КА MightySat II.1 1 – основная конструкция/блок для установки плат архитектуры VME; 2 – VME-платы; 3 – Patch Antenna; 4 – трехосевой магнитометр; 5 – адаптер для связи с РН; 6 – SADA (2 шт.); 7 – солнечные батареи; 8 – маховики; 9 – IMU; 10 – Electromagnetic Torque Rod (3 шт.); 11 – звездный датчик; 12 – Zenith Cover; 13 – аппаратура SMATTE;  14 – аппаратура FTHSI; 15 – буферная батарея (3 шт).

   Точность разворота КА в любой ориентации – не хуже 0.15°, а точность поддержания построенной ориентации – не хуже 0.18°. В системе ориентации и стабилизации используются звездный датчик, интерферометрический волоконно-оптический гироскоп, три ортогональных силовых маховика и, при необходимости, GPS-приемник. Двусторонняя связь с аппаратом осуществляется по криптозащищенному каналу в S-диапазоне в формате SGLS со скоростью 1 Мбит/с по линии «борт-Земля» и 2 кбит/с по линии «Земля-борт». Для управления аппаратом используется сеть слежения AFSCN. Операции по управлению осуществляются силами центра RDTESC (Research, Development, Test and Evaluation Support Center) на Базе ВВС Кёртлэнд (шт. Нью-Мексико). Объем бортового твердотельного запоминающего устройства составляет 256 Мбайт (по другим данным – 380 Мбайт), скорость записи данных – до 
20 Мбайт/сек. Архитектура VME обеспечивает упрощенный интерфейс как для электронных, так и для механических устройств.
   Срок активного существования КА составляет не менее 1 года. Служебные системы рассчитаны на работу на орбитах в диапазоне высот 280–740 км (150–400 морских миль) при любых наклонениях.
Первый аппарат в серии носит еще одно наименование – Sindri, имеет массу 120.6 кг (266 фунтов, по другим данным – 263 фунта) и несет 10 экспериментов. Оборудование для проведения экспериментов объединено в два класса – экспериментальные компоненты базового блока (Experimental Bus Components) и отдельные эксперименты (Stand-Alone Experiments). К последним относятся FTHSI, QC40, SMATTE, PLA и SOR.
   Безусловно, главным экспериментом на борту КА является испытание гиперспектрального построителя изображений с Фурье-преобразованием сигнала (Fourier Transform Hyperspectral Imager, FTHSI). FTHSI разработан компанией Kestrel Corp. (Альбукерке, шт. Нью-Мексико) и является в настоящее время единственной выведенной на орбиту гиперспектральной камерой МО США, использующей Фурье-преобразование сигнала для получения спектра наблюдаемого объекта. Остальные гиперспектральные устройства относятся к классу диспергирующих (рассеивающих). FTHSI работает в 256 спектральных поддиапазонах, находящихся в полосе 470–1050 нм (по другим данным, 350–1050 нм). В качестве регистрирующего устройства используется ПЗС-матрица размером 1024х1024 пиксела. Спектральное разрешение – 1.7 нм при длине волны 450 нм. Ширина полосы обзора составляет 13 км (по другим данным, 15.3 км), длина полосы обзора – 20 км (по другим данным, 45–87.2 км). Отношение уровня полезного сигнала к шумово-му – 73. Эксперимент предполагает получение одного снимка каждые трое суток.
   Основная идея, положенная в основу создания FTHSI, как и любого подобного устройства, состоит в том, что каждый объект характеризуется присущим ему в достаточной степени уникальным спектром. Однотипные объекты обладают если не идентичными, то очень близкими спектрами. Однако техническим преимуществом Фурье-систем над рассеивающими является возможность получения полного спектра без какой-либо задержки во времени, а также разделение пространственных и спектральных характеристик наблюдаемых объектов. 
   Основной областью применения такой технологии является обнаружение и классификация замаскированных целей при проведении войсковых операций или при разведке интересуемых районов в мирное время. За счет повышения оперативности получения информации появляется возможность более быстрого и качественного принятия решения на применение того или иного вида оружия, той или иной тактики ведения операции. При разведке секретных объектов с помощью FTHSI можно свести практически на нет проводимые мероприятия по маскировке, что существенно осложняет задачу тех, кто хочет что-либо скрыть от чужого глаза. При этом не важно, что является предметом маскировки – техника, личный состав, сливы технических отходов секретного производства или специальные сооружения. Каждый разведываемый объект будет отличаться от другого именно своим характерным спектром. Среди гражданских областей применения FTHSI можно отметить обнаружение и определение характеристик различного рода негативных воздействий на природную среду (химические выбросы, сточные воды и т.п.) либо повреждений сельскохозяйственных плантаций в результате стихийных бедствий, нашествия насекомых и др. Однако, как нетрудно заметить, те же задачи могут быть легко «развернуты» в военную плоскость, когда речь идет об оценке последствий применения в военных действиях различных видов оружия, в том числе массового поражения.
