Nepolapitelní pozorovatelé

3
Malá kosmická loď dokáže více

Navzdory rivalitě předních vesmírných velmocí při vytváření vysokokapacitních nosných raket se malé a ultra-malé kosmické lodě (SV) budou v blízké budoucnosti rychle rozvíjet. Jaké úkoly budou řešit?

V podmínkách přetížení v blízkozemském prostoru může být sázka na malou kosmickou loď velmi slibná. A to nejen proto, že jsou několikanásobně levnější než mnohatunové kolosy, ale efektivita jejich práce není o nic menší.

Monstra na oběžné dráze


Jedním z nejdůležitějších směrů ve vývoji systémů ICA je informační podpora vojsk. Rusko bylo první zemí, která umístila odpovídající zařízení na palubu ultramalé kosmické lodi. V roce 1995 tento směr podpořil a jak se říká požehnal velitel Vojenských vesmírných sil (1989–1992) generálplukovník Vladimir Ivanov. K realizaci plánu se shromáždila skupina mladých vědců pod vedením generálmajora Vjačeslava Fateeva.

Nepolapitelní pozorovatelé

Malá kosmická loď může být vytvořena i ve zdech univerzity
Foto: bmstu.ru


Co má ICA společného s informační podporou pozemních uskupení vojsk a vzdušnou obranou? Faktem je, že každý tradiční vesmírný systém má své pro a proti. Ostatně ne nadarmo postupoval vývoj orbitálních dopravních prostředků s neustálým navyšováním rozměrů a hmotnosti – to vyžadovalo vybavení na nich umístěné. Vezměte opticko-elektronické průzkumné satelity. Jejich rozlišení je úměrné průměru objektivu palubního dalekohledu. Optika, která poskytuje přijatelné výsledky pro průzkum, má hmotnost tři až pět tun. Satelity vybavené takovým zařízením produkují dobrý obraz. Ale z ekonomických důvodů je vypuštěno velmi málo takových kosmických lodí a nemohou být fyzicky ve správném bodě na oběžné dráze, aby řídily situaci v libovolně zvolené oblasti. Buď by takových průzkumných satelitů mělo být hodně, nebo se budete muset smířit s tím, že ovládání z prostoru konkrétního bojiště je možné maximálně dvakrát až třikrát denně. Interpretace vesmírných snímků pro rozpoznání cíle navíc zpravidla vyžaduje velkou časovou investici, což je v podmínkách vedení války nepřijatelné.

Elektronická inteligence také klade vážné požadavky na nosné zařízení: pro zvýšení rozlišení musí být palubní přijímače co nejdále od sebe, ale existuje limit - rozměry satelitu.

Kosmický radarový průzkum, založený na tzv. monolokačním principu, má své požadavky. Zde je potřeba velká kapacita palubního napájecího systému, což zvyšuje zátěž. Navíc takový systém poskytuje pouze jeden pozorovací úhel a lze jej snadno oklamat použitím vábniček v podobě jednoduchých rohových reflektorů.

Cesta k "dětem"!

Ukazuje se, že s tradičními metodami kosmického průzkumu nemůže být kosmická loď z definice malá. Je tedy na čase použít jiné metody. Na fóru "Armáda-2015" se věnovali "kulatému stolu" "Malá kosmická loď - nástroj pro řešení problémů letecké obrany."

Prvním směrem je multispektrální průzkum. Jak říká Vjačeslav Fatejev, dalekohledem o minimálním průměru můžeme, jak se říká, zakrýt cíl a pořídit snímek s nízkým rozlišením. Když k tomu ale přidáme multispektrální portrét cíle, tak pomocí palubního počítače získáme kvalitní obraz v reálném čase. Optický průzkumný systém bez velkého dalekohledu se ukazuje jako poměrně kompaktní a rychlost zpracování signálu moderními prostředky je vysoká. Provedené experimenty ukázaly slibné výsledky, ale zatím je ministerstvo obrany nepožaduje. Ale v USA na tomto principu již vznikla kosmická loď pro informační podporu bojiště TACSAT.

Druhým směrem je rozvoj elektronické inteligence. Se vzdáleností mezi satelity 10–50 kilometrů se rozlišení vesmírného systému stonásobně zvyšuje v důsledku nárůstu měřící základny. Parametry kosmické lodi potřebné pro tyto účely byly vypočteny. Váží pouhých 100 kilogramů. A systém tří nebo čtyř takových malých kosmických lodí bude schopen zajistit duplexní komunikaci na bojišti, sledování vozidel, území, atmosféry... Přesnost určení souřadnic je na metry. Dnes je takový systém extrémně žádaný raketovými silami a dělostřelectvem. Ale abyste na to dostali zakázku, zase musíte vážně spolupracovat s ministerstvem obrany.

Pokud jde o radar, odborníci zkoumali možnost radiového osvětlení cíle třetí stranou nebo jeho ozáření z jiných satelitů - jakoby ze strany. co to dává?

„Jeden klastrový satelit, který má vysílač, ozařuje zemský povrch a cíle a světelné družice umístěné vedle něj (bez vysílačů a výkonných napájecích systémů) přijímají signál odezvy,“ vysvětluje Fateev, „a vytvářejí rádiové snímky těchto cílů. . Navíc v kupě dostáváme ne jeden, ale několik rádiových snímků najednou, což eliminuje možnost rušení a otevírá možnost odhalit maskované cíle.“

Vědci provedli experiment s rádiovým osvětlením cíle pomocí kosmické lodi GLONASS. Signál byl slabý. Přesto bylo syntetizováno sedm rádiových snímků pozorovaného cíle s osvětlením ze sedmi satelitů najednou. To se stalo novou linií práce. Soudě podle publikací v zahraničním tisku se o experiment začaly zajímat cizí země. Evropská kosmická agentura to hodlá zopakovat. Ale ať dělají, co dělají, byli jsme tu první.

Na stráži orbitálních hranic


Pro informační podporu vojsk je důležité řešit nejen problém operačního propojení jednotek v prostoru vojenského konfliktu, ale také problém globální operační komunikace vzdálených vojenských uskupení (skupin lodí námořnictvo, letectví uskupení) s ústředním vojenským velením. Jak ukazují domácí i zahraniční zkušenosti, všechny tyto problémy se poměrně jednoduše a stabilně řeší pomocí nízkooběžných konstelací malých komunikačních družic.

Další důležitou oblastí informační podpory vojáků je globální sledování počasí v oblastech bojových operací a oblastí přesunů vojsk. To je také v moci frakcí ICA. Ukázaly to naše i zahraniční zkušenosti.

Dalším směrem je zdokonalování vesmírného stupně letecké obrany. Zde je podle Vjačeslava Fateeva první a nejúspěšnější aplikací ISC vývoj systému řízení kosmického prostoru (SKKP). Na oběžné dráze je umístěna řada satelitů se zkříženými pozorovacími poli. Modelování naznačuje, že pouze osm kosmických lodí v souhvězdí umožní objasnit účel jakéhokoli nového objektu během půl hodiny. Nyní to v pozemních optoelektronických a radarových systémech trvá několik hodin.

Další výhodou při vytváření takového vesmírného ešalonu je, že nemáme pozemní zařízení, která by pozorovala dráhy se sklonem menším než 30 stupňů. Pro nás nejsou dostupné, ale tento systém udělá úkol řešitelný.

Rozšiřování vesmírného patra SKKP je možné vytvořením prostředků elektronické inteligence. K tomuto účelu jsou na malých kosmických lodích umístěny radiotechnické odposlechové prostředky. V důsledku toho je možné v globálním plánu pozorovat všechny geostacionární komunikační systémy, které byly dříve nepřístupné k ovládání.

Dalším problémem, který budou síly letecké obrany v blízké budoucnosti řešit, je boj proti takzvaným inspekčním satelitům. Víme, že je Američané používají. Byly zveřejněny údaje o vytvoření a vypuštění na geostacionární dráhu dvou malých satelitů o hmotnosti asi 220 kilogramů. Cílem je řídit provoz jejich geostacionární kosmické lodi. Tato dvě zařízení na oběžné dráze se však pohybují buď jedním nebo druhým směrem v oblasti pokrytí jak americké, tak naší geostacionární kosmické lodi. Ze Země je velmi těžké si jich všimnout, ale naše SKKP to dokázala.

