15 октября, приблизительно в 21 час 57 минут московского времени (17 часов 57 мин UTС) закончил работу академический микроспутник “Чибис-М”, запущенный в автономный полет с борта МКС 25 января 2012 года. По результатам последнего уточнения (вечер 15 октября), аппарат вошёл в плотные слои атмосферы в окрестности южной части Южной Америки на 15310 витке на высоте около 80 км. За всё время работы “Чибис-М” передал на Землю 24,8 Гбайта научных данных о том, что происходит в атмосфере и ионосфере Земли.

Рис.1. Среднепредполагаемая трасса падения микроспутника «Чибис - М» по результатам источников: А.И. Назаренко (Центр космических наблюдений Роскосмоса), А.А. Ледков (ИКИ РАН) НИЛАКТ (Центр управлением КА «Чибис-М» Калуга), SATFLARE (ONLINE SATELLITE AND FLARE TRACKING)

“Чибис-М” — первый микроспутник планируемой серии малых аппаратов, которая создается Российской академией наук на базе универсальной микроспутниковой платформы “Чибис”, которая была разработана в Специальном конструкторском бюро космического приборостроения Института космических исследований РАН. Целями проекта было изучение молниевых разрядов из космоса. В частности, исследователи хотели проверить теоретическое предположение о том, что, собственно, вызывает молнии, которое было предложено академиком Александром Гуревичем из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН.

На борту «Чибиса-М» впервые собрана аппаратура для изучения высотных атмосферных грозовых разрядов в широком диапазоне электромагнитного излучения: от радио- до гамма-диапазона, — и того, как грозы влияют на состояние ионосферы, то есть, фактически, определяют «космическую погоду» около Земли.

Автономная работа микроспутника «Чибис-М» началась 25 января 2012 г. после выхода из транспортно-пускового контейнера грузового корабля «Прогресс М-13М», который перевел микроспутник на круговую орбиту с высотой около 500 км после выполнения операций по доставке необходимых материалов на МКС. Таким образом, «Чибис-М» начал полет по орбите высотой примерно на 100 км выше, чем средняя высота МКС. Это было сделано для увеличения времени баллистического существования микроспутника.

Гарантированное время работы аппаратуры "Чибиса-М" было определено продолжительностью в один год, поэтому требовалось обеспечить начальную высоту орбиты достаточной для того, чтобы при ожидаемом аэродинамическом сопротивлении атмосферы, приводящем  к её снижению, спутник оставался на орбите не менее 2,5 лет до входа в плотные слои атмосферы.

Плотность атмосферы на высотах полета спутника определяется уровнем активности Солнца, и возможно предсказывать лишь средние ожидаемые значения этого уровня. Следовательно, прогнозировать точно время входа спутника в атмосферу не представляется возможным. При этом точность прогноза входа в атмосферу возрастает с приближением времени входа. Последний прогноз движения «Чибиса-М» был получен утром 15 октября, когда высота его орбиты была около 180 км. 

По результатам последнего уточнения (вечер 15 октября) спутник вошел в плотные слои атмосферы 15 октября примерно в 17 часов 57 мин UTС в окрестности самой южной части Южной Америки (высота примерно 80 км).

До сегодняшнего дня со спутником было проведено 987 сеансов управления и 857 сеансов сброса научной информации. Общий объём полученных данных составил 24,8 Гбайта. Накоплен большой объём данных, которые ещё предстоит обработать. Главные результаты — зарегистрировано более 800 радиовсплесков, которые интерпретируются как молниевые разряды. Многие из них (около 300) сопровождаются ультрафиолетовым излучением. Кроме этого получены свидетельства в пользу того, что после грозового разряда генерируется и гамма-излучение, однако, по словам разработчиков, чтобы уверенно говорить о взаимосвязи, требуются более чувствительные гамма-детекторы. По характеру радиоизлучения стало понятно, что молниевый разряд — это многомасштабный процесс, и надо учитывать эти особенности и в теоретических моделях, для которых “Чибис-М” уже представил богатые данные.

Рис.2. По результатам последнего уточнения (вечер 15 октября) спутник вошел в плотные слои атмосферы 15 октября примерно в 17 часов 57 мин (UTС) в окрестности самой южной части Южной Америки. (с) А.И. Назаренко

Состав научного комплекса «Гроза» на борту микроспутника «Чибис-М»:

• рентген-гамма детектор РГД (НИИЯФ МГУ),
• ультрафиолетовый детектор ДУФ спектра излучения от ультрафиолетового до инфракрасного (НИИЯФ МГУ),
• радиочастотный анализатор РЧА (ИКИ РАН),
• цифровая камера ЦФК (ИКИ РАН),
• магнитно-волновой комплекс (МВК ЛЦ ИКИ НАН и НКА Украины, Университет им. Л. Этвёша, Венгрия),
• блок накопления данных БНД (ИКИ РАН),
• передатчик (ИКИ РАН).

Масса микроспутника составляла порядка 40 кг (в т.ч. 10,8 кг научной аппаратуры). В проекте участвуют: ИКИ РАН, Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), Научно-исследовательский институт им. Д.Н. Скобельцына Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (НИИЯФ МГУ), Львовский центр Института космических исследований Национальной академии наук и Национального космического агентства Украины (ЛЦ ИКИ НАНУ-НКАУ), Университет им. Етвёша (Венгрия), Институт физики атмосферы Чешской академии наук. Научные руководители проекта — академик Лев Матвеевич Зелёный, директор ИКИ РАН, и академик Александр Викторович Гуревич, заведующий сектором взаимодействия радиоволн с плазмой ФИАН.

Центр управления полетом находится в ИКИ РАН. Наземный комплекс управления также включает пять наземных станций управления и приема научной информации: СКБ КП ИКИ РАН (Таруса), НИЛАКТ (Калуга и Красноярск), Университет Этвёша (Будапешт, Венгрия), ИФА ЧАН (Панска Вес, Чешская Республика).

Работа по «Чибис-М» выполняется при частичной поддержке проекта РФФИ 10-05-93107.