Nanosatelliidid saavad peagi koos droonidega lahingusüsteemide osaks
Ameerika Ühendriikides on avaldatud aruanne koos kaubandusliku prognoosiga sõjasatelliitide maailmaturu arenguks. 2012. aastal hinnati selle kosmosetööstuse segmendi suuruseks 11,8 miljardit dollarit. Aruande autorid usuvad, et see kasvab 3,9% aastas. Ja 2022. aastal jõuab see 17,3 miljardi dollarini.
Tuleb märkida, et astronautika valdkonna pikaajalisi prognoose on alati eristatud, pehmelt öeldes, ebausaldusväärsust. Tööstuse arengut mõjutavad tugevalt poliitika ja majandus. Sageli sõltub projektide rahastamine riigi juhtkonna ambitsioonidest. Ja veelgi sagedamini - majanduse seisust. Kriisis hakkavad nad säästma kõige kallimate programmide pealt, millel on pikaajaline tootlustsükkel. Ja lihtsaim viis sidumiseks on ebamäärased kulutused kosmosele.
Kuid hiljuti on astronautikasse tunginud tugevam mõjutegur - tehnoloogiliste põlvkondade kiire vahetumine. Nüüd pole enam võimalik kosmoseaparaadi (AC) loomist 10-15 aastaks venitada, mis oli varem norm. Selle aja jooksul õnnestub seade vananeda, ilma et see hakkaks kunagi tööle. Sarnane asi juhtus raskete sidesatelliitidega kahekümnenda sajandi lõpus. Kiudoptilised sideliinid, mis lühikese ajaga segasid kogu maailma, muutsid kaugliinid laialdaselt kättesaadavaks, odavaks ja usaldusväärseks. Seetõttu ei olnud kümneid satelliit -transpondereid nõutud, mis tõi kaasa suuri kaotusi.
Tehnoloogiliste põlvkondade kiire vahetumine on viinud kosmoseaparaatide projekteerimise ja tootmise peamiste suundumuste väljatöötamiseni - need on miniatuursus, modulaarsus ja tõhusus. Satelliidid muutuvad mõõtmetelt ja kaalult väiksemaks, vajavad vähem energiat, projekteerimisel ja tootmisel kasutatakse valmis elemente ja sõlmi, mis vähendab oluliselt tootmisaega ja kulusid. Ja kerge satelliidi käivitamise hind on odavam.
Navigeerimine igal pool
Praegu on maailmas kosmoselennuid palju vähem kui 1970. ja 1980. aastatel. Selle põhjuseks on eelkõige kosmoselaeva elujõulisuse märkimisväärne suurenemine. Orbiidil olevate satelliitide tavaline kasutusiga on 15–20 aastat. Seda pole enam vaja, kuna satelliit on selleks ajaks paratamatult vananenud.
Sõjaväeliste kosmoselaevade seas on sidesatelliitide osakaal 52,8%, luure- ja seire - 28,4%, navigatsioonisatelliidid hõivavad 18,8%. Kuid just navigatsioonisatelliitide sektoril on pidev tõusutrend.
Praegu sisaldab NAVSTAR GPS -süsteemi USA navigatsioonisatelliitide orbiidikomplekt 31 kosmoseaparaati, mis kõik töötavad ettenähtud viisil. Alates 2015. aastast on plaanis asendada tähtkuju kolmanda põlvkonna satelliitidega, mis on osa süsteemi arendamisest GPS III tasemele. USA õhujõud plaanivad soetada kokku 32 kosmoseaparaati GPS III.
Roskosmos loodab saavutada GLONASS -süsteemi abil koordinaatide määramise täpsuse 2020. aastaks vähem kui 10 cm, ütles osakonna juhataja Vladimir Popovkin Venemaa valitsuse kohtumisel, kus kaaluti kosmoseprogrammi aastani 2020. "Täna on mõõtmistäpsus 2, 8 meetrit, 2015. aastaks jõuame 1, 4 meetrini, 2020. aastaks 0, 6 meetrini," ütles Roscosmose juht, märkides, et "võttes arvesse täna rakendatud täiendusi tegelikult on see täpsus alla 10 sentimeetri. " Lisandmoodulid on maapealsed jaamad navigatsioonisignaali diferentsiaalkorrektsiooniks. Samal ajal tuleks praegune GLONASSi orbitaalkonstellatsioon asendada järgmise põlvkonna kosmoselaevadega, mille arvu suurendatakse 30-ni.
Euroopa Liit loob oma navigatsioonisüsteemi koos Euroopa Kosmoseagentuuriga. Aastatel 2014-2016 oli plaanis luua 30 kosmoseaparaadi tähtkuju - 27 süsteemis töötavat ja 3 ooterežiimis olevat. Majanduskriisi tõttu võidakse neid plaane mitmeks aastaks edasi lükata.
2020. aastal kavatseb Hiina Rahvavabariik lõpule viia riikliku satelliitnavigatsioonisüsteemi Beidou loomise. Süsteem käivitati kommertskasutuseks 27. detsembril 2012 piirkondliku positsioneerimissüsteemina, mille orbitaalkuju koosneb 16 satelliidist. See andis navigeerimissignaali Hiinas ja naaberriikides. Aastal 2020 tuleks geostatsionaarsele orbiidile paigutada 5 kosmoseaparaati ja väljaspool geostatsionaarset orbiiti 30 satelliiti, mis võimaldab navigeerimissignaaliga katta kogu planeedi territooriumi.
2013. aasta juunis kavatseb India Andhra Pradeshi lõunarannikult Sriharikota saarelt käivitada oma riikliku süsteemi IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) esimese navigatsioonisatelliidi. Orbiidile laskmise teostab India kanderakett PSLV-C22. Teine satelliit on kavas kosmosesse saata 2013. aasta lõpuks. Veel viis käivitatakse aastatel 2014-2015. Nii luuakse piirkondlik navigatsioonisatelliitide süsteem, mis hõlmab India subkontinenti ja selle piiridest veel 1500 km kaugusel 10 m täpsusega.
Jaapan läks oma teed, luues Quasi-Zenith satelliitsüsteemi (QZSS, "Quasi-Zenith Satellite System")-Jaapani GPS-navigatsioonisignaali aja sünkroniseerimise ja diferentsiaalse korrigeerimise süsteemi. See piirkondlik satelliitsüsteem on loodud kõrgema kvaliteediga asukoha signaali saamiseks GPS -i kasutamisel. See ei tööta eraldi. Esimene Michibiki satelliit saadeti orbiidile 2010. aastal. Lähiaastatel on kavas välja võtta veel kolm. QZSS -signaalid hõlmavad Jaapanit ja Vaikse ookeani lääneosa.
Mobiiltelefon orbiidil
Mikroelektroonika on ehk kõige kiiremini arenev kaasaegse tehnoloogia valdkond. Samsung Electronics, Apple ja Google on valmis lähikuudel "nutikat" kellaarvutit sõna otseses mõttes esitama. Kas on ime, et kosmoselaevad muutuvad järjest väiksemaks? Uued materjalid ja nanotehnoloogia muudavad kosmoseseadmed kompaktsemaks, kergemaks ja energiatõhusamaks. Võib arvata, et väikeste kosmoseaparaatide ajastu on juba alanud. Sõltuvalt nende kaalust jagatakse need nüüd järgmistesse kategooriatesse: kuni 1 kg - "pico", kuni 10 kg - "nano", kuni 100 kg - "mikro", kuni 1000 kg - "mini". Isegi 10 aastat tagasi tundusid 50–60 kg kaaluvad mikrosatelliidid silmapaistva saavutusena. Nüüd on ülemaailmne trend nanosatelliidid. Neist üle 80 on juba kosmosesse lastud.
Nii nagu mehitamata õhusõidukeid (UAV) toodetakse ja arendatakse paljudes riikides, kes varem isegi ei mõelnud oma lennundustööstusele, nii tehakse nanopaatelliitide projekteerimist praegu paljudes ülikoolides, laborites ja isegi üksikutel amatööridel. Pealegi osutub selliste elementide maksumus, mis on kokku pandud valmis elementide põhjal, äärmiselt madal. Mõnikord on nanosatelliidi disaini aluseks tavaline mobiiltelefon.
Indiast saadeti orbiidile nutitelefon, mida kasutati projekti Sat-Smartphone raames eksperimentaalse satelliidi Strand-1 aluseks. Satelliidi töötasid Ühendkuningriigis välja Surrey ülikooli kosmosekeskus (SSC) ja Surrey Satellite Technology (SSTL). Seadme kaal on 4, 3 kg, mõõtmed 10x10x30 cm Lisaks nutitelefonile sisaldab seade tavalist töökomponentide komplekti - toite- ja juhtimissüsteeme. Esimeses etapis hakkab satelliiti juhtima tavaline pardaarvuti, seejärel võtab selle funktsiooni täielikult üle nutitelefon.
Androidi opsüsteem koos mitmete spetsiaalselt loodud rakendustega võimaldab teha mitmeid katseid. ITesa rakendus salvestab satelliidi liikumisel magnetvälja väärtused. Teist rakendust kasutades teeb sisseehitatud kaamera pilte, mis edastatakse Facebooki ja Twitterisse postitamiseks. Ja see on vaid väike osa uurimisprogrammist. Missioon kestab kuus kuud. Maale naasmist pole ette nähtud. Kosmonautika ei ole enam eliidi osa.
Kõige olulisem järeldus: sõjaväe- ja kosmosetehnoloogia ei ole enam tsiviilitööstuse arengu vedur. Vastupidi - tsiviilteadusmahukad arengud võimaldavad arendada sõjalist kosmosetehnoloogiat. Tarbekaupu tootvate ettevõtete tulud on mitu korda suuremad kui kaitseettevõtete tulud. Maailma elektroonika juhid võivad kulutada miljardeid dollareid uutele arengutele. Ja tugev konkurents sunnib meid tegema kõike võimalikult lühikese aja jooksul.
