Разработка, развитие и внедрение технологических методов и средств для реализации космического эксперимента тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

В зависимости от задач и условий проведения космического эксперимента применяются те или иные технологические решения при создании комплекса бортовых и наземных средств. При этом для успешной реализации эксперимента необходимо учитывать ряд дестабилизирующих технологических факторов, например, изменение теплового режима, деградация материалов, нештатное изменение программы или условий проведения эксперимента и т.д.

Развитие космической техники напрямую связано с общим уровнем технологий и, более того, оно диктует создание новых технологических направлений. Так, реализация крупных космических проектов ВЕГА, ФОБОС, МАРС-96 потребовало как новых технологических решений для бортовой аппаратуры, в частности, освоения приборов с зарядовой связью (ПЗС), так и создания специальных наземных стендов, например, использования инфракрасных имитаторов солнечного потока.

Для повышения эффективности технологического обеспечения космического эксперимента необходима как комплексная технологическая программа для всех этапов подготовки и проведения эксперимента, включая этап создания, программные и функциональные методы повышения эффективности, этап подготовки к проведению эксперимента и непосредственно проведение эксперимента, так и рекомендации по специальным технологическим, материаловедческим и конструктивным решениям и по применению специального наземного испытательного оборудования. Часто разработать и изготовить аппаратуру проще и дешевле, чем провести полный цикл наземных испытаний, подтверждающих работоспособность аппаратуры в реальном эксперименте с учетом требуемого ресурса ее функционирования.

В настоящее время реализацией космических экспериментов занимаются не только специалисты крупных организаций космического профиля, но и отдельные коллективы ученых научных и учебных институтов, и для них крайне важен современный подход к выбору технологического обеспечения эксперимента с учетом возможности, сроков и стоимости осуществления проекта.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Сформулированные выше основные защищаемые положения обоснованы следующими конкретными результатами. Их можно разделить на несколько групп.

1. При разработке методов проектирования бортовой аппаратуры, включая оптико-электронные блоки, были проанализированы и

1. Костенко В.И., Матвеенко Л.И. Антенна космического радиотеле- , скопа КРТ-3. Препринт ИКИ АН СССР. Пр-340.1976. М.

2. Авдеев В.И., Грач С.А., Кожахметов К.Х., Костенко В.И. Температурные деформации составного зеркала антенны радиотелескопа. Препринт ИКИ АН СССР. Пр-412.1978. М. 19 с.

3. А.с. № 256517, 1968 /Костенко В.И., Фоломеев Н.В., Деркач В.И., Хомяков К.М. Герметичный осушительный патрон. Опубликовано в БИ №34, 04.11.1969.

4. Костенко В.И., Матвеенко Л.И. Прецизионная антенна космического радиотелескопа. // Косм" исслед. 1982. Т. XX. Вып.1. С. 149-151.

5. А.с.№1016756, 1983 / Костенко В.И., Русинов М.М., Румянцев Д.М., Тарнопольский В.И., Цуканова Г.И. Зеркально-линзовый объектив. Опубликовано в БИ №17, 07.05.1983.

6. Цуканова Г.И., Кривопустова Е.В., Костенко В.И., Тарнопольский В.И. Специфика расчета оптических систем телевизионных камер проекта «Венера-Галлей». В кн.: «Научное космическое приборостроение». Вып. 2. М.: Металлургия. 1983. С. 60-64.

7. Аванесов ГА, Ваваев ВА, Костенко В.И., Тарнопольский В.И. Особенности проектирования космических телевизионных камер с использованием ПЗС-приемников. В кн.: «Научное космическое приборостроение». Вып. 2. М.: Металлургия. 1983. С. 64-67.

8. Дульнев Г.Н., Костенко В.И., Сахова Е.А., Ушаковская Е.Д. Тепловой расчет телекамеры «ВЕГА». Препринт ИКИ АН СССР. Пр-884. 1984. М. 34 с.

9. Грач С.А., Гольденшлюгер С.В., Костенко В.И., Исследование напряженно-деформированного состояния антенны КРТ произвольной поверхности от температурного воздействия и нагрузки и при свободных колебаниях. Препринт ИКИ АН СССР. Пр-893. 1984. М. 68 с.

10. А.С. № 1293453,1987/ Галяткин И.А., Костенко В.И., Формозов Б.Н. Система стабилизации параметров фотоэлектрического преобразователя, расположенного на космическом корабле. Опубликовано в БИ №8,28.02.1987.

11. Дульнев Г.Н., Костенко В.И.,Лукьянов Г.Н., Макаров С.Н., Рысаков

12. A.В. Автоматизированная измерительная система для термовакуумных испытаний телевизионной системы «ВЕГА». Препринт ИКИ АН СССР. Пр*ДО1,1986. М. 16 с.

