Тишина на Байконуре: зачем нужна безэховая камера и как в ней испытывают корабли

Новый «грузовик» готовится к старту

Грузовой космический корабль «Прогресс МС-31» прибыл на космодром Байконур 18 марта. Туда его отправили из Ракетно-космической корпорации «Энергия», специалисты которой за несколько дней до этого провели заводские контрольные испытания «грузовика». Так, в частности, корабль прошел в полном объеме испытания бортовых систем и служебного оборудования, а также проверку на герметичность.

После завершения тестов (комплексных, пневмовакуумных и приемосдаточных) его погрузили в специальный железнодорожный вагон. А так как поездка по железной дороге сопряжена с динамическими воздействиями на нежное содержимое вагона, такими как вибрация и тряска на стыках рельсов, специалисты стараются учитывать все риски, из-за чего по прибытии на Байконур часть испытаний повторяют вновь.

После доставки «Прогресса МС-31» на космодром, инженеры первым делом произвели его тщательный внешний осмотр, затем «грузовик» был законсервирован до начала непосредственной подготовки к старту. Как уточнили в Госкорпорации «Роскосмос» 15 мая, все работы, связанные с предстоящим полетом корабля к МКС, проходят в соответствии с графиком. В частности, буквально на днях корабль прошел испытания в безэховой камере под чутким контролем специалистов РКК «Энергия» и КЦ «Южный».

«Акустическая кабина» для радиоволн: что такое безэховая камера и как она устроена

Безэховая камера, в которой проходят испытания практически все космические аппараты, запускаемые на орбиту, расположена на Байконуре в монтажно-испытательном корпусе площадки 254. Это специальное помещение, стены которого покрыты изнутри радиопоглощающим материалом — плоской плиткой с ферритовым напылением. Как правило, его делают из оксидов железа и других металлов, которые хорошо поглощают электромагнитные волны и могут «превращать» их в тепло.

Такое покрытие полностью поглощает отражение звуковых и электромагнитных волн: фактически создается нечто похожее на «радио-штиль» — волны не отражаются, а аккуратно рассеиваются. Таким образом имитируются условия космического пространства, а точнее, его тишина. «Так что сигнал не отражается, а как бы “тонет” в стенах. Поэтому и “безэховая” камера», — объясняют в РКК «Энергия».

Вместе с тем, как пояснили в РКК «Энергия», в безэховой камере космическое пространство не имитируется буквально. Дело в том, что сам космос в действительности довольно «громкий» — из-за множества сигналов от спутников и других космических аппаратов создаются помехи. Между тем камера отличается максимальной «тишиной» — внешние сигналы едва ли в нее попадают. Но за счет того, что радиопоглощающий материал рассеивает радиоволны, создается иллюзия открытого пространства.

1 / 4

Для чего нужна безэховая камера

Но зачем проводятся испытания космических аппаратов в безэховой камере? Они позволяют оценить работоспособность бортовых радиосистем и влияние радиоволн заданной частоты на функционирование аппарата, протестировать электромагнитную совместимость оборудования, проанализировать характеристики антенн и проверить экранирование и подавление радиопомех. Такие испытания важны для верификации ключевых систем корабля, поскольку они обеспечивают готовность радиоэлектронного оборудования к орбитальному полету и стыковке с орбитальной станцией.

Важнейшим пунктом работы является проверка радиотехнической системы взаимных измерений параметров движения для поиска, сближения и стыковки корабля «Курс НА». Специалисты оценивают электромагнитную совместимость устройств — это важно для того, чтобы «грузовик» как бы «не заблудился» в космосе и штатно причалил к орбитальному комплексу.

В действительности, «Прогресс МС-28» — не единственный объект, находящийся в безэховой камере. Там также расположены антенны, имитирующие часть приемо-передающего оборудования системы «Курс», которое стоит на МКС.

В случае же с пилотируемыми кораблями в безэховой камере также проверяют систему голосовой связи экипажа с Центром управления полетами и станцией, а также системы, которые получают команды с Земли и передают назад телеметрию. Баллистические расчеты сближения корабля со станцией очень точны, но в них могут вмешиваться случайности, которые могут повлиять на поведение аппаратов и работу системы «Курс».

Поэтому наземные испытания проводятся крайне тщательно, не говоря уже о том, что специалисты неотрывно следят за полетом грузовых и пилотируемых кораблей к МКС. Так, учитывается так называемая «поправка на случайность»: в реальном времени ее уточняют система радиолокации «Курс-НА», спутниковая навигация, а также магнитные и звездные датчики. Кроме того, ведется постоянный обмен данными между кораблем и самой станцией.

«Получая всю информацию, система управления движением и навигации корабля "Союз" точно знает, как и когда использовать двигатели, чтобы достичь нужной цели. И делает это абсолютно автоматически», — резюмировали в «Энергии».

Что дальше

После завершения испытаний в безэховой камере корабль «Прогресс МС-31» вернули на рабочее место технического комплекса. Там его продолжат готовить к пневмовакуумным испытаниям для проверки герметичности отсеков и пневмогидромагистралей корабля. Старт запланирован на июль 2025 года. Ожидается, что «грузовик» отправится к МКС в рамках 92-й экспедиции снабжения. На орбиту его выведет ракета «Союз-2.1а».

Предыдущий корабль серии прибыл на орбитальный комплекс в начале марта. Тогда он доставил туда 2,5 тонны топлива и припасов — оборудования, одежды и питания для экипажа, в том числе ценный груз — новый скафандр «Орлан-МКС» для выходов в открытый космос. Его преемник, «Прогресс МС-31» будет запущен спустя четыре месяца. Как объясняют специалисты, такая частота обусловлена тем, что снабжение «космического дома» должно быть регулярным — обычно на орбиту каждый год отправляются по четыре «грузовика».