Спутник «Импульс-1» НИТУ МИСИС успешно прошел лётные испытания

Малый космический аппарат (МКА) «Импульс-1», разработанный Университетом МИСИС совместно с индустриальными партнерами, отметил полгода на орбите. Успешно пройден этап летных испытаний служебных систем спутника. Команда, управляющая спутником, перешла к решению задач в соответствии с научными целями миссии. 

МКА «Импульс-1» стартовал 27 июня 2023 года с космодрома «Восточный» по программе «УниверСат» Госкорпорации «Роскосмос». Спутник выполнен в форм-факторе 6U CubeSat, на нём установлены две целевые полезные нагрузки – рентгеновский спектрофотометр «РЕФОС» и терминал лазерной связи «Вектор». Спутник вывели на солнечно-синхронную орбиту с расчетной высотой порядка 560 км. Его положение можно отслеживать в реальном времени по идентификаторам NORAD 57181 / COSPAR ID 2023-091R. 

«Создание инновационных летательных аппаратов для освоения космического пространства – одна из важных задач отечественной науки. Спутник «Импульс-1» разработан учеными Университета МИСИС для наблюдения за Солнцем в мягком рентгеновском диапазоне и проверки работы российских систем лазерной спутниковой связи. Космический аппарат с таким функционалом был запущен на орбиту впервые в нашей стране. Активное участие в разработке спутника принимали индустриальные партнеры вуза: компании Орбитальные Системы, КуСпэйс Технологии, НИЛАКТ ДОСААФ. Результаты исследований, полученные учеными в процессе создания и наблюдения за аппаратом, будут востребованы при реализации новых проектов как в области космических технологий, так и в смежных сферах – например, проектировании и создании беспилотных летательных устройств», – отметила ректор Университета МИСИС Алевтина Черникова.

В первые полгода «Импульс-1» проходит период летных испытаний, когда проводится работа со спутниковой платформой и служебными системами связи, энергоснабжения и бортовым компьютером. Сразу после отделения спутника на целевой орбите был установлен командный радиообмен с наземными станциями управления и приема целевой информации, проверено прохождение команд на борт МКА и подтверждено их исполнение. К началу декабря 2023 года все проверки служебных систем «Импульса-1» были завершены, ограничений по эксплуатации аппарата нет. Ежедневно со спутником проводятся 2–3 сеанса связи.

«Летные испытания систем спутника – это рутинный, но крайне важный этап, от прохождения которого зависит успех миссии в целом, – рассказал Сергей Краснопеев, ведущий инженер компании НИЛАКТ ДОСААФ, которая отвечает за наземное управление спутником «Импульс-1». – После отделения аппарат включается автоматически и передает свои позывные в радиоэфир на определенных частотах. Дальше необходимо убедиться, что с аппаратом все в порядке: основные системы включились и штатно функционируют, есть стабильное обеспечение электропитанием, а температура на спутнике находится в границах допустимого. После этого можно переходить к стабилизации аппарата, настройке системы ориентации, проверкам приборов полезных нагрузок».

На этапе летных испытаний проводились также тестовые включения целевой аппаратуры. «РЕФОС» – это миниатюрный рентгеновский спектрофотометр, разработанный Институтом солнечно-земной физики СО РАН (ИСЗФ СО РАН) в кооперации с компанией «Орбитальные Системы» в интересах Госкорпорации «Роскосмос» и Росгидромета. Он предназначен для измерений спектрального и интегрального потока излучения Солнца в мягком рентгеновском диапазоне, что необходимо для мониторинга развития солнечных вспышек и построения среднесрочного прогноза космической погоды. Мощные потоки ионизирующего излучения, формируемые во время вспышек, способны оказывать негативное воздействие на спутниковую аппаратуру, приводить к отказу электронных компонент или нарушению радиосвязи. Также, информация о радиационной обстановке на орбите Земли важна при планировании внекорабельной деятельности космонавтов, поскольку излучение представляет угрозу жизни и здоровью людей.

«Наблюдения за вспышками Солнца в мягком рентгеновском диапазоне наиболее информативны, поскольку именно в этой части спектра напрямую видны признаки основного атрибута вспышечной активности – нагрева плазмы, – объясняет Сергей Кузин, заведующий лабораторией солнечной астрономии ИКИ РАН и ИСЗФ СО РАН. – Но из-за того, что атмосфера Земли непрозрачна для рентгеновского излучения, вести такие наблюдения можно только с борта космических аппаратов. Например, рентгеновские детекторы установлены на спутниках серии GOES и отечественных 
«Электро-М». Это большие, дорогостоящие аппараты со сложной аппаратурой. Более экономичные наноспутники с приборами типа «РЕФОС» могли бы дополнять гелиогеофизическую информацию, получаемую с больших космических аппаратов».

Анализ 30 тестовых включений спектрофотометра «РЕФОС» показал хорошее совпадение данных с показаниями других гелиогеофизических спутников. Удалось зафиксировать несколько солнечных вспышек, в том числе X класса. После успешного тестирования прибор переведен в режим непрерывной работы, что означает переход к научным целям миссии. Результаты измерений будут передаваться профильным институтам Росгидромета для целевого использования, а также размещаться на сайте Лаборатории солнечной астрономии, организованной ИКИ РАН и ИСЗФ СО РАН.

Все проверки функционирования второго прибора – терминала лазерной связи «Вектор» – также не выявили отклонений. Терминал, совместно разработанный исследователями и инженерами НИТУ МИСИС и компании КуСпэйс Технологии позволит продемонстрировать технологию лазерной связи между малым космическим аппаратом и наземной оптической станцией.

«Лазерный терминал «Вектор» в формате устройства для кубсата – это уникальная разработка для России, и мы уделяем большое внимание проверкам его работы на орбите, – рассказал Руслан Бахшалиев, технический руководитель КуСпэйс Технологии. – Для оптических коммуникаций важна хорошая погода, поскольку облачность не пропускает сигнал со спутника. Сейчас в Московском регионе, где расположена наша оптическая станция, не самые благоприятные условия. Но мы контактируем с обсерваториями и оптическим станциями в других регионах России и соседних странах, чтобы с их участием выйти на этап активных экспериментов с терминалом на «Импульсе-1» по тестированию лазерного канала связи. Такое сотрудничество дает возможность протестировать работу терминала сразу в сети наземных станций».

В планах на будущее у исследователей и инженеров продолжение наблюдений за Солнцем и экспериментов с прибором «Вектор» для демонстрации оптического канала связи «спутник-Земля»

Программа запуска малых космических аппаратов «УниверСат» разработана Госкорпорацией «Роскосмос», чтобы содействовать профессиональному самоопределению и творчеству молодежи в интересах ракетно-космической отрасли, а также развитию научно-технического потенциала страны. Она помогает образовательным организациям реализовать научные эксперименты для исследования космического пространства. В 2023 году с космодрома «Восточный» в составе кластера попутной полезной нагрузки «УниверСат-2023» были запущено 9 МКА, разработанных российскими университетами, а всего за время существования программы «УниверСат» было запущено 16 малых космических аппаратов разработки российских университетов.