สเปกเตอร์-อาร์
 จรวด Spektr-R ณ ศูนย์ประกอบและทดสอบของแท่นปล่อยจรวดหมายเลข 31 ศูนย์อวกาศไบโคนูร์ ในเดือนกรกฎาคม 2554 | |
| ชื่อ | เรดิโอแอสตรอน |
|---|---|
| ประเภทภารกิจ | กล้องโทรทัศน์วิทยุ |
| ผู้ปฏิบัติงาน | ศูนย์อวกาศรัสเซีย |
| รหัส COSPAR | 2011-037A |
| หมายเลข SATCAT | 37755 |
| เว็บไซต์ | http://www.asc.rssi.ru/radioastron/ |
| ระยะเวลาของภารกิจ | วางแผนไว้: 5 ปีสำเร็จ: 7 ปี 10 เดือน 11 วัน |
| คุณสมบัติของยานอวกาศ | |
| รสบัส | เนวิเกเตอร์[ 1 ] |
| ผู้ผลิต | เอ็นพีโอ ลาโวชกิน |
| ปล่อยมวล | 3,660 กก. (8,069 ปอนด์) [ 1 ] |
| มวลบรรทุก | 2,500 กก. (5,512 ปอนด์) [ 1 ] |
| เริ่มภารกิจ | |
| วันที่เปิดตัว | 18 กรกฎาคม 2554, 02:31 ( 2011-07-18UTC02:31 ) UTC [ 2 ] |
| จรวด | เซนิต-3F [ 3 ] [ 4 ] |
| จุดปล่อยจรวด | แท่นปล่อยจรวดไบโคนูร์ 45/1 [ 2 ] |
| ผู้รับเหมา | รอสคอสมอส |
| สิ้นสุดภารกิจ | |
| การกำจัด | อุปกรณ์ขัดข้อง |
| ประกาศ | 30 พฤษภาคม 2562 |
| ติดต่อครั้งล่าสุด | 11 มกราคม 2562 |
| พารามิเตอร์วงโคจร | |
| ระบบอ้างอิง | โลกเป็นศูนย์กลาง |
| ระบอบการปกครอง | รูปทรงรีมาก |
| แกนกึ่งเอก | 180,974.7 กิโลเมตร (112,452 ไมล์) |
| ความแปลกประหลาด | 0.905900 |
| ระดับความสูงจุดใกล้โลกที่สุด | 10,651.6 กิโลเมตร (6,619 ไมล์) |
| ระดับความสูงสูงสุด | 338,541.5 กิโลเมตร (210,360 ไมล์) |
| ความโน้มเอียง | 42.46° |
| ระยะเวลา | 12769.93 นาที |
| ราน | 67.28° |
| ข้อโต้แย้งของจุดใกล้โลกที่สุด | 244.85° |
| ความผิดปกติเฉลี่ย | 3.07° |
| การเคลื่อนที่เฉลี่ย | 0.1126 รอบ/วัน |
| ยุค | 24 กุมภาพันธ์ 2559, 23:21:29 UTC [ 5 ] |
| การปฏิวัติครั้งที่ | 197 |
| กล้องโทรทัศน์หลัก | |
| เส้นผ่านศูนย์กลาง | 10 ม. (33 ฟุต) [ 1 ] |
| ระยะโฟกัส | 4.22 ม. (13.8 ฟุต) [ 1 ] |
| ความยาวคลื่น | 92, 18, 6, 1.3 ซม. [ 1 ] |
โปรแกรมสเปกเตอร์ | |
Spektr-R [ 6 ] (ส่วนหนึ่งของโครงการ RadioAstron) ( ภาษารัสเซีย : Спектр-Р) เป็นดาวเทียมวิทยาศาสตร์ของรัสเซียที่มีกล้องโทรทัศน์วิทยุขนาด 10 เมตร (33 ฟุต)อยู่บนยาน มันถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 18 กรกฎาคม 2554 [ 7 ]โดยใช้ จรวด Zenit-3Fจากฐานปล่อยจรวดไบโคนูร์และถูกออกแบบมาเพื่อทำการวิจัยเกี่ยวกับโครงสร้างและพลวัตของแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุทั้งภายในและภายนอกกาแล็กซีทางช้างเผือกร่วมกับกล้องโทรทัศน์วิทยุภาคพื้นดินขนาดใหญ่ที่สุดบางส่วน Spektr-R ได้สร้าง ฐานการ แทรกสอดที่ขยายออกไปได้ไกลถึง350,000 กิโลเมตร (220,000 ไมล์ )
