Общество

5 сентября 2022, 16:30

Российские спутники будут строиться по новому принципу

Фото: Виталий Тимкив/РИА Новости

Отечественная космическая промышленность должна радикально изменить подходы к созданию орбитальных аппаратов, заявляет глава Роскосмоса Юрий Борисов. Как устроены сегодня российские спутники, в чем их недостатки по сравнению с зарубежными конкурентами и каким образом спутники предлагается изменить?

Глава Роскосмоса Юрий Борисов заявил о том, что проект «Сфера» по созданию многоспутниковой орбитальной системы требует от России перехода на новые технические принципы создания и управления космическими группировками. «Сфера» – это гигантский государственный проект по созданию сотен многофункциональных спутников различного назначения.

Ранее Борисов уже высказывался на данную тему. В частности говорилось, что «Роскосмос сильно задолжал российской экономике. Сегодня нельзя представить современный мир без космических услуг. Это и цифровое телевидение, связь, передача данных, навигация, метеоинформация, картография, знание поверхности Земли, анализ чрезвычайных ситуаций и прочее. Сегодня просто невозможно представить без космических услуг ту или иную сферу нашей экономики».

Глава Роскосмоса признал отечественное отставание в данной сфере. По его словам, американцы, европейцы и китайцы – основные игроки на этом рынке – «давно нас в этом плане обогнали», и «Роскосмосу необходимо перестроить работу так, чтобы научиться выпускать спутники совершенно в другом количестве. Это потребует коренной перестройки основных процессов технологического цикла – разработки, производства, испытаний, увеличение сроков активного существования...»

За этими заявлениями стоит коренное изменение всей концепции производства спутников в России.

Шесть-шесть-шесть

В советские времена, во множестве разных вариаций ходило правило создания космического аппарата – «шесть-шесть-шесть». Вес – шесть тонн, цена – шесть миллионов, срок создания – шесть лет. Это шутка, в которой не нужно искать реальные данные, а вот принципы тут очень четкие. Космический аппарат нужно делать долго, он должен быть большим «комбайном» со множеством разных приборов и инструментов, ну и цена должна быть соответствующей, чтобы хватило на все работающие над проектом структуры.

Похожего принципа придерживались примерно до конца прошлого века и США в лице НАСА и военных структур. Большие космические аппараты, не совсем частые запуски, зато возможность воткнуть множество функций на один спутник. Причины такой стратегии понятны – запуски в космос дороги и желательно за один пуск, если уж он состоится, вывести космический аппарат, который может больше. В настоящее время такие космические аппараты тоже остались, из показательных вариантов – JPSS и Landsat. Такие аппараты несут на себе больше топлива и могут работать дольше.

Еще одной причиной такой архитектуры космических аппаратов была ставка на герметичные приборные контейнеры. То есть вся электроника и большинство приборов в аппаратах того времени находились в герметичном объеме, как правило, заполненном инертным газом. Внутри контейнеров ставили рамы с бортовой аппаратурой, приборами, которые работали в газовой среде, это делалось во многом для предотвращения перегрева и переохлаждения приборов. 

Например, именно по такой схеме создавались космические аппараты для дистанционного зондирования Земли «Метеор» и «Ресурс». В их основе герметичный бак длиной почти три метра, внутри него поддерживается давление на уровне 100 миллиметров ртутного столба, циркуляция газовой смеси на основе азота обеспечивается с помощью четырех вентиляторов, подогрев газа – с помощью электронагревателей, а за охлаждение отвечают радиаторы на корпусе

Естественно, что вся эта система сама по себе дорогая и энергоемкая. Естественно и желание разработчиков: раз уже делается на основе этой платформы космический аппарат, запихнуть в него как можно больше самых разных приборов. Из-за этого случались ситуации, когда у таких «спутников-комбайнов» один из приборов мешал работе других. Еще одна проблема в том, что случайное попадание микрометеорита и разгерметизация контейнера приводили к потере всего дорогостоящего аппарата. 

Большие, но по пять, маленькие, но по три

Начало нового тысячелетия принесло с собой миниатюризацию электроники, снижение требований по энергопотреблению, общее удешевление компонентов. Снизилось и общее тепловыделение. Появилась возможность создавать космические аппараты открытого типа, без использования герметичного объема.

Большинство современных космических аппаратов не имеет герметичного объема. Вся электроника устанавливается прямо на термостабилизирующее основание, внутри которого проходят трубы с теплоносителем для охлаждения компонентов. Тепло передается от приборов к радиаторам, где и рассеивается в космосе.

Все это в итоге позволило упростить конструкцию космических аппаратов и привело к созданию наноспутников – кубсатов. Один юнит кубсата (1U) – это алюминиевый корпус размером 10 на 10 на 10 сантиметров, вес его около килограмма. И такие космические аппараты – это теперь не только студенческие поделки. 

К примеру, спутники дистанционного зондирования Земли Dove-2, принадлежащие компании Planet Labs, имеют размер 3U (100 мм × 100 мм × 340 мм). Вес вместе с аккумуляторами и солнечными батареями, раскрываемыми снаружи корпуса, всего 5,8 килограмма. При этом снимает такая космическая «цифромыльница» на редкость прилично (3,5 метра на пиксель). Небольшая цена позволила компании запустить несколько сотен таких космических аппаратов и обеспечить съемку всей поверхности Земли с ежесуточным обновлением.

Но это все равно небольшие космические аппараты. Для лучшего качества съемки и для других целей требуются спутники большего размера. И вот тут умение ставить на поток производство показали компании SpaceX и Airbus. SpaceX для создания группировки Starlink по обеспечению широкополосного доступа в интернет создала спутники Starlink 1 и 1,5, которых с 2019 года выпустили более 3000 штук.

200-килограммовые спутники и выпуск более чем по три штуки в сутки. Еще недавно это казалось просто нереальным, однако SpaceX поставила производство космических аппаратов на поток. Возможность запускать сразу по 64 «старлинка» за один пуск ракеты-носителя Falcon 9 позволили компании создать самую массовую спутниковую группировку в истории человечества.

У Airbus пока успехи меньше, но тоже впечатляют. Для проекта OneWeb была разработана спутниковая платформа Airbus Arrow, которая тоже позволяет производить по несколько космических аппаратов в неделю. Более того, Airbus Arrow многофункциональна и позволяет на основе платформы строить самые разные космические аппараты: спутники связи, спутники оптического наблюдения, спутники-радары. Все это на стокилограммовой платформе, адаптированной для запуска сразу большого количества аппаратов за один пуск

Вдогонку

В настоящее время первая фаза российского проекта «Сфера» опирается на космические аппараты «Скиф», «Ямал» и «Экспресс», отвечающие за разные телекоммуникационные проекты. Это хорошие аппараты. Проблема ровно одна – выпускать их сотнями в год у России пока нет возможности и вряд ли будет. Но их и нужно меньше, всего около двух десятков.

Но с 2025 года предполагается массовый выпуск аппаратов «Марафон» для интернета вещей и серии космических аппаратов «Беркут» для самых разных задач по дистанционному зондированию Земли. И вот их уже нужны сотни. 

Поэтому у России другого пути нет. Только переход на поточное производство платформ для космических аппаратов, выход на массовый выпуск и затем создание на их основе конкретных спутников или даже семейства спутников. Как в случае с «Беркутом» – когда нужны аппараты для оптической съемки, для высокодетальной съемки, для радиолокационной съемки.

Да, у этих космических аппаратов будет более узкая специализация, чем при создании спутников по индивидуальным проектам. Зато это будет гораздо более устойчивая к выходу из строя нескольких аппаратов система, с возможностью создавать на ее основе готовые сервисы как для предприятий, так и граждан страны. 

Другие плюсы этого решения тоже очевидны – возможность массового создания космических аппаратов, их унификация, возможность насыщения отраслей, которым сейчас нужны как воздух новые спутники. Но это получится, только если в ближайшее время будет создана универсальная платформа и налажено ее массовое, поточное производство.

Причем у Роскосмоса нет возможности отдать весь процесс в частные руки – придется создавать платформу и контролировать ее выпуск самостоятельно. Никакие другие решения отставание в количестве аппаратов сократить не помогут. 

Текст: Михаил Котов

Вам может быть интересно

Завод «Запорожсталь» полностью остановил работу после удара ВС России
Темы дня

Угроза распада Евросоюза заставила итальянцев сдаться перед Испанией

Вспыхнувший было конфликт между Испанией и Италией затих так же внезапно, как и начался. Попытка Италии поставить под вопрос существование Шенгенского соглашения была пресечена испанским ультиматумом. И хотя в Риме заявляли, что «с нами нельзя разговаривать таким языком», в итоге итальянцы сдались. Почему?

ИИ может втянуть мир в новый финансовый кризис

Дорогостоящее развитие ИИ втягивает компании в огромные долги. Своих доходов им уже не хватает. Из 5,5 трлн долларов, которые планируется потратить на ИИ, в долг будет взято целых 4,1 триллиона. Это создает риски надувания финансового пузыря, который может лопнуть, как в свое время Lehman Brothers.

