النجم الساطع القمر الصناعي. النجم الاصطناعي: كيف يتم إطلاق ألمع القمر الصناعي. أي من الأقمار الصناعية ماياك

على الرغم من وجود الملاحة الفضائية العملية منذ عدة سنوات، إلا أن عمليات رصد المركبات الفضائية في السماء كانت موجودة منذ فترة طويلة. رأى الملايين من الناس في جميع أنحاء العالم مركبة إطلاق أول قمر صناعي سوفيتي، والذي كان في المدار لعدة أيام، ورأى مئات من المراقبين المدربين تدريبا خاصا "الكرة" نفسها. منذ ذلك الحين، كان هناك أكثر من 25 ألف جسم مسجل في الفضاء القريب من الأرض، وفي ليلة واحدة، حتى بدون منظار، يمكن لكل محب لعلم الفلك رؤية أكثر من عشرة أقمار صناعية للأرض (AES).

عادةً ما تكون قاتمة، وتزحف ببطء بين النجوم في اتجاهات مختلفة. سطوع بعضها ثابت، والبعض الآخر يتغير بشكل دوري، والبعض الآخر يومض. يطفو مجمع مير المداري بشكل مهيب - وهو المفضل بلا شك في السماء الروسية. تتكرر فترات الرؤية المسائية والصباحية كل 60 يومًا تقريبًا، على الرغم من أن هذه الفترة تتقلب قليلاً مع الوقت من العام، وغالبًا ما يصل السطوع إلى - 2 متر.

تحديد القمر الصناعي ليس بالأمر السهل: للقيام بذلك، تحتاج إلى إجراء مراقبة دقيقة واحدة أو اثنتين لموضع الجسم في نقاط زمنية معينة، ثم اختيار المرشح الأكثر ملاءمة من القائمة التي ينتجها برنامج خاص حيث " يتم إدخال عناصر مدارية جديدة لأكثر من ثمانية آلاف جسم معروف. (أعني أن لديك جهاز كمبيوتر شخصي وإمكانية الوصول إلى الإنترنت تحت تصرفك. وبدون كليهما، ستكون قدراتك محدودة للغاية.)

سوف يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لوصف كل المسرات وجميع الصعوبات في مراقبة الأقمار الصناعية، لكنني الآن سأتحدث فقط عن فئة واحدة من الأقمار الصناعية، والتي أحدثت توهجاتها الساطعة بشكل غير عادي ضجة حقيقية في خريف عام 1997. كلمة المكتشف الكندي بريان هانتر: “كنت أقوم بالملاحظات مساء يوم 16 أغسطس 1997، عندما لفت انتباهي جسم شديد السطوع في الشمال الشرقي، ومن الصعب إعطاء تقدير معقول لدرجة سطوعه. ولكنه كان أكثر سطوعًا من كوكب المشتري، وقدره -2 متر هو مجرد تخمين مثل: "رائع، ساطع جدًا!" وظل ساطعًا للغاية لبضع ثوان، ثم تلاشت... إلى الدرجة السادسة." حدد هانتر هذا الجسم بشكل لا لبس فيه مع أحد الأقمار الصناعية لسلسلة إيريديوم.

وفي اليوم التالي، أرسل نتائج رصد تفشي المرض إلى مؤتمر إلكتروني يربط مراقبي الأقمار الصناعية بإمكانية الوصول إلى شبكة الكمبيوتر على الإنترنت. من الواضح أن الزيادة قصيرة المدى في سطوع القمر الصناعي بمقدار ثمانية مقادير جذبت اهتمام كبير. وفي غضون يومين، تم الإبلاغ عن عدة مشاهدات مماثلة من الولايات المتحدة والسويد وفرنسا وبلجيكا، وسرعان ما بدأت التقارير المماثلة تتدفق.

ربما حان الوقت لتقديم "بطل" قصتنا. إيريديوم هو نظام اتصالات منخفض المدار يضم 72 قمرًا صناعيًا (66 قمرًا صناعيًا و6 احتياطيًا)، يقع على ارتفاع 780 كيلومترًا في 6 مستويات مدارية بميل 86 درجة. يتم إطلاق الأقمار الصناعية على صواريخ من ثلاث دول: الصاروخ الأمريكي دلتا-2 (خمسة في المرة الواحدة)، وبروتون (سبعة لكل منهما)، والصيني تشيكوسلوفاكيا-2سي (اثنان لكل منهما). لم يتم نشر النظام بالكامل بعد: تم الإطلاق الأول في 5 مايو 1997، واعتبارًا من 31 ديسمبر من نفس العام، تم تنفيذ تسع عمليات إطلاق (تم إطلاق إجمالي 46 قمرًا صناعيًا).

ويتخذ جسم كل قمر صناعي شكل منشور ثلاثي يبلغ حافة قاعدته حوالي 1 متر وطوله حوالي 4 أمتار. ويطير الجهاز في وضع "عمودي". يتم توصيل لوحتين شمسيتين بالجزء العلوي، وتمتد ثلاثة هوائيات عمل رئيسية إلى الأعلى والجانب من الأضلاع السفلية للمنشور. طبيعي ضخامة"إيريديوم" عادة لا يتجاوز الحجم السابع. فلماذا تشتعل، وإلى هذا الحد؟

بعد معالجة أول عشرين ملاحظة، أصبحت هندسة هذه الظاهرة واضحة: مصادر التوهجات هي هوائيات العمل - مستطيلات مصقولة بقياس 0.86x1.88 م، مائلة بزاوية 40 درجة إلى المحور الرأسي للجهاز. الهوائي ببساطة يسمح بخروج شعاع الشمس! ثم إذا كانت الزاوية بين شعاع الشمس المنعكس واتجاه الراصد أقل من 5 درجات فإنه يرى وميضاً متوسط ​​السطوع، وإذا كان أقل من واحد يرى وميضاً شديد السطوع.

يبلغ حد السطوع النظري لتوهج الإيريديوم حوالي -7.5 متر. في الواقع، هوائي قمر صناعي يعادل دائرة قطرها 1.27 متر وتقع على بعد 800 كيلومتر من الراصد سوف يتألق مع ضوء الشمس المنعكس بنفس الطريقة التي تتألق بها مرآة قطرها 237.5 كيلومتر تقع على مسافة من الأرض إلى الأرض. شمس. وتبلغ مساحة مثل هذه المرآة 2.91·10 -8 شمسية، وهو ما يتوافق مع اختلاف في السطوع قدره 18.8 م (القدر الظاهري للشمس كما هو معروف هو -26.2 م). عادة ما يحدث التوهج عند زاوية طور القمر الصناعي لمراقب الشمس في نطاق 125-150 درجة، على الرغم من أنه في بعض الأحيان عند 90 درجة. المدة الإجمالية للفلاش، المرئية بالعين المجردة، هي 30-60 ثانية. يستمر الجزء الأكثر سطوعًا من الفلاش لعدة ثوانٍ.

وبحلول نهاية سبتمبر/أيلول من العام الماضي، كتب الأمريكيان روب ماتسون وراندي جون برنامجين، هما IridFlar وSkySat، يتنبأان بالتوهجات بناءً على العناصر المدارية للأقمار الصناعية التي تدخل فيها. أتاحت هذه البرامج الاستعداد مسبقًا للفاشيات القادمة، والتي سرعان ما نتج عنها صور ومقاطع فيديو جميلة لهذه الأحداث.

ولم تكن نتائج الملاحظات البصرية أقل إثارة للاهتمام. وهكذا تم التأكيد أنه بسبب سطوع الإيريديوم العالي لحظة التوهج، يمكن رؤيتها من خلال السحب الكثيفة إلى حد ما، وحتى في النهار! لكن اتضح أن هذا ليس كل شيء... يعلم الجميع أن الأقمار الصناعية تكون مرئية فقط عندما يكون الظلام أسفل الراصد، لكن الشمس تشرق على ارتفاع الرحلة. ظلت هذه الحقيقة ثابتة لمدة 40 عامًا، وتوقفت عن ذلك في 9 يناير 1998، عندما لاحظ الأمريكي رون لي وميضًا صغيرًا من الإيريديوم بواسطة الضوء المنعكس من... القمر!

لا تزال الإنجازات الشخصية للمؤلف في مراقبة الإيريديوم صغيرة. في 2 ديسمبر من العام الماضي، رصدت توهجًا قمريًا يبلغ حوالي -4 أمتار على ارتفاع 28 درجة على خلفية غروب الشمس مباشرة من نوافذ مكتب تحرير مجلة "Cosmonautics News". ولوحظ وجود توهجين إضافيين لا يزيد سطوعهما عن -3 أمتار خلال برد ديسمبر. استخدم المؤلف برنامج IridFlar للتنبؤ، والذي يعطي تنبؤاً زمنياً للتوهجات لنقطة معينة، يتكون من أوقات بداية الظاهرة، وأقصى ونهاية، والصعود الأيمن والانحراف، والسمت (من نقطة الشمال ) والارتفاع والحجم المقدر وكذلك إحداثيات نقطة الانعكاس المباشر (الأماكن التي سيكون فيها القمر الصناعي أقصى سطوع). وتجدر الإشارة إلى أن القيمة الفعلية قد تختلف عن القيمة المتوقعة بنحو متر واحد بسبب الانحرافات في اتجاه الساتل وهوائيه عن الانحرافات الاسمية والخطأ في معرفة الإحداثيات الخاصة به.

كم مرة تحدث الفاشيات؟ للإجابة على هذا السؤال، قمت بتشغيل برنامج IridFlar لمدة أسبوع - من 12 إلى 18 يناير لمراقب موجود في موسكو. وكانت النتيجة 27 توهجًا ساطعًا في المدى من 3 م إلى -3 م، بالإضافة إلى ثلاث توهجات فائقة بأحجام -5.0 م، -5.9 م، و-8.3 م.

لذا تردد عاليولا شك أن التوهجات قد تشكل تهديدًا آخر للأرصاد الفلكية. كان الإنجليزي ديفيد بريرلي من أوائل من لفت الانتباه العام إلى هذه المشكلة: «بينما نبتهج جميعًا بحداثة ألمع التوهجات، هل فكر أحد في علماء الفلك الذين طالت معاناتهم مع إطلاق المزيد والمزيد من التوهجات؟ سوف يستمر إلى "يظهر نوع جديد من "التلوث الضوئي" أمام أعيننا بشكل متكرر أكثر فأكثر، وأعتقد أنه يجب على شخص ما أن يحذر مطوري إيريديوم بشأن ما فعلوه بالسماء ليلاً."

الموضوع نفسه أثاره الأمريكي بول مالي في مؤتمر الاتحاد الدولي للملاحة الفضائية الذي عقد الخريف الماضي في تورينو. وبعد أن أجرى اتصالات مع ممثلي شركة موتورولا، الشركة المصنعة للمركبة الفضائية إيريديوم، وصف لهم الوضع مع التوهجات. ولجعل الوصف أكثر وضوحًا، أظهر بول لمحاوريه صورًا لألمع الومضات، ولكن، كما هو متوقع، سمع ردًا على ذلك أن إجراء أي تغييرات على المشروع في هذه المرحلة لم يعد ممكنًا. "الوضع هو أن الإيريديوم موجود بالفعل في القمة وسيبقى هناك لفترة طويلة جدًا"، كان رد فعل ممثلي موتورولا.

ولحسن الحظ، فإن حالات التفشي هذه يمكن التنبؤ بها تماما - على عكس الطائرات وغيرها من فوائد الحضارة. ومع ذلك، يجب أن نتذكر أن الإيريديوم يمكن أن يكون العلامة الأولى فقط. بعد كل شيء، هناك بالفعل أنظمة اتصالات جديدة ذات مدار منخفض في الطريق: "فايسات" - 26 قمرًا صناعيًا، و"أوربكوم" - 28، و"جلوبال ستار" - 48، و"سيلستري" - 63، و"سكاي بريدج" - 64، وأخيرًا "تيلديديسيك" التي تضم 384 قمرًا صناعيًا في وقت واحد! وإذا كان هذا الأسطول بأكمله الذي يستعد للإطلاق يتصرف بشكل مشابه للإيريديوم المشتعل، فقد يصبح الوضع أكثر خطورة.

إيغور أناتوليفيتش ليسوف هو محرر مجلة "أخبار الفضاء"، وهو موظف في شركة فيديو كوزموس. يشكر المؤلف براين هانتر، وبول مالي، وراندي جون، وبروم وكريس دورمان، وتوم سميث، ورون لي على مساعدتهم في هذا المقال.

ويعد القمر الصناعي الروسي الجديد «ماياك»، الذي أثار اهتماما كبيرا بين الهواة، من تطوير المتحمسين لجامعة موسكو للفنون التطبيقية ضمن برنامج «الملاحة الفضائية الحديثة».

لا يحتوي مشروع ماياك على مكون تجاري. لكنها على الأرجح مؤقتة. يعد إطلاق القمر الصناعي نفسه بلا شك بمثابة "علاقات عامة" ممتازة لجذب المزيد من التمويل لتطوير موظفي البرنامج.

على في اللحظةوشارك في تمويل المشروع أكثر من 3000 شخص. ومن الجدير بالذكر أن جميع التبرعات والمساهمات كانت طوعية. بلغت تكلفة المشروع 2.5 مليون روبل فقط، وهو ما يثبت بلا شك أن تكنولوجيا الفضاء بالنهج الصحيح ممكنة تمامًا. على سبيل المثال، تتطلب أنشطة RosNANO استثمارات بمليارات الدولارات والعائد غير مرئي، على الأقل، لم يتم تقديم أي مشاريع حقيقية مرئية للجمهور.

وبحسب رئيس مشروع ماياك ألكسندر شاينكو: “.. شارك 40 شخصًا بشكل مباشر في العمل، وفي الوقت الحالي بقي 15 شخصًا »

تم إطلاق القمر الصناعي ماياك إلى المدار بواسطة مركبة الإطلاق Soyuz-2.1a في الساعة 9:36 بتوقيت موسكو في 14 يوليو 2017 من قاعدة بايكونور الفضائية.

لتصور القمر الصناعي والتعرف عليه، يمكن لأي شخص استخدام خدمة الموقع الإلكتروني celestrak.com.

يحتوي الموقع على تطبيقات لنظامي التشغيل Windows وAndroid مع شروحات وإعدادات إضافية.

• تطبيق أندرويد سات أوربت
• دائرة الرقابة الداخلية - التطبيق pxSatelliteTracking

بعد تحديد وقت ومسار مرور القمر الصناعي "ماياك" عبر سماء الليل باستخدام البرامج، ستتمكن من مراقبة إنشاء العلماء الروس في السماء بصريًا.

لمحبي سماء الليل في أغسطس، سيكون مثل هذا الحدث الفلكي موضع اهتمام.

وتبلغ تكلفة القمر الصناعي حوالي 20 ألف دولار وسيطلق عليه اسم "ماياك" لأنه من الأرض سيشبه نجما لامعا ويمكن رؤيته بالعين المجردة. تم تطوير القمر الصناعي من قبل مهندسين شباب من جامعة موسكو الحكومية للهندسة (MAMI).

الجهاز مزود بنظام نشر، والذي بعد دخوله مدار متزامن مع الشمس على ارتفاع 600 كيلومتر، سينشر هرمًا مرآتيًا بمساحة 16 مترًا مربعًا ويعكس أشعة الشمس إلى الأرض. إنه ضوء هذا العاكس مصنوع من قماش معدني خاص يمكن رؤيته من على سطح الكوكب. الهدف الرئيسي للمشروع ليس فقط إطلاق جسم مرئي بحت، ولكن أيضًا الاختبار العلمي لنظام الكبح الديناميكي الهوائي، والذي سيسمح بإنزال الأجسام من المدار دون استخدام محرك، مما سيساعد في حل المشكلة. من الحطام الفضائي.

وبعد دخول القمر الصناعي إلى مداره، سيتمكن الجميع من مراقبته باستخدام تطبيق خاص. ومن المتوقع أن يبقى ماياك في المدار لمدة 25 يوما.

"نريد أن نظهر أن الملاحة الفضائية هي عمل رائع ومثير للاهتمام، والأهم من ذلك، أنه في متناول الجميع اليوم. وإذا كانت حاجة بناء الأجهزة وإطلاقها إلى معاهد ومصانع واستثمارات مالية عملاقة في السابق، فقد أصبح من الممكن الآن جمع مجموعة صغيرة من المتحمسين وتنفيذ خططهم بموارد مالية صغيرة نسبياً. لكي يجذب المشروع الانتباه حقًا ويصبح حدثًا بارزًا، قررنا أن نجعل قمرنا الصناعي هو ألمع جسم في سماء الليل. وقال ألكسندر شاينكو، رئيس مشروع ماياك، إن هذه المهمة بسيطة للغاية ويمكن إنجازها بواسطة فريق صغير بتكلفة منخفضة.

بدأ جمع التبرعات لإطلاق القمر الصناعي في الأول من فبراير. حتى الآن، جمع الفريق بالفعل 1.6 مليون روبل، وهو ما يزيد قليلاً عن 1.5 مليون روبل - وهو المبلغ اللازم لتصنيع نسخة طيران من القمر الصناعي. ويعتمد عشاق الفضاء الآن على جمع الأموال لصنع نموذج بالقمر الصناعي لمتحف رواد الفضاء. في السابق، نجح فريق Mayak في جمع الأموال من Boomstarter لإجراء اختبارات الستراتوسفير لقمر صناعي أصغر.

كما هو مذكور في الموقع الإلكتروني للمشروع، أكدت الشركة الحكومية "" إمكانية الإطلاق المشترك للقمر الصناعي "ماياك" على مركبة الإطلاق Soyuz-2 في منتصف أو نهاية عام 2016 مع المركبة الفضائية للاستشعار عن بعد Kanopus-V-IK. .

"إن جذب الشباب إلى صناعة الفضاء هو أحد أولوياتنا. تعمل روسكوزموس بجدية مع الجامعات، ومن خلال دعم مشاريع مثل "ماياك"، فإننا نعزز دوافع الطلاب للعمل في المستقبل في شركات الصواريخ والفضاء الروسية. "يحصل الرجال على فرصة ممتازة لإنشاء مركبة فضائية حقيقية وإتقان أساسيات تصميم الأقمار الصناعية الحقيقية"، نقلاً عن دينيس ليسكوف، وزير الدولة لوكالة الفضاء الفيدرالية.

