спутник для любителей

Народ! Загляните на www.optecs.ru/constellation/index.htm. (http://www.optecs.ru/constellation/index.htm.)
Как вам? Проект, правда, почти помер,
но его можно, наверно, спасти.
Отзывы можно присылать на klyushnikov@pochtamt.ru

[Timur]

Да, забавный проект! Думаю, только, что деньги на него добыть практически невозможно, только если в путинскую программу попасть, как ГАИШ со своим новым телескопом или планетарий при МГУ. У меня были мысли по подобному проекту. Предлагалось назвать малую планету в честь Тито или кого-нибудь из его последователей, стемящихся попасть в космос вслед за ним, и предложить этому человеку финансировать посылку исследовательского микрозонда к его астероиду. Во-первых это реальный вклад в мировую науку, в отличии от полета в космос, во-вторых, многие из тех, кто хочет - полететь не смогут, по состоянию здоровья, а тут его не требуется... В-третьих, это возможность стать первым, а не очередным, вслед за Тито, и открыть новую эру в космонавтике, эру использования частного капиталла в фундаментальных космических исследованиях. В-четвертых, это позволит сдвинуть с мертвой точки программу создания российских микрозондов и отработать схему их запуска посредством дешевого РН. Данная идея была одобрена Игорем Марининым, редактором "Новостей космонавтики", и при некоторой активности со стороны ее стороников, могла бы вполне быть осуществлена...

Ну, вообще-то там камера с "почти шпионским" разрешением стоит - 4м + точная привязка снимков + стереосъемка. Мы даже экономические обоснования приводили. Получается, что она одна все может окупить. Только надо около 4 мегабаксов. А с другой стороны есть такая контора "МИКРОСПУТНИК", так они совместно с австралийцами 20 кг микроспутник "Колибри" сделали. Он уже на МКС, но на орбиту пока, вроде, не вывели. Экономической выгоды с него-никакой, чисто образовательный проект. Смогли-же люди. Сейчас мы пытаемся завязать с ними контакты.

А микрозонд к астероиду - мысль классная. Только дешевым этот проект не сделать - иначе аппарат загнется не вовремя. Даже с настоящими зондами такое бывает часто и густо. Так что надо будет делать зонд хоть и маленький, но качественный, использовать сертифицированные комплектующие, испытывать его по всякому. Дешевым такой проект быть не может. Думаю, не меньше, чем 5 миллионов потянет. Вряд-ли кто-то такие деньги даст.

[Timur]

Ну, 5 миллионов - это слишком мизерные деньги! Думаю, что если бы этот проект удалось осуществить, уложившись в 20 млн. - желающие бы нашлись. Тут, кстати, как раз и нужен аппарат весом 20 кг, так что попытаюсь связаться с "МИКРОСПУТНИК". Дайте пожалуйста адресок этой конторы!

Мужик есть такой - Александр Зайцев. Я через него связь держу (вернее, держал. Сейчас нет указаний от моего начальства). Его адрес - zaitzev@izmiran.rssi.ru.
Они вроде "Созвездием" заинтересовались.
Если что, пишите мне. Правда, я не могу быстро отвечать, инета дома у меня не стало, да и на работе руководство этим интересоваться перестало - других дел много. Зато мы приступаем к изготовлению камеры Астрокам.
С наилучшими пожеланиями. Макс.

[Timur]

А что такое "Созвездие"?

Проект этот самый. Со спутником для любителей. Вы же на сайте были (как я понял).
А название - из за распределенности приемных станций. В ранних инкарнациях их было еще больше - чуть ли не в каждой школе. И вообще название красивое.

[Anonymous]

Хм, а почему такая низкая проницающая способность? В такую массу можно впихнуть какой-нибудь Ричи-Кретьен 12.5'' с камерой 4kx4k, например от Apogee, это выйдет всего несколько десятков килобаксов - ерунда по сравнению со стоимостью проекта.

Мне кажется, что создавать инструмент с возможностями, не превышающими возможности средненького любительского телескопа смысла нет. Если он будет бесплатным - это будет свалка для пионеров на уровне www.telescope.org, (http://www.telescope.org,) если платным - на него никто не полезет.

