Последние 4-е года каждое утро команды инженеров новой миссии NASA «MMS» (Magnetospheric Multiscale) начинается одинаково — с обсуждения нюансов строительства, сборки и тестирования новый космических аппаратов, предусмотренных миссией. Goddard Space Flight Center предстоит крайне непростая задача – создание четырёх абсолютно идентичных космических обсерваторий, причем одновременно.
Миссия Magnetospheric Multiscale предусматривает запуск четырёх космических аппаратов, выведение которых в космическое пространство будет производиться одновременно посредством одного ракета-носителя. Предполагается, что после совершения нескольких манёвров, на околоземной орбите они образуют «созвездие» конфигурации пирамиды. Космическим обсерваториям предстоит производить наблюдения за малоизученным процессом, известным как магнитное пересоединение. Учёные полагают, что именно этот процесс ответственен за изменения магнитного поля Земли. Магнитным пересоединением принято называть процесс, в ходе которого линии магнитного поля, представляющие различные магнитные домены, сходятся в одну точку и довольно быстро перестраиваются, меняя при этом направление. Как правило, при таком процессе энергия магнитного поля приводит к нагреванию ближайших к Солнцу слоёв атмосферы, ускоряя при этом заряженные частицы до чрезвычайной высоких скоростей.
Магнитное пересоединение – это фундаментальный процесс, происходящий практически во всех уголках Вселенной, к тому же он выступает, своего рода «регулятором» космической погоды на Земле. Чтобы действительно разобраться в нюансах этого процесса, необходимо, чтобы четыре идентичных космических корабля отслеживали, как события пересоединения происходят в отдельно взятом «участке» космического пространства.
Строительство четырёх космических аппаратов одновременно имеет свои преимущества. Это позволит сэкономить время и стоимость миссии. Однако, столь масштабная и ответственная работа нуждается в предварительном тщательном планировании.
По словам организатора проектам MMS в Goddard Space Flight Center, впервые NASA предстоит строить четыре спутника одновременно. Он отмечает, что самое сложное в этой миссии, учесть все детали и нюансы на этапе планирования. Каждый космический аппарат, помимо навигационных инструментов и приборов мощности, будет оборудован 25-ю научными инструментами. Они должны быть «выложены» так, чтобы каждый из них имел полный спектр обзора, и чтобы восемь стрел («бумов») (по две на каждый космический аппарат) не пересекали линию визирования ни одного из 100 научных приборов.
Сами приборы проектировались и строились во многих научных учреждения по всему миру. На сегодняшний день все приборы отгружены в Goddard Space Flight Center и помещены на, так называемые, «приборные палубы».
Каждый космический корабль содержит две «палубы»: одна – для научных приборов, вторая – для приборов мощности и навигационных инструментов. «Палубы» представляют собой два алюминиевых листа, соединённых друг с другом. Вторую «палубу» называют «палубой космического корабля», так как на ней установлен блок мощности, бортовой компьютер, передатчики и приемники, устройство «слежения за звездами», которое помогает солнечным батареям в выборе правильной ориентации во время солнечных затмений.
Эти две «палубы» прикреплены к специальным распоркам с инструментами, которые «сходятся» к центральной трубе тяги, оборудованной четырьмя топливными баками. Панели солнечных батарей занимают пространство между «палубами».
Кроме того, каждый космический аппарат имеет сотни проводов, соединяющих приборы не только с главным компьютером и источниками питания, но и с друг другом. Мало того, что вся система проводов должна быть установлена должным образом, техникам предстоит каждый из них обернуть изоляционным материалом, дабы оградить высокочувствительные приборы от электрических помех.
По словам главного инженера MMS Gary Davis, в этом проекте задействована колоссальная численность людей. Он отмечает, что когда идет строительство одновременно нескольких космических аппаратов, не возникают временные разрывы, то есть когда один корабль тестируется, второй только готовят к проверке и т.д.
Помимо научных и навигационных инструментов, бортовому программному обеспечению также предстоит пройти испытание.
В мае прошлого года все четыре обсерватории были оборудованы всеми необходимыми научными приборами и аппаратными средствами. С того времени они прошли несколько десятков тестов – тепловое тестирование, вибрационное, звуковое, вакуумное. Это необходимо для того, чтобы удостовериться, в том, что космические аппараты смогут выдержать экстремальные условия запуска и космической среды.
После завершения всех этапов строительства космические аппараты будут доставлены в Astrotech для проведения вакуумных и тепловых тестов, а затем в Kennedy Space Center для запуска.
