Перший супутник, запущений в нашій країні 56 років тому, 4 жовтня 1957 року, важив 80 кг. Надалі маса космічних апаратів в основному нарощувалася. Однак в останні роки інтерес до невеликих супутників зріс.
Мікросупутник «Чібіс-М» - втілення розробленої в Інституті космічних досліджень (ІКІ РАН) концепції «літаючого приладу», здатного проводити вимірювання різних процесів у космосі і на Землі без застосування дорогих і важких космічних апаратів. Його невелика маса (близько 40 кг) і компактні розміри (605 ст.1 360 мм в діаметрі описаної окружності) дозволили вивести його на орбіту ракетою-носієм «Союз» в якості попутного вантажу транспортно-вантажного корабля «Прогрес».
Космічний експеримент «Мікросупутник» розпочався 25 січня 2012 року за участю фахівців РКК «Енергія» і космонавтів О. Кононенка та А. Шкапьорова. Саме тоді мікросупутник «Чібіс-М» вийшов з транспортно-пускового контейнера, відокремився від орбітальної станції «Прогрес М-13М» і вирушив у вільний політ. Мікросупутник звертається навколо Землі по круговій орбіті висотою близько 500 км. За час роботи на навколоземній орбіті супутник передав десятки гігабайт наукової інформації, головним чином про стан земної атмосфери.
У 1991 році при дослідженні космічних джерел гамма-променів - нейтронних зірок і наднових - були виявлені потужні мілісекундні гамма-спалахи, що йдуть з боку Землі. Було ясно, що вони пов'язані з грозовими явищами у верхніх шарах атмосфери, і входять в комплекс явищ, іменованих «космічною погодою». Однак механізм їх виникнення був не цілком зрозумілий, і нове явище зажадало детального дослідження з дуже високою роздільною здатністю в часі. Для цього розробили комплекс багатопрофільних наукових приладів з малою масою і з невеликою споживаною потужністю. Вперше в практиці фундаментальних космічних досліджень він був створений в ІКІ РАН.
Комплекс наукової апаратури, призначений для реєстрації фізичних процесів, пов'язаних з грозовими розрядами в атмосфері Землі, змонтований на мікросупутнику «Чибіс-М», включає рентген-гамма детектор і ультрафіолетовий детектор з діапазоном реєстрації спектру від 180 - 400 нм (УФ) до 650 - 800 нм (ІК). Ці детектори створені в Науково-дослідному інституті ядерної фізики ім. Д.В. Скобельцина (НДІЯФ МДУ). На борту мікросупутника встановлено радіочастотний аналізатор і цифрову фотокамеру з роздільною здатністю 300 м і частотою експозицій 15 кадрів/с, створені в ІКІ РАН. Магнітно-хвильовий комплекс для діапазону частот 100 - 40 000 Гц, що включає індукційний магнітометр і два комбінованих хвильових зонди, створені в ЛЦ ІКІ НАН і НКА України, процесор спектрального аналізу ПСА, розроблений в Bl Electronics, Угорщина. Всі перераховані пристрої являють собою окремі блоки єдиного наукового приладу - комплексу «Гроза». Його маса - 10,8 кг.
Службова апаратура включає в себе систему електроживлення, навігаційну апаратуру за системою GPS - ГЛОНАСС, систему орієнтації з сонячними датчиками і магнітометром (точність визначення до 2 ° за кутом), пристрої, що забезпечують розвороти станції по трьох осях і її стабілізацію. Її маса 12, 6 кг. Сама конструкція з системою терморегулювання має масу 16,6 кг.
Магнітно-хвильовий комплекс призначений для дослідження варіацій плазмово-хвильових процесів, що відбуваються в іоносфері під впливом грозової активності, і в системі літофера - атмосфера - іоносфера - магнітосфера. Результати вимірювання електромагнітних випромінювань за допомогою комплексу показали, що найбільша їх інтенсивність спостерігається в приполярних областях.
Значний інтерес становлять дослідження так званих атмосфериків (або просто сфериків) - електричних сигналів, створюваних радіохвилями, які генерують розряди блискавок. На всій Землі поблизу поверхні щомиті відбувається близько 100 грозових розрядів. Кожен розряд має дві стадії, що розрізняються силою струму - передрозряд, що випромінює короткі, середні і довгі хвилі, і основний розряд, що генерує наддлінні радіохвилі.
Спектр атмосфериків визначається напруженістю магнітного поля і концентрацією заряджених частинок (електронів та іонів) уздовж траєкторії супутника, він включає частоти від сотень герц до 20 - 30 кГц. Аналіз спектру дозволив розрахувати розподіл концентрації електронів до висот близько 30 тис. км і виявити особливості їх розподілу.
Ще одне завдання комплексу «Гроза» - дослідження фізичного явища, передбаченого у ФІАНі: пробою на електронах, що тікають. Він відбувається в слабких електричних полях і вимагає для свого запуску прольоту частинок високої енергії. Вони породжують широкі атмосферні зливи (ШАЛи) з великою кількістю електронів високої енергії. Їх рух в електричному полі грози породжує на висотах 10 - 20 км потужні гам- і радіоімпульси.
Кілька десятків сеансів зв'язку із супутником проведено за завданням зарубіжних учасників проекту (Україна, Угорщина). В даний час ведуться роботи по скоординованим спостереженням електромагнітних випромінювань наднизького діапазону орбітальною апаратурою і наземними станціями. За оцінками розробників, «Чібіс-М» зможе успішно працювати до 2016 року.
Фото ІКІ РАН.