27 мая 2023 года с космодрома Восточный при помощи ракеты-носителя «Союз-2.1а» с разгонным блоком «Фрегат» на орбиту был выведен космический аппарат «Кондор-ФКА». Это малый космический аппарат для дистанционного зондирования Земли, предназначенный для получения радиолокационных изображений высокого и среднего разрешения.
Обозначение «малый» относится только к размеру и весу спутника и означает, что его вес составляет менее 1500 килограммов. При этом по своим характеристикам «Кондор-ФКА» действительно прорывной аппарат.
Так получилось, что российская орбитальная группировка из аппаратов, наблюдающих за нашей планетой, в последние годы не имела в своем составе радиолокационного спутника. Последние космические аппараты серии «Кондор» за номерами 1 и 2 были запущены в 2013 и 2014 году соответственно. Кстати, оба «Кондора» стали полезной нагрузкой для двух запусков ракеты-носителя «Стрела» – конверсии из межконтинентальной баллистической ракеты РС-18 (УР-100Н).
При этом РЛС-аппараты очень нужны как российским военным, так и ученым. Все дело в том, что спутники, снимающие поверхность Земли в оптическом и инфракрасном диапазонах, очень погодозависимы. При облачности или в ночное время с их помощью не получить качественных изображений.
И если речь идет о картографировании, это не проблема, всегда можно подождать. Но если требуется оперативная информация, например, в оборонных целях – это может стать проблемой.
В таком случае самое лучшее решение – космические аппараты для создания радиолокационных изображений. Они работают на основе радиоволн, излучаемых из спутников в направлении Земли. Отражаясь от объектов на поверхности нашей планеты, они возвращаются обратно к спутнику. При помощи антенны отраженные волны регистрируются и обрабатываются с помощью компьютерных алгоритмов.
По мере передвижения космического аппарата по орбите радиоволны излучаются под разным углом, что позволяет провести полное объемное сканирование поверхности Земли. Передаваемая спутником информация используется для построения карт высокой разрешающей способности, обнаружения объектов на Земле, а также мониторинга природных явлений, таких как землетрясения, наводнения и лесные пожары.
РЛС могут работать в различных частотных диапазонах, включая диапазоны L-, C-, X-, Ku- и Ka-. Каждый диапазон имеет свои особенности и может быть использован для выполнения определенных задач. Например, диапазон Ku-частот используется для измерения высоты морской поверхности, а диапазон Ka-частот для обнаружения атмосферных явлений, таких как туман или дождь.
При этом спутник проводит сканирование в любое время суток, вне зависимости от погоды. К примеру, это очень важно для определения ледовой обстановки на Северном морском пути, большую часть времени закрытом облаками, или мониторинга перемещения техники противника.
Потребители изображений со спутника, впрочем, заявлены как исключительно гражданские: Минсельхоз, МЧС, Росреестр, Росгидромет. Аппараты «Кондор-ФКА» «обеспечивают съемку земной поверхности круглосуточно и вне зависимости от погодных условий и облачности. Что фактически означает гарантированное получение изображений в заявленный срок», говорит один из разработчиков спутника, главный конструктор по направлению – директор Объединенной дирекции космических систем НПО машиностроения Алексей Рабочий. По его же словам, «достигнуто фактически стопроцентное применение отечественной электронной компонентной базы в приборах и системах космического аппарата».
Но это лишь часть возможного использования таких аппаратов. Один из возможных вариантов применения РЛС-спутников – радарная интерферометрия. Она позволяет выявлять смещения земной поверхности и объектов, расположенных на ней, с сантиметровой точностью (для земной поверхности) и нескольких миллиметров (для зданий и сооружений).
Согласно открытой информации, космический аппарат серии «Кондор» при любой погоде и в любое время суток может получать детальные изображения разрешением до одного метра при полосе прохода до 120 км в обзорном режиме. Предполагается, что уже в 2024 году на орбиту отправится «Кондор-ФКА № 2», доведя группировку до расчетного количества в два аппарата.
В качестве рабочих орбит выбраны околополярные солнечно-синхронные, смещенные друг от друга на 8,88°. Это обеспечит возможность проведения высокооперативной интерферометрической съемки. Согласно опять же открытым данным, система из двух аппаратов должна обеспечивать возможность передавать на землю каждые сутки не менее 200 условных кадров 10x10 км, выполненных с разрешением 1-2 м.
В настоящее время идут работы над еще более современной версией аппаратов серии – «Кондор-ФКА-М».
В нем предполагается изменение геометрии радиолокатора и замена рупорного облучателя на облучатель с активной антенно-фидерной решеткой. Это улучшит характеристики радиолокационной съемки, увеличит углы электронного сканирования по двум плоскостям, что позволит достичь разрешения до 0,5 метра при детальной съемке. Кроме того, будет увеличена располагаемая мощность космической платформы и энергетические характеристики радиолокатора, что существенно улучшит радиотехнические характеристики получаемых радиолокационных изображений.
Пока же можно порадоваться успешному выведению первого «Кондора-ФКА». Надеемся, что уже вскоре будут показаны первые снимки. Вот тогда точно от российской спутниковой группировки «не убежишь, не спрячешься».