PLANET-C

Акацуки яп. あかつき
PLANET-C, Venus Climate Orbiter
Заказчик	JAXA
Производитель	NTSpace
Задачи	Исследование климата Венеры
Спутник	Венеры
Выход на орбиту	Декабрь 2010 (не удался), 2016 (следующая попытка)
Запуск	20 мая 2010 года 21:58:22 UTC
Ракета-носитель	H-IIA202 F17
Стартовая площадка	Танэгасима
Длительность полёта	~2 лет Прошло: 2 года, 6 месяцев, 27 дней
NSSDC ID	2010-020D
SCN	36576
Технические характеристики
Масса	~500 кг[1]
Размеры	1,04 × 1,45 × 1,4 м
Мощность	~500 Вт[1]
Источники питания	2×1,4 м² СБ
Ориентация	3-хосная
Движитель	Основной: 500 Н (НДМГ+АТ) Ориентации: 4×20 Н + 8×3 Н (ММГ)
Срок активного существования	4,5 года
Элементы орбиты
Тип орбиты	Венерианская эллиптическая
Наклонение	172°
Период обращения	~30 часов
Апоцентр	~80 000 км
Перицентр	300 км
Целевая аппаратура
IR1	1 мкм инфракрасная камера
IR2	2 мкм инфракрасная камера
LIR	Средневолновая инфракрасная камера (Болометр)
UVI	Камера ультрафиолетового диапазона
LAC	Камера-детектор молний и свечения атмосферы
USO	Ультра-стабильный генератор X-диапазона для зондирования атмосферы
Сайт проекта

Акацуки (яп. あかつき^?, «рассвет», «утренняя заря»), официально известный как проект PLANET-C (следующий после проекта PLANET-B) — беспилотный космический аппарат Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). Предназначается для изучения Венеры. Предполагается, что на орбите Венеры космический аппарат проведёт не менее 2 лет. Запущен носителем H-IIA 21 мая 2010 года в 6:58 по местному времени (01:58 московского времени) с японского космодрома Танегасима^[2]. 7 декабря 2010 года аппарат приблизился к Венере, однако манёвр выхода на орбиту планеты окончился неудачей, аппарат на орбиту не вышел. Как использовать аппарат после этой неудачи пока не определено.^[3]

Учёные из JAXA 7 сентября 2011 года провели испытания двигателей зонда. В результате выяснилось, что их мощность составляет менее 1/8 от плановой. Учёные полагают, что при самом лучшем развитии событий, в том случае, если удастся привлечь к работе двигатель для контроля ориентации, то в ноябре 2015 года Акацуки сможет выйти на долгопериодическую (90 дней) орбиту вокруг планеты Венера.^[4]

Конструкция

Полная масса космического аппарата — 640 кг, из которых 320 кг — топливо и 34 кг — научное оборудование. Основная часть аппарата представляет собой бокс 1,04 х 1,45 х 1,4 м, оснащенный двумя солнечными батареями, площадь каждой из которых составляет 1,4 м². Солнечные батареи будут вырабатывать около 500 Вт электроэнергии на орбите Венеры к концу срока активного существования.

Движение и управление КА обеспечивается двухкомпонентной двигательной установкой имеющей тягу 500 Н, работающей на топливной паре НДМГ — АТ и однокомпонентными двигателями орбитального маневрирования на продуктах разложения монометилгидразина (ММГ): 4 по 20 Н и 8 двигателей тягой 3 Н.

Ход миссии

Изначально запуск планировался 17 мая (18 мая по японскому времени) 2010 года, однако был перенесён^[5] и состоялся 21 мая 2010 года в 6:58 по местному времени (01:58 московского времени) с японского космодрома Танегасима.^[2] Через 27 минут после запуска космический аппарат отделился от последней ступени носителя.

Начало манёвра по выходу на орбиту было запланировано на 23:49:00 6 декабря 2010 UTC.^[6] Двигатель должен был проработать порядка 12 минут, затем ожидался переход на орбиту с примерными параметрами 180,000 — 200,000 км апоцентр, 550 км перицентр, период четверо земных суток.^[7]

Манёвр был начат вовремя, после чего связь с аппаратом пропала на час.^[8][9] Некоторые источники утверждали, что временное пропадание связи планировалось, так как имело причиной тень планеты, но перерыв продлился заметно дольше расчетных 20 минут.^[10] После восстановления связи, аппарат был обнаружен находящимся в безопасном режиме и стабилизированным вращением 1 оборот за 10 минут.^[8] Из-за небольшой скорости в канале связи, использующим ненаправленную антену, подробности о состоянии аппарата стали доступны не сразу. Основная антенна в тот момент не могла быть использована из-за её возможной неисправности.^[11][12] 8 декабря JAXA сообщило, что манёвр выхода на орбиту закончился неудачей.^{[3][10][13][14]}

Японское аэрокосмическое агентство пришло к выводу, что причиной неудачи зонда при попытке выйти на орбиту вокруг Венеры была неисправность клапана в одном из топливопроводов. Это вызвало недостаточное питание двигателя топливом, приведшее к его преждевременной остановке. Агентство проведёт на Земле испытания с целью привести в действие вызвавший проблему клапан и двигатель, используя такое же оборудование, как и на зонде.^[15] Рассматривается возможность повторной попытки выхода на орбиту Венеры в ближайшие 6 лет, когда аппарат снова приблизится к планете. Ведутся работы по восстановлению работоспособности основной антенны.^[10][16]

Инструменты

Научное оборудование включает в себя ультрафиолетовую камеру, длинноволновую инфракрасную камеру, 1-мкм камеру и 2-мкм камеру.

Планируемые исследования включают в себя фотографирование поверхности с помощью инфракрасной камеры, а также эксперименты, которые позволят подтвердить наличие молний (то есть электрических разрядов в атмосфере Венеры). Кроме того, планируется определить наличие или отсутствие вулканической активности на Венере.

Суммарный бюджет миссии составляет 210 миллионов долларов.

Научные инструменты зонда «Акацуки»^[17]

Эксперимент	Конструктивные особенности	Цель эксперимента
1μm Camera (IR1) — Ближневолновая инфракрасная камера диапазона 1 мкм	Камера с фокусным расстоянием в 84,2 мм (f/4) и полем зрения 12°. Детектор с ПЗС-матрицей имеющей разрешение 1024×1024 пикселей, охлаждаемой до 260 К. Наблюдения в 3-х спектральных полосах 0,90, 0,97 и 1,01 мкм. Масса: 6 кг.	Наблюдения за нижним слоем облаков и поверхностью планеты. Поиск действующих вулканов. Измерение содержания водяного пара ниже облачного слоя.
2μm Camera (IR2) — Ближневолновая инфракрасная камера диапазона 2 мкм	Камера с фокусным расстоянием в 84,2 мм (f/4) и полем зрения 12°. Детектор с ПЗС-матрицей имеющей разрешение 1024×1024 пикселей, охлаждаемой до 65 К. Наблюдения в 5-ти спектральных полосах 1,65, 1,735, 2,02, 2,26 и 2,32 мкм. Масса: 9 кг.	Наблюдения циркуляции и распределения окиси углерода в атмосфере на высотах 30-50 км над поверхностью планеты. Измерение размеров частиц образующих облака. Измерение максимальной высоты облаков. Наблюдения зодиакального света.
Longwave Infrared Camera (LIR) — Средневоновая ИК-камера	Камера с f/1,4, полем зрения 12° и разрешающей способностью в 0,05°. Детектор с неохлаждаемой матрицей микроболометра разрешением 240×240 пикселей. Наблюдение ведётся в диапазоне 8 — 12 мкм Масса: 3,7 кг.	Измерение температуры и высоты пика облаков.
Ultraviolet Imager (UVI) — Камера ультрафиолетового диапазона	Камера с полем зрения в 12°. Датчик с ПЗС-матрицей разрешением в 1024×1024 пикселей. Наблюдения в двух диапазонах длин волн — 283 и 365 нм. Масса: 3,4 кг.	Наблюдения верхних слоёв облаков и тумана. Наблюдения пространственного распределения диоксида серы и пока неустановленного вещества поглощающего свет в верхних слоях облаков.
Lightning and Airglow Camera (LAC) — Камера молний и свечения атмосферы	Камера с полем зрения в 16°. Детектор на базе массива лавинных фотодиодов, в виде матрицы 8×8 пикселей. Наблюдения в пяти спектральных полосах 542,5, 545, 557,7, 630 и 777,4 нм. Масса: 1,5 кг.	Наблюдение молний на ночном диске планеты и свечения атмосферы, вызываемого течением в атмосфере химических реакций.
Ultra-stable oscillator (USO) — Генератор радиоизлучения для зондирования атмосферы	Радиопередатчик X-диапазона (8,4 ГГц), антенны и ультра-стабильный генератор. Система обработки данных в центре космической связи в Усуде (Нагано).	Измерения вертикального профиля температуры атмосферы, плотности паров серной кислоты и концентрации электронов в ионосфере. Структуры солнечной короны.