В такую массу можно впихнуть инструмент с разрешением 0.4'' и проницающей способностью 20m как минимум при выдержке в минуту. Это могло бы кого-нибудь заинтересовать... Тем более что вся цена проекта - то - в "космической" обвязке, которая мелкосерийная и стоит очень дорого - гиродины, специальные системы связи, система терморегуляции, солнечные батареи с системой их ориентирования... Целевое оборудование - серийное и стоит куда дешевле, на него не стоит жаться.

Фишка в том, что такая камера изготовлена и даже запущена на Космосе-2285. А сейчас выпущена КД на усовершенствованную модель. И теоретически ее должны сейчас делать (но не делают). А спутник относительно недорогой, аналог тоже в лете испытан. Кстати для выдержек в минуту для большого тклескопа потребуется неплохая система стабилизации, а у этой платформы - где то 10 в минус 3 рад/с (если сильно напрячся - то в минус 4). Не считал еше, но наверно этого не хватит. А вообще такие идеи есть. Имеет смысл обсудить.

[ 10-05-2002: Сообщение редактировал: Maxim_Klyushnikov ]

Про характер колебаний ничего сказать не могу, это надо с мужиками из Омска обсуждать. Но надо готовиться к худшему, и считать, что это компенсировать нельзя.
А еще следует учеть, что мы пытаемся применить имеющиеся (в основном свои) изделия - и объектив, и ПЗС и остальное. Кстати, есть еще объектив - 0,5 метра диаметром, 8 м фокус. Но на такой спутник его не поставить. Поверьте на слово - наши (российские) конструктора не сделают. Надо ставить на спутник класса "Надежда", а это другие деньги.
А имеющихся характеристик ни на что не хватит?

[Anonymous]

напрячся - то в минус 4). Не считал еше, но наверно этого не хватит. А вообще такие идеи есть. Имеет смысл обсудить.[/B][/QUOTE]

Это отвратительно плохо.. Хотя другое дело, что эта характеристика говорит только об одном - о скорости смещения, ничего не говоря о его мплитуде. 10-4 рад/сек - это 20 секунд дуги в секунду. Это можно полностью компенсировать адаптивной оптикой, тем более что железяка это серийная (AO-8 от SBIG) и стоит ндорого (1.2 килобакса, имхо).

Другое дело, что Вы не указали частоту коррекций его положения. Если она корректируется раз в секунду - значит амплитуда отклонения не превысит 20 секунд дуги, а если раз в час - 20 градусов 8-[].

[Anonymous]

Просто "производительность" этого аппарата будет даже хуже, чем у средненького любительского телескопа (стоимостью в ~$10000 со всем оборудованием в отличие от $5M на ваш спутник). Ну может быть, это скомпенсируется возможность. круглосуточно вести наблюдения - не мешает ли Солнце, ни Луна, на облака. Но в любом случае выгода окажется очень мала (а многих задач, легко решаемых с помощью даже совсем дешевых, <$1000, любительских телескопов, спутником решать вообще будет нельзя из-за отвратительно маленькой проницающей способности).

Ну подумайте, 12m - это же проницание 80-мм бинокуляра ТЗК! А этот ТЗК валяется у нас на народной обсерватории и никто его не юзает, потому что старое г$$$о.

Компенсировать колебания можно _всегда_! Даже если они носят характер вибраций. Потому что система адаптивной оптики предназдачена для компенсации колебаний атмосферы, т.е. мерцаний, с частотой до 50 герц. Другое дело, если амплитуда будет слишком большой (больше нескольких минут дуги), придется комбинировать систему компенсации, т.е. медленные колебания с большой амплитудой компенсируем поворотом телекскопа на специальных винтах по двум осям (с амплитудой, возможно, до градуса и более), а более быстрые и мелкие (+ошибки повотора трубы этими винтами) - системой адаптивной оптики.

Соблюдать ориентацию телескопа при этом можно дополнительной, соосной ему небольшой трубой с быстродействующим детектором, данные с которого анализируются системой анализа изображений (т.е. по опорным звездам определяется направление оптической оси телескопа).

Советский объектив не нужен - нужен какой-нибудь хороший импортный Ричи-Кретьен, естественно на все оптические элементы его нужно установить приводы для юстировки, лазеры и специальные приемники их излучения - для обратной связи при юстировке, так чтобы компенсировать "разбалтывание" системы из-за перегрузок и тряски при запуске и телпературного расширения/сжатия при нахождении на орбите.

Приемник - камера Apogee (или более пальцастая) на 4096x4096.

Размеры трубы - 40x40x1400 мм, масса - около 60 кг. Проходит по ограничениям?

Ну что скажете?

Все же, зачем нужен описанный на сайте спутник для астрономии, кроме как для игры в космические наблюдения?

Проницающая способность в 12m сейчас не дает ничего нового по сравнению с наземными наблюдениями: доступно мало объектов, да и точность определения координат объектов (ИСЗ, комет, астероидов) слишком мала (20 секунд дуги). Даже любительские наземные телескопы дают, как минимум, на порядок большие точности координат, да и проницающая способность любительских телескопов заметно выше.

Астрокамера конструктивно объединена (болтами) с корпусом спутника, кроме того, данные с камеры передаются на Землю непосредственно во время съемки, поэтому углы обзора камеры относительно местной вертикали и направления на Солнце ограничены, что резко снижает эффективность системы.

Работа же аппарата по наземным объектам при наличии большого числа подобных профессиональных систем, вообще вызывает недоумение. Задач – громаздье, а ведь профессиональные спутники решают лишь отдельные из перечисленных задач, и, вероятно, гораздо лучше. Вряд ли найдется достаточное количество покупателей продукции подобного спутника.

На деньги, которые необходимо затратить на изготовление, запуск и эксплуатацию аппарата, вполне можно построить, как минимум, тысячу любительских телескопов с гораздо лучшими характеристиками и снабдить ими массу любителей России. Если уж имеются меценаты, готовые финансировать дорогостоящие космические игры, так не лучше ли переориентировать их ресурсы на создание работоспособной любительской сети хороших телескопов, снабженных ПЗС-приемниками, с персоналками и интернетом? Любителей (коллективов и частных лиц), готовых работать в такой сети и способных вести эту работу, найдется много. Вот вам и сеть для мониторинга неба. Пользу такая сеть, помимо возможности открытия новых объектов (вспышек звезд, астероидов, комет) может дать и в повышения образовательного уровня массы людей, участвующих в проекте, чего спутник обеспечить не может.

[Pavel Bahtinov]

anovikov:
>Советский объектив не нужен - нужен какой-нибудь хороший
>импортный Ричи-Кретьен...

Дело не в том, советский он или какой-то другой... Насколько я понимаю, дело вообще не в оптике. Имеющаяся камера уже побывала в космосе, и, соответственно, прошла все необходимые испытания, а то, что Вы предлагаете - совершенно новая разработка. На доводку изделия, изначально предназначенного для работы, по сути, в лабораторных условиях, и его испытания, как автономные, так и в составе спутника, могут потребоваться средства, на порядки превосходящие стоимость самого телескопа.

Anatoly:
>Если уж имеются меценаты, готовые финансировать дорогостоящие
>космические игры, так не лучше ли переориентировать их ресурсы
>на создание работоспособной любительской сети хороших телескопов...

Обычно в подобных случаях средства если и выделяются, то с целью поддержки конкретного предприятия, и переориентировать их на что-либо другое практически нереально...
Что касается указанных параметров (12m, 20"), то такое получается на земле даже не с телескопом, а со среднефокусным объективом (вроде Юпитера-21), на обычную пленку, минут за 10, наверное (с ПЗС - намного быстрее). Насколько можно понять, имеющаяся на спутнике "астрокамера" вовсе не предназначена для съемки звездного неба, а представляет собой звездный датчик, используемый для привязки топографических снимков. Вопрос лишь в том, можно ли, введя дополнительный режим работы существующей техники, использовать спутник топографической съемки еще и для целей любительской астрономии? Присоединяюсь к уже высказанному здесь мнению - пользы от этого будет немного. Возможен, конечно, некоторый просветительский эффект, но только не в сфере астрономии, а в области управления космическими аппаратами (что само по себе неплохо images/smiles/icon_smile.gif ).

Во первых, о точности. Точность определения координат точечного объекта составляет 1 секунду (со взвешиванием, проекция пиксела - 20''). Во вторых, первоначально проект был почти исключительно просветительским и деньги пытались получить у минобразования.
В третьих летавший прототим - это специализированная камера для наблюдения за ИСЗ. Кстати ее формат 1Кх2К (объектив тянет), но это была сборка из 8 ПЗС. Сейчас привернули ISD017A (1Kх1K).
А про ДЗЗ...
Ну запустили же SPOT-5. У него в панхроме - 2,5м. У IRS-ов пока 5 с хвостиком метров. Должен быть рынок снимков с таким разрешением. Спорный, конечно, вопрос, но должен. У них будет точность привязки метров 20, как у "Кометы", но она фотографическая. А всякие "Монитор-С" и прочие топографы когда еще будут. И будут ли вообще.

"Точность определения координат точечного объекта составляет 1 секунду (со взвешиванием, проекция пиксела - 20'')."

Это каким же образом из пиксела в 20 секунд вытягивают 1 секунду на одно положение точечного объекта?

[Anonymous]

Вот мы и видим причину того, почему этот спутник никогда не будет построен - потому что производители его хотят сделать не то, что нужно, а то, что могут, а потребители не хотят потреблять то, что и так есть у любого чувака с дешевым Добсоном.

А зачем бояться импортных конструкций?

1. Расчеты поведения той или иной механики (умеренной сложности) и оптики в условиях перегрузок и температурных напряжений легко делаются распространенными пакетами ПО. Нужно выбрать лучше всего подходящую серийную импортную конструкцию и адаптировать ее, оснастив системами подстройки, которые я грубо описал. За эту работу возьмется любая полукустарная телескопостроительная фирма, испытания тоже легко организовать - вибростенды и прочее барахло в совке в наличии.

Другое дело, что сделать это "по всем правилам", с соблюдением всех присущих космической отрасли формальностей действительно будет стоить на порядок больше расчетной стоимости проекта... Но зачем, если спутник частный? Если он сдохнет, государство от этого не пострадает, поэтому никто не будет заставлять заниматься формализмом...

Если не делать это по правилам, то спутник сдохнет со 100% вероятностью еще до начала работы на орбите. См. историю с "Компасом" (так кажется он назывался, на Зените с Метеором улетел). А были еще Купон (тоже "сэкономили") и еще некоторые. Деньги в любом случае немалые, так что надо все делать с применением сертифицированных ЭРИ, желательно с приемкой ПЗ. И испытывать тоже. В серьезных космических фирмах.
А точность 1 секунда. Так ведь почти у любого звездного датчика кружок рассеяния слегка больше размера пиксела. Это позволяет определить центр пятна в несколько раз точнее, чем размер пиксела.
А насчет того, что мы предлагаем то, что умееем, а не то, что нужто, так это совершенно справедливо. Собственно я и вотпрос поставил так - это надо или нет? Я так понял, что нет. Тогда что надо? Масса целевой аппаратуры - скажем 30 кг (и не больше.) Про стабилизацию - уже сказал. Орбита - любая, достижимая Космосом-3М. Радиолиния - как в "Созвездии" или слабее.
Мощность - 30 Вт. Что предложите?

[ 11-05-2002: Сообщение редактировал: Maxim_Klyushnikov ]

[ 11-05-2002: Сообщение редактировал: Maxim_Klyushnikov ]

Maxim_Klyushnikov: «А точность 1 секунда. Так ведь почти у любого звездного датчика кружок рассеяния слегка больше размера пиксела. Это позволяет определить центр пятна в несколько раз точнее, чем размер пиксела»

Это что же за объектив с диаметром в 100 мм, у которого кружок рассеяния больше 20”? Вообще то для получения точности в доли пиксела требуется, чтобы звезда перекрывала несколько пикселей. Тогда кружок рассеяния должен быть около 0.5-1 минуты дуги!!! Да такой объектив сразу нужно метнуть на помойку, а не запускать в космос.

