ИСЗ «Mетеор»

«Метеор» — наименование серии советских ИСЗ и советской метеорологической космической системы. Созданию специализированных метеорологических спутников предшествовали всесторонние экспериментальные исследования бортовой электротехнической, радиотехнической, электронной аппаратуры в условиях космического пространства. На первом этапе впервые в космической практике (на спутниках «Космос-14» и «Космос-23») были исследованы принципы построения трехосной системы ориентации и стабилизации искусственных спутников; преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью кремниевых полупроводниковых фотопреобразователей (при длительной ориентации солнечных батарей на Солнце); работоспособность аппаратуры при повышенных температурах и методы терморегулирования. На основе этих исследований был испытан первый советский метеорологический искусственный спутник Земли «Космос-122» с комплексом приборов для метеонаблюдений — телевизионных, актинометрических, инфракрасных — в сочетании с наземными пунктами приема и обработки информации. С выводом на орбиту спутников «Космос-144» и «Космос-156» была образована (совместно с пунктами приема, обработки и распространения метеоинформации) экспериментальная метеорологическая космическая система «Метеор» (1967).

ИСЗ "Mетеор"С 1969 года начались запуски серийных искусственных спутников Земли «Метеор», которые входят в эту систему. Особенность спутников «Метеор» заключается в принципах динамической стабилизации и методах регистрации, передачи и обработки фотоизображений. Спутники имеют двойную следящую систему ориентации — трехосную относительно земной поверхности и независимую следящую систему относительно Солнца для получения максимальной энергии в системе электроснабжения. Установленная на спутнике «Метеор» ТВ аппаратура осуществляла кадровую съемку в видимом участке спектра с помощью обычных ТВ камер, обеспечивающих ширину полосы обзора до 1000 км. Инфракрасная аппаратура (чувствительная к тепловому излучению 8-12 мкм) представляла собой прибор с рабочим углом сканирования (обзора) ±40° от направления в надир. Т.к. тепловое поле инфракрасной аппаратуры не искажается солнечной радиацией, она фотографировала не только днем, но и ночью; это давало возможность сравнивать изображения облачности, полученной как в видимой, так и в инфракрасной областях.

С 1975 года в системе «Метеор» начал применяться искусственный спутник Земли «Метеор-2» — второе поколение советских метеорологических спутников, который обладает значительно более высокими динамическими характеристиками и более совершенной научной метеорологической аппаратурой. Искусственный спутник «Метеор-2» снабжен системами для сбора метеорологической информации и служебной аппаратурой, обеспечивающей нормальные условия работы всех бортовых систем — поддержание в заданных пределах температуры и других параметров газа внутри корпуса, ориентацию, энергопитание, а также точные измерения элементов орбиты, телеметрические измерения параметров бортовой аппаратуры и передачу всей информации по радиоканалу на Землю для ее приема и обработки. На борту спутника «Метеор-2» установлены три вида оптико-механической сканирующей ТВ аппаратуры, работающей: в видимом участке спектра для получения глобальных изображений облачности и подстилающей поверхности с шириной полосы обзора 2200 км (при разрешении 1 км в надире); в режиме непосредственной передачи изображений облачности и подстилающей поверхности с шириной полосы обзора 2100 км (при разрешении 2 км); в инфракрасном участке спектра (8-12 мкм) для получения глобальных изображений облачности и подстилающей поверхности на освещенной и теневой сторонах Земли с шириной полосы обзора 2600 км (при разрешении 8 км). Оптикомеханическая сканирующая ТВ аппаратура работает при высоте Солнца над горизонтом более 5°. На борту искусственного спутника установлен также комплекс радиометрической аппаратуры для непрерывных наблюдений за потоками проникающих излучений в околоземном космическом пространстве и сканирующий восьмиканальный инфракрасный радиометр для получения глобальных данных о вертикальном распределении температуры. «Метеор-2» имеет активную систему ориентации корпуса с исполнительными электродвигателями-маховиками, обеспечивающими постоянную ориентацию искусственного спутника относительно орбитальной системы координат. Таким образом осуществляется постоянное направление на Землю приемных устройств метеорологической аппаратуры. Точная ориентация существенно упрощает географическую привязку метеоинформации при ее наземной обработке, т. к. отпадает необходимость учитывать угловое положение спутника. Электропитание от солнечных батарей (с кремниевыми преобразователями), которые имеют автономную электромеханическую систему слежения за направлением на Солнце. В состав бортовой энергетической установки входит также буферная аккумуляторная батарея с блоком управления (для контроля, защиты и регулирования поступления электроэнергии от солнечных батарей для зарядки аккумуляторов).

Длительность автономного активного функционирования на орбите достигается благодаря включению в состав бортовой системы управления специального многофункционального программно-временного устройства, управляющего работой метеорологических приборов и аппаратуры, передающей информацию с искусственного спутника на наземные приемные станции. Точная синхронизация работы всех бортовых регистрирующих и запоминающих устройств, необходимая для последующей географической привязки информации, обеспечивается единым источником сигналов стабильной частоты. Прямая передача изображений, получаемых в видимом и инфракрасном участках спектра, производится на частоте 137,3 МГц и может приниматься наземными пунктами, расположенными в любой точке земного шара. Эти функциональные системы образуют основу длительно действующей космической орбитальной астрофизической обсерватории, в которой может быть установлена как метеорологическая, так и научная астрофизическая аппаратура.

За один оборот вокруг Земли искусственный спутник «Метеор-2» может снимать телевизионную и инфракрасную информацию с территории, составляющей ~20% площади земного шара. Все спутники «Метеор-2» запускаются ракетой-носителем «Союз» на орбиты, близкие к круговым (высота 900 км), с углом наклона 81,2°.