Аппаратура ЧИСТОТА Эксперименты на КА Фотон-1М Институт космическое приборостроения Руководитель Сёмкин Н. Д.

Структура эксперимента ЧИСТОТА Пыль Ионизация Электризация

Задачи эксперимента изучение параметров пылевой составляющей (оценка концентрации, скорости, размера пылевых частиц) собственной внешней атмосферы КА (эксперимент «Чистота-D») изучение параметров пылевой составляющей (оценка концентрации, скорости, размера пылевых частиц) собственной внешней атмосферы КА (эксперимент «Чистота-D») экспериментальное изучение причин возникновения колебательного движения и раскрутки КА типа "Фотон" на участке неориентированного орбитального движения по измеренным значениям давления набегающего потока (эксперимент «Чистота-I») экспериментальное изучение причин возникновения колебательного движения и раскрутки КА типа "Фотон" на участке неориентированного орбитального движения по измеренным значениям давления набегающего потока (эксперимент «Чистота-I») изучение механизма зарядки и разрядки поверхности КА (эксперимент «Чистота-E») изучение механизма зарядки и разрядки поверхности КА (эксперимент «Чистота-E»)

Эксперимент ЧИСТОТА-D оптический счетчик частиц оптический счетчик частиц кварцевые весы кварцевые весы температурный датчик температурный датчик датчик засветки датчик засветки Датчик пыли включает в себя следующие датчики:

Характеристики датчика пыли Диапазон измерения диаметра пылевой частицы: мкм Диапазон измерения диаметра пылевой частицы: мкм Чувствительность: 2 мкм Чувствительность: 2 мкм Диапазон скоростей измеряемой частицы: 0,1 – 2 м/с Диапазон скоростей измеряемой частицы: 0,1 – 2 м/с Потребление датчика: 0,3 Вт Потребление датчика: 0,3 Вт Масса датчика: грамм Масса датчика: грамм Диапазон рабочих температур: -55…+65 °С Диапазон рабочих температур: -55…+65 °С Габариты: 145×90×50 мм Габариты: 145×90×50 мм

Структурная схема оптического счётчика частиц Светодиод 2 Светодиод 1 Фотоприемник Усилитель

Датчик пыли на борту КА

Распределение пылевых частиц по данным оптического датчика ДП1 ДП2

Нормированные и усредненные значения разностных частот кварцевых резонаторов ДП1 ДП2

Распределение пылевых частиц по скоростям (данные за первые 6 часов полёта) Радиус частицы, мкм Скорость частицы, м/с ДП1 ДП2

Структурная схема ионизационного датчика Катод 1 Поток газов СВА Коллектор ионов Сетка Анод Термопара Сетчатое окно Катод 2

Характеристики ионизационного датчика Диапазон измерения ионизационного датчика: …10 -6 мм рт. ст. Диапазон измерения ионизационного датчика: …10 -6 мм рт. ст. Диапазон измерения термопарного датчика : …10 -4 мм рт. ст. Диапазон измерения термопарного датчика : …10 -4 мм рт. ст. Чувствительность ионизационного датчика: мм рт. ст. Чувствительность ионизационного датчика: мм рт. ст. Чувствительность термопарного датчика: мм рт. ст. Чувствительность термопарного датчика: мм рт. ст. Чувствительность ионизационного датчика к наведенному заряду: Кл Чувствительность ионизационного датчика к наведенному заряду: Кл Диапазон рабочих температур: -55…+65 °С Диапазон рабочих температур: -55…+65 °С Средняя мощность, потребляемая от источника тока:

Ионизационный датчик на борту КА

Измерения термопарными элементами датчиков ДИ1, ДИ2

Структура датчиков электризации Диэлектрическая оболочка КА Металлический корпус КА Плата усилителя тока Выход на устройство обработки Металлическая пластинка Металлический шар (головка зонда) Трубчатая металлическая штанга Диэлектрическая вставка Металлический проводник Поверхностный датчик Выносной датчик

Характеристики датчика-зонда для измерения потенциала КА относительно невозмущенной плазмы Чувствительность датчика: 100 мВ Чувствительность датчика: 100 мВ Потребление датчика: 0,1 Вт Потребление датчика: 0,1 Вт Масса датчика: гр. Масса датчика: гр. Диапазон рабочих температур: -55…+65 °С Диапазон рабочих температур: -55…+65 °С Выносная штанга с электродом: Выносная штанга с электродом: - длина: 1.2 м - диаметр сферы: 0,06 м

Характеристики поверхностных датчиков Диапазон оценки пространственного положения КА: 180 град. Диапазон оценки пространственного положения КА: 180 град. Измерение потоков заряженных частиц в масштабе результирующего тока: …10 -3 А Измерение потоков заряженных частиц в масштабе результирующего тока: …10 -3 А Потребление датчика: 0.1 Вт Потребление датчика: 0.1 Вт Масса: 0,2 кг Масса: 0,2 кг Габаритные размеры: мм Габаритные размеры: мм Диапазон рабочих температур: -55…+65 С Диапазон рабочих температур: -55…+65 С

Результаты измерения поверхностными датчиками электризации

Зондовые характеристики датчика ДЭВ

Изменение потенциала космического аппарата 25:04: :07:1224:14:2424:21:3624:28:4824:36:0024:43:1224:50:2424:57:36 Время,час Потенциал, В