01.2007

Новый выход на орбиту

    В 2007 году исполняется полвека освоению космоса:

    первый советский искусственный спутник Земли был запущен 4 октября 1957 года.

    ОТ ПЕРВОГО ДО СОВРЕМЕННОГО

    На тот момент его параметры были скромные: диаметр 0,58 м и масса 83,6 кг. Продолжительность жизни на орбите ограничилась тремя месяцами. По современной классификации этот аппарат относит­ся к микроспутникам, вес которых находится в диапазоне 10—100 килограммов. Меньшие спутники называются пикоспутниками, которые имеют массу до 1 кг, и наноспутниками — от 1 до 10 кг. Но тогда спутник был единственным, поэтому его размеры впечатляли весь мир. Начавшаяся затем «весовая» гонка между СССР и США привела к увеличению мощности запускаемых спутников и ракет. Как по­казала практика, большие космические аппараты, созданные в соответствии с концепцией «все в од­ном», имеют чрезвычайно высокую стоимость и тре­буют так много времени для разработки, что к мо­менту запуска многие технологические решения успевают устареть.

    Да и сами космические исследования становятся на коммерческую основу. В клуб обладателей собст­венных спутников вступают все новые страны Азии, Ближнего Востока и Латинской Америки (Корея, Сингапур, Малайзия, Таиланд, Аргентина, Чили, Саудовская Аравия и другие). Они преследуют две основные цели — в сжатые сроки спутники должны приносить одновременно экономический эффект и престиж. Для решения названных задач больше все­го как раз и подходят микроспутники.

    Заказов на них много, поэтому появились даже ча­стные предприятия, специализирующиеся на проек­тировании и изготовлении спутников легкого клас­са. Крупнейшими производителями таких аппаратов в широком ассортименте сегодня являются компа­нии США, Великобритании, Франции, Германии и Израиля. Одна из наиболее известных — британская Surrey Satellite Technology Ltd. (SSTL), созданная при университете Суррей. Там за 1,5—2 года разрабатыва­ется спутник дистанционного зондирования земли (ДЗЗ), в денежном эквиваленте это 3—14 млн. долл. Но есть и недорогие предложения. В конце 90-х го­дов за 50 тыс. долл. можно было заказать разработку и изготовление микроспутника, а за 4,5 млн. долл. — запустить его.

    РОЛЬ СПУТНИКОВ

    Большая часть микроспутников используются как связные. Из почти 900 запущенных к настоящему вре­мени более 530 приходится именно на этот тип. В их числе и отечественные «Стрела-1» и «Стрела-1 M», ра­диолюбительские серии РС (РС-3-8, PC-12/13, PC-15), которые создавались для ретрансляции радиосигналов. Их разработало студенческое КБ «Искра» Московско­го авиационного института. На других спутниках этого СКБ («Искра-2» и «Искра-3») отрабатывались различ­ные новые конструкторско-технологические решения, в том числе были испытаны солнечные батареи с фото­преобразователями нового типа. Следующим шагом студентов стало создание серии диагностических ИСЗ «Спектр», которые в дальнейшем получили названия МАК-1 и МАК-2. Они были выведены на орбиту через шлюзовую камеру орбитальной станции «Мир» и вы­полняли геофизические исследования слабых воздей­ствий в системах Земля—Солнце, Земля—Луна, Земля — атмосфера и ионосфера.

    Вообще микроспутники — это студенческая «вотчи­на». При активном участии преподавателей и слушате­лей санкт-петербургской Военно-космической акаде­мии им. А.Ф. Можайского были созданы «Зея» и «Можаец». При этом с помощью «Можайца» будущие офицеры Космических войск отрабатывали техноло­гии использования навигационной аппаратуры потре­бителей навигационных систем ГЛОНАСС и GPS. Этот микроспутник провел оценку влияния радиаци­онных потоков в космическом пространстве на ресурс бортовых электронных приборов.

    В рамках совместной программы России и Австра­лии в 2002 г. был запущен научно-образовательный микроспутник «Колибри-2000» массой 20,5 кг.

    На 2008 год намечены запуски двух микроспутников массой по 40 кг, созданных Институтом космических исследований РАН. Первый назван «Чибис», и одной из его задач является исследование влияния грозовых разрядов на ближний космос. Второй, российско-бол­гарский, - «Болгарсат» - создан на его основе.

    ЗАКАЗЫ НА ЗАПУСК

    Большим количеством микроспутников собствен­ного производства наша страна особо похвастаться не может. Зато лидирует в запусках иностранных, естест­венно, на коммерческой основе. Тому на руку сыграла программа сокращения стратегических вооружений. Поэтому самыми рентабельными средствами запуска малых космических аппаратов являются российские конверсионные ракеты, которые сняты с боевого дежурства и должны быть уничтожены, в том числе ме­тодом отстрела в ходе запуска полезной нагрузки в ко­смос. Количество таких ракет в России исчисляется сотнями (МБР PC-18 — РН «Стрела» и «Рокот», МБР PC-19 — РН «Днепр» и др.). Стоимость запуска нахо­дится в пределах 8—14 млн. долл. Многие западные разработчики малых космических аппаратов (в том числе упомянутая SSTL, компании США, Германии и Франции) уже пользуются этим преимуществом. Аме­риканские конверсионные ракеты не способны кон­курировать с нами по ценам и получают заказы только в результате жестких протекционистских мер админи­страции США (по американскому законодательству, все правительственные спутники должны запускаться только отечественными ракетами).

    СТАРТ С «ЯСНОГО»

    В июне 2003 года с космодрома Плесецк двухступен­чатая ракета-носитель легкого класса «Рокот» вывела на орбиту девять научно-исследовательских спутни­ков. Из них шесть микроспутников, которые изгото­вили студенты разных университетов. Это два япон­ских, два датских, один канадский и один американ­ский. В основном спутники будут использоваться для фотографирования Земли и звезд.

    Для организации коммерческих запусков спутников конверсионными ракетами была создана Междуна­родная космическая компания «Космотрас», осущест­вляющая их с Байконура и недавно созданной пуско­вой базы «Ясный». Эта база находится в позиционном районе соединения РВСН в Оренбургской области и космодромом в классическом понимании не является. Преимуществом «Ясного» является наличие пусковых установок с ракетами. Дополнительно к ним создан комплекс наземных сооружений для работ с космиче­скими аппаратами — подготовка к запуску и наземные испытания. Рядом с ним строятся гостиницы и адми­нистративный корпус. Весь комплекс получил рабочее название «База подготовки космических аппаратов «Ясный» и соответствует современным международ­ных требованиям по обеспечению персонала необхо­димыми условиями для работы и отдыха. Особое вни­мание уделяется обеспечению режимной безопасно­сти для обеих сторон: иностранцы должны быть увере­ны, что не будут разглашены их технические секреты. А российская сторона принимает все меры для сохра­нения собственных секретов.

    СВЯЗЬ С БУДУЩИМ

    Каковы же перспективы дальнейшего развития мик­роспутников? Они связаны в первую очередь с нанотехнологиями, исследовательской активностью студентов и преподавателей вузов, военными всего мира. Ведь микроспутники менее уязвимы, чем сложные космические аппараты. Одно дело сбить на орбите махину в не­сколько сотен килограммов, а то и в несколько тонн, сразу выведя из строя всю космическую связь или раз­ведку, другое - микроспутник, завязанный в некую ко­смическую паутину. Вывод из строя одного из них не нарушит работу всей системы. Кроме того, резко сни­жаются требования к надежности работы каждого спут­ника, так как он работает на орбите не один, а в составе однородной системы. Что касается возможностей таких спутников, то благодаря как раз нанотехнологиям они по своим функциональным возможностям приближа­ются к узкоспециализированным, стандартным.

    Другим чрезвычайно востребованным направлени­ем развития микроспутников двойного назначения являются космические аппараты ДЗЗ. Они способны передавать информацию из космоса, оформленную в метровых снимках в радиолокационном диапазоне и меньшим размером - в оптическом. Все эти данные нужны для картографии.

    Можно сказать, что рынок таких услуг уже сформи­рован, а его объем оценивается в 3 млрд. долл. Свою нишу там заняли фирмы США, Канады, Франции и других стран. Россия тоже может занять свое место.

    Группа выпускников аэрокосмического факультета МГТУ им. Баумана при Реутовском НПО машиностроения еще два года назад разработала свой проект кос­мической системы ДЗЗ высокого разрешения. Основой системы служат микроспутники, созданные на базе унифицированной негерметичной космической плат­формы. При массе до 100 кг они работают в двух режи­мах - экономичном, с грубой ориентацией, и расши­ренном, с точной ориентацией, при которой использу­ется система перенацеливания ДЗЗ. Для ее улучшения придуман простой, как все гениальное, выход. К основ­ному телу спутника присоединяется гравитационный стабилизатор, состоящий из одной или нескольких тонких пустотелых штанг с грузами на концах.

    Так что предела совершенствованию, как известно, нет. Для этого используются не только новые техноло­гии, но и находятся собственные решения. Можно с уверенностью заявить, что Россия скажет свое слово в этой сфере.