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Launch Plan of Venus Climate Orbiter (PLANET-C) / Small Secondary Satellites by H-IIA Launch Vehicle No. 17 (H-IIA F17) Japan Fiscal Year 2010 Spring Launch Season
2. ↑ ^{1 2} Япония запустила спутник с солнечным парусом. Архивировано из первоисточника 11 апреля 2012.
3. ↑ ^{1 2} [1] AKATSUKI Special Site. December 8, 2010. AKATSUKI Venus orbit injection plan to be reviewed  (англ.)
4. ↑ Японцы признали промах "Акацуки" критическим, Lenta.ru (16.09.2011).
5. ↑ Launch Day of the H-IIA Launch Vehicle No. 17
6. ↑ Hot Topics : Date of AKATSUKI injection to Venus orbit (english). JAXA (November 18, 2010). Архивировано из первоисточника 11 апреля 2012. Проверено 5 декабря 2010.
7. ↑ 来月７日に金星周回軌道へ＝あかつき、エンジン噴射−７年前は火星で失敗・宇宙機構  (яп.). Jiji.com. Jiji Press (November 18, 2010). Архивировано из первоисточника 11 апреля 2012. Проверено 5 декабря 2010.
8. ↑ ^{1 2} 金星探査機「あかつき」の状況について  (яп.) (December 7, 2010). Архивировано из первоисточника 11 апреля 2012. Проверено 7 декабря 2010.
9. ↑ Восстановлена связь с запущенным сегодня на орбиту Венеры японским зондом
10. ↑ ^{1 2 3} Японский космический зонд «Акацуки» не смог выйти на орбиту Венеры
11. ↑ JAXA’s press briefing, 22:00, December 7, 2010 JST
12. ↑ Неисправная антенна мешает получению точных данных с зонда «Акацуки»
13. ↑ Japan's Venus Probe Fails to Enter Orbit. ABC News. Архивировано из первоисточника 11 апреля 2012. Проверено 8 декабря 2010.
14. ↑ Akatsuki Mission statement. The Planetary Society. Архивировано из первоисточника 11 апреля 2012. Проверено 8 декабря 2010.
15. ↑ Японское космическое агентство разобралось в причинах неудачи «Акацуки»
16. ↑ Японская космическая программа может претерпеть изменения
17. ↑ PLANET-C Team / JAXA Akatsuki: Science instruments and targets  (англ.). Архивировано из первоисточника 11 апреля 2012.

Ссылки

• Сайт японского агентства аэрокосмических исследований, посвященный проекту PLANET-C. Архивировано из первоисточника 11 апреля 2012. Проверено 15 ноября 2009.