Управлять космическими аппаратами и астероидами
Международная медаль за исключительные достижения в области космических операций (International SpaceOps Exceptional Achievement Medal) в 2021 г. присуждена ведущему научному сотруднику ИКИ РАН Натану Андреевичу Эйсмонту с формулировкой «за большой вклад в обеспечение космических полетов, в частности за разработку методов обеспечивающих выбор наиболее эффективных траекторий выведния космических аппаратов и их оптимальных орбит, а также за разработку методов предотвращения столкновения опасных астероидов и комет с Землей посредством малых астероидов».
Эта медаль присуждается один раз в два года Международным консорциумом по космическим операциям (The International Committee on Technical Interchange for Space Mission Operations and Ground Data) — сокращенно Space Ops за исключительный вклад в области космических операций, который имел решающее значение для успеха одной или нескольких космических миссий. Награждение состоялось 5 мая в ходе конференции SpaceOps 2021, впервые прошедшей полностью в виртуальном режимe.
Натан Андреевич Эйсмонт — выпускник Московского авиационного института и механико-математического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Он начал работать в космической сфере с «гагаринского» 1961 года и непосредственно участвовал в реализации огромного числа космических проектов: разрабатывал сценарии запуска космических аппаратов, управления и ориентации аппаратов, включения двигателей в условиях микрогравитации в космосе.
В частности, в проекте Н-1 по отправке советской пилотируемой лунной миссии Н. А. Эйсмонт предложил использовать двигатели верхней ступени (Блока Д) или самого аппарата, чтобы достичь требуемой скорости (ранее для этого предлагалось использовать двигатели блока «В»). Благодаря этому увеличивалась масса полезной нагрузки.
Гораздо позже, в проекте международной астрофизической обсерватории «Интеграл» Натан Андреевич Эйсмонт предложил и рассчитал схему выведения аппарата, которая позволила увеличить время существования аппарата в космосе (при соблюдении всех требований по радиации) почти в шесть раз. В итоге, благодаря высочайшей точности выведения и оптимизации процедур управления ориентацией аппарата, операционное время жизни обсерватории увеличилось с 5 лет до 24–26 лет.
Во время подготовки и работы советских аппаратов серии «Прогноз» Натан Андреевич отвечал за все вопросы, связанные с динамикой их полета и управлением ориентацией. В программе «Прогноз» было десять аппаратов, которые выводились на различные высокоэллиптические орбиты и выполняли различные научные программы. Кроме них, к серии «Прогноз» принадлежали два аппарата международного проекта «Интербол», которые работали на двух совершенно разных орбитах — полярной и высокоэллиптической с апогеем в хвосте магнитосферы Земли. Каждый аппарат «Интербол» сопровождался одни малым субспутником «Магион». Чтобы управлять расположением спутников этого «созвездия», работала международная группа, которую возглавил Натан Андреевич. Она разработала систему управления и проводила все операции по управлению, а также технологические эксперименты по контролю за ориентацией субспутников, с использованием действия давления солнечного света.
Натан Андреевич также доказал, что, используя давление солнечного излучения, можно контролировать относительное расположение двух аппаратов в окрестности точек Лагранжа системы «Солнце–Земля». Для того, чтобы менять величину давления, он предложил использовать жидкокристаллический солнечный парус.
Эта работа не была воплощена «в железе», но сегодня в окрестности точки Лагранжа L2 работает российская рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ», запущенная в космос 13 июля 2019 года. Н. А. Эйсмонт и его коллеги из других организаций провели расчёты гало-орбиты аппарата вокруг точки Лагранжа и сценарий запуска и перелёта к ней. Сейчас «Спектр-РГ» заканчивает третий обзор всего неба из восьми запланированных.
Натан Андреевич, в сотрудничестве с коллегами из США, предложил оригинальную концепцию защиты Земли от больших астероидов с помощью сравнительно малых. Если разместить на таком малом небесном теле двигатель, то можно постепенно сместить его орбиту и провести гравитационный маневр у Земли так, чтобы направить малый астероид на большой и заставить последний изменить орбиту.
Сейчас Натан Андреевич активно работает над новыми космическими проектами — будущими миссиями к Луне, а также к Венере. В проекте «Венера-Д» предполагается отправить на планету посадочный аппарат и провести комплексные изучения её поверхности и атмосферы.
Натан Андреевич активно популяризирует космические исследования — в его интервью и статьях всегда интересно и подробно рассказывается о современных космических исследованиях, от научных до политических проблем.
