Европейская организация космических исследований - European Space Research Organisation

Европейская организация космических исследований
Conseil Européen de Recherche Spatiale
Обзор агентства
Сокращение	ESRO
Сформирован	1964
Тип	Космическое агентство
Штаб-квартира	Париж, Франция
Основной космодром	Esrange, Космический центр Гвианы
Владелец	10 европейских государств Бельгия; Дания; Франция; Германия; Италия; Нидерланды; Испания; Швеция; Швейцария; объединенное Королевство;

В Европейская организация космических исследований (ESRO) была международной организацией, основанной 10 Европейский стран с намерением совместно проводить научные исследования в Космос. Он был основан в 1964 году. Как организация, ESRO была основана на ранее существовавшем международном научном учреждении, ЦЕРН.Конвенция ESRO, учредительный документ организации, описывает ее как организацию, занимающуюся исключительно научными исследованиями. Так было на протяжении большей части его жизни, но в последние годы перед формированием ESA Европейское космическое агентство, ESRO начала программу в области телекоммуникаций. Следовательно, ESA не является главным чистая наука сфокусированная организация, но концентрируется на телекоммуникациях, наблюдении Земли и другой деятельности, ориентированной на приложения. ESRO был объединен с ELDO в 1975 г., чтобы сформировать Европейское космическое агентство.^[1]^[2]^[3]^[4]^[5]^[6]

Фонд

Европейская подготовительная комиссия по космическим исследованиям

Истоки совместных европейских космических усилий обычно восходят к ряду инициатив, предпринятых в 1959 и 1960 годах небольшой группой ученых и руководителей науки при поддержке двух друзей, физиков и научных государственных деятелей, итальянца Эдоардо Амальди и француз Пьер Виктор Оже. Ни Амальди, ни Аугер не были чужды делу научного сотрудничества в европейском масштабе. Действительно, именно они в начале 1950-х годов были ключевыми участниками процесса, который привел к созданию ЦЕРН, Европейская организация ядерных исследований.^[2]^:13

Теперь, когда десятилетие подходило к концу, они обратили свое внимание на космос. Успех был быстрым. В течение года после первых официальных дискуссий, проведенных среди ученых, правительства европейских стран создали подготовительную комиссию для изучения возможностей совместных космических исследований.

Десять членов-основателей ESRO

В Европейская подготовительная комиссия по космическим исследованиям (Французский: Комиссия по подготовительной работе в Европе по пространственным исследованиям, КОПЕРЫ) провела свою первую сессию в Париже 13 и 14 марта 1961 года. Ее первой задачей было создание органов, необходимых для определения научной программы и необходимой инфраструктуры предполагаемой организации, составления ее бюджета и подготовки Конвенции для подписания. правительства тех стран-членов, которые пожелали присоединиться к нему. С этой целью собрание сначала избрало свое «бюро»: председатель. Харри Мэсси, заместители председателя, Луиджи Брольо и Хендрик ван де Хюльст, и исполнительный секретарь Пьер Оже, все люди, которые сыграли важную роль в дебатах 1960 года и, за исключением Оже, все еще активные и выдающиеся европейские космические ученые. Затем были созданы две рабочие группы.^[2]

Первый был Временная научно-техническая рабочая группа и его задача состояла в том, чтобы подготовить научную программу для будущей космической организации, уделяя особое внимание техническим и финансовым последствиям ее предложений. Ламек Хюльтен, от Королевский технологический институт в Стокгольме был назначен председателем этой группы; Реймар Люст от Институт физики Макса Планка в Гархинге, Германия была назначена его секретарем-координатором.^[2]^:41

Второй был Рабочая группа по правовым, административным и финансовым вопросам. Первоначально его председатель оставался открытым, хотя было рекомендовано, чтобы он был представителем Федеративной Республики Германии. Александр Хокер, старший бюрократ из Бад-Годесберга, который в то время был председателем Финансового комитета ЦЕРН, взял на себя эту задачу. Все государства-члены должны были быть представлены в обеих рабочих группах, которые были уполномочены создавать подгруппы для облегчения своей работы.^[2]^:41

Синяя книга

На третьей встрече COPERS 24-25 октября 1961 г. в Мюнхене Временная научно-техническая рабочая группа подготовил 77-страничный документ с описанием будущей Европейской организации космических исследований. Так называемая «Синяя книга»^[2]^:48 был разделен на пять частей, каждая из которых посвящена одной из следующих тем:

общий план ESRO
Научная программа ESRO
его технологический центр
обработка данных
диапазоны и автомобили

Синяя книга предусматривает запуск около 435 зондирующих ракет и успешную разработку и запуск 17 спутников за 8 лет действия Конвенции ESRO, а именно 11 малых спутников, 4 космических зонда и 2 больших спутника. Предполагалось, что для вывода на орбиту одного успешного космического корабля потребуется 2 запуска, поэтому запланированное количество запусков спутников и космических зондов было увеличено вдвое. Общая стоимость спутниковой программы оценивалась в 733,5 миллиона долларов. ₣, из которых 450 млн. было выделено на пусковые установки и запуски, а 283,5 млн. - на разработку космических аппаратов.

Синяя книга была больше манифестом интересов и ожиданий, чем конкретной рабочей гипотезой. Он лишь отражал намерения и надежды важных секторов европейского научного сообщества, игнорируя при этом их неспособность реализовать эти намерения. Тот факт, что преобразование манифеста в настоящую оперативную программу будет долгим и трудоемким процессом, а результаты иногда разочаровывают.

Организация и функционирование

В Оже годы (1964–67)

Конвенция ESRO вступила в силу 20 марта 1964 года. Десятью государствами-основателями были Бельгия, Дания, Франция, (Федеративная Республика) Германия, Италия, Нидерланды, Испания, Швеция, Швейцария и Соединенное Королевство. Две другие страны, которые участвовали в ранних мероприятиях COPERS, Австрия и Норвегия, решили не присоединяться к новой организации, но сохранили статус наблюдателя. Через три дня в Париже открылось первое собрание Совета, председателем которого стала Харри Мэсси. Пьер Оже был назначен первым генеральным директором ESRO.

Законодательная власть

На уровне принятия решений («Законодательный» на жаргоне ESRO) высшим руководящим органом был Совет, состоящий из делегаций его государств-членов. Каждое государство-член имеет один голос в Совете, где оно может быть представлено не более чем двумя делегатами, один из которых, как правило, является ученым, а другой - важным руководителем национальной науки. Один или несколько советников обычно входили в состав национальных делегаций. Основными задачами Совета были определение научной, технической и административной политики Организации; утверждать свою программу и годовые планы работы; и определять его уровень ресурсов как ежегодно, так и каждые три года на последующий трехлетний период. Совет консультировали два подчиненных органа: Административно-финансовый комитет (AFC) и Научно-технический комитет (STC).

Исполнительная власть

На исполнительном уровне ESRO находился под управлением Директората в Париже, в состав которого входили генеральный директор, которому помогали научный директор, технический директор и глава администрации. Директора ESRIN, ESDAC и ESLAB сообщается научному директору; директор ESTEC, который также отвечал за ESRANGE и ESTRACK - сообщил технический директор. «Исполнительная власть», как ее впоследствии называли, отвечала за реализацию утвержденных программ в рамках установленного финансового пакета и под общим контролем Научно-технического комитета. Он также был призван выполнить технико-экономическое обоснование предложений о космических полетах, поступающих от научного сообщества и рекомендованных НТЦ с учетом их возможного принятия в программу.

В Отчет Банье и его последствия

Всего через два года после образования ESRO проблемы с его структурой стали до боли очевидными. К середине 1966 года он вырос до 50%, что оказало огромное давление на операционную программу. По этой причине Совет создал группу экспертов во главе с Дж. Банье исследовать и решить проблему. Банье быстро ослабил давление на AFC, подняв предел, ниже которого исполнительная власть может заключать контракты без необходимости получения одобрения комитета. Он еще больше повысил роль исполнительной власти, передав определенные полномочия от законодательной власти Директорату. Но это была временная мера.

Банье понял, что необходимо изменить всю структуру ESOC. Во-первых, они подчеркнули, что исполнительная функция организации должна быть четко отделена от функции политики и планирования. Во-вторых, что касается научной программы, они рекомендовали проводить четкое институциональное различие между разработкой космических аппаратов и эксплуатацией космических аппаратов после запуска. Для достижения этих целей группа Bannier предложила полностью изменить структуру высшего руководства ESRO. Дихотомия между научным и техническим директорами была, по мнению Банье, в принципе неправильной для такой организации, как ESRO. Чтобы преодолеть это, он предложил упразднить эти две должности. Вместо него была предложена новая структура. В его состав входят генеральный директор (DG) и четыре директора, двое из которых в основном отвечают за разработку политики, а двое - за выполнение политики. Новая должность должна была быть создана в первой категории, так называемого директора по программам и планированию (DPP), задачей которого будет подготовка проектов программ Организации с учетом научных, технических, финансовых и временных последствий разные предложения. Вторым членом дирекции, занимающимся перспективным планированием, будет директор по административным вопросам (DA), задача которого будет заключаться в разработке политики в отношении будущих потребностей в персонале, финансах и контрактах, а также в организации и внедрении необходимых процедур для поддержания постериорный контроль за деятельностью Организации. Две должности в Управлении с исполнительными полномочиями будут заполнены директором ESTEC и ESDAC, который должен был быть переименован в ESOC, Европейский центр космических операций. Что касается ESRIN, группа Bannier сочла его исследования второстепенными по сравнению с основной деятельностью Организации. По их мнению, его директор не должен входить в состав дирекции, а должен подчиняться непосредственно Генеральному директору.

Объекты и учреждения

Европейский центр космических исследований и технологий

Воспроизвести медиа

Голландская кинохроника, включая кадры ESTEC

Европейский центр космических исследований и технологий (ESTEC) должен был стать центром ESRO. В его обязанности входило проектирование и тестирование спутников и их полезных нагрузок, интеграция научных инструментов в эти полезные нагрузки и организация их запуска. В некоторых случаях государства-члены должны были производить научные инструменты для ESRO или производить их в рамках своих собственных национальных усилий и компенсировать ESTEC его услуги. На практике национальные организации просто использовали ESTEC в качестве обслуживающей организации и оставили ей оплачивать свои усилия из бюджета ESRO. После отчета Баннье предприятие получило общие исполнительные полномочия по разработке космических аппаратов и было объединено с ESLAB. Центр управления спутниками также был перенесен в ESOC. Первоначально ESTEC должен был располагаться в Делфт (Голландия) но из-за непредвиденных трудностей, Нордвейк был выбран вместо этого.

ESLAB

Ситуация с лабораторией ESRO, ESLAB, была аналогичной. Ей не хватало персонала для работы в качестве независимой организации. Но в этом нет ничего удивительного, поскольку Конвенция ESRO описывает роль ESLAB следующим образом: «... проводить совместные исследовательские программы в минимальном масштабе, который Совет [...] считает необходимым для завершения или дополнения проводимых научных исследований. в государствах-членах ".^[7]

Это означало, что ESLAB был не чем иным, как местом встречи ученых. Позже роль ESLAB была расширена. Он служил связующим звеном между национальными научными группами и инженерными группами ESTEC, а также проводил собственные исследования в рамках проекта большого астрономического спутника. После публикации Bannier Report ESLAB была объединена с ESTEC.

ESRANGE

В 1964 г. ESRANGE был создан как полигон для запуска ракет-зондировщиков ESRO, расположенный в Кируна (Швеция). Это место было выбрано, потому что было важно выполнить программу зондирующих ракет в зоне полярных сияний, и важно, чтобы ESRO оборудовала себя подходящим диапазоном в северных широтах. Добраться до Кируны можно было по воздуху, по дороге и по железной дороге, а дальность стрельбы находилась относительно недалеко от города Кируна. Наконец и, возможно, решительно, ESRANGE может быть расположен недалеко от геофизической обсерватории Кируна (впоследствии переименованной в Шведский институт космической физики ). В 1972 году право собственности и управление ассортиментом было передано Шведская космическая корпорация.^[8]

