Космический аппарат Коронас-Фотон - российский космический аппарат, предназначенный для фундаментальных исследований Солнца и солнечно-земных связей. Зонд был разработан по заказу Роскосмоса и РАН в рамках российской космической программы КОРОНАС, рассчитанной на запуск на околоземную орбиту трех солнечно-ориентированных космических аппаратов. КА «Коронас-Фотон» является третьим спутником серии, предыдущие аппараты «КОРОНАС-И» и «КОРОНАС-Ф» к моменту его запуска были выведены из эксплуатации. Разработчиком космического комплекса выступает ФГУП «НПП ВНИИЭМ», разработчиком бортовых систем выступает ФГУП «НИИЭМ», головной организацией по комплексу аппаратуры «ФОТОН» - Институт астрофизики МИФИ.
Общие характеристики космического аппарата Коронас-Фотон
Оператор: Роскосмос
Задачи: Фундаментальные исследования Солнца и Солнечно-Земных связей
Спутник: Земли
Стартовая площадка: Россия Плесецк 32/2
Ракета-носитель: Циклон-3
Длительность полета: 1 год
Технические характеристики
Масса: 1900 кг
Срок активного существования: Не менее 3-х лет
Тип орбиты: Эллиптическая орбита
Наклонение: 82,5º
Апоцентр: 562 км
Перицентр: 539 км
18 апреля 2010 года Лаборатория рентгеновской астрономии Солнца констатировала «окончательную смерть» спутника Коронас-Фотон «с большой долей вероятности».
1 декабря 2009 года вся научная аппаратура космического аппарата Коронас-Фотон выключена из-за неполадок с электропитанием. Причиной поломки спутника стали ошибки при расчетах системы электропитания. Общая продолжительность целевой работы спутника составила 278 дней.
30 ноября 2009 года получена последняя научная информация космического зонда Коронас-Фотон.
26 февраля 2009 года на космическом аппарате Коронас-Фотон было завершено включение научной аппаратуры. Последними были включены приборы Наталья-2М и ТЕСИС.
4 февраля 2009 года на космическом аппарате «Коронас-Фотон» были включены первые приборы. В частности, магнитометр СМ-8М и открытие защитной крышки прибора ФОКА. Позднее, 13 февраля был включен блок БИС-КФ и в тот же день проведен первый сброс тестовой информации на приемные станции НЦ ОМЗ. А 17 февраля был включен блок ССРНИ, и проведен тестовый сброс информации, записанной в память прибора на космодроме.
30 января 2009 года в 16:30 с космодрома Плесецк ракетой-носителем Циклон-3 аппарат «Коронас-Фотон» был успешно выведен на орбиту, близкую к расчетной. После этого начался период наладки бортовых систем аппарата, предшествующий работам по включение приборов.
Задачи космического аппарата Коронас-Фотон
Определение функций распределения ускоренных во вспышке электронов, протонов и ядер и их эволюции с высоким временным разрешением;
Исследование различия в динамике ускорения электронов и протонов (ядер);
Исследование особенностей эволюции функции распределения для высокоэнергетичных частиц (вплоть до энергий несколько ГэВ);
Исследование угловой анизотропии взаимодействующих частиц на основании статистического анализа спектров излучения и параметров линейной поляризации жесткого рентгеновского излучения;
Изучение эффектов направленности в области гамма-излучения высоких энергий;
Определение механизмов и условий ускорения электронов и протонов на разных фазах вспышки, и параметров области удержания (распространения) ускоренных частиц;
Определение обилия элементов в области генерации гамма-излучения методом гамма-спектроскопии и по скорости захвата нейтронов низких энергий в атмосфере Солнца;
Определение высот генерации вторичных излучений по ослаблению дейтронной линии от лимбовых вспышек;
Определение вида энергетического спектра ускоренных протонов и ядер и динамики этих спектров по соотношению ядерных гамма-линий;
Исследование проблемы образования элементов (D, 3He, Li, Be) во время вспышек;
Исследование на околоземной орбите химического и изотопного составов ускоренных во вспышке ядер, а также энергетических и временных характеристик вспышечных электронов и протонов;
Мониторинг верхних слоев атмосферы Земли по поглощению жесткого ультрафиолета спокойного Солнца;
Исследование рентгеновского и гамма-излучения гамма-всплесков;
Исследование рентгеновских источников, расположенных в плоскости эклиптики.
Состав комплекса научной аппаратуры космического аппарата Коронас-Фотон
Гамма-излучение и нейтроны
Спектрометр высокоэнергичных излучений «НАТАЛЬЯ-2М»
Разработчик - Институт астрофизики МИФИ, Москва
Назначение - Регистрация: гамма-излучение 0,3 - 2000 МэВ; амплитудные и временные спектры;
нейтроны 20 - 300 МэВ
Телескоп-спектрометр низкоэнергичного гамма-излучения «RT-2»
Разработчик - ТАТА институт фундаментальных исследований (TIFR) (Мумбаи, Индия)
Назначение - Регистрация: рентген 10 - 150 кэВ в фосвич-моде; гамма-излучение 0,10 - 2 МэВ в спектрометрической моде
Поляриметр-спектрометр жесткого рентгеновского излучения «ПИНГВИН-М»
Разработчик - Институт астрофизики МИФИ, Москва; Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург
Назначение - Регистрация: рентгеновское излучение 20 - 150 кэВ, измерение линейной поляризации;
рентген-гамма-излучение 0,015 - 5 МэВ; мягкое рентгеновское излучение 2 - 10 кэВ, мониторинг
Рентгеновский и гамма-спектрометр «КОНУС-РФ»
Разработчик - Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург
Назначение - Регистрация электромагнитного излучения солнечных вспышек и космических гамма-всплесков с энергией 10 кэВ - 12 МэВ с подробным исследованием области гамма-линий
Рентгеновское излучение
Быстрый рентгеновский монитор «БРМ»
Разработчик - Институт астрофизики МИФИ, Москва
Назначение - Регистрация жесткого рентгеновского излучения 20 - 600 кэВ в шести каналах с временным разрешением до 2 - 3 мс
Многоканальный монитор ультрафиолетового излучения «ФОКА»
Разработчик - Институт астрофизики МИФИ, Москва
Назначение - Регистрация: жесткое ультрафиолетовое излучение 1 - 130 нм в шести спектральных окнах; оккультационные измерения поглощения УФ-излучения в слоях атмосферы на высотах 150-500 км
Солнечный телескоп/изображающий спектрометр «ТЕСИС»
Разработчик - Физический Институт РАН им. П. Н. Лебедева, Москва
Назначение - Построение изображения полного диска Солнца с угловым разрешением ~1 угл. с в диапазонах 0,842; 13,4 и 30,4 нм
Блок Сфинкс-X в составе прибора ТЕСИС
Разработчик - Центр космических исследований Польской академии наук (Варшава, Польша)
Назначение - Ультрафиолетовый мониторинг Солнца
Космические лучи
Анализатор заряженных частиц «ЭЛЕКТРОН-М-ПЕСКА»
Разработчик - Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ, Москва
Назначение - Регистрация потоков и энергетических спектров: протоны 1 - 20 МэВ; электроны 0,2 - 2 МэВ; ядра (с Z<26) 2 - 50 МэВ/нуклон
Спутниковый телескоп электронов и протонов «СТЭП-Ф»
Разработчик - Харьковский национальный университет (ХНУ) им. В. Н. Каразина (Харьков, Украина)
Назначение - Регистрация потоков и спектров: протоны 9,8 - 61,0 МэВ; электроны 0,4 - 14,3 МэВ;
альфа-частицы 37,0 - 246,0 МэВ с измерением направлений прихода частиц с точностью 8 - 10°
Вспомогательные системы
Магнитометр «СМ-8М»
Разработчик - ФГУ НПП Геологоразведка, Санкт-Петербург
Назначение - Измерение трех компонентов постоянного магнитного поля на орбите КА в диапазоне от -55 до +55мкТл с погрешностью не более 0,3 мкТл
Система сбора и регистрации научной информации «ССРНИ»
Разработчик - Институт космических исследований РАН, Москва
Назначение - Прием научной информации от 20 источников цифровых массивов (научных приборов) по последовательному интерфейсу со скоростями 62,5 или 125 Кбит/с, хранение информации в долговременной памяти (ДЗУ); передача научным приборам команд управления (командно-программной информации), кода бортового времени, «секундных» меток, выдача сохраненной и текущей информации в радиоканал со скоростью 7,68 Мбит/с или 15,36 Мбит/с для передачи на Землю; объем ДЗУ - 12 Гбит
Блок управления и соединений «БУС-ФМ»
Разработчик - Институт космических исследований РАН, Москва
Назначение - Подача питания на КНА и управление аппаратурой с помощью 200 разовых команд и формирование части служебной телеметрической информации от КНА
Комплект радиопередатчиков и антенно-фидерных устройств
Разработчик - Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения (РНИИ КП), Москва
Назначение - Передача научной информации на наземный пункт приема на двух близких частотах диапазона 8,2 ГГц, выходная мощность 8 Вт