Ang miniaturization ay isang bagong kalakaran sa mga astronautika

Talaan ng mga Nilalaman:

Ang miniaturization ay isang bagong kalakaran sa mga astronautika
Ang miniaturization ay isang bagong kalakaran sa mga astronautika

Video: Ang miniaturization ay isang bagong kalakaran sa mga astronautika

Video: Ang miniaturization ay isang bagong kalakaran sa mga astronautika
Video: [Weapon commentary] Ano ang isang Anti-tank rifle? Kasaysayan at ebolusyon. 2024, Mayo
Anonim
Ang miniaturization ay isang bagong kalakaran sa mga astronautika
Ang miniaturization ay isang bagong kalakaran sa mga astronautika

Ang mga nanosatellite ay malapit nang maging bahagi ng mga sistemang labanan kasama ang mga drone

Ang isang ulat na may isang komersyal na pagtataya para sa pag-unlad ng pandaigdigang merkado para sa mga satellite ng militar ay na-publish sa Estados Unidos. Noong 2012, ang segment na ito ng industriya ng kalawakan ay tinatayang nasa $ 11.8 bilyon. Naniniwala ang mga may-akda ng ulat na ito ay lalago ng 3.9% taun-taon. At sa 2022 aabot ito sa $ 17.3 bilyon.

Dapat pansinin na ang mga pangmatagalang pagtataya sa larangan ng astronautics ay palaging nakikilala, upang ilagay ito nang banayad, hindi maaasahan. Ang pag-unlad ng industriya ay malakas na naiimpluwensyahan ng politika at ekonomiya. Kadalasan, ang financing ng proyekto ay nakasalalay sa mga ambisyon ng pamumuno ng bansa. At kahit na mas madalas - mula sa estado ng ekonomiya. Sa isang krisis, sinisimulan nilang makatipid sa pinakamahal na mga programa na may pangmatagalang siklo sa pagbabalik. At ang pinakamadaling paraan upang pagsunud-sunurin ay ang hindi nakakubli na paggastos sa kalawakan.

Ngunit kamakailan lamang, isang mas malakas na kadahilanan ng impluwensya ang sumalakay sa mga astronautika - ang mabilis na pagbabago ng mga henerasyong teknolohikal. Ngayon ay hindi na posible na mabatak ang paglikha ng isang spacecraft (AC) sa loob ng 10-15 taon, na naging pamantayan dati. Sa oras na ito, namamahala ang aparato na maging luma na, nang hindi nagsisimulang gumana. Ang isang katulad na bagay ay nangyari sa mabibigat na mga satellite ng komunikasyon sa pagtatapos ng ikadalawampu siglo. Ang mga linya ng komunikasyon ng fiber-optic, na sa isang maikling panahon ay nabalot sa buong mundo, ginawang malawak na magagamit ang komunikasyon sa malayo, murang at maaasahan. Bilang isang resulta, dose-dosenang mga satellite transponder ay hindi in demand, na kung saan ay nagsasama ng matinding pagkalugi.

Ang mabilis na pagbabago ng mga henerasyong teknolohikal ay humantong sa pagpapaunlad ng mga pangunahing kalakaran sa disenyo at paggawa ng spacecraft - ito ang miniaturization, modularity, at kahusayan. Ang mga satellite ay nagiging mas maliit sa laki at bigat, nangangailangan ng mas kaunting enerhiya, mga handa na elemento at pagpupulong ay ginagamit sa disenyo at paggawa, na lubos na binabawasan ang oras ng produksyon at gastos. At ang gastos sa paglulunsad ng isang light satellite ay mas mura.

Saanman kung saan nabigasyon

Sa kasalukuyan, ang bilang ng mga paglulunsad ng puwang sa mundo ay mas mababa kaysa sa noong 1970s at 1980s. Pangunahin ito dahil sa isang makabuluhang pagtaas sa kakayahang mabuhay ng spacecraft. Ang normal na buhay ng serbisyo ng mga satellite sa orbit ay 15-20 taon. Hindi na ito kinakailangan, dahil ang satellite ay hindi maiwasang maging lipas sa oras na ito.

Kabilang sa military spacecraft, ang bahagi ng mga satellite ng komunikasyon ay 52.8%, intelligence at surveillance - 28.4%, ang mga satellite satellite ay sumakop sa 18.8%. Ngunit ito ay ang sektor ng mga satellite sa pag-navigate na mayroong matatag na paitaas na kalakaran.

Sa kasalukuyan, ang konstelasyong orbital ng mga nabigasyon na satellite ng US ng NAVSTAR GPS system ay may kasamang 31 spacecraft, na ang lahat ay tumatakbo ayon sa nilalayon. Mula noong 2015, planong palitan ang konstelasyon ng mga third-henerasyong satellite bilang bahagi ng pagbuo ng system sa antas ng GPS III. Plano ng US Air Force na kumuha ng kabuuang 32 GPS III spacecraft.

Inaasahan ni Roskosmos na maabot ang kawastuhan ng pagtukoy ng mga koordinasyon ng system ng GLONASS na mas mababa sa 10 cm sa pamamagitan ng 2020, sinabi ng pinuno ng kagawaran na si Vladimir Popovkin sa isang pagpupulong ng gobyerno ng Russia, kung saan isinaalang-alang ang space program hanggang 2020. "Ngayon, ang katumpakan ng pagsukat ay 2, 8 metro, sa 2015 maaabot namin ang 1, 4 na metro, sa pamamagitan ng 2020 ng 0, 6 na metro," sinabi ng pinuno ng Roscosmos, na binabanggit na "isinasaalang-alang ang mga karagdagan na naipatupad ngayon, sa katunayan, ito ay magiging mas mababa sa 10 sentimetro na tumpak. " Ang mga add-on ay mga istasyon ng lupa para sa pagkakaiba sa pagwawasto ng signal ng pag-navigate. Sa parehong oras, ang kasalukuyang GLONASS orbital konstelasyon ay dapat mapalitan ng susunod na henerasyon na spacecraft, ang bilang nito ay tataas sa 30.

Ang European Union ay lumilikha ng sistema ng nabigasyon kasama ang European Space Agency. Ito ay pinlano noong 2014-2016 upang lumikha ng isang konstelasyon ng 30 spacecraft - 27 na tumatakbo sa system at 3 na naka-standby. Dahil sa krisis sa ekonomiya, ang mga planong ito ay maaaring ipagpaliban ng maraming taon.

Larawan
Larawan

Sa 2020, nilalayon ng PRC na kumpletuhin ang paglikha ng Beidou pambansang sistema ng nabigasyon ng satellite. Ang sistema ay inilunsad sa komersyal na operasyon noong Disyembre 27, 2012 bilang isang panrehiyong sistema ng pagpoposisyon, na may isang konstelasyong orbital na 16 na mga satellite. Nagbigay ito ng isang signal ng pag-navigate sa Tsina at mga kalapit na bansa. Sa 2020, 5 spacecraft ay dapat na i-deploy sa geostationary orbit at 30 satellite sa labas ng geostationary orbit, na magpapahintulot sa buong teritoryo ng planeta na sakop ng isang signal ng pag-navigate.

Noong Hunyo 2013, nilalayon ng India na ilunsad ang unang nabigasyon satellite ng pambansang sistema ng IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) mula sa isla ng Sriharikota sa timog baybayin ng Andhra Pradesh. Ang paglulunsad sa orbit ay isasagawa ng Indian PSLV-C22 launch vehicle. Ang pangalawang satellite ay planong ilunsad sa kalawakan sa pagtatapos ng 2013. Limang iba pa ang ilulunsad sa 2014-2015. Samakatuwid, isang panrehiyong nabigasyon na satellite system ay malilikha, na sumasakop sa subcontient ng India at isa pang 1,500 km mula sa mga hangganan nito na may katumpakan na 10 m.

Larawan
Larawan

Nagpunta ang Japan sa sarili nitong paraan, na lumilikha ng Quasi-Zenith Satellite System (QZSS, "Quasi-Zenith Satellite System") - isang sistema para sa oras na pagsabay at pagwawasto ng pagkakaiba sa signal ng pag-navigate sa GPS para sa Japan. Ang panrehiyong satellite system na ito ay dinisenyo upang makakuha ng isang mas mataas na kalidad na signal ng posisyon kapag gumagamit ng GPS. Hindi ito gumagana nang magkahiwalay. Ang unang Michibiki satellite ay inilunsad sa orbit noong 2010. Sa mga darating na taon, planong mag-atras ng tatlo pa. Sakupin ng mga signal ng QZSS ang Japan at ang Western Pacific.

Mobile phone sa orbit

Ang Microelectronics ay marahil ang pinakamabilis na lumalagong lugar ng modernong teknolohiya. Ang Samsung Electronics, Apple at Google ay handa nang ipakita ang "matalinong" relo-computer nang literal sa mga darating na buwan. Nagtataka ba na ang spacecraft ay nagiging mas maliit at mas maliit? Ang mga bagong materyales at nanotechnology ay gumagawa ng mga aparato sa kalawakan na mas siksik, magaan at mas mahusay sa enerhiya. Maaari itong isaalang-alang na ang panahon ng maliit na spacecraft ay nagsimula na. Nakasalalay sa kanilang timbang, nahahati na sila sa mga sumusunod na kategorya: hanggang sa 1 kg - "pico", hanggang sa 10 kg - "nano", hanggang sa 100 kg - "micro", hanggang sa 1000 kg - "mini". Kahit 10 taon na ang nakalilipas, ang mga microsatellite na may timbang na 50-60 kg ay tila isang natitirang tagumpay. Ngayon ang trend sa buong mundo ay nanosatellites. Higit sa 80 sa mga ito ay inilunsad na sa kalawakan.

Tulad ng paggawa at pagbuo ng mga unmanned aerial sasakyan (UAV) ay isinasagawa sa maraming mga bansa na hindi naisip ang tungkol sa kanilang sariling industriya ng aviation dati, kaya ang disenyo ng mga nanosatellite ay isinasagawa ngayon sa maraming mga unibersidad, mga laboratoryo at kahit na ang mga indibidwal na mga amateurs.. Bukod dito, ang gastos ng naturang mga aparato, na binuo sa batayan ng mga nakahandang elemento, ay naging napakababa. Minsan ang base ng isang disenyo ng nanosatellite ay isang ordinaryong mobile phone.

Ang isang smartphone ay ipinadala sa orbit mula sa India, na ginamit bilang batayan para sa Strand-1 na pang-eksperimentong satellite sa loob ng balangkas ng proyekto ng Sat-Smartphone. Ang satellite ay binuo ng UK nang magkasama ng University of Surrey Space Center (SSC) at Surrey Satellite Technology (SSTL). Ang bigat ng aparato ay 4, 3 kg, ang mga sukat ay 10x10x30 cm. Bilang karagdagan sa smartphone, naglalaman ang aparato ng karaniwang hanay ng mga gumaganang sangkap - mga power supply at control system. Sa unang yugto, ang satellite ay makokontrol ng isang karaniwang on-board computer, pagkatapos ang pagpapaandar na ito ay ganap na makukuha ng isang smartphone.

Ang operating system ng Android na may isang bilang ng mga espesyal na idinisenyong application ay nagbibigay-daan para sa isang bilang ng mga eksperimento. Itatala ng iTesa app ang mga halaga ng magnetic field habang gumagalaw ang satellite. Gamit ang isa pang application, ang built-in na camera ay kukuha ng mga larawan na maililipat para sa pag-post sa Facebook at Twitter. At ito ay isang maliit na bahagi lamang ng programa sa pagsasaliksik. Ang misyon ay tatagal ng anim na buwan. Ang pagbabalik sa Earth ay hindi hinuhulaan. Ang Cosmonautics ay tumigil na maging maraming mga piling tao.

Larawan
Larawan

Ang pinakamahalagang konklusyon: ang mga teknolohiya ng militar at kalawakan ay hindi na lokomotibo ng pagpapaunlad ng industriya ng sibilyan. Sa kabaligtaran - pinapayagan ng pag-unlad ng agham sibil na pagbuo ng teknolohiyang puwang ng militar. Ang mga kita ng mga kumpanya na gumagawa ng mga kalakal ng consumer ay maraming beses na mas mataas kaysa sa mga kita ng mga korporasyon ng pagtatanggol. Ang mga pinuno ng electronics sa mundo ay maaaring gumastos ng bilyun-bilyong dolyar sa mga bagong kaunlaran. At pinipilit kami ng malakas na kumpetisyon na gawin ang lahat sa pinakamaikling panahon.

Sumusulong ang mga nanosatellite

Noong 2005, simpleng itinapon ng Russian cosmonaut na si Salizhan Sharipov ang unang Russian nanosatellite na TNS-1 sa kalawakan mula sa International Space Station. Ang aparato na may bigat na 4.5 kg ay nilikha sa loob lamang ng isang taon sa Russian Research Institute of Space Instrumentation gamit ang pera ng kumpanya. Sa esensya, ano ang satellite? Ito ay isang aparato sa kalawakan!

Ang murang TNS-1 sa pagpapatakbo ay naging halos walang bayad. Hindi niya kailangan ng Mission Control Center, napakalaking antena ng transceiver, pagsusuri sa telemetry, at marami pa. Maaari itong makontrol gamit ang isang laptop, nakaupo sa isang bench ng parke. Ipinakita ng eksperimento na sa tulong ng mga komunikasyon sa mobile at Internet, posible na makontrol ang isang bagay sa kalawakan. Bilang karagdagan, 10 bagong mga pagpupulong ng kagamitan ang nakapasa sa mga pagsubok sa disenyo ng paglipad. Kung hindi para sa nanosatelit, kailangan nilang masubukan bilang bahagi ng onboard na kagamitan ng isa sa hinaharap na spacecraft. At sayang ang oras at malaking peligro.