   Можно ожидать, что работа FTHSI на борту КА MightySat II.1 будет каким-либо образом синхронизирована с работой спутников оптико-электронной разведки (ОЭР) США типа Improved CRYSTAL (USA-116, 1995-066A, и USA-129, 1996-072A). Основанием для такого предположения является тот факт, что MightySat II.1 выведен на орбиту, которая по наклонению и периоду близка к орбитам соответствующих КА. Это позволяет предположить, что «относительные» условия наблюдения будут периодически повторяться на значительном интервале времени, медленно изменяясь из-за разности периодов обращения и уменьшения периода орбит КА USA-116 и USA-129 вследствие их торможения в атмосфере. Действительно, анализ взаимного положения трех объектов показывает, что каждые четверо суток КА MightySat II.1 и один КА ОЭР в течение длительного времени (от 20 до 24 часов) находятся в зоне прямой видимости друг друга. При этом расстояние между двумя объектами варьируется в пределах от 290 до 6000 км, а на одном из витков их трассы практически совпадают. Затем наступает «перерыв» длиной примерно в сутки, когда MightySat находится далеко от обоих КА. После этого снова появляется интервал прямой видимости, но уже со вторым КА ОЭР. Весь процесс циклически повторяется, изменяются лишь длительность интервалов и моменты начала и конца зоны прямой видимости. Таким образом, можно предположить, что запланированное включение аппаратуры FTHSI один раз в трое суток – вовсе не случайность. Видимо, будут выбираться «подходящие» моменты с точки зреsния взаимного положения спутника MightySat II.1 и одного из двух аппаратов ОЭР с тем, чтобы провести одновременную съемку штатной разведывательной аппаратурой и экспериментальной камерой для последующего анализа и обработки.
   Вторым «отдельным экспериментом», проводимым на борту КА, является испытание экспериментального быстродействующего микропроцессора QC40 (Quad TMS321 C40). Основной задачей эксперимента является оценка чувствительности электронных схем, созданных на базе новой архитектуры, к космической радиации. Производительность процессора составляет 120 млн операций («флопов») в секунду. Кроме того, процессор будет использоваться для сжатия данных, полученных с помощью FTHSI, что позволит увеличить количество сбрасываемых на Землю изображений.
   Эксперимент SMATTE (Shaped-Memory Alloy Thermo-Elastic Tailoring Experiment) предназначен для исследования поведения пластины из специального сплава при использовании ее для обеспечения функций изоляции от вибраций, сохранения формы конструкции, развертывания и разделения. При этом пластина может плавно изменять свои физические свойства (жесткость, способность демпфирования колебаний, форма) в зависимости от специально подобранных тепловых управляющих сигналов. Однако при нагревании выше температуры точки перехода она возвращается к исходной форме. Другими словами, пластина из испытуемого сплава обладает «эффектом памяти». Постановщики эксперимента считают, что в ближайшем будущем подобные материалы будут применяться вместо механически сложных исполнительных механизмов, зачастую являющихся причиной выхода из строя тех или иных систем КА.
   Статус эксперимента PLA (PICOSat Launch Assembly) стал ясен только после запуска, когда компании Spectrum Astro и Aerospace Corp. выпустили официальные пресс-релизы. Дело в том, что оборудование для этого и еще одного эксперимета (SOR) было поставлено на КА уже после того, как компания Spectrum Astro сдала его заказчику – ВВС. А ВВС не спешили публично освещать ход подготовки аппарата к пуску. В рамках эксперимента PLA компания Aerospace Corp. разработала специальное устройство для запуска двух пикоспутников с борта КА MightySat II.1. Эти пикоспутники подобны двум КА DARPA Picosat, которые были запущены на первой РН Minotaur и отделены от КА OPAL в феврале 2000 г. (см. НК №3, 2000). Новые миниатюрные аппараты также соединены 100-футовым тросом и предназначены для испытаний миниатюрных переключателей частоты, разрабатываемых в рамках программы MEMS. Но, в отличие от первой пары, их срок активного функционирования составит уже не два дня, а две недели. Отделение пикоспутников планируется через год после запуска, т.е. примерно в середине лета 2001 г., после выполнения основной программы полета КА MightySat II.1. 
   Эксперимент SOR (Starfire Optical Reflectors) предназначен для калибровки наземных оптических средств, расположенных на одноименном (по аббревиатуре) полигоне ВВС – Starfire Optical Range, по специальным отражателям на борту КА.
   К экспериментальным компонентам базового блока относятся концентратор для солнечных батарей (Solar Array Concentrator, SAC), миниатюрный приемо-передатчик системы связи с Землей (Miniature Space Ground Link System Transponder, NSX), многофункциональный «остов» базового блока (Multi-Functional Composite Bus Structure, MFCBS), «гибкая» электрическая разводка для панелей СБ (Solar Array Felxible Interconnect, SAFI) и подложка нового типа для фотоэлементов СБ (Solar Array Substrate Technology, SAST).
   С помощью концентратора SAC на каждом фотоэлементе солнечной батареи собирается больший поток света, что позволяет увеличить приход электроэнергии. Тем самым потребное количество электроэнергии может быть получено с использованием меньшего числа фотоэлементов. SAC планируется использовать с существующими панелями СБ, установленными на аппаратах МО США. Это позволит на две трети уменьшить количество фотоэлементов (и, соответственно, размеры панелей солнечных батарей), а также в два раза уменьшить массу и стоимость СБ.
   NSX представляет собой миниатюрное устройство связи, разработанное Исследовательской лабораторией ВМС США (NRL). По сравнению с используемыми в настоящее время промышленными образцами, новое устройство приблизительно на 70% меньше по размеру и легче.
   MFCBS создан с применением самых современных достижений в разработке бортовых служебных систем. Его конструкция предназначена для демонстрации гибкости и модульности базового блока. Она включает встроенную систему терморегулирования (СТР), специальные решения по обеспечению конструктивной целостности, высокоточную систему ориентации и прецизионную трехосную систему стабилизации. Исследователи из AFRL рассчитывают по результатам полета получить данные о том, насколько хорошо интегрированные системы, например СТР и элементы механической конструкции, выполняют свои функции при использовании одних и тех же конструктивных элементов. Многофункциональные структуры, подобные MFCBS, позволят уменьшить сложность сборки, объем и вес – основные камни преткновения, лежащие на пути сокращения затрат на производство и запуск КА.
   Эксперимент SAFI заключается в том, что медные контакты, обеспечивающие токосъем с элементов одной из СБ и соединяющие отдельные элементы в цепь, были запаяны в гибкую многослойную пленку вместо традиционной жесткой оболочки. По сути проводники были «встроены» в конструкцию панели. Такой подход уменьшает вес, упрощает электрическую проводку и является одним из важных шагов на пути к внедрению технологии многофункциональных структур.
Последний эксперимент – Orthogrid Substrate (технология SAST) – заключается в отработке новой технологии конструкции, которая позволяет на 3–5% увеличить количество рассеиваемого тепла и уменьшить вес на 40% по сравнению с обычной технологией.
   Испытания аппарата продлятся от 15 до 30 суток. Стоимость КА MightySat II.1 составляет 21.5 млн $ (по другим данным, 36.4 млн $, однако, скорее всего, эта цифра включает также стоимость запуска и затраты на управление КА).

Ракета-носитель Minotaur

И.Черный. «Новости космонавтики»    Мы уже знакомили читателей с четырехступенчатой ракетой-носителем Minotaur (см. статью «Ракетный зверинец Orbital Sciences», НК №3, 2000, с.49), разработанной корпорацией Orbital Sciences Corp. (OSC) для обеспечения дешевого и надежного запуска легких военных космических аппаратов на суборбитальные и орбитальные траектории по программе OSP (Orbital/Suborbital Program). В связи со вторым пуском «Минотавра» сообщаем подробности о ней.    Легкая РН Minotaur создана по контракту, выданному Военно-воздушными силами США в сентябре 1997 г., на базе двигателей первой и второй ступеней баллистической ракеты Minuteman 2. Третья и четвертая ступени, а также система управления и головной обтекатель (ГО) полезного груза (ПГ) взяты с РН Pegasus-XL компании OSC*. Программа летных испытаний носителя предусматривала проведение одного пуска с тем, чтобы включить большинство рисков разработки в первую миссию, подготовка к которой проводилась как при обычных штатных пусках. * В НК №3, 2000 сообщались несколько иные данные.    В запуске КА MightySat II.1 участвовали 52 человека, часть из которых находилась в Центре управления на авиабазе ВВС Ванденберг, а остальные (в основном, представители OSC) работали в Здании сборочных операций IPF Космического стартового комплекса SLC-6. Исторически здание IPF должно было обслуживать пуски шаттлов, но после отмены пилотируемой программы с Ванденберга оно было арендовано компанией Spaceport Systems International для подготовки РН Minotaur. Характеристики ступеней РН Minotaur Ступень Первая Вторая Третья Четвертая Обозначение Minuteman-2 Minuteman-2 Pegasus-XL Pegasus-XL двигателя M-55A1 SR-19 Orion-50XL Orion-38 Диаметр, см 167.4 131.9 126.8 96.4 Длина, см 750.3 411.8 369.1 134.2 Стартовая масса, кг 23370 6232 416 126 Стартовая тяга, кгс 90900 27200 2000 365    При запуске КА MightySat II.1 ракета оснащалась «стандартным» ГО – несколько модифицированным обтекателем «Пегаса»; при пусках «крупногабаритных» аппаратов на Minotaur может устанавливаться «надкалиберный» ГО.