Sa kabila ng tunggalian ng mga nangungunang kapangyarihan sa kalawakan sa pagpapaunlad ng mga sasakyang may mataas na kapasidad na paglulunsad, sa malapit na hinaharap, ang maliit at ultra-maliit na spacecraft (SSC) ay mabilis na bubuo. Anong mga gawain ang malulutas nila?
Sa mga kundisyon ng kasikipan sa kalapit na Lupa, ang pusta sa maliit na spacecraft ay maaaring maging napaka-promising. At hindi lamang dahil mas maraming beses silang mas mura kaysa sa mga multi-toneladang makina, at ang kanilang kahusayan ay hindi mas kaunti.
Mga halimaw sa orbit
Ang isa sa pinakamahalagang direksyon sa pagbuo ng maliit na mga sistema ng spacecraft ay suporta sa impormasyon para sa mga tropa. Ang Russia ang una sa mga bansa na naglagay ng naaangkop na kagamitan sa board ng isang ultra-maliit na spacecraft. Noong 1995, suportado ang direksyong ito at, tulad ng sinabi nila, pinagpala ng Commander ng Military Space Forces (1989-1992), Colonel-General Vladimir Ivanov. Upang maipatupad ang plano, isang pangkat ng mga batang siyentipiko ang nagtipon sa ilalim ng pamumuno ni Major General Vyacheslav Fateev.
Ang maliliit na spacecraft ay maaaring malikha sa loob ng mga dingding ng isang unibersidad
Larawan: bmstu.ru
Ano ang kinalaman ng maliit na spacecraft sa suporta ng impormasyon ng mga ground grouping ng mga tropa at depensa ng aerospace? Ang katotohanan ay ang bawat tradisyunal na sistema ng kalawakan ay may mga kalamangan at kahinaan. Pagkatapos ng lahat, hindi walang dahilan na ang pag-unlad ng mga orbiter ay nagpatuloy na may patuloy na pagtaas ng laki at timbang - kinakailangan ito ng kagamitan na nakalagay sa kanila. Kumuha ng mga satellite ng reconnaissance ng optical-electronic. Ang kanilang resolusyon ay proporsyonal sa lapad ng lens ng onboard teleskopyo. Ang mga optika, na nagbibigay ng mga katanggap-tanggap na mga resulta para sa reconnaissance, ay may isang masa ng tatlo hanggang limang tonelada. Ang mga satellite na nilagyan ng naturang kagamitan ay gumagawa ng magagandang imahe. Ngunit para sa mga kadahilanang pang-ekonomiya, napakakaunting ganoong spacecraft ang inilunsad, at pisikal na hindi sila maaaring maging sa tamang punto ng orbit upang makontrol ang sitwasyon sa isang arbitraryong napiling lugar. Alinman dapat mayroong maraming mga naturang satellite ng pagsisiyasat, o tatanggapin mo na ang kontrol mula sa kalawakan sa isang partikular na larangan ng digmaan ay posible sa dalawa o tatlong beses sa isang araw. Bilang karagdagan, ang pag-decipher ng mga imahe ng kalawakan para sa pagkilala sa target ay nangangailangan, bilang isang panuntunan, isang malaking pamumuhunan ng oras, na kung saan ay hindi katanggap-tanggap sa mga kondisyon ng pakikidigma.
Ang elektronikong intelihensiya ay gumagawa din ng mga seryosong pangangailangan sa sasakyang panghimpapawid: upang madagdagan ang resolusyon, ang mga tagatanggap ng onboard ay dapat na kumalat hangga't maaari, ngunit may isang limitasyon - ang mga sukat ng satellite.
Ang reconnaissance ng space radar, batay sa tinaguriang prinsipyo ng monolocation, ay may sariling mga kinakailangan. Dito, mas maraming lakas ang kinakailangan mula sa on-board power supply system, na nagdaragdag ng karga. Bilang karagdagan, ang naturang system ay nagbibigay lamang ng isang anggulo ng pagmamasid at madali itong linlangin sa pamamagitan ng paggamit ng maling mga target sa anyo ng pinakasimpleng mga salamin ng sulok.
Gumawa ng paraan para sa "mga bata"!