เมื่อวันที่ 11 มกราคม 2562 ยานอวกาศหยุดตอบสนองต่อศูนย์ควบคุมภาคพื้นดิน แต่ระบบอุปกรณ์วิทยาศาสตร์บนยานยังคงถูกระบุว่า "ใช้งานได้" ภารกิจไม่สามารถฟื้นตัวจากเหตุการณ์ในเดือนมกราคม 2562 ได้ และภารกิจถูกประกาศว่าสิ้นสุดลง (และการปฏิบัติการของยานอวกาศยุติลง) ในวันที่ 30 พฤษภาคม 2562
ภาพรวม
โครงการ Spektr-R ได้รับทุนสนับสนุนจากศูนย์อวกาศดาราศาสตร์แห่งรัสเซีย และถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรโลกเมื่อวันที่ 18 กรกฎาคม 2554 [ 3 ]โดยมีจุด ใกล้โลกที่สุด ที่10,000 กม. (6,200 ไมล์)และจุดไกลโลกที่สุดที่390,000 กม. (240,000 ไมล์) ซึ่งสูงกว่าความสูงของวงโคจรของ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลที่จุดสูงสุดประมาณ 700 เท่า และต่ำกว่าที่จุดต่ำสุดประมาณ 20 เท่า [ 8 ] [ 9 ]เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว ระยะทางเฉลี่ยจากโลกถึงดวงจันทร์คือ384,400 กม . (238,900 ไมล์) [ 10 ]ณ ปี 2018 ดาวเทียมมีวงโคจรที่เสถียรมากขึ้น โดยมีจุดใกล้โลกที่สุดอยู่ที่57,000 กม. (35,000 ไมล์)และจุดไกลโลกที่สุดอยู่ที่320,000 กม. (200,000 ไมล์)โดยวงโคจรของดาวเทียมจะไม่ตัดกับวงโคจรของดวงจันทร์อีกต่อไป และอาจมีความเสถียรไปอีกหลายร้อยหรือหลายพันปี
เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์หลักของภารกิจนี้คือการศึกษาวัตถุทางดาราศาสตร์ด้วยความละเอียดเชิงมุมสูงถึงไม่กี่ล้านส่วนของอาร์คเซคอนด์ซึ่งทำได้โดยการใช้ดาวเทียมร่วมกับหอดูดาวภาคพื้นดินและเทคนิคอินเตอร์เฟอโรเมตรี[ 3 ]วัตถุประสงค์อีกประการหนึ่งของโครงการคือการพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับประเด็นพื้นฐานของฟิสิกส์ดาราศาสตร์และจักรวาลวิทยาซึ่งรวมถึงการก่อตัวของดาวฤกษ์โครงสร้างของกาแล็กซีอวกาศระหว่างดาวหลุมดำและ ส สารมืด
Spektr-R เป็นหนึ่งในเครื่องมือในโครงการ RadioAstronซึ่งเป็นเครือข่ายหอดูดาวนานาชาติที่นำโดยศูนย์อวกาศดาราศาสตร์ของสถาบันฟิสิกส์ Lebedev [ 8 ]
กล้องโทรทรรศน์นี้มีจุดประสงค์เพื่อการสังเกตการณ์ทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์วิทยุของวัตถุนอกกาแล็กซีด้วยความละเอียดสูงมาก รวมถึงการวิจัยลักษณะของพลาสมาใกล้โลกและระหว่างดาวเคราะห์กำลังการแยกเชิงมุม ที่สูงมากนี้ บรรลุผลได้ร่วมกับระบบกล้องโทรทรรศน์วิทยุภาคพื้นดินและวิธีการแทรกสอดซึ่งทำงานที่ความยาวคลื่น 1.35–6.0, 18.0 และ 92.0 ซม. [ 11 ]เมื่ออยู่ในอวกาศ จานรับสัญญาณหลักที่มีลักษณะคล้ายดอกไม้จะเปิด 'กลีบ' ทั้ง 27 กลีบภายใน 30 นาที
มีอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์บนยานอวกาศ PLASMA-F ซึ่งประกอบด้วยเครื่องมือสี่ชิ้นสำหรับสังเกตลมสุริยะและแมกนีโตสเฟียร์ชั้นนอก เครื่องมือเหล่านี้ได้แก่ เครื่องวัดสเปกตรัมอนุภาคพลังงานสูง MEP-2, เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก MMFF, เครื่องตรวจสอบลมสุริยะ BMSW และหน่วยรวบรวมและประมวลผลข้อมูล SSNI-2 [ 12 ]
เมื่อปล่อยยานอวกาศมี มวล 3,660 กิโลกรัม (8,070 ปอนด์)โดยปล่อยจากฐานปล่อยจรวดไบโคนูร์เมื่อวันที่ 18 กรกฎาคม 2554 เวลา 02:31 UTC ด้วย ยานปล่อย Zenit-3Fซึ่งประกอบด้วยZenit-2Mและ ส่วนบน Fregat -SB [ 3 ] [ 4 ]
เมื่อวันที่ 11 มกราคม 2019 ยานอวกาศหยุดตอบสนองต่อการควบคุมภาคพื้นดิน ไม่ทราบว่าปัญหาจะได้รับการแก้ไขหรือไม่ หรือภารกิจของยานอวกาศจะสิ้นสุดลงหรือไม่[ 13 ]ด้วยสถานะของ Spektr-R ที่ไม่ทราบแน่ชัดและปัญหาที่เกิดขึ้นกับ ดาวเทียม Mikhailo Lomonosovทำให้โครงการอวกาศของรัสเซียไม่มีหอดูดาวอวกาศที่ใช้งานได้ ณ วันที่ 12 มกราคม 2019 สถานการณ์นี้เปลี่ยนไปเมื่อมีการปล่อย ดาวเทียม Spektr-RGในเดือนกรกฎาคม 2019
ภารกิจดังกล่าวได้รับการประกาศว่าเสร็จสิ้นเมื่อวันที่ 30 พฤษภาคม 2562 [ 14 ]
ถังเชื้อเพลิงภายนอกของขั้นบนของจรวด Fregat ที่ส่งหอดูดาว Spektr-R ขึ้นสู่วงโคจรได้ระเบิดเมื่อวันที่ 8 พฤษภาคม 2020 ทำให้เกิดเศษซากที่ติดตามได้อย่างน้อย 65 ชิ้นในวงโคจรรอบโลก[ 15 ]
ประวัติความเป็นมาของโครงการ
ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 บริษัท ผู้พัฒนาชั้นนำด้านยานสำรวจอวกาศทางวิทยาศาสตร์ ของสหภาพโซเวียตได้ออกแบบยานอวกาศรุ่นใหม่ที่ปฏิวัติวงการอย่าง 1F และ 2F เสร็จสมบูรณ์แล้ว โดยจุดประสงค์หลักของโครงการสเปกเตอร์ (Spektr) คือการพัฒนาแพลตฟอร์มร่วมที่สามารถนำไปใช้ในภารกิจสำรวจอวกาศห้วงลึกในอนาคตได้
NPO Lavochkinหวังที่จะใช้แบบแผนของ 1F เป็นมาตรฐานสำหรับการออกแบบกล้องโทรทัศน์อวกาศในปี 1982 NPO Lavochkin ได้จัดทำแบบแผนทางเทคนิคสำหรับ RadioAstron ซึ่งเป็น กล้องโทรทัศน์วิทยุในอวกาศเสร็จสมบูรณ์แล้ว โดยคาดหวังว่ายานอวกาศ 1F และ 2F จะเป็นไปตามความคาดหวังของภารกิจ RadioAstron (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Astron-2)
ในช่วงแรก มีหลายคนวิพากษ์วิจารณ์แพลตฟอร์ม 1F สำหรับ ภารกิจด้าน ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ที่น่าสงสัย แม้จะเปรียบเทียบกับยานอวกาศ 4V รุ่นเก่ากว่าก็ตาม ถึงแม้ระบบควบคุมทิศทางของ 1F ดูเหมือนจะไม่มีปัญหาในการนำทางยานสำรวจดาวเคราะห์ แต่ความแม่นยำนั้นต่ำกว่ามาตรฐานที่กำหนดสำหรับกล้องโทรทรรศน์ ที่มีความแม่นยำสูงมาก ยิ่งไป กว่านั้น ปัญหาทางเทคนิคของ 1F ยังเพิ่มขึ้นอีก เนื่องจากยานอวกาศดูเหมือนจะขาดล้อหมุนที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า ซึ่งนักวิจารณ์เชื่อว่าจะช่วยเพิ่มเสถียรภาพในอวกาศได้ ยานอวกาศยังไม่มีระบบแผงโซลาร์เซลล์แบบเคลื่อนที่ได้ ซึ่งสามารถติดตามตำแหน่งของดวงอาทิตย์ได้โดยไม่ต้อง เปลี่ยนตำแหน่ง ดาวเทียม ทั้งหมด ซึ่งในที่สุดจะรบกวนกระบวนการสังเกตการณ์
