Капелла ғарышының бәрін көретін көзі: спутниктік барлау революциясының хабаршысы

Мазмұны:

Капелла ғарышының бәрін көретін көзі: спутниктік барлау революциясының хабаршысы
Капелла ғарышының бәрін көретін көзі: спутниктік барлау революциясының хабаршысы

Бейне: Капелла ғарышының бәрін көретін көзі: спутниктік барлау революциясының хабаршысы

Бейне: Капелла ғарышының бәрін көретін көзі: спутниктік барлау революциясының хабаршысы
Бейне: Cappella U Got 2 Let The Music 2024, Наурыз
Anonim
Кескін
Кескін

Жақында біз ғарыштық барлау активтерінің әуе кемелерінің соққы топтарын анықтау мүмкіндіктерін қарастырдық. Атап айтқанда, автор жақын арада шағын орбитада орналасқан және бар үлкен және қымбат барлау спутниктерін алмастыруға қабілетті ықшам және арзан барлау спутниктерінің «шоқжұлдыздарын» құру туралы болжамды алға тартты. Space X және оның Starlink ғаламдық спутниктік ғаламдық ғаламдық жобасының арқасында байланыс спутниктерімен ұқсас нәрсе қазірдің өзінде болып жатыр.

Автордың болжамы бойынша, Starlink спутниктерінің кең ауқымды құрылысы мен орналастырылуына қолданылатын технологиялар кейіннен барлау спутниктерінің құрылысы үшін қолданылуы мүмкін. Кейбір қарсыластар барлау спутниктері әлдеқайда үлкен, күрделі және қымбат болады деп қарсылық білдірді. Және бұл әсіресе қызығушылық тудыратын белсенді радарлық барлау спутниктеріне қатысты, өйткені олар тәуліктің кез келген уақытында және кез келген ауа райында жұмыс жасай алады.

Болашақ автор ойлағаннан ертерек келеді. Бірақ, өкінішке орай, бұл болашақ бәріне бола бермейді.

Капелла кеңістігі

2016 жылы Калифорния штатының Сан-Франциско қаласында орналасқан Capella Space американдық компаниясы бүкіл әлемдегі пайдаланушыларға планетаның бетінің жоғары ажыратымдылықтағы коммерциялық радиолокациялық суреттерін алу мүмкіндігін беруді көздейді.

Capella Space синтетикалық диафрагмалық радармен жабдықталған 36 жер серігін орналастыруды жоспарлап отыр. Бір спутниктің массасы шамамен 40 келі болады деп болжанды. Жүйе ажыратымдылығы 50 сантиметр болатын жер бетінің радиолокациялық (RL) суреттерін алуға мүмкіндік беруі керек.

Болжам бойынша, жүйе 25 сантиметр және одан жоғары ажыратымдылықтағы суреттерді қабылдауға қабілетті, бірақ азаматтық тұтынушылар үшін бұл мүмкіндік әлі де АҚШ заңымен бұғатталған.

2018 жылдың желтоқсанында Capella Space өзінің алғашқы сынақ спутнигі Деналиді орбитаға шығарды. Ұшу Ванденберг әуе күштері базасынан (Калифорния) SpaceX Falcon 9 зымыран тасығышының көмегімен жүзеге асты.

Denali спутнигі дизайн мен технологияны сынауға арналған. Одан алынған RL суреттері сатылмады. Бірақ олар ішкі тестілеу және инвесторлар мен әлеуетті клиенттерді тарту үшін қолданылды. Іске қосылғаннан кейін Denali спутнигі шамамен 8 метр аумақты қамтитын икемді антенналық торды орналастырды.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

2020 жылдың тамызында коммерциялық тұтынушыларға жер бетінің радарлық суреттерін беруге қабілетті Sequoia бірінші сериялық жедел спутнигі ұшырылды. Орбитаға ұшыруды американдық жеке ғарыштық Rocket Lab компаниясының RN Electron компаниясы жүзеге асырды.

Sequoia жер серігінің массасы 107 килограмм. Онда 400 метрлік кабельдер мен жүзден астам электронды модульдерді қосатын сымдар бар. Бағдарламалық жасақтамада 250 000 -нан астам С коды, 10 000 -нан астам Python коды және 500 000 -нан астам FPGA коды бар.

Кескін
Кескін

Орбиталық биіктігі 525 шақырым және орбиталық көлбеу 45 градусқа ие, Sequoia Таяу Шығыс, Корея, Жапония, Еуропа, Оңтүстік -Шығыс Азия, Африка және Америка Құрама Штаттары сияқты аймақтардағы клиенттерге радарлық бейнелерді ұсына алады.

2020 жылдың соңына дейін SpaceX орбитаға тағы екі Sequoia RN Falcon 9 жер серігін шығару жоспарлануда. Жалпы алғанда, осы түрдегі кемінде жеті жер серігін ұшыру жоспарлануда.

Кескін
Кескін

Сауалнамаға таңдалған аумақтың максималды ажыратымдылығы радар суреті шамамен 60 секунд ашық болған кезде қамтамасыз етілетінін түсіну керек, ол үшін Sequoia спутниктері антенна жолағының механикалық бағдарлау жүйесімен жабдықталған. Ұшу кезінде рұқсат аз болады. Синтетикалық диафрагма режимі 3D топографиясын және бетті анықтауға мүмкіндік береді.

Кескін
Кескін

36 спутниктің соңғы шоқжұлдызы бір сағаттан аспайтын интервалмен планетаның кез келген бөлігінің бейнесін береді деп болжануда.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

Capella Space компаниясының Sequoia спутнигін 100 адамнан тұратын команда 4 жылда жасады.

Кескін
Кескін
Кескін
Кескін

Capella Space қазірдің өзінде АҚШ мемлекеттік органдарымен картографиялық ақпарат беру туралы келісімшарттарға қол қойды.

Атап айтқанда, 2019 жылы АҚШ Ұлттық барлау басқармасымен (NRO) Capella Space спутниктері арқылы алынған коммерциялық радар суреттерін мемлекеттік NRO бақылау серіктерімен біріктіру туралы келісімге қол қойылды.

2019 жылдың қарашасында АҚШ Әскери -әуе күштері (Әуе күштері) Capella Space -пен компанияның суреттерін Әуе күштерінің виртуалды шындық бағдарламалық жасақтамасына енгізу үшін келісімшартқа қол қойды (мүмкін, авиацияға арналған жердің 3D детальды карталарына қатысты болуы мүмкін).

2020 жылдың 13 мамырында АҚШ Қорғаныс министрлігімен АҚШ Әскери -теңіз күштеріне әуедегі синтетикалық диафрагмалық радар деректерін беру туралы келісімшартқа қол қойылды. Капелла қорғаныс министрлігіне нәтижелерді түсіндіру үшін ішкі талдау қызметтерін ұсынады.

Ал 2020 жылдың 25 маусымында Capella Space АҚШ Ұлттық геокеңістіктік агенттігімен (NGA) бірлескен зерттеулер мен әзірлемелер туралы келісімге (CRADA) қол қойылғанын жариялады. CRADA келісімі Capella Space -ке мәселелерді тереңірек түсіну үшін ЖАҰ зерттеушілеріне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Өз кезегінде ЖМА Capella Space -тің бейнелеу және талдау қызметтеріне қол жеткізе алады. Бұл NGA мен коммерциялық компания арасындағы синтетикалық диафрагмалық радиолокациялық спутниктерден суреттерді ұсынатын CRADA туралы алғашқы келісім.

Әрине, Capella Space спутниктерін жетекші әскери-өнеркәсіптік державалар ұшырған күрделі және қымбат барлау спутниктерінің тікелей аналогы деп санауға болмайды. Бірақ бұл жерде басқа нәрсе маңызды.

100 адамнан тұратын компания жоғары ажыратымдылықтағы радиолокациялық кескіндерді алуға қабілетті жер серіктерін жасап шығарды. Бұл компания осындай 36 жерсеріктен тұратын шоқжұлдызды орналастыруды жоспарлап отыр. Бұл спутниктердің көлемі мен массасы оларды Starlink байланыс спутниктеріндегідей кластерлерге орбитаға шығаруға мүмкіндік береді. Бұл орбитада олардың топтастырылуын тез құрып қана қоймай, қажет болған жағдайда зымыран тасығыштармен тез арада іске қосуға мүмкіндік береді.

Егер жеке стартап -компания бұған қабілетті болса? Қажет болған жағдайда АҚШ Қорғаныс министрлігі осындай немесе ұқсас жер серіктерін қанша ұшыра алады?

Айтпақшы, Capella Space бұл бағытта жұмыс істейтін жалғыз компания емес.

ICEYE

ICEYE финдік компаниясы 2014 жылы Аальто университетінің радиотехнология факультетінің еншілес ұйымы ретінде құрылған.

2019 жылдан бастап ICEYE үш меншікті жер серігін пайдаланып алынған ажыратымдылығы жоғары коммерциялық радар суреттерін алу бойынша қызметтерді ұсынады. Бірінші ICEYE-X2 спутнигі 2018 жылдың 3 желтоқсанында SpaceX-тің Falcon 9 зымыран тасығышымен ұшырылды, ал 2019 жылдың 5 шілдесінде тағы екі жер серігі ұшырылды.

Жобаның коммерциялық жетістігімен жыл сайын тағы бірнеше жер серіктері ұшырылады деп болжануда.

Кескін
Кескін

Бір жер серігінің массасы - 85 келі. Ол өз орбитасын түзету үшін иондық тартқыштармен жабдықталған. Радар кескіндерінің ажыратымдылығы 0, 25х0, 5, 1х1 немесе 3x3 метр, туралау дәлдігі 10 метр, байланыс арнасының жылдамдығы секундына 140 мегабит. Орбиталық биіктік 570 шақырым, көлбеу 97,69 градус.

Планеталар зертханасы

2010 жылы құрылған американдық Planet Labs компаниясы басқа миссияларға көмекші жүктеме ретінде орбитаға жеткізілетін Dove деп аталатын CubeSat типті микросателлиттерді жасап шығарады.

Әр көгершін спутнигі Жердің әр түрлі бөліктерін зерттеу үшін бағдарламаланған заманауи оптикалық барлау жүйелерімен жабдықталған. Әр көгершінді бақылау спутнигі жер бетін үздіксіз сканерлейді, жердегі станциядан өткеннен кейін мәліметтерді жібереді.

Алғашқы екі тәжірибелік Dove спутнигі 2013 жылы ұшырылды.

Кескін
Кескін

BlackBridge AG неміс компаниясын сатып алғаннан кейін, Planet Labs спутниктік шоқжұлдызы RapidEye спутниктерімен кеңейтілді. ТерраБелла Google -дан SkySat шоқжұлдызын алғаннан кейін.

2015 жылдың шілдесінде Planet Labs орбитаға 87 Dove спутнигін және 5 RapidEye спутнигін орналастырды. 2017 жылы Planet тағы 88 Dove жер серігін ұшырды. 2018 жылдың қыркүйегіне дейін компания тағы 300 -ге жуық жер серігін ұшырды, олардың 150 -і белсенді. 2020 жылы Planet Labs жоғары ажыратымдылығы бар қосымша алты SkySats және 35 Dove спутниктерін ұшырды.

Көгершін спутниктерінің салмағы 4 келі. Олардың өлшемдері 10х10х30 сантиметр, орбита биіктігі 400 шақырым.

Спутниктер 3-5 метр ажыратымдылықтағы суреттерді береді.

Кескін
Кескін

Көлемі бір текше метрден аспайтын және салмағы 150 килограмм RapidEye спутниктері 630 шақырым биіктікте орналасқан, 5 (540-590 нм) мультиспектралды сенсордың көмегімен 5 метр ажыратымдылықтағы суретті қамтамасыз етеді.), қызылға жақын (630–690 нм), қызылға жақын (690–730 нм) және инфрақызылға жақын (760–880 нм) толқын ұзындығы.

Кескін
Кескін

SkySat спутниктері метрлік ажыратымдылықтағы бейне кескіндерді ұсынады. Олардың дизайны арзан, коммерциялық қол жетімді электронды компоненттерді қолдануға негізделген.

SkySat спутниктерінің ұзындығы шамамен 80 сантиметр және салмағы шамамен 100 келі.

Кескін
Кескін

SkySat спутниктері 450 километр биіктікте орбитада орналасқан және мультиспектрлік және панроматикалық сенсорлармен жабдықталған. Панхроматикалық диапазонда 400-900 нм кеңістіктік ажыратымдылық 0,9 метрді құрайды.

Мультиспектрлік сенсор 2 метрлік ажыратымдылықпен көк (450-515 нм), жасыл (515-595 нм), қызыл (605-695 нм) және инфрақызыл (740-900 нм) диапазонында деректерді жинайды.

Бізде ұқсас нәрсе бар ма?

Ресейдің жеке ғарышкерлері

Ресейдің жеке ғарышкерлерінің жетістіктері әлдеқайда қарапайым.

Ең алдымен, 2011 жылы құрылған SPUTNIX компаниясын еске түсіруге болады, ол 2014 жылы бірінші таблетка-аврора ресейлік жеке микроспутниктік технологиялық демонстрациясын 26 кг массасы бар жердің төменгі орбитасына шығарды.

Негізгі жүк ретінде көлік құралы 430-950 нм спектрлік диапазонында жер бетін түсіруге арналған панроматикалық камерамен жабдықталған, оның ажыратымдылығы 15 метр және ені 47 шақырым.

Капелла ғарышының бәрін көретін көзі: спутниктік барлау революциясының хабаршысы
Капелла ғарышының бәрін көретін көзі: спутниктік барлау революциясының хабаршысы

Сонымен қатар, студенттер мен мектеп оқушылары жасаған бірнеше ғылыми және білім беретін наноспутниктер ұшырылды.

Жасалып жатқан құрылғылардың ішінде RBIKRAFT-ZORKIY Жерді қашықтықтан зондтауға арналған ультра ықшам спутникті атап өтуге болады.

Оның массасы 10, 5 келі болады. Іске қосу 2021 жылға жоспарланған.

Құрылғыда NPO Lepton шығаратын пиксельге 6, 6 метр рұқсаты бар телескоптық камера болады. Камера термиялық тұрақтандыру мен фокустау жүйесімен, сондай-ақ қабылдау станцияларына байланбай сұраныс бойынша түсіруге мүмкіндік беретін кіріктірілген жады құрылғысымен жабдықталған.

RBIKRAFT-ZORKY спутнигінің болжамды орбиталық биіктігі 98 градус көлбеу 550 шақырым болады.

Кескін
Кескін

Тағы бір компания - бұл 2011 жылы құрылған NPP Dauria Aerospace және коммерциялық спутниктерді жасап шығарған ресейлік компаниялардың бірі.

2014 жылдың 8 шілдесінде Dauria Aerospay Дүниежүзілік мұхитта және өзен желілерінде кемелерді навигациялауға және сәйкестендіруге арналған Автоматты сәйкестендіру жүйесінен сигналдарды қабылдауға және беруге арналған пайдалы жүктемемен жабдықталған DX сериялы бірінші жер серігін ұшырды.

Кескін
Кескін

PERSEUS-M1 және PERSEUS-M2 тағы екі жер серігі 2015 жылдың соңында американдық Aquila Space-ке сатылды.

Сол 2015 жылы NPP Dauria Aerospay LLC құрылтайшысы Михаил Кокорич компаниядағы үлесін сатты және Америка Құрама Штаттарына қоныс аударды.

Көріп отырғанымыздай, әлемнің жетекші елдерінің коммерциялық спутниктері саласындағы біздің артта қалуымыз шамамен 10-15 жыл.

Ресми түрде спутниктерге арналған компоненттер шығаратын компаниялар бар - иондық қозғалтқыштар, датчиктер, электронды компоненттер. Бірақ түпкілікті өнім - жоғары технологиялық спутниктер шығаратын өндіріс орнын құру қалай болғанда да бірге өспейді.

Бізде де ұшыру қондырғылары бойынша осындай жағдай бар. Жалпы, бізде Spaсe X немесе Capella Space -пен салыстыратын ештеңе жоқ.

қорытындылар

Ғарышты коммерцияландыру пайдалы жүктемелерді орбитаға орналастыру тұрғысынан да, әр түрлі мақсаттағы жердің жасанды серіктерін жасау тұрғысынан да ең жоғары қарқынмен дамуда. Ғарышты коммерцияландыру тенденциясы 2000 жылдардың басында айтылғанын және соңғы онжылдықта жарылғыш сипатқа ие болғанын атап өтуге болады. Бұл жиынтықта соңғы кезде коммерциялық қана емес, сонымен қатар мемлекеттік тапсырыс берушілер үшін де қол жетпейтін жабдықтар, технологиялар мен қызметтердің пайда болуына мүмкіндік берді.

Бұл тұрғыда АҚШ қарулы күштерінің жүздеген, тіпті мыңдаған барлау және байланыс спутниктерін, ал болашақта зымыранға қарсы қорғаныс (АБР) спутниктерін орналастыру перспективасы енді ешқандай күмән тудырмайды

Бұл біз үшін практикалық тұрғыдан нені білдіреді?

Белгілі бір сәттен бастап әр түрлі кластар мен мақсаттағы барлау спутниктерінің саны көбейген сайын, сонымен қатар олардың техникалық сипаттамалары жақсарған сайын ғарыштан қарудың көптеген түрлерін табудан аулақ болу мүмкін емес болады деп айтуға болады

Жаһандық, тәулік бойы және ауа-райының барлау деректерін нақты уақыт шкаласында алу мүмкіндігі дәл қару мен ұшқышсыз ұшу аппараттарымен (ҰҚА) барлық тереңдікте соққылар жасауға мүмкіндік береді. қарсыластың аумағы стационарлық емес, сонымен қатар жылжымалы нысандарда, қаруды ұшу кезінде қайта көздейді.

Ресейдің ядролық тежеуші күштерінің (ЗҰҚ) элементтерінің бірін құрайтын мобильді жердегі зымырандық кешендер (ПГР) қауіп төндіреді, ал дәстүрлі орналасудың жер үсті кемелері тереңдікте жоғалу мүмкіндігін жоғалтады. мұхит, бұл қарсыластың алысқа ұшатын ұшақтарының әрқашан бастамасы болады және әуе қорғанысын (әуе қорғанысы) жеңуге жеткілікті кемеге қарсы зымырандармен (АТМ) соққы беру үшін күштердің қажетті шоғырлануын қамтамасыз ете алатынын білдіреді. әуе кемесі мен теңіз шабуылының топтары (AUG және KUG).

Егер Америка Құрама Штаттары 50 сантиметр рұқсатымен ғарыштан суреттерді сатуды ресми түрде заңдастырса, онда әскерилерге қандай рұқсат бар - 25, 10 сантиметр немесе одан аз?

Бұл кескін сапасымен ешқандай бұрыштық рефлекторлар көмектеспейді. Мысалы, кемелерге шабуыл жасау кезінде оларды бастапқы анықтауды 3-5 метр ажыратымдылықпен жүргізуге болады, содан кейін ажыратымдылығы 50 сантиметр немесе одан төмен болады. Содан кейін, кемеге қарсы зымыран жүйесі іске қосылғаннан кейін, кемелерді бақылауға және олардың координаттарын спутниктік байланыс каналы арқылы (ұшуды қайта жоспарлау) нақты уақыт режимінде кемеге қарсы зымырандық жүйеге беруге болады.

Біреу айтады, неге электронды соғыс қолданылмайды?

Олар кейбір мәселелерді шеше алады, бірақ бәрі емес. Электрондық соғыс техникасы - жау үшін «маяк», оларды үздіксіз пайдалану мүмкін емес. Сонымен қатар, оптикалық барлау жабдықтары қалады.

Шағын жер серіктерінің желісін жер бетінен жою іс жүзінде шындыққа жанаспайтын және экономикалық тұрғыдан тиімсіз - зымыранға қарсы қорғаныс зымырандарымен атып түсіргеннен гөрі, экономикалық шығындары аз шағын спутниктер тобын толықтыруға болады. Бұл үшін қарқынды маневр жасай алатын және ұзақ уақыт бойы орбитада болатын, көптеген нысандардың дәйекті жойылуын қамтамасыз ететін мамандандырылған ғарыштық ұстаушылар қажет.

Және «орбитадағы жаңғақ шелегі» туралы жиі кездесетін қате пікірге сенбеңіз. Планетаның бүкіл экономикасы спутниктерді жоюға жеткілікті мөлшерде «жаңғақтарды» орбитаға тасымалдай алмайды.

«Еуропалық ғарыш агенттігінің мәліметі бойынша, біздің планетамызда 4 дюймдік металл кесектерінен бастап, жоқ спутниктер мен пайдаланылған отын цистерналарына дейін 29000-нан астам үлкен қоқыс бар. Көлемі 1 -ден 10 сантиметрге дейінгі 670 000 -ға жуық металл бөлігін, 170 миллионға жуық бояу бөлшектерін және сантиметрден аспайтын сансыз миллиардтаған тоңазытқыш тамшылары мен шаң бөлшектерін қосыңыз ».

Шағын көлемді спутниктер мен зымыранға қарсы қорғаныс технологияларын жасау технологияларын жетілдіру «алмаз қиыршық тас» түріндегі орбиталық зымыранға қарсы қорғаныс жобаларын жаңа техникалық деңгейде жүзеге асыруды жаңартуға әкеледі. АҚШ ҰҚК барлау және соққы беру мүмкіндіктері.

20 ғасырдың соңында 21 ғасыр виртуалды шындық, нано- және биотехнология ғасыры болатыны туралы көп айтылды. Ғарыш, керісінше, спутниктік теледидармен байланыстыратын «күнделікті қолдануға» айналды.

Мақсаты мен жобалары бар жеке компаниялардың пайда болуы бәрін өзгертті. Ал ғарыш тағы да технологиялық прогрестің алдыңғы қатарында болды.

Ғарыш - бұл ғылыми зерттеулер мен адамзаттың жаңа аумақтарға кеңеюі ғана емес, сонымен бірге мемлекеттің қауіпсіздігін қамтамасыз етудің іргетасы. Қазірдің өзінде, артықшылыққа ие болмайынша немесе кем дегенде ғарыш кеңістігінде теңдіксіз кез келген құрлық, әуе және теңіз күштері жеңіліске ұшырайды. Болашақта бұл жағдай тек нашарлай түседі.

Бұл перспективалы зымыран тасығыштар мен әр түрлі мақсаттағы ғарыш аппараттарын құру бойынша жобаларды біздің елдің ең маңызды міндеттерінің бірі етеді.

Ұсынылған: