КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 23-72-30002
НазваниеТехнологии создания малоразмерных космических средств для гео- и гелиофизического мониторинга в целях обеспечения безопасности космической деятельности и поддержки наземной инфраструктуры
Руководитель Богачёв Сергей Александрович, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований Российской академии наук , г Москва
Конкурс №81 - Конкурс 2023 года по мероприятию «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-703 - Солнце и Солнечная система
Ключевые слова геофизика, гелиофизика, магнитосфера Земли, физика Солнца, космические аппараты, околоземное космическое пространство, технологии кубсат, космическая погода
Код ГРНТИ41.21.33
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В настоящее время в области освоения космического пространства происходит переход от применения крупных космических аппаратов (КА) к более дешевым малоразмерным платформам. Речь идет как о КА среднего класса (например, Starlink и OneWeb), так и о наноспутниках (например, группировки Planet Labs). Соответствующая деятельность требует освоения технологий создания миниатюризированной аппаратуры, способной работать в условиях ограничений по массе (1-5 кг) и энергопотреблению (1-5 Вт). Разработка миниатюризированных КА ведется в РФ в формате частно-государственного партнерства. Ключевые участники – ООО «Спутниковые инновационные космические системы», ООО «Орбитальные системы», и организации высшей школы, НИИЯФ МГУ, АмГУ, МГТУ им. Н. Э. Баумана, а также Самарский университет. Вопросы организации работ по запуску микроспутников включены в 2022 г. в п.9 перечня поручений Президента РФ № Пр-290. Системная работа по направлению осуществляется также ГК «Роскосмос» в рамках программы «УниверСат». На настоящий момент запущено 7 малых КА, что, однако, уступает группировкам других стран, насчитывающим сотни аппаратов. Основным тематическим направлением программы «УниверСат» являются гео- гелиофизические исследования. Вывод в космос малоразмерной аппаратуры гео-гелиофизического мониторинга предусмотрен также программой «Комплекс-СГ» Союзного государства РФ и Беларусь на 2024-2027 годы. Малоразмерный комплекс гео-гелиофизической аппаратуры планируется к установке на КА «Кондор-ФКА» (АО «ВПК «НПО машиностроения») для поддержки работ по мониторингу арктического региона и районов Северного морского пути.
Для реализации данных работ, в ИКИ РАН и ИСЗФ СО РАН создана совместная «Лаборатория солнечной астрономии и гелиофизического приборостроения», являющаяся одним из ключевых участников перечисленных программ. За последний год лабораторией совместно с НГУ создан первый в мире технологический малоразмерный телескоп, который будет выведен на наноспутнике НГУ «НОРБИ-2». Совместно с ИЗМИРАН и МГТУ им. Н.Э. Баумана разработан миниатюризированный монитор альбедо Земли, а также первый в РФ магнитометр для КА нанокласса (будут испытаны на КА «Ярило № 3 и №4» в 2023 году). Лаборатория является исполнителем работ по КА «Кондор-ФКА», также является участником программы союзного государства «Комплекс-СГ».
Необходимость и актуальность работ по направлению подтверждается числом перечисленных программ и связана с общей ситуацией в освоении космоса. Стремительный рост числа КА (до сотен тысяч аппаратов) формирует запрос на простые и дешевые средства мониторинга ближнего космоса. Прежде всего, есть запрос на малоразмерную аппаратуру, которая может быть установлена на любые аппараты, либо использоваться для создания группировок КА. При этом разнообразие гео- и гелиофизических факторов требует большого числа приборов разных типов. Одновременно растет запрос на служебные модули, обеспечивающие условия для работы приборов. Всё это формирует широкий круг научно-технических задач, направленных в совокупности на достижение технологического суверенитета в данной области. Одновременно растет запрос на фундаментальные гео-гелиофизические исследования в поддержку данных работ.
В рамках настоящего проекта запланирована научно-технологическая проработка комплекса инструментов и служебных систем для решения задач гео- и гелиофизического мониторинга. Партнером проекта, ООО «Орбитальные системы», дополнительно финансируются работы по созданию малоразмерных датчиков ориентации для КА нанокласса. Еще одним партнером, АО «ВПК «НПО машиностроения», финансируются работы по адаптации пяти миниатюризированных приборов под формат КА серии «Кондор». Для практической отработки результатов будет использоваться программа «Универсат» ГК Роскосмос и программа «Комплекс-СГ» Союзного государства. В рамках проекта запланированы также работы по модернизации центра космических данных лаборатории. Будет реализована программа подготовки новых кадров (молодежные школы; защиты ученых степеней).
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
А.В. Борисенко, С.А. Богачёв
Связь между площадью полярных корональных дыр и скоростью солнечного ветра в минимуме между 22-м и 23-м солнечными циклами
СОЛНЕЧНО-ЗЕМНАЯ ФИЗИКА, Том: 9, Номер: 3, Год: 2023, Страницы: 112-117 (год публикации - 2023)
10.12737/szf-93202313
2. Богачев С.А., Кириченко А.С., Лобода И.П., Рева А.А. О возможности обнаружения областей ускорения частиц на Cолнце с использованием малоразмерных аппаратов типа Кубсат Космонавтика и ракетостроение, Номер: 2 (131), Год: 2023, Страницы: 104-114 (год публикации - 2023)
3. В.А. Шувалов, С.А. Богачёв, М.Ю. Овчинников Основные задачи и возможности исследования магнитного поля и электрических токов в магнитосфере Земли малыми космическими аппаратами Космонавтика и ракетостроение (год публикации - 2024)
4.
И.Н. Шарыкин, И.В. Зимовец, А.Г. Косовичев
Статистика параметров тепловой плазмы и нетепловых рентгеновских спектров солнечных вспышек с гелиосейсмическим откликом
Астрономический журнал, Астрономический журнал, 2023, T. 100, № 11, стр. 1081-1102 (год публикации - 2023)
10.31857/S0004629923110099
5. И.В. Белоконов, Н.А. Елисов К вопросу о проведении эксперимента с воздушным электрореактивным двигателем на базе космического аппарата класса Cubesat 12U. Часть 2 Космонавтика и ракетостроение (год публикации - 2024)
6. С.В. Кузин, С.А. Богачев, А.С. Кириченко, А.А. Перцов Особенности разработки и использования аппаратуры для проведения космических экспериментов в ВУФ-диапазоне спектра Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, Год 2023, № 12, с. 31–38 (год публикации - 2023)
7.
С. Кузин, С. Богачёв, А. Перцов, И. Лобода, В. Червинский, Н. Чхало, А. Лопатин, И. Малышев, A. Пестов, Р. Плешков, В. Полковников, М. Торопов, Н. Цыбин, С. Зуев
EUV telescope for Cubesat nanosatellite
Applied Optics, Applied Optics Vol. 62, Issue 31, pp. 8462-8471 (2023) (год публикации - 2023)
10.1364/AO.501437
8. В.Д. Мещеряков, П.Н. Николаев, С.В. Шафран Разработка архитектуры отказоустойчивой распределённой системы управления наноспутником Samsat-Ion Известия высших учебных заведений. Приборостроение. (год публикации - 2024)
9. П.Н. Николаев, А.С. Эспиноза Валлес, М.С. Щербаков, Д.Д. Соболев Калибровка бортовых магнитометрических датчиков системы ориентации университетского наноспутника Samsat-Ion Гироскопия и навигация, Гироскопия и навигация. Том 31. №3 (122), 2023 (год публикации - 2023)
10. Богачёв С.А., Овчинников М.Ю., Шувалов В.А., Суслов К.С., Шестаков С.А. Измерение магнитных полей и электрических токов в магнитосфере Земли с использованием специальных орбитальных построений малых КА Материалы 58-х Научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского. Часть 1. Калуга: ИП Стрельцов И.А. (Изд-во «Эйдос»). 2023. – 292 с. – 350 экз, Материалы 58-х Научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского, Часть 1, стр. 49-54 (2023 год) (год публикации - 2023)
11. С. Ткачев, Д. Ролдугин, А. Охитина, С. Богачёв Comparison of reaction wheels and magnetorquers performance in precise one-axis stabilization of a CubeSat Solar observatory Proceedings of 74th International Astronautical Congress, Proceedings of 74th International Astronautical Congress, Baku, 2-6 Oct., 2023, Paper IAC-23,B4,IP,37,x79332 (год публикации - 2023)
12. Д.С. Ролдугин, С.С. Ткачев, С.А. Богачев, С.В. Кузин Сравнение возможностей электромагнитной и маховичной систем ориентации сверхмалой космической солнечной обсерватории Космические исследования (год публикации - 2024)
13.
Л. С. Леденцов
Метод оценки пространственного периода энерговыделения в солнечных вспышках
Письма в астрономический журнал (год публикации - 2023)
10.31857/S0320010823110062
14. А.Е. Шаханов Система аварийной передачи информации с автоматических космических аппаратов. Предложение по реализации, возможному составу и основным характеристикам. Вестник воздушно-космической обороны, номер 3 (39), 2023 год, стр. 78-83 (год публикации - 2023)
15. И.В. Белоконов, Н.А. Елисов К вопросу о проведении эксперимента с воздушным электрореактивным двигателем на базе космического аппарата класса Cubesat 12U. Часть 1 Космонавтика и ракетостроение (год публикации - 2024)
16. А.Е. Шаханов, С.А. Богачёв Метод контроля состояния целевой аппаратуры космического аппарата в режиме реального времени Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение (год публикации - 2024)
17. Николаев П. Н., Титов Н. С., Шафран С.В. Разработка наземного программного комплекса управления и связи наноспутников платформы СамСат Известия высших учебных заведений. Приборостроение (год публикации - 2025)
18.
