Россия запустила научный спутник для экспериментов на орбите

Москва. 21 июля. ИНТЕРФАКС-АВН - Стартовавшая в субботу с Байконура ракета-носитель "Союз-2.1а" вывела на орбиту космический аппарат "Фотон-М" №4, на борту которого находятся пять гекконов, мухи-дрозофилы, микроорганизмы и семена высших растений, сообщили "Интерфаксу-АВН" в Роскосмосе.

"На орбите аппарат будет находиться 60 суток. За время орбитального полета "Фотона-М", на его борту будет проведено более 20 экспериментов, включая несколько детских. В дальнейшем спускаемый аппарат вернется на землю, и ученые смогут проанализировать результаты орбитальных научных экспериментов", - сообщил представитель Роскосмоса.

"Проводимые эксперименты позволяют больше узнать о тех воздействиях, которым подвергается человек в условиях космического полета, и понять, как можно от них обезопасить космонавтов. Эти новые данные в конечном итоге необходимы, чтобы человек мог выйти за пределы Земли и двинуться в дальний космос. 

Полеты на "Бионе" и "Фотоне" - это вклад в будущее", - сказал ранее о данном запуске заместитель директора Института медико-биологических проблем РАН Владимир Сычев.

Космический аппарат "Фотон-М" №4 предназначен для проведения в условиях микрогравитации экспериментов, обеспечивающих получение новых знаний по физике невесомости, отработку технологических процессов производства полупроводниковых материалов, биомедицинских препаратов с улучшенными характеристиками, а также проведение биологических и биотехнологических исследований.

Масса спутника будет составлять 6840 кг, масса научной аппаратуры - до 850 кг (до 600 кг внутри спускаемого аппарата и до 250 кг - снаружи).

Средняя высота орбиты "Фотон-М" №4 составит 575 км, что выше, чем средняя высота орбиты Международной космической станции (МКС) - около 400 км.

Часть экспериментов на "Фотоне" подготовлены в кооперации с иностранными учеными. В частности, на борту российского космического аппарата "Фотон-М" №4  планируется осуществить российско-германские эксперименты по выращиванию полупроводниковых кристаллов в условиях невесомости с помощью установки.

Установка, разработанная в НИИ стартовых комплексов имени Бармина, является одной из самых больших среди научного оборудования на борту "Фотона". Она представляет собой автоматическую электровакуумную печь "Полизон-2" с температурой нагрева от 400 до 1200 градусов, оснащенную системой управления, вакуумирования и автоматической подачи капсул с образцами, а также 12 таких капсул.

С помощью методов зонной плавки и направленной кристаллизации в этой печи ученые смогут исследовать рост кристаллических решеток в условиях микрогравитации, получать особо чистые кристаллы с улучшенной структурой, которые могут быть полезны для промышленности, способны исследовать процесс кристаллизации под действием магнитного поля и вибрации.

В числе 12 капсул есть несколько, подготовленных учеными из Института кристаллографии и Центра материаловедения Университета Фрайбурга. Немецкие исследователи намерены провести на борту "Фотона" пять экспериментов с полупроводниковыми веществами, которые крайне важны для современной электроники, в частности, с галлидом германия (GeGa), силицидом германия (GeSi), теллуридом цинка-кадмия (CdZnTe).

В печи "Полизон" эти образцы будут плавиться и благодаря невесомости образовывать однородные кристаллы, лишенные дефектов. Полученные результаты позволят ученым улучшить технологии на Земле.

Космический аппарат "Фотон-М" №4 создан в самарском РКЦ "Прогресс". 

Предыдущий научный аппарат с животными на борту "Фотон-М" №3 слетал в космос семь лет назад. Он был выведен на орбиту 14 сентября 2007 года и вернулся на Землю спустя 12 суток.

Первый аппарат этой серии был запущен в 1985 году, с этого момента по 1999 год в космосе побывали 12 "Фотонов", на борту которых была выполнена обширная программа исследований полупроводниковых и оптических материалов, в сфере биотехнологии и клеточной биологии, изучения факторов космического пространства. В 2002 году был создан модернизированный "Фотон-М" №1, в 2005 и 2007 годах успешно выполнили свои миссии еще два аппарата серии "Фотон-М". "Фотон-М" №4 принципиально отличается от своих предшественников. Почти неизменной осталась лишь конструкция спускаемого аппарата. Перед разработчиками спутника стояла задача увеличить срок его существования на орбите: если прежние аппараты работали в космосе по 12-18 суток, то новый "Фотон" сможет провести на орбите два месяца.

В свою очередь, в РКЦ "Прогресс", где изготовлен "Фотон-М", "Интерфаксу-АН" сообщили, что на борту спутника установлено 22 комплекта научной аппаратуры. Основная часть научной аппаратуры предназначена для экспериментов по космической технологии.

В частности, на спутниках типа "Фотон" проводятся эксперименты по отработке в условиях невесомости технологии выращивания кристаллов полупроводников с уникальными техническими характеристиками в автоматическом режиме. По информации РКЦ "Прогресс", на "Фотоне" в условиях невесомости 12 кристаллов будут расти свободно в течение двух месяцев.

"Фотон-М" №4 принципиально отличается от своих предшественников. Фактически осталась лишь конструкция спускаемого аппарата, с доработками, связанными с изменением состава бортовой обеспечивающей и научной аппаратуры. По конструкции "Фотон-М" №4 схож с космическим аппаратом "Бион-М" №1, за исключением системы жизнеобеспечения, которая была установлена на биоспутнике для живых "пассажиров". На "Фотоне-М" №4 такой системы нет: живые организмы будут использовать тот запас кислорода, который находится в объеме спускаемого аппарата.

Перед разработчиками космического аппарата стояли задачи увеличить срок активного существования и улучшить характеристики микрогравитации на борту, для этого были заменены система электропитания и двигательная установка.

Ранее в "Фотонах" для обеспечения электроэнергией использовались химические источники тока, и когда они расходовались, полет завершался. Как правило, длительность полета составляла не более 20 суток. На космическом аппарате "Фотон-М" №4 бортовые аккумуляторы заряжаются за счет солнечных батарей, что увеличивает срок активного существования спутника на орбите в зависимости от программы экспериментов. В данном случае он составит 60 суток. Также за счет перехода на солнечные батареи среднесуточное энергообеспечение космического аппарата увеличено до 1400 Вт (среднесуточное электропотребление обеспечивающей аппаратуры до 500 Вт, среднесуточное электропотребление научной аппаратуры до 900 Вт).

Второе принципиальное отличие от предыдущих "Фотонов" - объединенная двигательная установка. При помощи этой установки есть возможность изменять параметры орбиты космического аппарата после отделения от ракеты-носителя. Если раньше спутник мог работать только на той орбите, на которую был выведен ракетой-носителем (около 300 км), то теперь появилась возможность изменить высоту орбиты. 

После отделения космического аппарата "Фотон-М" № 4 от ракеты-носителя запускается двигательная установка, и аппарат выводится на более высокую круговую орбиту (высота 575 км, наклонение 64,9 град.), что позволяет улучшить уровень микрогравитации до 10-6.

Кроме того, объединенная двигательная установка, за счет возможности корректировки орбиты, обеспечивает более точное приземление в заданном районе, куда уже будут подтянуты поисковые и эвакуационные средства. Это более оперативная схема работы, позволяющая существенно сократить время на доставку результатов экспериментов заказчикам.

Фото РКЦ "Прогресс"