Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Научно-методические и организационно-технические аспекты проекта «Взаимодействие» в рамках реализации космического эксперимента «Обстановка 1-й этап» в инфраструктуре МКС.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Научно-методические аспекты, сформированные PI Committee Obstanovka experiment onboard International Space Station for Space Weather research, 2002 S.I.Klimov, Yu.V.Lissakov, O.V.Lapshinova, I.V.Sorokin (Russia), V.E.Korepanov, S.A.Belyaev (Ukraine), G.A.Stanev, K.Georgieva, B.Kirov (Bulgaria), M.P.Gough, H.S.C.K.Alleyne, M Balikhin (UK), J.Lichtenberger, Cs.Ferencz, L.Bodnar, K.Szego, S.Szalai (Hungary), J.Juchiewicz, H.Rothkaehl (Poland), K.Stasiewicz (Sweden) eedings/PaperFinal.pdf

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Плазменные процессы – составная часть "космической погоды". Плазменные процессы сопровождаются электромагнитными полями и излучениями в низкочастотном диапазоне (менее 20 Мгц), что является их отличительной особенностью.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Для изучения и прогнозирования "космической погоды" необходимы постоянные глобальные наблюдения. Задачами мониторинга в рамках КЭ «Обстановка 1-й этап» являются изучения:

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 роли механизмов генерации и энергетики электромагнитных излучений данного диапазона частот в процессах передачи и трансформации энергии солнечного ветра в ионосфере и атмосфере Земли, в частности, во время магнитных бурь;

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 корреляции регистрируемых на КА излучений с экстремальными явлениями и процессами на поверхности и в глубинах Земли (тайфуны, землетрясения, мощные взрывы, энергетические катастрофы и т.д.);

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 антропогенного электромагнитного воздействия на ионосферу и магнитосферу

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Решение поставленных задач требует привлечения широкого круга исследователей, выходящего за рамки непосредственных участников КЭ «Обстановка 1-й этап».

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Научная аппаратура плазменно-волнового комплекса ПВК предназначена для измерения:

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 current parameters of thermal plasma (in two points): -electrons temperature, Te – K - electrons and ions density, Ne, Ni – m -3

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 current electromagnetic parameters (in two points): - DC electric and magnetic fields and currents; -AC electric and magnetic fields and currents; - spectra of ELF-VLF-HF electromagnetic fluctuations.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 current plasma potential and ISS potential 0 – 200 V; electrons spectra with energy range 0,01-10 keV and oscillations HF: ; VLF: ; ELF:0-150 ;

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 PWC composition UnitResponsible Institute Combined wave sensor – CWS-1, CWS-2LC ISR, Ukraine Flux gate magnetometer – DFM-1IKI RAS, Russia Flux gate magnetometer – DFM-2LC ISR, Ukraine Langmuir probe - LP-1, LP-2STIL, Bulgaria Spacecraft potential monitor - DP-1, DP-2IKI BAS, Bulgaria Correlating Electron Spectrograph (10eV – 10KeV) CORESSussex University, UK Radio Frequency Analyzer – RFA (Scorpion)SISP, Sweden; SRC, Poland Signal Analyzer and Sampler – SAS3SRG, BLE, Hungary Data Acquisition and Control Unit - DACU-1, DACU-1KFKI RMKI, Hungary; Block of Storage of Telemetry Information – BSTM KFKI RMKI, Hungary; Booms for sensors and RFA anteneRSK Energia, Russia Grounding support equipment – GSEKFKI RMKI, Hungary;

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Статусом КЭ «Обстановка 1-й этап» определено что все данные являются общим достоянием. В некоторых группах может возникнуть вопрос – способна ли группа воспринять все данные как в части объема информации, так и её физической интерпретации. Необходимо также иметь ввиду значительный объем сопутствующих орбитальных данных и телекоманд. Оперировать с этими данными могут только специалисты, работающие с приборами с самого начала разработки.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004

Важным методическим фактором является «отработка» параметров «космической погоды», наиболее точно и конкретно отражающих ее состояние. По данным ПВК такими параметрами могут являться:

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Уровень флуктуаций модуля магнитного поля Земли. Мощность флуктуаций электрических и магнитных полей в характерных диапазонах (Pc, ELF, ULF, VLF …)

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Интегральным параметром «космической погоды» может являться потенциал электрического зонда, так как он определяется балансом натекающих токов тепловой и энергичной плазмы, фототоков, УФ, ИК и рентгеновского излучений. Klimov, et all. Spacecraft potential – integral parameter of "Space Weather". Proceedings of International Symposium February 1-4, 2000, Kyiv, Ukraine,

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Важным методическим вопросом, как и в большинстве космических экспериментов, является организация скоординированных наземных наблюдений. В ходе реализации КЭ «Обстановка 1-й этап» планируется организация широкой сети наземных наблюдений.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Рассматривается программа скоординированных наземных воздействий на ионосферу, в частности, акустическими стендами Львовского центра ИКИ НАНУ/НКАУ. В настоящее время работу по программа наземных наблюдений и воздействий координирует Professor Bo Thidé - Head of Programme Swedish Institute of Space Physics (IRF), Uppsala

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Относительно низкое наклонение орбиты МКС (~52 0 ) определяет направленность исследований на среднеширотные и приэкваториальные области. Тем самым наземные обсерватории БАН могут быть напрямую включены в программу наземных наблюдений и воздействий.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Data from space-based optical sensors reveal the uneven distribution of worldwide lightning strikes, with color variations indicating the average annual number of lightning flashes per square kilometer. Data from April 1995 to March 2000 from NASA's Optical Transient Detector; and from December 1997 to November 2000 from NASA's Lightning Imaging Sensor (LIS).

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 MIR orbit in InvLat – MLT system

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Cosmos-484, 6-7 April, 1972 Polar circular orbit 220 +\- 15 km Сопрунюк, Климов, Корепанов. Электрические поля в плазме, Наукова думка, 1994

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Сопрунюк, Климов, Корепанов. Электрические поля в плазме, Наукова думка, 1994

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004

TIMED satellite Global Ultraviolet Imager Instrument. They provide a tool to study the global generation of ESF and its effects on Space weather.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 DC magnetic field fluctuations during 7 orbits Klimov, S.I., et all.. Adv. Space Res. Vol. 30, No. 7, pp , 2002.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004

Российский сегмент МКС

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004

EduEduccaattiioonnEduEduccaattiioonncation

В настоящее время проводится согласование с РКК «Энергия» ТЗ на составную часть КЭ "Изучение процессов космической погоды в рамках образовательной программы на МКС с использованием данных космического эксперимента "Обстановка (1этап)"". Шифр: "Обстановка - ЮНИК"

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 КЭ "Обстановка - ЮНИК" проводится для привлечения школьников, студентов и преподавателей к исследованию околоземного космического пространства в части изучения плазменно-волновых параметров, формируемым под воздействием факторов окружающего пространства, включая воздействия искусственного происхождения («космическая погода»).

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Для реализации КЭ "Обстановка - ЮНИК" используется плазменно-волновой комплекс ПВК и аппаратурный комплекс «Спутник» на РС МКС с радиолюбительским каналом передачи информации на специально оборудованные пункты на Земле, доступные широкому кругу учащихся, преподавателей и ученых – Школьные пункты приема космической информации (ШПКИ).

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Привлечение к эксперименту ШПКИ позволит с одной стороны увеличить общее число сеансов сброса информации на Землю в КЭ «Обстановка (1 этап)», а, с другой стороны, обеспечит непосредственное участие заинтересованных лиц в процессе обработки и анализа данных КЭ. В частности, в эксперименте будут использованы наземные пункты, оборудованные ранее для приема информации с научно-образовательного микроспутника «Колибри-2000» (Обнинск, Калуга, Королев, Таруса, Сидней).

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Планируется, что программа КЭ «Обстановка - ЮНИК» будет расширена в части участия академических и университетских организаций Англии, Болгарии, Венгрии, Польши, Украины и Швеции, входящих в состав участников КЭ «Обстановка 1-й этап» и заинтересованных в создании международных космических образовательных программ. Для оборудования в этих странах пунктов приема информации будут привлекаться радиолюбительские организации, в том числе и международная организация «Амсат».

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Радиостанция KENWOOD D700 Компьютер A31 (PC) Блок БХТИ Комплекса ПВК Блок питания 28Вх12В ГО

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004

Организационно-технические аспекты. ГОСТ Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ АППАРАТЫ КОСМИЧЕСКИЕ Порядок подготовки и проведения космического эксперимента ГОССТАНДАРТ РОССИИ М о с к в а

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Дата введения Настоящий стандарт устанавливает порядок подготовки и проведения космических экспериментов, сбора, обработки, хранения и использования материалов космических экспериментов научного, социально- экономического и коммерческого назначения, проводимых на пилотируемых и автоматических космических аппаратах, входящих в состав пилотируемого космического комплекса, создание которых полностью или частично финансируется из средств федерального (регионального) бюджета. Порядок подготовки и проведения коммерческих и зарубежных экспериментов, проводимых на пилотируемом космическом комплексе, дополнительно определяют условия контрактов и соответствующих международных договоров (соглашений).

