США. О сверхточном навигационном приборе для дальнего космоса
Агентство НАСА планирует осуществить демонстрационный полет лабораторного образца навигационного прибора DSAC (Deep Space Atomic Clock, англ.- «атомные часы для дальнего космоса»), который за счет односторонней передачи сигнала будет автономно в реальном времени обеспечивать сверхточные координатно-временные вычисления для космического аппарата (КА) в дальнем космосе. Аналогично, по принципу односторонней передачи сигнала, работают современные навигационные приборы на КА GPS, а также спутники, управляющие частотой телевизионного вещания. Для проведения одногодичного эксперимента миниатюрное устройство DSAC, работающее на основе ионов ртути, будет установлено в качестве полезного груза на спутнике, вращающемся по околоземной орбите.
Навигация в реальном времени крайне необходима на таких этапах полета, как спуск на небесное тело или его облет для установления взаимодействия с КА в нужный момент операции, так как из-за огромных расстояний происходит задержка прохождения сигнала, передаваемого на наземную станцию.
Схема испытаний прибора DSAC
1-Наземная группа DSAC; 2-наземная сеть основного КА; 3-управление/телеметрия; 4-основной КА;
5-попутный ПГ; 6-КА GPS-1; 7-псевдодальность/фаза КА GPS; 8-псевдодальнось/фаза КА GPS;
9-псевдодальность/фаза маяка; 10-КА GPS-2; 11-наземная станция JPL (оба варианта) и сети DSN (вариант ГСО); 12- псевдодальность/фаза КА GPS; 13-КА GPS-n; 14-другие наземные станции IGS (вариант НГСО)
Проект DSAC ведется под руководством Центра Маршалла (г. Хантсвилль, шт. Алабама). Прибор разрабатывался более 20-ти лет, в ходе чего проводилась работа над его миниатюризацией и усовершенствованием для эксплуатации в экстремальных условиях дальнего космоса. Указано, что в лабораторных испытаниях задержка прохождения сигнала составила не более чем 1 наносекунду за 10 суток. По словам ведущего разработчика демонстрационных технологий программы DSAC в Лаборатории JPL (г. Пасадена, Калифорния) Т. Эли (Ely), в ходе выполнения перспективных программ установка атомных часов DSAC на КА обеспечит в 2-3 раза более высокую скорость передачи научных радио - и навигационных данных, улучшит их качество на уровне в 10 раз; а также снизит затраты на программу в результате перехода к более гибкой и расширяемой односторонней радионавигационной архитектуре. Объем лабораторного образца прибора без электроники составляет 0,006 м3, а масса – 3,2 кг.
http://www. nasa. gov/mission_pages/tdm/clock/dsac. html, 2012, 9/IV,
Реф. («РКТ» № 18, 2012, стр. 2, 3)
