Viime aikoina harkitsimme avaruuspohjaisten tiedusteluominaisuuksien kykyä havaita lentotukialusten iskujoukot. Kirjoittaja esitti erityisesti oletuksen siitä, että lähitulevaisuudessa luodaan "tähtikuvioita" kompakteista ja edullisista tiedustelusatelliiteista, jotka on sijoitettu matalalle kiertoradalle ja jotka voivat korvata olemassa olevat suuret ja kalliit tiedustelusatelliitit. Jotain samanlaista tapahtuu jo viestintäsatelliittien kanssa Space X: n ja sen Starlink-maailmanlaajuisen nopean satelliitti-Internet-projektin ansiosta.
Kirjoittajan oletuksen mukaan Starlink-satelliittien laajamittaiseen rakentamiseen ja käyttöönottoon käytettyjä tekniikoita voitaisiin myöhemmin käyttää tiedustelusatelliittien rakentamiseen. Jotkut vastustajat ovat vastustaneet tätä, että tiedustelusatelliitit ovat paljon suurempia, monimutkaisempia ja kalliimpia. Tämä pätee erityisesti aktiivisiin tutka -satelliitteihin, jotka ovat eniten kiinnostavia, koska ne voivat toimia milloin tahansa päivästä ja säästä riippumatta.
No, tulevaisuus tulee aikaisemmin kuin kirjoittaja oletti. Mutta valitettavasti tämä tulevaisuus ei tule kaikille.
Capella -tila
Vuonna 2016 perustetun amerikkalaisen Capella Space -yhtiön, joka sijaitsee San Franciscossa, Kaliforniassa, tavoitteena on tarjota käyttäjille ympäri maailmaa mahdollisuus saada korkean resoluution kaupallisia tutkakuvia planeetan pinnasta.
Capella Space aikoo ottaa käyttöön 36 satelliittia, jotka on varustettu synteettisellä aukolla. Oletettiin, että yhden satelliitin massa olisi noin 40 kiloa. Järjestelmän pitäisi mahdollistaa tutkan (RL) ottaminen maan pinnasta 50 senttimetrin tarkkuudella.
Lisäksi oletettavasti järjestelmä pystyy vastaanottamaan kuvia, joiden resoluutio on 25 senttimetriä tai suurempi, mutta tämä mahdollisuus siviilikäyttäjille on edelleen Yhdysvaltain lainsäädännön estämä.
Joulukuussa 2018 Capella Space laukaisi ensimmäisen testisatelliittinsa Denalin kiertoradalle. Laukaisu tehtiin käyttäen SpaceX Falcon 9 -kantorakettia Vandenbergin ilmavoimien tukikohdasta (Kalifornia).
Denali -satelliitti on suunniteltu testaamaan suunnittelua ja tekniikkaa. Sen RL -kuvia ei myyty. Mutta niitä käytettiin sisäiseen testaukseen ja sijoittajien ja potentiaalisten asiakkaiden houkuttelemiseen. Käynnistyksen jälkeen Denali -satelliitti otti käyttöön joustavan antennirainan, joka kattaa noin 8 metrin alueen.
Elokuussa 2020 laukaistiin ensimmäinen sarjatoiminnallinen satelliitti Sequoia, joka kykenee jo tarjoamaan tutkakuvia maan pinnasta kaupallisille asiakkaille. Kiertoradalle suoritti yksityisen amerikkalaisen ilmailuyrityksen Rocket Labin RN Electron.
Sequoia -satelliitin massa on 107 kiloa. Se sisältää 400 metriä kaapeleita ja johtoja, jotka yhdistävät yli sata elektronista moduulia. Ohjelmisto sisältää yli 250 000 riviä C -koodia, yli 10 000 riviä Python -koodia ja yli 500 000 riviä FPGA -koodia.
525 kilometrin kiertoradalla ja 45 asteen kiertoradalla Sequoia voi tarjota asiakkailleen tutkakuvia esimerkiksi Lähi -idässä, Koreassa, Japanissa, Euroopassa, Kaakkois -Aasiassa, Afrikassa ja Yhdysvalloissa.
Vuoden 2020 loppuun mennessä on tarkoitus käynnistää kaksi muuta Sequoia RN Falcon 9 -satelliittia SpaceX: n kiertoradalle. Kaikkiaan on tarkoitus laukaista vähintään seitsemän tämän tyyppistä satelliittia.
