Nanosateliții vor deveni în curând parte a sistemelor de luptă împreună cu dronele
Un raport cu o prognoză comercială pentru dezvoltarea pieței mondiale a sateliților militari a fost publicat în Statele Unite. În 2012, acest segment al industriei spațiale a fost estimat la 11,8 miliarde de dolari. Autorii raportului cred că va crește cu 3,9% anual. Iar în 2022 va ajunge la 17,3 miliarde de dolari.
Trebuie remarcat faptul că prognozele pe termen lung în domeniul astronauticii au fost întotdeauna distinse, ca să spunem ușor, fiabilitatea. Dezvoltarea industriei este puternic influențată de politică și economie. Adesea, finanțarea proiectelor depinde de ambițiile conducerii țării. Și chiar mai des - din starea economiei. Într-o criză, încep să economisească pe cele mai scumpe programe cu un ciclu de rentabilitate pe termen lung. Iar cel mai simplu mod de a sechestra este cheltuielile obscure pentru spațiu.
Dar recent, un factor de influență mai puternic a invadat astronautica - schimbarea rapidă a generațiilor tehnologice. Acum nu mai este posibil să se întindă crearea unei nave spațiale (AC) timp de 10-15 ani, ceea ce era norma înainte. În acest timp, dispozitivul reușește să devină depășit, fără a începe vreodată să funcționeze. Un lucru similar s-a întâmplat cu sateliții de comunicații grele de la sfârșitul secolului al XX-lea. Liniile de comunicații cu fibră optică, care în scurt timp au încurcat întreaga lume, au făcut ca comunicarea pe distanțe lungi să fie disponibilă pe scară largă, ieftină și fiabilă. Ca urmare, zeci de transpondere prin satelit nu au fost solicitate, ceea ce a presupus pierderi mari.
Schimbarea rapidă a generațiilor tehnologice a dus la dezvoltarea principalelor tendințe în proiectarea și fabricarea navelor spațiale - acestea sunt miniaturizarea, modularitatea și eficiența. Sateliții devin din ce în ce mai mici ca mărime și greutate, necesită mai puțină energie, elementele gata făcute și ansamblurile sunt utilizate în proiectare și fabricare, ceea ce reduce foarte mult timpul și costurile de producție. Și costul lansării unui satelit ușor este mai ieftin.
Navigare peste tot
În prezent, numărul de lansări de spațiu în lume este mult mai mic decât în anii 1970 și 1980. Acest lucru se datorează în primul rând unei creșteri semnificative a supraviețuirii navei spațiale. Durata de viață normală a sateliților pe orbită este de 15-20 de ani. Nu mai este necesar, deoarece satelitul va deveni inevitabil învechit până în acest moment.
Dintre navele spațiale militare, ponderea sateliților de comunicații este de 52,8%, inteligența și supravegherea - 28,4%, sateliții de navigație ocupă 18,8%. Dar sectorul sateliților de navigație are o tendință ascendentă constantă.
În prezent, constelația orbitală a sateliților de navigație din SUA a sistemului GPS NAVSTAR include 31 de nave spațiale, toate funcționând conform intenției. Din 2015, este planificată înlocuirea constelației cu sateliți de a treia generație ca parte a dezvoltării sistemului la nivelul GPS III. Forțele aeriene americane intenționează să achiziționeze un total de 32 de nave GPS III.
Roskosmos se așteaptă să atingă acuratețea determinării coordonatelor de către sistemul GLONASS la mai puțin de 10 cm până în 2020, a declarat șeful departamentului Vladimir Popovkin la o ședință a guvernului rus, unde a fost luat în considerare programul spațial până în 2020. „Astăzi, precizia măsurării este de 2, 8 metri, până în 2015 vom ajunge la 1, 4 metri, până în 2020 cu 0, 6 metri”, a spus șeful Roscosmos, menționând că „ținând cont de adăugirile care au fost implementate astăzi, de fapt, va avea o precizie mai mică de 10 centimetri. Suplimentele sunt stații la sol pentru corectarea diferențială a semnalului de navigație. În același timp, actuala constelație orbitală GLONASS ar trebui înlocuită cu nave spațiale de generația următoare, al căror număr va fi mărit la 30.
Uniunea Europeană își creează sistemul de navigație împreună cu Agenția Spațială Europeană. A fost planificat în 2014-2016 să creeze o constelație de 30 de nave spațiale - 27 care funcționează în sistem și 3 de rezervă. Din cauza crizei economice, aceste planuri pot fi amânate pentru câțiva ani.