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Участниками КЭ, ответственными за подготовку и выполнение работ, проводимых для обеспечения КЭ на всех его стадиях, должны быть: а) постановщик КЭ (ИКИ РАН); б) разработчик бортовой НА (международ- ная кооперация); в) головное предприятие-разработчик ПКК (РКК «Энергия); г) Центр подготовки космонавтов – ЦПК; д) головная организация по медицинскому обеспечению космических полетов; е) Центр управления полетами – ЦУП.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Постановщик КЭ: а) разрабатывает: заявку на включение КЭ в долгосрочную программу НПИ; научно-техническое обоснование КЭ; техническое задание на КЭ; программу КЭ; основные методические положения по КЭ; отчеты по результатам КЭ (с анализом и интерпретацией полученных результатов); б) разрабатывает или согласовывает ТЗ на НА

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Разработчик бортовой НА выполняет следующие функции: разрабатывает или согласовывает ТЗ на НА: разрабатывает комплект проектной и конструкторской документации; научно-техническое обоснование КЭ; изготавливает и испытывает НА; поставляет НА; участвует в эксплуатации НА при проведении КЭ.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004

Заключение

Работы по подготовке и проведению КЭ включают в себя следующие стадии: разработка проекта эксперимента; введение КЭ в программу исследований; наземная подготовка эксперимента; проведение эксперимента; обработка материалов эксперимента и составление итоговых отчетов; хранение материалов КЭ и организация доступа к ним в соответствии с принятой процедурой.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября 2004 Состояние работ: - октябрь-декабрь 2004 – интеграция технологических комплектов НА в ИКИ; - январь-февраль 2005 – комплексные испытания ПВК в ИКИ; - март 2005 – комплексные испытания технологического комплекта в РКК «Энергия»

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября Климов, С.И., Ю.В.Лисаков, О.В.Лапшинова, Б.А.Медников, И.В.Сорокин, В.Е.Корепанов, З.Клос, Ю.Юхневич, К.Георгиева, Б.Киров, А.Варга, К.Сёге, Комплексное исследование электромагнитной обстановки Российского сегмента МКС в космических экспериментах Обстановка и Трабант. V межотраслевая научно- техническая конференция «Электризация космических аппаратов и совершенствование их антистатической защиты как средства увеличения надёжности и сроков активного существования» мая 2002, ЦНИИмаш. Сборник тезисов докладов, с , Klimov, S.I., Yu.V.Lissakov, A.S.Belousov, A.V.Kalyuzhnui, O.V.Lapshinova, I.V.Sorokin, S.Belyaev, V.E.Korepanov, G.A.Stanev, K.Georgieva, M.P.Gough, H.S.C.K.Alleyne, M.Balikhin, J.Lichtenberger, Cs.Ferencz, K.Szego, S.Szalai, J.Juchiewicz, K.Stasiewicz. Use of Space Station infrastucture foe space weather research. Space Weather Workshop: Space Weather Applications Pilot Project December 2002, ESTEC, Noordwijk The Netherlands, Abstract Book, 2002.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября Klimov, S.I., V.E.Korepanov, Yu.V.Lissakov, O.V.Lapshinova, I.V.Sorokin, S.Belyaev, G.A.Stanev, B.Kirov, K.Georgieva, M.P.Gough, H.S.C.K.Alleyne, M.Balikhin, J.Lichtenberger, Cs.Ferencz, K.Szego, S.Szalai, J.Bodnar, J.Juchiewicz, K.Stasiewicz. Obstanovka experiment onboard International Space Station – The use for Space Weather research. Magnetospheric Response to Solar Activity, 9-12 September 2003, Prague Czech Republic, Charles University Faculty of Mathematics and Physics, Czech Academy of Sciences Institute of Atmospheric Physics, Book of Abstracts, p. 60, Klimov, S.I., V.E.Korepanov, Yu.V.Lissakov, A.S.Belousov, O.V.Lapshinova, I.V.Sorokin, Yu.V.Afanasyev, S.Belyaev, G.A.Stanev, K.Georgieva, B.Kirov, M.P.Gough, H.S.C.K.Alleyne, M.Balikhin, J.Lichtenberger, Cs.Ferencz, L.Bodnar, K.Szego, S.Szalai, J.Juchniewicz, K. Stasiewicz. OBSTANOVKA experiment for space weather research on board the Russian segment of the ISS. 54th International Astronautical Congress, , Bremen, Germany, IAC-03-T (on CD of 54 IAC) 2003.

Исполнительная рабочая группа РАН и БАН, София октября Klimov, S.I., V.E.Korepanov, I.A.Dobrovolskyi, O.V.Lapshinova, I.V.Sorokin, S.Belyaev, G.A. Stanev, K.Georgieva, B.Kirov, M.P.Gough, H.S.C.K.Alleyne, M.Balikhin, K.Szego, S.Szalai, J.Lichtenberger, Cs.Ferencz, L.Bodnar, J.Juchiewicz, H.Rothkaehl, K. Stasiewicz. The Plasma-Wave Complex of scientific instrumentation for wave and plasma parameters measurements in the frame of Russian Segment of ISS. ESA Space Weather Workshop: Developing a European Space Weather Service Network. SWENET: Space Weather European Network), 3-5 November 2003, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands. Programme & Abstracts, 2003.