pimiПриборы и методы измеренийDevices and Methods of Measurements2220-95062414-0473BNTU10.21122/2220-9506-2020-11-4-305-312pimi-684Research ArticleМетоды измерений, контроля, диагностикиMethods of measurements, monitoring, diagnosticsВозможности зондирования вариаций плотности верхней атмосферы и сейсмоорбитальных эффектов с помощью малоразмерных космических аппаратовCapabilities for Probing of Upper Atmosphere Density Variations and Seismic-Orbital Effects Using Small-Size SpacecraftТертышниковА. B.TertyshnikovA. V.

Адрес для переписки: А.В. Тертышников – Институт прикладной геофизики имени академика Е.К. Фёдорова, ул. Ростокинская, д. 9, Москва 129128, Россия e-mail: atert@mail.ru

Address for correspondence: A.V. Tertyshnikov - Institute of Applied Geophysics, Rostokinskaya str., 9, Moscow 129128, Russia e-mail: atert@mail.ru

atert@mail.ruИнститут прикладной геофизики имени академика Е.К. ФёдороваРоссияInstitute of Applied GeophysicsRussian Federation202017122020114305312Copyright © Тертышников А.B., 20202020Тертышников А.B.Tertyshnikov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://pimi.bntu.by/jour/article/view/684

Миниатюрные космические аппараты обладают высоким баллистическим коэффициентом, что выгодно для разрешающей способности зондирования плотности верхней атмосферы. Цель данной работы – показать новые возможности «метода падающих сфер» на основе миниатюризации космических аппаратов. «Метод падающих сфер» используется для зондирования вариаций плотности верхней атмосферы.

Рассмотрено техническое решение для диагностики участков орбиты с аномальными изменениями скорости и ускорения движения космических аппаратов, оснащённых бортовыми навигационными приёмниками и микроакселерометрами.

Технический результат предложенной разработки – оперативность и рентабельность зондирования вариаций плотности верхней атмосферы, сейсмоорбитальных эффектов – вариаций плотности атмосферы над сейсмоопасными регионами и региональной сейсмической опасности.

The miniature spacecraft have a high ballistic coefficient, which is advantageous for the resolution of sensing the density  of  the  upper  atmosphere.  The  purpose  of  this  work  is  to  show  new  features of the "falling spheres method" based on the miniaturization of the Spacecraft. The "falling spheres method" is used to probe variations in the density of the upper atmosphere.

A technical solution for diagnostics of orbital sections with abnormal changes in the speed and acceleration of  spacecraft  equipped  with  onboard  navigation  receivers  and  micro-accelerometers is considered.

The technical result of the proposed development is the efficiency and cost – effectiveness of sounding variations in the density of the upper atmosphere, seismic-orbital effects-variations in the density of the atmosphere over earthquake-regions and the seismic hazard.

космический аппаратплотностьверхняя атмосфераземлетрясенияорбитаthe spacecraftthe density of the upper atmosphereearthquakesorbitReferencesТертышников А.В. Вариации торможения космического аппарата «Монитор-Э» перед сильными землетрясениями 2005–2006 гг. / А.В. Тертышников // Исследование Земли из космоса. − 2007. − № 4. − С. 88−91.Tertyshnikov A.V. [Variations in the deceleration of the Monitor-Е spacecraft before strong earthquakes in 2005−2006]. Issledovanija Zemli iz kosmosa [Research of the Earth from space], 2007, no. 4, рp. 88−91 (in Russian).Тертышников А.В. Способ зондирования сейсмоорбитальных эффектов и вариаций плотности верхней атмосферы. Патент на изобретение. Заявка: 2019112175 от 22.04.2019. Опубликовано: 05.11.2019. Бюл. № 31.Tertyshnikov A.V. Sposob zondirovanija seismoorbitalnych effektov i variacy plotnosti verchney atmosfery [Method for sounding seismoorbital effects and variations in the density of the upper atmosphere]. Patent RF, no. 2019112175, 2019.Скрипачев В.О. Эксперименты по диагностике плазменных возмущений в трубке магнитного силового поля Земли по сигналам навигационных космических аппаратов / В.О. Скрипачев, В.О. Большаков, А.В. Тертышников // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. − 2010. − Т. 7. − № 3. − С. 110−114.Skripachev V.O., Bolshakov V.O., Tertyshnikov A.V. [Experiments on diagnostics of plasma perturbations in the earth's magnetic force field tube based on navigation spacecraft signals]. Sovremennye problemy distancionnogo zondirovanija Zemli iz kosmosa [Modern problems of remote sensing of the Earth from space], 2010, vol. 7, no. 3, pp. 110−114 (in Russian).Иванов Н.М. Баллистика и навигация космических аппаратов / Н.М. Иванов, Л.Н. Лысенко. – М.: Дрофа, 2004. – 544 с.Ivanov N.M., Lysenko L.N. Ballistika i navigacija kosmicheskich apparatov [Ballistics and navigation of space vehicles]. Moscow, Drofa Publ., 2004, 544 p.Кузьмин А.А. Информационные возможности отечественной службы контроля космического пространства по наблюдению космического мусора. / Проблемы загрязнения космоса (космический мусор). Сборник научных трудов. – М.: Космоинформ, 1993.Kuzmin A.A. [Information capabilities of the national space control service for the observation of space debris]. Problemy kosmicheskogo musora [Problems of space pollution (space debris)]. Moscow, Cosmoinform Publ., 1993.Курикша А.А. Наблюдения сверхмалых КА и фрагментов космического мусора – новая задача контроля космоса / А.А. Курикша, В.Ф. Фатеев // Воздушно-космическая оборона. − 2006. − № 6.Kuriksha A.A., Fateev V.F. [Observations of ultra-small SPACECRAFT and fragments of space debris – a new task of space monitoring]. Vozdushnokosmicheskaja oborona [Aerospace and defense], 2006, no. 6 (in Russian).Назаренко А.И., Клименко А.Г. Способ определения и прогнозирования движения космического аппарата на низких орбитах, подверженного влиянию торможения в атмосфере / Заявка: 2011112179/11 от 30.03.2011. Опубликовано: 10.10.2012. Бюл. № 28.Nazarenko A.I, Klimenko A.G. Sposob opredelenija i prognozirovanija dvigenija kosmicheskogo apparata na nizkich orbitach, podverzennogo vlijaniju tormozenija v atmosfere [Method for determining and predicting the movement of a spacecraft in low orbits that is affected by atmospheric deceleration]. Patent RF, no. 2011112179/11, 2011.Беляев М.Ю., Рулев Д.Н., Алямовский С.Н. Способ определения плотности атмосферы на высоте полёта космического аппарата / Заявка: 2016150068 от 19.12.2016. Дата публикации заявки: 20.06.2018. Бюл. № 17. Опубликовано: 25.07.2018. Бюл. № 21.Belyaev M.Yu., Rulev D.N., Alyamovsky S.N. Sposob opredelenija plotnosti atmosfery na vysote poleta kosmicheskogo apparata [Method for determining the density of the atmosphere at the altitude of the flight of a spacecraft]. Patent RF, no. 2016150068, 2016.Беляев М.Ю. Способ зондирования верхней атмосферы / Заявка: 2016148759 от 12.12.2016. Опубликовано: 29.05.2018. Бюл. № 16.Belyaev M.Yu. Sposob zondirovanija verchny atmosfery [Method of sounding the upper atmosphere]. Patent RF, no. 2016148759, 2016.Пономарев В.А., Воропаев А.П., Подрезов В.А. Способ определения изменения давления атмосферы с изменением высоты / Заявка: 2016122197 от 06.06.2016. Дата публикации заявки: 11.12.2017. Бюл. № 35. Опубликовано: 05.02.2018. Бюл. № 4.Ponomarev V.A., Voropaev A.P., Podrezov V.A. Sposob opredelenija izmenenija davlenija atmosfery s izmeneniem vysoty [Method for determining changes in atmospheric pressure with changes in altitude]. Patent RF, no. 2016122197, 2016.Vallado D.A. Fundamentals of Astrodynamics and Applications. Published jointly by Microcosm Press and Kluwer Academic Publishers. − 2004.Vallado D.A. Fundamentals of Astrodynamics and Applications. Published jointly by Microcosm Press and Kluwer Academic Publishers, 2004.Белоконов И.В., Тимбай И.А., Николаев П.Н. Методика восстановления неконтролируемого углового движения наноспутников по торможению в атмосфере / Третий Российский симпозиум по наноспутникам с международным участием. 26−28 июня 2019 года. − Самара, Россия. http://volgaspace.ru/ RusNanoSat-2019/ Самара, RusNanoSat-2019.Belokonov I.V., Timbay I.A., Nikolaev P.N. [Methods for restoring uncontrolled angular motion of nanosatellites by deceleration in the atmosphere]. 3 Rossijsky simpozium po nanosputnikam [Third Russian Symposium on nanosatellites with international participation], 2019, Samara, Russia (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.