Ito ay lumalabas na sa tradisyonal na pamamaraan ng reconnaissance sa espasyo ang isang spacecraft ay hindi maaaring maliit sa pamamagitan ng kahulugan. Nangangahulugan ito na ang oras ay dumating upang magpatibay ng iba pang mga pamamaraan. Sa forum ng Army-2015, nakatuon sila sa "round table" "Maliit na spacecraft - isang tool para sa paglutas ng mga problema sa pagtatanggol sa aerospace."
Ang unang lugar ay pagsaliksik ng multispectral. Ayon kay Vyacheslav Fateev, na may teleskopyo na may pinakamababang diameter, maaari nating, tulad ng sinabi nila, na takpan ang target at kumuha ng larawan na may mababang resolusyon. Ngunit kung idaragdag namin ito ng isang multispectral na larawan ng target, pagkatapos ay ang paggamit ng on-board computer ay makakakuha kami ng isang de-kalidad na imahe sa real time. Ang isang optikong sistema ng pagsisiyasat nang walang isang malaking teleskopyo ay naging ganap na siksik, at ang bilis ng pagproseso ng signal sa pamamagitan ng modernong paraan ay mataas. Ang mga eksperimentong isinagawa ay nagpakita ng mga maaaralang resulta, ngunit hindi pa ito inaangkin ng Ministri ng Depensa. Ngunit sa USA, sa prinsipyong ito, ang spacecraft para sa suporta sa impormasyon ng battlefield ng TACSAT ay nalikha na.
Ang pangalawang direksyon ay ang pagbuo ng elektronikong katalinuhan. Na may distansya sa pagitan ng mga satellite na 10-50 na kilometro, ang paglutas ng system ng puwang ay tumataas nang daan-daang beses dahil sa pagtaas ng base ng pagsukat. Ang mga parameter ng spacecraft na kinakailangan para sa mga layuning ito ay nakalkula. Tumitimbang lamang ito ng 100 kilo. At ang isang sistema ng tatlo o apat na maliit na spacecraft ay maaaring magbigay ng duplex na komunikasyon sa larangan ng digmaan, pagsubaybay sa mga sasakyan, teritoryo, kapaligiran … Ang kawastuhan ng pagtukoy ng mga coordinate ay metro. Ngayon, ang gayong sistema ay labis na hinihiling ng mga puwersa ng misayl at artilerya. Ngunit upang makakuha ng isang order para dito, muli kaming kailangang seryosong makipagtulungan sa Ministry of Defense.
Tungkol sa radar, sinisiyasat ng mga eksperto ang posibilidad ng pag-iilaw ng radyo ng third-party ng target o pag-iilaw nito mula sa iba pang mga satellite - na parang mula sa gilid. Ano ang ginagawa nito?
"Ang isang satellite ng kumpol na may isang transmiter ay nag-iilaw sa ibabaw at mga target ng Daigdig, at ang mga magaan na satellite na matatagpuan sa tabi nito (walang mga transmiter at malakas na mga power supply system) ay tumatanggap ng isang senyas ng pagtugon," paliwanag ni Fateev, "at bumuo ng mga imahe ng radyo ng mga target na ito. Bukod dito, sa kumpol ay hindi kami nakakakuha ng isa, ngunit maraming mga imahe ng radyo nang sabay-sabay, na tinanggal ang posibilidad ng panghihimasok at binubuksan ang posibilidad na buksan ang mga naka-mask na target."
Nagsagawa ang mga siyentista ng isang eksperimento sa target na pag-iilaw sa radyo gamit ang GLONASS spacecraft. Mahina ang signal. Gayunpaman, pitong mga imahe ng radyo ang naobserbahang target ay na-synthesize ng pag-iilaw mula sa pitong mga satellite nang sabay-sabay. Ito ay naging isang bagong direksyon ng trabaho. Sa paghusga sa mga pahayagan sa dayuhang pamamahayag, naging interesado sila sa eksperimento sa ibang bansa. Nilalayon ng European Space Agency na ulitin ito. Ngunit anuman ang kanilang tagumpay, narito tayo ang nauna.
Pagbabantay sa mga hangganan ng orbital
Para sa suporta sa impormasyon ng mga tropa, mahalagang malutas hindi lamang ang problema ng pagkakaugnay sa pagpapatakbo ng mga subunits sa lugar ng isang hidwaan sa militar, kundi pati na rin ang problema ng pandaigdigang komunikasyon sa pagpapatakbo ng mga malalayong pangkat ng militar (mga pangkat ng mga barkong pandagat, pagpapangkat ng eroplano) kasama ang sentral na utos ng militar. Tulad ng ipinapakita sa karanasan sa panloob at dayuhan, ang lahat ng mga problemang ito ay medyo simple at matatag na malulutas sa tulong ng mga low-orbit na pagpapangkat ng maliliit na komunikasyon sa spacecraft.
Ang isa pang mahalagang lugar ng suporta sa impormasyon para sa mga tropa ay ang pandaigdigang kontrol sa panahon sa mga lugar ng operasyon ng pagbabaka at mga lugar ng muling pagdadala ng mga tropa. Nasa loob din ito ng lakas ng mga pagpapangkat ng ICA. Ang aming at banyagang karanasan ay ipinakita ito.
Ang isa pang direksyon ay ang pagpapabuti ng space echelon ng rehiyon ng East Kazakhstan. Dito, ayon kay Vyacheslav Fateev, ang una at pinakamatagumpay na aplikasyon ng maliit na spacecraft ay ang pagbuo ng space control system (OMSS). Ang isang bilang ng mga cross-field satellite ay inilalagay sa orbit. Iminumungkahi ng pagmomodelo na walong spacecraft lamang sa konstelasyon ang gagawing posible na linawin ang target ng anumang bagong bagay sa loob ng kalahating oras. Ngayon, sa mga sistemang optoelectronic at radar na nakabatay sa lupa, tumatagal ito ng maraming oras.
Ang isa pang kalamangan sa paglikha ng naturang space echelon ay wala kaming mga pasilidad na nakabatay sa lupa na magmamasid sa mga orbit na may isang hilig na mas mababa sa 30 degree. Hindi sila magagamit sa amin, ngunit gagawin ng sistemang ito na malutas ang gawain.
Posibleng palawakin ang space echelon ng SKKP sa pamamagitan din ng paglikha ng mga paraan ng electronic reconnaissance. Upang magawa ito, ang maliit na spacecraft ay nilagyan ng mga electronic interceptor. Bilang isang resulta, naging posible na obserbahan sa buong mundo ang lahat ng mga geostationary na sistema ng komunikasyon na dating hindi magagamit para sa kontrol.
Ang isa pang problema na kailangang malutas ng depensa ng aerospace sa malapit na hinaharap ay ang paglaban sa mga tinatawag na satellite satellite. Alam nating ginagamit sila ng mga Amerikano. Ang data ay na-publish sa paglikha at inilunsad sa geostationary orbit ng dalawang maliliit na satellite na tumitimbang ng halos 220 kilo. Ang layunin ay upang makontrol ang pagpapatakbo ng kanilang geostationary spacecraft. Gayunpaman, ang dalawang sasakyang ito sa orbit ay lumipat alinman sa isang direksyon o sa iba pa sa sakop na lugar ng parehong Amerikano at ang aming geostationary spacecraft. Napakahirap makita ang mga ito mula sa Lupa, ngunit nagawa ito ng aming SKKP.
Maaari bang maging mas maliit ang MCA? May mga kalkulasyon: na may sukat na 0.4 metro, ang lakas ng stellar ng MCA ay humigit-kumulang na M18. At kung ito ay kahit na mas maliit, kung gayon ang satellite ay hindi makikilala mula sa Earth, at halos imposibleng makipaglaban sa naturang "hindi nakikita". Anong gagawin?
"Ang isa sa pinakamahalagang direksyon sa pagbuo ng maliit na spacecraft ay ang pag-iinspeksyon sa geostationary orbit," paniniwala ni Fateev. - Kung magagawa natin ito, ito ay magiging isang tagumpay. Ngunit para dito kailangan namin ng aming sariling mga satellite satellite."