ومن المقرر أن يتم إطلاق أول قمرين صناعيين محتملين في عام 2016 في شهر مايو. سيكون لدى المتحمسين الروس فرصة ثانية لإطلاق ماياك في المدار في نهاية العام.

تختلف الرغبة في الذهاب إلى الفضاء. لمدة دقيقة وإلى الأبد، رسميًا وعابرًا، سرًا أو بصوت عالٍ - ربما يحلم الجميع بالفضاء. وفي القرن الحادي والعشرين، لم يعد هذا الحلم بعيد المنال. لقد كان سبعة سائحين على متن محطة الفضاء الدولية بالفعل وتمكنوا من دفع ما بين 20 إلى 30 مليون دولار مقابل الرحلة، لكن اليوم لا تحتاج حتى إلى ثروة كبيرة. يمكن لأي شخص إرسال القمر الصناعي الخاص به إلى الرحلة - وحتى إضاءة النجم.

رومان فيشمان

"في نهاية عام 2013، بعد إحدى المحاضرات العلمية الشعبية، سُئلت عما إذا كان من الممكن إرسال لبنة إلى الفضاء. أجبته بالطبع ممكن ولكن لماذا؟ بعد كل شيء، لن يلاحظ أحد ذلك. "سيكون من المثير للاهتمام إطلاق شيء يمكن للجميع رؤيته"، يتذكر ألكسندر شاينكو. "لقد أدركت بسرعة أنه لن يكون من الصعب القيام بذلك." ثم اعتقدت أنه إذا قمت بتجميع فريق وأطلقت جهازًا إلى المدار يمكن رؤيته بالعين المجردة، فسيصبح ذلك دليلاً واضحًا على أن رواد الفضاء أصبحوا في متناول الجميع. أن معظم الأشخاص العاديين يمكنهم صنع قمر صناعي حقيقي - مع الأصدقاء، في المساء بعد العمل - وإطلاقه إلى الفضاء، دون أن يكونوا من أصحاب الملايين أو الموظفين في شركات الفضاء.

مركبة ماياك الفضائية في وضع النقل والعمل بعد الانفصال عن المرحلة العليا، سيبدأ مؤقت القمر الصناعي. بعد نصف دقيقة، سيتم فتح غطاء الحاوية وسيبدأ عاكس الشمس في الفتح. وبعد دقيقتين، سينفتح العاكس وسيبدأ المحرك النفاث في تدوير القمر الصناعي.

والواقع أن إطلاق أول قمر صناعي في عام 1957 لم يكن إنجازاً تكنولوجياً مذهلاً فحسب، بل كان أيضاً بمثابة صدمة عاطفية للعالم أجمع. في أمريكا وأفريقيا وأستراليا، خرج الناس إلى الخارج، ونظروا إلى سماء الليل، ورأوا "نجمًا" يحلق فوق رؤوسهم. من المفترض أن يخلق القمر الصناعي ماياك نفس التأثير: بصرف النظر عن القمر، فإن عاكس الشمس الذي ينشره في المدار سيصبح ألمع جسم في سماء الليل لمدة شهر تقريبًا.

فكرة

ألكسندر شاينكو، قائد الفريق، مهندس، مشارك في تطوير مركبات الإطلاق Angara-A5 وKSLV-1، ومرصد Millimetron، والقمر الصناعي الخاص DX1.

يقول ألكساندر: "أول من دعمني كان الكوازار المخلص، الذي تم قبوله في منصب رئيس قسم الإغاثة النفسية، لكن سرعان ما انضم رجال آخرون. معنا، كل شخص يفعل ما يعرفه ويحبه: شخص ما يحسب المقذوفات، شخص ما يجري الاختبارات، شخص ما يعمل على التصميم..." في الواقع، الفريق المجتمع جدي للغاية، والجهاز نفسه به آخرون، تمامًا "وصولاً إلى الأرض " » المهام - تطوير تقنيات تنظيف الفضاء. ففي نهاية المطاف، إذا لم تتم إزالة القمر الصناعي الذي أكمل خدمته من مداره، فإنه سيتحول إلى حطام فضائي. واليوم، يتم إطلاق مثل هذه المركبات - أو دفعها إلى مدارات التخلص البعيدة - باستخدام محركات داخلية تعمل تحت سيطرة نظام تحكم معقد وتتطلب توجيهًا دقيقًا. وهذا ليس بالأمر السهل والمكلف، لذلك غالبًا ما يتم التخلي عن الأقمار الصناعية القديمة، مما يؤدي إلى تشوش المدار بشكل متزايد. يمكن أن يصبح "الشراع" الكبير والخفيف اقتصاديًا و حل بسيط: ستتباطأ اللوحة القماشية المنتشرة ديناميكيًا حتى في الهواء المخلخل جدًا في الغلاف الجوي العلوي، مما يسمح لك بإزالة الجهاز من المدار بسرعة وبتكلفة زهيدة. سيسمح عاكس الطاقة الشمسية للقمر الصناعي "ماياك" باختبار هذه التقنية. في عام 2014، عقد فريق ألكسندر شاينكو حملة مفتوحة لجمع التبرعات، وباستخدام منصة التمويل الجماعي Boomstarter، تمكن من جمع أكثر من 400 ألف روبل للمراحل الأولى من التطوير. في بداية عام 2016، تم الانتهاء بنجاح من حملة التمويل الثانية، وكان الهدف منها أكثر خطورة - كان هناك حاجة إلى 1.5 مليون روبل لتصنيع نسختين من القمر الصناعي. يقول ألكسندر شاينكو: "بالطبع، في النهاية، هناك حاجة إلى المزيد من الأموال: إجراء اختبارات الفراغ الحراري، وحتى إطلاق الجهاز في المدار، يكلف أكثر بكثير من القمر الصناعي نفسه". "لذلك بدأنا في شهر مارس في جمع الأموال على المستوى الدولي، على منصة Kickstarter".

