Lightning-1 (KA)

Molniya-1  je první sovětský komunikační satelit .

Celkem bylo vypuštěno 5 experimentálních zařízení k vytvoření radiové komunikační linky dlouhého dosahu mezi Moskvou a Vladivostokem.

Později byla na základě kosmické lodi Molniya-1 vyvinuta řada sovětských a později ruských komunikačních satelitů: Molniya-1+ (1967), Molniya-2 (1971), Molniya-3 (1974), " Lightning- 1T " (1983), " Lightning-3K " (2001).

Pomocí těchto zařízení byl vyřešen problém poskytování dálkového telefonního a telegrafního spojení do odlehlých oblastí Dálného severu, Sibiře a Dálného východu a převysílání programů z Centrální televize . Poprvé byl jako prostředek komunikace s družicí použit digitální komunikační systém [2] .

Od roku 2006 byly družice Molniya nahrazeny pokročilejšími družicemi Meridian .

Historie

Práce na vytvoření družice začaly v konstrukční kanceláři Korolev OKB-1 v roce 1961 ve spolupráci s odborníky z jiných konstrukčních kanceláří a ústavů. Hlavním konstruktérem projektů kosmických komunikačních systémů Molniya-1 (1962), stejně jako následných Molniya-2 (1965), Korund (1969), Coulomb (1973) , byl zástupce generálního ředitele pro vědu MRIRS Murad Rashidovich Kaplanov [ 3] .

Zpočátku bylo úkolem vytvořit experimentální rádiovou komunikační linku dlouhého dosahu mezi Moskvou a Vladivostokem pomocí Molniya-1 . Zároveň se na základě komunikačních družic typu Molniya-1 v budoucnu plánovalo vytvoření operativního radiokomunikačního systému na celém území Sovětského svazu a se zeměmi severní polokoule . Takový systém v kombinaci s místními radioreléovými linkami by mohl zajistit přenos televizních programů z Centrální televize do všech hlavních oblastí SSSR.

První pokus o start se uskutečnil na kosmodromu Bajkonur 4. června 1964 . Kvůli havárii druhého stupně nosné rakety Molniya došlo ve 287. sekundě letu ke ztrátě satelitu s pořadovým číslem 2. Příčinou havárie byla porucha vyprazdňovacího systému bloku "A" , což vedlo k předčasnému vyčerpání paliva (petrolej). Bez paliva se turbočerpadlový agregát zbláznil, začal zvyšovat otáčky nad předepsanou mez, poté automatika vydala povel k nouzovému odstavení pohonného systému [3] .

Další start byl částečně úspěšný – 22. srpna 1964 byla družice běžně vynesena na oběžnou dráhu, ale obě parabolické antény, které se navzájem duplikovaly, se úplně nerozvinuly, což vylučovalo její zamýšlené použití. Při rozboru příčin poruchy bylo zjištěno, že při zkouškách došlo k poškození izolace kabelů vedoucích k tyči antény. To bylo způsobeno tím, že na pokyn produktového konstruktéra byly kabely dodatečně omotány polyvinylchloridovou páskou, po této revizi nebyly provedeny žádné úplné testy. Polyvinylchlorid při nízkých teplotách ztrácel svou elasticitu a při otevírání antén praskal. V oficiálním tisku byla Molniya-1 č. 1 pojmenována Kosmos-41 , na oběžné dráze existovala devět měsíců, během kterých byly testovány všechny systémy kromě reléového. K dalším poruchám, kromě neprozrazení antén, nedošlo. [3]

První úspěšný start se uskutečnil 23. dubna 1965 . Molniya-1 č. 3 byla úspěšně vypuštěna na oběžnou dráhu, ale opakovač bylo možné zapnout až po několika neúspěšných pokusech, důvodem byla zřejmě oxidace kontaktů relé v silových obvodech opakovače nebo vniknutí cizí částice do nich [3] . Díky práci tohoto satelitu měli obyvatelé Dálného východu poprvé možnost v reálném čase sledovat prvomájovou vojenskou přehlídku z roku 1965, která se konala v Moskvě [4] .

