней ионосфере[63][64].
Комплексные геофизические исследования магнитосферы, верхней атмосферы и радиационных поясов[72]. Эксперименты по ретрансляции информации с океанографических станций[73].
Запуск по программе «Интеркосмос» в целях изучения процессов в магнитосфере и ионосфере Земли. На борту аппарата были установлены научные приборы, произведенные в СССР и ЧССР, приём данных осуществлялся в НРБ, СССР, ЧССР[75].
Комплексные геофизические исследования приполярной ионосферы и магнитосферы по советско-французскому проекту «АРКАД». Изучение вторжений в атмосферу энергичных электронов и ионов, вызывающих полярные сияния, и процессов их ускорения в магнитосфере Земли[81].
Изучение характеристик ионосферы Земли и спорадического радиоизлучения Солнца. На борту спутника была установлена научная аппаратура, созданная польскими специалистами, запуск посвящён 500-летию Николая Коперника[83].
Изучение ионосферно-магнитосферных связей в высоких широтах в рамках программы «Интеркосмос». Научная аппаратура спутника создана в ГДР, СССР, ЧССР[85].
Запуск по программе «Интеркосмос» в целях изучения ионосферы и магнитосферы Земли и потоков микрометеоритов. Научная аппаратура спутника была создана в ВНР, ГДР, НРБ, СРР, СССР, ЧССР[88].
Запуск по программе «Интеркосмос». Изучение радиационных поясов и их связи с низкочастотными электромагнитными излучениями в околоземной плазме. Научные приборы спутника созданы в СССР и ЧССР, приём информации осуществлялся в НРБ, СССР, ЧССР[90].
Запуск по международной программе магнитосферных исследований, осуществлявшихся научным сообществом социалистических стран[91]. В ходе полёта изучались микрометеорные частицы и пространственное распределение ОНЧ-излучений в околоземном пространстве и их связь с параметрами ионосферной плазмы. В создании научной аппаратуры и проводимых экспериментах принимали участие специалисты СССР, НРБ, ВНР, ГДР и ЧССР[92].
ДС-У3
Аппараты типа «ДС-У3», имевшие систему электропитания от солнечных батарей с буферными аккумуляторами, отличались от других спутников семейства «ДС-У» наличием активной системы ориентации, обеспечивавшей при полёте на освещенных участках орбиты постоянное направление оси аппарата на Солнце. Система ориентации включала датчики положения Солнца, датчики угловых скоростей, маховики для поддержания ориентации и газореактивные двигатели для первоначальной ориентации и разгрузки маховиков. На спутниках типа «ДС-У3» устанавливалось 8 панелей солнечных батарей, расположенных двумя группами по четыре на передней и задней частях центрального отсека и раскрывающихся в полёте перпендикулярно оси аппарата, направленной на Солнце, таким образом, чтобы не заслонять друг друга. Ещё восемь малых панелей солнечных батарей крепились неподвижно к передней части центрального отсека, ориентированной во время полёта в сторону Солнца. Общая площадь всех солнечных батарей составляла 3,7 м²[3].
Спутники типа «ДС-У3» были предназначены для исследований коротковолнового (дальнего ультрафиолетового и рентгеновского) излучения Солнца, доступного для наблюдения только за пределами атмосферы, и получили следующие обозначения комплектаций[93]:
ДС-У3-С — запускавшиеся в рамках серии «Космос».
ДС-У3-ИК — для исследований по программе «Интеркосмос».
Всего с 1967 по 1976 годы было построено и запущено 8 аппаратов этой серии, из них 6 — по программе международного сотрудничества «Интеркосмос». На орбиту выведено 7 аппаратов, один запуск был неудачным. Запуски осуществлялись носителями «Космос-2» (11К63) и «Космос-3М» (11К65М) с космодромаКапустин Яр[93][6].
Наблюдения Солнца в рентгеновском и ультрафиолетом диапазонах, измерение мягкого рентгеновского излучения Солнца и интенсивности солнечного спектра. Испытания системы ориентации[96][97].
Аналог «Космос-166». Получены данные о наиболее горячих областях солнечной короны в рентгеновской и ультрафиолетовой области, проведена оценка поглощаемого земной атмосферой коротковолнового излучения Солнца[4].
Первый аппарат, получивший обозначение по программе международного научного сотрудничества «Интеркосмос», научная аппаратура разработана и создана учёными СССР, ГДР, ЧССР. Задачи полёта: исследование коротковолнового излучения Солнца в условиях минимума активности и во время вспышек, изучение спектрального состава и поляризации рентгеновского излучения Солнца, исследование атмосферы в оптическом диапазоне и спектральных линиях Лаймана-α[101].
Испытания новой 8-канальной системы телеметрии. Исследование с помощью комплекса бортовой аппаратуры, произведенной в СССР, ГДР, ЧССР ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца и влияние этого излучения на верхнюю атмосферу Земли. В астрономических и ионосферных наблюдениях участвовали специалисты из НРБ, ВНР, ПНР и СРР[102][103].
Исследования динамики и рентгеновского спектра протонных вспышек на Солнце, поглощения излучения Солнца в верхней атмосфере. Изучение мягкого и жесткого рентгеновского излучения Солнца[4].
Аналог аппарата ДС-У3-ИК-5, утерянного в 1975 году[107]. Задачи полёта: получение данных о рентгеновском и ультрафиолетовом спектрах Солнца в период минимума его активности, обнаружение поляризации спектральных линий в диапазоне 130—1400 ангстрем, исследование плотности и состава верхней атмосферы Земли и поглощения в ней солнечного излучения в диапазонах от оптического до рентгеновского. В состав научной аппаратуры был включен спектрометр-поляриметр, произведённый в Швеции[110].
«Интеркосмос-16» был последним аппаратом серии «ДС-У». Следующие научно-исследовательские спутники КБ «Южное» строились на вариантах более совершенной платформы «АУОС». Для исследований Солнца создавались аппараты серии «КОРОНАС» на платформе «АУОС-СМ»[1].
ДС-У4 и ДС-У5 — нереализованные проекты
В КБ «Южное» на инициативной основе разрабатывались также унифицированные спутниковые платформы «ДС-У4» и «ДС-У5». Спутники на платформе «ДС-У4» должны были иметь возвращаемую капсулу, позволяющую изучать на Земле результаты космических экспериментов. Предполагалось создание двух типов капсул — для возвращения на Землю оборудования и материалов, подвергшихся воздействию условий космического полёта, и для возвращения на Землю биологических объектов. Спутники типа «ДС-У5» должны были иметь двигательную установку, позволяющую изменять параметры орбиты. Из-за высокой загруженности другими заказами разработка этих платформ была прекращена в 1967 году на этапе эскизного проектирования[111].
↑Cosmos 163(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 9 июня 2021. Архивировано 9 июля 2021 года.
↑Cosmos 197(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 9 июня 2021. Архивировано 9 июля 2021 года.
↑Cosmos 202(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 9 июня 2021. Архивировано 9 июля 2021 года.
↑Cosmos 219(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 9 июня 2021. Архивировано 9 июля 2021 года.
↑Cosmos 259(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 9 июня 2021. Архивировано 9 июля 2021 года.
↑Аксенов В.И. Исследование распространения сверхдлинных радиоволн в ионосфере Земли. II. Результаты экспериментов на ИСЗ «Космос-142» и «Космос-259» (рус.) // Изв. вузов. Радиофизика. — 1975. — Т. 18, № 9. — С. 1347–1354.
↑ 12DS-U2-GK(англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 19 июня 2021. Архивировано 13 января 2021 года.
↑Cosmos 261(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 9 июня 2021. Архивировано 9 июля 2021 года.
↑DS-U2-K(англ.). Gunter's space page. Дата обращения: 26 июля 2021. Архивировано 13 января 2021 года.
↑Cosmos 426(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 9 июня 2021. Архивировано 23 апреля 2021 года.
↑Вакулов П.В., Воробьев В.А., Кузнецов С.Н., Логачев Ю.И. и др. Исследование захваченной радиации на ИСЗ "Космос-426". II. Структура радиационных поясов (рус.) // Космические исследования : журнал. — М.: Наука, 1975. — Т. 13, № 6. — С. 945—948.
↑А. Г. Колесников, Б. А. Нелепо, В. М. Ковтуненко и др. Ретрансляция океанографической информации с автоматической буйковой станции при помощи ИСЗ «Космос-426» (рус.) // Доклады АН СССР : сборник. — 1977. — Т. 234, № 1. — С. 49–52.
↑Intercosmos 5(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 26 июля 2021. Архивировано 22 апреля 2021 года.
↑Aureol 1(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 26 июля 2021. Архивировано 22 апреля 2021 года.
↑ 12С.В. Петрунин. Советско-французское сотрудничество в космосе. — М.: Знание, 1978. — (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Космонавтика, астрономия»).
↑Intercosmos 9(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 26 июля 2021. Архивировано 23 апреля 2021 года.
↑Intercosmos 1(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 9 июня 2021. Архивировано 9 июня 2021 года.
↑Л.А. Ведешин. К 50-летию полета спутника «Интеркосмос-1» (рус.) // Исследование Земли из космоса : журнал. — 2019. — № 4. — С. 87—93. — doi:10.31857/S0205-96142019487-93.
↑ 12Intercosmos 4(англ.). NASA Space Science Data Coordinated Archive. Дата обращения: 9 июня 2021. Архивировано 9 июня 2021 года.
Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро «Южное» / Под общей ред. С. Н. Конюхова. — Днепропетровск: ООО «КолорГраф», 2001. — 240 с. — ISBN 966-7482-00-6.