On ymmärrettävä, että tutkimukseen valitun alueen suurin resoluutio saadaan, kun tutkakuva valotetaan noin 60 sekunnin ajaksi, jolle Sequoia -satelliitit on varustettu antenniliuskan mekaanisen suunnan järjestelmällä. Lennon aikana maavara on pienempi. Synteettinen aukko mahdollistaa tarkan 3D -topografian ja pinnan määrittelyn.
Oletetaan, että 36 satelliitin viimeinen konstellaatio antaa kuvan planeetan mistä tahansa osasta enintään tunnin välein.
Capella Spacen Sequoia -satelliitin loi 4 vuoden aikana 100 hengen ryhmä.
Capella Space on jo allekirjoittanut sopimukset kartografisten tietojen toimittamisesta Yhdysvaltojen valtion virastojen kanssa.
Erityisesti vuonna 2019 allekirjoitettiin sopimus Yhdysvaltain kansallisen tiedustelutoimiston (NRO) kanssa Capella Space -satelliittien saamien kaupallisten tutkakuvien yhdistämisestä valtion omistamiin NRO-valvonta-satelliitteihin.
Marraskuussa 2019 Yhdysvaltain ilmavoimat (ilmavoimat) allekirjoittivat sopimuksen Capella Spacen kanssa sisällyttääkseen yrityksen kuvat ilmavoimien virtuaalitodellisuusohjelmistoon (viitaten mahdollisesti erittäin yksityiskohtaisiin ilmailun 3D -maastokarttoihin).
13. toukokuuta 2020 Yhdysvaltain puolustusministeriön kanssa allekirjoitettiin sopimus synteettisen aukon tutkatietojen toimittamisesta Yhdysvaltain laivastolle. Capella tarjoaa myös puolustusministeriölle sisäisiä analyysipalveluja havaintojen tulkitsemiseksi.
25. kesäkuuta 2020 Capella Space ilmoitti allekirjoittaneensa yhteisen tutkimus- ja kehityssopimuksen (CRADA) Yhdysvaltain kansallisen paikkatietoviraston (NGA) kanssa. CRADA -sopimus antaa Capella Spaceille pääsyn NGA -tutkijoille, jotta he ymmärtäisivät asiat paremmin. Vastineeksi NGA saa pääsyn Capella Spacen kuva- ja analytiikkapalveluihin. Tämä on ensimmäinen CRADA -sopimus NGA: n ja kaupallisen yrityksen välillä, joka tarjoaa kuvia synteettisen aukon tutkasatelliiteista.
Capella Space -satelliitteja ei tietenkään voida pitää johtavina sotilas-teollisuusvalloissa laukaistujen kehittyneiden ja kalliiden tiedustelusatelliittien suorina analogeina. Mutta tässä on jotain muuta tärkeää.
100 henkilön yritys on kehittänyt ja valmistanut satelliitteja, jotka pystyvät vastaanottamaan korkean resoluution tutkakuvia. Tämä yritys aikoo ottaa käyttöön 36 tällaista satelliittia. Näiden satelliittien koon ja massan ansiosta ne voidaan asettaa kiertoradalle klustereina, kuten Starlink -viestintäsatelliittien tapauksessa. Tämä mahdollistaa paitsi sen, että he pystyvät nopeasti muodostamaan ryhmänsä kiertoradalle, mutta myös tarvittaessa käynnistämään ne pikaisesti kääpiöiden kantoraketteilla.
Jos vain yksityinen startup -yritys pystyy tähän? Kuinka monta tällaista tai vastaavaa satelliittia Yhdysvaltain puolustusministeriö voi laukaista tarvittaessa?
Muuten, Capella Space ei ole ainoa tähän suuntaan toimiva yritys.
ICEYE
Suomalainen yritys ICEYE perustettiin vuonna 2014 Aalto -yliopiston radioteknologian tiedekunnan tytäryhtiönä.
Vuodesta 2019 lähtien ICEYE on tarjonnut palveluja korkean resoluution kaupallisten tutkakuvien saamiseksi, jotka on saatu kolmella omistetulla satelliitilla. Ensimmäinen ICEYE-X2-satelliitti laukaistiin 3. joulukuuta 2018 SpaceX: n Falcon 9 -kantoraketilla, ja kaksi muuta satelliittia laukaistiin 5. heinäkuuta 2019.
Oletetaan, että hankkeen kaupallisen menestyksen myötä laukaistaan useita muita satelliitteja vuosittain.
Yhden satelliitin massa on 85 kiloa. Se on varustettu ioni -potkureilla kiertoradan korjaamiseksi. Tutkakuvien resoluutio on 0, 25x0, 5, 1x1 tai 3x3 metriä, kohdistustarkkuus on 10 metriä, viestintäkanavan nopeus on 140 megabittiä sekunnissa. Kiertoradan korkeus on 570 kilometriä, kallistus 97,69 astetta.
Planet Labs
Amerikkalainen Planet Labs -yhtiö, joka on perustettu vuonna 2010, kehittää ja valmistaa Dove-nimisiä CubeSat-tyyppisiä mikrosatelliitteja, jotka toimitetaan kiertoradalle muiden hyötykuormien apuna.
Jokainen Dove-satelliitti on varustettu uusimmilla optisilla tiedustelujärjestelmillä, jotka on ohjelmoitu tutkimaan maapallon eri osia. Jokainen Dove -tarkkailusatelliitti skannaa jatkuvasti maan pintaa ja lähettää tietoja sen jälkeen, kun se on ohittanut maa -aseman.
Kaksi ensimmäistä kokeellista Dove -satelliittia laukaistiin vuonna 2013.
Saksalaisen BlackBridge AG -yhtiön oston jälkeen Planet Labsin satelliittikuvioita on laajennettu RapidEye -satelliiteilla. Ja sen jälkeen, kun SkySat -tähdistö hankki TerraBellan Googlelta.
Heinäkuussa 2015 Planet Labs asetti kiertoradalle 87 Dove -satelliittia ja 5 RapidEye -satelliittia. Vuonna 2017 Planet laukaisi 88 uutta Dove -satelliittia. Syyskuuhun 2018 mennessä yhtiö oli käynnistänyt noin 300 satelliittia lisää, joista 150 on aktiivisia. Vuonna 2020 Planet Labs toi markkinoille kuusi uutta korkearesoluutioista SkySats- ja 35 Dove-satelliittia.
Kyyhkysatelliitit painavat 4 kiloa. Niiden mitat ovat 10x10x30 senttimetriä, kiertoradan korkeus on 400 kilometriä.
Satelliitit tarjoavat kuvia, joiden resoluutio on 3-5 metriä.
Alle kuutiometrin kokoiset ja 150 kilogrammaa painavat RapidEye-satelliitit, jotka sijaitsevat 630 kilometrin korkeudessa, tarjoavat kuvan, jonka resoluutio on 5 metriä, käyttämällä sinistä (440-510 nm), vihreää (520-590 nm)), lähellä punaista (630–690 nm), kaukana punaista (690–730 nm) ja lähellä infrapunaa (760–880 nm).
SkySat-satelliitit tarjoavat alle metrin resoluution videokuvia. Niiden suunnittelu perustuu halpojen, kaupallisesti saatavien elektronisten komponenttien käyttöön.
SkySat -satelliitit ovat noin 80 senttimetriä pitkiä ja painavat noin 100 kiloa.
SkySat -satelliitit ovat kiertoradalla 450 kilometrin korkeudessa, ja ne on varustettu monispektrisillä ja pankromaattisilla antureilla. Paikkatarkkuus pankromaattisella alueella 400-900 nm on 0,9 metriä.
Monispektrinen anturi kerää tietoja sinisellä (450-515 nm), vihreällä (515-595 nm), punaisella (605-695 nm) ja lähellä infrapuna-alueella (740-900 nm) 2 metrin tarkkuudella.
Onko meillä jotain vastaavaa?
Venäjän yksityinen kosmonautia
Venäläisen yksityisen kosmonautian menestys on paljon vaatimattomampaa.
Ensinnäkin voidaan muistaa vuonna 2011 perustettu SPUTNIX-yritys, joka vuonna 2014 käynnisti ensimmäisen venäläisen yksityisen mikrosatelliittitekniikan demonstraattorin Tablettsat-Auroran 26 kilogramman painoiselle kiertoradalle.
Pää hyötykuormana ajoneuvo on varustettu pankromaattisella kameralla maanpinnan kuvaamiseen spektriaalolla 430-950 nm, jonka tarkkuus on 15 metriä ja karhon leveys 47 kilometriä.
Lisäksi lanseerattiin useita tieteellisiä ja koulutuksellisia opiskelijoiden ja koululaisten kehittämiä nanosatelliitteja.
