Электро-Л

Электро-Л

Макет спутника Электро-Л на Парижском Авиашоу 2011
Общие данные
Производитель	НПО им. Лавочкина
Страна происхождения	Россия
Платформа	УМСС «Навигатор»
Назначение	метеоспутник
Орбита	Геостационарная
Оператор	Роскосмос
Срок активного существования	10 лет
Предшественник	Электро (ГОМС-1)
Дальнейшие разработки	Электро-М[1]
Производство и эксплуатация
Статус	В эксплуатации
Всего построено	1
Заказано	3
Всего запущено	1
В рабочем состоянии	1
Первый запуск	20.01.2011
Средство выведения	Зенит-2SБ/Фрегат-СБ
Типичная конфигурация
Типичная масса КА	1766 кг.
Масса модуля полезной нагрузки	550 кг.
Мощность	1700 Вт.
Аккумуляторные батареи	NiH, 72 А·ч
Солнечные батареи	трехкаскадные GaAs, 8.2 м²
Двигатели коррекции орбиты	8 ЖРД ТК500М × 5 Н, 16 ЖРД К50-10.1 × 0.5 Н
Габариты
Длина	5,5 м
Ширина	2,5 м

«Электро-Л» (ГГКК) ((сокр.) Геостационарный Гидрометеорологический Космический Комплекс) — серия российских спутников гидрометеорологического обеспечения второго поколения.

Серия разрабатывается с 2001 года в НПО имени Лавочкина по заданию Роскосмоса и Росгидромета как российский вклад во всемирную сеть метеорологического наблюдения. Международное название спутника: Elektro-L / GOMS ((сокр.) Geostationary Operational Meteorological Satellite)^[2][3].

Первый из спутников, «Электро-Л № 1» (GOMS-2), заменил в орбитальной позиции 76° в. д. КА «Электро» (GOMS-1), прекративший работу в 1998 году. Вслед за Электро-Л № 1 будут запущены аналогичные спутники Электро-Л № 2 (GOMS-3) (в 2013 году) и Электро-Л № 3 (GOMS-4) (в 2015 году)^[4][5].

Предназначение

Космический комплекс (КК) «Электро-Л» был разработан для замены КА «Электро» (GOMS-1) и в основном служит для тех же целей, что и предшественник. КК «Электро-Л» предназначен для обеспечения Росгидромета оперативной информацией для анализа и прогноза погоды, изучения состояния акваторий морей и океанов, мониторинга условий для полётов авиации, а также изучения состояния ионосферы и магнитного поля Земли. Кроме того, КК способен вести мониторинг климата и глобальных изменений, вести контроль за чрезвычайными ситуациями и проводить экологический контроль окружающей среды^[2][6].

Для достижения этих целей, аппараты «Электро-Л» снабжены оборудованием для проведения многоспектральной съемки Земли в видимом и инфракрасном диапазонах с разрешением 1 км и 4 км соответственно с периодичностью 30 минут. При необходимости периодичность съемки может быть уменьшена до 10-15 минут^[2][6].

Также, с помощью гелиогеофизического аппаратурного комплекса ГГАК-Э^[7] КК «Электро-Л» способен собирать данные о гелиогеофизической обстановке на высоте орбиты КА для решения задач гелиогеофизического обеспечения^[6].

В дополнение, на спутнике установлена аппаратура для ретрансляции полученной информации, а также приёма и ретрансляции данных от автономных метеорологических платформ и сигналов аварийных буев системы КОСПАС-SARSAT^[2][6].

Предполагается, что спутник проработает на орбите не менее 10 лет^[8]

История создания

Предшественник КК «Электро-Л», КА «Электро», являлся частью международной метеорологической сети, действующей под эгидой Всемирной метеорологической организации и её координирующего органа КГМС (Координационная группа по метеорологическим спутникам, англ. Coordination Group for Meteorological Satellites ). Эта группа появилась на свет 19 сентября 1972 года, когда представители Европейской организации космических исследований, Японии, Соединенных Штатов Америки, а также наблюдатели от Всемирной метеорологической Организация (ВМО) и Объединенного центра планирования глобальной программы исследований атмосферы (англ. Joint Planning Staff for the Global Atmosphere Research Programme) встретились в Вашингтоне, чтобы обсудить вопросы совместимости геостационарных метеорологических спутников^[9]. Кроме того, позднее в зону ответственности КГМС были добавлены и спутники на полярных орбитах.

Принципы КГМС подразумевают, что информация со спутников находящихся в сети распространяется на добровольной и безвозмездной основе. Первые спутники вошедшие в глобальную метеорологическую сеть GOES были запущены США в 1977 г. За ними последовали спутники ЕКА (Meteosat (англ.)русск.) и Японии (Himawari (GMS) (англ.)русск.)^[9]. Позже к ним присоединились метеоспутники Индии (Insat, Metsat) и Китая (FY-2)^[10][11].

После прекращения работы в 1998 году КА «Электро», Россия осталась без геостационарного сегмента метеорологических спутников (последний из высокоэллиптических спутников Метеор первого поколения проработал до 2005 года). Поэтому уже в 2000—2001 годах в НПО имени Лавочкина под руководством главного конструктора Владимира Евгеньевича Бабышкина началось проектирование КА второго поколения «Электро-Л», вывод которого на орбиту был изначально запланирован на 2006 год. Тем не менее, реальные работы по аппарату начались только с началом постоянного финансирования в 2005—2007 гг., когда комплекс «Электро-Л» был включён в Федеральную космическую программу России на 2006—2015 годы^[10].

Устройство

КК «Электро-Л» состоит из трёх частей: модуля полезной нагрузки, именуемого «Комплексом целевой аппаратуры», модуля служебных систем и адаптера для крепления к ракете-носителю.

Базовый модуль служебных систем

В качестве платформы, «Электро-Л» использует новую унифицированную спутниковую платформу НПО имени Лавочкина «Навигатор», разрабатываемую с 2005 г. Стартовая масса аппарата — 1797 кг, (сухая масса 1440 кг + 357 кг гидразина), срок активного существования — 10 лет^[12][13].

Система электропитания состоит из одного фотоэлектрического генератора площадью 8.17 м² и КПД 26,8 %, разработанного в ИСС имени академика М.Ф. Решетнёва на основе трехкаскадных элементов из арсенида галлия производства НПО «Сатурн». Также в систему входит никель-водородная аккумуляторная батарея 30НВ-70А, ёмкостью 70 А·ч со средним напряжением разряда 35 В, обеспечивающая мощность 1700 Вт. Батарея также произведена в НПО «Сатурн»^[14][12][13].

Спутник оборудован трехосной системой ориентации, в состав которой входят гироскоп, три звёздных и два солнечных датчика, а также маховики. Система обеспечивает точность наведения полезной нагрузки 1-2' и амплитуду стабилизации 2.5". Бортовой комплекс управления для системы стабилизации создан в МОКБ «Марс», а комплекс автоматики и стабилизации — в НПЦ «Полюс»^[12][13].

Телеметрическая система производства ижевского радиозавода и командно-измерительная система, разработанная в ОАО «Российские космические системы», обеспечивают передачу телеметрических данных, прием команд управления и измерение параметров орбиты по радиолинии в диапазонах частот 5.7 МГц (Земля-Спутник) и 3.4 ГГц (Спутник-Земля)^[12][13].

Двигательная установка (ДУ) коррекции и стабилизации КК «Электро-Л» разработана в НПО имени С. А. Лавочкина и состоит из 8 ЖРД ТК500М, тягой 5 Н и 16 ЖРД К50-10.1 тягой 0.5 Н. Двигатели для ДУ произведены в НПО «Факел» в Калининграде. Запас топлива для ДУ составляет 357 кг (используется гидразин).

Кроме того, В НПО имени С. А. Лавочкина разработаны сама унифицированная платформа «Навигатор», выполненная в негерметичном исполнении, а также система терморегулирования, антенно-фидерная система и бортовая кабельная сеть.

Комплекс целевой аппаратуры

Масса комплекса целевой аппаратуры составляет 550 кг и в его состав входят следующие системы:

Бортовая аппаратура комплекса целевой аппаратуры КА «Электро-Л»[12][13]
Прибор	Производитель	Характеристики
Многозональное сканирующее устройство гидрометеорологического обеспечения (МСУ-ГС)	«Российские космические системы»	— зона обзора - видимый диск Земли (20°х20°) — 3 канала видимого диапазона (ВД), 7 каналов инфракрасного (ИК) диапазона — разрешение - ВД - 1 км, ИК – 4 км — периодичность съемки - 30 мин (в автоматическом режиме), 10-15 мин (по командам с Земли)
Гелиогеофизический аппаратурный комплекс (ГГАК-Э)	Научный центр оперативного мониторинга Земли	7 различных специализированных сенсоров: — спектрометры и детекторы электронов и протонов с энергиями от 0,05 до 600 МэВ; — измерители солнечной постоянной, рентгеновского и ультрафиолетового излучения Солнца; — измеритель вектора магнитного поля Земли.
Бортовой радиотехнический комплекс (БРТК)	«Российские космические системы»	Служит для передачи на Землю изображений (7,5 ГГц, до 30,72 Мбит/с) и данных ГГАК-Э, производит ретрансляцию и обмен метеоинформацией, сбор и передачу на Землю данных с платформ сбора данных, а также ретрансляцию сигналов аварийных буев системы Коспас-Сарсат. Частоты: — передача: 7,5 ГГц (X-диапазон), 1,697 ГГц, 1,692 ГГц, 1,54 ГГц (L-диапазон) — прием: 8,2 ГГц (X-диапазон), 466 МГц, 406 МГц, 402 МГц (UHF-диапазон)
Бортовая система сбора данных (БССД);	«Российские космические системы»	Служит для сбора и накопления данных от МСУ-ГС, ГГАК-Э и их последующую передачу (до 30,72 Мбит/с) в БРТК. Емкость памяти БССД – 650 Мбайт.

Список запусков

Список запусков КА «Электро-Л»
Название	Название ВМО	Дата запуска	Стартовая площадка	Точка стояния	NSSDC ID	SCN	Комментарии
Электро-Л № 1	GOMS-2	20.01.2011	Байконур 45/1	76° в.д.	2011-001A	37344	Спутник работает в штатном режиме.
Электро-Л № 2	GOMS-3	2013	Байконур 45/1	14.5° з.д.[1]			Планируемый запуск
Электро-Л № 3	GOMS-4	2015	Байконур 45/1	165.8° в.д.[1]			Планируемый запуск

Эксплуатация

Хотя изначально запуск первого спутника серии «Электро-Л № 1» (GOMS-2) планировался в 2006 году^[15], пуск РН «Зенит-2SБ» с РБ «Фрегат-SБ» и КА «Электро-Л» был успешно произведён 20 января 2011 года^[16].

26 февраля 2011 года в 14:30 произведена успешная съемка Земли в 10 спектральных каналах^[17].

В августе 2011 года космический аппарат завершил стадию летных испытаний и передан в опытную эксплуатацию. ^[18]

В апреле 2012 года Электро-Л сделал снимок Земли с беспрецедентным разрешением. В отличие от большинства спутниковых снимков Земли это изображение не было собрано или превращено в цифровую модель из нескольких фрагментов. Это одна-единственная фотография размером в 121 мегапиксел и одно из самых детализированных изображений Земли, полученных метеорологическим зондом. Разрешение — 1 км на пиксел.^[19] (На самом деле склеено из двух половинок по 60 мегапиксель)

См. также

• Космос-122 — советский метеоспутник;
• КА «Электро» — советский метеоспутник первого поколения, предшественник КА «Электро-Л»;
• Всемирная метеорологическая организация.

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Table 2/6: Future geostationary and HEO satellites contributing to the GOS  (англ.). Coordination Group for Meteorological Satellites (CGMS). Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 21 ноября 2011.
2. ↑ ^{1 2 3 4} Электро-Л. НПО им. С.А.Лавочкина. Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 15 ноября 2011.
3. ↑ Electro-L / GOMS-2 (Geostationary Operational Meteorological Satellite-2)  (англ.). www.eoPortal.org. Проверено 14 ноября 2011.
4. ↑ Запуск российского метеоспутника отложили. ООО "Лента.Ру" (16.09.2009). Проверено 21 ноября 2011.
5. ↑ План российских космических пусков (часть 2). Форум журнала «Новости космонавтики». Архивировано из первоисточника 5 июля 2012. Проверено 17 ноября 2011.
6. ↑ ^{1 2 3 4} О космическом аппарате гидрометеорологического назначения «Электро-Л». Федеральное космическое агентство (Роскосмос). Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 16 ноября 2011.
7. ↑ Electro-L  (англ.). Space Monitoring Data Center of SINP MSU. Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 16 ноября 2011.
8. ↑ «Зенит-3SБ» с метеоспутником «Электро-Л» стартовал с Байконура. РИА НОВОСТИ (20/01/2011). Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 21 ноября 2011.
9. ↑ ^{1 2} About CGMS. The Coordination Group for Meteorological Satellites. Архивировано из первоисточника 30 апреля 2012. Проверено 9 ноября 2011.
10. ↑ ^{1 2} Научно-технический журнал "Вестник "ФГУП "НПО им. С.А. Лавочкина" №1'2011, стр. 3-8. "ФГУП "НПО им. С.А. Лавочкина". Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 17 ноября 2011.
11. ↑ Научно-технический журнал "Вестник "ФГУП "НПО им. С.А. Лавочкина" №1'2009, стр. 70-75. "ФГУП "НПО им. С.А. Лавочкина". Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 17 ноября 2011.
12. ↑ ^{1 2 3 4 5} Старт космического аппарата (КА) «Электро-Л». Официальный сайт Российского Центра Управления космическими полетами (ЦУП). Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 18 ноября 2011.
13. ↑ ^{1 2 3 4 5} Маринин И. Наш метеоролог на геостационаре // Журнал Новости Космонавтики. — 2011. — Т. 21. — № 03 (338). — С. 26—30.
14. ↑ Запущен космический аппарат «Электро-Л». НПО «Сатурн». Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 18 ноября 2011.
15. ↑ Россия строит новый геостационарный метеоспутник. Геоинформационный портал ГИС-Ассоциации. Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 17 ноября 2011.
16. ↑ Успешный пуск ракеты «Зенит» с российским космическим аппаратом «Электро-Л». Федеральное космическое агентство (Роскосмос). Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 21 ноября 2011.
17. ↑ Спутник «Электро-Л» работает в штатном режиме. «РИА Новости» (21.01.2011). Архивировано из первоисточника 5 октября 2012. Проверено 17 ноября 2011.
18. ↑ Завершение летных испытаний КА "Электро-Л"
19. ↑ Российский спутник сфотографировал Землю с огромным разрешением (2012-05-14)

Ссылки

• Общие характеристики КА «Электро-Л»
• Каталог исходных изображений (структурированный по дате съемки)
• Галерея «Электро-Л»