هيكل السلطة

ميخائيل لافروف، مهندس بخبرة 7 سنوات في مجال مشاريع الصواريخ والفضاء والطيران. شارك في تطوير أجهزة محطة الفضاء الدولية ومرصد Spektr-UV والمركبة الفضائية Yamal ونظام GLONASS.

"ماياك" هو قمر صناعي بسيط للغاية. تم إنشاؤه على أساس منصة CubeSat القابلة للتطوير، في تنسيق "القمر الصناعي النانوي" الذي طوره فريق البروفيسور بجامعة ستانفورد روبرت تويجز: حجم 10 × 10 × 10 سم (1 لتر) وكتلة مضاعفة لـ 1330 ز. يتكون "ماياك" من ثلاثة مكعبات قياسية (3U: 10 × 10 × 30 سم) بوزن إجمالي أقل من 4 كجم، وهي متصلة بقوة بإطارات من الألومنيوم وسيتم إطلاقها وتشغيلها كوحدة واحدة تدور. في الرحلة. لكي يدور "شعاع الشمس" الخاص بالعاكس حول سطح الأرض بشكل كافٍ، يجب أن يقوم الجهاز بدورة واحدة على الأقل في الثانية. "نشأ السؤال: كيفية الترويج لها؟ - يقول ميخائيل لافروف. "وفقًا لمواصفات CubeSat، لا يمكنهم استخدام أي أجهزة نارية، ولا الضغط العالي، ولا أي شيء سام... كان علينا تطوير محركنا البسيط الذي يستخدم التحلل الحراري لكربونات الأمونيوم".

أُجريت اختبارات الستراتوسفير لنموذج كامل الحجم للقمر الصناعي في أكتوبر 2015، بعد عام ونصف من بدء المشروع.

هذه المادة معروفة جيدًا لسكان الأرض: في صناعة المواد الغذائية، تُعرف كربونات الأمونيوم باسم المادة المضافة E503، والتي تستخدم لتخمير العجين بدون خميرة. ستعمل حجرة كربونات الأمونيوم على القمر الصناعي بنفس الطريقة التي تعمل بها أثناء الخبز. عند تشغيل زوج من السخانات، سوف تتحلل المادة إلى الماء وثاني أكسيد الكربون والأمونيا، والتي، التي تهرب من الفوهة، ستخلق دفعة نفاثة صغيرة. "سيكون لدينا وحدتان من هذه الوحدات في المفاعل مع سخانين في كل منهما. "سيكونون قادرين على الحفاظ على قوة دفع تصل إلى 5 جرام لمدة نصف ساعة، مع دفعة محددة تبلغ حوالي 80 ثانية"، يوضح ميخائيل لافروف.

المقذوفات

أنطون نيدوجاروك، طالب دراسات عليا في قسم ديناميكيات الصواريخ والمركبات الفضائية والتحكم في طيرانها، جامعة MSTU. ن. بومان.

وقد تم إعطاء زخم كبير للمشروع من خلال المفاوضات الناجحة مع شركة Glavkosmos، التي تقدم خدمات الإطلاق التجاري على متن مركبات الإطلاق الروسية. وبطبيعة الحال، لن يتمكن فريق "ماياك" من إطلاق صاروخ كامل، لكن هذا غير مطلوب. في منتصف الصيف، عندما يدخل القمر الصناعي الجديد للاستشعار عن بعد Kanopus-V-IK الذي يبلغ وزنه 600 كيلوغرام إلى مداره من بايكونور، فإن صاروخ Soyuz-2−1A مع المرحلة العليا من Fregat سيحمل على متنه أكثر من عشرة أجهزة صغيرة. سيتضمن هذا التحميل المرتبط أيضًا Mayak.

أكثر من العمل السنويسيتم تتويج المهندسين والمتحمسين خلال شهر واحد فقط حياة نشطةالقمر الصناعي في مداره - سيكون قصيرًا، ولكنه ساطع بشكل استثنائي.

وإذا سارت الأمور وفقًا للخطة، فسيتم رفع القمر الصناعي إلى مدار متزامن مع الشمس على ارتفاع 600 كيلومتر - أي ضعف ارتفاع محطة الفضاء الدولية تقريبًا - وميل يبلغ حوالي 98 درجة. بالفعل بعد 30 ثانية من الانفصال عن كتلة التسارع على "ماياك"، ستعمل الينابيع، وفتح الكتلة حيث يتم طي أشرعة عاكس الشمس مثل الأكورديون الماكرة. وفي غضون دقيقتين، سيفتح الهرم المتلألئ، وسيبدأ تشغيل المحرك النفاث، الذي سيدور القمر الصناعي حول محوره.

يقول أنطون نيدوغاروك: "في الطيران الحر، سيقضي الجهاز حوالي 25 يومًا، "بعد الليل": تم تصميم مداره بحيث يمكن رؤيته في الظلام من أي مكان على الأرض، من القطب إلى القطب". . "سيتمكن المتحمسون الذين استثمروا الحد الأدنى من الأموال على الأقل في تمويل المشروع من تنزيل تطبيق مناسب للهاتف المحمول يساعدهم في العثور بسرعة على نجم من صنع الإنسان في سماء الليل."

عاكس الضوء

إيلينا أنتونوفا، طالبة في الجامعة الوطنية للأبحاث النووية MEPhI، متخصصة في أتمتة وإلكترونيات المنشآت المادية.

بعد فتحه بعرضه الكامل، يشكل عاكس ماياك هرمًا منتظمًا يبلغ طول جوانبه حوالي 3.5 مترًا، وهو ممتد على ثلاثة مقاطع مرنة: أربعة أشرعة متصلة عند الزوايا بأطرافها وبالقاعدة عند نهاية القمر الصناعي. "، تشرح إيلينا أنتونوفا. "لقد أمضينا وقتًا طويلاً في البحث عن خيار مناسب لدور هذه الملفات الشخصية - وفي النهاية، تبين أن أشرطة البناء العادية هي الأفضل - فهي خفيفة ومتينة ومرنة. يتم تدويرها وفتحها بواسطة محرك كهربائي يعمل ببطاريات الليثيوم بوليمر. وستتجاوز المساحة الإجمالية للعاكس 15 مترًا مربعًا: وفقًا للمهندسين، سيكون سطوعه -10، وهو أكثر سطوعًا من أي نجم في سماء الليل. وللمقارنة، فإن سطوع البدر هو -13، وتألق القمر الذي يطير بشكل ملحوظ أسفل محطة الفضاء الدولية عند أفضل سيناريويصل إلى -4.

"العاكس مصنوع من أنحف فيلم PET مع رش الألومنيوم على جانب واحد. غالبًا ما تستخدم هذه المادة في العزل الحراري الفراغي على الأقمار الصناعية الخطيرة "البالغة". وتقول إيلينا إن سمكها يبلغ 5 ميكرون فقط، أي أرق 20 مرة من شعرة الإنسان. "ستكون الريشة خفيفة للغاية، تزن 300 جرام فقط، والتي سوف تتباطأ حتى في الأجواء النادرة، على ارتفاعات عالية. فيتباطأ ويهدأ شيئًا فشيئًا حتى يحترق». تم اختبار تقنية نشر العاكس الشمسي بنجاح في المختبر، ويجري بالفعل اختبار المكونات الفردية للقمر الصناعي في ظروف قريبة من الفضاء - على سبيل المثال، نجح المحرك الكهربائي IG-22CGM الذي يمتد زعانف العاكس في تحمل التغيرات في درجات الحرارة من -45 إلى 80 درجة مئوية.

لسوء الحظ، لم تتمكن Popular Mechanics من التواصل مع جميع أعضاء فريق Mayak. بقي وراء الكواليس مطور نظام إمداد الطاقة أنطون ألكساندروف ومؤلف المحرك النفاث ميخائيل بيلوسكوكوف وآخرين. تبين أيضًا أن رئيس قسم الإغاثة النفسية كوازار مقتضب - لكنهم جميعًا بالطبع يستحقون قصة منفصلة.

ومع ذلك، فإن الشيء الأكثر إثارة للاهتمام في هذه القصة هو نهايتها المفتوحة. في وقت تقديم المادة لهذا العدد، كانت حملة التمويل الجماعي على Kickstarter قد بدأت للتو، ولا نعرف ما إذا كان المتحمسون سيتمكنون من جمع المبلغ المطلوب لإكمال العمل. لكن الجميع يحلم بالفضاء، بصوت عال أو سرا. هذا يعني أن كل شيء سينتهي على الأرجح بسعادة، وفي الصيف سيومض نجم ألمع في السماء - وسيتبعه آخرون.

بنينا وبنينا وأخيراً بنينا!

في 14 يوليو 2017 الساعة 9:36 بتوقيت موسكو، تم إطلاق مركبة الإطلاق Soyuz-2.1a التي تحمل حمولة القمر الصناعي الكبير Kanopus-V-IK و72 مركبة فضائية صغيرة من الموقع رقم 31 في قاعدة بايكونور الفضائية، مما أدى إلى إنشاء محطة فضائية كبيرة. رقم قياسي جديد لرواد الفضاء المحليين من حيث عدد المركبات الفضائية التي تم إطلاقها في وقت واحد إلى الفضاء.

فيديو 1

فيديو 2

تم توفير الدخول إلى المدار وفصل الأقمار الصناعية عن طريق المرحلة العليا من فريجات. بعد ساعتين ونصف من الإطلاق، في تمام الساعة 12:15 بتوقيت موسكو، انطلق القمر الصناعي، وهو أول قمر صناعي روسي صنعته أيدي المتحمسين، من حاوية النقل والإطلاق إلى رحلة مجانية!

وبعد 7.5 ساعات أخرى، عندما طار القمر الصناعي ليلاً فوق بايكونور، ذهب فريق المشروع إلى شاطئ سيرداريا للعثور عليه بصريًا. في الوقت المقدر، رأى كل من مطوري القمر الصناعي والمشاهدين غير المألوفين ومضات ساطعة وغير دورية للقمر الصناعي. فرحتنا لا تعرف حدودا!

لكن!

ولكن تبين فيما بعد أن هذه لم تكن نفس الومضات! لقد خلطنا اتجاه وصول الجهاز، ونظرنا في الاتجاه الآخر ورأينا ومضات لشيء آخر. من المضحك أننا كنا نتطلع إلى الجنوب، لأننا اعتقدنا أنه منذ أن طار الصاروخ شمالًا أمام أعيننا، وبعد ذلك، بعد أن دار حول الأرض، سيصل من الجنوب. لم نأخذ في الاعتبار أنه بعد 10 ساعات من الإطلاق، سيكون للأرض الوقت الكافي للدوران حول محور دورانها وتعريضنا للمدار على الجانب الآخر :)

إطلاق الكتلة

ماياك هي واحدة من 73 مركبة فضائية دخلت المدار في ذلك اليوم. العديد من الأقمار الصناعية الناتجة عن هذا الإطلاق ليست أكبر من حجم صندوق الأحذية، مما يجعل من الصعب العثور عليها في المدار. لحسن الحظ، ليس فقط عشاق الفضاء مهتمون بالأقمار الصناعية في الفضاء، ولكن أيضًا العسكريين. في روسيا لدينا المركز الرئيسي لاستخبارات الوضع الفضائي، وفي الولايات المتحدة الأمريكية هناك NORAD، التي تحتفظ بكتالوجاتها الخاصة للأجسام الفضائية التي يزيد قياسها عن 5 سم. جيشنا، وفقًا للتقاليد القديمة الجيدة، يحتفظ بسرية الكتالوج الأمريكي ينشر معظمها، باستثناء أقمارها الصناعية السرية.

واليوم، بعد ثلاثة أيام من الإطلاق، نشرت NORAD بيانات حول إطلاقنا. في هذه القائمة الطويلة، كل شيء أسفل القمر الصناعي Kanopus-V-IK هو 72 قمرًا صناعيًا. يتم إدراج البيانات المتعلقة بمدارات المركبات الفضائية بتنسيق عنصر مكون من سطرين، TLE (يمكن دراسة المواصفات).

ما هو القمر الصناعي "ماياك"؟

وبما أن عدد الأجسام الموجودة في كتالوج NORAD يتوافق مع عدد الأقمار الصناعية المعلن عنها للإطلاق، فقد افترضنا أن جميع الأقمار الصناعية، بما في ذلك Mayak، تنفصل بشكل روتيني عن المرحلة العليا وتذهب إلى الطيران الحر. كما تم تسمية Roscosmos وNPO باسمهما. وأكد لافوتشكين أن عمل فريجات ​​كان طبيعيا وتم إطلاق كافة الأقمار الصناعية في مدارات مستهدفة. وبعد ذلك واجهنا مهمة تحديد أي من هذه الأقمار الصناعية يخصنا.

لقد عقلنا على النحو التالي:

1. وتم إطلاق الأقمار الصناعية على ثلاث دفعات. أول من انفصل كان Kanopus-V-IK، ثم مجموعة مكونة من 24 جهازًا صغيرًا، وآخر ما انفصل كان المركبة الفضائية Flock. وكان "ماياك" في المجموعة الثانية، مما يعني أن رقم كتالوجها هو من 42826 إلى 42849. وهذه بالضبط 24 جهازًا لها مدارات ذات قيم ميل مماثلة.
2. لقد نظرنا إلى وصف تنسيق TLE ووجدنا، بالإضافة إلى العناصر المدارية، المعلمات رقم 9 "المشتق الأول لمتوسط ​​الحركة (التسارع) مقسومًا على اثنين" ورقم 11 "معامل الكبح". وفي رأينا، فإن هذه المعلمات تميز حجم التغيرات في المعلمات المدارية مع مرور الوقت. بشكل تقريبي، كلما كانت هذه المعلمات أكبر، كلما تباطأ القمر الصناعي بشكل أسرع.
3. نعم، اعتقدنا أنه يمكننا محاولة العثور على "ماياك" من خلال هبوطه السريع. لقد قمنا بتقدير المعاملات الباليستية لماياك وزملائنا المسافرين على أصابعنا. كان لدينا حوالي 1 م^2/كجم، ولم يكن لدى جميع الأجهزة الأخرى أكثر من 0.01 م^2/كجم. وهذا يعني أن "ماياك" بهذا المعنى فريد من نوعه، ويمكن استخدام هذه الميزة. المعامل الباليستي هو نسبة مساحة المقطع العرضي للقمر الصناعي إلى كتلته. يجب أن يبطئ القمر الصناعي الكبير والخفيف، مثل قمرنا، سرعته بشكل أسرع؛)
4. من خلال البحث في الأرقام من 42826 إلى 42849، وجدنا كائنًا واحدًا له قيم متطرفة لهذه المعلمات! هذا هو 42830 أو 2017-042F حسب التصنيف الدولي. إذا كانت القيم أكبر، فهذا يعني أن مداره يتطور بشكل أسرع، كما أنه ينزل بشكل أسرع من جميع زملائه المسافرين!

   ظننا أن هذه هي "المنارة" وهرمها مفتوح!

*خط المسار المشار إليه بالخط المنقط هو جزء المدار الذي يكون فيه القمر الصناعي في ظل الأرض.

هل هو حقا؟

بالطبع، هذا المنطق تقريبي للغاية. يجب أن تمر عدة ليالٍ أخرى حتى يتمكن الراصدون والهواة والمحترفون من العثور على الجسم 2017-042F في السماء ورسم منحنيات ضوءه (اعتماد سطوعه على الوقت). بالإضافة إلى ذلك، يجب على NORAD إصدار عدة مجموعات من TLEs التي يجب أن تظهر أن 2017-042F ينحدر بشكل أسرع من غيرها.

لذلك، نشجع المراقبين على مراقبة تحليقات ماياك وإبلاغنا نحن فريق المشروع بنتائج ملاحظاتهم والمشاركة بكل طريقة ممكنة في تحليل البيانات التي تم الحصول عليها!

فكيف نجده في السماء الآن!؟

ولسوء الحظ، فإن تطبيق الهاتف المحمول الخاص "CosmoMayak" المخطط له مسبقًا لم يلبي توقعاتنا من حيث الأداء الوظيفي. أثناء إعادة تصميم التطبيق على عجل، نوصي باستخدام أحد التطبيقات الخاصة لمراقبة الأجرام السماوية على موقع الويب celestrak.com.

يمكنك اختيار التطبيق المناسب لنظامك - Windows، iOS، Android، إلخ.
فيما يلي إعدادات أكثر تفصيلاً للعديد من التطبيقات المجانية التي وجدناها الأكثر ملاءمة وعملية.

أندرويد

بالنسبة لنظام التشغيل Android، نوصي باستخدام تطبيق SatOrbit. عند إطلاقه لأول مرة، سيقوم التطبيق بتنزيل البيانات الحالية حول مدارات جميع المركبات الفضائية المرصودة. وعلاوة على ذلك، سيتم تحديث البيانات تلقائيا عدة مرات في اليوم. بعد ذلك، تحتاج إلى تحديد موقعك في الإعدادات. إذا لم يتمكن البرنامج من تحديد الموقع باستخدام GPS، فيمكنك إدخال الإحداثيات يدويًا.

لموسكو تحتاج إلى إدخال:

خط العرض: 55.7522200°
خط الطول: 37.6155600°
الارتفاع: 144 م

بعد ذلك، يمكنك تحديد معرف القمر الصناعي المرصود، وهذا هو MAYAK 2017-042F . الآن لن يظهر على الخريطة سوى هذا القمر الصناعي ومداره وسرعته وبياناته.

استمرار...

يمكنك اختيار وضع مراقبة مناسب، على خريطة مسطحة، ثلاثية الأبعاد، وما إلى ذلك.

*تم تمييز منطقة رؤية القمر الصناعي المقدرة باللون الرمادي.

لمعرفة أقرب وقت لرؤية LIGHTHOUSE، يتعين عليك الانتقال إلى قسم "Pass View". بعد المعالجة الأوليةالبيانات، سيعرض البرنامج قائمة بأقرب رحلات الأقمار الصناعية القريبة من موقعك، مع الإشارة إلى وقت الرحلة.

إذا ذهبت إلى وقت محدد، فستعرض الخريطة مسار القمر الصناعي، بالإضافة إلى رسم بياني للسطوع المقدر وذروة الرؤية.

دائرة الرقابة الداخلية

بالنسبة لنظام التشغيل iOS، يمكنك استخدام تطبيق pxSatelliteTracking. واجهته غريبة إلى حد ما، ولكن يتم تعويض ذلك بإمكانيات جيدة.

قم بتشغيله وانتقل فورًا إلى الإعدادات:

استمرار...

افتراضيا، يعرض التطبيق ISS (ISS)، قم بحذفه. اضغط على أيقونة "TLE" (بعد تحميل قاعدة البيانات ستتحول إلى "مواقع").

قم بالتمرير لأسفل القائمة إلى الإدخال "آخر 30 يومًا من الإطلاق" (هذه هي الأجهزة من آخر 30 يومًا من الإطلاق) وانتقل إليها.

انقر على أيقونة "التحديث" في الأعلى، وسيبدأ تحميل قاعدة بيانات الأقمار الصناعية التي تم إطلاقها مؤخرًا.

أدخل معرف المنارة في نافذة البحث - 2017-042F
انقر فوق الحقل الفارغ الموجود على اليمين، وستظهر علامة اختيار.

هذا كل شيء، تم تكوين التطبيق الآن لعرض القمر الصناعي الخاص بنا!

بعد ذلك، نحتاج إلى الإشارة إلى النقطة التي نحن فيها على الكرة الأرضية. انتقل إلى علامة التبويب "المحطة" أدناه.
بشكل افتراضي هناك كوبرتينو وباريس - انقر فوق "تحرير".

نهدم كوبرتينو وباريس (إلا إذا كنت هناك بالطبع) ونضغط على "محطة جديدة" (أي محطة المراقبة).

انقر على أيقونة الموقع (سيطلب منك iPhone السماح بتحديد الموقع الجغرافي - اسمح بذلك)، انتظر حتى يتم تحديد الإحداثيات، بعد بضع ثوانٍ، انقر فوق الزر "حفظ".

الآن دعونا نلقي نظرة على وقت الرحلة المرئية للمنارة فوق موقعنا.
للقيام بذلك، انتقل إلى علامة التبويب "الأقمار الصناعية"، وسيتم عرض أحد أقمارنا الصناعية هناك (ومحطة الفضاء الدولية، إذا لم تقم بحذفها). تأكد من وجود أيقونة القمر الصناعي ذات اللون الأصفر والأزرق على يسار المنارة - وهذا يعرضها على الخريطة. إذا لم يكن الأمر كذلك، فانقر على يسار الاسم، ثم انقر على أيقونة "i" الموجودة على اليمين في خط القمر الصناعي.

سيتم الآن عرض الرحلات الجوية المرئية، على اليسار - وقت بدء الرحلة ووقت انتهاء المراقبة. من خلال النقر على سطر ذو نطاق محدد، يمكنك تعيين تذكير.

وأخيرا، دعونا نرى كيف سيطير بعد ذلك، من أين وأين.
انتقل إلى علامة التبويب "المحطة"، وفي الزاوية اليسرى العليا انقر على أيقونة الخريطة.

ستظهر خريطة (غريبة إلى حد ما). يظهر الوقت والتاريخ في الأعلى، وفي الأسفل يوجد شريط تمرير بمقياس زمني (يعمل في الاتجاه المعاكس). يمكنك تحريك إصبعك على طول التمرير لتغيير الوقت ومعرفة كيف وأين يطير القمر الصناعي. من خلال النقر على القمر الصناعي نفسه، سيتم عرض مساره، وفي الجزء العلوي الأيمن من القائمة يوجد رمز القمر الصناعي - من خلال النقر عليه، يمكنك إظهار الأقسام المتبقية من المدار. يمكن تغيير عرض الخريطة باستخدام الرمز الثاني من اليسار في الصف العلوي.

خريطة السماء مع المدار (يمكن تدويرها بإصبعك) وخريطة السماء العامة.

ويب

بالنسبة لمتصفح الإنترنت، يمكنك استخدام المورد: Heavens-Above (تحتاج إلى تحديد 2017 فقط والتمرير حتى نهاية القائمة، الصفحة 13، ماياك). ومع ذلك، فقد تم تعيين القمر الصناعي الخاص بنا حتى الآن 2017-042Eولكننا نخطط للاتصال بالزملاء من هذا المورد ومعرفة سبب ذلك وتصحيح الخطأ.

في بطاقة رفيقنا نفسها، الرقم صحيح بالفعل 2017-042F. هنا يمكنك رؤية المدار والتواريخ الأقرب مرئيالتحليق فوق موقعك (على سبيل المثال لموسكو).

ملحوظة: يتم تحديد الحجم دون الأخذ بعين الاعتبار العاكس المفتوح.

تتم الإشارة إلى الموقع على الصفحة الرئيسية للمورد أو.

جهاز كمبيوتر

بالنسبة لنظام التشغيل Windows، يمكنك استخدام برنامج Heavensat.

ملاحظة:

ستتم أقرب رحلة جوية تقريبًا في ذروة المراقبة من موسكو ومنطقة موسكو الحق هذه الليلة, 18/07/2017 الساعة 00:57:58

المسار في السماء:

أخير!

لقد أكملنا مشروعنا. أكملت بنجاح :) لقد كان صعبا وطموحا. نأمل أن تستمتع بمشاهدتنا وعملنا.

الآن يأخذ فريقنا أنفاسه قليلاً ويفكر ببطء في المشاريع التالية... ولكن المزيد عن ذلك لاحقًا؛) في هذه الأثناء، يمكنك النظر إلى السماء ليلاً... هناك...

نحن نضيء النجوم!

محدث:

بفضل جهود المراقبين من Astroforum والزملاء العاملين في SAO وفي Mini-MegaTORTORA

لقد تلقينا الصور ومقاطع الفيديو الأولى للمرشحين المحتملين لـ MAYAK (للأسف، من المعروف الآن أنه لم يكن Mayak):

صور - يفغيني سيمينكو، إيكاترينا سيمينوفا. مكان التصوير: 43.887377، 41.523558.

مزيد من التفاصيل في منفصلة