Спутниковое взаимодействие на орбите

Данные радиозатменных наблюдений Земли в настоящее время являются важными для метеорологических прогнозов, контроля климатических изменений, а также для исследований ионосферы и влияния на неё факторов космической погоды.

Для реализации радиозатменных наблюдений необходимы два космических аппарата (КА). Один является источником радиосигнала, другой – приёмником.

В качестве источника сигнала используются навигационные КА глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). В качестве приёмника в нашем случае выступают кубсаты RTU MIREA1 и Vizard-ion, на борту которых установлены приёмники сигналов навигационных систем ГЛОНАСС/GPS.

Используемые в эксперименте навигационные КА ГЛОНАСС/GPS и низкоорбитальные кубсаты, находясь на орбитах разной высоты (19 000 – 20 000 км и ~ 500 км соответственно), движутся с разными скоростями относительно поверхности Земли.

За счёт влияния ионосферы низкоорбитальные кубсаты способны принимать навигационные сигналы, находясь вне зоны прямой видимости навигационного КА (если провести прямую линию от L до G1, то Земля будет мешать). Это значит, что МКА RTU MIREA1 и Vizard-ion, находящиеся на высотах чуть меньше 500 км, будут принимать сигналы от навигационных КА, которые находятся по другую сторону от Земли. Это возможно за счёт рефракции радиоволн в ионосфере. (Прим.: рефракция – это искривление направления распространения радиоволн).

В рамках эксперимента возможны два случая:

1. Когда кубсат уходит за горизонт и не видит навигационный КА, сигнал его радиомаяка некоторое время всё ещё продолжает приниматься, так как траектория радиолучей от навигационного КА в ионосфере искривлена (рисунок выше, левая часть).
2. Когда кубсат выходит из-за горизонта, навигационный радиосигнал появляется раньше, чем КА ГНСС становится виден (рисунок выше, правая часть).

На МКА RTU MIREA1 также установлен приёмопередающий модуль для обеспечения канала межспутниковой связи с МКА TUSUR GO. При схождении кубсатов на орбите между ними будет установлена радиосвязь для эксперимента по взаимодействию.