Nanosatelliidid liiguvad edasi
2005. aastal viskas Vene kosmonaut Salizhan Sharipov rahvusvahelisest kosmosejaamast lihtsalt kosmosesse esimese Vene nanosatelliidi TNS-1. 4,5 kg kaaluv seade loodi vaid aastaga Venemaa kosmoseinstrumentatsiooni uurimisinstituudis ettevõtte raha kasutades. Mis on sisuliselt satelliit? See on kosmoses olev seade!
Toimiv odav TNS-1 osutus peaaegu tasuta. Ta ei vajanud missiooni juhtimiskeskust, tohutuid transiiveri antenne, telemeetriaanalüüsi ja palju muud. Seda saab juhtida sülearvuti abil, istudes pargipingil. Katse näitas, et mobiilside ja Interneti abil on võimalik kosmoseobjekti juhtida. Lisaks on lennudisaini testid läbinud 10 uut seadmestikku. Kui poleks nanosatelliiti, tuleks neid katsetada ühe tulevase kosmoselaeva pardaseadmete osana. Ja see on aja raiskamine ja suured riskid.
TNS-1 oli suur läbimurre. See võib puudutada taktikaliste kosmosesüsteemide loomist peaaegu pataljoniülema tasemel, nagu väikesed taktikalised droonid. Odav seade, mis on mõne päeva jooksul kokku pandud soovitud konfiguratsioonis ja käivitatud kandelennuki kerge raketi abil, võib näidata ülemale lahinguvälja, pakkuda side ja taktikalise ešeloni automatiseeritud juhtimissüsteemi. Sellistest kosmoselaevadest võiks olla suur abi kohaliku konflikti ajal Lõuna -Osseetias ja Põhja -Kaukaasias.
Teine oluline valdkond on loodusõnnetuste ja inimtegevusest tingitud katastroofide tagajärgede likvideerimine. Ja ka nende hoiatus. Odavad nanosatelliidid, mille kehtivusaeg on mitu kuud, võivad näidata jääolukorra olukorda konkreetses piirkonnas, pidada arvestust metsatulekahjude kohta ja jälgida veetaset üleujutuste ajal. Operatiivjuhtimiseks saab nanosatelliite käivitada otse looduskatastroofide territooriumi kohal, et jälgida olukorra online -muutusi. Ja selgus, et RF hädaolukordade ministeerium sai USA -lt heategevusliku abina pärast üleujutust Krymski kosmosepilte.
Tulevikus peaksime ootama nanosatelliitide kasutuselevõttu maailma juhtivate armeede, eelkõige Ameerika Ühendriikide lahingusüsteemides. Tõenäoliselt mitte üksikkasutus, vaid väikeste kosmoseaparaatide käivitamine tervetesse sülemitesse, mis hõlmavad satelliite erinevatel eesmärkidel - side, edastamine, maapinna erinevatel lainepikkustel sondeerimine, elektroonilised vastumeetmed, sihtmärk jne. See laiendab oluliselt kontaktivaba sõjapidamise võimalusi.
Kui miniatuursus osutub sõjaliste kosmoseaparaatide arendamise üheks peamiseks suundumuseks, kukub sõjaväesatelliitide turu kasvu prognoos läbi. Vastupidi, see väheneb rahas. Lennundus- ja kosmosetööstusettevõtted püüavad aga kasumist ilma jääda ja väikseid konkurente aeglustada. Venemaal see õnnestus. Raskete satelliitide tootjad on lobitanud RNII -d kosmoselaevade keelustamiseks. Alles nüüd on taas arutatud kaheksa aastat tagasi valminud nanopaatelliidi TNS-2 käivitamise küsimust.
Nõudlus raskete energiamahukate kosmoseaparaatide järele Maa-lähedastel orbiitidel väheneb jätkuvalt. Pealegi muutuvad kasutajate maapealsed seadmed üha tundlikumaks ja säästlikumaks.
Rasked satelliidid jäävad enamasti teadlaste kaitseks. Kogu inimkonna huvides toodetakse ja käivitatakse jätkuvalt kosmoseteleskoope, kõrge eraldusvõimega pildistamisseadmeid, planeetide uuringute automaatjaamu.
Riiklikud programmid keskenduvad odavamatele kosmoselaevadele, mis sobivad masstootmiseks ja operatiivseks kasutamiseks. Arengumaade lahingusüsteemidesse järsult sisenenud UAV -de näide veenab seda selgelt. Sõna otseses mõttes piisas kümnendist, et USA õhujõududes ja nende liitlastes võetaks oma koht streik-luurelennukitele. Pole kahtlust, et aastaks 2020 muutub orbitaalrühmade välimus sama radikaalselt. Ilmuvad sülemid pikost ja nanosatelliitidest.
Nüüd räägime femtosatelliitidest, mis kaaluvad kuni 100 g. Kui arvutid vähendatakse käekellade suuruseks, ilmuvad peagi sarnaste mõõtmetega satelliidid.
