Nanosatelliiteista tulee pian osa taistelujärjestelmiä droneiden mukana
Yhdysvalloissa on julkaistu raportti, jossa on kaupallinen ennuste sotilasatelliittien maailmanmarkkinoiden kehityksestä. Vuonna 2012 tämän avaruusalan segmentin arvioitiin olevan 11,8 miljardia dollaria. Raportin laatijat uskovat sen kasvavan 3,9% vuosittain. Vuonna 2022 se saavuttaa 17,3 miljardia dollaria.
On huomattava, että astronautian pitkän aikavälin ennusteet on aina erotettu lievästi sanottuna epäluotettavuudesta. Alan kehitykseen vaikuttavat voimakkaasti politiikka ja talous. Usein hankerahoitus riippuu maan johdon tavoitteista. Ja vielä useammin - talouden tilasta. Kriisissä he alkavat säästää kalleimmista ohjelmista, joilla on pitkäaikainen tuotto. Ja helpoin tapa erottaa toisistaan on hämärät avaruuden kulutukset.
Mutta äskettäin voimakkaampi vaikutustekijä on hyökännyt astronautiaan - teknologisten sukupolvien nopea muutos. Nyt ei ole enää mahdollista venyttää avaruusaluksen (AC) luomista 10-15 vuodeksi, mikä oli ennen normi. Tänä aikana laite onnistuu vanhentumaan aloittamatta toimimaan. Vastaava tapahtui raskaiden viestintäsatelliittien kanssa 1900 -luvun lopulla. Valokuituyhteydet, jotka lyhyessä ajassa sotkivat koko maailman, tekivät pitkän matkan viestinnän laajalti saataville, halpaksi ja luotettavaksi. Tämän seurauksena kymmeniä satelliittitranspondereita ei ollut kysytty, mikä aiheutti suuria tappioita.
Teknologisten sukupolvien nopea muutos on johtanut avaruusalusten suunnittelun ja valmistuksen tärkeimpien suuntausten kehitykseen - nämä ovat pienentäminen, modulaarisuus ja tehokkuus. Satelliitit pienenevät kooltaan ja painoltaan, vaativat vähemmän energiaa, suunnittelussa ja valmistuksessa käytetään valmiita elementtejä ja kokoonpanoja, mikä lyhentää huomattavasti valmistusaikaa ja -kustannuksia. Ja kevyen satelliitin laukaisukustannukset ovat halvempia.
Navigointi kaikkialla
Tällä hetkellä avaruuslentojen määrä maailmassa on paljon pienempi kuin 1970- ja 1980 -luvuilla. Tämä johtuu pääasiassa avaruusaluksen selviytymiskyvyn merkittävästä lisääntymisestä. Kiertoradalla olevien satelliittien normaali käyttöikä on 15-20 vuotta. Sitä ei enää tarvita, koska satelliitti vanhenee väistämättä tähän mennessä.
Sotilaallisista avaruusaluksista viestintäsatelliittien osuus on 52,8%, tiedustelun ja valvonnan - 28,4%, navigointisatelliittien osuus on 18,8%. Mutta navigointisatelliittien sektorilla on tasainen nousutrendi.
Tällä hetkellä NAVSTAR GPS -järjestelmän Yhdysvaltain navigointisatelliittien kiertoradalla on 31 avaruusalusta, jotka kaikki toimivat aiotulla tavalla. Vuodesta 2015 lähtien tähtikuvio on tarkoitus korvata kolmannen sukupolven satelliiteilla osana järjestelmän kehittämistä GPS III -tasolle. Yhdysvaltain ilmavoimat aikovat hankkia yhteensä 32 GPS III -alusta.
Roskosmos odottaa saavuttavansa GLONASS -järjestelmän koordinaattien tarkkuuden alle 10 cm vuoteen 2020 mennessä, sanoi osastonpäällikkö Vladimir Popovkin Venäjän hallituksen kokouksessa, jossa tarkasteltiin vuoden 2020 avaruusohjelmaa. "Nykyään mittaustarkkuus on 2, 8 metriä, vuoteen 2015 mennessä saavutamme 1, 4 metriä, vuoteen 2020 mennessä 0, 6 metriä", sanoi Roscosmosin päällikkö ja totesi, että "ottaen huomioon tänään tehdyt lisäykset" itse asiassa se on alle 10 senttimetriä tarkka. " Lisäosat ovat maa-asemia navigointisignaalin differentiaalikorjausta varten. Samaan aikaan nykyinen GLONASS-kiertorata tulisi korvata seuraavan sukupolven avaruusaluksella, jonka määrä nostetaan 30: een.
Euroopan unioni luo navigointijärjestelmäänsä yhdessä Euroopan avaruusjärjestön kanssa. Vuosina 2014-2016 oli tarkoitus luoda 30 avaruusaluksen joukko - 27 järjestelmää ja 3 valmiustilaa. Talouskriisin vuoksi näitä suunnitelmia voidaan lykätä useiksi vuosiksi.
Vuonna 2020 Kiina aikoo saattaa päätökseen Beidoun kansallisen satelliittinavigointijärjestelmän luomisen. Järjestelmä otettiin kaupalliseen käyttöön 27. joulukuuta 2012 alueellisena paikannusjärjestelmänä, jonka kiertorata koostuu 16 satelliitista. Tämä tarjosi navigointisignaalin Kiinassa ja naapurimaissa. Vuonna 2020 geostaationaariselle kiertoradalle tulisi sijoittaa 5 avaruusalusta ja geostationaarisen radan ulkopuolelle 30 satelliittia, mikä mahdollistaa koko planeetan alueen peittämisen navigointisignaalilla.
Kesäkuussa 2013 Intia aikoo laukaista kansallisen järjestelmänsä ensimmäisen navigointisatelliitin IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) Sriharikotan saarelta Andhra Pradeshin etelärannikolta. Kiertorata käynnistyy intialaisella PSLV-C22-kantoraketilla. Toinen satelliitti on tarkoitus laukaista avaruuteen vuoden 2013 loppuun mennessä. Viisi muuta lanseerataan vuosina 2014-2015. Siten luodaan alueellinen satelliittinavigointijärjestelmä, joka kattaa Intian niemimaan ja vielä 1500 km sen rajoista 10 metrin tarkkuudella.
Japani kulki omaa tietä ja loi Quasi-Zenith-satelliittijärjestelmän (QZSS, "Quasi-Zenith Satellite System")-järjestelmän Japanin GPS-navigointisignaalin aikasynkronointiin ja differentiaalikorjaukseen. Tämä alueellinen satelliittijärjestelmä on suunniteltu saamaan laadukkaampi sijaintisignaali käytettäessä GPS: ää. Se ei toimi erikseen. Ensimmäinen Michibiki -satelliitti laukaistiin kiertoradalle vuonna 2010. Tulevina vuosina on tarkoitus vetää vielä kolme lisää. QZSS -signaalit kattavat Japanin ja Länsi -Tyynenmeren.
Matkapuhelin kiertoradalla
Mikroelektroniikka on ehkä nopeimmin kasvava nykyaikaisen tekniikan alue. Samsung Electronics, Apple ja Google ovat valmiita esittelemään "älykkään" kellotietokoneen kirjaimellisesti tulevina kuukausina. Onko ihme, että avaruusalukset pienenevät ja pienenevät? Uudet materiaalit ja nanoteknologia tekevät avaruuslaitteista pienempiä, kevyempiä ja energiatehokkaampia. Voidaan ajatella, että pienten avaruusalusten aikakausi on jo alkanut. Painosta riippuen ne on nyt jaettu seuraaviin luokkiin: enintään 1 kg - "pico", enintään 10 kg - "nano", enintään 100 kg - "mikro", jopa 1000 kg - "mini". Jopa 10 vuotta sitten 50–60 kg painavat mikrosatelliitit näyttivät olevan erinomainen saavutus. Nyt maailmanlaajuinen suuntaus on nanosatelliitit. Yli 80 niistä on jo lähetetty avaruuteen.
Aivan kuten miehittämättömien ilma -alusten (UAV) tuotantoa ja kehittämistä harjoitetaan monissa maissa, jotka eivät edes ajatelleet omaa lentoteollisuuttaan, niin nanosatelliittien suunnittelua tehdään nyt monissa yliopistoissa, laboratorioissa ja jopa yksittäisissä harrastajissa. Lisäksi tällaisten laitteiden kustannukset, jotka on koottu valmiiden elementtien perusteella, osoittautuvat erittäin alhaisiksi. Joskus nanosatelliitin suunnittelun perusta on tavallinen matkapuhelin.
Intiasta lähetettiin älypuhelin kiertoradalle, jota käytettiin Strand-1-kokeellisen satelliitin perustana Sat-Smartphone-projektin puitteissa. Satelliitin kehitti Yhdistyneessä kuningaskunnassa Surreyn yliopiston avaruuskeskus (SSC) ja Surrey Satellite Technology (SSTL). Laitteen paino on 4,3 kg, mitat 10x10x30 cm. Älypuhelimen lisäksi laite sisältää tavanomaiset toimivat komponentit - virtalähde- ja ohjausjärjestelmät. Ensimmäisessä vaiheessa satelliittia ohjataan tavallisella ajotietokoneella, jonka jälkeen älypuhelin ottaa tämän toiminnon kokonaan haltuunsa.
Android -käyttöjärjestelmä, jossa on useita erityisesti suunniteltuja sovelluksia, mahdollistaa useita kokeita. ITesa -sovellus tallentaa magneettikentän arvot satelliitin liikkuessa. Sisäänrakennettu kamera ottaa toisen sovelluksen avulla kuvia, jotka lähetetään julkaistavaksi Facebookiin ja Twitteriin. Ja tämä on vain pieni osa tutkimusohjelmasta. Operaatio kestää kuusi kuukautta. Paluuta Maahan ei ole suunnitteilla. Kosmonautia on lakannut olemasta eliitin osa.
Tärkein johtopäätös: sotilas- ja avaruusteknologiat eivät enää ole siviiliteollisuuden kehityksen veturi. Päinvastoin - siviilitiedeintensiivinen kehitys mahdollistaa sotilaallisen avaruusteknologian kehittämisen. Kulutushyödykkeitä valmistavien yritysten tulot ovat monta kertaa suurempia kuin puolustusyritysten tulot. Maailman elektroniikkajohtajat voivat käyttää miljardeja dollareita uuteen kehitykseen. Ja kova kilpailu pakottaa meidät tekemään kaiken mahdollisimman lyhyessä ajassa.
Nanosatelliitit etenevät
Vuonna 2005 venäläinen kosmonautti Salizhan Sharipov heitti yksinkertaisesti ensimmäisen venäläisen nanosatelliitin TNS-1 avaruuteen Kansainväliseltä avaruusasemalta. 4,5 kg painava laite luotiin vain vuodessa Venäjän avaruusinstrumenttien tutkimuslaitoksessa yhtiön rahoilla. Pohjimmiltaan mikä on satelliitti? Tämä on laite avaruudessa!
Käytössä oleva halpa TNS-1 osoittautui melkein ilmaiseksi. Hän ei tarvinnut Mission Control Centeriä, valtavia lähetin -vastaanotin -antenneja, telemetria -analyysiä ja paljon muuta. Sitä voitaisiin ohjata kannettavalla tietokoneella, istuen puiston penkillä. Kokeilu osoitti, että matkaviestinnän ja Internetin avulla on mahdollista hallita avaruusobjektia. Lisäksi 10 uutta laitekokoonpanoa on läpäissyt lentosuunnittelutestit. Jos se ei olisi nanosatelliitti, ne olisi testattava osana tulevan avaruusaluksen varusteita. Ja tämä on ajanhukkaa ja suuria riskejä.
