Малый космический аппарат

Малый космический аппарат (МКА) — это искусственный спутник Земли или межпланетное техническое устройство. Предназначен для выполнения определённых задач в космическом пространстве, обладающий относительно небольшой (по сравнению с остальными космическими аппаратами) массой. В большинстве случаев запускается в космос вместе с большими космическими аппаратами ракетой-носителем среднего или тяжелого класса в качестве попутной полезной нагрузки.

Первое упоминание малых космических аппаратов

В 1990 году известная европейская фирма Arianespace предложила платформу диаметром 2.9 м, на которой были размещены шесть спутников значительно меньшего размера по сравнению с основным аппаратом. Платформа с дополнительными аппаратами малой массы была размещена между последней ступенью ракеты Ariane-4 и основным космическим аппаратом. С космодрома Куру во Французской Гвиане 22 января 1990 года попутно с основным спутником SPOT-2 (масса 1870 кг) ракета носитель Ariane-4 (V35) вывела на орбиту шесть малых спутников: радиолюбительские американские PACSAT и Webersat, аргентинский Lusat и бразильский Microsat-2 (каждый массой по 12 кг), а также английские UoSat-3 и Uosat-4 (по 48 кг). После отделения основного спутника остальные отделились от платформы с помощью пружинных толкателей. Тогда и была предложена классификация спутников по массе, и космические аппараты попутной полезной нагрузки были выделены в категорию малых космических аппаратов. Использование этой классификации в качестве некоторого общепринятого критерия оказалось удобным^[1].

Классификация по массе

Существуют несколько классификаций по массе, среди них наиболее распространена следующая^[2]:

Миниспутники

Три микроспутника Space Technology 5 (ST5)

Миниспутники имеют полную массу (вместе с топливом) от 100 до 500 кг. Такие спутники могут использовать платформы, компоненты, технологии обычных «больших» спутников (иногда термин применяется и к более тяжёлым аппаратам, например Аист 2Д, масса которого составляет 530 кг^[3].

Микроспутники

Микроспутники имеют полную массу от 10 до 100 кг.

Наноспутники

Наноспутник — ESTCube-1

Наноспутники имеют массу от 1 до 10 кг. Часто проектируются для работы в группе (в рое), некоторые группы требуют наличия более крупного спутника для связи с Землёй.

Спутники формата CubeSat (Кубсат) составляются из кубиков 10х10х10 см и имеют массу в несколько килограммов. Кубсаты запускаются по нескольку штук за раз и имеют стоимость выведения лишь несколько десятков тысяч долларов США. Цена колебалась в диапазоне от 40 000 до 80 000 долларов, чтобы запустить готовый к работе CubeSat на низкоорбитальную орбиту, хотя 40 000 долларов стали более типичными. НАСА, активно поддерживающее пикоспутники, выделяет места со скидкой в размере 20 000 долларов для серьёзно настроенных программ, чтобы они могли выполнять свои регулярные запуски спутников^[4].

Столь низкая стоимость и унификация платформ и комплектующих позволяют разрабатывать и запускать кубсаты университетам и даже школам, позволяя получить опыт конструирования космических аппаратов, небольшим частным компаниям и любительским объединениям.

Пикоспутники

Пикоспутниками называют спутники с массой от 100 г до 1 кг. Обычно проектируются для работы в группе, иногда с наличием более крупного спутника.

Фемтоспутники

Фемтоспутники имеют массу до 100 грамм.

Спутники формата Покеткуб (буквально карманный куб) имеют массу в несколько сотен или десятков граммов и размерность в несколько сантиметров и могут считаться либо фемтоспутниками, либо лёгкими пикоспутниками.

Назначение малых космических аппаратов

Мониторинг околоземного космического пространства;
Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ);
Навигационные КА;
Спутники связи;
Научно-исследовательские спутники;
Университетские.

Способы запуска на орбиту малых космических аппаратов

На среднем носителе попутным запуском, совместно с основным космическим аппаратом.

На легком носителе, специально ориентированном на групповой запуск такого типа аппаратов;

С помощью крылатых ракет. «Пегас» (Пегасус, Pegasus) —ракета-носитель лёгкого класса с возможностью воздушного старта. Разработана корпорацией Orbital Sciences Corporation. Старт производится с помощью специально оборудованного самолёта. Отделение ракеты от самолёта-носителя происходит на высоте порядка 12 км.^[4]

Запуск кубсатов с международной космической станции (МКС)^[5];

Примечания

↑ Овчинников М.Ю. “Малыши” завоевывают мир // Сборник научно-популярных статей – победителей конкурса РФФИ 2007 года : сборник. — 2008. — № 11. — С. 17—23.
↑ Анфимов Н.А. Малые космические аппараты в дистанционном зондировании Земли. — 2002. — С. 5—10.
↑ Кирилин А.Н. Опытно-технологический малый космический аппарат. — Самара, 2017. — 324 с.
↑ ^4,0 ^4,1 Ван Л. Оптимизация траектории выведения ракетыносителя с малым космическим аппаратом на солнечно-синхронную орбиту на основе псевдоспектрального метода. — 2015. — С. 53—67.
↑ Запуск со станции (неопр.). cosmos-journal.ru (24 октября 2012).

[:0-1] Овчинников М.Ю. “Малыши” завоевывают мир // Сборник научно-популярных статей – победителей конкурса РФФИ 2007 года : сборник. — 2008. — № 11. — С. 17—23.

[:1-2] Анфимов Н.А. Малые космические аппараты в дистанционном зондировании Земли. — 2002. — С. 5—10.

[:2-3] Кирилин А.Н. Опытно-технологический малый космический аппарат. — Самара, 2017. — 324 с.

[:3-4] 4,0 ^4,1 Ван Л. Оптимизация траектории выведения ракетыносителя с малым космическим аппаратом на солнечно-синхронную орбиту на основе псевдоспектрального метода. — 2015. — С. 53—67.

[:4-5] Запуск со станции (неопр.). cosmos-journal.ru (24 октября 2012).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]