Высокоточная Вселенная
Десятиметровая антенна для космической обсерватории «Спектр-М» сможет корректировать собственную форму в космосе. Для высокой точности измерений ее форма не должна отличаться от расчетной более чем на микроны. Поэтому радиотелескоп оснастят микродвигателями, меняющими позиции отдельных его частей. Разработка такого комплекса ведется в компании «Информационные спутниковые системы (ИСС) имени Решетнева».
Как сообщили «Известиям» в ИСС, специалисты предприятия спроектировали систему раскрытия не имеющей аналогов в мире десятиметровой антенны орбитального радиотелескопа. Это основной научный инструмент будущего российского космического аппарата (КА) «Спектр-М», который предназначен для изучения Вселенной с помощью радиоволн миллиметрового диапазона.
Десятиметровая антенна в развернутом виде не поместится под головной обтекатель ракеты. Поэтому ее создали складывающейся. После выхода на орбиту «зонтик» антенны раскроется. Но в земных условиях невозможно учесть все искажения, которые при этом произойдут. Поэтому в корпус устройства вмонтировали микродвигатели, которые позволят скомпенсировать искривления.
— Ученые предъявили нам требование — добиться отклонения не более 10 микрон для антенны диаметром 10 м, — рассказал «Известиям» гендиректор ИСС Николай Тестоедов. — Как поведет себя та или иная конструкция в космосе, можно рассчитать только математически, без проверки на практике. Чтобы минимизировать погрешность формы антенны, мы решили включить в ее конструкцию специальные микродвигатели.
Форма рефлектора после раскрытия будет изучена с помощью наземных оптико-электронных устройств. Полученные данные сравнят с математической моделью, а затем подгонят положение каждого из «лепестков» «зонтика» к расчетным параметрам.
Высокой чувствительности приемной аппаратуры конструкторы хотят добиться благодаря экстремально низкой температуре в космосе. Обсерватории предстоит работать при минуc 269 градусах Цельсия (всего на четыре градуса выше абсолютного нуля — минимальной температуры, которую может иметь объект во Вселенной). Для этого основную принимающую антенну защитят от излучения Солнца, Земли и Луны пять теплозащитных экранов. Одновременно антенна и два ближайших к ней кожуха будут охлаждаться жидким гелием. Обеспечение работоспособности научной аппаратуры при сверхнизкой температуре — нетривиальная задача для инженеров.
— На предприятии изготовлены полномасштабные конструкторско-технологические макеты системы терморегулирования и самого рефлектора. Проведены их испытания. Сейчас мы работаем с гелиевой технологией охлаждения, которая в России не сильно развита, — уточнил Николай Тестоедов.
По мнению ведущего научного сотрудника Института космических исследований РАН Натана Эйсмонта, благодаря микродвигателям удастся добиться требуемой геометрии радиотелескопа.
— Такой подход выглядит вполне оправданным и повышает шансы на успех проекта, — рассказал «Известиям» Натан Эйсмонт. — Раскрыть в космосе складную конструкцию диаметром 10 м — задача очень серьезная. Над ней работают уже давно, но я впервые слышу о таком ее решении. Мне этот метод кажется эффективным.
Проект «Спектр-М» — часть Федеральной космической программы России 2016–2025 годов. Обсерваторию планируют разместить в 1,5 млн км от нашей планеты около одной из точек Лагранжа, где силы тяготения Солнца и Земли уравновешивают друг друга.