Může být ICA ještě menší? Existují výpočty: s velikostí 0,4 metru bude velikost ICA přibližně M18. A pokud je ještě menší, pak se satelit stane nerozeznatelným od Země a je téměř nemožné se s takovou „neviditelností“ vypořádat. Co dělat?

„Jednou z nejdůležitějších oblastí pro vývoj ISC je kontrola geostacionární oběžné dráhy,“ věří Fateev. „Pokud se nám to podaří, bude to úspěch. Ale k tomu potřebujeme naše vlastní inspekční satelity."

Dalším nejobtížnějším směrem jsou vesmírné systémy pro detekci hypersonických letadel (HZLA). Jedná se o jednu z nejnebezpečnějších a nejvážnějších zbraní, která létá ve středních výškách (od 20 do 40 km a ještě výše). Jako, a ne satelit, ale ne letadlo. Rychlosti - přes 5 Machů. Ne každá radarová stanice je schopna opravit. A přesto ruský systém řízení vesmíru, který má MSC, bude moci taková hypersonická vozidla vidět. Protože se zahřívají až na 1000 stupňů a vytvářejí kolem sebe plazmové pole, stačí pouze devět MCA k „pokrytí“ GZLA.

Nakonec je nutné vytvořit seskupení operační kontroly ionosféry, včetně subpolární oblasti. To je nesmírně důležité, zejména při řešení problémů se zlepšením přesnosti GLONASS. Chyby v určování souřadnic dnes stále zůstávají značné a do roku 2020 je třeba je výrazně omezit. To je nutné i v souvislosti se zprovozněním nadhorizontových radarových systémů systému protivzdušné obrany. Bez hlubokých znalostí vlastností ionosféry nebudeme schopni vyřešit problém přesného určení souřadnic radarových cílů. Úkol lze zcela vyřešit pomocí seskupení malých ionosférických monitorovacích zařízení.

Na pořadu dne je také problém kontinuálního monitorování radiace v blízkozemském prostoru.

Univerzální nástroj

Jak vidíme, pro řešení různých úkolů, včetně těch, kterým čelí vojáci, je nutné vyvinout multidružicový informační podpůrný systém. To neznamená, že je nutné samostatné seskupení pro každý z výše uvedených 10–12 systémů. Bude to příliš drahé. To vše se podle Fateeva může a má sjednotit v jedno seskupení, jehož základem je vzájemná rádiová komunikace mezi všemi nejbližšími malými družicemi, které vytvářejí síť. Každý vidí souseda na kanálu milimetrových vln a přenáší přes něj své informace.

Zároveň je vyřešen nejdůležitější úkol - vytvoření globálního systému pro přenos informací mezi jakýmikoli pozemními a vesmírnými spotřebiteli. Pokud se toho dosáhne, pak mohou být informace z jakékoli malé kosmické lodi přenášeny do požadovaného bodu na Zemi, ať už se jedná o signály řízení boje od velitele k podřízenému nebo zpravodajská data z jiných vozidel. Navíc díky neustálé přítomnosti jednoho až tří SSC v zóně viditelnosti spotřebitele (ústřední vojenské velení) jsou zpravodajské informace přenášeny v reálném čase z jakéhokoli místa.

Jediná univerzální multidružicová konstelace tak řeší problémy zajišťování globálních komunikací, komplexního operativního průzkumu operací na divadle a blízkozemského prostoru, úplné kontroly gravitačního pole Země (bohužel Rusko nyní zůstává bez orbitálních geodetických systémů) a počasí. ... Je zřejmé, že takové příležitosti budou využity jak pro vojenské, tak pro mírové účely. Navíc ta nejzajímavější civilní aplikace se dotkne každého z nás. Hovoříme o realizaci myšlenky "Vesmírný internet". Některé země již takové projekty staví. „Vesmírný internet“ nominuje Rusko mezi informačně nejrozvinutější země.

„Zbývá přesvědčit našeho vojenského zákazníka o účinnosti navrhovaného univerzálního unifikovaného dvouúčelového systému malých kosmických lodí,“ shrnuje Fateev. – Samozřejmě, že existují problémy. Je nutné vyvinout zcela nové informační a vesmírné technologie. Navíc, čím menší vesmírná loď, tím kratší je její životnost na oběžné dráze. Proto bude nutné zajistit buď zvýšení výšky oběžné dráhy, nebo včasnou výměnu malé kosmické lodi. Kromě toho je zapotřebí ekonomické zhodnocení vytvářeného jednotného systému, abychom pochopili, jak přínosný pro stát bude.“

Kdo bude formulovat zadání?


Jedním z problémů je podle odborníků to, že zákazník, tedy ministerstvo obrany, nemá s jejich tvorbou a používáním žádné zkušenosti. Druhou překážkou je nedostatek taktických a technických požadavků na tak malé kosmické lodě. Zatím nikdo jasně a přesně neřekl, jaká má TK být.

Samozřejmě existují odpovídající ústavy, vědecko-výzkumné ústavy, propojené standardy. „Podle mezinárodní klasifikace se malé kosmické lodě dělí na zařízení od 500 do 100 kilogramů, od 100 do 10 kilogramů, od 10 do 1 kilogramu, od kilogramu do 100 gramů,“ připomíná Vladimír Letunov, generální ředitel integrovaného rozvoje. Technologie Výzkum a výroba Podnik. – Důležitá je také velikost zařízení. Předměty o průměru menším než 10 centimetrů nejsou rádiovým ovládáním identifikovány a lze je vidět pouze optikou v určitých výškách.

Panuje shoda, že pro takové ICA by měla být vyvinuta jediná platforma. Myšlenka ale ještě nebyla konkretizována. Základy, na kterých je seskupení postaveno, jsou jasné, existuje soubor klasifikátorů, omezení a komponent. Podle Letunova už v dohledné době bude 90 procent kosmických lodí malé třídy, budoucnost je v nich.

Zástupce hlavního konstruktéra NPO nich. Lavočkin, Nikolaj Klimenko vysvětlil, že jejich společnost pracuje na vytvoření ICA již dlouhou dobu a cíleně a má odpovídající zpoždění. Byla vytvořena upravená vesmírná platforma "Karat-200". Na jeho základě jsou nabízena aplikovaná vědecká a technická řešení. Ve vesmíru již byla řada experimentálních zařízení. Existují projekty jiných kosmických lodí tohoto typu pro řešení aplikovaných problémů v zájmu armády. Ministerstvo obrany ale zatím k výrobě nedalo souhlas.

Lahvičky na prášek jsou prázdné

Má Rusko koncepci spuštění a používání ICA? Bohužel... I když poprvé návrh na použití ICA předložil bývalý velitel vojenských vesmírných sil generálplukovník Vladimir Ivanov, opakujeme. Jeho myšlenkou bylo, že velké satelity jsou pro vyšší vedení, ICA jsou pro seskupení vojáků. Bylo to před 20 lety, ale koncept dosud nebyl realizován. Proč?

Bylo zapotřebí konkrétních akcí. Zejména byla plánována série malých radarových zařízení pod podmíněným názvem „Condor“. Nebyly vyvinuty. V současné době je na oběžné dráze pouze jedno z těchto zařízení. Proč to nefungovalo? Protože opozice velkých a malých kosmických lodí je kontraproduktivní, chybná. Musí se vzájemně doplňovat. V době míru jsou k vytváření referenčních databází potřeba vysoce výkonná zařízení. ICA takový problém neřeší. Ale ti velcí mohou. Dříve, ve zvláštním období, tedy před válkou, se podle stávajících kánonů počítalo s vybudováním orbitální skupiny na úkor munice kosmických lodí. Jenže to už mnoho let neexistuje, orbitální seskupení prostě není čím doplňovat. Musí však být munice. Protože když je nutné zadávat potřebná data do map raketových tras, hlavní roli nehraje ani tak produktivita, jako četnost pozorování. Zvýšení seskupení neznamená jen zvýšení počtu zařízení: 20-25-30 ... To žádná ekonomika nevydrží. To znamená, že množství musí být přesně vypočteno. Doba pozorování dvě až tři hodiny vojenskému oddělení docela vyhovuje.

Je nutné co nejvíce zjednodušit design, snížit náklady na produkty a využít k tomu obchodní nabídky. Jak ukazují zkušenosti z lokálních konfliktů, jejich trvání je od týdne do roku. To znamená, že doba aktivní existence ICA by měla být úměrná. Hlavní je zabránit situaci, kdy bude připravenost ke startu zajištěna až ukončením nepřátelských akcí.

To však vyžaduje vypracování vhodného konceptu. Termín přípravy na spuštění takových zařízení od obdržení příkazu je týden. Podle názoru vývojářů by bylo vhodné:

-vytvořit koncepci provozního posílení schopností orbitální konstelace ve speciálním období při zachování požadavků na užitečné zatížení pro tento standard (měly by být použitelné pro velké i malé kosmické lodě);
- vypracovat jednotné požadavky na technologii výroby kosmických lodí, které zajistí jejich urychlené vypuštění;
- vytvořit jednotné vesmírné platformy s modulární architekturou a automatizovanými rozhraními pro zrychlenou integraci do vesmírných systémů (aby všichni vývojáři měli jasnou představu o tom, jak a z čeho zařízení vyrobíme);
-zavést ruská rozhraní, která zajistí fungování vesmírných platforem v různých podmínkách.


Konečně by bylo správné shromáždit odbornou komunitu, včetně zástupců obranného průmyslu a zadavatelů, aby ve zvláštním časovém období rozhodla o použití takovéto víceúčelové kombinované kosmické lodi.

Dokud nebudou tyto přístupy implementovány, neobjeví se na ruských vesmírných drahách nic nového.
Naše zpravodajské kanály

Přihlaste se k odběru a zůstaňte v obraze s nejnovějšími zprávami a nejdůležitějšími událostmi dne.

3 komentáře
informace
Vážený čtenáři, abyste mohli zanechat komentář k publikaci, musíte přihlášení.
  1. +1
    2. srpna 2015 09:40
    Všechno je velmi rozumné a vyhlídky jsou dobré.
    Je dost peněz?
    Velmi obtížná otázka s definicí priorit – do kterých oblastí bychom měli investovat především?
    1. 0
      6. srpna 2015 07:46
      Myslím, že když postavíme pár satelitů v hodnotě stovek milionů, pak můžeme postavit desítky levnějších a lehčích satelitů.
  2. +4
    2. srpna 2015 10:53
    Nová doba, nové výzvy, nová technická řešení a jen nepřítel je starý jako svět. Pokud by se všechny tyto prostředky na obou stranách oceánu investovaly do mírových projektů, žili bychom na Marsu dlouho a minerály z pásu asteroidů by stačily všem. Opravdu, pouze v jednom asteroidu je více kovů, než naše civilizace vykopala za celou historii!

"Pravý sektor" (zakázaný v Rusku), "Ukrajinská povstalecká armáda" (UPA) (zakázaný v Rusku), ISIS (zakázaný v Rusku), "Jabhat Fatah al-Sham" dříve "Jabhat al-Nusra" (zakázaný v Rusku) , Taliban (zakázaný v Rusku), Al-Káida (zakázaný v Rusku), Protikorupční nadace (zakázaný v Rusku), Navalnyj ústředí (zakázaný v Rusku), Facebook (zakázaný v Rusku), Instagram (zakázaný v Rusku), Meta (zakázaný v Rusku), Misantropická divize (zakázaný v Rusku), Azov (zakázaný v Rusku), Muslimské bratrstvo (zakázaný v Rusku), Aum Shinrikyo (zakázaný v Rusku), AUE (zakázaný v Rusku), UNA-UNSO (zakázaný v Rusko), Mejlis lidu Krymských Tatarů (v Rusku zakázán), Legie „Svoboda Ruska“ (ozbrojená formace, uznaná jako teroristická v Ruské federaci a zakázaná)

„Neziskové organizace, neregistrovaná veřejná sdružení nebo jednotlivci vykonávající funkce zahraničního agenta“, jakož i média vykonávající funkci zahraničního agenta: „Medusa“; "Hlas Ameriky"; "Reality"; "Přítomnost"; "Rozhlasová svoboda"; Ponomarev; Savitská; Markelov; kamalyagin; Apakhonchich; Makarevič; Dud; Gordon; Ždanov; Medveděv; Fedorov; "Sova"; "Aliance lékařů"; "RKK" "Centrum Levada"; "Pamětní"; "Hlas"; "Osoba a právo"; "Déšť"; "Mediazone"; "Deutsche Welle"; QMS "Kavkazský uzel"; "Člověk zevnitř"; "Nové noviny"