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

ВС России нанесли удары по объектам нефтепереработки и складам горючего ВСУ
Темы дня

Как Ирану удалось выстоять против США

В Швейцарии завершился первый раунд переговоров Ирана и США – а значит, войну между двумя этими странами, начавшуюся в феврале, можно считать законченной. Как Тегерану удалось выстоять в неравном бою против американской сверхдержавы и какие выводы можно сделать из этого уникального по своим результатам конфликта?

Зачем Зеленскому нападение на Белоруссию

Совершенно нелепые – если не сказать безумные – заявления делают в Киеве относительно Белоруссии. Владимир Зеленский де-факто предъявляет Минску ультиматум и даже угрожает применением силы. Казалось бы, главе киевского режима точно не нужен еще один фронт. Однако у этих заявлений есть вполне рациональный мотив. Какой?

Стармер объявил об отставке с поста лидера Лейбористской партии

МИД заявил о подготовке НАТО и ЕС к нападению на Россию «на рубеже 2030 года»

Варшава: Зеленский добавляет оскорбление к оскорблению

Новости

Звезду «Слова пацана» Копейкина освободили от службы в армии

Российский актер Слава Копейкин, сыгравший роль Турбо в популярном сериале «Слово пацана», избежал призыва на военную службу из-за диагностированного заболевания психики.

Путин возложил цветы к мемориалу городам-героям в Александровском саду

В День памяти и скорби президент России Владимир Путин возложил цветы к тумбам городов-героев, в том числе Киева и Одессы, в Александровском саду.

Министр обороны Белоруссии объяснил стратегию по Украине

Главной целью вооруженных сил Белоруссии остается обеспечение безопасности граждан и спокойствия на государственной границе, заявил министр обороны Белоруссии Виктор Хренин, исключив вовлечение страны в сторонний конфликт.

Устроивший дебош пассажир рейса Москва – Омск скончался на борту самолета

Вооруженный ножницами мужчина на летевшем из Омска в столицу самолете попытался прорваться в кабину пилота, его обезвредили другие пассажиры, он потерял сознание и скончался.

В Европе призвали не жать руку восхваляющему фашизм Зеленскому

Главе словацкого правительства Роберту Фицо необходимо игнорировать главу киевского режима Владимира Зеленского из-за его поддержки фашистской идеологии, заявил вице-спикер словацкого парламента Андрей Данко.

Politico: Европа рискует проиграть Азии борьбу за газ

Страны Евросоюза могут столкнуться с нехваткой природного газа предстоящей зимой из-за растущего спроса со стороны государств Азии и низких запасов в хранилищах.

Эксперт: США не смогут заставить Израиль прекратить атаки на Ливан

В интересы Израиля входит уничтожение ливанского движения «Хезболла». Поэтому не стоит ожидать, что ЦАХАЛ прекратит удары по целям на юге Ливана и в ближайшем будущем выведет свои силы из зоны безопасности, сказал газете ВЗГЛЯД политолог Владимир Сажин. Напомним, по итогам переговоров между США и Ираном создана специальная группа для контроля за прекращением боев между Израилем и «Хезболлой».

Украина нанесла ракетный удар по Воронежу

В небе над Воронежем дежурные силы ПВО сбили несколько высокоскоростных воздушных целей, в результате падения обломков пострадали три человека, сообщил губернатор Воронежской области Александр Гусев.

Пленный боец ВСУ заявил о потере Красного Лимана

Украинская армия практически утратила контроль над Красным Лиманом, а украинские солдаты вынуждены спасаться сами по вине своего командования, заявил украинский пленный боец 120-й отдельной бригады теробороны ВСУ Юрий Контробай.

Стармер назвал сроки выборов нового лидера лейбористов

Премьер-министр Великобритании Кир Стармер заявил, что выборы нового лидера правящей Лейбористской партии начнутся 9 июля.

На подлете к Москве уничтожено 84 украинских беспилотников

В прошедшие сутки на подлете к российской столице уничтожили 84 беспилотника украинских военных, сообщил глава города Сергей Собянин.

Зеленский сыронизировал над именем президента Польши

Украинский лидер резко раскритиковал президента Польши Кароля Навроцкого за решение отозвать высшую государственную награду, высмеяв политика и предупредив о возможных негативных последствиях.
Мнения

Глеб Простаков: Власть над ценой нефти сместилась от скважины к логистике

Иран превращается из аутсайдера в держателя ключей от глобальной энергобезопасности. Россия же, замкнувшая на себя систему страховок, своп-контрактов и альтернативных маршрутов, становится еще одним осевым элементом новой логистики.

Ольга Андреева: Победим антирусскую ненависть

Западные мечты одолеть и расчленить Россию вовсе не умозрительные бредни. Уже давно милитаризируется Европа, вполне конкретно готовясь к прямому столкновению с Россией. Это столкновение фактически уже идет на фронтах СВО. И нам снова надо быть готовыми к тому, чтобы противостоять, выстоять и в конце концов победить. Как в 1945 году.

Анна Долгарева: Как украинские тетки отравляют все живое вокруг

«Украинская тетка» – это не пол, не возраст и не этническая принадлежность. Это архетип (по странному стечению, украинские мужчины в большей мере сходны с русскими). У гоголевской Оксаны из «Ночи перед Рождеством» весь потенциал вырасти в такую вот украинскую тетку.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы