Техника - молодёжи 2004-08, страница 41

по 35 А-час. Имеются системы связи, управления и обработки данных (с несколькими всенаправленными антеннами, в т.ч. для ретрансляции через спутник связи) и чрезвычайно сложная система ориентации, стабилизации и направленного перемещения КА. К ней предъявлялись особые требования.

Во-первых, аппарат должен сориентироваться изначально и все время сохранять постоянную ориентацию в пространстве. Первая задача решается с помощью двух звездных датчиков, вторая — вращением КА со скоростью 0.3—1.0 об/мин. Имеется механизм вращательной балансировки с семью перемещаемыми массами. Положение оси вращения отслеживает бортовой телескоп, причем направление оси GP-B отклоняется от опорной звезды не более чем на 0,020".

В качестве опорной звезды была выбрана IM Пегаса (HR 8703) — на вид обычная звездочка, расположенная

в 300 св. годах от Солнца. Так как она, во-первых, является радиоисточником, а во-вторых, расположена вблизи квазара, собственное движение опорной звезды может быть тщательно измерено межконтинентальным радиоинтерферометром VLBI и учтено.

Датой, моментом и циклограммой запуска КА задается правильная ориентация орбиты в пространстве, при которой IM Пегаса лежит в плоскости орбиты спутника приблизительно в направлении нисходящего узла.

Во-вторых, нужно было полностью устранить негравитационные возмущения, и в первую очередь — сопротивление атмосферы, которая на высоте 640 км еще вполне ощутима, и давление солнечного света. Задача решена красиво. На GP-B установили восемь пар противонаправленных сопел, через которые можно сбрасывать все равно испаряющийся гелий. Тяга такого сопла — порядка 1 гс, но ведь и работает оно сколь угодно долгое время!

Устройство спутника: 1 — звездный датчик; 2 — антенна системы GPS; 3 — сопло; 4 — бленда; 5 — всенаправлен-ная антенна; 6 — механизм фиксации СБ; 7 — приборная панель; 8 — звездный датчик и навигационный гироскоп; 9 — механизм балансировки; 10 — блок подвески гироскопов

Состав полезной нагрузки Gravity Probe-B

Один из четырех гироскопов находится в центре масс КА и считается «пробной массой». Его ротор должен всегда находиться в центре своего подвеса. Задача системы ориентации — реагировать на малейшую попытку стенок приблизиться к ротору, вызванную действием внешних сил на КА. Таким образом, ротор гироскопа движется исключительно под действием гравитационного поля, а вместе с ним «танцует» и весь спутник!

Текущее положение КА на орбите с точностью до 1 см определяется с помощью навигационной системы GPS, для чего он оснащен соответствующими антеннами, а также с использованием отдельного навигационного гироскопа.

Аппаратура GP-B позволит измерить геодезический эффект с погрешностью 0.01% или лучше и гра-витомагнитный эффект с погрешностью 1%.

GP-B на орбите

К 23 апреля были проверены системы управления и связи. К 28 апреля аппарат скорректировал орбиту, причем ошибка по наклонению оказалась в шесть раз ниже допуска.

Работа КА рассчитана на 18 месяцев, из которых первые 40—60 сут. уйдут на коррекцию орбиты выведения и ввод в рабочий режим. Научные измерения продлятся 13—15 месяцев и будут прекращены за 1—2 месяца до исчерпания запаса гелия.

Каков бы ни был результат работы GP-B, он станет крупным шагом в науке — или триумфом ОТО, или теоретикам придется вновь разбираться с фундаментальными понятиями физики, п По материалам NASA, Стэнфордского университета и Lockheed Martin

Измерительная система

Сборка научного

V"

Гироскопы

Телескоп-рефлектор

Дьюар (2441 л жидкого гелия)

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 8' 2 0 0 4

39