Častým problémem prvních zařízení řady Molniya-1 byl rychlý pokles výkonu odebraného z panelů fotovoltaických konvertorů. Důvodem byl v té době málo prozkoumaný vliv radiačních pásů Země a také tepelné cyklování (při každém otočení se teplota solárních článků dramaticky mění z +120 °C v osvětlené části trajektorie na -180 °C ve stínu) [3] .

Celkem bylo vypuštěno 7 kosmických lodí Molniya-1, 5 z nich bylo úspěšných. V roce 1966 byla z důvodu velkého vytížení OKB-1 výroba kosmické lodi Molniya-1 převedena na OKB-1 větev č. 2 (KBPM, současná ISS OJSC) a všechny následující družice řady Molniya již byly vyrobené v tomto podniku.

Účel

Satelity Molniya-1 byly určeny především k vytvoření experimentálního rádiového komunikačního spojení dlouhého dosahu mezi Moskvou a Vladivostokem. Později byly vylepšené kosmické lodě Molniya-1+ a Molniya-2 použity k telefonickému a telegrafnímu spojení na území SSSR a také k vysílání programů Centrální televize na 20 pozemních stanic s anténami o průměru 12 m ( Orbita systém ). Díky Orbitu se do začátku roku 1968 počet diváků ČT rozrostl o 20 milionů lidí [5] .

Speciální pozemní koncové stanice pracují se satelity Molniya-1. Jejich účelem, kromě přenosu televizních signálů nebo vícekanálové telefonie, je poskytovat satelitní sledování, vypočítat jeho oběžnou dráhu, posílat na něj příkazy a přijímat telemetrické informace o provozu systémů.

Navíc již v letech 1965-1967. bylo rozhodnuto vytvořit na základě kosmické lodi Molniya-1+ komunikační a bojový řídicí systém Korund s palubním opakovačem Beta. Systém byl uveden do provozu v roce 1975. Komplex Molniya-2 druhé generace byl použit v Unified Satellite Communication System (ESSS) společně s kosmickou lodí Raduga .

Kosmická loď Molniya-1 byla navržena pro provoz v jediném režimu, a proto jejich start probíhal v přesně definovaném startovacím okně , aby byly zajištěny optimální světelné podmínky pro solární panely .

Po startu byla sonda Molniya-1 vypuštěna na střední dráhu a následně zapnutím motoru posledního stupně rakety na vysoce eliptickou 12hodinovou dráhu Molniya s apogeem asi 40 000 km , což se nacházel nad severní polokoulí . Taková orbita zajišťuje trvání komunikačních relací asi 10 hodin pro body umístěné na území SSSR a zemí severní polokoule.

Platforma

Kosmická loď Molniya-1 položila základ pro vesmírnou platformu KAUR-2 . Na jeho základě byly následně vytvořeny všechny ostatní satelity rodiny Molniya1: Molniya-1+ (1967), Molniya-2 (1971), Molniya-3 (1974), Molniya-1T (1983), Molniya-3K (2001).

Platforma se skládala z válcového přetlakového prostoru s obslužným a reléovým zařízením, na kterém bylo připevněno: šest sklápěcích solárních panelů , korekční pohonný systém ve tvaru komolého kužele, antény, vnější zářiče systému řízení teploty, výkonné orgány a balóny se zásobami dusíku systému řízení polohy. Tělo družice bylo orientováno svou podélnou osou ke Slunci a antény namontované na vzdálené tyči byly nezávisle namířeny na Zemi [6] .

Vzhledem k nedokonalosti rádiového vybavení byla aktivní existence kosmické lodi Molniya-1 jen asi půl roku, což se výrazně zlepšilo u následujících satelitů řady [7] .

Systém kontroly postoje

Kosmická loď Molniya-1 měla unikátní systém řízení polohy , ve kterém bylo řízení pohybu objektu kolem těžiště podél tří os prováděno jedním gyroskopem . Vzhledem k tomu, že solární panely byly pevně připevněny k tělu, kosmická loď musela být neustále orientována ke Slunci . Toho bylo dosaženo pomocí masivního gyroskopu instalovaného uvnitř satelitu.

Poté, co se satelit oddělil od nosné rakety a zaměřil se na Slunce, se gyroskop roztočil na vysoké rychlosti. Zvláštností gyroskopu je, že když je nekroucený, udržuje směr své osy v prostoru konstantní. Gyroskop nainstalovaný uvnitř Lightning-1 s ním byl spojen slabými pružinami s tlumiči pro snížení vibrací. Kosmická loď jakoby „visela“ přivázaná ke gyroskopu. Přestože mechanická část byla velmi složitá, elektronická část systému se ukázala jako docela jednoduchá a spolehlivá a po mnoho let provozu družic Molniya-1 fungovala bezchybně. Tento gyroskopický systém byl doplněn o mikromotory KDU-414 pracující na stlačený dusík, které korigovaly drobné odchylky objektu od dané polohy v důsledku poruch nebo časových změn trajektorie. Kombinace výkonového gyroskopu a mikromotorů umožnila vytvořit velmi ekonomický systém řízení polohy s minimální spotřebou paliva [6] .

Cílové vybavení

Pro zvýšení spolehlivosti se palubní opakovač skládal z pěti jednotek transceiveru, vysílače tří z nich měly výkon 40 W, zbývající dva měly 20 W, jednotky s nízkým výkonem byly navrženy pro zapnutí v situacích nedostatku elektřiny. Frekvence linky "zem" - "deska" - ≈800 MHz, "deska" - "zem" - ≈1000 MHz. [3]

Jako antény byly použity dvě parabolické antény o průměru 1,4 metru s možností vzájemné redundance. Byly umístěny na vzdálených tyčích a ovládány elektromechanickým pohonem. Na přívod antény byly instalovány optické senzory , které detekovaly okraje zemského disku a nasměrovaly antény do středu viditelného disku. [3]

Seznam startů kosmické lodi Molniya-1

Viz také

• Satelitní platforma KAUR-2
• Komunikační satelity Meridian na vysoce eliptické dráze
• Blesk-1+
• Blesk-1T
• Blesk-2
• Blesk-3
• Blesk - 3K

Poznámky

1. ↑ Nový "Blesk" Krasnojarsku . Časopis "Cosmonautics News", 09.2001. Datum přístupu: 21. ledna 2011. Archivováno z originálu 13. března 2012. (neurčitý)
2. ↑ První kosmické komunikační systémy (K 100. výročí narození M.R. Kaplanova). . www.computer-museum.ru Získáno 28. června 2017. Archivováno z originálu 21. června 2017. (neurčitý)
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Chertok B. E., 1999 .
4. ↑ Chertok B.E. Hlavní designér. Ke 100. výročí akademika S.P. Koroleva  // Bulletin Ruské akademie věd . - 2007. - T. 77 , č. 1 . - S. 60-61 .
5. ↑ Stavitelé satelitů z břehů Jeniseje (NK, 1999/9) . Journal of Cosmonautics News. Získáno 2. října 2010. Archivováno z originálu dne 3. února 2012. (neurčitý)
6. ↑ 1 2 Komunikační satelit "Molniya-1" . Časopis "Technologie - mládež". Datum přístupu: 22. ledna 2011. Archivováno z originálu 10. března 2012. (neurčitý)
7. ↑ Za letu - vojenská komunikační družice . Časopis "Cosmonautics News", 06.2003. Datum přístupu: 19. ledna 2010. Archivováno z originálu 12. března 2012. (neurčitý)

Literatura

• Chertok B.E. Kapitola 2. Komunikační satelit "Lightning-1" // Rakety a lidé . - 2. vyd. - M . : Mashinostroenie, 1999. - T. 3. Horké dny studené války. - S. 151-208. - 448 s., ill. - 1300 výtisků.

Odkazy

• "Blesk" - článek z Velké sovětské encyklopedie . 
• OwlsCosmos