Ang TNS-1 ay isang pangunahing tagumpay. Maaaring tungkol sa paglikha ng mga pantaktika na mga sistema ng kalawakan sa antas ng halos isang kumander ng batalyon, tulad ng maliit na mga taktikal na drone. Ang isang murang aparato, na binuo sa nais na pagsasaayos sa loob ng ilang araw at inilunsad ng isang light rocket mula sa isang sasakyang panghimpapawid ng sasakyang panghimpapawid, ay maaaring ipakita sa kumander ang larangan ng digmaan, magbigay ng mga komunikasyon at isang awtomatikong sistema ng kontrol para sa taktikal na echelon. Ang nasabing spacecraft ay maaaring maging malaking tulong sa panahon ng lokal na tunggalian sa South Ossetia at North Caucasus.

Ang isa pang mahalagang lugar ay ang pag-aalis ng mga kahihinatnan ng natural na kalamidad at mga kalamidad na gawa ng tao. At pati na rin ang kanilang babala. Ang mga murang nanosatellite na may panahon ng bisa ng ilang buwan ay maaaring ipakita ang estado ng sitwasyon ng yelo sa isang tukoy na rehiyon, panatilihin ang mga tala ng sunog sa kagubatan, at subaybayan ang antas ng tubig sa panahon ng pagbaha. Para sa kontrol sa pagpapatakbo, ang mga nanosatellite ay maaaring mailunsad nang direkta sa teritoryo ng mga natural na sakuna upang masubaybayan ang mga pagbabago sa online sa sitwasyon. At natukoy na ang RF Ministry of Emergency Situations ay nakatanggap ng mga larawang kalawakan ng Krymsk pagkatapos ng baha bilang tulong na kawanggawa mula sa Estados Unidos.

Sa hinaharap, dapat nating asahan ang pagpapakilala ng mga nanosatellite sa mga sistemang labanan ng mga nangungunang hukbo sa buong mundo, lalo na ang Estados Unidos. Malamang, hindi isang solong paggamit, ngunit ang paglulunsad ng maliit na spacecraft sa buong mga kumpol, na kung saan ay isasama ang mga satellite para sa iba't ibang mga layunin - mga komunikasyon, pag-relay, tunog ng ibabaw ng lupa sa iba't ibang mga haba ng daluyong, mga electronic countermeasure, target na pagtatalaga, atbp. Ito ay makabuluhang magpapalawak ng mga posibilidad ng pagsasagawa ng pakikipag-ugnay na digmaan.

Kung ang miniaturization ay naging isa sa mga pangunahing kalakaran sa pagpapaunlad ng spacecraft ng militar, mabibigo ang forecast para sa isang pagtaas sa merkado para sa mga satellite ng militar. Sa kabaligtaran, bababa ito sa mga tuntunin sa pera. Gayunpaman, susubukan ng mga korporasyon sa aerospace na huwag palampasin ang kita at mabagal ang maliliit na kakumpitensya. Sa Russia nagtagumpay ito. Ang mga gumagawa ng mabibigat na satellite ay nag-lobby sa RNII para sa kagamitan sa kalawakan upang pagbawalan ang spacecraft. Ngayon lamang ang tanong ng paglulunsad ng TNS-2 nanosatelit, na handa na walong taon na ang nakakalipas, ay tinalakay ulit.

Ang pangangailangan para sa mabibigat na enerhiya-intensive spacecraft sa malapit na lupa na mga orbit ay patuloy na bumababa. Bukod dito, ang kagamitan sa lupa ng mga gumagamit ay nagiging mas at mas sensitibo at matipid.

Ang mga mabibigat na satellite ay halos mananatili sa pangangalaga ng mga siyentista. Ang mga space teleskopyo, kagamitan na may mataas na resolusyon ng imaging, mga awtomatikong istasyon para sa mga pag-aaral sa planeta ay patuloy na gagawin at mailunsad para sa interes ng buong sangkatauhan.

Pokus ang mga pambansang programa sa mas murang spacecraft na angkop para sa mass production at pagpapatakbo na paggamit. Ang halimbawa ng mga UAV, na matalim na pumasok sa mga sistemang labanan ng mga maunlad na bansa, ay malinaw na kinukumbinse nito. Sa literal isang dekada ay sapat na para sa mga welga ng reconnaissance UAV upang pumalit sa US Air Force at mga kaalyado nito. Walang alinlangan na sa pamamagitan ng 2020 ang hitsura ng mga pagpapangkat ng orbital ay magbabago nang radikal din. Lilitaw ang mga kumpol ng pico at nanosatellites.

Ngayon ay pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga femto-satellite na tumitimbang ng hanggang sa 100 g. Kung ang mga computer ay nabawasan sa laki ng mga pulso, ang mga satellite na may katulad na sukat ay lilitaw sa lalong madaling panahon.

Inirerekumendang: