Космическая солнечная обсерватория
МКА-ФКИ ПН5 (АРКА)

Необходимые параметры орбиты

Для регистрации изображений в составе телескопов Т1 и Т2 будут установлены ПЗС матрицы размером 6144×6144 пикселей с динамическим диапазоном 2 байта. Объем одного изображения с телескопа равен 6144×6144×2=72 МБайта. В связи с этим в ходе научного эксперимента предъявляются высокие требования к объему целевой информации, принимаемой с борта космического аппарата: не менее 20 Гбайт в сутки. Такие цифры являются характерными для современных солнечных экспериментов. Высокие требования к объему телеметрии накладывают ограничения на орбиту космического аппарата: она должна обеспечивать продолжительность и число сеансов связи с Землей, достаточное для передачи указанного объема информации.

 

Исходя из опыта предыдущих экспериментов, обсерватория "Арка" может работать в как внутри магнитосферы Земли, так и в открытом пространстве (точка L1 и т.п.). Тем не менее, предпочтительными для наблюдения являются высокие орбиты, находящиеся при этом внутри магнитосферы, то есть близкие по высотам геостационарным. Причина в том, что на орбитах за пределами магнитосферы (точка L1, длинные эллипсы) на приборы воздействуют потоки вспышечных заряженных частиц от Солнца, которые хотя и не повреждают аппаратуру, но увеличивают вероятность разовых сбоев, а также, попадая на детекторы, резко снижают качество изображений (вплоть до полной утраты научной информации). На низких орбитах аппаратура испытывает дополнительные радиационные нагрузки при пересечении, полярных овалов и южно-атлантической аномалии.

 

Так как объектом исследования в эксперименте является Солнце, то одним из основных требований к орбите является ее максимальная освещенность Солнцем. Поскольку продолжительность некоторых активных процессов на Солнце достигает суток и более (выбросы вещества, эруптивные протуберанцы), то неблагоприятными для наблюдения являются низкие орбиты или орбиты с низким перицентром, которые несколько раз в сутки затмеваются Землей, так как в этом случае в наблюдении активного солнечного события возникают временные разрывы. Благоприятными для наблюдений являются полностью освещенные полярные (или близкие к полярным) солнечно-синхронные орбиты с достаточно высоким перицентром (высота луча спутник-Солнце над поверхностью Земли в каждой точке орбиты должна быть не менее 500 км), либо высокие орбиты. 

 

С учетом проведенного анализа, наиболее подходящей для НА Арка является геосинхронная орбита. Требования к наклонению орбиты не выдвигаются, при условии, что она позволяет обеспечить передачу суточной целевой информации в объеме не менее 20 Гбайт.