Новый радиолокационный наблюдатель

26 января 2023 г. в 10:50:21 по токийскому времени стартовые расчеты компании MHI (Mitsubishi Heavy Industries Ltd., 三菱重工業) при участии Японского агентства аэрокосмических исследований JAXA выполнили пуск ракеты-носителя H-IIA (номер F46, конфигурация 202) с первой пусковой площадки комплекса для пуска ракет тяжёлого класса (大型ロケット発射場) или «Йосинобу» (吉信射点) Космического центра Танэгасима (преф. Кагосима).

Старт H-IIA с IGS R-7

На солнечно-синхронную орбиту в интересах Информационного спутникового центра Секретариата кабинета министров Японии (Cabinet satellite intelligence center, 内閣衛星情報センター) был доставлен седьмой «радиолокационный спутник сбора информации» IGS R-7 (Information Gathering Satellite Radar-7, 情報収集衛星レーダ7号機).

Последними выведенными на околоземную орбиту секретными японскими КА до этого были IGS R-6 (12.06.2018), оптический IGS O-7 (09.02.2020) и ретранслятор JDRS-1 (29.11.2020) (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/77542.html).

Изначально MHI хотела пустить H-IIA 25 января, но, как это частенько бывает, в планы вмешалась погода, и старт перенесли на день позже.

В данном пуске использовался вариант 202, то есть на H-IIA было установлено две ступени, ноль жидкостных и два твердотопливных ускорителя SRB-A.

Программа IGS была создана в ответ на испытание северокорейской ракеты, которая пересекла воздушное пространство Японии и упала в ее прибрежные воды в 1998 г. Одна из главных задач японской разведсети, начавшей работу в 2003 г., – раннее предупреждение о пусках вражеских ракет.

Лого IGS R-7

IGS R-7, разработка коего началась в 2015 г. и отнявшая от бюджета 51.2 млрд иен, является преемником разведчика R-5. По сравнению с R-6, предыдущим радиолокатором, седьмой радарный спутник позволяет получать более качественные снимки благодаря улучшению выходного сигнала, а несколько приемных антенн позволяют расширить область съемки. Кроме того R-7 имеет функцию связи с ретранслятором JDRS-1 для повышения оперативности работы системы.

На данный момент на околоземной орбите работает 8 «соглядатаев»: IGS O-5, -6 и -7; IGS R-3, -4, -5 и -6 и ретранслятор JDRS-1.

Следующие аппараты системы будут запущены согласно данному предварительному графику:

— IGS O-8. 2023 ф.г.;

— IGS R-8. 2024 ф.г.;

— IGS O-9. 2026 ф.г.;

— IGS ОD-1 (光学多様化衛星; спутник для разнообразных оптических наблюдений). 2026 ф.г.;

— IGS ОD-2. 2027 ф.г.;

— IGS RD-1 (レーダ多様化衛星; спутник для разнообразных радиолокационных  наблюдений). 2027 ф.г.;

— IGS RD-2. 2028 ф.г.;

— ретранслятор JDRS-2. 2028 ф.г.;

— IGS R-9. 2029 ф.г.;

— IGS O-10. 2029 ф.г.;

— IGS R-10. После 2030 ф.г.

Теперь закроем прошлый пусковой год, чтобы впредь со спокойной душой заниматься 2023-м. Для этого нам потребуется восполнить пробелы: рассказать про пропущенные нами пуски ракет Black Brant IX, S-520-RD1 и S-520-32.

С Аляски!

Несмотря на то, что это не японский пуск, данное обстоятельство заслуживает отдельного упоминания. Тем, в чьих жилах течет кровь исследователей верхних слоев  атмосферы, это будет, надеемся, небесполезный материал.

5 марта 2022 г. в 02:27:30 по местному времени с полигона PFRR (Poker Flat Research Range) в активно меняющуюся структуру пульсирующего северного сияния (pulsating aurora) стартовала зондирующая американская ракета Black Brant IX, достигшая максимальной высоты 429.7 км.

PFRR. Август 2019 г.

На борту был организован американо-японский эксперимент LAMP (Loss through Auroral Microburst Pulsation) по определению возможной связи между пульсирующим полярным сиянием и микропорывами (microbursts) – феноменом, при котором высокоэнергетические электроны устремляются из магнитосферы на Землю и образуют вспышки, «живущие» около десятой доли секунды.

Полигоном, расположенным на территории невключенной общины Чатаника (штат Аляска) в 50 км к северо-востоку от г. Фэрбенск и в 1.5° к югу от Северного полярного круга, управляет Геофизический институт Аляскинского университета в Фэрбенксе UAF (University of Alaska Fairbanks Geophysical Institute) по контракту с космодромом Уоллопс (Wallops Flight Facility), который подчинен Центру космических полетов им. Годдарда (Goddard Space Flight Center). Предыдущий пуск с PFRR, для сведения, состоялся в январе 2020 г.

Лого миссии LAMP и пуск Black Brant IX

От американской стороны, помимо UAF, эксперимент готовили Дартмутский колледж (Dartmouth College), Университет Нью-Гэмпшира (University of New Hampshire) и Университет Айова (University of Iowa). От Японии в LAMP участвовали JAXA, Университет Тохоку (東北大学), Нагойский университет (名古屋大学) и Технологический университет Кюсю (九州工業大学).

   Японская бортаппаратура. а – летные образцы

Япония предоставила четыре единицы бортовой аппаратуры:

— прибор для наблюдения за электронами высоких энергий HEP (High Energy Particle detector);

— две камеры для съемки пазори AIC (Auroral Imaging Camera);

— наблюдательный комплекс PARM2 (Pulsating AuRora and Microburst 2), включающий 4 магнитометра MIM (Magneto-Impedance Magnetometer).

Пульсирующее сияние над Центром управления научными исследованиями PFRR

Все бортовые приборы отработали штатно, соответственно, удалось получить новые данные о природе пульсирующего полярного сияния.

В частности, камеры AIC, каждая на своей длине волны и под своим ракурсом, в режиме высокоскоростной визуализации сделали 10 снимков (с интервалом в 1 секунду) слабого свечения пульсирующего сияния, что, по свидетельству японцев, было выполнено впервые в мире – здесь имеется в виду съемка пульсирующего сияния с борта  зондирующей ракеты.

Пример сделанных AIC изображений

Далее путем скрупулезного анализа предстояло прояснить механизм модуляции данного феномена, а также его связь с сверхвысокоэнергетическими электронами, получившими жуткое прозвище «электроны-убийцы» (killer electron).

Строящийся EISCAT_3D. Январь 2023 г.

Но, пока, видимо, данные еще обрабатываются, а научная работа/работы пишутся, так как на сайтах JAXA и Института космических и астронавтических наук ISAS (Institute of Space and Astronautical Science, 宇宙科学研究所) новой информации найдено не было…

Однако, заведомо известно, что в 2023-2024 гг. должен заработать EISCAT_3D (European Incoherent Scatter Scientific Association) – новый международный исследовательский комплекс, на котором методами радиолокационного поиска и некогерентного рассеяния (incoherent scatter technique) будут изучаться атмосфера и околоземная космическая среда над территорией, называемой Фенноскандинавская арктика (Fenno-Scandinavian Arctic). Ресурсы объекта, возводимого неподалеку от норвежской деревушки Шиботн в фюльке Тромс-ог-Финнмарк (самый северный регион страны Нур-Норге), помогут и изучению Солнечной системы и радиоастрономическим исследованиям.

И обсуждается вопрос осуществления пуска зондирующей ракеты в зоне, где «ловят сонары» EISCAT_3D с целью постановки эксперимента LAMP-2 по изучению воздействия «электронов-убийц» на верхние и средние слои атмосферы Земли.

S-520. RD1 и 32

24 июля 2022 г. в 05:00:00 по японскому времени с Космического центра Утиноура (преф. Кагосима) специалисты JAXA выполнили пуск одноступенчатой твердотопливной зондирующей ракеты S-520-RD1, оснащенной ротационным детонационным двигателем RDE (Rotating detonation engine). Целью пуска значились летные испытания на сверхзвуковое горение.

Если брать отсчет от пуска S-520-RD1, то годом ранее (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/80821.html) японцы как раз проверяли работоспособность RDE во время пуска S-520-31. После того полета JAXA признала успешным испытание RDE в космосе. Вообще, японцы пишут, что первые идеи использования детонационных волн в работе реактивных двигателей начали прорабатываться с 1950-х гг.

Испытание RDE на S-520-31, 27 июля 2021 г. Светящийся узел овальной формы – это часть камеры сгорания имеющего форму двойного цилиндра двигателя, давшего тягу почти 500 Н

В день дебюта RD1 отмечалась ясная погода, с западо-юго-запада наблюдался ветерок, имевший скорость 0.7 м/с, а температура на улице была 23.5 °C.

На 206 сек полета S-520-RD1, пущенная под углом 78°, достигла максимальной высоты в 168 км, а на 412 сек упала в воды к юго-востоку от космодрома.

Далее, 11 августа в 23:20:00 по местному времени с Утиноуры JAXA произвело пуск S-520-32 с целью изучения структуры вертикальной и горизонтальной плотности электронов при возникновении ионосферных возмущений.

Старт S-520-32

Стартовый день выдался безоблачным, с северо-северо-запада со скоростью 1 м/с поддувал ветерок, а жара достигала 28 °C. На 268 сек после старта S-520-32, отправленная в небо под углом 75°, достигла максимальной отметки (279 км), а на 522 сек низвергнулась в море к юго-востоку от КЦ.

Как и в случае с S-520-RD1, ученые получили всю нужную информацию с бортовых приборов и приступили к «ваянию» новых научных трудов.

Когда грядут пуски следующих S-520, пока непонятно.

Евгений Рыжков

Источники

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%83%85%E5%A0%B1%E5%8F%8E%E9%9B%86%E8%A1%9B%E6%98%9F

https://www.mhi.com/jp/news/22120502.html

https://www.mhi.com/jp/news/230123.html

https://www.mhi.com/jp/news/230124.html

https://www.mhi.com/jp/news/23012604.html

https://sorae.info/ssn/20230126-h2af46-igsr7.html

https://news.yahoo.co.jp/articles/ceb9bd9d9a88190fccd4fead6ac5a089e64fc825

https://www.isas.jaxa.jp/home/research-portal/news/2022/0316/

https://uaf.edu/news/nasa-rocket-launches-from-poker-flat-in-search-of-aurora-answers.php

https://en.wikipedia.org/wiki/Poker_Flat_Research_Range

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/sun/nasa-rocket-team-to-chase-pulsating-aurora

https://www.isas.jaxa.jp/outreach/isas_news/files/ISASnews492.pdf

https://www.gp.tohoku.ac.jp/research/topics/20220712155650.html

https://eiscat.se/eiscat3d-information/

https://www.gp.tohoku.ac.jp/research/topics/20220712155650.html

https://www.jaxa.jp/press/2022/05/20220520-2_j.html

https://www.jaxa.jp/press/2022/07/20220724-1_j.html

https://cosmos.isas.jaxa.jp/ja/the-worlds-first-space-flight-for-the-rotating-detonation-engine-and-a-glimpse-at-a-new-sample-return-capsule-ja/

https://www.isas.jaxa.jp/outreach/isas_news/files/ISASnews496.pdf

https://www.jaxa.jp/press/2022/08/20220812-1_j.html

https://www.isas.jaxa.jp/topics/003149.html

https://www.isas.jaxa.jp/outreach/isas_news/files/ISASnews498.pdf