[Pavel Bahtinov]

Не надо - на помойку! images/smiles/icon_smile.gif Нормальный объектив, у него же относительное отверстие 1:1 ! Получается кружок рассеяния - микрон 20-30, вероятно, на изрядном поле. Если он для наблюдения спутников сделан, то понятно, зачем такая светосила, свои штатные 8m камера "пробивает", видимо, за сотую долю секунды, фактически, в телевизионном режиме, цель-то довольно быстро движется. Очевидно, пытаясь приспособить камеру для астрономии, решили просто увеличить выдержку, но намного - не смогли, из-за недостаточно хорошей стабилизации самого аппарата. Отсюда и появились те самые 12m.
Что нужно для астрономии? Тут могут быть варианты, но думаю, какую бы оптику туда не поставить, она должна стоять на стабилизированной платформе, и именно в этом главная проблема. То есть общая схема-то стабилизации понятна (видимо, она должна быть многоступенчатой, это anovikov, в общем, верно описал), и в параметры массы-потребления можно уложиться, но вот кто возьмется за такую разработку, причем именно с соблюдением всех принятых в отрасли правил?

Павел прав. У него в кружке 20 мкм 50% энергии. images/smiles/icon_smile.gif. (поле 6х12)
А кто возьмется... А что надо - то? Тут вопрос скорее к механикам. КМЗ что-ли? Или БелОМО?
Хорошо, а если на земле поставиьт несколько (десяток) подобных камер, разместить в разных уголках земли и они будут передавать информцию в инет. Тоже, наверное, никому не надо? (Как бы то-же, но на Земле images/smiles/icon_smile.gif).

[ 11-05-2002: Сообщение редактировал: Maxim_Klyushnikov ]

И при размере изображений в 40 секунд объектив способен рисовать столь симметричные изображения, что можно получать координаты центра с точностью в пару процентов от диаметра изображения на поле 6х6 градусов??? Сказки рассказываете!!!

[Anonymous]

Ну масса 30 кг - это нормально.

Если кто-то понимает что-то в этой платформе (как я понял, есть тут те кто понимает вполне), то вопросы:
- каковы параметры радиолинии? Пропускная способность, длительность сеансов связи, периодичность (из одной точки Земли)?
- каковы параметры системы электроснабжения? Пиковая и средняя мощность (из того, что можно отдать целевому оборудованию)?
- каковы параметры системы ориентации? Стабильность положения (не только пресловутые 1E-4 рад/сек, а более подробно)? Скорость ориентирования? Насколько часто это вообще можно делать?
- Геометрические размеры целевого оборудования, максимальные? Т.е. в какие размеры можно разбабахать эти 30 кг?

Никаких сказок. Так оно и есть. Могу программу на MATLABE прислать, которая это моделирует. Сами увидите.
На вопросы по спутику отвечу завтра вечером - книжка на работе, а в сайт я это поместить забыл images/smiles/icon_sad.gif. Но все это есть, кроме характера колебаний. Есть, правда, моделька, но она относится не к этому спутнику. Думаю, она совсем не адекватной будет.

[ 12-05-2002: Сообщение редактировал: Maxim_Klyushnikov ]

Да не нужна мне программа, и так все ясно. Даже из сведений на сайте ясно, что 1” по одной звезде быть не может: «…точность определения параметров ориентации – 1''. … среднее число звезд в поле зрения камеры – 40-60»

Если точность по 1 звезде около 1”, точность ориентации будет около 1хSqrt(50) = 0.15”. А 1 секунда в ориентации получается при точности по 1 звезде около 7 секунд дуги. Вот и вся арифметика!

Да и откуда взяться 1 секунде по 1 звезде при таком объективе? Один спектральный диапазон от 0.4 до 1.1 мкм чего стоит! Неужели можно утверждать, что в таком широком диапазоне удалось полностью избавиться от остаточного хроматизма и сделать изображения практически симметричными, причем на таком большом поле? Кроме того, конструкторы оптики стремятся, чтобы изображение в центральной части (в Вашем случае это 20”) было получше и по возможности симметричным. Вам же для определения координат существенны именно краевые зоны изображений, где конструкторы не слишком напрягаются. Даже если известны параметры искажений формы изображений по спектральному диапазону, для вычисления истинного положения звезды требуется знание распределения энергии по спектру звезды, что известно лишь для сравнительно небольшого числа не очень слабых звезд.

Так что реальная точность определения одного положения объекта порядка 7 секунд дуги, а не 1 секунда, как рекламируется. Вот в эту величину поверить вполне можно. А если и остальные параметры разработанной системы имеют такую же «надежность» оценки – грош цена такому проекту!

Во первых, это зеркально-линзовый объектив (а есть и чисто зеркальные варианты, но они пока не изготовлены). Во вторых точность определения ориентации (точнее, чувствительность) по всем звездам составляет как раз порядка 0,15''. Просто такую точность ни на каком из существующих стендов подтвердить нельзя, да и откалибровать с такой точностью нельзя. А по одной звезде 1 секунду получаем. Ну есть же 601-й датчик почти с такими-же характеристиками.
А использовать все звезды для определеения ориентации - пока боимся (долго объяснять почему.) Если хотите, вечером могу объяснить подробнее.

И увидим 1 секунду (1 сигма) по 1 звезде. Но координаты надо выдавать относительно приборной системы координат, котрая материализуется всякими отверстиями, призмами и т. п. Вот в этой системе померить проблематично. Но возможно. По 1 координате точно возможно. В БелОМО есть стенд.

Для астрономической части проекта призмы и прочие щели не важны. Существенна точность определения координат объектов относительно опорных звезд. А это легко проверяется по звездам без стендов. Получим или нет 1 секунду – это и есть главный вопрос. Модельные расчеты – хорошо, но реальные снимки – реальная проверка параметров камеры для разных звезд по всему полю.

Да, это все верно. Только это ведь еще и звездный датчик.
В общем, так. Мы его сделаем (или аналогичный купим), откалибруем, и я Вам покажу результаты. ОК?

Практика - критерий истины.
В. И. Ленин

images/smiles/icon_biggrin.gif

"Просто такую точность ни на каком из существующих стендов подтвердить нельзя"

Не нужны стенды. Поставьте камеру ночью на стол и снимите любую область неба, затем обработайте, используя, например, каталог TYCHO или HIPARCOS (что есть под рукой). Вот вам и проверка камеры. Остаточные уклонения координат все покажут.

Сорри, что я все еще не ответил. Я помню и на следующей неделе отвечу. На конференции "Малые спутники" ЦНИИМАША рассказал про это дело. Народу понравилось. Ждем последствий.

[Anonymous]

Кстати, а какой финансовый «вес» запуска в цене проекта, примерно? То есть, сколько стоит спутник, а сколько – его выведение на орбиту? Спрашиваю потому, что мне смутно припомнилось – где-то в начале 80-х годов по ТВ показывали репортаж о выведении любительского спутника (его, кажется, делали в родном МАИ). Тогда, помнится, проблему выведения в космос решали немножко по-другому, чем предлагается в нынешнем проекте – космонавты доставили КА на «Мир» в грузовом отсеке своей ракеты, а потом просто «вытолкнули» спутник со станции через какой-то шлюз. Может быть такой способ лучше, дешевле, реализуемее? Наверное, можно узнать и сейчас что-нибудь о том проекте. Правда, конечно, я не помню уже, за давностью лет, для каких целей спутник предназначался и какая у него была «начинка», а это может иметь значение.

Выведение стоит 1 мегабакс (Космос-3М) "по знакомству". Это ведь и "Полетовский" спутник.

Maxim_Klyushnikov. Лазил тут - нашел тему. Может быть это и запоздалый комментарий, но вы совсем зафантазировались. Я тащусь без баяна. Фантазеры.