13. Грач С.А., Гольденшлюгер С.В., Костенко В.И. Исследование свободных колебаний бленды телефотометра. Препринт ИКИ АН СССР. Пр-1068.1986. М. 56 с.

14. Семена М.Г., Костенко В.И., Батуркйн В.М., Гречина Н.К., Рыбкин Б.И., Кравец В.Ю. Разработка криогенной сйстемы охлаждения на основе тепловых труб для телевизионной камеры «ВЕГА». Препринт ИКИ АН СССР. Пр-1072.1986. М. 36 с.

15. Sagdeev R.Z., Sabo F., Avanesov G.A., Ziman J.L., Barinov I.V., Kostenko V.I., Tarnopolsky V I. and etc. Television observation of comet Halley from Vega spacecraft. // Nature. 15-21 may, 1986. V. 321. №6067. P. 262-266.

16. Сагдеев P.3., Аванесов Г.А., Зиман Я.Л., Баринов И.В., Костенко

17. B.И. и др. Телевизионный эксперимент по наблюдению кометы Галлея с КА «ВЕГА». //Письма в АЖ. 1986. Т. 12. №8. С. 593-603.

18. Аванесов ГА, Галяткин И А, Костенко В.И., Формозов Б.Н. Тепловой режим фотоприемных устройств пролетного аппарата «ВЕГА». Препринт ИКИ АН РССР. Пр-1195.1986. М. 37 С.

19. Ас. № 1327042, 1987 / Бровцинов ТА, Коркин А.И., Костенко В.И., Кривопустова Е.В., Румянцев Д.М., Никитин С.М. Телескоп системы Кассегрена. Опубликовано в БИ №28, 30.07.1987.

20. Дульнев Г.Н., Костенко В.И., Ушаковская УД, Цуканова Г.И. Проектирование термостабильной телевизионной камеры космического аппарата «ВЕГА». Препринт ИКИ АН СССР. Пр:1212.1987. М. 28 с.

21. Аванесов ГА, Дунаев Б.С., Зиман Я.Л., Коган А.Ю., Костенко В.И., Крауш КА, Тарнопольский В.И., Чесноков Ю.М. Атлас. Детальнаяфотосьемка Марса с возвратом материалов на Землю. Препринт ИКИ АН СССР. Пр-1390. 1988. М. 37 с.

22. Дульнев Г.Н., Костенко В.И., Лукьянов Г.Н., Марков С.Л., Ушаковская Е.Д., Чурсина Г.С. Исследование теплового режима аппаратуры в экстремальных условиях. Препринт ИКИ АН СССР. Пр-1396.1988. M. 22C.

23. Батуркин В.М., Гречина Н.К., Гусев ЮА, Костенко В.И., Кравец

24. B.Ю., Рыбкин Б.И., Шкода К.И., Чурсина Г.С. Криогенная система охлаждения видеоспектрометрического комплекса проекта «ФОБОС». Препринт ИКИ АН СССР. Пр-1409.1988. М. 39 с.

25. А.С. № 1655842^ 1991/Аванесов Г.А., Долгополое А.В. Зиман Я.Л., Коган А.Ю., Костенко В.И., Кушнир В.Г., Хейфец В.Н. Космический аппарат с пассивной системой ориентации и стабилизации. Опубликовано в БИ №2,15.06.1991.

26. Аванесов Г.А., Балебанов В.М., Костенко В.И., Дульнев Г.Н. Румянцев Д.М., Ушаковская Е.Д. Конструктивные особенности ТВС. В кн.: «Телевизионная съемка кометы Галлея». М.: Наука. 1989.1. C. 39-44.

27. Цуканова Г.И., Костенко В.И., Тарнопольский В.И., Кривопустова Е.В., Румянцев Д.М., Карпова Г.В., Грач С А. Оптика ТВС. В кн.: «Телевизионная съемка кометы Галлея». М.: Наука. 1989. С. 45-59.

28. Ваваев В.А., Формзов Б.Н., Суриков И.Н., Березин В.Ю., Хвили-вицкий АХ, Галяткин ИЛ., Костенко В.И Приемники изображения и видеотракт. В кн.: «Телевизионная съемка кометы Галлея». М.: Наука. 1989. С. 59-74.

29. Костенко В.И., Румянцев Д.М., Кирчин Г.Н. Исследование конструкции ТВС в условиях механических нагрузок. В кн.: «Телевизионная съемка кометы Галлея». М.: Наука. 1989. С. 136-141.

