Методика и результаты испытаний спектрофотометрического комплекса на имитаторе космического эксперимента «Гидроксил»

В рамках программы «Разработка и использование перспективных космических средств и технологий в интересах экономического и научно-технического развития Союзного государства» («Космос-СГ», Россия – Беларусь) НИИПФП Белгосуниверситета совместно с ИЗМИРАН разработал и создал научную аппаратуру для исследований пространственно-временных и спектральных характеристик свечений верхних слоев атмосферы с борта МКС в космическом эксперименте «Оптические наблюдения состояния верхней атмосферы для прогнозирования геофизических катастроф. Создание методик мониторинга состояния верхней атмосферы (с учетом эффектов глобального потепления)» шифр «Гидроксил-МКС».
В ходе космического эксперимента будет реализовано измерение абсолютных интенсивностей гидроксильных свечений ОН со спектральным разрешением не хуже 0,5 нм в области 830-1040 нм и излучения зеленой линии атомарного кислорода ОI на длине волны 557,7 нм. Измерения будут проводиться в направлении лимба на ночной стороне Земли.
Одним из этапов разработки спектрофотометрического комплекса являются проверка его работоспособности в рамках комплексных испытаний. В работе описывается схема проведения лабораторного моделирования космического эксперимента «Гидроксил» с аппаратурой. Для этого в НИИ прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко Белгосуниверситета был спроектирован и создан имитатор космического эксперимента «Гидроксил», совмещенный с метрологическим комплексом «Камелия-М», аттестованным Белорусским государственным институтом метрологии в качестве средства калибровки оптических датчиков в лаборатории дистанционной фотометрии, аккредитованной в качестве калибровочной лаборатории. Для создания аппаратно-программного имитатора космического эксперимента в оптическую схему комплекса дополнительно введены: имитатор гидроксильных свечений на базе источника линейчатого спектра – натриевой разрядной лампы низкого давления ДНа С18, имитатор подсветки Луна-Земля – лампой КГМ24-100. Монохроматический осветитель с системой зеркал использован в качестве имитатора монохроматических свечений кислорода . Все источники свечений, имитирующие свечения ночной атмосферы Земли (наблюдаемый слой и второй эмиссионный слой) спроецированы на матовый экран-имитатор лимба Земли, на который также проецируется динамическое изображение линии горизонта и карта звездного неба.
Основываясь на геометрических и временных соотношениях масштабов лабораторной модели и космического эксперимента была построена компьютерная модель пространственно-временных вариаций свечений верхней атмосферы Земли (первый и второй эмиссионные слои) и полета МКС для лабораторных испытаний и отработки режимов работы научной аппаратуры.
Разработана и создана контрольно-поверочная аппаратура, предназначеная для проверки работоспособности спектрофотометрического комплекса при проведении автономных испытаний и проверочных включений в составе технологического модуля Российского сегмента МКС.