Nanosateliti će uskoro postati dio borbenih sistema zajedno s bespilotnim letjelicama
Izvještaj s komercijalnom prognozom razvoja svjetskog tržišta vojnih satelita objavljen je u Sjedinjenim Državama. U 2012. godini ovaj segment svemirske industrije procijenjen je na 11,8 milijardi dolara, a autori izvještaja vjeruju da će godišnje rasti za 3,9%. A 2022. dostići će 17,3 milijardi dolara.
Valja napomenuti da su se dugoročne prognoze u području astronautike uvijek razlikovale, blago rečeno, nepouzdane. Na razvoj industrije snažno utiču politika i ekonomija. Često finansiranje projekata zavisi od ambicija rukovodstva zemlje. A još češće - iz stanja ekonomije. U krizi počinju štedjeti na najskupljim programima s dugoročnim ciklusom povrata. A najlakši način za sekvestriranje je opskurna potrošnja prostora.
No, nedavno je u astronautiku napao jači faktor utjecaja - brza promjena tehnoloških generacija. Sada više nije moguće produžiti stvaranje svemirske letjelice (AC) na 10-15 godina, što je prije bila norma. Za to vrijeme uređaj uspijeva zastarjeti, a da uopće ne počne raditi. Slično se dogodilo s teškim komunikacijskim satelitima krajem dvadesetog stoljeća. Optičke komunikacijske linije, koje su u kratkom vremenu zaplele cijeli svijet, učinile su komunikaciju na daljinu široko dostupnom, jeftinom i pouzdanom. Kao rezultat toga, desetine satelitskih transpondera nisu bile tražene, što je dovelo do velikih gubitaka.
Brza promjena tehnoloških generacija dovela je do razvoja glavnih trendova u dizajnu i proizvodnji svemirskih letjelica - to su minijaturizacija, modularnost i efikasnost. Sateliti postaju sve manji u veličini i težini, zahtijevaju manje energije, gotovi elementi i sklopovi koriste se u dizajnu i proizvodnji, što uvelike smanjuje vrijeme proizvodnje i troškove. A troškovi lansiranja lakog satelita su jeftiniji.
Navigacija svuda
Trenutno je broj lansiranja svemira u svijetu mnogo manji nego 1970 -ih i 1980 -ih. To je prvenstveno posljedica značajnog povećanja opstojnosti letjelice. Normalni vijek trajanja satelita u orbiti je 15-20 godina. To više nije potrebno jer će satelit do tog trenutka neizbježno zastarjeti.
Među vojnim svemirskim letjelicama, udio komunikacijskih satelita je 52,8%, obavještajnih i nadzornih - 28,4%, navigacijski sateliti zauzimaju 18,8%. No, sektor navigacijskih satelita ima stalni uzlazni trend.
Trenutno orbitalna konstelacija američkih navigacionih satelita NAVSTAR GPS sistema uključuje 31 svemirsku letjelicu, od kojih sve rade prema namjeni. Od 2015. godine planira se zamjena sazviježđa satelitima treće generacije u sklopu razvoja sistema na GPS III nivo. Zračne snage SAD planiraju nabaviti ukupno 32 svemirske letjelice GPS III.
Roskosmos očekuje da će do 2020. godine dostići tačnost određivanja koordinata sistemom GLONASS na manje od 10 cm, rekao je načelnik odjela Vladimir Popovkin na sastanku ruske vlade na kojem se razmatrao svemirski program do 2020. godine. "Danas je točnost mjerenja 2,8 metara, do 2015. godine doseći ćemo 1,4 metra, do 2020. godine za 0,6 metara", rekao je čelnik Roscosmosa, napominjući da "uzimajući u obzir dodatke koji su danas implementirani u stvari, bit će točan manje od 10 centimetara. " Dodaci su zemaljske stanice za diferencijalnu korekciju navigacijskog signala. U isto vrijeme, postojeću orbitalnu konstelaciju GLONASS trebalo bi zamijeniti svemirskom letjelicom nove generacije, čiji će se broj povećati na 30.
Evropska unija stvara svoj navigacijski sistem zajedno sa Evropskom svemirskom agencijom. Planirano je 2014-2016 da se stvori konstelacija od 30 svemirskih letelica - 27 koje rade u sistemu i 3 rezervne. Zbog ekonomske krize ovi planovi mogu biti odgođeni za nekoliko godina.
U 2020. godini NR Kina namjerava dovršiti stvaranje nacionalnog satelitskog navigacionog sistema Beidou. Sistem je pušten u komercijalne operacije 27. decembra 2012. godine kao regionalni sistem pozicioniranja, sa orbitalnom konstelacijom od 16 satelita. Ovo je dalo navigacijski signal u Kini i susjednim zemljama. U 2020. godini 5 svemirskih letjelica trebalo bi biti raspoređeno u geostacionarnoj orbiti i 30 satelita izvan geostacionarne orbite, što će omogućiti da cijela teritorija planete bude pokrivena navigacijskim signalom.
U junu 2013. Indija namjerava lansirati prvi navigacijski satelit svog nacionalnog sistema IRNSS (Indijski regionalni navigacijski satelitski sistem) sa ostrva Sriharikota kod južne obale Andhra Pradesha. Lansiranje u orbitu će se izvršiti indijskim lansirnim vozilom PSLV-C22. Planirano je da se drugi satelit lansira u svemir do kraja 2013. Još pet će biti lansirano u 2014-2015. Tako će biti stvoren regionalni navigacijski satelitski sistem koji pokriva indijski potkontinent i još 1.500 km od njegovih granica s točnošću od 10 m.
Japan je otišao svojim putem, stvarajući Quasi-Zenith satelitski sistem (QZSS, "Quasi-Zenith Satellite System")-sistem za vremensku sinhronizaciju i diferencijalnu korekciju GPS navigacionog signala za Japan. Ovaj regionalni satelitski sistem dizajniran je za dobivanje signala položaja bolje kvalitete pri korištenju GPS -a. Ne radi odvojeno. Prvi satelit Michibiki lansiran je u orbitu 2010. U narednim godinama planirano je povlačenje još tri. QZSS signali pokrivat će Japan i zapadni Pacifik.
Mobilni telefon u orbiti
Mikroelektronika je možda najbrže rastuće područje moderne tehnologije. Samsung Electronics, Apple i Google spremni su predstaviti "pametni" sat-računar doslovno u narednim mjesecima. Je li čudo što svemirski brodovi postaju sve manji i manji? Novi materijali i nanotehnologija čine svemirske uređaje kompaktnijim, lakšim i energetski učinkovitijim. Može se smatrati da je era malih svemirskih letjelica već započela. Ovisno o težini, sada su podijeljeni u sljedeće kategorije: do 1 kg - "pico", do 10 kg - "nano", do 100 kg - "mikro", do 1000 kg - "mini". Čak i prije 10 godina činilo se da su mikrosateliti težine 50-60 kg izvanredno postignuće. Sada su svjetski trend nanosateliti. Više od 80 njih već je lansirano u svemir.
Kao što se proizvodnja i razvoj bespilotnih letjelica (bespilotnih letjelica) odvijaju u mnogim zemljama koje prije nisu ni razmišljale o vlastitoj zrakoplovnoj industriji, tako se projektiranje nanostelita sada provodi na mnogim sveučilištima, u laboratorijima, pa čak i pojedinačnim amaterima. Štoviše, troškovi takvih uređaja, sastavljenih na temelju gotovih elemenata, pokazuju se izuzetno niskim. Ponekad je osnova nanosatelitskog dizajna običan mobilni telefon.
U orbitu je iz Indije poslan pametni telefon koji je korišten kao osnova za eksperimentalni satelit Strand-1 u okviru projekta Sat-Smartphone. Satelit su u Velikoj Britaniji zajedno razvili Svemirski centar Univerziteta Surrey (SSC) i Surrey Satellite Technology (SSTL). Težina uređaja je 4, 3 kg, dimenzije su 10x10x30 cm. Osim pametnog telefona, uređaj sadrži uobičajeni skup radnih komponenti - sisteme napajanja i upravljanja. U prvoj fazi satelitom će upravljati standardni putni računar, a zatim će ovu funkciju u potpunosti preuzeti pametni telefon.
Operativni sistem Android sa nizom posebno dizajniranih aplikacija omogućava brojne eksperimente. Aplikacija iTesa bilježit će vrijednosti magnetskog polja dok se satelit kreće. Koristeći drugu aplikaciju, ugrađena kamera će snimati slike koje će se prenositi za postavljanje na Facebook i Twitter. A ovo je samo mali dio istraživačkog programa. Misija će trajati šest mjeseci. Povratak na Zemlju nije predviđen. Kosmonautika je prestala da bude elita.
Najvažniji zaključak: vojne i svemirske tehnologije više nisu lokomotiva razvoja civilne industrije. Upravo suprotno - razvoj intenzivan na građanskim naukama omogućava razvoj vojne svemirske tehnologije. Prihodi kompanija koje proizvode robu široke potrošnje višestruko su veći od prihoda odbrambenih korporacija. Svjetski lideri u elektronici mogu potrošiti milijarde dolara na nova dostignuća. A jaka konkurencija nas tjera da učinimo sve u najkraćem mogućem roku.
Nanosateliti napreduju
Godine 2005. ruski kosmonaut Salizhan Sharipov jednostavno je bacio prvi ruski nanosatelit TNS-1 u svemir sa Međunarodne svemirske stanice. Uređaj težak 4,5 kg nastao je za samo godinu dana u Ruskom istraživačkom institutu za svemirsku instrumentaciju koristeći novac kompanije. U suštini, šta je satelit? Ovo je uređaj u svemiru!
Pokazalo se da je jeftini TNS-1 u radu gotovo besplatan. Nije mu trebao Centar za kontrolu misija, velike antene primopredajnika, telemetrijska analiza i još mnogo toga. Njime se može upravljati pomoću laptopa, sjedeći na klupi u parku. Eksperiment je pokazao da je uz pomoć mobilne komunikacije i Interneta moguće upravljati svemirskim objektom. Osim toga, 10 novih sklopova opreme prošlo je testove dizajna leta. Da nije nanosatelita, morali bi se testirati kao dio ugrađene opreme jedne od budućih svemirskih letjelica. A ovo je gubljenje vremena i veliki rizici.
TNS-1 je bio veliki napredak. Moglo bi se raditi o stvaranju taktičkih svemirskih sistema na nivou gotovo komandanta bataljona, poput malih taktičkih bespilotnih letjelica. Jeftin uređaj, sastavljen u željenoj konfiguraciji u roku od nekoliko dana i lansiran lakom raketom iz aviona -nosača, mogao bi komandantu pokazati bojno polje, pružiti komunikaciju i automatizirani sistem upravljanja za taktički ešalon. Takve letjelice mogle bi biti od velike pomoći tokom lokalnog sukoba u Južnoj Osetiji i Sjevernom Kavkazu.
Još jedno važno područje je uklanjanje posljedica prirodnih katastrofa i katastrofa koje je izazvao čovjek. I njihovo upozorenje. Jeftini nanosateliti sa rokom važenja od nekoliko mjeseci mogli bi pokazati stanje ledene situacije u određenom regionu, voditi evidenciju šumskih požara i pratiti nivo vode tokom poplava. Za operativnu kontrolu, nanosateliti se mogu lansirati izravno preko teritorija prirodnih katastrofa kako bi se pratile online promjene situacije. Ispostavilo se da je Ministarstvo za vanredne situacije RF dobilo svemirske snimke Krimska nakon poplave kao dobrotvornu pomoć iz Sjedinjenih Država.
U budućnosti treba očekivati uvođenje nanosatelita u borbene sisteme vodećih svjetskih armija, prije svega Sjedinjenih Država. Najvjerojatnije, ne za jednokratnu upotrebu, već lansiranje malih svemirskih letjelica u cijelim rojevima, koje će uključivati satelite za različite namjene - komunikacije, prenošenje, sondiranje zemljine površine različitim valnim duljinama, elektroničke protumjere, označavanje cilja itd. To će značajno proširiti mogućnosti vođenja beskontaktnog rata.
Ako se pokaže da je minijaturizacija jedan od glavnih trendova u razvoju vojnih svemirskih letjelica, prognoza o povećanju tržišta vojnih satelita neće uspjeti. Naprotiv, novčano će se smanjiti. Međutim, svemirske korporacije pokušat će ne propustiti profit i usporiti male konkurente. U Rusiji je uspelo. Proizvođači teških satelita lobirali su RNII za svemirske instrumente za zabranu svemirskih letjelica. Tek sada se ponovo raspravljalo o pitanju lansiranja nanosatelita TNS-2, koji je bio spreman prije osam godina.
Potražnja za teškim energetski intenzivnim svemirskim letjelicama u orbitama oko Zemlje nastavlja opadati. Štaviše, zemaljska oprema korisnika postaje sve osjetljivija i ekonomičnija.
Teški sateliti uglavnom će ostati u naučnicima. Svemirski teleskopi, oprema za snimanje visoke rezolucije, automatske stanice za proučavanje planeta nastavit će se proizvoditi i lansirati u interesu cijelog čovječanstva.
Nacionalni programi fokusirat će se na jeftinije svemirske letjelice pogodne za masovnu proizvodnju i operativnu upotrebu. Primjer bespilotnih letelica, koje su oštro ušle u borbene sisteme razvijenih zemalja, jasno uvjerava u to. Doslovno je jedna decenija bila dovoljna da bespilotne letjelice izviđačkog tipa zauzmu svoje mjesto u američkim zračnim snagama i njihovim saveznicima. Nema sumnje da će se do 2020. izgled orbitalnih grupa promijeniti jednako radikalno. Pojavit će se rojevi piko i nanosatelita.
Sada govorimo o femto-satelitima težine do 100 g. Ako se računari smanje na veličinu ručnih satova, uskoro će se pojaviti sateliti sličnih dimenzija.