ESTRACK и ESDAC

Обработка данных космической науки имеет два аспекта. Во-первых, это требует создания сети станций слежения и телеметрии, которые могут принимать сигналы с космических аппаратов (ESTRACK). Эта сеть состояла из четырех станций, расположенных в следующих местах:

Реду (Бельгия)
Фэрбенкс (Аляска)
Шпицберген (Норвегия)
Фолклендские острова

Во-вторых, для этого требуется центральное устройство, которое редактирует и обрабатывает информацию из сети отслеживания. Помещения в центре, первоначально называвшиеся ESDAC (Европейский центр сбора космических данных), по сути представляли собой большой мэйнфрейм или компьютеры, которые были доступны как для внутреннего персонала, так и для приезжих ученых и сотрудников, которые хотели использовать их для анализа. и изучите восстановленные данные. ESDAC был позже переименован в ESOC, Европейский центр космических операций. ESOC находится в Дармштадте (Германия). После доклада Баннье он получил все полномочия по управлению космическими кораблями. Директор ESOC также стал ответственным за ESRANGE и ESTRACK.

ESLAR

ESLAR, лаборатория перспективных исследований, была создана в 1966 году в основном для выхода из политического тупика, связанного с местонахождением ESLAB. Позже был переименован в ESRIN (Европейский институт космических исследований), ESLAR базировался во Фраскати (Италия). Конвенция ESRO описывает роль ESRIN следующим образом: «... проводить лабораторные и теоретические исследования в области фундаментальной физики и химии, необходимые для понимания прошлого и планирования будущих экспериментов в космосе».^[7] Объект начал получать данные с экологических спутников в 1970-х годах.

Штаб-квартира ESRO

Штаб-квартира ESRO была домом для исполнительного подразделения ESRO. После отчета Банье он стал отвечать за политику, планирование и апостериорный контроль.

Научная деятельность

Конвенция ESRO обозначила организацию как организацию, занимающуюся исключительно космической наукой. Как следствие, научная работа была основным направлением ранних операций ESRO. По мере развития организации и ее возможностей она перешла от строго научной программы к программе, в которой прикладная деятельность играла более доминирующую роль.

Звуковые ракеты

Британский Скайларк был одной из основных ракет, используемых ESRO.

Дело в том, что зондирующие ракеты относительно недороги, имеют короткие сроки выполнения, служат испытательной площадкой для более амбициозных проектов и имеют низкий риск неудачи, что сделало их идеальным первым проектом для недавно созданной Европейской организации космических исследований.

Первые две ракеты-зонды ESRO были запущены с полигона Сальто-ди-Квирра на Сардинии 6 и 8 июля 1964 года. Они выпустили в ионосферу полезную нагрузку из бария и аммиака. Первый запуск с ESRANGE Изготовлен в ноябре 1966 года. С этого момента частота звуковых пусков ракет резко возросла. Норвежская база в Андёйе также использовалась в качестве стартовой площадки.

Британский Жаворонок (83) и французский Centaure (64) были основными ракетами, использованными в программе. Американские Arcas (14), французские Bélier (4) и Dragon (2), британские Буревестник (1) и немецкий / швейцарский «Зенит» (1) также использовались. Всего в рамках программы было выпущено 168 ракет со средней успешностью 75%. В ходе программы размер и полезная нагрузка используемых в ESRO зондирующих ракет увеличились с 2,7 до 5,55 м (длина) и со 140 до 310 кг соответственно.

Около половины из 168 зондирующих ракет были посвящены исследованиям ионосферы и полярных сияний, около четверти - физике атмосферы, а остальные - исследованиям Солнца, звезд и гамма-излучения. Хотя количество запущенных ракет было меньше, чем предполагалось, проект превзошел ожидания из-за более высокой, чем предполагалось, полезной нагрузки и большей дальности полета ракет.