А. А. Рева, С. А. Богачев, А. С. Кириченко, И. П. Лобода
Обеспечение магнитной чистоты малых космических аппаратов формата Cubesat 1U для проведения измерений магнитного поля Земли
Исследование Земли из космоса, № 2, с. 80–87 (год публикации - 2024)
10.31857/S0205961424020073
19. С. В. Кузин, А. С. Кириченко, А.А. Перцов, В.И. Червинский, Д. А. Золотов, А.А. Русаков, Н. И. Чхало, С. А. Гарахин, Д. Г. Реунов, С. А. Богачев, И. П. Лобода, А. А. Рева Изображающая спектроскопия в мягком рентгеновском диапазоне на базе коммерческих неохлаждаемых КМОП-детекторов Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования (год публикации - 2025)
20. Espinoza Valles A., Nikolaev P., Romero Alva V., Belokonov I. Calibration of MEMS Gyroscopes via High-Precision Magnetometer:Application based on Telemetry during the SamSat-ION NanosatelliteMission 45th COSPAR scientific assembly, July 13-21. 2024, Busan, Korea, EC1-217 (год публикации - 2024)
21.
К.С. Суслов, М.Г. Широбоков, С.А. Богачёв
Ballistic Analysis of a Small Spacecraft Mission for Studying the Earth’s Magnetosphere
Cosmic Research, Vol. 62, No. 6, pp. 632–642 (год публикации - 2024)
10.1134/S0010952524600987
22. А. А. Рева, С. А. Богачев, А. С. Кириченко, И. П. Лобода Монохроматические рентгеновские наблюдения cолнечных каспов Астрофизический бюллетень (год публикации - 2025)
23. Леденцов Л.С. Метод оценки пространственного периода энерговыделения в солнечных вспышках Труды международной байкальской молодежной научной школы по фундаментальной физике и конференции молодых ученых «взаимодействие полей и излучения с веществом», Иркутск, 2024 г., Секция А. Астрофизика и физика Солнца. БШФФ-2024. С. 57–59. (год публикации - 2024)
24. Н.А. Елисов, А.В. Крамлих, И.А. Ломака Аэродинамическая стабилизация углового движения малоразмерного космического аппарата Космонавтика и ракетостроение, Вып. 136., № 3., С. 51-61. (год публикации - 2024)
25. Богачёв С.А., Кузин С.В., Перцов А.А., Кириченко А.С. Измерения рентгеновского излучения солнца с использованием космического аппарата типа кубсат Сборник тезисов докладов, представленных на Девятнадцатой конференции по “Физике плазмы в Солнечной системе”, ИКИ РАН, 05-09 февраля 2024 года (год публикации - 2024)
26. Богачёв С.А. , Кузин С.В., Кириченко А.С., Ерхова Н.Ф., Лобода И.П., Рева А.А. Научные основы разработки группировки малоразмерных КА для мониторинга магнитного поля в околоземном космическом пространстве Материалы 59-х Научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского, часть 1, Калуга, 2024 , с. 42-45 (год публикации - 2024)
27. С.А. Богачёв, С.В. Кузин, А.С. Кириченко, И.П. Лобода, А.А. Рева, А.В. Трифонов Влияние солнечных космических лучей на фотометрические характеристики ПЗС детектора космического телескопа LASCO/C3 Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования (год публикации - 2025)
28. А.С. Дробышева, С.С. Ткачев Параметрический анализ и оценка наихудшей точности ориентации космического аппарата Космические исследования (год публикации - 2025)
29. И.Н. Шарыкин, И.В. Зимовец Статистика корональных выбросов массы солнечных вспышек с гелиосейсмическим откликом Астрофизический бюллетень (год публикации - 2025)
30. С.А. Богачёв, Д.О. Гайсёнок, О.В. Гайсёнок Метод сравнительного исследования геомагнитных и погодных индексов для биофизических и медицинских применений Геофизические процессы и биосфера (год публикации - 2025)
31. Зимовец И.В., Шарыкин И.Н. Multipoint multiwavelength observations of a near-the-limb eruptive solar flare with quasi-periodic pulsations Сборник трудов Всероссийской астрономической конференции 2024 года «Современная астрономия: от ранней Вселенной до экзопланет и черных дыр» (Modern astronomy: from the Early Universe to exoplanets and black holes, Proceedings of the VAK-2024 conference, Aug 25–31, 2024 — Moscow, RIOR, 2024). (год публикации - 2025)
32. Шарыкин И.Н., Зимовец И.В. Photospheric disturbances and acoustic sources of the helioseismic circular-ribbon X1.5 flare of 10 may 2022 Сборник трудов Всероссийской астрономической конференции 2024 года «Современная астрономия: от ранней Вселенной до экзопланет и черных дыр» (Modern astronomy: from the Early Universe to exoplanets and black holes, Proceedings of the VAK-2024 conference, Aug 25–31, 2024 — Moscow, RIOR, 2024). (год публикации - 2025)
33. Суслов К.С., Шестаков С.А., Широбоков М.Г., Овчинников М.Ю., Богачёв С.А., Дронов П.А. и др. Вывод и поддержание тетраэдральной формации малых КА для исследования магнитосферы Земли XLVIII АКАДЕМИЧЕСКИЕ ЧТЕНИЯ ПО КОСМОНАВТИКЕ Сборник тезисов, посвященных памяти академика С.П. Королёва и других выдающихся отечественных ученых - пионеров освоения космического пространства. Москва, 2024, с. 323-325 (год публикации - 2024)
34. Леденцов Л.С. Метод оценки пространственного периода энерговыделения в солнечных вспышках Сборник тезисов докладов, представленных на Девятнадцатой конференции по “Физике плазмы в Солнечной системе”, ИКИ РАН, 05-09 февраля 2024 года, с. 81 (год публикации - 2024)
35. Эспиноза Валлес А., Николаев П., Ромеро-Альва В. A multi-sensor differential evolution approach for mems gyroscope calibration during the SamSat-ion nanosatellite mission Proceedings of 75th International Astronautical Congress, Milan, 14-18 October 2024, Paper ID: 83438 (год публикации - 2024)
36. Белоконов И.В., Болтов Е.А., Ломака И.А., Елисов Н.А., Шафран С.В., Синицын Л.И., Щербаков М.С., Кумарин А.А. Результаты летно-конструкторских испытаний малого космического аппарата «SamSat-ION» (часть 2): реализация миссии и извлечённые уроки Космическая техника и технологии (год публикации - 2026)
37. Васильев Д.С., Комаров А.А., Корнеев К.Р., Попова Ю.В., Степанова Е.С., Суслов К.С., Широбоков М.Г. Перспективные проекты применения двигателей АО «ОКБ «Факел» Космическая техника и технологии, № 3 (50), с. 98–114 (год публикации - 2025)
38.
Рева А.А., Кузин С.В., Перцов А.А., Кириченко А.С., Дятков С.Ю., Лобода И.П., Червинский В.И., Холодилов А.А., Трифонов А.В., Богачев С.А., Чумак С.
REFOS: Solar Soft X-ray Spectrophotometer on Board Nanosatellite
Solar Physics, Volume 300, article number 99 (год публикации - 2025)
10.1007/s11207-025-02511-2
39.
Зимовец И.В., Шарыкин И.Н., Ган В.К.
Magnetic Energies (and Some Other Parameters) in Solar Active Regions of Different Hale and McIntosh Classes: Statistical Analysis for 2010–2024
Cosmic Research, Vol. 63, No. 4, pp. 352–378 (год публикации - 2025)
10.1134/S0010952524601397
40.
Леденцов Л.С.
Метод оценки пространственного периода энерговыделения в солнечных вспышках II
Письма в Астрономический журнал, том 51,№1, с. 42–52 (год публикации - 2025)
10.31857/S0320010825010054
41. Кириченко А.С., Рева А.А., Кузин С.В., Лобода И.П., Богачев С.А., Трифонов А.В. Solar soft X-ray telescope-spectrometer Вестник Московского университета серия 3. Физика. Астрономия (год публикации - 2025)
42.
Лобода И.П., Рева А.А.
Optimization of the Ritchey-Chrétien telescope for a discrete set of reference spheres
Optics Express, Vol. 33, Issue 18, pp. 38015-38028 (год публикации - 2025)
10.1364/OE.563663
43. Рева А.А., Кузин С.В., Перцов А.А., Кириченко А.С., Лобода И.П., Богачев С.А., Трифонов А.В. Applications of solar X-ray spectra registered with the REFOS spectrophotometer on board the nanosatellite Impulse-1 Вестник Московского университета серия 3. Физика. Астрономия (год публикации - 2025)
44. Белоконов И.В., Ломака, И.А., Шафран С.В., Кудрявцев И.А., Кумарин А.А., Щербаков М.С., Синицин Л.И., Елисов Н.А. Научный малоразмерный космический аппарат СамСат-Ионосфера для изучения геофизических полей: первые результаты Космонавтика и ракетостроение (год публикации - 2026)
45.
Моисеев Ю.А., Богачев С.А.
Зависимость темпа формирования нановспышек от фазы солнечного цикла
Письма в Астрономический журнал, том 51, № 6, с. 359–365 (год публикации - 2025)
10.7868/S0334581225060062
46. Рева А.А., Кузин С.В., Богачёв С.А., Кириченко А.С., Лобода И.П. Анализ возможности мониторинга солнечной активности с помощью группировки наноспутников Космонавтика и Ракетостроение (год публикации - 2025)
47. Белоконов И.В., Болтов Е.А., Ломака И.А., Елисов Н.А., Шафран С.В., Синицын Л.И., Щербаков М.С., Кумарин А.А. Результаты летно-конструкторских испытаний малого космического аппарата SamSat-ION (часть 1): Конструкция и предпусковые испытания Космическая техника и технологии (год публикации - 2026)
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В 2024 году коллективом, в соответствии с планом на год, были продолжены работы в области разработки новых образцов малоразмерной гео-гелиофизической аппаратуры для работы на аппаратах типа кубсат, а также экспериментальные и теоретические исследования в области гелиофизики.
Был поработан научно-технический облик малоразмерного рентгеновского спектрофотометра для измерения спектров солнечных вспышек. Создан работающий лабораторный макет инструмента. Проведены лабораторные испытания макета. Особенностью прибора являются компактные размеры, позволяющие установить его на аппараты типа кубсат, а также высокая спектральная чувствительность. Продемонстрирована возможность работы прибора в режиме счета фотонов.
Предложена оригинальная конструкция малоразмерного рентгеновского солнечного телескопа, основанная на принципе камеры-обскуры. Проведены расчёты оптической схемы и фотометрической чувствительности инструмента. Создана 3D модель, степень детализации которой достаточна для изготовления лабораторных образцов и макетов. Изыскиваются возможности для запуска прибора в рамках одной из государственных или коммерческих программ.
Разработаны и изготовлены прототипы компактных звёздных датчиков, адаптированных для работы на аппаратах типа кубсат. Проведена лабораторная отработка изделия. Созданы и отработаны алгоритмы работы датчика в режиме гелиофизических наблюдений, когда одна из осей космического аппарата постоянно направлена на Солнце.
Проведены математические исследования вопросов управления малыми космическими аппаратами с целью формирования их заданных баллистических построений, а также поддержания требуемой ориентации. Продемонстрирована возможность формирования широкого набора геоцентрических орбит, включая орбиты с высоким апогеем, за счёт установки на малых аппаратах электрореактивных двигателей отечественной разработки. Исследованы алгоритмы управления угловым движением малого КА в условиях действия внешних факторов. Разработан математический аппарат, позволяющий проводить численные расчёты для гелиофизических малых КА на заданных низких орбитах.
Исследована возможность размещения КА гео-гелиофизического назначения на сверхнизких орбитах за счёт управления движением методом активной аэродинамической стабилизации. Исследована концепция малого КА с отклоняемыми поверхностями («оперением»), активное управление которыми позволяет достичь стабилизации по трём осям. Оценено время, за которое происходит угловая стабилизация аппарата. Найдены области начальных параметров движения, при которых стабилизация невозможна. Проведены примеры расчётов для конкретных орбит.
Реализован широкий набор фундаментальных научных исследований в тематических областях, соответствующих научным задачам разрабатываемой гелиофизической аппаратуры. Получены новые экспериментальные данные о связи гелиосейсмических солнечных событий («солнцетрясений») с рентгеновскими характеристиками сопровождающих их солнечных вспышек. На примере конкретного солнечного события, вспышки M4.3 от 02.09.2023 года, обнаружены и исследованы квазипериодические пульсации жесткого рентгеновского излучения с периодом около 1.56 минуты, происходящие с изменением спектра излучения по схеме «мягкий–жесткий–мягкий». Используя монохроматические наблюдения Солнца в рентгеновском диапазоне, экспериментально обнаружено и исследовано изменение положения вершин касповых структур, наблюдающихся в короне Солнца. На этой основе сделаны оценки скорости магнитного пересоединения в короне.
Проведена модернизация центра космической погоды, который расположен по адресу https://xras.ru . Реализован доступ к информации по полярным сияниям, включая их краткосрочный прогноз. Моделирование аврорального овала производится на основе модели OVATION. Доступ к соответствующей информации открыт по адресу https://xras.ru/aurora.html. Расчёт производится для северного полушария, а также отдельно для территории РФ, включая некоторые прилегающие регионы, а также для отдельных населённых пунктов региона. Обновление информации производится примерно раз в 5 минут.
Продолжены исследования в области повышения надежности и сроков активного существования малоразмерной гео-гелиофизической аппаратуры. Разработан новый метод контроля состояния целевой аппаратуры космического аппарата, применимый в тех случаях, когда предельное состояние аппаратуры заранее точно неизвестно. Исследовано влияние солнечных космических лучей на фотометрические характеристики детекторов изображений типа ПЗС. Исследован вопрос об обеспечении магнитной чистоты малых космических аппаратов формата кубсат при проведении измерений магнитного поля Земли.
В 2024-м году членами научного коллектива разработан и подготовлен к запуску малый космический аппарат «СамСат-Ионосфера». Аппарат был выведен на орбиту 5 ноября 2024 года с космодрома Восточный попутным пуском с гелиогеофизическими аппаратами «Ионосфера-М» № 1 и № 2. Комплекс научной аппаратуры предназначен для измерения параметров магнитосферы и ионосферы Земли. В настоящее время проводятся лётно-конструкторские испытания прибора на орбите Земли.
Продолжено управление научными инструментами, созданными и выведенных на орбиту в 2023-м году в течение первого года проекта в рамках программы «Универсат».
Членом научного коллектива, Щербаковым М.С., в 2024-м года успешно защищена диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук участником гранта на тему «Выбор орбит и алгоритмов управления инспекционным движением малоразмерного космического аппарата».
По итогам работы 2024 года подготовлено (опубликовано и принято к печати) 11 публикаций в рецензируемых журналах, индексируемых в базах RSCI, WoS и Scopus, 2 публикации, рецензируемых в иных зарубежных базах (ADS), а также 7 тезисов конференций (в том числе 3 – РИНЦ; 2 - ADS).
План работ на год выполнен в полном объеме. Созданный научно-технический задел имеет высокую актуальность, перспективы для развития. Степень выполнения работ позволяет перейти к работам следующего года.
Публикации
1.
А.В. Борисенко, С.А. Богачёв
Связь между площадью полярных корональных дыр и скоростью солнечного ветра в минимуме между 22-м и 23-м солнечными циклами
СОЛНЕЧНО-ЗЕМНАЯ ФИЗИКА, Том: 9, Номер: 3, Год: 2023, Страницы: 112-117 (год публикации - 2023)
10.12737/szf-93202313
2. Богачев С.А., Кириченко А.С., Лобода И.П., Рева А.А. О возможности обнаружения областей ускорения частиц на Cолнце с использованием малоразмерных аппаратов типа Кубсат Космонавтика и ракетостроение, Номер: 2 (131), Год: 2023, Страницы: 104-114 (год публикации - 2023)
3. В.А. Шувалов, С.А. Богачёв, М.Ю. Овчинников Основные задачи и возможности исследования магнитного поля и электрических токов в магнитосфере Земли малыми космическими аппаратами Космонавтика и ракетостроение (год публикации - 2024)
4.
И.Н. Шарыкин, И.В. Зимовец, А.Г. Косовичев
Статистика параметров тепловой плазмы и нетепловых рентгеновских спектров солнечных вспышек с гелиосейсмическим откликом
Астрономический журнал, Астрономический журнал, 2023, T. 100, № 11, стр. 1081-1102 (год публикации - 2023)
10.31857/S0004629923110099
5. И.В. Белоконов, Н.А. Елисов К вопросу о проведении эксперимента с воздушным электрореактивным двигателем на базе космического аппарата класса Cubesat 12U. Часть 2 Космонавтика и ракетостроение (год публикации - 2024)
6. С.В. Кузин, С.А. Богачев, А.С. Кириченко, А.А. Перцов Особенности разработки и использования аппаратуры для проведения космических экспериментов в ВУФ-диапазоне спектра Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, Год 2023, № 12, с. 31–38 (год публикации - 2023)
7.
С. Кузин, С. Богачёв, А. Перцов, И. Лобода, В. Червинский, Н. Чхало, А. Лопатин, И. Малышев, A. Пестов, Р. Плешков, В. Полковников, М. Торопов, Н. Цыбин, С. Зуев
EUV telescope for Cubesat nanosatellite
Applied Optics, Applied Optics Vol. 62, Issue 31, pp. 8462-8471 (2023) (год публикации - 2023)
10.1364/AO.501437
8. В.Д. Мещеряков, П.Н. Николаев, С.В. Шафран Разработка архитектуры отказоустойчивой распределённой системы управления наноспутником Samsat-Ion Известия высших учебных заведений. Приборостроение. (год публикации - 2024)
9. П.Н. Николаев, А.С. Эспиноза Валлес, М.С. Щербаков, Д.Д. Соболев Калибровка бортовых магнитометрических датчиков системы ориентации университетского наноспутника Samsat-Ion Гироскопия и навигация, Гироскопия и навигация. Том 31. №3 (122), 2023 (год публикации - 2023)
10. Богачёв С.А., Овчинников М.Ю., Шувалов В.А., Суслов К.С., Шестаков С.А. Измерение магнитных полей и электрических токов в магнитосфере Земли с использованием специальных орбитальных построений малых КА Материалы 58-х Научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского. Часть 1. Калуга: ИП Стрельцов И.А. (Изд-во «Эйдос»). 2023. – 292 с. – 350 экз, Материалы 58-х Научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского, Часть 1, стр. 49-54 (2023 год) (год публикации - 2023)
11. С. Ткачев, Д. Ролдугин, А. Охитина, С. Богачёв Comparison of reaction wheels and magnetorquers performance in precise one-axis stabilization of a CubeSat Solar observatory Proceedings of 74th International Astronautical Congress, Proceedings of 74th International Astronautical Congress, Baku, 2-6 Oct., 2023, Paper IAC-23,B4,IP,37,x79332 (год публикации - 2023)
12. Д.С. Ролдугин, С.С. Ткачев, С.А. Богачев, С.В. Кузин Сравнение возможностей электромагнитной и маховичной систем ориентации сверхмалой космической солнечной обсерватории Космические исследования (год публикации - 2024)
13.
Л. С. Леденцов
Метод оценки пространственного периода энерговыделения в солнечных вспышках
Письма в астрономический журнал (год публикации - 2023)
10.31857/S0320010823110062
14. А.Е. Шаханов Система аварийной передачи информации с автоматических космических аппаратов. Предложение по реализации, возможному составу и основным характеристикам. Вестник воздушно-космической обороны, номер 3 (39), 2023 год, стр. 78-83 (год публикации - 2023)
15. И.В. Белоконов, Н.А. Елисов К вопросу о проведении эксперимента с воздушным электрореактивным двигателем на базе космического аппарата класса Cubesat 12U. Часть 1 Космонавтика и ракетостроение (год публикации - 2024)
16. А.Е. Шаханов, С.А. Богачёв Метод контроля состояния целевой аппаратуры космического аппарата в режиме реального времени Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение (год публикации - 2024)
17. Николаев П. Н., Титов Н. С., Шафран С.В. Разработка наземного программного комплекса управления и связи наноспутников платформы СамСат Известия высших учебных заведений. Приборостроение (год публикации - 2025)
18.
А. А. Рева, С. А. Богачев, А. С. Кириченко, И. П. Лобода
Обеспечение магнитной чистоты малых космических аппаратов формата Cubesat 1U для проведения измерений магнитного поля Земли
Исследование Земли из космоса, № 2, с. 80–87 (год публикации - 2024)
10.31857/S0205961424020073
19. С. В. Кузин, А. С. Кириченко, А.А. Перцов, В.И. Червинский, Д. А. Золотов, А.А. Русаков, Н. И. Чхало, С. А. Гарахин, Д. Г. Реунов, С. А. Богачев, И. П. Лобода, А. А. Рева Изображающая спектроскопия в мягком рентгеновском диапазоне на базе коммерческих неохлаждаемых КМОП-детекторов Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования (год публикации - 2025)
20. Espinoza Valles A., Nikolaev P., Romero Alva V., Belokonov I. Calibration of MEMS Gyroscopes via High-Precision Magnetometer:Application based on Telemetry during the SamSat-ION NanosatelliteMission 45th COSPAR scientific assembly, July 13-21. 2024, Busan, Korea, EC1-217 (год публикации - 2024)
21.
К.С. Суслов, М.Г. Широбоков, С.А. Богачёв
Ballistic Analysis of a Small Spacecraft Mission for Studying the Earth’s Magnetosphere
Cosmic Research, Vol. 62, No. 6, pp. 632–642 (год публикации - 2024)
10.1134/S0010952524600987
22. А. А. Рева, С. А. Богачев, А. С. Кириченко, И. П. Лобода Монохроматические рентгеновские наблюдения cолнечных каспов Астрофизический бюллетень (год публикации - 2025)
23. Леденцов Л.С. Метод оценки пространственного периода энерговыделения в солнечных вспышках Труды международной байкальской молодежной научной школы по фундаментальной физике и конференции молодых ученых «взаимодействие полей и излучения с веществом», Иркутск, 2024 г., Секция А. Астрофизика и физика Солнца. БШФФ-2024. С. 57–59. (год публикации - 2024)
24. Н.А. Елисов, А.В. Крамлих, И.А. Ломака Аэродинамическая стабилизация углового движения малоразмерного космического аппарата Космонавтика и ракетостроение, Вып. 136., № 3., С. 51-61. (год публикации - 2024)
25. Богачёв С.А., Кузин С.В., Перцов А.А., Кириченко А.С. Измерения рентгеновского излучения солнца с использованием космического аппарата типа кубсат Сборник тезисов докладов, представленных на Девятнадцатой конференции по “Физике плазмы в Солнечной системе”, ИКИ РАН, 05-09 февраля 2024 года (год публикации - 2024)
26. Богачёв С.А. , Кузин С.В., Кириченко А.С., Ерхова Н.Ф., Лобода И.П., Рева А.А. Научные основы разработки группировки малоразмерных КА для мониторинга магнитного поля в околоземном космическом пространстве Материалы 59-х Научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского, часть 1, Калуга, 2024 , с. 42-45 (год публикации - 2024)
27. С.А. Богачёв, С.В. Кузин, А.С. Кириченко, И.П. Лобода, А.А. Рева, А.В. Трифонов Влияние солнечных космических лучей на фотометрические характеристики ПЗС детектора космического телескопа LASCO/C3 Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования (год публикации - 2025)
28. А.С. Дробышева, С.С. Ткачев Параметрический анализ и оценка наихудшей точности ориентации космического аппарата Космические исследования (год публикации - 2025)
29. И.Н. Шарыкин, И.В. Зимовец Статистика корональных выбросов массы солнечных вспышек с гелиосейсмическим откликом Астрофизический бюллетень (год публикации - 2025)
30. С.А. Богачёв, Д.О. Гайсёнок, О.В. Гайсёнок Метод сравнительного исследования геомагнитных и погодных индексов для биофизических и медицинских применений Геофизические процессы и биосфера (год публикации - 2025)
31. Зимовец И.В., Шарыкин И.Н. Multipoint multiwavelength observations of a near-the-limb eruptive solar flare with quasi-periodic pulsations Сборник трудов Всероссийской астрономической конференции 2024 года «Современная астрономия: от ранней Вселенной до экзопланет и черных дыр» (Modern astronomy: from the Early Universe to exoplanets and black holes, Proceedings of the VAK-2024 conference, Aug 25–31, 2024 — Moscow, RIOR, 2024). (год публикации - 2025)
32. Шарыкин И.Н., Зимовец И.В. Photospheric disturbances and acoustic sources of the helioseismic circular-ribbon X1.5 flare of 10 may 2022 Сборник трудов Всероссийской астрономической конференции 2024 года «Современная астрономия: от ранней Вселенной до экзопланет и черных дыр» (Modern astronomy: from the Early Universe to exoplanets and black holes, Proceedings of the VAK-2024 conference, Aug 25–31, 2024 — Moscow, RIOR, 2024). (год публикации - 2025)
33. Суслов К.С., Шестаков С.А., Широбоков М.Г., Овчинников М.Ю., Богачёв С.А., Дронов П.А. и др. Вывод и поддержание тетраэдральной формации малых КА для исследования магнитосферы Земли XLVIII АКАДЕМИЧЕСКИЕ ЧТЕНИЯ ПО КОСМОНАВТИКЕ Сборник тезисов, посвященных памяти академика С.П. Королёва и других выдающихся отечественных ученых - пионеров освоения космического пространства. Москва, 2024, с. 323-325 (год публикации - 2024)
34. Леденцов Л.С. Метод оценки пространственного периода энерговыделения в солнечных вспышках Сборник тезисов докладов, представленных на Девятнадцатой конференции по “Физике плазмы в Солнечной системе”, ИКИ РАН, 05-09 февраля 2024 года, с. 81 (год публикации - 2024)
35. Эспиноза Валлес А., Николаев П., Ромеро-Альва В. A multi-sensor differential evolution approach for mems gyroscope calibration during the SamSat-ion nanosatellite mission Proceedings of 75th International Astronautical Congress, Milan, 14-18 October 2024, Paper ID: 83438 (год публикации - 2024)
36. Белоконов И.В., Болтов Е.А., Ломака И.А., Елисов Н.А., Шафран С.В., Синицын Л.И., Щербаков М.С., Кумарин А.А. Результаты летно-конструкторских испытаний малого космического аппарата «SamSat-ION» (часть 2): реализация миссии и извлечённые уроки Космическая техника и технологии (год публикации - 2026)
37. Васильев Д.С., Комаров А.А., Корнеев К.Р., Попова Ю.В., Степанова Е.С., Суслов К.С., Широбоков М.Г. Перспективные проекты применения двигателей АО «ОКБ «Факел» Космическая техника и технологии, № 3 (50), с. 98–114 (год публикации - 2025)
38.
Рева А.А., Кузин С.В., Перцов А.А., Кириченко А.С., Дятков С.Ю., Лобода И.П., Червинский В.И., Холодилов А.А., Трифонов А.В., Богачев С.А., Чумак С.
REFOS: Solar Soft X-ray Spectrophotometer on Board Nanosatellite
Solar Physics, Volume 300, article number 99 (год публикации - 2025)
10.1007/s11207-025-02511-2
39.
Зимовец И.В., Шарыкин И.Н., Ган В.К.
Magnetic Energies (and Some Other Parameters) in Solar Active Regions of Different Hale and McIntosh Classes: Statistical Analysis for 2010–2024
Cosmic Research, Vol. 63, No. 4, pp. 352–378 (год публикации - 2025)
10.1134/S0010952524601397
40.
Леденцов Л.С.
Метод оценки пространственного периода энерговыделения в солнечных вспышках II
Письма в Астрономический журнал, том 51,№1, с. 42–52 (год публикации - 2025)
10.31857/S0320010825010054
41. Кириченко А.С., Рева А.А., Кузин С.В., Лобода И.П., Богачев С.А., Трифонов А.В. Solar soft X-ray telescope-spectrometer Вестник Московского университета серия 3. Физика. Астрономия (год публикации - 2025)
42.
Лобода И.П., Рева А.А.
Optimization of the Ritchey-Chrétien telescope for a discrete set of reference spheres
Optics Express, Vol. 33, Issue 18, pp. 38015-38028 (год публикации - 2025)
10.1364/OE.563663
43. Рева А.А., Кузин С.В., Перцов А.А., Кириченко А.С., Лобода И.П., Богачев С.А., Трифонов А.В. Applications of solar X-ray spectra registered with the REFOS spectrophotometer on board the nanosatellite Impulse-1 Вестник Московского университета серия 3. Физика. Астрономия (год публикации - 2025)
44. Белоконов И.В., Ломака, И.А., Шафран С.В., Кудрявцев И.А., Кумарин А.А., Щербаков М.С., Синицин Л.И., Елисов Н.А. Научный малоразмерный космический аппарат СамСат-Ионосфера для изучения геофизических полей: первые результаты Космонавтика и ракетостроение (год публикации - 2026)
45.
Моисеев Ю.А., Богачев С.А.
Зависимость темпа формирования нановспышек от фазы солнечного цикла
Письма в Астрономический журнал, том 51, № 6, с. 359–365 (год публикации - 2025)
10.7868/S0334581225060062
46. Рева А.А., Кузин С.В., Богачёв С.А., Кириченко А.С., Лобода И.П. Анализ возможности мониторинга солнечной активности с помощью группировки наноспутников Космонавтика и Ракетостроение (год публикации - 2025)
47. Белоконов И.В., Болтов Е.А., Ломака И.А., Елисов Н.А., Шафран С.В., Синицын Л.И., Щербаков М.С., Кумарин А.А. Результаты летно-конструкторских испытаний малого космического аппарата SamSat-ION (часть 1): Конструкция и предпусковые испытания Космическая техника и технологии (год публикации - 2026)