Ang susunod na pinakamahirap na lugar ay ang mga sistema ng pagtuklas ng puwang para sa hypersonic sasakyang panghimpapawid (GZVA). Ito ay isa sa mga pinaka-mapanganib at seryosong sandata na lilipad sa katamtamang altitude (mula 20 hanggang 40 km at mas mataas pa). Tila, at hindi isang satellite, ngunit hindi rin isang eroplano. Mga bilis - higit sa Mach 5. Hindi bawat istasyon ng radar ay may kakayahang makita. At gayon pa man, ang Russian space control system, na mayroong isang maliit na spacecraft, ay makakakita ng mga nasabing hypersonic na sasakyan. Dahil uminit sila hanggang sa 1000 degree at lumikha ng isang patlang ng plasma sa kanilang paligid, siyam na maliit na spacecraft lamang ang kinakailangan upang "masakop" ang GZVA.
Panghuli, kinakailangan upang lumikha ng isang pangkat para sa pagpapatakbo ng kontrol ng ionosfer, kabilang ang sa rehiyon ng circumpolar. Napakahalaga nito, lalo na kapag nalulutas ang mga problema ng pagdaragdag ng kawastuhan ng GLONASS. Ang mga pagkakamali sa pagtukoy ng mga coordinate ay makabuluhan pa rin ngayon, at sa pamamagitan ng 2020 dapat na mabawasan nang malaki. Kailangan din ito na may kaugnayan sa pag-komisyon ng mga over-the-horizon radar na pasilidad ng aerospace defense system. Nang walang malalim na kaalaman tungkol sa mga katangian ng ionosfer, hindi namin malulutas ang problema ng tumpak na pagtukoy ng mga coordinate ng mga target ng radar. Ang gawain ay lubos na nalulutas sa tulong ng isang pagpapangkat ng maliit na mga aparato ng pagsubaybay sa ionospheric.
Ang problema ng tuloy-tuloy na pagsubaybay sa radiation sa kalawakan na malapit sa lupa ay hindi naalis din sa agenda.
Universal tool
Tulad ng nakikita natin, upang malutas ang iba't ibang mga gawain, kabilang ang mga nakaharap sa mga tropa, kinakailangan upang bumuo ng isang multi-satellite system ng suporta sa impormasyon. Hindi ito nangangahulugan na ang bawat isa sa mga 10-12 na system na tinalakay sa itaas ay nangangailangan ng isang hiwalay na pagpapangkat. Ito ay magiging masyadong mahal. Ayon kay Fateev, ang lahat ng ito ay maaari at dapat pagsamahin sa isang pagpapangkat, ang batayan nito ay ang komunikasyon sa radyo sa pagitan ng lahat ng pinakamalapit na maliit na spacecraft na lumilikha ng network. Ang bawat isa ay nakakakita ng isang kapitbahay sa millimeter-wave channel at nagpapadala ng kanyang impormasyon sa pamamagitan niya.
Sa parehong oras, ang pinakamahalagang gawain ay nalulutas - ang paglikha ng isang pandaigdigang sistema para sa paglilipat ng impormasyon sa pagitan ng anumang mga mamimili sa lupa at kalawakan. Kung nakamit ito, kung gayon ang impormasyon mula sa anumang maliit na spacecraft ay maaaring mailipat sa nais na punto sa Earth, maging ito ba ay mga signal ng control control mula sa isang kumander sa isang subordinate o intelihensiya mula sa iba pang mga sasakyan. Bukod dito, dahil sa patuloy na pagkakaroon ng isa o tatlong maliit na spacecraft sa visibility zone ng mamimili (sentral na utos ng militar), ang impormasyon sa intelihensiya ay naihahatid nang real time mula sa kahit saan.
Kaya, isang solong unibersal na multi-satellite konstelasyon ay nalulutas ang mga problema ng pagbibigay ng mga pandaigdigan na komunikasyon, komprehensibong pagpapatingin sa pagpapatakbo ng teatro ng mga operasyon at kalapit na lupa, buong kontrol ng larangan ng gravitational ng Daigdig (sa kasamaang palad, ang Russia ay naiwan ngayon nang walang orbital geodetic system) at panahon … militar, at para sa mapayapang layunin. Bukod dito, ang pinaka-kagiliw-giliw na aplikasyon ng sibil ay makakaapekto sa bawat isa sa atin. Ito ay tungkol sa pagpapatupad ng ideya ng "Space Internet". Ang ilang mga bansa ay nagtatayo na ng mga nasabing proyekto. Ang "Space Internet" ay maghahalal sa Russia sa mga pinaka-may kaalamang bansa.
"Nananatili lamang ito upang kumbinsihin ang aming kostumer sa militar sa pagiging epektibo ng iminungkahing unibersal na solong sistema ng dalwang paggamit na maliit na spacecraft," buod ni Fateev. - Syempre, may mga problema. Kinakailangan upang bumuo ng ganap na bagong teknolohiya ng impormasyon at kalawakan. Bilang karagdagan, mas maliit ang spacecraft, mas maikli ang buhay na orbital nito. Samakatuwid, kakailanganin na magbigay para sa alinman sa isang pagtaas sa taas ng orbit, o isang napapanahong kapalit ng maliit na spacecraft. Bilang karagdagan, ang pagtatasa pang-ekonomiya ng pinag-isang sistema na nilikha ay kinakailangan upang maunawaan kung gaano ito magiging kapaki-pakinabang para sa estado."
Sino ang magbubuo ng mga tuntunin ng sanggunian?
Isa sa mga problema ay, sinabi ng mga eksperto, na ang customer, iyon ay, ang Ministry of Defense, ay walang karanasan sa paglikha at paggamit sa kanila. Ang pangalawang balakid ay ang kakulangan ng pantaktika at panteknikal na mga kinakailangan para sa maliit na spacecraft. Sa ngayon, walang malinaw at tumpak na nagsabi kung ano ang dapat na TK.
Siyempre, may mga nauugnay na institusyon, instituto ng pagsasaliksik, at magkakaugnay na pamantayan. "Alinsunod sa pag-uuri sa internasyonal, ang MCA ay nahahati sa mga aparato mula 500 hanggang 100 kilo, mula 100 hanggang 10 kilo, mula 10 hanggang 1 kilo, mula isang kilo hanggang 100 gramo," naalaala ni Vladimir Letunov, Director General ng Integrated Development ng Mga Teknolohiya NCCI. - Mahalaga rin ang laki ng mga aparato. Ang mga bagay na may diameter na mas mababa sa 10 sentimetro ay hindi nakilala sa pamamagitan ng kontrol sa radyo, at makikita lamang sila sa pamamagitan ng optika sa ilang mga taas."
Mayroong pag-unawa na ang isang solong platform ay dapat na binuo para sa maliit na spacecraft. Ngunit ang plano ay hindi pa nakakonkreto. Ang mga base kung saan itinayo ang pagpapangkat ay malinaw, mayroong isang hanay ng mga pag-uuri, paghihigpit at mga bahagi. Ayon kay Letunov, sa hinaharap na hinaharap, 90 porsyento ng spacecraft ay magiging isang maliit na klase, na may hinaharap sa likod nila.
Deputy Chief Designer ng NPO na pinangalanan pagkatapos Ipinaliwanag ni Lavochkin Nikolay Klimenko na ang kanilang kumpanya ay matagal at sadyang nagsagawa ng trabaho sa paglikha ng MCA at may kaukulang batayan. Ang binagong puwang ng platform na "Karat-200" ay nilikha. Ang mga inilapat na pang-agham at teknikal na solusyon ay inaalok sa batayan nito. Ang isang bilang ng mga pang-eksperimentong sasakyan ay nasa kalawakan na. Mayroong mga proyekto ng iba pang spacecraft ng ganitong uri para sa paglutas ng mga inilapat na problema sa interes ng militar. Gayunpaman, ang Ministri ng Depensa ay hindi pa nabibigyan ng pasulong para sa paggawa.
Walang laman ang mga pulbos na pulbos
Mayroon bang konsepto ang Russia para sa paglulunsad at paggamit ng maliit na spacecraft? Naku … Bagaman sa kauna-unahang pagkakataon isang panukala para sa paggamit ng maliit na spacecraft ay naipasa, ulitin namin, ng dating kumander ng Military Space Forces, si Koronel-Heneral Vladimir Ivanov. Ang kanyang ideya ay ang mga malalaking satellite ay para sa nangungunang pinuno, ang MCA ay para sa pagpapangkat ng mga tropa. 20 taon na ang nakalilipas, ngunit ang konsepto ay hindi naipatupad. Bakit?