เป็นหนึ่งในสามภารกิจสเปกตรัมที่แข่งขันกัน โดยภารกิจอื่นๆ ได้แก่ Spektr X-Gamma และSpektr-UV [ 16 ]
เมื่อวันที่ 1 สิงหาคม 1983 คณะกรรมการอุตสาหกรรม ทางทหารแห่งสหภาพโซเวียต (VPK) ได้ออกมติอย่างเป็นทางการ (หมายเลข 274) เรื่อง "เกี่ยวกับงานสร้างยานอวกาศอัตโนมัติสำหรับสำรวจดาวเคราะห์ในระบบสุริยะดวงจันทร์และอวกาศ " เอกสารฉบับนี้ได้วางแรงผลักดันใหม่สำหรับการพัฒนาดาวเทียมข้อเสนอทางเทคนิคใหม่ที่ยื่นในกลางปี 1984 รวมถึงกล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมาที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับคลื่นวิทยุในช่วงมิลลิเมตร ดาวเทียมทั้งสองดวงนี้ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ แบบหมุน ระบบปฏิบัติการติดตามดาวที่มีความไวสูง และล้อหมุน
ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 วิศวกรออกแบบทั่วไปของ NPO Lavochkin นาย Vyacheslav Kovtunenko ( ru )เสนอให้สร้างดาวเทียมดาราศาสตร์ฟิสิกส์ในอนาคตทั้งหมดโดย ใช้แบบจำลอง ยานอวกาศ Oko-1 ในปัจจุบัน ซึ่งเดิมออกแบบมาเพื่อติดตามขีปนาวุธที่กำลังเข้ามา ตามแผนนี้ Oko-1 ( กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด สำหรับตรวจจับขีปนาวุธ ) จะถูกแทนที่ด้วยเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ในที่สุด โดยดาวเทียม จะหันไปทาง อวกาศแทนที่จะหันกลับมายังโลก
เทคนิคการสังเกต
ด้วยการใช้เทคนิคที่เรียกว่าการแทรกสอดแบบฐานยาวมาก (very-long-baseline interferometry ) คาดการณ์ว่ากล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินในออสเตรเลียชิลีจีน อินเดีย ญี่ปุ่นเกาหลีเม็กซิโกรัสเซียแอฟริกาใต้ยูเครนและสหรัฐอเมริกาจะร่วมกันสังเกตการณ์กับยานอวกาศเรดิโอแอสตรอน (RadioAstron)
กล้องโทรทัศน์วิทยุหลักขนาด 10 เมตรของดาวเทียม RadioAstron จะสื่อสารกับกล้องโทรทัศน์ภาคพื้นดินระหว่างประเทศในย่านความถี่วิทยุสี่แถบที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังสามารถระบุตำแหน่งแหล่งกำเนิดจากสองความถี่พร้อมกันได้[ 17 ] Spektr-R ยังวางแผนที่จะรวม BMSV รองไว้ในการทดลอง Plazma-F ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อวัดทิศทางและความเข้มของลมสุริยะ ในเดือนพฤษภาคม 2011 สำนักข่าวRIA Novostiรายงานว่าเครื่องมือ BMSV จะอยู่บนดาวเทียมจริง ๆ นอกจากนี้ยังมีรายงานว่า BMSV จะบรรทุก เครื่องนับ ไมโครอุกกาบาตที่ผลิตในเยอรมนี
คาดว่าดาวเทียมเรดิโอแอสตรอนจะโคจรเป็นวงรี สูงมาก ในสภาวะฟรีแกต (Fregat) ระหว่างการปล่อย จรวดเซนิต (Zenit ) จุดที่ดาวเทียมสเปกเตอร์-อาร์โคจรใกล้โลกที่สุด (จุดใกล้ โลก ที่สุด ) จะอยู่เหนือพื้นผิวโลก500 กิโลเมตร (310 ไมล์) และจุด ที่โคจรไกล โลกที่สุด (จุดไกลโลกที่สุด) จะอยู่ห่างออกไป 340,000 กิโลเมตร (210,000 ไมล์) วงโคจรปฏิบัติการจะคงอยู่อย่างน้อยเก้าปี โดยดาวเทียมเรดิโอแอสตรอนจะไม่ตกอยู่ในเงาของโลกนานเกินสองชั่วโมง
ด้วยจุดโคจรที่ไกลถึงวงโคจรของดวงจันทร์สเปกเตอร์-อาร์จึงอาจถือได้ว่าเป็นภารกิจสำรวจอวกาศห้วงลึก อันที่จริง คาดว่าแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์จะทำให้วงโคจรของดาวเทียมเปลี่ยนแปลงไปในรอบสามปี โดยจุดโคจรที่ไกลที่สุดจะอยู่ระหว่าง 265,000 ถึง360,000 กิโลเมตร (220,000 ไมล์)จากโลก และจุดโคจรที่ใกล้ที่สุดจะอยู่ระหว่าง400 ถึง 65,000 กิโลเมตร (250 ถึง 40,390 ไมล์)แต่ละรอบการโคจรจะใช้เวลาประมาณแปดถึงเก้าวันสำหรับเรดิโอแอสตรอน การเปลี่ยนแปลงนี้จะช่วยเพิ่มขอบเขตการมองเห็นของกล้องโทรทรรศน์อย่างมาก มีการประมาณการว่าดาวเทียมจะสามารถมองเห็นเป้าหมายที่เป็นไปได้มากกว่า 80% ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งของวงโคจร 45 วันแรกของการโคจรของ Spektr-R มีกำหนดการเพื่อการทดสอบระบบทางวิศวกรรม ซึ่งได้แก่ การปล่อยเสาอากาศ หลัก การตรวจสอบระบบต่างๆ และการทดสอบการสื่อสาร
การติดตามดาวเทียม Spektr-R จะดำเนินการโดย กล้องโทรทัศน์วิทยุ RT-22ในเมืองปุชชิโนประเทศรัสเซีย การควบคุมการบินจะดำเนินการโดยสถานีภาคพื้นดินในเมืองเมดเวชี โอเซราใกล้กรุงมอสโกและเมืองอุสซูริสค์ในรัสเซียตะวันออกไกล การสังเกตการณ์ร่วมอื่นๆ ของ Spektr-R จะดำเนินการโดยกล้องโทรทัศน์ภาคพื้นดินในเมืองอาเรซิโบ บาดารี เอฟเฟลส์เบิร์ก กรีนแบงก์ เมดิชีนา โนโต สเวตโล เซเลนชุกสกายา และเวสเตอร์บอร์ก
โครงการ Spektr-R นำโดยศูนย์อวกาศดาราศาสตร์แห่งสถาบันฟิสิกส์เลเบเดฟ สังกัดสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งรัสเซีย เครื่องรับสัญญาณวิทยุใน Spektr-R เดิมทีจะผลิตในอินเดียและออสเตรเลีย ในแผนเดิมนั้น บริษัทที่ทำสัญญากับ กลุ่มความร่วมมือVLBI แห่งยุโรป ( EVN ) จะจัดหาเครื่องรับสัญญาณเพิ่มเติมอีกสองเครื่อง แต่ในที่สุดโครงการก็ยกเลิกแผนดังกล่าว โดยให้เหตุผลว่าอุปกรณ์เหล่านั้นล้าสมัยแล้ว วัสดุจากรัสเซียที่คล้ายคลึงกันได้เข้ามาแทนที่อุปกรณ์จากอินเดียและออสเตรเลีย
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- เว็บไซต์ RadioAstron