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

От удара дрона ВСУ по кафе в Херсонской области погибли две девушки
Темы дня

Россия подготовила крышку для Волчанского котла

Россия значительно расширила зону контроля в Харьковской области после освобождения Петропавловки и Лозовой. Этот успех усложнит ВСУ попытки прорыва из Волчанского котла. Сейчас ВС России ведут активные бои за освобождение других населенных пунктов, уничтожаются формирования противника в нескольких районах. Как это влияет на устойчивость созданного кольца окружения на северо-востоке Харьковской области и какие оперативно-тактические перспективы открываются на этом направлении?

Венгрия резко увернулась от втягивания в войну с Россией

У Украины уникальный талант ссориться с соседями. С Россией – из-за всего, с Белоруссией – из-за России, с Польшей – из-за Бандеры, с Румынией – из-за зерна, со Словакией – из-за помощи себе же. Теперь в списке появилась еще и Венгрия. Точнее, вернулась туда: Будапешт стремился к примирению, но Киев опять превзошел себя по наглости.

Военный эксперт: Группировка «Север» создала в котле малые кольца окружения

Глава Южной Кореи выступил с отповедью в адрес Зеленского из-за пленных КНДР

Судмедэкспертиза установила причину смерти журналиста Соседова

Новости

Вучич заявил о планах продлить соглашение на поставки российского газа

Президент Сербии Александр Вучич после телефонных переговоров с президентом России Владимиром Путиным, заявил, что рассчитывает сохранить выгодные условия импорта энергоносителей.

Зеленский сообщил о разрушении энергетических объектов на Украине

Владимир Зеленский сообщил о разрушении ряда энергетических объектов в трех регионах Украины.

Военный эксперт сообщил о подготовке российских войск к штурму Славянска

Российские войска активно готовятся к штурму восточных рубежей Славянско-Краматорской агломерации, нанося существенный урон подразделениям ВСУ в этих городах, сообщил военный эксперт Андрей Марочко.

Историк Тодд спрогнозировал скорое завершение украинского конфликта

Этот год станет временем окончательной развязки украинского конфликта, поскольку на линии соприкосновения наблюдается явное ускорение событий, заявил французский историк Эммануэль Тодд в интервью Figaro.

Телеканал Минобороны Украины прекратил вещание после ударов по Киеву

Главный телеканал Минобороны Украины «Армия.ТВ» и информационный ресурс «Новини Live» прервали эфиры на фоне масштабного поражения серверных инфраструктур в Киеве.

Ульянов прокомментировал слова Путина о поведении западных чиновников

Постпред России при международных организациях в Вене Михаил Ульянов согласился с оценкой президента России Владимира Путина, назвавшего поведение некоторых западных чиновников клоунадой.

Спящий украинский солдат пропустил российских военных и сдался в плен

Украинский военнослужащий уснул во время несения дежурства в блиндаже, пропустив бойцов ВС России, рассказал солдат ВСУ Михаил Скляр, сдавшийся в плен группировке войск «Запад» в Харьковской области.

Проживающие в Германии россияне захотели переехать на родину

Россияне, проживающие в ФРГ, обращаются в Генконсульство РФ в австрийском Зальцбурге по вопросам участия в государственной программе по переселению в Россию, сообщил генконсул РФ в Зальцбурге Дмитрий Черкашин.

Украинские беженцы расписали польские города нацистскими символами

Украинские беженцы в Польше рисуют нацистские символы в общественных местах, рассказал представитель подпольного движения Stop Grave.

Минобороны испытало новые системы защиты бронетехники от дронов

Заместитель министра обороны лександр Санчик провел техническую конференцию, посвященную модернизации бронетехники и испытаниям новых систем защиты от беспилотников.

Генсек Совета Европы заявил о неготовности к конфликту с Россией

Генеральный секретарь Совета Европы Ален Берсе признал неготовность западных государств к возможному военному конфликту с Россией из-за уязвимостей в инфраструктуре.

Российские дроны взяли под полный контроль небо над Добропольем

Российские расчеты беспилотных систем группировки «Центр» обеспечили полный контроль над небом на Добропольском направлении, уничтожая вражеские пункты управления и технику.
Мнения

Тимофей Бордачёв: Пределы германского милитаризма определяет внешняя сила

Насколько изменившиеся за последние десятилетия обстоятельства дают возможность всем привычным чертам европейцев «разгуляться по-настоящему», делая действительно опасными наших соседей к западу от польских границ?

Тимур Шерзад: Как испанец на русской службе основал Одессу

25 сентября 1789 года русские овладели османской крепостью Хаджибей на побережье Черного моря. Позже на ее месте вырастет один из главных российских портов на юге – Одесса.

Ольга Андреева: Дворянин Чаадаев научил релокантов ненавидеть Родину

Пока европейцы плели интриги, русский барин Чаадаев так кстати пришел им на помощь. Ведь он не только свергал Россию с пьедестала победителя, но в принципе отрицал ее право на существование. Вот уж удружил, так удружил!
Вопрос дня

Как были обретены мощи святого князя Дмитрия Донского