100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
1 - -
Система предварительной обработки
<
Система регистрации
К потребителям
Рис. 2. Структурная схема системы передачи данных с ИСЗ "Ресурс-01п
Земля был невелик, выделение телеметрической информации с АЗ и доплеровские измерения проводились методами цифровой обработки зарегистрированного сигнала.
Аэростатные зонды были введены в атмосферу Венеры 11 и 15 июня 1985 г. и после всплытия дрейфовали на высоте около 54 км более 46 ч каждый. Передача информации со скоростью 4 бит/с и измерения траектории осуществлялись в сеансах радиосвязи дли тельностыо около 5,5 мин каждые 30...60 мин. В качестве калибровочных источников для наземной сети использовались передатчики пролетных аппаратов.
В результате аэростатного эксперимента были окончательно установлена суперротация атмосферы Венеры, обнаружены воздушные массы с существенно различными параметрами, получены новые данные о микроструктуре облачного слоя.
С помощью двух пролетных аппаратов ВЕГА с расстояния 8200 км были изучены ядро кометы Галлея, джеты, распределение заряженных частиц и магнитного поля; получены фотографии яд-
Радиообеспечение космических программ
231
ра; определен химический состав основных газовых и пылевых компонентов.
В проекте ВЕГА радиотехническими средствами была решена и задача оперативной навигации КА европейского проекта "Джотто", позволившая выполнить более близкий (около 1000 км) пролет его мимо ядра кометы. Для этого сочетанием радиоинтерферометрии и измерений дальности и радиальной скорости КА "ВЕГА" была точно определена траектория аппарата ВЕГА, а по телевизионным данным во время пролета — координаты ядра относительно ПА. В течение нескольких часов были уточнены абсолютные координаты ядра кометы, рассчитаны необходимые значения импульса двигателя и переданы на КА "Джотто" для коррекции его орбиты.
В 1988 — 1989 гг. в рамках программы исследования Марса и его естественного спутника Фобоса в СССР был реализован проект "Фобос", Каждый из двух КА нового типа состоял из орбитального аппарата (ОА) и спускаемого на поверхность Фобоса аппарата (СА).
Комплекс высокоинформативных научных приборов, установленных на "Фобосе", — телевизионные камеры высокого разрешения, сканирующий И К спектрометр, сканер видимого и ИК диапазонов, лазерный масс-спектрометр и др. — требовал передачи информации со скоростью не менее 32 кбит/с. Программа полета предусматривала оперативное проведение сложных маневров: выход на орбиту, близкою к орбите Фобоса; сближение с Фобосом; пролет над ним на малой высоте около 20 м; спуск и посадку СА на поверхность Фобоса,
В состав КА "Фобос" помимо О А входили два малых аппарата, предназначенных для посадки на Фобос, — ДАС и ПРОП. Аппарат с небольшим временем жизни ПРОП должен был совершить несколько "прыжков" длиной 10...20 м каадый (сила тяжести на Фобосе примерно в 700 раз меньше, чем на Земле). После каждого "приземления" ПРОПа предусматривался комплекс исследований грунта: изотопного состава методом гамма-спектрометрии, механических, электрических и магнитных характеристик. Информация от ПРОПа передавалась на ОА в пределах взаимной видимости по автономной радиолинии дециметрового диапазона для последующей ретрансляции на Землю.
Второй посадочный аппарат ДАС (долговременная автономная станция) был предназначен для проведения многомесячных (более года) исследований проблем небесной механики и теории относительности: уточнения орбит Фобоса и Марса, привязки координатных систем, уточнение гравитационной постоянной, измерения собственной либрации Фобоса, изучения поверхности по стереотелевизионным изображениям и определения состава грунта альфа-рентгеновским спектрометром. Информация с ДАС должна была передаваться непосредственно на Землю.
232
В. И, Рогальский, И. Н. Несвит
Так как измерения параметров сигналов радиолинии ДАС — Земля использовались для решения задач небесной механики и теории относительности, это требовало измерять с Земли дальность до ДАС с точностью до единиц метров и угловое положение с точностью до миллионных долей угловой секунды. Специальная радиолиния ДАС — Земля — ДАС обеспечивала требуемую аппаратурную точность измерений.
Большебазовые радиоинтерферометрические измерения ОА и ДАС проводились в основном станциями НАСА в США (Калифорния), Австралии и Испании, а измерения дальности — как отечественными станциями в Евпатории и Уссурийске, так и американской станцией в Калифорнии.
Ограниченные энергетические возможности ДАС допусками передачу информации со скоростями не более 32 бит/с сеансами по 30 мин на каждом обороте Фобоса, т.е. каждые 7 ч 40 мин. Поэтому для передачи всего объема данных применялось сжатие информации в бортовом процессоре.
Как известно, из-за случайной ошибки в программе, заложенной с Земли в бортовой компьютер, аппарат "Фобос-1" в конце 1988 г. прекратил существование на участке межпланетного перелета. Аппарат "Фобос-2" был выведен на исходную орбиту искусственного спутника Марса, совершил несколько маневров, затем был переведен на орбиту, близкую к орбите Фобоса, и совершил несколько пролетов мимо него на расстоянии до нескольких десятков километров. Были выполнены эксперименты по изучению Марса и наблюдению Фобоса. За две недели до сеанса сближения с Фобосом и посадки аппаратов ПРОП и ДАС связь с "Фобос-2" была потеряна. Последующий анализ показал, что вероятной причиной аварии мог быть сбой в компьютере системы управления КА, приведший к потере ориентации аппарата, прекращению заряда от солнечных батарей и разряду химических аккумуляторов КА.