TNS-1 oli merkittävä läpimurto. Kyse voi olla taktisten avaruusjärjestelmien luomisesta melkein pataljoonan komentajan tasolla, kuten pienet taktiset droonit. Halpa laite, joka on koottu haluttuun kokoonpanoon muutamassa päivässä ja jonka kantoraketti laukaisee kevyellä raketilla, voisi näyttää komentajalle taistelukentän, tarjota viestintää ja automaattisen ohjausjärjestelmän taktiselle tasolle. Tällaisista avaruusaluksista voisi olla suurta apua Etelä -Ossetian ja Pohjois -Kaukasian paikallisen konfliktin aikana.
Toinen tärkeä alue on luonnonkatastrofien ja ihmisen aiheuttamien katastrofien seurausten poistaminen. Ja myös heidän varoituksensa. Halvat nanosatelliitit, joiden voimassaoloaika on useita kuukausia, voivat näyttää jään tilanteen tietyllä alueella, pitää kirjaa metsäpaloista ja seurata vedenpintaa tulvien aikana. Operatiivista valvontaa varten nanosatelliitit voidaan laukaista suoraan luonnonkatastrofien alueen yli seuratakseen online -muutoksia tilanteessa. Ja kävi ilmi, että RF: n hätätilanneministeriö sai avaruuden kuvia Krymskistä tulvan jälkeen Yhdysvaltojen hyväntekeväisyysavuna.
Tulevaisuudessa meidän on odotettava nanopalettien käyttöönottoa maailman johtavien armeijoiden, ensisijaisesti Yhdysvaltojen, taistelujärjestelmissä. Todennäköisesti ei yksittäinen käyttö, vaan pienten avaruusalusten laukaiseminen kokonaisina parvina, joihin kuuluu satelliitteja eri tarkoituksiin - viestintä, välitys, maanpinnan tunnistaminen eri aallonpituuksilla, elektroniset vastatoimet, kohteen nimeäminen jne. Tämä laajentaa merkittävästi kontaktittoman sodankäynnin mahdollisuuksia.
Jos miniatyrisointi osoittautuu yhdeksi sotilaallisten avaruusalusten kehityksen pääsuuntauksista, ennuste sotilasatelliittien markkinoiden kasvulle epäonnistuu. Päinvastoin, se pienenee rahallisesti. Ilmailualan yritykset yrittävät kuitenkin olla menettämättä voittoja ja hidastaa pieniä kilpailijoita. Venäjällä se onnistui. Raskaiden satelliittien valmistajat ovat ryhtyneet avustamaan RNII: tä avaruusinstrumenttien avulla kieltääkseen avaruusalukset. Vasta nyt kysymys kahdeksan vuotta sitten valmistuneen TNS-2-nanosatelliitin laukaisemisesta on keskusteltu uudelleen.
Raskaiden energiaintensiivisten avaruusalusten kysyntä lähes maan kiertoradalla vähenee edelleen. Lisäksi käyttäjien maalaitteet ovat yhä herkempiä ja taloudellisempia.
Raskaat satelliitit jäävät enimmäkseen tutkijoiden suojelualueeksi. Avaruusteleskooppeja, korkean resoluution kuvantamislaitteita, planeettojen tutkimusten automaattisia asemia valmistetaan ja lanseerataan edelleen koko ihmiskunnan edun vuoksi.
Kansalliset ohjelmat keskittyvät halvempiin avaruusaluksiin, jotka soveltuvat massatuotantoon ja operatiiviseen käyttöön. Esimerkki UAV -laitteista, jotka ovat tulleet jyrkästi kehittyneiden maiden taistelujärjestelmiin, vakuuttaa tästä selvästi. Kirjaimellisesti vuosikymmen riitti, jotta iskuluontoiset ilma-alukset ottaisivat paikkansa Yhdysvaltain ilmavoimissa ja niiden liittolaisissa. Ei ole epäilystäkään siitä, että vuoteen 2020 mennessä kiertoradan ryhmittymien ulkonäkö muuttuu yhtä radikaalisti. Piko- ja nanosatelliittien parvia tulee näkyviin.
Nyt puhumme jopa 100 g painavista femtosatelliiteista. Jos tietokoneet pienennetään rannekellojen kokoon, vastaavan kokoisia satelliitteja ilmestyy pian.
