Nanosatellitter vil snart bli en del av kampsystemer sammen med droner
En rapport med en kommersiell prognose for utviklingen av verdensmarkedet for militære satellitter har blitt publisert i USA. I 2012 ble dette segmentet av romfartsindustrien anslått til 11,8 milliarder dollar. Rapportforfatterne tror at det vil vokse med 3,9% årlig. Og i 2022 vil den nå 17,3 milliarder dollar.
Det skal bemerkes at langsiktige prognoser innen astronautikk alltid har blitt skilt, mildt sagt upålitelig. Industriens utvikling er sterkt påvirket av politikk og økonomi. Ofte er prosjektfinansiering avhengig av ambisjonene til landets ledelse. Og enda oftere - fra økonomiens tilstand. I en krise begynner de å spare på de dyreste programmene med en langsiktig retursyklus. Og den enkleste måten å binde seg på er de uklare utgiftene på plass.
Men nylig har en sterkere påvirkningsfaktor invadert astronautikken - den raske endringen av teknologiske generasjoner. Nå er det ikke lenger mulig å strekke opprettelsen av et romfartøy (AC) i 10-15 år, noe som var normen før. I løpet av denne tiden klarer enheten å bli utdatert, uten å begynne å fungere. En lignende ting skjedde med tunge kommunikasjonssatellitter på slutten av det tjuende århundre. Fiberoptiske kommunikasjonslinjer, som på kort tid forvirret hele verden, gjorde langdistansekommunikasjon allment tilgjengelig, billig og pålitelig. Som et resultat var ikke dusinvis av satellittranspondere etterspurt, noe som medførte store tap.
Den raske endringen av teknologiske generasjoner har ført til utviklingen av hovedtrendene innen design og produksjon av romfartøyer - disse er miniatyrisering, modularitet og effektivitet. Satellitter blir mindre i størrelse og vekt, krever mindre energi, ferdige elementer og enheter brukes i design og produksjon, noe som reduserer produksjonstiden og kostnadene sterkt. Og kostnaden for å lansere en lys satellitt er billigere.
Navigasjon overalt
I dag er antallet romoppskytninger i verden mye lavere enn på 1970- og 1980 -tallet. Dette skyldes først og fremst en betydelig økning i romfartøyets overlevelsesevne. Den normale levetiden til satellitter i bane er 15–20 år. Det er ikke lenger nødvendig, siden satellitten uunngåelig vil bli foreldet på dette tidspunktet.
Blant militære romfartøyer er andelen kommunikasjonssatellitter 52,8%, etterretning og overvåking - 28,4%, navigasjonssatellitter opptar 18,8%. Men det er sektoren for navigasjonssatellitter som har en jevn oppadgående trend.
For øyeblikket inkluderer orbitalkonstellasjonen av amerikanske navigasjonssatellitter i NAVSTAR GPS -systemet 31 romfartøyer, som alle fungerer etter hensikten. Siden 2015 er det planlagt å erstatte stjernebildet med tredje generasjons satellitter som en del av utviklingen av systemet til GPS III-nivå. Det amerikanske flyvåpenet planlegger å anskaffe totalt 32 GPS III -romfartøyer.
Roskosmos forventer å nå nøyaktigheten til å bestemme koordinater av GLONASS -systemet på mindre enn 10 cm innen 2020, sa avdelingsleder Vladimir Popovkin på et møte i den russiske regjeringen, der romprogrammet fram til 2020 ble vurdert. "I dag er målenøyaktigheten 2, 8 meter, innen 2015 når vi 1, 4 meter, innen 2020 med 0, 6 meter," sa Roscosmos -sjefen og bemerket at "med tanke på tilleggene som er implementert i dag faktisk vil den være mindre enn 10 centimeter nøyaktig. " Tillegg er bakkestasjoner for differensiell korreksjon av navigasjonssignalet. Samtidig bør den nåværende orbitalkonstellasjonen GLONASS erstattes med neste generasjons romfartøy, hvorav antallet vil økes til 30.
EU oppretter sitt navigasjonssystem sammen med European Space Agency. Det var planlagt i 2014-2016 å lage en konstellasjon av 30 romfartøyer - 27 opererer i systemet og 3 i standby -modus. På grunn av den økonomiske krisen kan disse planene bli utsatt i flere år.
I 2020 har Kina til hensikt å fullføre etableringen av det nasjonale satellittnavigasjonssystemet Beidou. Systemet ble lansert i kommersiell drift 27. desember 2012 som et regionalt posisjoneringssystem, med en orbital konstellasjon av 16 satellitter. Dette ga et navigasjonssignal i Kina og nabolandene. I 2020 skal fem romskip settes inn i geostasjonær bane og 30 satellitter utenfor geostasjonær bane, noe som gjør at hele planet på planeten kan dekkes med et navigasjonssignal.
I juni 2013 har India tenkt å lansere den første navigasjonssatellitten til sitt nasjonale system IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) fra øya Sriharikota utenfor sørkysten av Andhra Pradesh. Lanseringen i bane vil bli utført av det indiske lanseringsbilen PSLV-C22. Den andre satellitten er planlagt lansert i verdensrommet innen utgangen av 2013. Fem flere vil bli lansert i 2014-2015. Dermed vil det bli opprettet et regionalt navigasjonssatellittsystem som dekker det indiske subkontinentet og ytterligere 1500 km fra grensene med en nøyaktighet på 10 m.
Japan gikk sin egen vei og opprettet Quasi-Zenith Satellite System (QZSS, "Quasi-Zenith Satellite System")-et system for tidssynkronisering og differensialkorreksjon av GPS-navigasjonssignalet for Japan. Dette regionale satellittsystemet er designet for å oppnå et posisjonssignal av høyere kvalitet når du bruker GPS. Det fungerer ikke separat. Den første Michibiki -satellitten ble skutt opp i bane i 2010. I de kommende årene er det planlagt å trekke ytterligere tre. QZSS -signaler vil dekke Japan og det vestlige Stillehavet.
Mobiltelefon i bane
Mikroelektronikk er kanskje det raskest voksende området innen moderne teknologi. Samsung Electronics, Apple og Google er klare til å presentere den "smarte" klokke-datamaskinen bokstavelig talt i de kommende månedene. Er det rart at romskip blir mindre og mindre? Nye materialer og nanoteknologi gjør rominnretninger mer kompakte, lettere og mer energieffektive. Det kan anses at æra for små romfartøyer allerede har begynt. Avhengig av vekten er de nå delt inn i følgende kategorier: opptil 1 kg - "pico", opptil 10 kg - "nano", opptil 100 kg - "mikro", opptil 1000 kg - "mini". Selv for 10 år siden syntes mikrosatellitter som veide 50-60 kg å være en enestående prestasjon. Nå er den verdensomspennende trenden nanosatellitter. Mer enn 80 av dem har allerede blitt skutt ut i verdensrommet.
Akkurat som produksjon og utvikling av ubemannede luftfartøyer (UAVer) utføres i mange land som ikke engang tenkte på sin egen luftfartsindustri før, slik blir designet av nanosatellitter nå utført på mange universiteter, laboratorier og til og med individuelle amatører.. Dessuten viser kostnaden for slike enheter, satt sammen på grunnlag av ferdige elementer, ekstremt lav. Noen ganger er grunnlaget for et nanosatellitt -design en vanlig mobiltelefon.
En smarttelefon ble sendt i bane fra India, som ble brukt som grunnlag for den eksperimentelle satellitten Strand-1 innenfor rammen av Sat-Smartphone-prosjektet. Satellitten ble utviklet i Storbritannia i fellesskap av University of Surrey Space Center (SSC) og Surrey Satellite Technology (SSTL). Vekten til enheten er 4, 3 kg, dimensjonene er 10x10x30 cm. I tillegg til smarttelefonen inneholder enheten det vanlige settet med arbeidskomponenter - strømforsyning og kontrollsystemer. I den første fasen vil satellitten bli kontrollert av en standard kjørecomputer, deretter vil denne funksjonen bli fullstendig overtatt av en smarttelefon.
Android -operativsystemet med en rekke spesialdesignede applikasjoner gir mulighet for en rekke eksperimenter. ITesa -appen registrerer magnetfeltverdiene når satellitten beveger seg. Ved å bruke en annen applikasjon, vil det innebygde kameraet ta bilder som vil bli overført for publisering på Facebook og Twitter. Og dette er bare en liten del av forskningsprogrammet. Oppdraget vil vare i seks måneder. Tilbake til jorden er ikke planlagt. Kosmonautikk har sluttet å være elitenes lodd.
Den viktigste konklusjonen: militær- og romteknologi er ikke lenger lokomotivet for utvikling av sivil industri. Tvert imot - sivilvitenskapskrevende utviklinger tillater utvikling av militær romteknologi. Inntektene til selskaper som produserer forbruksvarer er mange ganger høyere enn inntektene til forsvarsselskaper. Verdens elektronikkledere kan bruke milliarder av dollar på ny utvikling. Og sterk konkurranse tvinger oss til å gjøre alt på kortest mulig tid.
Nanosatellitter går videre
I 2005 kastet den russiske kosmonauten Salizhan Sharipov ganske enkelt den første russiske nanosatellitten TNS-1 ut i verdensrommet fra den internasjonale romstasjonen. Enheten som veier 4,5 kg ble opprettet på bare et år ved Russian Research Institute of Space Instrumentation med selskapets penger. Hva er egentlig en satellitt? Dette er en enhet i verdensrommet!
Den billige TNS-1 i drift viste seg å være nesten gratis. Han trengte ikke et Mission Control Center, enorme transceiverantenner, telemetrianalyse og mye mer. Den kan kontrolleres ved hjelp av en bærbar datamaskin, som sitter på en parkbenk. Eksperimentet viste at ved hjelp av mobilkommunikasjon og Internett er det mulig å kontrollere et romobjekt. I tillegg har 10 nye utstyrssamlinger bestått tester for flydesign. Hvis det ikke var for nanosatellitten, måtte de testes som en del av utstyret ombord på et av de fremtidige romfartøyene. Og dette er bortkastet tid og store risikoer.
TNS-1 var et stort gjennombrudd. Det kan handle om å lage taktiske romsystemer på nivå med nesten en bataljonssjef, som små taktiske droner. En billig enhet, montert i ønsket konfigurasjon i løpet av få dager og skutt opp av en lett rakett fra et fly, kunne vise kommandanten slagmarken, gi kommunikasjon og et automatisert kontrollsystem for det taktiske ekkelet. Slike romfartøyer kan være til stor hjelp under den lokale konflikten i Sør -Ossetia og Nord -Kaukasus.
Et annet viktig område er eliminering av konsekvensene av naturkatastrofer og menneskeskapte katastrofer. Og også deres advarsel. Billige nanosatellitter med en gyldighetsperiode på flere måneder kan vise tilstanden til issituasjonen i en bestemt region, føre journal over skogbranner og spore vannstanden under flom. For operativ kontroll kan nanosatellitter lanseres direkte over naturkatastrofer for å overvåke endringer i situasjonen på nettet. Og det viste seg at RF Ministry of Emergency Situations mottok rombilder av Krymsk etter flommen som veldedig hjelp fra USA.
I fremtiden bør vi forvente introduksjon av nanosatellitter i kampsystemene til verdens ledende hærer, først og fremst USA. Mest sannsynlig ikke en enkelt bruk, men oppskytning av små romfartøyer i hele svermer, som vil inkludere satellitter for forskjellige formål - kommunikasjon, videresending, lyding av jordens overflate i forskjellige bølgelengder, elektroniske mottiltak, målbetegnelse, etc. Dette vil utvide mulighetene for å føre kontaktløs krigføring betydelig.
Hvis miniatyrisering viser seg å være en av hovedtrendene i utviklingen av militære romfartøyer, vil prognosen for en økning i markedet for militære satellitter mislykkes. Tvert imot vil det gå ned i monetære termer. Luftfartsselskaper vil imidlertid prøve å ikke gå glipp av fortjeneste og bremse små konkurrenter. I Russland lyktes det. Produsenter av tunge satellitter har lobbyet RNII for rominstrumentering for å forby romskip. Bare nå har spørsmålet om lansering av TNS-2 nanosatellitt, som var klart for åtte år siden, blitt diskutert igjen.
Etterspørselen etter tungt energikrevende romfartøy i baner nær jord fortsetter å synke. Dessuten blir brukernes bakkeutstyr mer og mer sensitivt og økonomisk.
Tunge satellitter forblir stort sett forbeholdt forskere. Romteleskoper, høyoppløselig bildeutstyr, automatiske stasjoner for planetariske studier vil fortsatt bli produsert og lansert av hensyn til hele menneskeheten.
Nasjonale programmer vil fokusere på billigere romfartøy som er egnet for masseproduksjon og operativ bruk. Eksemplet på UAV -er, som har kommet kraftig inn i kampsystemene i utviklede land, overbeviser tydelig om dette. Bokstavelig talt var et tiår nok til at UAV-er for rekognosering tok plass i det amerikanske flyvåpenet og dets allierte. Det er ingen tvil om at innen 2020 vil utseendet på orbitale grupperinger endre seg like radikalt. Svermer av pico og nanosatellitter vil dukke opp.
Nå snakker vi om femto-satellitter som veier opptil 100 g. Hvis datamaskiner reduseres til størrelsen på armbåndsur, vil snart satellitter med lignende dimensjoner dukke opp.