Kehitteillä olevista laitteista voidaan mainita erittäin kompakti satelliitti maapallon RBIKRAFT-ZORKIY-kaukokartoitukseen.
Sen massa on 10, 5 kiloa. Käynnistys on suunniteltu vuonna 2021.
Laitteessa on teleskooppikamera, jonka resoluutio on 6,6 metriä pikseliä ja jonka tuottaa NPO Lepton. Kamera on varustettu lämpöstabilisaatio- ja tarkennusjärjestelmällä sekä sisäänrakennetulla muistilaitteella, joka mahdollistaa kuvaamisen tarpeen mukaan kytkemättä vastaanottoasemiin.
RBIKRAFT-ZORKY-satelliitin arvioitu kiertoradan korkeus on 550 kilometriä ja kaltevuus 98 astetta.
Toinen yritys on Dauria Aerospace -ydinvoimala, joka perustettiin vuonna 2011 ja joka oli yksi ensimmäisistä venäläisistä yrityksistä, jotka loivat ja lanseerasivat kaupallisia satelliitteja.
Dauria Aerospay laukaisi 8. heinäkuuta 2014 DX -sarjan ensimmäisen satelliitin, joka oli varustettu hyötykuormalla signaalien vastaanottamiseen ja lähettämiseen automaattisesta tunnistusjärjestelmästä.
Kaksi muuta satelliittia PERSEUS-M1 ja PERSEUS-M2 myytiin amerikkalaiselle Aquila Space -laitokselle vuoden 2015 lopussa.
Samana vuonna 2015 Mihail Kokorich, ydinvoimalaitoksen Dauria Aerospay LLC: n perustaja, myi osuutensa yhtiöstä ja muutti Yhdysvaltoihin.
Kuten näemme, viiveemme maailman johtavien maiden kaupallisten satelliittien alalla on noin 10-15 vuotta.
Muodollisesti on yrityksiä, jotka tuottavat satelliittien komponentteja - ionimoottoreita, antureita, elektronisia komponentteja. Mutta lopputuotetta - korkean teknologian satelliitteja - tuottavan tuotantolaitoksen luominen ei jotenkin kasva yhdessä.
Meillä on samanlainen tilanne kantorakettien kanssa. Yleensä meillä ei ole vielä mitään vertailukelpoista Spaсe X: ään tai Capella Spaceen.
johtopäätökset
Avaruuden kaupallistaminen kehittyy suurimmalla vauhdilla sekä hyötykuormien asettamisella kiertoradalle että keinotekoisten maasatelliittien luomiseen eri tarkoituksiin. On huomattava, että avaruuden kaupallistamisen suuntaus esitettiin 2000 -luvun alussa ja siitä on tullut räjähtävä viime vuosikymmenellä. Yhdessä tämä on mahdollistanut sellaisten laitteiden, teknologioiden ja palvelujen ilmaantumisen, jotka ovat viime aikoina olleet kaupallisten ja julkisten asiakkaiden ulottumattomissa.
Tässä mielessä mahdollisuus, että Yhdysvaltain asevoimat lähettävät satoja tai jopa tuhansia tiedustelu- ja viestintäsatelliitteja ja tulevaisuudessa myös ohjuspuolustusjärjestelmän (ABM) satelliitteja, ei enää aiheuta epäilyksiä
Mitä tämä merkitsee meille käytännössä?
Voidaan väittää, että jostakin hetkestä lähtien, kun yhä useammat eri luokkien ja tarkoitusten tiedustelusatelliitit otetaan käyttöön ja niiden tekniset ominaisuudet paranevat, on lähes mahdotonta välttää monentyyppisten aseiden havaitsemista avaruudesta
Mahdollisuus saada maailmanlaajuista ympärivuorokautista ja kaiken säätutkimustietoa lähellä todellista aikaskaalaa mahdollistaa tarkkojen aseiden ja miehittämättömien ilma-alusten (UAV) iskut. vihollisen alueella, ei vain paikallaan olevilla vaan myös liikkuvilla kohteilla, suunnattaessa aseita uudelleen lennossa.
Uhkana ovat liikkuvat maanpäälliset ohjusjärjestelmät (PGRK), jotka muodostavat yhden Venäjän ydinaseiden (SNF) elementteistä, ja perinteisen rakenteen omaavat pinta-alukset menettävät pienimmänkään mahdollisuuden eksyä syvyyksiin valtamerellä, mikä tarkoittaa, että vihollisen pitkän kantaman lentokoneilla on aina aloite ja ne pystyvät tarjoamaan tarvittavan voimien keskittymisen iskuun aluksen vastaisilla ohjuksilla (ASM), jotka riittävät ilmatorjunnan (ilmapuolustuksen) voittamiseen. lentotukialusten ja merivoimien iskuryhmien (AUG ja KUG) kanssa.
Jos Yhdysvallat virallisesti laillisti kuvien myynnin avaruudesta 50 senttimetrin tarkkuudella, niin mikä resoluutio on armeijalle - 25, 10 senttimetriä tai vähemmän?
Tällä kuvanlaadulla mikään kulmaheijastin ei auta. Esimerkiksi hyökkääessäsi aluksiin niiden ensimmäinen havaitseminen voidaan suorittaa 3-5 metrin tarkkuudella ja sitten tunnistaminen 50 senttimetrin tai pienemmällä resoluutiolla. Ja sitten alusten vastaisen ohjusjärjestelmän käynnistämisen jälkeen aluksia voidaan seurata ja niiden koordinaatit lähettää reaaliajassa suoraan alusten vastaiseen ohjusjärjestelmään satelliittiviestintäkanavan kautta (uudelleenkohdentaminen lennon aikana).
Joku sanoo, miksi ei käytetä sähköistä sodankäyntiä?
Ne voivat ratkaista osan ongelmista, mutta eivät kaikkia. Elektroninen sodankäyntilaite itsessään on "majakka" viholliselle; sitä on mahdotonta käyttää jatkuvasti. Lisäksi jäljellä on optisia tiedusteluvälineitä.
On käytännössä epärealistista ja taloudellisesti tehotonta tuhota pienten satelliittien verkkoa pinnalta - on mahdollista täydentää pienten satelliittien ryhmää pienemmillä taloudellisilla tappioilla kuin ampua ne alas ohjuspuolustusohjuksilla. Tämä edellyttää erikoistuneita avaruussieppailijoita, jotka kykenevät intensiiviseen ohjaamiseen ja ovat kiertoradalla pitkään, mikä takaa monien kohteiden jatkuvan tuhoutumisen.
Ja älä luota yleiseen väärinkäsitykseen "ämpäri pähkinää kiertoradalla". Koko planeetan talous ei pysty kuljettamaan "pähkinöitä" kiertoradalle niin paljon, että ne tuhoavat satelliitit.
”Euroopan avaruusjärjestön mukaan planeettamme ympärillä on yli 29 000 suurta roskaa 4 tuuman metallikappaleista kokonaisiin olemattomiin satelliitteihin ja käytetyn polttoaineen säiliöihin. Lisää noin 670 000 metallikappaletta, joiden koko on 1–10 senttimetriä, noin 170 miljoonaa maalipartikkelia ja lukemattomia miljardeja jäädytettyjä jäähdytysnesteen pisaroita ja alle senttimetrin kokoisia pölyhiukkasia.”
Teknologian parantaminen pienikokoisten satelliittien ja ohjuspuolustusteknologioiden luomiseksi johtaa todennäköisesti "timanttikivi" -tyyppisten kiertorataohjuspuolisten sieppaajahankkeiden täytäntöönpanon uudelle tekniselle tasolle, mikä ottaa huomioon Yhdysvaltain SNF: n tiedustelu- ja lakko -valmiudet.
1900-luvun lopulla puhuttiin paljon siitä, että 21. vuosisadasta tulee virtuaalitodellisuuden, nano- ja biotekniikan vuosisata. Toisaalta avaruudesta on tullut "jokapäiväinen", ja se liittyy johonkin satelliitti-TV: hen.
Yksityisten yritysten, joilla on kunnianhimoisia tavoitteita ja hankkeita, syntyminen muutti kaiken. Ja avaruus oli jälleen teknologisen kehityksen eturintamassa.
Avaruus ei ole vain tieteellisen tutkimuksen hankkeita ja ihmiskunnan laajentamista uusille alueille, vaan myös kulmakivi valtion turvallisuuden varmistamisessa. Jo nyt ilman mitään etua tai ainakin pariteettia ulkoavaruudessa kaikki maa-, ilma- ja merivoimat ovat tuomittuja tappioon. Tulevaisuudessa tilanne vain pahenee.
Tämä tekee hankkeista lupaavien kantorakettien ja avaruusalusten luomiseksi eri tarkoituksiin maamme tärkeimpien tehtävien joukkoon.