Оригинальная спутниковая программа

ESRO-2B или Iris был первым успешным запуском спутника ESRO

Синяя книга предусматривала запуск 11 малых спутников, 4 космических зондов и 2 больших спутников. Эти амбиции так и не были реализованы в основном из-за финансовых проблем. Программа претерпела множество изменений, и в итоге лишь несколько проектов дали конкретные результаты. Это были два небольших нестабилизированных спутника ESRO I и ESRO II, запущенный в 1968 году и переименованный после запуска Aurorae и Iris соответственно; два небольших спутника с высокоэкцентричной орбитой HEOS-A и HEOS-A2, запущенные в 1968 и 1972 годах и затем переименованные в HEOS-1 и HEOS-2; средний стабилизированный спутник ТД-1, запущенный в 1972 г .; и малый спутник ESRO IV, также запущенный в 1972 году, который заменил второй спутник серии TD (TD-2). Все это были многоэкспериментальные спутники, то есть космический корабль нес полезную нагрузку, состоящую из нескольких инструментов, предоставленных различными исследовательскими группами.

ESRO I и ESRO II

Это были небольшие нестабилизированные космические аппараты, на которых проводились очень простые эксперименты, предназначенные для измерения радиационной среды вокруг космического корабля. Они представляли собой прямых спутников, продолжающих опыт, полученный при проведении экспериментов с ракетами-зондами. Происхождение ESRO I в программе зондирующих ракет было особенно очевидно. Он изучал авроральные явления и полярную ионосферу. ESRO II был посвящен области солнечной астрономии и космических лучей. Иногда два спутника также упоминаются как ESRO-1A (или Aurora) и ЭСРО-2Б (или Ирис) соответственно.

HEOS-A

Позже переименованный в HEOS-A, первый орбитальный спутник с высокой эксцентриситетом был разработан для измерения плазмы, магнитного поля и частиц космических лучей. По поводу стоимости этого проекта были разногласия. Поскольку существующая сетка ESTRACK была спроектирована с учетом низкоорбитальных спутников, ее было бы недостаточно для отслеживания и приема данных со спутника на сильно эксцентричной (уходящей) орбите. Решение было найдено в виде модернизации предприятия ELDO в Австралии и его интеграции по относительно низкой цене.

Программа Тор-Дельта

ТД-1А был первым в Европе спутником с трехосевой стабилизацией.

Названный в честь средней пусковой системы, используемой ESRO в то время, Тор – Дельта, программа TD изначально предусматривала запуск 3-х спутников: ТД-1, ТД-2 и ТД-3. TD-1 был посвящен звездной астрономии, TD-2 - солнечной астрономии, а TD-3 - изучению ионосферы. Позже ТД-2 и 3 были объединены для экономии средств. Но последующие финансовые трудности и политические разногласия привели к отказу от космического корабля TD-2 / TD-3. Позже часть экспериментов, предназначенных для запуска на борту TD-2 / TD-3, была проведена на спутнике ESRO IV.

LAS

В Большой астрономический спутник (LAS) должна была стать орбитальной обсерваторией с миссией предоставления базовых знаний о небесных объектах с помощью ультрафиолетового спектрометра высокого разрешения. Проект стартовал в конце 1950-х годов и был отменен в 1968 году из-за отсутствия финансовой поддержки и политических разборок.

Спутники второго поколения

COS-B

Cos-B, спутник изучать космические гамма-лучи

Первый успешный научный спутник ESRO был COS-B. Миссия была впервые предложена научным сообществом в середине 1960-х годов, одобрена в 1969 году и запущена в 1975 году. Она была отключена в 1982 году после предоставления большого количества научных данных о космических гамма-лучах, которые продолжают анализироваться сегодня. Это был первый спутник ESRO, на котором был проведен только один эксперимент.^[9]

GEOS

GEOS был геостационарным многоэкспериментальным спутником, предназначенным для исследования магнитосферы. Инструменты для этого проекта были предоставлены несколькими европейскими организациями. Когда GEOS был запущен в 1977 году, ракета-носитель вышла из строя, и запланированная орбита не была достигнута. Модифицированная квалификационная модель с той же полезной нагрузкой была успешно запущена в 1978 году и оставалась в эксплуатации до 1982 года, когда она была отключена.

Первая пакетная сделка

Это было название изменения политики, о котором члены ESRO договорились в 1971 году, резко сократив научное финансирование в пользу прикладных мероприятий, удвоив общий бюджет. Это, во-первых, привело к изменению административной структуры и сокращению научных сотрудников на 50%. Учитывая новую бюджетную среду, LPAC должен был выбрать две миссии из пяти, которые были запланированы на данный момент. В итоге он выбрал HELOS, переименованный Exosat, и IMP-D, переименованный ISEE-2, проекты.

Exosat

В Европейский спутник рентгеновской обсерватории (EXOSAT), первоначально называвшийся "HELOS", работал с мая 1983 г. по апрель 1986 г. и за это время провел 1780 наблюдений в рентгеновском диапазоне большинства классов спутников. астрономические объекты.

ISEE-2

Этот спутник был вторым из трех космических аппаратов International Sun-Earth Explorer (ISEE). Этот проект был результатом совместных усилий НАСА и ESRO (позже ЕКА ) предназначен для изучения взаимодействия между Магнитное поле Земли и Солнечный ветер. В программе использовались три космических аппарата, пара мать / дочь (ISEE-1 и ISEE-2) и гелиоцентрический космический корабль (ISEE-3, позже переименован Международный исследователь кометы ). Приборы на борту ISEE-2 предназначены для измерения свойств электрического и магнитного поля. ISEE-2 был запущен в октябре 1977 года и повторно вошел в строй в сентябре 1987 года.^[10] ISEE-1 (он же Explorer 56) и ISEE-3 были построены НАСА, а ISEE-2 - ЕКА. У космических зондов были дополнительные инструменты, поддерживаемые той же группой из более чем 100 ученых.^[11] Было задействовано как минимум 32 учреждения, и основное внимание уделялось изучению магнитных полей.^[11] ISEE-1 и ISEE-2 остались около Земли, а ISEE-3 ушла в гелиоцентрическая орбита.^[11]

Второй пакет услуг

Эта новая политика ESRO, согласованная в 1973 году, возложила на организацию общую ответственность за разработку европейской ракеты-носителя Ariane. Эта задача была возложена на CNES. Вторая пакетная сделка позволила ESRO наладить сотрудничество с НАСА на Spacelab проект, а также управлять проектом морской спутниковой навигации MAROTS. Это соглашение сделало финансирование более простым и гибким для стран-участниц, что привело к удвоению общего бюджета организации. ESRO также участвовал в Международный исследователь ультрафиолета миссия с НАСА в соответствии с этими руководящими принципами политики.

Телекоммуникационная спутниковая программа

Первый шаг к реализации телекоммуникационной программы в рамках ESRO был сделан в конце 1966 года, когда Европейская конференция по спутниковой связи обратилась к организации с просьбой изучить потенциал европейского телекоммуникационного спутникового проекта. Хотя исследования проводились на этой ранней стадии, а также в течение последующих 5 лет, совет ESRO не одобрял научно-исследовательские работы до 1971 года, когда вступила в силу первая пакетная сделка. Задержка была связана с жесткой структурой принятия решений ESRO и неблагоприятной политической ситуацией, которая существовала среди членов ESRO в то время. Эти проблемы были в значительной степени решены в рамках изменения политики 1971 года, которое, среди прочего, наметило полностью добровольный механизм финансирования прикладных проектов. В рамках первого пакетного соглашения ESRO реализовала проект по созданию европейской спутниковой системы к началу 1980-х годов в партнерстве с Европейская конференция администраций почты и электросвязи и Европейский вещательный союз. ESRO объединилась с ELDO, чтобы сформировать Европейское космическое агентство в 1975 г., перед первым спутником проекта, Орбитальный испытательный спутник, будет успешно запущен в 1978 году.

Литература

Консультативный комитет по истории ЕКА: История Европейского космического агентства 1958–1987, Том 1: История ESRO и ELDO (= Специальная публикация ЕКА 1235). Европейское космическое агентство 2001, ISBN 92-9092-536-1, ISSN 1609-042X