Nanosatelliter kommer snart att bli en del av stridsystem tillsammans med drönare
En rapport med en kommersiell prognos för utvecklingen av världsmarknaden för militära satelliter har publicerats i USA. 2012 uppskattades detta segment av rymdindustrin till 11,8 miljarder dollar. Rapportförfattarna tror att det kommer att växa med 3,9% årligen. Och 2022 kommer den att nå 17,3 miljarder dollar.
Det bör noteras att långsiktiga prognoser inom astronautik alltid har varit utmärkta, mildt sagt opålitliga. Industrins utveckling påverkas starkt av politik och ekonomi. Ofta beror projektfinansiering på ambitionerna för landets ledarskap. Och ännu oftare - från ekonomins tillstånd. I en kris börjar de spara på de dyraste programmen med en långsiktig returcykel. Och det enklaste sättet att avskilja är de oklara utgifterna på rymden.
Men nyligen har en starkare påverkansfaktor invaderat astronautiken - den snabba förändringen av tekniska generationer. Nu är det inte längre möjligt att sträcka skapandet av en rymdfarkost (AC) i 10-15 år, vilket var normen tidigare. Under denna tid lyckas enheten bli föråldrad, utan att någonsin börja fungera. En liknande sak hände med tunga kommunikationssatelliter i slutet av 1900 -talet. Fiberoptiska kommunikationslinjer, som på kort tid förtrollade hela världen, gjorde fjärrkommunikation allmänt tillgänglig, billig och pålitlig. Som ett resultat var dussintals satellittransponder inte efterfrågade, vilket innebar stora förluster.
Den snabba förändringen av tekniska generationer har lett till utvecklingen av de viktigaste trenderna inom design och tillverkning av rymdfarkoster - dessa är miniatyrisering, modularitet och effektivitet. Satelliter blir mindre i storlek och vikt, kräver mindre energi, färdiga element och sammansättningar används i design och tillverkning, vilket minskar produktionstiden och kostnaden kraftigt. Och kostnaden för att skjuta upp en ljussatellit är billigare.
Navigering överallt
För närvarande är antalet rymduppskjutningar i världen mycket lägre än på 1970- och 1980 -talen. Detta beror främst på en betydande ökning av rymdfarkostens överlevnad. Den normala livslängden för satelliter i omloppsbana är 15–20 år. Det krävs inte längre, eftersom satelliten oundvikligen kommer att bli föråldrad vid den här tiden.
Bland militära rymdfarkoster är andelen kommunikationssatelliter 52,8%, intelligens och övervakning - 28,4%, navigationssatelliter upptar 18,8%. Men det är sektorn för navigationssatelliter som har en stadig uppåtgående trend.
För närvarande innehåller den orbitala konstellationen av amerikanska navigationssatelliter i NAVSTAR GPS -systemet 31 rymdfarkoster, som alla fungerar som avsett. Sedan 2015 är det planerat att ersätta konstellationen med tredje generationens satelliter som en del av utvecklingen av systemet till GPS III-nivån. Det amerikanska flygvapnet planerar att förvärva totalt 32 GPS III -rymdfarkoster.
Roskosmos räknar med att nå noggrannheten för att bestämma koordinaterna med GLONASS -systemet på mindre än 10 cm år 2020, sa avdelningschefen Vladimir Popovkin vid ett möte med den ryska regeringen, där rymdprogrammet fram till 2020 övervägdes. "Idag är mätnoggrannheten 2, 8 meter, 2015 kommer vi att nå 1, 4 meter, 2020 med 0, 6 meter", säger chefen för Roscosmos och noterar att "med hänsyn till de tillägg som har genomförts idag i själva verket kommer det att vara mindre än 10 centimeter exakt. " Tillägg är markstationer för differentiell korrigering av navigationssignalen. Samtidigt bör den nuvarande orbitalkonstellationen GLONASS ersättas med nästa generations rymdfarkoster, vars antal kommer att ökas till 30.
Europeiska unionen skapar sitt navigationssystem tillsammans med European Space Agency. Det var planerat 2014-2016 att skapa en konstellation av 30 rymdfarkoster - 27 som fungerar i systemet och tre beredskap. På grund av den ekonomiska krisen kan dessa planer skjutas upp i flera år.
År 2020 avser Kina att slutföra skapandet av det nationella satellitnavigeringssystemet Beidou. Systemet lanserades för kommersiell drift den 27 december 2012 som ett regionalt positioneringssystem, med en orbitalkonstellation av 16 satelliter. Detta gav en navigationssignal i Kina och grannländerna. År 2020 ska fem rymdfarkoster placeras ut i geostationär omloppsbana och 30 satelliter utanför den geostationära omloppsbanan, vilket gör att hela planet på planet kan täckas med en navigationssignal.
I juni 2013 avser Indien att lansera den första navigationssatelliten för sitt nationella system IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) från ön Sriharikota utanför Andhra Pradeshs södra kust. Uppskjutningen i omloppsbana kommer att utföras av det indiska lanseringsfordonet PSLV-C22. Den andra satelliten planeras att skjutas upp i rymden i slutet av 2013. Fem till kommer att lanseras under 2014-2015. Således kommer ett regionalt navigationssatellitsystem att skapas som täcker den indiska subkontinenten och ytterligare 1500 km från dess gränser med en noggrannhet på 10 m.
Japan gick sin egen väg och skapade Quasi-Zenith Satellite System (QZSS, "Quasi-Zenith Satellite System")-ett system för tidssynkronisering och differentiell korrigering av GPS-navigationssignalen för Japan. Detta regionala satellitsystem är utformat för att få en positionssignal av högre kvalitet när du använder GPS. Det fungerar inte separat. Den första Michibiki -satelliten lanserades i omloppsbana 2010. Under de kommande åren är det planerat att dra tillbaka tre till. QZSS -signaler kommer att täcka Japan och västra Stilla havet.
Mobiltelefon i omloppsbana
Mikroelektronik är kanske det snabbast växande området inom modern teknik. Samsung Electronics, Apple och Google är redo att presentera den "smarta" klockdatorn bokstavligen under de kommande månaderna. Är det konstigt att rymdfarkoster blir mindre och mindre? Nya material och nanoteknik gör rymdenheter mer kompakta, lättare och mer energieffektiva. Det kan anses att den lilla rymdfarkostens era redan har börjat. Beroende på deras vikt är de nu indelade i följande kategorier: upp till 1 kg - "pico", upp till 10 kg - "nano", upp till 100 kg - "mikro", upp till 1000 kg - "mini". Redan för 10 år sedan verkade mikrosatelliter som vägde 50-60 kg vara en enastående prestation. Nu är den globala trenden nanosatelliter. Mer än 80 av dem har redan skjutits ut i rymden.
Precis som produktion och utveckling av obemannade flygbilar (UAV) utförs i många länder som inte ens tänkte på sin egen flygindustri tidigare, så utförs nu design av nanosatelliter på många universitet, laboratorier och till och med enskilda amatörer.. Dessutom visar sig kostnaden för sådana enheter, monterade på basis av färdiga element, vara extremt låg. Ibland är basen i en nanosatellit -design en vanlig mobiltelefon.
En smartphone skickades till omloppsbana från Indien, som användes som grund för den experimentella satelliten Strand-1 inom ramen för projektet Sat-Smartphone. Satelliten utvecklades i Storbritannien gemensamt av University of Surrey Space Center (SSC) och Surrey Satellite Technology (SSTL). Enhetens vikt är 4, 3 kg, måtten är 10x10x30 cm. Förutom smarttelefonen innehåller enheten den vanliga uppsättningen fungerande komponenter - strömförsörjning och styrsystem. I det första steget kommer satelliten att styras av en standardbordsdator, sedan kommer denna funktion att helt tas över av en smartphone.
Android -operativsystemet med ett antal specialdesignade applikationer möjliggör ett antal experiment. ITesa -appen registrerar magnetfältets värden när satelliten rör sig. Med hjälp av ett annat program tar den inbyggda kameran bilder som kommer att överföras för postning på Facebook och Twitter. Och detta är bara en liten del av forskningsprogrammet. Uppdraget kommer att pågå i sex månader. Återvända till jorden är inte tänkt. Kosmonautiken har upphört att vara elitens lott.
Den viktigaste slutsatsen: militär- och rymdteknik är inte längre lok för utvecklingen av den civila industrin. Tvärtom - civilvetenskapsintensiv utveckling möjliggör utveckling av militär rymdteknik. Intäkterna från företag som producerar konsumtionsvaror är många gånger högre än försvarsföretagens intäkter. Världens elektronikledare kan spendera miljarder dollar på ny utveckling. Och stark konkurrens tvingar oss att göra allt på kortast möjliga tid.
Nanosatelliter går framåt
År 2005 kastade den ryska kosmonauten Salizhan Sharipov helt enkelt den första ryska nanosatelliten TNS-1 ut i rymden från den internationella rymdstationen. Enheten som väger 4,5 kg skapades på bara ett år vid Russian Research Institute of Space Instrumentation med företagets pengar. Vad är egentligen en satellit? Detta är en enhet i rymden!
Den billiga TNS-1 i drift visade sig vara nästan gratis. Han behövde inte ett Mission Control Center, enorma mottagarantenner, telemetrianalys och mycket mer. Det kan styras med en bärbar dator, sittande på en parkbänk. Experimentet visade att med hjälp av mobilkommunikation och Internet är det möjligt att styra ett rymdobjekt. Dessutom har 10 nya utrustningsenheter klarat test av flygdesign. Om det inte var för nanosatelliten, skulle de behöva testas som en del av utrustningen ombord på en av de framtida rymdfarkosterna. Och detta är slöseri med tid och stora risker.
TNS-1 var ett stort genombrott. Det kan handla om att skapa taktiska rymdsystem på nivå med nästan en bataljonschef, som små taktiska drönare. En billig enhet, monterad i önskad konfiguration inom några dagar och som lanserades av en lättraket från ett flygplan, kunde visa befälhavaren slagfältet, tillhandahålla kommunikation och ett automatiserat styrsystem för det taktiska ekonet. Sådana rymdfarkoster kan vara till stor hjälp under den lokala konflikten i Sydossetien och Nordkaukasus.
Ett annat viktigt område är att eliminera konsekvenserna av naturkatastrofer och katastrofer av människor. Och även deras varning. Billiga nanosatelliter med en giltighetstid på flera månader kan visa isläget i en viss region, föra register över skogsbränder och spåra vattennivån under översvämningar. För operativ kontroll kan nanosatelliter sjösättas direkt över naturkatastrofernas territorium för att övervaka online -förändringar i situationen. Och det visade sig att RF -ministeriet för nödsituationer fick rymdbilder av Krymsk efter översvämningen som välgörenhetshjälp från USA.
I framtiden bör vi förvänta oss införandet av nanosatelliter i stridsystemen för världens ledande arméer, främst USA. Mest troligt, inte en enda användning, utan lansering av små rymdfarkoster i hela svärmar, som kommer att innehålla satelliter för olika ändamål - kommunikation, vidarebefordran, ljud av jordens yta i olika våglängder, elektroniska motåtgärder, målbeteckning, etc. Detta kommer att avsevärt utöka möjligheterna att genomföra kontaktlös krigföring.
Om miniatyrisering visar sig vara en av huvudtrenderna i utvecklingen av militära rymdfarkoster, kommer prognosen för en ökning av marknaden för militära satelliter att misslyckas. Tvärtom kommer det att minska i monetära termer. Flygbolag kommer dock att försöka att inte missa vinster och bromsa små konkurrenter. I Ryssland lyckades det. Tillverkare av tunga satelliter har lobbyat RNII för rymdinstrumentering för att förbjuda rymdfarkoster. Först nu har frågan om lansering av TNS-2 nanosatellit, som var klar för åtta år sedan, diskuterats igen.
Efterfrågan på tunga energiintensiva rymdfarkoster i jordbanor fortsätter att minska. Dessutom blir användarnas markutrustning mer och mer känslig och ekonomisk.
Tunga satelliter kommer mestadels att förbli forskarnas område. Rymdteleskop, högupplöst bildutrustning, automatiska stationer för planetariska studier kommer att fortsätta att tillverkas och lanseras i hela mänsklighetens intresse.
Nationella program kommer att fokusera på billigare rymdfarkoster som är lämpliga för massproduktion och operativ användning. Exemplet med UAV, som har kommit kraftigt in i de utvecklade ländernas stridsystem, övertygar tydligt om detta. Bokstavligen var ett decennium tillräckligt för att UAV: er för spaningsrekord skulle ta plats i det amerikanska flygvapnet och dess allierade. Det råder ingen tvekan om att 2020 kommer de orbitala grupperingarnas utseende att förändras lika radikalt. Svärmar av pico och nanosatelliter kommer att dyka upp.
Nu pratar vi om femto-satelliter som väger upp till 100 g. Om datorer reduceras till storleken på armbandsur, kommer snart satelliter med liknande dimensioner att dyka upp.
