Spektr-R

Spektr-R Спектр-Р

Spektr-R vid integrations- och testkomplexet för Launch Pad No.31, Baikonur Space Center i juli 2011
Namn	RadioAstron
Uppdragstyp	Radioteleskop
Operatör	Ryska Astro Space Center
COSPAR ID	2011-037A
SATCAT nr.	37755
Hemsida	http://www.asc.rssi.ru/radioastron/
Uppdragets varaktighet	Planerad: 5 år Uppnådd: 7 år, 10 månader, 11 dagar
Rymdskeppsegenskaper
Buss	Navigatör
Tillverkare	NPO Lavochkin
Lanseringsmassa	3 660 kg (8 069 lb)
Lastmassa	2 500 kg (5 512 lb)
Uppdragets början
Lanseringsdag	18 juli 2011, 02:31 ( 2011-07-18UTC02:31 ) UTC
Raket	Zenit-3F
Starta webbplats	Baikonur Cosmodrome Pad 45/1
Entreprenör	Roscosmos
Slutet på uppdraget
Förfogande	Utrustningsfel
Deklarerat	30 maj 2019
Sista kontakten	11 januari 2019
Orbital parametrar
Referenssystem	Geocentrisk
Regimen	Mycket elliptisk
Halvstor axel	180 974,7 km (112 452 mi)
Excentricitet	0,905900
Perigeum höjd	10 651,6 km (6 619 mi)
Apogeum höjd	338 541,5 km (210 360 mi)
Lutning	42,46°
Period	12769,93 min
RAAN	67,28°
Argument för perigeum	244,85°
Genomsnittlig anomali	3,07°
Enorm rörelse	0,1126 varv/dag
Epok	24 februari 2016, 23:21:29 UTC
Revolution nr.	197
Huvudteleskop
Diameter	10 m (33 fot)
Brännvidd	4,22 m (13,8 fot)
Våglängder	92, 18, 6, 1,3 cm
Programmet Spektr

Spektr-R (del av RadioAstron-programmet) ( ryska : Спеkтр-P ) var en rysk vetenskaplig satellit med ett 10 m (33 fot) radioteleskop ombord. Den lanserades den 18 juli 2011 på en Zenit-3F bärraket från Baikonur Cosmodrome , och designades för att utföra forskning om strukturen och dynamiken hos radiokällor inom och bortom Vintergatan . Tillsammans med några av de största markbaserade radioteleskopen bildade Spektr-R interferometriska baslinjer som sträckte sig upp till 350 000 km (220 000 mi).

Den 11 januari 2019 slutade rymdfarkosten att svara på markkontroll, men dess vetenskapliga nyttolast beskrevs som "operativ". Uppdraget återhämtade sig aldrig från händelsen i januari 2019, och uppdraget förklarades avslutat (och rymdskeppsoperationer avslutade) den 30 maj 2019.

Översikt

Spektr-R-projektet finansierades av Astro Space Center i Ryssland och lanserades i omloppsbana om jorden den 18 juli 2011, med en perigeum på 10 000 km (6 200 mi) och en apogeum på 390 000 km (240 000 mi), cirka 700 gånger omloppshöjden för rymdteleskopet Hubble på dess högsta punkt och 20 gånger som lägst. Som jämförelse är det genomsnittliga avståndet från jorden till månen 384 400 km (238 900 mi). Från och med 2018 har satelliten en mycket stabilare bana med en perigeum på 57 000 km (35 000 mi) och en apogeum på 320 000 km (200 000 mi), där dess bana inte längre skär månens bana och är stabil i möjligen hundratals eller till och med tusentals år.

Det huvudsakliga vetenskapliga målet för uppdraget var studiet av astronomiska objekt med en vinkelupplösning på upp till några miljondelar av en bågsekund . Detta åstadkoms genom att använda satelliten i samband med markbaserade observatorier och interferometritekniker . Ett annat syfte med projektet var att utveckla en förståelse för grundläggande frågor inom astrofysik och kosmologi . Detta inkluderade stjärnformationer , strukturen av galaxer , interstellärt utrymme , svarta hål och mörk materia .

Spektr-R var ett av instrumenten i RadioAstron-programmet , ett internationellt nätverk av observatorier som leddes av Astro Space Center vid Lebedev Physical Institute .

Teleskopet var avsett för radio-astrofysiska observationer av extragalaktiska objekt med ultrahög upplösning, samt forskning om egenskaper hos nära jorden och interplanetariskt plasma. Den mycket höga vinkelupplösningsförmågan uppnåddes i samband med ett markbaserat system av radioteleskop och interferometriska metoder , som arbetar vid våglängder på 1,35–6,0, 18,0 och 92,0 cm. Väl i rymden skulle den blomliknande huvudrätten öppna sina 27 "kronblad" inom 30 minuter.

Det fanns en vetenskaplig nyttolast av möjligheter ombord, PLASMA-F, som består av fyra instrument för att observera solvinden och den yttre magnetosfären. Dessa instrument är den energiska partikelspektrometern MEP-2, magnetometern MMFF, solvindsmonitorn BMSW och datainsamlings- och bearbetningsenheten SSNI-2.

Vid lanseringen var rymdfarkostens massa 3 660 kg (8 070 lb). Den lanserades från Baikonur Cosmodrome den 18 juli 2011 kl. 02:31 UTC av en Zenit-3F bärraket, som består av en Zenit-2M med ett Fregat -SB övre steg.

Den 11 januari 2019 slutade rymdfarkosten att svara på markkontroll. Det var okänt om problemet kunde åtgärdas eller om rymdfarkostens uppdrag skulle avslutas. Med Spektr-R:s status okänd och problemen med att träffa Mikhailo Lomonosov- satelliten hade det ryska rymdprogrammet inga operativa rymdobservatorier den 12 januari 2019. Detta ändrades i och med uppskjutningen av Spektr-RG- satelliten i juli 2019.

Uppdraget förklarades vara avslutat den 30 maj 2019.

Den yttre tanken på Fregats övre steg som förde Spektr-R-observatoriet i omloppsbana exploderade den 8 maj 2020 och genererade minst 65 spårbara skräp i omloppsbana runt jorden.

Projektets historia

I början av 1980-talet hade en av Sovjetunionens ledande utvecklare av vetenskapliga rymdsonder slutfört en preliminär design av revolutionerande rymdfarkoster av en ny generation, 1F och 2F. Huvudsyftet med Spektr var att utveckla en gemensam plattform som skulle kunna användas för framtida rymduppdrag.

NPO Lavochkin hoppades kunna använda designen av 1F som standarddesign för rymdteleskop . 1982 NPO Lavochkin slutfört tekniska ritningar för RadioAstron, ett rymdbaserat radioteleskop . Förväntningen var att rymdfarkosterna 1F och 2F skulle följa förväntningarna från RadioAstron-uppdraget (även känt som Astron-2).

Tidigt kritiserade många 1F-plattformen för dess tvivelaktiga astrofysikuppdrag , även jämfört med den äldre 4V- rymdfarkostbussen . Även om attitydkontrollsystemet i 1F verkade ha små problem med att navigera planetariska sonder, var dess noggrannhet mycket under standardkraven för ett högprecisionsteleskop . För att lägga till 1F:s tekniska problem, rymdfarkosten sakna elektriskt drivna svänghjul, vilket kritiker trodde skulle ha ökat dess stabilisering i rymden. Rymdfarkosten misslyckades med att ha ett rörligt solpanelsystem, som kunde spåra solens position utan att kräva att hela satelliten flyttade , vilket så småningom störde observationsprocessen.

beställde VPK, den sovjetiska militärindustrikommissionen ett officiellt beslut (nummer 274) med titeln "Om arbeten för att skapa automatiserade interplanetära fordon för utforskning av planeterna i solsystemet , månen och det kosmiska rymden ". Detta dokument beskrev en ny drivkraft för utvecklingen av satelliter . De nya tekniska förslagen som lämnades in i mitten av 1984 inkluderade ett gamma-stråleteleskop avsett att registrera radiovågor i millimeterområdet. Båda dessa satelliter inkluderade roterande solpaneler , ett mycket känsligt operativsystem för stjärnspårning och svänghjul.

I slutet av 1980-talet föreslog NPO Lavochkins designergeneral, Vyacheslav Kovtunenko ( ru ) , att designa alla framtida astrofysiska satelliter på den nuvarande rymdfarkostmodellen Oko-1, designad ursprungligen för att spåra inkommande ballistiska missiler. Enligt denna plan skulle Oko-1 (ett missilskådande infrarött teleskop ) så småningom ersättas med vetenskapliga instrument där satelliten skulle riktas mot rymden snarare än jorden .

Att observera tekniker

Genom att använda en teknik som kallas interferometri med mycket lång baslinje , förutsågs det att markteleskop i Australien, Chile , Kina, Indien, Japan, Korea , Mexiko , Ryssland, Sydafrika , Ukraina och USA tillsammans skulle göra observationer med rymdfarkosten RadioAstron .

Ett urval av teleskop som arbetar vid våglängder över det elektromagnetiska spektrumet

RadioAstron-satellitens huvudsakliga 10-meters radioteleskop skulle kommunicera i fyra olika band av radiovågor med de internationella markteleskopen. Den kan också lokalisera källor från två frekvenser samtidigt. Spektr-R var också planerad att inkludera en sekundär BMSV inom Plazma-F-experimentet, vars mål var att mäta solvindens riktningar och intensitet. I maj 2011 rapporterade nyhetsbyrån RIA Novosti att BMSV-instrumentet verkligen skulle finnas ombord. Det rapporterades också att BMSV skulle bära en mikrometeoroidräknare tillverkad i Tyskland.

RadioAstron förväntades sträcka sig in i en mycket elliptisk omloppsbana i delstaten Fregat då Zenit-raketen avfyrades. Spektr-R:s närmaste punkt ( perigeum ) skulle vara 500 kilometer (310 mi) över jordens yta , med dess apogeum 340 000 kilometer (210 000 mi) bort. Den operativa omloppsbanan skulle pågå i minst nio år, och RadioAstron skulle aldrig vara i jordens skugga i mer än två timmar.

månens omloppsbana kan Spektr-R betraktas som ett djuprymduppdrag. Faktum är att månens gravitationsdrag förväntades fluktuera satellitens omloppsbana i treårscykler, med dess apogeum färdas mellan 265 000 och 360 000 kilometer (220 000 mi) från jorden och dess perigeum mellan 400 och 65 000 och 403090 kilometer (203090 mi) ). Varje omloppsbana skulle ta RadioAstron mellan åtta till nio dagar. Denna drift skulle avsevärt öka teleskopets synområde. Det uppskattades att satelliten skulle ha uppåt 80 % av sina potentiella mål inom synhåll vid vilken punkt som helst i sin omloppsbana. De första 45 dagarna av Spektr-R:s omloppsbana var planerade att bestå av teknisk driftsättning, det vill säga lanseringen av huvudantennen, olika systemkontroller och kommunikationstester.

Spektr-R:s spårning skulle hanteras av radioteleskopet RT-22 i Pushchino , Ryssland. Flygkontroll skulle drivas av markstationer i Medvezhi Ozera nära Moskva och Ussuriysk i Rysslands Fjärran Östern. Andra Spektr-R gemensamma observationer skulle hanteras av markteleskop i Arecibo, Badary, Effelsberg, Green Bank, Medicina, Noto, Svetloe, Zelenchukskaya och Westerbork.

- projektet leddes av Ryska vetenskapsakademins Astro Space Center vid Lebedev Physics Institute . Radiomottagarna på Spektr-R skulle byggas i Indien och Australien. I tidigare planer skulle två ytterligare mottagare tillhandahållas av företag under kontrakt med det europeiska VLBI- konsortiet, EVN . Dessa ytterligare nyttolaster avbröts så småningom, och projektet hänvisade till ålderdom. Liknande ryska material ersatte de indiska och australiska instrumenten.

Se även

• Spektr-RG
• Spektr-UV
• HALCA

externa länkar

• RadioAstrons hemsida