В Сербии задумались о введении виз для россиян

Мэр Сеуты заявил о невыносимой ситуации в городе из-за мигрантов

Русский характер сломал игру украинского ЦИПсО

Новости

Захарова с юмором отреагировала на опрос Би-би-си на улицах Москвы

Официальный представитель МИД Мария Захарова с иронией отреагировала на видеоролик, где москвичка выразила желание ударить корреспондента британского телеканала.

Путин поздравил российских ученых с запуском мегаустановки СКИФ

Президент Владимир Путин провел заседание профильного совета и отметил важность создания новейшего источника синхротронного излучения для решения актуальных задач медицины и энергетики.

Путин: Я никогда ничего не боялся

Президент России Владимир Путин рассказал, что никогда не боялся угроз от технологий на базе искусственного интеллекта, и в принципе «никогда ничего не боялся».

Депутат Аксаков назвал карты Visa и Mastercard рудиментом

Иностранные платежные системы окончательно теряют актуальность на отечественном рынке, уступая место национальным инструментам из-за физического износа пластика и невозможности трансграничных переводов, считают в Госдуме.

Пораженный ВС России завод «Запорожсталь» оказался стратегическим предприятием

Предприятие «Запорожсталь», пораженное российским ударом, внесли в перечень критически важных для экономики и безопасности Украины в декабре 2004 года, следует из документов правительства Украины.

Путин в шутку сказал «Караул!» на просьбу Ковальчука дополнить доклад

Президент России Владимир Путин шутливо отреагировал восклицанием «Караул!» на просьбу главы Курчатовского института Михаила Ковальчука сказать еще «одно слово» про геном после почти 20-минутного выступления на заседании Совета по науке и образованию.

В МИД призвали Армению определиться с выбором между ЕС и ЕАЭС до конца года

Еревану предстоит до конца года определиться с проведением всенародного голосования о вступлении в Евросоюз или сохранении членства в Евразийском экономическом союзе, заявил заместитель министра иностранных дел Михаил Галузин.

Сооснователь «Эха Петербурга» Недоводин умер после избиения в Подмосковье

В Подмосковье скончался 61-летний сооснователь радиостанции «Эхо Петербурга» Сергей Недоводин, сообщила бывший заместитель главреда СМИ Анастасия Миронова.

МИД: Договор по базам в Хмеймиме и Тартусе укрепит отношения с Сирией

Достижение договоренности о размещении военных объектов в Хмеймиме и Тартусе придаст мощный импульс двустороннему сотрудничеству Москвы и Дамаска, отметили в МИД РФ.

Мотоблогер Татьяна Броновицкая погибла в аварии в Москве

Утренняя авария на Третьем транспортном кольце унесла жизнь 47-летней женщины, мотоблогера Татьяны Броновицкой, чей желтый мотоцикл столкнулся с грузовым автомобилем.

Россия осудила решение перенести останки лидера ОУН из Роттердама на Украину

Российская сторона осудила эксгумацию останков одного из основателей и руководителей ОУН (признана экстремистской и запрещена в России) Евгения Коновальца на кладбище Кросвейк в Роттердаме. В посольстве РФ в Гааге заявили, что решение перевезти останки на Украину свидетельствует о неспособности нынешних украинских властей предложить созидательную основу для развития государства.

АТОР: Туроператоры не получали уведомлений о введении виз в Сербию

Российские путешественники смогут продолжить свободные поездки на Балканы, поскольку местные власти пока не планируют ужесточать правила въезда для иностранных гостей, сообщили в пресс-службе Ассоциации туроператоров России (АТОР).
Мнения

Сергей Худиев: Равенство мужчин и женщин придумали до феминисток

Вера в равное достоинство мужчины и женщины – это зрелый плод христианской цивилизации, а не что-то недавно придуманное какими-то либералами.

Федор Лукьянов: Большинство живущих такую Германию еще не видели

Страница мировых войн XX века для немцев, вероятно, перевернута. И внешние партнеры против этого, по сути, не возражают.

Виталий Трофимов-Трофимов: Против кого объединились Турция, Саудовская Аравия и Пакистан

Мекканское оборонительное соглашение имеет довольно туманные перспективы, но оно не наследует провальным интеграционным процессам панарабистов и пантюркистов. В основе соглашения Турции, Саудовской Аравии и Пакистана лежит убежденность в том, что единственным гарантом безопасности должны быть не США или ЕС, а сами региональные лидеры.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы