Автор Мария Киселева, 5 августа 2023 года, 5 минут чтения
Первоисточник
Российское федеральное космическое агентство запустит один из своих спутников глобального позиционирования «Глонасс» (Глонасс-К2 № 13) на ракете-носителе «Союз 2.1б» на среднюю околоземную орбиту (МЕО). Ракета стартует с космодрома Плесецк в России, что ознаменует второй запуск ракеты-носителя «Союз 2.1б» в 2023 году.
Существует несколько радионавигационных группировок спутников, которые предоставляют военную и коммерческую навигационную информацию. Вместе они известны как Глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS). Первой из них и наиболее известной является американская система Navstar, более известная как Глобальная система позиционирования (GPS). «Глонасс» - это российская (бывшая советская) эквивалентная система. У Китая есть собственная система Beidou, а ЕС установил свою систему Galileo. Все четыре системы в настоящее время полностью функционируют.
Первый спутник «Глонасс» был запущен в 1982 году. К 1995 году было установлено полное покрытие с 24 спутниками. Спутники занимают три различные орбитальные плоскости по 8 спутников на плоскость, расположенные на расстоянии 120 градусов друг от друга. В конце 1990-х годов несколько первоначальных спутников начали выходить из строя. В течение определенного периода времени вышедшие из строя спутники не заменялись, поэтому возможности системы были снижены. В 2001 году правительство решило сделать приоритетным восстановление всей группировки. К 2011 году группировка была полностью восстановлена.
Глонасс «Ураган К» (Автор: МКС Решетнев)
Существует три поколения спутников «Глонасс»:
Оригинальный Глонасс
Глонасс-М
Глонасс-К
Спутники Глонасс-К1 являются первой версией «Глонасс», работающей на негерметичной спутниковой платформе. Эти спутники разработаны «ИСС имени Решетнева» (Информационные спутниковые системы имени Решетнева), их предварительный проект был завершен еще в 2002 году. Предыдущие версии «Глонасс» работали на герметичных платформах. Вот почему масса Глонасс-К1 намного ниже, чем у предыдущих версий (935 кг против 1450 кг). Срок его службы составляет 10 лет, что на три года больше, чем у спутников «Глонасс-М».
Спутник Глонасс-К1 на выставке CeBIT 2011. (Автор: Юрген Трейтлер – Flickr: Навигационный космический аппарат, CC BY-SA 2.0)
Спутники Глонасс-К2, также известные как «Ураган К2», представляют собой четвертую итерацию в разработке спутников для навигационной системы «Глонасс». Новое поколение обеспечивает точность навигации менее 30 см и оснащено негерметичной спутниковой платформой (Экспресс-1000) производства МКС имени Решетнева. Кроме того, спутники оснащены усовершенствованной системой терморегулирования, в которой используются термопанели с электрическим приводом и оптическое термопокрытие. Эти функции позволяют точно поддерживать температуру бортового оборудования космического аппарата в диапазоне 0,1 градуса.
Более того, спутники Глонасс-К2 используют новый навигационный сигнал, известный как выбор с кодовой защитой. Он будет передавать три типа сигналов: два в диапазонах L1 и L2 для специализированных пользователей (военных) и один канал в диапазоне L1, доступный для широкой публики. Каждый спутник весит 1645 кг и имеет эксплуатационный срок службы 10 лет.
«Союз» РОСКОСМОСА - это многоцелевая ракета-носитель средней грузоподъемности, которая была представлена в далеком 1966 году и с тех пор является рабочей лошадкой советской / российской космической программы. Она способна запускать гражданские и военные спутники, а также выполнять грузовые и пилотируемые полеты на МКС. За десятилетия было разработано несколько вариантов ракеты «Союз». «Союз 2.1б» - одна из его последних модификаций, принадлежащая к семейству ракет «Союз-2».
Ракета "Союз 2.1б" на стартовой площадке. (Фото: РОСКОСМОС)
Ракета состоит из трех ступеней, все они являются одноразовыми. При запуске к МКС «Союз-2» может быть запущена либо с кораблем «Прогресс», либо с космическим кораблем «Союз».
«Союз 2.1б» имеет высоту около 46,3 метра (152 фута) и диаметр 2,95 метра (9 футов). Общая стартовая масса ракеты-носителя составляет приблизительно 312 000 кг (688,000 фунтов). Грузоподъемность ракеты на низкую околоземную орбиту (LEO) составляет от 6600 до 7400 кг в зависимости от места запуска.
Первая ступень ракеты «Союз 2.1б» состоит из 4 боковых ускорителей, которые приводятся в действие двигателями РД-107А. Каждый из ускорителей имеет коническую форму и вес в сухом состоянии составляет 3784 кг. Его длина составляет примерно 19,6 метра, диаметр - 2,7 метра. Каждый боковой ускоритель оснащен двумя двигателями управления, которые используются для управления полетом.
Двигатель РД-107А работает на ракетном керосине (RP-1) и жидком кислороде (LOx). Топливо хранится в герметичных баках из алюминиевого сплава, керосиновый бак расположен в цилиндрической части ракеты-носителя, а топливный бак LOx - в конической секции. Каждый из этих двигателей имеет 4 камеры сгорания, и вместе они способны создавать тягу в 840 кН на уровне моря и 1020 кН в вакууме.
Пожалуй, самым зрелищным моментом запуска ракеты «Союз-2» является отделение первой ступени. Это происходит примерно через 2 минуты после старта. Ускорители формируют при отделении конфигурацию, известную как «крест Королева» (названный в честь Сергея Королева, очень важной фигуры космической программы СССР и истории).
Центральная основная ступень приводится в действие одним двигателем РД-108А, а верхняя ступень оснащена одним двигателем РД-0124. Оба этих двигателя работают на RP-1 и LOx и имеют 4 камеры сгорания. Длина второй ступени составляет 27,1 метра, диаметр - 2,95 метра, а сухая масса - 6545 кг. Она оснащена 4-мя управляющими двигателями для трехосного управления полетом.
Третья ступень ракеты «Союз-2» имеет высоту 6,7 метра, диаметр 2,7 метра и сухую массу 2355 кг. Одна интересная особенность двигателя РД-0124 на этой ступени заключается в том, что он запускает свои двигатели перед отделением ступени. Этот процесс называется «горячее разделение».
Двигатель РД-0124 в салоне-дю-Бурже в 2013 году. (Фото предоставлено Pline)
Разгонный блок «Фрегат», прошедший квалификацию полета в 2000 году, представляет собой автономную и гибкую ступень, предназначенную для работы в качестве орбитального транспортного средства. Это расширяет возможности ракеты-носителя «Союз», охватывая полный диапазон орбит (LEO, SSO, MEO, GTO, GEO и Earth escape). «Фрегат» независим от всех других ступеней, поскольку имеет собственные системы наведения, навигации, контроля ориентации, слежения и телеметрии. Двигатель С5.92 работает на топливе, пригодном для длительного хранения, – UDMH (несимметричный диметилгидразин) и NTO (четырехокись азота). Разгонный блок «Фрегат» заключен в обтекатель с полезной нагрузкой и адаптером /распределителем полезной нагрузки. Модернизированный «Фрегат-М» имеет дополнительные шарообразные отсеки поверх топливных баков, что позволяет увеличить массу топлива.
