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 |
|
| Страна происхождения |
|
| Назначение | аппарат ДЗЗ |
| Орбита |
геостационарная: высота: 820 км период обращения: 101 мин наклонение: 98,8° |
| Оператор |
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
- О задачах и научной аппаратуре гелиогеофизических спутников «Ионосфера-М». Госкорпорация «Роскосмос» (2 ноября 2024).