Состав НА и компоновка блоков применительно к возможностям МКА-ФКИ (ПН3)

1. О состоянии работ по КНА «Конус-М» МКА-ФКИ(ПН3)Р.Л. Аптекарь, С.В. Голенецкий, Ф.П. Олейник, В.Д. Пальшин, М.В. Уланов, Д.Д. ФредериксФТИ им. А.Ф. Иоффе, г. Санкт-Петербург Эксперимент «Конус-М» на МКА-ФКИ(ПН3) предназначен для проведения исследований космических гамма-всплесков и мягких гамма-репитеров. Научные задачи включают в себя: • обнаружение космических гамма-всплесков и исследование их временных историй и энергетических спектров в области энергий от 10 кэВ до 15 МэВ с высоким временным и спектральным разрешением; • изучение быстрой спектральной переменности излучения всплесков на шкале до 2 мс; • локализацию источников всплесков двумя независимыми методами : с помощью системы автономной локализации и триангуляционным методом совместно с экспериментами сети IPN; • исследование новых проявлений активности источников мягких повторных всплесков (гамма-репитеров, SGRs) и поиск новых репитеров, в том числе в близлежащих галактиках на расстоянии до 30 Мегапарсек; • исследование других необычных транзиентных явлений в космических рентгеновских и гамма-лучах. • Основанием для проведения эксперимента является Решение Совета РАН по космосу № 10310-24 от 14 декабря 2006г., пункт 2.2

2. Состав НА и компоновка блоков применительно к возможностям МКА-ФКИ (ПН3) • На основе имеющегося в ФТИ опыта и задела предложен состав НА, который полностью адекватен научным задачам: два спектрометрических блока «Конус- М-ДС» с осями полей зрения по осям +Х и –Х КА и 4 блока «Конус-М-ДН» по оси +Х. Эти блоки образуют систему автономной локализации источников гамма- всплесков. Дополнительный блок Конус-М-ДД имеет ось поля зрения по оси –Х КА для увеличения надежности осмотра этой полусферы. Через блок «Конус-М-БЭ» осуществляются все связи НА с бортовыми системами. +X +X -X -X

3. Компоновка блоков применительно к возможностям МКА-ФКИ (ПН3) • Разработаны и согласованы с НПОЛ габаритно-установочные чертежи всех блоков КНА Конус-М. Дополнительный блок Конус-М-ДД введен в состав КНА в соответствии с Решением Роскосмоса и Совета по космосу РАН от 30.05.2013г. № АШ-685-р

4. Обоснование необходимости проведения эксперимента на удаленной от Земли орбите • Научные задачи эксперимента «Конус-М» требует многолетнего непрерывного функционирования КА на удаленной от магнитосферы Земли орбите, обеспечивающей для детекторов аппаратуры практически постоянный обзор всей небесной сферы в отсутствии помех от радиационных поясов и затенения Землей. • Многолетний опыт работы на КА серий Космос и «КОРОНАС» на околоземных орбитах и сравнение с наблюдениями гамма-всплесков в эксперименте КОНУС-ВИНД показал, что на близких к Земле орбитах эффективное время наблюдений на околоэкваториальных участках орбит составляет 15 – 20% по сравнению с орбитами в межпланетном пространстве. • Идеальным вариантом является вывод КА в точку либрации L2 системы Солнце-Земля. Оптимальным вариантом с точки зрения организации регулярной ежедневной связи с КА является вытянутая орбита c высотой апогея не менее Rап ~300 – 500 тыс.км. Приемлемым вариантом является круговая орбита с R ~ 120 тыс.

5. Требования к космическому аппарату • Для проведения эксперимента по исследованию гамма-всплесков необходима трехосная ориентация КА, поддерживаемая постоянно с точностью ~ 15 угловых минут. С такой же точностью необходимо знание положения координатных осей КА в пространстве для моментов регистрации гамма-всплесков. Для задач триангуляционных измерений координат источников гамма-всплесков необходима информация о положении КА на орбите с точностью ~100 км по каждой координате. • Наведения КА на какие либо объекты не требуется.

