Ионозонд-2025

«Ионозонд» (также «Ионозонд-2025») — российская космическая система, включающая серию гелиогеофизических спутников «Ионосфера-М».

Данная космическая система позволяет наблюдать и определять геофизические параметры ионосферы и верхних слоёв атмосферы Земли и околоземного космического пространства.

Общие сведения
Ионозонд-2025
Общие данные
Производитель Флаг России ОАО«НПП ВНИИЭМ»
Страна происхождения  Россия
Назначение аппарат ДЗЗ
Орбита геостационарная:
высота: 820 км
период обращения: 101 мин
наклонение: 98,8°
Оператор Россия НЦ ОМЗ «Российские космические системы»,
НИЦ «Планета»
Срок активного существования 8 лет
Производство и эксплуатация
Статус В эксплуатации
Всего запущено 4
В рабочем состоянии 4
Первый запуск 05.11.2024
Последний запуск 25.07.2025
Типичная конфигурация
Типичная масса КА 400–430 кг
Масса модуля полезной нагрузки 100
Солнечные батареи не менее 700 Вт

Назначение

Заказчиками научно-исследовательской космической системы «Ионозонд» выступают Росгидромет и Академия наук. Система должна решать следующие научные задачи:

  • Контроль пространственно-временной структуры ионосферы, возникающих в ней естественных и искусственных неоднородностей и ионосферно-магнитных возмущений, пространственного распределения электронной концентрации и электромагнитных полей. Также должны вестись наблюдения физических явлений, возникающих в ионосфере в результате активных воздействий природного и антропогенного происхождения и распределения озона в верхней атмосфере Земли.
  • Наблюдения за Солнцем, включающие построение карт Солнца и околосолнечного пространства в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, измерение потоков солнечных космических лучей, рентгеновского и ультрафиолетового излучения.
  • Изучение оптических характеристик и состава верхней атмосферы Земли.
  • Регистрация магнитосферных явлений и контроль радиационной обстановки в околоземном пространстве.
  • Наблюдение электромагнитной волновой активности в ионосфере и верхней атмосфере.
  • Измерение потоков протонов и электронов солнечного происхождения и галактических космических лучей.[1]

Технические характеристики

На борту космических спутников размещена следующая аппаратура: К моменту создания космический комплекс «Ионозонд-2025» и его орбитальная группировка должна включать в себя пять космических аппаратов:

Космические аппараты «Ионосфера-М» являются однотипными, КА «Зонд» будет построен на той же платформе[2].

Корректирующая двигательная установка построена на базе абляционного плазменного двигателя разработки НИИ ПМЭ МАИ.

Основные характеристики КА «Ионосфера-М»

Тип орбиты Околокруговая, солнечно-синхронная орбита
Высота орбиты 820 км
Наклонение 98,8 градусов
Период обращения 101 мин
Масса космического аппарата 400–430 кг
Масса полезной нагрузки 100 кг
Габаритные размеры (транспортные) 1200 × 1200 × 800 мм
Срок активного существования 8 лет
Тип системы ориентации Активная, электромаховичная
Ориентация космического аппарата Трехосная орбитальная «Земля — Курс»
Точность стабилизации 0,01 град/с
Мощность солнечных батарей Не менее 700 Вт
Тип запуска Попутный

Полезная нагрузка КА «Ионосфера-М»

Целевая аппаратура космических аппаратов «Ионосфера» должна включать следующие инструменты[3]:

Бортовой ионозонд ЛАЭРТ для глобального внешнего зондирования ионосферы Земли на частотах 0,1—20 МГц.
GPS измеритель полного электронного содержания ПЭС для определения высотного распределения электронной концентрации посредством измерений сигналов от космических аппаратов систем спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС.
Энергоспектрометр ионосферной плазмы ЭСИП для измерения параметров ионосферной плазмы вдоль орбиты КА, глобального мониторинга ионосферы, изучения её структуры и динамики и отдельных физических процессов в ионосферной плазме.
Озонометр-ТМ для изучения распределения озона в верхней атмосфере с помощью спектроскопических измерений отраженного атмосферой Земли УФ излучения Солнца в полосе 300—400 нм.
Низкочастотный волновой комплекс НВК2 для измерения магнитных и электрических полей околоземного космического пространства в ОНЧ-диапазоне 0—20 кГц.
Двухчастотный передатчик МАЯК для радиопросвечивания ионосферы Земли на частотах 150 МГц и 400 МГц.
Спектрометр плазмы и энергичной радиации СПЭР/1 для измерения дифференциальных энергетических спектров электронов, протонов и α-частиц в различных диапазонах энергий.
Спектрометр галактических космических лучей ГАЛС/1 для измерений плотности потока протонов высоких энергий в трех энергетических интервалах с помощью детектора Черенкова и измерения суммарной плотности потоков протонов и электронов в четырех энергетических диапазонах счётчиками Гейгера.
Гамма-спектрометр СГ/1 для измерения дифференциальных энергетических спектров жесткого рентгеновского и гамма излучения атмосферы Земли.
Бортовой комплекс управления и сбора научной информации для сбора, хранения и передачи информации от приборов целевой аппаратуры и управления режимами работы целевой аппаратуры

Основные характеристики КА «Зонд-М»

Тип орбиты Околокруговая околотерминаторная, солнечно-синхронная орбита
Высота орбиты 650 км
Наклонение 97,0 градусов
Период обращения 98 мин
Масса космического аппарата 450 кг
Масса полезной нагрузки 105 кг
Габаритные размеры (транспортные) 1540 × 1326 × 1153 мм
Срок активного существования 8 лет
Тип системы ориентации Трехосная, активная, электромаховичная
Ориентация космического аппарата Трехосная «Солнце - Земля»
Точность стабилизации 0,01 град/с
Мощность солнечных батарей Не менее 700 Вт
Тип запуска Попутный

Полезная нагрузка КА «Зонд-М»

Целевая аппаратура космического аппарата «Зонд» должна включать следующие инструменты[4]:

Телескоп-коронограф СТЕК для мониторинга короны Солнца в ультрафиолетовой и видимой областях спектра.
Солнечный изображающий спектральный телескоп «СОЛИСТ» для измерения потоков излучения и построения высокоточных изображений переходного слоя и короны Солнца.
Рентгеновский спектрофотометр РЕСПЕКТ. для мониторинга рентгеновского излучения солнечной короны.
Рентгеновский фотометр СРФ для измерения рентгеновского излучения Солнца.
Спектрофотометр потока ультрафиолетового излучения Солнца СУФ для измерения солнечного излучения в резонансной линии водорода HLα.
Спектрозональная система УФ, видимого и ИК диапазонов «ЛЕТИЦИЯ» для измерения пространственного распределения линий излучения нейтрального кислорода и ионов азота в верхней атмосфере и ионосфере Земли.
Сканирующий Озонометр-З для спектроскопических измерений УФ излучения Солнца, отраженного атмосферой Земли, в полосе 300—400 нм.
Магнитометр ФМ-Г для проведения глобального и непрерывного мониторинга магнитного поля в околоземном космическом пространстве.
Радиочастотный масс-спектрометр РИМС-А для анализа состава верхних слоев атмосферы Земли и собственной атмосферы КА.
Гамма-спектрометр СГ/2 для измерения дифференциальных энергетических спектров жесткого рентгеновского и гамма излучения Солнца в диапазоне энергий (0,02—10,0) МэВ.
Низкочастотный волновой комплекс НВК2 для измерения магнитных и электрических полей околоземного космического пространства в ОНЧ-диапазоне 0—20 кГц.
Бортовой комплекс управления и сбора научной информации для сбора, хранения и передачи информации от приборов целевой аппаратуры и управления режимами работы целевой аппаратуры

История разработки

Разработка проекта «Ионозонд» стартовала ещё в начале 2000-х годов как продолжение советских спутниковых программ по изучению ионосферы, но в 2013 году было принято решение заморозить дальнейшую разработку на стадии комплексных испытаний технологических приборов.[5][6]

В 2015 году Правительство России внесло проект в список приоритетных в Федеральную космическую программу на 2016–2025 годы под названием «Ионозонд-2025».[7]

28 ноября 2016 года ВНИИЭМ заключил контракт на создание космической системы мониторинга гелиогеофизической обстановки на сумму 6,582 млрд рублей. Срок исполнения контракта: 25 декабря 2025 года.[8]

В апреле 2018 года главный конструктор космических систем и комплексов ВНИИЭМ Александр Чуркин рассказал о том, что в рамках проекта подготовлена рабочая документация, а также полноразмерный макет аппарата. На финальном этапе находится комплектация лётных изделий, стартует процесс изготовления лётной бортовой аппаратуры. По первоначальным прогнозам, запуск первых двух космических аппаратов ожидался в 2023 году, двух следующих — в 2024 году.[9]

В мае 2018 года пресс-служба ВНИИЭМ сообщила, что корпорация приступила к разработке космического аппарата «Зонд-М», запуск которого планируется после 2025 года. Дополнительно стало известно, что спутник войдёт в состав космического комплекса «Ионозонд-2025».[10]

Запуски и эксплуатация

5 ноября 2024 года с космодрома «Восточный» ракетой-носителем «Союз-2.1б», доставлены на заданную орбиту космические аппараты «Ионосфера-М» № 1 и № 2. 25 июля 2025 года с космодрома «Восточный» запущены ещё два спутника «Ионосфера-М» № 3 и № 4.[11][12]

Приём информации со спутников и её первичная обработка, а также подготовка программ измерений в полёте проводится наземным комплексом приёма, обработки и распространения информации под руководством НИЦ «Планета» Росгидромета (с участием Института космических исследований РАН). Управление спутниками в полёте осуществляется Центр управления полётами Центрального научно-исследовательского института машиностроения (входит в Роскосмос). Обработка и интерпретация полученной информации в интересах решения практических задач осуществляет Центр валидации ИПГ. Проведение научных исследований с использованием результатов измерений на спутниках «Ионосфера-М» координирует ИКИ РАН.

Ссылки

Примечания

  1. ИОНОЗОНД / IONOZOND. ИКИ РАН. Дата обращения: 28 января 2022. Архивировано 28 января 2022 года.
  2. КОСМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «ИОНОЗОНД» Л. А. Макриденко, С. Н. Волков, А. В. Горбунов, В. А. Кожевников, В. П. Ходненко Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ Т. 170 № 3 — 2019. — C. 40-47.
  3. Космический комплекс «Ионозонд». Космический аппарат «Ионосфера». ВНИИЭМ. Дата обращения: 1 июля 2021. Архивировано 12 декабря 2021 года.
  4. Космический комплекс «Ионозонд». Космический аппарат «Зонд». ВНИИЭМ. Дата обращения: 1 июля 2021. Архивировано 12 декабря 2021 года.
  5. Работы по проекту «Ионозонд» будут возобновлены. 3DNews - Daily Digital Digest. Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
  6. Институт космических исследований РАН собирается возобновить проект «Ионозонд». Sensational News (15 апреля 2018). Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
  7. Возобновляется реализация проекта «Ионозонд». rusargument.ru. Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
  8. Контракт на СОЗДАНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ГЕЛИОГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ (ШИФР ОКР: "ИОНОЗОНД-") | Госрасходы: Официальный сайт. spending.gov.ru. Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
  9. Главный конструктор рассказал, какой космический прорыв ждет Россию — Российская газета. Дата обращения: 8 декабря 2021. Архивировано 8 декабря 2021 года.
  10. «ВНИИЭМ» разрабатывает спутник для изучения Солнца — Космос — ТАСС. Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 9 декабря 2021 года.
  11. Два гелиогеофизических спутника «Ионосфера-М» выведены на орбиту. Госкорпорация «Роскосмос» (5 ноября 2024).
  12. Ракета «Союз-2.1б» с двумя гелиогеофизическими спутниками «Ионосфера-М» стартовала с космодрома Восточный. Госкорпорация «Роскосмос» (25 июля 2025).

Дополнительно по теме