30. Костенко В.И., Румянцев Д.М., Кирчин Г.Н. Механические испытания ТВС и АДН. В кн.: «Телевизионная съемка кометы Галлея». М.: Наука. 1989. С. 141-143.

31. Тарнопольский В.И., Котцов В.А., Костенко В.И. Согласование системы координат приборов на платформе. В кн.: «Телевизионная съемка кометы Галлея». М.: Наука. 1989. С. 187-188.

32. Аванесов Г.А., Ананьев В.И., Афанасенко В.И., Афанасьев Ю.А., Коган А.Ю., Костенко В.И., Недоливко О.С., Тарнопольский В.И., Хейфец В.Н. Система «Skyiift» и ее использование в исследованиях Марса. Препринт ИКИ АН СССР. Пр-1515. 1989. М. 29 с.

33. Avanesov G.A., Bonev B.J., Ziman J.L., Kempe F„ Kostenko V.I., Tarnopolsky V.l. and etc. Television observations of Phobos: first results. // Nature. 1989. V.341. №6243. P. 585-587.

34. Аванесов ГА, Гапеев A.A., Зеленый Л.М.,Костенко В.И. и др. Малая космическая лаборатория и ее использование в плазмофи-зических исследованиях. Препринт ИКИ АН ССР. Пр-1456. 1988. М. 32 с.

35. Аванесов ГА, Баринов И.В., Зиман Я.Л., Зеленый Л.М., Костенко В.И. и др. Малая космическая лаборатория космический аппарат. Препринт ИКИ АН СССР. Пр-1692.1990. М. 28 с.

36. Афанасенко В.И., Афанасьев ЮА, Витриченко Э.А., Глушенко А.Г., Костенко В.И., Красовский Г.Н., Соколова И.И., Щербаков В.В. Графито- эпоксидные материалы для несущих элементов научных космических приборов. Препринт ИКИ АН СССР. Пр-1666. 1990. М. 69 с.

37. Батуркин В.М., Дульнев Г.Н., Костенко В.И., Робачевский А.М., Тихомиров А.Л., Ушаковская Е.Д. Тепловой режим малой космической лаборатории. Препринт ИКИ АН СССР. Пр-1728.1991. М. 30 с.

38. А.С. № 1776966, 1992 / Конев С.В., Костенко В.И., Богданов В.М., Корсеко А.Л., Журавлев А.С., Ушаковская Е.Д. Тепловой диод. Опубликовано в БИ №43,23.11.1992.

39. A.C. № 1783267, 1992 / Богданов В.М., Журавлев А.С., Конев С.В., Корсеко А.А., Костенко В.И., Ушаковская Е.Д. Тепловой диод. Опубликовано в БИ №47,10.12.1992.

40. Аванесов Г.А., Жуков Б.С., Зиман Я.Л., Костенко В.И. и др. Телевизионные исследования Фобоса. М.: Наука. 1994.168 с.

41. Kostenko V.I., Lui Q. A kind of infrared heating technique used for spacecraft thermal vacuum test. Russian Academy of Science, Institute of Space Research. Пр-1900.1994. M. 9 p.

42. Костенко В.И., Лю Ц. Некоторые особенности проведения термовакуумных испытаний. Препринт ИКИ РАН. Пр-1912.1995. М. 11 с.

43. Mitrofanov I., Chernenko A., Kostenko V. High precision GAMMA-RAY Spectrometer PGS for Russian Interplanetary mission to Mars. 1995 COSPAR // Adv. Space Res. 1996.V. 17. №12. P. 51 -59.

44. Костенко В.И., Семена Н.П., Логвиненко С.П., Мотузко B.C. Использование системы измерения температур для определения ориентации микроспутника. Препринт ИКИ РАН. Пр-1964.1997. М. 44 с.

45. Костенко В.И., Семена Н.П., Цукерман Е.Б. Упрощенный метод моделирования тепловых режимов модулей космического телескопа «СОДАРТ» при наземных тепловакуумных испытаниях. Препринт ИКИ РАН. Пр-1994. 1998. М. 29 с.

46. Черненко А.М., Семена Н.П., Костенко В.И., Лозников В.М., Бурлаков ИД., Ложников В.Е. Экспериментальное исследование характеристик охладителя с циклом Стирлинга МКС ТСО 50. Препринт ИКИ РАН. Пр-2018.1999. М. 15 с.

47. Chemenko A., Kostenko V., Loznikov V., Semena N., Konev S., Rybkin В., Paschin A., Prokopenko I. Optimal cooling of HPGe spectrometers for space-born experiments. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 2000. V. A 442. P. 404-407.