În 2020, RPC intenționează să finalizeze crearea sistemului național de navigație prin satelit Beidou. Sistemul a fost lansat în funcțiune comercială pe 27 decembrie 2012 ca sistem de poziționare regională, cu o constelație orbitală de 16 sateliți. Acest lucru a furnizat un semnal de navigație în China și țările vecine. În 2020, 5 nave spațiale ar trebui să fie desfășurate pe orbita geostaționară și 30 de sateliți în afara orbitei geostaționare, ceea ce va permite acoperirea întregului teritoriu al planetei cu un semnal de navigație.
În iunie 2013, India intenționează să lanseze primul satelit de navigație al sistemului său național IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) de pe insula Sriharikota de pe coasta de sud a Andhra Pradesh. Lansarea pe orbită va fi efectuată de vehiculul de lansare indian PSLV-C22. Al doilea satelit este planificat să fie lansat în spațiu până la sfârșitul anului 2013. Încă cinci vor fi lansate în 2014-2015. Astfel, va fi creat un sistem regional de navigație prin satelit, care acoperă subcontinentul indian și alți 1.500 km de granițele sale cu o precizie de 10 m.
Japonia a mers pe drumul său, creând sistemul de satelit Quasi-Zenith (QZSS, „Sistemul de satelit Quasi-Zenith”) - un sistem pentru sincronizarea orei și corectarea diferențială a semnalului de navigație GPS pentru Japonia. Acest sistem regional de satelit este conceput pentru a obține un semnal de poziție de calitate superioară atunci când se utilizează GPS. Nu funcționează separat. Primul satelit Michibiki a fost lansat pe orbită în 2010. În următorii ani, este planificată retragerea a încă trei. Semnalele QZSS vor acoperi Japonia și Pacificul de Vest.
Telefon mobil pe orbită
Microelectronica este probabil zona cu cea mai rapidă creștere a tehnologiei moderne. Samsung Electronics, Apple și Google sunt gata să prezinte computerul de ceas „inteligent” literal în următoarele luni. Este de mirare că navele spațiale devin din ce în ce mai mici? Noile materiale și nanotehnologia fac dispozitivele spațiale mai compacte, mai ușoare și mai eficiente din punct de vedere energetic. Se poate considera că era navei spațiale mici a început deja. În funcție de greutatea lor, acestea sunt acum împărțite în următoarele categorii: până la 1 kg - "pico", până la 10 kg - "nano", până la 100 kg - "micro", până la 1000 kg - "mini". Chiar și acum 10 ani, microsateliții cu greutatea de 50-60 kg păreau a fi o realizare remarcabilă. Acum, tendința mondială este nanosateliții. Peste 80 dintre ele au fost deja lansate în spațiu.
La fel cum producția și dezvoltarea vehiculelor aeriene fără pilot (UAV) se desfășoară în multe țări care nici măcar nu se gândeau la propria industrie a aviației, tot așa proiectarea nanosateliților se realizează acum în multe universități, laboratoare și chiar amatori individuali.. Mai mult, costul unor astfel de dispozitive, asamblate pe baza elementelor gata făcute, se dovedește a fi extrem de redus. Uneori, baza unui design nanosatelitic este un telefon mobil obișnuit.
Un smartphone a fost trimis pe orbită din India, care a fost folosit ca bază pentru satelitul experimental Strand-1 în cadrul proiectului Sat-Smartphone. Satelitul a fost dezvoltat în Marea Britanie în comun de Universitatea din Surrey Space Center (SSC) și Surrey Satellite Technology (SSTL). Greutatea dispozitivului este de 4, 3 kg, dimensiunile sunt de 10x10x30 cm. În plus față de smartphone, dispozitivul conține setul obișnuit de componente de lucru - sisteme de alimentare și control. În prima etapă, satelitul va fi controlat de un computer de bord standard, apoi această funcție va fi preluată complet de un smartphone.
Sistemul de operare Android cu o serie de aplicații special concepute permite o serie de experimente. Aplicația iTesa va înregistra valorile câmpului magnetic pe măsură ce satelitul se mișcă. Folosind o altă aplicație, camera încorporată va face fotografii care vor fi transmise pentru postare pe Facebook și Twitter. Și aceasta este doar o mică parte a programului de cercetare. Misiunea va dura șase luni. Întoarcerea pe Pământ nu este prevăzută. Cosmonautica a încetat să mai fie cea a elitei.
Cea mai importantă concluzie: tehnologiile militare și spațiale nu mai sunt locomotiva dezvoltării industriei civile. Dimpotrivă - dezvoltările intensive în științe civile permit dezvoltarea tehnologiei spațiale militare. Veniturile companiilor care produc bunuri de consum sunt de multe ori mai mari decât veniturile corporațiilor de apărare. Liderii electronici mondiali pot cheltui miliarde de dolari pentru noi dezvoltări. Și o concurență puternică ne obligă să facem totul în cel mai scurt timp posibil.
Nanosateliții avansează
În 2005, cosmonautul rus Salizhan Sharipov a aruncat pur și simplu primul nanosatelit rus TNS-1 în spațiu de la Stația Spațială Internațională. Dispozitivul care cântărește 4,5 kg a fost creat în doar un an la Institutul de Cercetări Ruse de Instrumentare Spațială folosind banii companiei. În esență, ce este un satelit? Acesta este un dispozitiv în spațiu!
TNS-1 ieftin în funcțiune s-a dovedit a fi aproape gratuit. Nu avea nevoie de un centru de control al misiunii, de antene uriașe de emisie-recepție, de analize de telemetrie și multe altele. Poate fi controlat folosind un laptop, așezat pe o bancă de parc. Experimentul a arătat că, cu ajutorul comunicațiilor mobile și a internetului, este posibil să se controleze un obiect spațial. În plus, 10 ansambluri de echipamente noi au trecut testele de proiectare a zborului. Dacă nu ar fi fost nanosatelitul, ar trebui să fie testate ca parte a echipamentului de la bordul uneia dintre viitoarele nave spațiale. Și aceasta este o pierdere de timp și riscuri mari.
TNS-1 a fost o descoperire majoră. Ar putea fi vorba despre crearea unor sisteme spațiale tactice la nivelul aproape unui comandant de batalion, ca niște drone tactice mici. Un dispozitiv ieftin, asamblat în configurația dorită în câteva zile și lansat de o rachetă ușoară dintr-un avion de transport, ar putea arăta comandantului câmpul de luptă, să ofere comunicații și un sistem automat de control pentru eșalonul tactic. Astfel de nave spațiale ar putea fi de mare ajutor în timpul conflictului local din Osetia de Sud și din Caucazul de Nord.
Un alt domeniu important este eliminarea consecințelor dezastrelor naturale și a celor provocate de om. Și, de asemenea, avertismentul lor. Nanosateliții ieftini cu o perioadă de valabilitate de câteva luni ar putea arăta starea situației de gheață într-o anumită regiune, să țină evidența incendiilor forestiere și să urmărească nivelul apei în timpul inundațiilor. Pentru control operațional, nanosateliții pot fi lansați direct pe teritoriul dezastrelor naturale pentru a monitoriza schimbările online din situație. Și s-a dovedit că Ministerul Situațiilor de Urgență al RF a primit imagini spațiale cu Krymsk după inundație ca ajutor caritabil din partea Statelor Unite.
În viitor, ar trebui să ne așteptăm la introducerea nanosateliților în sistemele de luptă ale armatelor de conducere ale lumii, în primul rând în Statele Unite. Cel mai probabil, nu o singură utilizare, ci lansarea de nave spațiale mici în roiuri întregi, care vor include sateliți în diverse scopuri - comunicații, releu, sunet al suprafeței pământului în diferite lungimi de undă, contramăsuri electronice, desemnarea țintei etc. Acest lucru va extinde în mod semnificativ posibilitățile de a conduce un război fără contact.
Dacă miniaturizarea se dovedește a fi una dintre tendințele principale în dezvoltarea navelor spațiale militare, prognoza pentru o creștere a pieței pentru sateliții militari va eșua. Dimpotrivă, va scădea în termeni monetari. Cu toate acestea, corporațiile aerospațiale vor încerca să nu rateze profiturile și să încetinească micii concurenți. În Rusia a reușit. Producătorii de sateliți grei au făcut lobby pentru RNII pentru instrumentele spațiale care să interzică navele spațiale. Abia acum a fost discutată din nou problema lansării nanosatelitului TNS-2, care era gata acum opt ani.
Cererea de nave spațiale mari consumatoare de energie pe orbite apropiate de pământ continuă să scadă. Mai mult, echipamentele la sol ale utilizatorilor devin din ce în ce mai sensibile și mai economice.
Sateliții grei vor rămâne în mare parte rezerva oamenilor de știință. Telescoape spațiale, echipamente de imagine de înaltă rezoluție, stații automate pentru studii planetare vor continua să fie fabricate și lansate în interesul întregii omeniri.
Programele naționale se vor concentra pe nave spațiale mai ieftine, potrivite pentru producția de masă și utilizarea operațională. Exemplul UAV-urilor, care au intrat brusc în sistemele de luptă ale țărilor dezvoltate, convinge în mod clar acest lucru. Literal, un deceniu a fost suficient pentru ca UAV-urile de recunoaștere a grevei să își ia locul în Forțele Aeriene ale SUA și aliații săi. Nu există nicio îndoială că până în 2020 apariția grupărilor orbitale se va schimba la fel de radical. Vor apărea roiuri de pico și nanosateliți.
Acum vorbim despre femto-sateliți cu o greutate de până la 100 g. Dacă computerele sunt reduse la dimensiunea ceasurilor de mână, atunci în curând vor apărea sateliți cu dimensiuni similare.
