Арктика глазами «Арктики-М»: чем уникален новый гидрометеорологический спутник

На рабочую орбиту вывели вторую «Арктику-М», а значит, прогноз погоды на Севере станет точнее. Бортовые комплексы управления (БКУ) для всех метеоспутников группировки разрабатывает и изготавливает входящее в «Росатом» Московское опытно-конструкторское бюро «Марс».

Ракета «Союз‑2.1б» с «Арктикой-М» № 2 стартовала с Байконура 16 декабря в 12:17 по Москве. К пяти вечера произошел, как говорят «марсиане», контакт отделения космического аппарата и БКУ включился в работу.

Выше, чем ГЛОНАСС

Аппараты серии «Арктика-М» предназначены для мониторинга гидрометеорологической обстановки в арктическом регионе и на прилегающих территориях, для контроля гелиогеофизической обстановки в околоземном космическом пространстве, ретрансляции сигналов от аварийных радиобуев международной спутниковой поисково-спасательной системы (КОСПАС — САРСАТ) и информации с автоматических измерительных платформ Росгидромета.

Первый спутник группировки вывели на орбиту в феврале 2021 года. Вместе со вторым он обеспечит круглосуточный обзор северной территории России. Аппараты будут сменять друг друга на рабочих участках высокоэллиптических орбит, расположенных в районе их апогеев, таким образом наблюдение за арктической зоной будет регулярным.

«Только у России есть метеорологические аппараты, которые работают на высокоэллиптической орбите с наклонением около 63 градусов. Участок съемок находится на высоте до 40 тыс. км от Земли, выше навигационных систем ГЛОНАСС. Каждый снимок «Арктики-М» фиксирует полное видимое с космического аппарата изображение арктического региона. Это уникальный ракурс, его невозможно получить ни с одного другого спутника», — ​поясняет заместитель генерального конструктора МОКБ «Марс» Дмитрий Добрынин.

Логика управления

Бортовой комплекс управления — ​мозг космического аппарата. Алгоритмы позволяют задавать режимы работы целевой аппаратуры и служебных бортовых систем, управлять ориентацией спутника вокруг его центра масс при движении и съемке.

Высота орбиты типа «Молния», на которой работает «Арктика-М», ​в перигее составляет около 1 тыс. км, в апогее — ​около 40 тыс. км. На каждом 12‑часовом витке космический аппарат проходит дважды через радиационные пояса Земли, поэтому радиационная стойкость — ​одно из главных требований к аппаратуре.

«На перигейном участке реализована довольно сложная логика управления ориентацией космического аппарата, она позволяет избежать засветок Солнцем и Землей целевой аппаратуры, астроприборов, радиаторов охлаждения аппарата, — ​рассказывает Дмитрий Добрынин. — ​Также при работе на такой орбите реализуется специальная схема управления скоростью вращения бортовых маховиков комплекса управления двигателей».

Новые приборы

БКУ второй «Арктики-М» не копия БКУ первой. «В новых космических аппаратах всегда учитывается опыт создания предыдущих, изменение требований заказчика и другие факторы, например доступность составных частей, — ​говорит Дмитрий Добрынин. — ​Комплекс второго спутника доработан. Главное отличие — ​другие гироскопические приборы. Основным стал гироскопический прибор определения изменения угловой скорости на динамически настраиваемых гироскопах с отличными от первого спутника схемой резервирования и количеством чувствительных каналов. Помимо этого, установлен второй прибор, построенный на волоконно-оптических чувствительных элементах. Такие предполагается использовать на следующих космических аппаратах серии «Арктика-М».

По данным «Роскосмоса», к 2031 году на орбите появятся еще четыре модернизированные «Арктики-М». Это усилит возможности российской спутниковой метеогруппировки прежде всего с точки зрения регулярности передачи данных — ​а значит, появится возможность детализировать прогнозы погоды. Дело в том, что в России характерно формирование погоды в северных областях: из Арктики в Центральную часть зимой приходят холодные антициклоны. Кроме того, в этих широтах пролегает Северный морской путь, важнейшая для нашей страны транспортная артерия. Знать метеокарту очень нужно экипажам судов. Таким образом, группировка спутников серии «Арктика-М» будет обеспечивать безопасность движения на Севморпути.

МОКБ «Марс» уже работает над БКУ для следующих четырех метеоспутников группировки, а также над комплексом управления для пятого аппарата серии «Электро-Л» (эти спутники обеспечивают обзор Земли с геостационарной орбиты).