За последние почти 30 лет космические телескопы/обсерватории оказали огромное влияние на развитие современной астрофизики. В зависимости от поставленных научных задач создаются космические телескопы, различающиеся размерами, массой и назначением: от больших и многозадачных для наблюдений дальнего космоса на разных длинах волн, до более специализированных, которые ориентированы на поиск экзопланет и наблюдения за солнечными вспышками. Для астрофизической науки в Республике Казахстан, использующей для исследований ближнего и дальнего космоса наземные обсерватории, своевременным является разработка проекта по созданию первого казахстанского космического телескопа, открывающего новые перспективы для развития космической науки и высокотехнологического приборостроения. Сотрудники «Астрофизического института имени В.Г. Фесенкова» (АФИФ) за последние пять лет приобрели компетенции в проектировании, изготовлении и эксплуатации автоматизированных широкоугольных оптических систем и спектрального прибора на объемно-фазовых решетках. Кроме того, у Казахстана есть успешный опыт в проектировании, интеграции, сборке и в испытаниях космических аппаратов. Например – аппарат KazSTSat, созданный ТОО «Ghalam» в сотрудничестве с зарубежным партнером компанией SSTL (Surrey Satellite Technology Ltd., UK). Объединение потенциала АФИФ и Ghalam дает уникальную возможность реализовать первый этап разработки космического телескопа по концепции и архитектуре космической системы. Основополагающая идея при выборе типа орбиты исходит из соображений перегруженности околоземных орбит от LEO до GEO, а растущее количество запусков к Луне поможет в определении выбора потенциального ракетоносителя.

Цель программы
Цель Разработать архитектуру космической системы для реализации миссии по исследованию объектов искусственного и естественного происхождения (RSO – Resident Space Objects) с окололунной орбиты. В рамках данной программы будет выполнен Этап I, заключающийся в концептуализации научных целей и задач наивысшего приоритета, технологии проектирования космического аппарата и прототипировании отдельных его сегментов

Задачи программы
Разработка общей концепции космического окололунного телескопа требует комплексного подхода, включающего определение научных задач, разработку технических решений и выбор оптимальных орбит, чтобы обеспечить эффективность и успешное выполнение научных исследований. Научная программа определяет основные задачи и исследования, которые должны будут выполняться телескопом. Параметры телескопа, такие как диаметр зеркала, длина фокусного расстояния, спектральный диапазон наблюдений и другие технические характеристики, определяются исходя из требований научной программы и концепции проекта. На данном этапе будут рассмотрены ряд научных задач и технические решения по платформе и телескопу, которые позволят оптимизировать научную программу. Выбор оптимальных семейств окололунных орбит играет ключевую роль в разработке концепции и выполнимости научной программы. Таким образом, взаимосвязь между концепцией, научной программой, параметрами телескопа и технологическими решениями заключается в том, что все эти аспекты должны быть согласованы друг с другом. Каждое решение по параметрам и технологиям должно поддерживать основные цели и задачи научной программы и соответствовать общей концепции создания телескопа на окололунной орбите.

Задача 1. Сформулировать задачи в области спектральных и/или фотометрических наблюдений за объектами в околоземном и окололунном пространстве и разработать методики их анализа;

Задача 2. Предложить варианты решений по оптимальным баллистическим и орбитальным параметрам в условиях влияния трех космических тел (Солнце, Луна, Земля);

Задача 3. Разработать технические требования и спецификацию на космическую систему, полезную нагрузку, и на подсистемы служебной платформы космического аппарата (в т.ч. телеметрии), определить требования верхнего уровня к подсистемам служебной платформы;

Задача 4. Провести анализ факторов космической среды на лунной миссии с учетом радиационной обстановки и экстремальных температурных условий, разработать технологии по повышению безопасности и отказоустойчивости миссии;

Задача 5. Разработать эскизный проект космического телескопа и создать инженерные модели отдельных подсистем (компонентов) служебной платформы;

Задача 6. Разработать предварительную архитектуру космической системы, выработать требования к космическому и наземным сегментам, а также выработать требования к ракетоносителю;

Задача 7. Разработать эскизную 3D модель космического аппарата, определить бюджеты (ресурсы) верхнего уровня подсистем служебной платформы;

Задача 8. Разработать прототип механизма раскрытия многомодульных солнечных батарей с проведением испытаний с помощью системы обезвешивания.

Задача 9. Разработать прототип каркаса жесткости платформы орбитального телескопа, сопряженного с массовым макетом оптической полезной нагрузки для проведения вибрационных испытаний и корреляции действующих на него нагрузок.