Запущен «Цзыюань-3» №03

25 июля 2020 г. в 11:13:21 пекинского времени (03:13:21 UTC) с площадки №9 космодрома Тайюань был выполнен успешный пуск носителя «Чанчжэн-4B» (CZ-4B №Y45) с китайским стереотопографическим спутником «Цзыюань-3» №03. Попутно на орбиту доставлены два малых КА для регистрации космического рентгеновского излучения и для так называемого Интернета вещей.

Номера и международные обозначения, присвоенные КА в каталоге Космического командования США, а также начальные параметры их орбит приведены в таблице 1, расчетная циклограмма полета – в таблице 2.

 

Табл. 1. Данные на КА, запущенные 25.07.2020

КА	Номер	Обозн.	Параметры орбиты
			i	Hp, км	Ha, км	P, мин
Цзыюань-3 №03	45939	2020-051A	97.50°	484.4	499.9	94.45
LobsterEye-1	45940	2020-051B	97.49°	481.4	500.3	94.43
Тяньци-10	45941	2020-051C	97.49°	482.1	499.9	94.43

 

Табл. 2. Циклограмма запуска

Время от старта, сек	Событие
0.000	Старт
153.317	Выключение двигателей 1-й ступени
154.517	Разделение 1-й и 2-й ступени
195.517	Сброс головного обтекателя
282.786	Выключение маршевого ЖРД 2-й ступени
292.586	Выключение верньерных ЖРД 2-й ступени
293.586	Разделение 2-й и 3-й ступени
695.689	Выключение ЖРД 3-й ступени
709.689	Окончание разворота 3-й ступени
750.689	Отделение КА «Цзыюань-3» №03
800.689	Отделение КА LobsterEye-1
850.689	Отделение КА «Тяньци-10»

 

«Цзыюань-3»

«Цзыюань-3» №03 разработан и изготовлен Китайской исследовательской академией космической техники CAST в интересах Министерства природных ресурсов в рамках средне- и долгосрочного проекта создания космической инфраструктуры (2015-2025).

Китайская национальная космическая администрация отвечает за организацию и осуществление проекта, а Министерство природных ресурсов (Государственное бюро геодезии, картографии и геоинформации) – за создание и эксплуатацию прикладной системы. Главным конструктором проекта является Чэнь Шипин (陈世平). За разработку спутника, как и всех его предшественников, по-прежнему отвечают Цао Хайи (曹海翊) в должности главного конструктора и Ван Сян (王祥) как административный руководитель.

Основное назначение КА «Цзыюань-3» №03 – поставка трехмерных изображений высокого разрешения и мультиспектральной информации для обновления карт территории КНР масштаба 1:50000 и создания карт масштаба 1:25000. Данные будут использоваться в интересах исследования земельных ресурсов страны, предупреждения стихийных бедствий, развития сельского хозяйства, рационального использования водных ресурсов, экологического мониторинга и городского планирования.

Спутники «Цзыюань-3» стартовой массой 2630-2650 кг созданы на платформе, которая в настоящее время имеет обозначение ZX-1000, а ранее именовалась «Фэнъянь-2». В материалах для участников конкурса на страхование запуска указывалось, что ранее она использовалась для создания пяти КА семейства «Цзыюань-1» (в том числе по совместному с Бразилией проекту CBERS), двух «Цзыюань-3», четырех аппаратов системы «Гаофэнь» с номерами 2, 3, 6 и 7 и двух океанографических спутников «Хайян-2». Непонятно, правда, как сюда затесался «Гаофэнь-6», сделанный дочерним предприятем «Дунфанхун» на платформе CAST-2000.

Первый спутник серии был выведен на орбиту 9 января 2012 г. («Новости космонавтики» №3, 2012) и успешно работает до настоящего времени при гарантированном пятилетнем ресурсе. За ним 30 мая 2016 г. последовал второй аппарат, также с пятилетним сроком службы, но с доработанной по итогам эксплуатации первого полезной нагрузкой («Новости космонавтики» №7, 2016). Два спутника вместе уже восьмикратно отсняли территорию КНР, тем самым сэкономив стране порядка 2.4 млрд юаней (350 млн $), которые бы потребовались для закупки соответствующих данных на мировом рынке. Всего с января 2012 г. с них получено 897 Тбайт информации.

Третий аппарат доработан, главным образом в части системы электропитания, и имеет расчетный срок службы восемь лет. «Цзыюань-3» №03 несет полезную нагрузку, состоящую из трех приборов:

* трехканальный комплекс детальной топографической съемки с разрешением в надире 2.1 м;

* камера мультиспектральной съемки с разрешением 5.8 м;

* лазерный высотомер с точностью измерения высоты 1 м.

Трехканальный картографический комплекс создан в Пекинском институте космического машиностроения и электроники BISME («508-й институт»). Оптическая система состоит из трех отдельных линзовых телескопов с фокусным расстоянием 1700 мм и полем зрения 6°, оснащенных фотоприемниками на ПЗС-матрицах с временным накоплением заряда. Один из них смотрит в надир, а два других отклонены на 22° вперед и назад от вертикали.

В приемных устройствах используются три ПЗС-матрицы шириной в 8192 элемента размером 7 мкм, так что с учетом перекрытия строится изображение шириной 24516 пикселей. Съемка ведется в панхроматическом диапазоне 0.5–0.8 мкм с радиометрическим разрешением 10 бит. Теоретическое пространственное разрешение в надирном канале составляет 2.08 м (официально – 2.1 км), а в переднем и заднем – 2.25×2.42 м («лучше 2.7 м»). Ширина полосы захвата – 51.1 км. Заявленная точность пространственной привязки снимков – лучше 10 м без наземных контрольных точек.

Мультиспектральная камера основана на оптической системе с фокусным расстоянием 1750 мм. Регистрирующая аппаратура – четырехканальная с рабочими диапазонами 0.45-0.52 (синий), 0.52-0.59 (зеленый), 0.63-0.69 (красный) и 0.77-0.89 мкм (ближний ИК). Приемником для каждого канала служат три матрицы шириной по 3072 элемента размером 20 мкм, что обеспечивает пространственное разрешение 5.8 м в полосе шириной 51.0 км. Радиометрическое разрешение – 10 бит.

Лазерный высотомер, разработанный 508-м институтом, ведет измерения с шагом 3.6 км вдоль трассы полета и обеспечивает определение текущей высоты полета КА с повышенной – субметровой – точностью.

«Цзыюань-3» №03 выведен на солнечно-синхронную орбиту с прохождением нисходящего узла в 10:30 местного времени и после подъема до рабочей высоты 502 км будет иметь замыкание наземной трассы после 59 суток полета и 897 витков. Межвитковое расстояние при этом составит 44.7 км.

На такой же орбите находятся КА «Цзыюань-3» №01 и №02, а также спутник «Гаофэнь-7», формально входящий в группировку китайских гражданских спутников ДЗЗ высокого разрешения CHEOS. Он спроектирован той же командой, что и «Цзыюань-3», и предназначен для стереосъемки и картографирования с субметровым разрешением.

Целевая аппаратура включает оптико-электронную систему 508-го института, разработанную под руководством Ян Цзюкуя (杨居奎). Одна камера отклонена на 5° назад относительно вертикали, а вторая – на 26° вперед. Первая имеет пространственное разрешение 0.64 м в панхроматическом и 2.6 м в мультиспектральных полосах, вторая – около 0.8 м в панхроматическом диапазоне. Съемка ведется в полосе шириной 20 км.

В состав полезной нагрузки «Гаофэнь-7» также входит двухлучевой лазерный высотомер с четырьмя твердотельными лазерами Шанхайского института оптики и точной механики. Он служит для определения абсолютных высот подстилающий поверхности с погрешностью 1.5 м и точностью пространственной привязки 15 м в интересах картографического проекта «Цзыюань-3» и обеспечивает создание карт масштаба до 1:10000.

Официально заявлено, что «Цзыюань-3» №03 будет работать в составе единой группировки картогорафических спутников, но более вероятно, что он заменит первый спутник серии, уже выработавший свой ресурс.

По случаю запуска «02-го» было заявлено, что он будет двигаться по орбите практически в противофазе с первым, в 183° от него. В действительности такое построение системы не было осуществлено: к 31 мая 2017 г. фазовое расстояние между двумя КА сократилось до 28°, а после этого вследствие маневра «01-го» с изменением наклонения орбиты стало медленно расти и в настоящее время близко к 165°. «Гаофэнь-7» отстает от «02-го» еще примерно на 70°.

Заявлено, что при четырех спутниках на орбите штатная повторная съемка определенного района будет возможна с 15-суточным интервалом, а срочная, с отклонением аппарата на ±32° от вертикали, – ежесуточно.

Следует заметить, что анонсированные в 2016 г. планы запуска в период до 2020 г. спутников «Цзыюань-3» №03 и «Гаофэнь-7» реализованы в полном объеме. В дальнейшем планируется запустить «Цзыюань-3» №04 на замену №02 и оперативный аппарат «Гаофэнь-7» №02 вместо работающего экспериментального, а также создать радиолокационный аппарат X-диапазона с синтезированием апертуры с двухантенным интерферометром.

 

«Глаз лобстера»

Второй аппарат имеет длинное описательное наименование 龙虾眼X射线探测卫星, лунся янь X-шэсянь таньцэ вэйсин, то есть спутник для изучения рентгеновских лучей типа «глаз лобстера». В некоторых публикациях он так и называется – LobsterEye-1. Аппарат массой около 50 кг на платформе шанхайской компании ASES с точной ориентацией (вероятно, SL-C) несет научную аппаратуру совместной разработки Школы астрономии и космической науки Нанкинского университета, Лаборатории космических исследований Гонконгского университета, 508-го института в Пекине, Китайской исследовательской академии строительных материалов и нескольких пекинских фирм.

Научными руководителями являются Ли Чжиюань (李志远) из Нанкинского университета и Су Мэн (苏萌) из Гонконгского университета, за создание рентгеновской оптики в 508-м институте отвечает Су Юнь (苏云). Разработка началась в 2013 году и обошлась примерно в 50 млн юаней (7 млн $).

Назначение КА – проверка концепции фокусирующего рентгеновского телескопа с ультрашироким полем зрения на базе нескольких сотен микроканальных пластин (рентгеновская оптика типа «глаз лобстера»). Аппаратуру планируется использовать для наблюдения рентгеновских источников и поиска в рентгеновском диапазоне признаков наличия так называемой темной материи в крупных скоплениях галактик на расстояниях до 100 Мпк.

Конкретно речь идет о поисках нейтрино, массы которых соответствуют примерно 7 кэВ по шкале энергий. В данных космического телескопа XMM-Newton была выявлена эмиссионная линия на 3.5 кэВ, интерпретируемая как признак распада таких массивных нейтрино.

Помимо этого, телескоп пригоден для исследования горячего газа в богатых галактических скоплениях, для наблюдения комет в Солнечной системе и для изучения взаимодействия между солнечным ветром и магнитосферой Земли.

Как утверждает глава Лаборатории космических исследований профессор Квентин Паркер (Quentin Parker), LobsterEye-1 является первым китайским космическим телескопом мягкого рентгеновского диапазона и первым в мире рентгеновским телескопом с оптикой типа «глаз лобстера». Это не совсем так – первенцем в испытаниях этой технологии стал чешский кубсат VZLUSAT-1, выведенный на орбиту 23 июня 2017 г.

На китайском исследовательском аппарате Einstein Probe также планируется использовать оптику такого типа.

 

«Тяньци-10»

Третьим на борту был спутник с официальным наименованием 天启星座一零星, тяньци синцзо илин син, что означает 10-й спутник группировки «Тяньци». Название это не поддается автопереводу, потому что разработчики составили номер КА из стандартного иероглифа и (一) для единицы и так называемого «бухгалтерского» нуля лин (零). Впрочем, оно сокращается до вполне разумного TQ-10.

Аппарат изготовлен фирмой ASES по заказу Пекинской научно-технической компании высоких технологий «Годянь» для работы в орбитальной группировке для коммерческой передачи данных, главным образом в интересах так называемого Интернета вещей. Сообщается, что «Тяньци-10», как и ранее «Тяньци-5», основан на новой платформе массой 35-50 кг и имеет многодиапазонную аппаратуру ретрансляции данных.

По информации заказчика, запущенный аппарат является седьмым в его орбитальной группировке. В то же время Пекинскаякосмическая научно-техническая компания «Юйсин», осуществляющая сопровождение и управление КА со своих станций Санья, Цзинхэ и Чжунвэй, сообщила, что также успешно работает со спутниками «Тяньци-1», -2, -4B и -5, но не упомянула о двух из шести ранее запущенных аппаратов с номерами 3 и 4A. Куда делись спутники с номерами от 6 до 9, тоже неизвестно, но до конца текущего года состав группировки планируется довести до 16 КА.

Напомним, что компания ASES полностью именуется 上海埃依斯航天科技有限公司, шанхай айисы хантянь кэцзи юсянь гунсы, что означает Шанхайская космическая научно-техническая компания ASES. Ее официальное название на английском языке – Shanghai ASES Aerospace Technology Co. Ltd. Фирма является дочерним предприятием 805-го института Шанхайской исследовательской академии космической техники SAST и специализируется на микро- и наноспутниках.

ASES считает два вновь запущенных КА 11-м и 12-м среди своих разработок, что и отражено на их эмблемах. Нам пока не удалось составить полный список спутников этого производителя: понять, где на рынке малых коммерческих КА Китая заказчик, а где подрядчик, бывает очень непросто.

Автор: Liss