6. Требования по информационному обеспечению эксперимента «Конус-М» • Для задач всесторонних исследований космических гамма-всплесков необходима привязка бортового времени к московскому времени с точностью не хуже 1,0 мсек. Одновременно, для локализации источника гамма-всплеска методом триангуляции, необходимо знание положения КА с точностью ±100 км по каждой из координат. • Аппаратура «Конус-М» должна функционировать постоянно. Суточный объем информации составляет до 200 Мбайт. Необходимо предусмотреть не менее одного сеанса связи с КА в сутки для приема ТМ информации и передачи на борт в случае необходимости цифровых команд управления режимами работы НА. • Необходимо также обеспечить оперативную передачу полученной на приемном пункте ТМ информации в ФТИ им. А.Ф. Иоффе по сети Интернет для анализа, экспресс-обработки, сравнения с данными других всплесковых экспериментов и для представления результатов наблюдений космических гамма-всплесков в международных электронных циркулярах GCN (Gamma Ray Bursts Coordinate Network).

7. Схемы механических конструкциий детекторных блоков КНА «Конус-М» • Высокотехнологичные спектрометрические сцинтилляционные детекторы блоков «Конус-М-ДС» и «Конус-М-ДН» рассчитаны на поддержание стабильности характеристик в условиях длительных многолетних наблюдений на космическом аппарате. Они не имеют аналогов в мировой практике по ширине энергетического диапазона и степени защиты от фона КА.

8. Блок спектрометического детектора Конус-М-ДС • Блок спектрометического детектора Конус-М-ДС и контейнер со сцинтилляционным кристаллом иодистого натрия

9. Предварительная схема взаимодействия КНА Конус-М с бортовыми системами платформы «Карат-200» • Со стороны НА предусмотрено 100% резервирование систем вывода научной и служебной ТМ информации и систем приема управляющих сигналов от КА.

10. Основные характеристики КНА «Конус-М»

11. Состояние работ по КНА «Конус-М» на март 2014г. 1. Разработаны, изготовлены и поставлены в НПОЛ натурно-массовые и тепловые макеты (НГМТЭ) КНА Конус-М; 2. Разработаны и согласованы с НПОЛ ГУЧ блоков КНА Конус-М. 3. Разработаны совместно с НПОЛ следующие предварительные протоколы взаимодействия КНА Конус-М с бортовыми системами платформы «Карат-200»: - протокол электрофизического взаимодействия служебной аппаратуры космической платформы «Карат-200» с КНА Конус-М ЭФК-12; - протокол информационно-логического взаимодействия между ЗУ и КНА МКА-ФКИ(ПН3); - протокол информационно-логического взаимодействия между БВС и КНА Конус-М, ПИ-13 4. На основе предварительных протоколов взаимодействия разработан и изготовлен ТО КНА Конус-М. Проведена лабораторная отработка, калибровка и ПСИ ТО КНА Конус-М. 5. По согласованию с НПОЛ ТО КНА Конус-М находится на ответственном хранении в ФТИ им. А.Ф. Иоффе. 6. В первой половине 2014г. по договору с НПОЛ проводятся следующие работы: - подготавливается проведение КДИ КНА Конус-М; - осуществляется закупка комплектующих для изготовления ЛО КНА Конус-М на основе перечня ЭРИ, имеющего летную квалификацию по результатам эксплуатации в составе НА Конус-А на КА Космос-2421 и НА Конус-РФ в составе КА «КОРОНАС-ФОТОН». 7. В июне 2014г. планируется прекращение договора между НПОЛ и ФТИ им. А.Ф. Иоффе.

12. Предложения ФТИ им. А.Ф. Иоффе по программе МКА-ФКИ • Констатировать, что программа МКА-ФКИ принципиально важна для развития отечественных фундаментальных космических исследований; • Просить Совет РАН по космосу обратиться к Федеральному космическому агентству с предложением включить программу МКА-ФКИ в Федеральную программу космических исследований РФ на период 2016-2025г.г.