Большие радиотелескопы АО «ОКБ МЭИ» и их научно-исследовательские задачи
экзомарс

Большие радиотелескопы ОКБ МЭИ на базе антенных систем диаметром 64 м были созданы для поддержки научных программ. Один (РТ ТНА–1500), был введен в строй в 1979 году и расположен на Медвежьих озерах в филиале ОКБ МЭИ в 17 км от Москвы с координатами 37 градусов 57 минут восточной долготы и 55 градусов 52 минуты северной широты. В 1992 году был введен в строй аналогичный радиотелескоп (РТ ТНА–1500К), расположенный в филиале НИИЦ «ЦДКС ОКБ МЭИ «Калязин» (180 км на север от Москвы) с координатами 37 градусов 53 минуты восточной долготы и 57 градусов 13 минут северной широты.

Радиотелескоп РТ ТНА–1500К является пассивным (не имеющим передатчика и иного источника излучения) средством измерения и приема телеметрической информации от источников, расположенных в дальнем космическом пространстве.

Задачи радиотелескопа – осуществление приема сигналов с информацией от космических аппаратов, находящихся на орбите и поверхности Марса, Луны и других планет Солнечной системы, а также проведения фундаментальных научных исследований в космическом пространстве и РСДБ-наблюдений.

В рамках поддержки научных программ радиотелескоп ТНА-1500К участвовал во многих работах по проведению РСДБ-наблюдений, например, таких как проведение наблюдений радиоастрономических источников в качестве наземного плеча космического радиоинтерферометра проекта «Радиоастрон».

На настоящее время радиотелескоп обеспечивает прием научной информации с космического аппарата международной миссии «ЭкзоМарс–2016), а также является резервной станцией приема научной информации с космического аппарата «Спектр–РГ». В 2022 году дополнительно планируется привлечение радиотелескопа к выполнению задач по приему научной информации с КА «Луна–Глоб» и управлению КА международного проекта миссии «ЭкзоМарс-2022» (после дооснащения радиопередающим устройством).

Проект «ЭкзоМарс» – совместный российско-европейский проект по исследованию Марса с орбиты искусственного спутника и поверхности планеты.

Научные задачи:

∙ Исследовать состав атмосферы и климат планеты с орбиты, в том числе ответить на вопрос о том, сколько и как распределен в атмосфере метан.

∙ Изучить возможный вулканизм Марса с орбиты, измеряя содержание вулканических газов в атмосфере.

∙ Изучить с орбиты распространенность воды в подповерхностном слое вещества с высоким разрешением.

∙ Изучить внутреннее строение и климат Марса с его поверхности.

∙ Определить, являются ли условия на поверхности Марса теоретически пригодными для существования жизни.

∙ Разведать районы посадки.

∙ Провести мониторинг радиационной обстановки на пути к Марсу, на орбите и поверхности планеты.

∙ Создать объединенный с ЕКА наземный комплекс приема данных и управления межпланетными миссиями.

∙ Исследовать состав атмосферы и климат планеты с орбиты, в том числе ответить на вопрос о том, сколько и как распределен в атмосфере метан.

Проект реализуется в два этапа с запусками космических аппаратов в 2016 году (ЭкзоМарс–2016) и в 2022 году (ЭкзоМарс–2022).

Соглашение о сотрудничестве в области исследования Марса и других тел Солнечной системы робототехническими средствами между Федеральным космическим агентством России (Роскосмос) и Европейским космическим агентством (ЕКА) подписано 14 марта 2013г. Соглашение закрепляет участие России в проекте «ЭкзоМарс» и подразумевает дальнейшие возможные проекты в области исследований Юпитера и Луны.

Соглашение предусматривает полноправное участие российских ученых и инженеров во всех международных научных и техническим группах, которые создаются в рамках проекта «ЭкзоМарс», а также равные права российских и европейских участников проекта на научные данные. Россия участвует в выведении аппаратов в космос и в научной программе обоих этапов проекта. В рамках обоих этапов в России будет создан объединенный с ЕКА наземный научный комплекс проекта «ЭкзоМарс» для приёма и обработки научной информации.

«ЭкзоМарс–2016»

Космические аппараты:

∙ Trace Gas Orbiter (TGO, «Орбитальный аппарат для исследования малых составляющих атмосферы») для регистрация малых составляющих марсианской атмосферы, в том числе метана, картирования распространенности воды в верхнем слое грунты с высоким пространственным разрешением порядка десятков км, стереосъёмки и подготовка к посадке марсохода (второй этап). Разработка ЕКА, участие России в комплексе научной аппаратуры

∙ “Скиапарелли” (Schiaparelli или EDM, сокращение от “Entry, Descent, and Landing Demonstrator Module”, «Модуль для демонстрации возможности входа в атмосферу, спуска и посадки») – экспериментальный модуль для отработки технологий мягкой посадки. Разработка ЕКА.

Вклад АО «ОКБ МЭИ»

Важным аспектом проекта является создание совместно с Европейским космическим агентством (ЕКА) наземного комплекса приема данных и управления межпланетными миссиями, российская часть которого (РКПНИ – Российский комплекс приема научной информации, заказчик – ИКИ РАН) построена на базе созданной АО «ОКБ МЭИ» наземной радиотехнической системы приема научной информации РТС «ЭкзоМарс–НИ2016–М».

В состав РТС «ЭкзоМарс-НИ2016–М» входят две наземные станции приема информации (НСПИ) с 64-х метровыми антеннами ТНА–1500 (Медвежьи Озера) и ТНА–1500К (Калязин) и имитатор сигналов комплексный, позволяющий тестировать и настраивать радиотехнические комплексы. Технические характеристики создаваемых наземных станций приема информации позволяют обеспечивать функциональную и техническую совместимость не только с аппаратами миссии «ЭкзоМарс–2016», но и с другими зарубежными наземными и бортовыми комплексами управления дальними космическими аппаратами ESA и NASA.

«ЭкзоМарс–2022»

Второй этап проекта «ЭкзоМарс»

Запуск 2022 года, космодром Байконур, ракета-носитель «Протон» с разгонным блоком «Бриз–М».

Космические аппараты:

∙ Автоматический марсоход с комплексом научной аппаратуры «Пастер» (для непосредственного изучения поверхности и атмосферы Марса в окрестности района посадки, поиск соединений и веществ, которые могли бы свидетельствовать о возможном существовании на планете жизни. Разработка ЕКА, участие России в комплексе научной аппаратуры)

∙ посадочная платформа для доставки марсохода на поверхность Марса. После схода марсохода платформа начнёт работать как долгоживущая автономная научная станция для изучения состава и свойств поверхности и атмосферы планеты. Разработка НПО им. С.А. Лавочкина, участие ЕКА в комплексе научной аппаратуры.

Вклад АО «ОКБ МЭИ»

Российский сегмент наземного комплекса управления космического комплекса «ЭкзоМарс–2022» построен на базе создаваемых АО «ОКБ МЭИ» наземных станций управления с 64-х метровыми антеннами ТНА–1500 (Медвежьи Озера) и ТНА–1500К (Калязин) которые позволят обеспечивать управление составным космическим аппаратом («ЭкзоМарс–2022–КА») и модулем TGO («ЭкзоМарс–2016–КА») на орбите Марса во взаимодействии с европейским наземным сегментом и ЦУ ПП.