Автоматическая межпланетная станция
Автоматическая межпланетная станция
Автоматическая межпланетная станция (АМС) — это беспилотный космический аппарат. АМС предназначена для полёта в межпланетное космическое пространство, с выполнением четко поставленных задач и целей. Стран имеющие околоземные спутники насчитывается больше двух десятков, однако страны имеющие сложные технологии межпланетных станций имеют всего лишь страны: Россия, США, Китай, Япония, Индия, Европа(ESA). Не смотря на имеющие странами технологии межпланетных станций, к Венере и Марсу отправляли АМС только страны Россия, США, Европа (ESA) и Япония. А к Меркурию и внешним планетам – только США.
Ввиду значительной стоимости и высокой сложности межпланетных перелетов большие перспективы имеют международные проекты в этой области. К примеру, зонд нового поколения для исследования системы Юпитера планируется при совместном участии NASA, ESA, Роскосмоса и JAXA.
Содержание |
Задачи
Беспилотный космический аппарат – предназначается для выполнения набора определенных задач, начиная от научно-исследовательских и заканчивая задачами политических демонстраций. Как правило, объектами для исследовательских задач являются другие планеты, их естественные спутники, кометы и прочие объекты Солнечной системы. При выполнении поставленных задач, обычно производится фотографирование, сканирование рельефа, происходит измерение текущих параметров магнитного поля, радиации, температуры, изучение химических составляющих атмосферы другой планеты, грунта поверхности и космического пространства вблизи планеты. Особое внимание уделяется сейсмическим характеристикам планеты.
Коммуникация
Накопленные измерения периодически передаются на Землю с помощью радиосвязи. Большинство АМС имеют двунаправленную радиосвязь с Землёй, что даёт возможность использовать их как дистанционно управляемые приборы. В данный момент в качестве канала для передачи данных используют частоты в радиодиапазоне. Исследуются перспективы применения лазеров для межпланетной связи. Большие расстояния создают существенные задержки при обмене данными, поэтому степень автоматизации АМС стремятся максимально увеличить.
Конструкция
АМС могут обладать различной конструкцией, но обычно они имеют множество схожих особенностей. Источниками электроэнергии на борту АМС обычно являются солнечные батареи или радиоизотопные термоэлектрические генераторы. Запас электроэнергии на случай возможных перебоев обеспечивает специальная аккумуляторная батарея. В приборном отсеке поддерживается температура, достаточная для нормального функционирования всех находящихся там устройств. Бортовая астроинерциальная навигационная система состоит из инерциальных датчиков, астрокорректора; совместно с наземными службами она определяет угловую ориентацию в пространстве и координаты. Для управления ориентацией в пространстве АМС использует гиродины, корректирующие ракетные двигатели. Для ускорения или торможения во время крейсерского полёта используются ракетные двигатели, а в последнее время — электрические ракетные двигатели. Для радиосвязи используются преимущественно параболические и фазированные антенны, работающие на гигагерцовых частотах. Крупные АМС зачастую имеют разделяющуюся конструкцию. Например, по прибытию к планете назначения АМС может сбрасывать на неё различные спускаемые аппараты, а оставшаяся на орбите часть может выполнять функции радио ретранслятора.
История АМС
Первой автоматической межпланетной станцией была «Луна-1», пролетевшая вблизи Луны. Наиболее известными АМС являются аппараты серии «Вояджер», «Венера», «Луна», «Маринер», «Пионер», «Викинг», «Галилео», «Вега», «Кассини», «Новые горизонты».
Рекорд по длительности работы показал Пионер-6, запущенный в 1965 г. Последний сеанс связи с ним был проведён в 2000 г. Возможно аппарат проработал бы и дольше, но связь с ним более не поддерживалась. Новым этапом в развитии АМС является применение ионных и плазменных электроракетных двигателей. Пример тому - миссия Dawn, исследующая пояс астероидов.
Траектории межпланетных перелетов
После того, как зонд покинул окрестности Земли, его траектория примет вид орбиты вокруг Солнца, близкой к орбите Земли. Добираться до другой планеты с энергетической точки зрения целесообразнее по эллиптической траектории, причем наибольшей экономии топлива позволяет достичь метод т.н. "гравитационной пращи" - дополнительного разгона КА в гравитационном поле промежуточных на маршруте планет. Это позволяет взять на борт меньше топлива, а значит, больше оборудования, однако такой манёвр доступен далеко не всегда.
