14 октября 2021 г. в 18:51 пекинского времени (10:51 UTC) с пусковой установки №9 Центра космических запусков Тайюань был произведен пуск РН «Чанчжэн-2D» (CZ-2D №Y53) с экспериментальным аппаратом «Сихэ», оснащенным аппаратурой для двумерной спектрометрии Солнца в линии Hα. В качестве попутных полезных грузов на орбиту были выведены еще 10 микро- и наноспутников.
Номера и международные обозначения, присвоенные объектам этого запуска в каталоге Космического командования США, а также начальные параметры их орбиты приведены в таблице. Наименования КА, за исключением основного, который должен соответствовать первому объекту, не проставлены.
Данные на спутники, запущенные 14.10.2021
| КА | Номер | Обозн. | Параметры орбиты | |||
| i | Hp, км | Ha, км | P, мин | |||
| 49315 | 2021-091A |
97.48° |
500.2 |
520.0 |
94.82 |
|
| Сихэ | 49316 | 2021-091B |
97.46° |
503.8 |
522.6 |
94.89 |
| 49317 | 2021-091C |
97.46° |
503.6 |
522.9 |
94.89 |
|
| 49318 | 2021-091D |
97.46° |
503.8 |
522.8 |
94.89 |
|
| 49319 | 2021-091E |
97.46° |
503.5 |
522.4 |
94.88 |
|
| 49320 | 2021-091F |
97.46° |
503.1 |
522.9 |
94.88 |
|
| 49321 | 2021-091G |
97.47° |
502.6 |
523.3 |
94.88 |
|
| 49322 | 2021-091H |
97.46° |
502.5 |
523.2 |
94.88 |
|
| 49323 | 2021-091J |
97.46° |
502.0 |
523.7 |
94.88 |
|
| 49324 | 2021-091K |
97.45° |
501.6 |
523.4 |
94.87 |
|
| 49324 | 2021-091L |
97.47° |
502.4 |
522.1 |
94.87 |
|
Основной аппарат имеет официальное англоязычное наименование CHASE, два официальных описательных наименования на китайском языке и личное имя «Сихэ» (羲和) – так в китайской мифологии звали богиню, родившую 10 солнц и ведавшую упряжкой драконов в их колесницу. Два китайских наименования говорят о назначении и особенностях реализации проекта:
- 太阳探测科学技术试验卫星 (тайян таньцэ кэсюэ цзишу шиянь вэйсин, научный и технологический экспериментальный спутник для изучения Солнца)
- 太阳H-alpha光谱探测与双超平台科学技术试验卫星 (тайян Hα гуанпу таньцэ юй шуан чао пинтай кэсюэ цзишу шиянь вэйсин, научный и технологический экспериментальный спутник на двойной суперплатформе для спектральных наблюдений Солнца в линии Hα).
Как и намекает название, спутник CHASE представляет собой научно-экспериментальный аппарат с двойной задачей: во-первых, осуществить летную отработку технических решений для вновь созданной космической платформы Шанхайской исследовательской академии космической техники SAST; во-вторых, приступить к изучению процессов в солнечной атмосфере в дополнение к задачам, которые будет решать главная космическая солнечная обсерватория Китая ASO-S.
Основной проект ASO-S был анонсирован Китаем как часть второго этапа реализации научной космической программы страны в июне 2016 г. Его официальное англоязычное название расшифровывается как Advanced Space-based Solar Observatory («Передовая космическая солнечная обсерватория»), а целью проекта является изучение связей между магнитным полем Солнца, солнечными вспышками и корональными выбросами массы. На борту ASO-S будут установлены векторный магнитограф FMG (Full-disk vector MagnetoGraph) для картирования магнитного поля в фотосфере, солнечные телескопы Лайман-альфа LAT (Lyman-α Solar Telescopes) для изучения динамики активности светила, а также вспомогательная аппаратура HXI (Hard X-ray Imager) для регистрации жесткого рентгеновского излучения.
Этот проект прошел стадию технико-экономического обоснования в июне 2017 г. и перешел на этап реализации в апреле 2019 г. Запуск ASO-S на солнечно-синхронную орбиту высотой 720 км планируется в 2022 г. с прицелом на работу в течение 25-го солнечного максимума (2022–2025).
Имя вспомогательного проекта CHASE имеет расшифровку Chinese H-Alpha Solar Explorer, то есть «китайский исследователь Солнца в линии Hα». Напомним, что спектральная линия Лайман-альфа (121.6 нм) генерируется при переходе электрона в атоме водорода со 2-го на 1-й (основной) энергетический уровень, а линия Hα (она же Бальмер-альфа, 656.3 нм) – с 3-го на 2-й. Обе они появляются в результате ионизации атомов водорода с последующей рекомбинацией и излучением избытка энергии по мере приближения электрона к основному уровню.
Единственный инструмент в составе CHASE называется HIS (Hα Imaging Spectrograph, видовой спектрограф линии Hα). Его задача – спектроскопия полного диска Солнца с построением в режиме растрового сканирования двумерного спектрального «портрета» светила. На основании этих данных формируются двумерные изображения Солнца в двух близких линиях – 656.3 нм (Hα) и 656.9 нм (FeI), которые соответствуют условиям на различных уровнях в его атмосфере.
Наблюдения в линии Hα позволяют выявить предвестники солнечной активности в фотосфере и хромосфере и понять спусковые механизмы и динамику солнечных вспышек. Особый интерес представляют филаменты – тонкие волокна над активными областями Солнца. Ученые рассчитывают проследить связь их структуры и эволюции с солнечными вспышками. Фотосферная линия FeI служит для спектральной калибровки.
Прибор построен на базе телескопа с апертурой 180 мм и фокусным расстоянием 1820 мм с полем зрения 40’x40’ и имеет пространственное разрешение 1’’. Имеются два основных спектральных канала (656.28±0.25 нм и 656.92±0.08 нм) со спектральным разрешением 0.007 нм, что позволяет отнести HIS к классу гиперспектрометров. Растровое сканирование ведется с шагом 10 мсек по времени, так что за 46 секунд снимается 4600 отдельных спектров и формируется полный спектральный портрет Солнца; кроме того, ежесекундно строится изображение светила в полосе с центром 668.9 нм.
Стартовая масса аппарата – 510 кг. Впервые реализована технология магнитного подвешивания полезной нагрузки относительно служебного модуля спутника, то есть спутниковая платформа и модуль полезного груза физически изолированы друг от друга. Кроме того, в бортовую систему управления заложен алгоритм ориентации в первую очередь полезной нагрузки, а служебный модуль подстраивается под нее. В результате обеспечивается исключительно точное наведение на Солнце с ошибкой не более 0.0005° (т.е. 1.8’’) при стабильности на уровне лучше 0.00005°/с.
Стоит отметить, что инструмент HIS занимает на КА довольно скромное место, имея массу около 40 кг при габаритных размерах 489x480x517 мм.
Проект CHASE был выдвинут Нанкинским университетом (научный руководитель), Шанхайской исследовательской академией космической техники SAST (подрядчик по КА) и Чанчуньским институтом оптики, точной механики и физики CIOMP (изготовитель прибора HIS). Главным конструктором КА был Чэн Вэйсян (程卫强), а его административным руководителем – Чэнь Цзяньсинь (陈建新). Защита проекта состоялась в мае 2018 г., а в июне 2019 г. Государственное управление оборонной науки, техники и промышленности утвердило его к реализации с запуском в 2021 г.
С учетом научных задач проекта CHASE была выбрана солнечно-синхронная орбита наклонением 97.4° и высотой 517 км терминаторного типа, с прохождением нисходящего узла в 18:00 местного времени. Аппарат будет все время освещен Солнцем и сможет вести непрерывные наблюдения за светилом. Работа КА рассчитана на три года.
Официального предварительного объявления о запуске CHASE не было, хотя еще в июле 2021 г. он анонсировался на октябрь, а 28 сентября во время представления проекта на 13-й Китайской международной авиационно-космической выставке в Чжухае этот срок подтвердили.
Когда 11 октября появилось оповещение о закрытии района падения в 965 км к югу от космодрома Тайюань, еще не было известно, о каком носителе и полезном грузе идет речь. Однако уже 12 октября стало известно, что академик Фан Чэн (方成), представляющий факультет астрономии Нанкинского университета назвал точную дату старта солнечного спутника CHASE – 14 октября. Так оно в итоге и произошло.
Старт, кстати, был посвящен проходящему в Шанхае 46-му чемпионату рабочих профессий World Skills. На хвостовом отсеке второй ступени ракеты, расположенном выше межступенчатого ферменного переходника, но отделяющемся вместе с первой ступенью, впервые в практике эксплуатации ракет CZ-2D были установлены две управляющие поверхности типа «решетчатое крыло». С их помощью достигается более точный спуск ступени в отведенный район падения – вероятное отклонение от центра снижается примерно на 80%.
Заявленная грузоподъемность носителя CZ-2D составляет 1200 кг на солнечно-синхронную орбиту высотой 700 км. Поскольку и орбита «Сихэ» значительно ниже, и масса его намного меньше допустимой, места на второй ступени по периферии ее верхнего адаптера были заняты десятью попутными аппаратами микро- и нанокласса. К счастью, список их был опубликован сразу, причем в нескольких версиях с некоторыми разночтениями в названиях.
Два из десяти попутных аппаратов запущены в рамках межгосударственной программы, а остальные восемь – на коммерческой основе. Приведем сначала их перечень с указанием китайских наименований (личных или описательных) и переводом на русский язык, а затем рассмотрим попутчиков в отдельности:
- 大学生小卫星-1 (дасюэшэн сяо вэйсин, университетский малый спутник №1, он же SSS-1);
- 大学生小卫星-2A (дасюэшэн сяо вэйсин, университетский малый спутник №2A, он же SSS-2A);
- 大气密度探测试验卫星 (даци миду таньце шиянь вэйсин, экспериментальный спутник для изучения плотности атмосферы, он же MD-1);
- 商业气象探测星座试验卫星 (шанъе цисян таньце синцзо шиянь вэйсин, экспериментальный спутник коммерческой группировки метеонаблюдений, он же QX-1);
- 低轨导航增强试验卫星 (дигуй даохан чжэнцян шиянь вэйсин, экспериментальный спутник низкоорбитального навигационного дополнения), известный также под личным именем «Тяньшу-1» (天枢一号);
- 交通试验星 (цзяотун шиянь син, экспериментальный спутник контроля трафика);
- 和德二号E卫星 (спутник «Хэдэ-2E»);
- 和德二号F卫星 (спутник «Хэдэ-2F»);
- 田园一号卫星 (спутник «Тяньюань-1»);
- 金紫荆卫星二号 (спутник «Цзиньцзыцзин-2»).
Группировка университетских малых спутников спроектирована в рамках программы космического образования Азиатско-Тихоокеанской организации космического сотрудничества. Проект малых студенческих спутников стартовал в декабре 2016 г. под руководством Пекинского университета аэронавтики и астронавтики («Бэйхан») и первоначально включал в себя создание и запуск трех изделий: микроспутника SSS-1 массой 30 кг и габаритами 350x350x650 мм и двух кубсатов типоразмера 3U и массой 4 кг – SSS-2A и SSS-2B. В качестве полезных нагрузок рассматривались камеры для наблюдения Земли, аппаратура радиационного мониторинга, приемники систем опознавания самолетов и кораблей, приемники навигационных сигналов и аппаратура межспутниковой связи.
Микроспутник SSS-1 разрабатывался в «Бэйхане» при участии команд Ирана и Пакистана, он имеет второе название «Бэйхан Ятай-1» (北航亚太一号). За кубсат SSS-2A отвечал Шанхайский университет транспорта SJTU, в работе участвовали представители Института космической техники Пакистана. Второе имя аппарата – «Сыюань-1» (思源一号). Кубсат SSS-2B взяла на себя турецкая компания TUBITAK-UZAY при поддержке команды Таиланда. До запуска в октябре 2021 г. дошли только два аппарата из трех.
Два следующих аппарата в списке созданы Шэньчжэньской космической спутниковой компанией «Дунфанхун», которая тем самым довела до 20 число своих КА.
Экспериментальный спутник коммерческой группировки метеонаблюдений QX-1 предназначен для определения метеопараметров, таких как температура, влажность и давление атмосферы, по искажениям навигационных сигналов спутников глобальных навигационных систем. Поскольку при таком подходе не нужны сложные и дорогостоящие традиционные инструменты, аппарат получился очень компактным – небольшой плоский микроспутник с наибольшей стороной около 50-60 см.
Экспериментальный спутник для изучения плотности атмосферы MD-1, как гласит его описание, предназначен для измерения «на месте» плотности верхних разреженных слоев атмосферы, получения данных о ее составе и изучения характеристик космической среды, а также для летной квалификации компонентов микро- и наноспутников, оптимальных по соотношению цена/качество. Фотографии этого КА не опубликованы, однако на анимации отделения попутных спутников MD-1 изображен в виде сферы диаметром порядка 50 см или даже больше.
Безусловно, это вполне логичная форма для пассивного определения параметров верхней атмосферы по торможению в ней пробного тела идеальной (сферической) формы. Подобные аппараты известны и в американской, и в российской космической программе. Интереснее другое: ровно такой же «шарик» с таким же описательным наименованием заявлен к запуску в декабре 2021 г., вот только его разработчиком является совсем другая фирма – Инновационная исследовательская академия микроспутников в Шанхае!
Экспериментальный микроспутник низкоорбитального навигационного дополнения «Тяньшу-1» разработала и изготовила Пекинская космическая научно-техническая компания «Гэнъюй мусин», которая дебютировала в китайской космической программе в апреле с двумя аппаратами ДЗЗ ( https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/79854.html ). Кроме того, участником проекта называют навигационную компанию «Хоян вэйчжи» (火眼位置).
Шанхайская техническая компания спутниковых приложений «Личжэн» отметилась 14 октября сразу тремя аппаратами своей разработки с аппаратурой системы обмена данных в УКВ-диапазоне VDES (VHF Data Exchange System) для мониторинга транспорта.
Два микроспутника «Хэдэ-2E» и «Хэдэ-2F» она изготовила для Пекинской космической технической компании «Хэдэ», своего давнего партнера. Их сотрудничество началось с создания КА «Хэдэ-1», запущенного 15 ноября 2017 г. (см. «Новости космонавтики» №1, 2018), и продолжилось парой «Хэдэ-2A» и -2B, которые стартовали 7 декабря 2019 г. В каком из аварийных стартов последних двух лет сгинули аппараты с буквами C и D в названии, неизвестно.
Компания «Хэдэ» планирует развернуть орбитальную группировку «Тяньсинчжэ» (天行者) из 48 спутников с аппаратурой узкополосной передачи данных DCS для Интернета вещей, мониторинга судоходства VDES и авиационных перелетов ADS-B. В сентябре 2021 г. она пописала соглашение с Китайским информационным центром транспорта и связи, предусматривающее совместные испытания и подтверждение характеристик космических, береговых и судовых станций системы VDES, строительство центра данных и эксплуатацию системы.
Третий микроспутник аналогичного назначения, но иной конструкции и значительно большего размера, является совместной работой фирмы «Личжэн», 509-го проектного института SAST и все того же Китайского информационного центра транспорта и связи.
Микроспутник «Тяньюань-1» разработан в Исследовательском центре микро- и наноспутников Инситута механики Нанкинского университета науки и техники NJUST. Аппарат выполнен в виде кубсата формата 6U и имеет размеры 224x100x340.5 мм и массу около 10 кг. Цель его создания – подтверждение характеристик спутниковых компонентов собственной разработки. «Тяньюань-1» имеет в своем составе твердотельный двигатель нового типа и микродвигатель с высоким удельным импульсом, изготовленный с применением технологии 3D-печати. Планируется совместный полет этого КА с другим спутником.
На базе проекта «Тяньюань-1» создан образовательный проект, в котором участвует экспериментальная школа при NJUST. Развернуто два центра управления, в школе и в университете, причем первый будет отвечать главным образом за мониторинг состояния служебных систем КА, а второй – за полезную нагрузку.
Последний аппарат с зубодробительным названием «Цзиньцзыцзин-2» (буквально «золотой багрянник») является совместной разработкой Шэньчжэньской космической технической компании (отделение портовой навигации) и Шанхайской микроспутниковой космической научно-технической корпорации «Цзютянь». Конкретное назначение КА в имеющихся источниках не описано. Спутник «Цзиньцзыцзин-1» был запущен 27 апреля 2021 г. ( https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/79854.html ).
По данным газеты «Кэцзи жибао», состоявшийся старт стал 100-м космическим пуском с Тайюаня. Нами учтено только 98 попыток орбитального пуска с этого китайского космодрома.
Автор: Liss