Tiyak na mga kaso ang kinakailangan. Sa partikular, isang serye ng maliit na radar aparador ay pinlano sa ilalim ng code name na "Condor". Hindi pa nabuo. Ngayon isa lamang sa mga sasakyang ito ang nasa orbit. Bakit hindi ito gumana? Dahil ang pagsalungat sa malaki at maliit na spacecraft ay kontra-produktibo at mali. Dapat silang umakma sa bawat isa. Sa panahon ng kapayapaan, kinakailangan ang mga aparatong may mahusay na pagganap upang mabuo ang mga database ng sanggunian. Hindi malulutas ng MCA ang problemang ito. At ang malalaki ay maaari. Mas maaga, sa isang espesyal na panahon, iyon ay, bago ang giyera, alinsunod sa mga mayroon nang mga canon, naisip na buuin ang orbital na grupo na gastos ng mga bala ng spacecraft. Ngunit wala ito sa loob ng maraming taon, wala lamang simpleng mapunan ang orbital group. Gayunpaman, dapat mayroong bala. Dahil kapag kinakailangan na ipasok ang kinakailangang data sa mga mapa ng ruta ng misayl, ang pangunahing papel ay hindi na gaanong pagganap tulad ng dalas ng pagmamasid. Ang paglaki ng pagpapangkat ay nagpapahiwatig hindi lamang isang pagtaas sa bilang ng mga aparatong: 20-25-25 … Walang ekonomiya ang makatiis nito. Nangangahulugan ito na ang dami ay dapat na tumpak na kalkulahin. Ang panahon ng pagmamasid ng dalawa hanggang tatlong oras ay babagay sa departamento ng militar.
Kinakailangan upang gawing simple ang disenyo hangga't maaari, upang mabawasan ang gastos ng mga produkto, gamit ang mga alok na komersyal para dito. Tulad ng ipinapakita ng karanasan ng mga lokal na tunggalian, ang kanilang tagal ay mula isang linggo hanggang isang taon. Nangangahulugan ito na ang panahon ng aktibong pagkakaroon ng MCA ay dapat na maging katapat. Ang pangunahing bagay ay upang maiwasan ang isang sitwasyon kung saan ang kahandaan sa paglulunsad ay masisiguro lamang sa pagtatapos ng poot.
Ngunit kinakailangan nito ang pagbuo ng isang naaangkop na konsepto. Ang panahon ng paghahanda para sa paglulunsad ng mga naturang aparato mula sa pagtanggap ng utos ay isang linggo. Sa opinyon ng mga developer, ipinapayong:
- upang lumikha ng isang konsepto ng pagpapatakbo ng pagbuo ng mga kakayahan ng orbital na konstelasyon sa isang espesyal na panahon habang pinapanatili ang mga kinakailangan sa payload para sa pamantayang ito (dapat silang mailapat sa parehong malaki at maliit na spacecraft);
- upang makabuo ng pinag-isang mga kinakailangan para sa teknolohiya ng paggawa ng spacecraft, na masisiguro ang kanilang pinabilis na paglabas;
- upang lumikha ng pinag-isang mga platform ng space na may modular na arkitektura at mga awtomatikong interface para sa pinabilis na pagsasama sa mga system ng kalawakan (upang ang lahat ng mga developer ay may isang malinaw na ideya kung paano at mula sa kung ano ang gagawin namin ang aparato);
- upang ipakilala ang mga interface ng Russia na titiyakin ang paggana ng mga platform sa kalawakan sa iba't ibang mga kundisyon.
Panghuli, magiging tama na tipunin ang isang dalubhasang pamayanan, kasama ang mga kinatawan ng industriya ng pagtatanggol at kumplikado sa pag-order ng mga katawan, upang makapagpasya sa paggamit ng isang mas maraming layunin na magkakasamang pagpapangkat ng spacecraft sa isang espesyal na tagal ng panahon.
Hanggang sa maipatupad na ang mga nabanggit na diskarte, walang lalabas na bago sa mga orbit ng kalawakan ng Russia.
