Меньшиков В.А. и соавторы: Микроспутник зондирует ЗемлюНазад
Меньшиков В.А. и соавторы: Микроспутник зондирует Землю
Валерий Меньшиков - директор НИИ космических систем имени А.А. Максимова, генеральный конструктор МФКС Союзного государства, доктор технических наук, профессор.
Сергей Пушкарский - заместитель директора, первый заместитель генерального конструктора МФКС Союзного государства, кандидат технических наук.
Сергей Лысый - начальник научно-технического центра, главный конструктор космического комплекса "Союз-Сат-О", кандидат технических наук.
В настоящее время весьма актуальное и динамично развивающееся направление в освоении космоса - микроспутники массой 100-200 кг. С 2001 года на орбиты выведено более 20 космических аппаратов (КА) такого типа, разработанных в США, Великобритании, Франции, Германии, Израиле и других странах.
Существенное уменьшение массо-габаритных характеристик КА вызвано, с одной стороны, необходимостью сокращения затрат и сроков создания космических систем, а с другой - возрастающими потребностями в высокопериодической информации, что может быть обеспечено только многоспутниковыми группировками, состоящими из десятков космических аппаратов.
Использовать микроспутники наиболее целесообразно для:
высокопериодичного дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) (контроль чрезвычайных ситуаций природного и антропогенного характера, хозяйственной деятельности и т.д.);
• решения задач национальной безопасности, а также научных и технологических, включая отработку в космических условиях новых типов материалов, аппаратуры и т.п.;
• связи с подвижными объектами через маломощную и маломассо-габаритную абонентскую аппаратуру;
• ретрансляции информации в целях дистанционного обучения;
• обучения и подготовки студентов технических вузов и университетов.
Орбитальный сегмент многофункциональной космической системы Союзного государства (МФКС) формировался на основе микроспутников различного целевого назначения. В ходе реализации в 1999 - 2007 годах научно-технических программ Союзного государства - "Космос-БР" и "Космос-СГ" институтом в широкой кооперации с российскими и белорусскими организациями создан научно-технический задел в области перспективных космических средств и технологий, и в 2008 году он приступил к разработке микроспутника ДЗЗ "Союз-Сат-О" для МФКС.
Микроспутник ДЗЗ "Союз-Сат-О" массой 180 кг и сроком активного существования 5-7 лет предназначен для регулярной и оперативной съемки участков земной поверхности в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра с высоким пространственным разрешением, хранения и передачи целевой и служебной информации на наземные пункты приема. Он должен функционировать на круговой солнечно-синхронной орбите высотой 575 км и наклонением 97,7°, обеспечивать при полосе захвата 40 км получение снимков земной поверхности: в панхроматическом режиме - с разрешением не хуже 2,5 м; в мультиспектральном (5 спектральных каналов) - не хуже 5 м.
Целевая информация с бортового комплекса аппаратуры передается на наземные пункты приема космической информации в Х-диапазоне со скоростью 160 Мбит/с как в режиме непосредственной съемки районов (объектов) на поверхности Земли, так и в режиме воспроизведения с бортового запоминающего устройства, емкость которого составляет 128 Гбайт.
Среднесуточная мощность бортовой системы электроснабжения - 150 Вт, пиковая - 400 Вт, максимальное энергопотребление целевой аппаратуры - не более 320 Вт.
При сравнимых массо-габаритных характеристиках микроспутник ДЗЗ «Союз-Сат-О» по своим техническим характеристикам превосходит зарубежные аналоги, например КА TopSat (Великобритания) и RapidEye (Германия), что делает его конкурентоспособным на мировом рынке.
Он может быть выведен на заданную орбиту в качестве попутной полезной нагрузки ракетами-носителями «Рокот», «Космос-ЗМ», «Ангара-1.2», возможен и пакетный (кластерный) запуск микроспутников.
Важная особенность этого микроспутника - использование модульного принципа построения служебных систем на базе узлов и агрегатов, а также устройств сопряжения и интерфейсов взаимодействия аппаратуры. Такая функциональная совокупность образует унифицированную микроспутниковую платформу, обеспечивающую решение задач, возлагаемых на комплекс целевой аппаратуры микроспутника. Конструктивно платформа выполнена в виде модуля служебных систем, на котором размещаются приборы и устройства целевой аппаратуры. Модульный принцип позволит наращивать функциональные возможности и строить микроспутники различного целевого назначения с аварийноопасных ситуаций и последствий аварий (первичный - типовой ситуации, текущего и послеаварийного состояния территории - выявление последствий аварии, оценка ущерба, качества очистных и восстановительных работ, темпов восстановления естественного состояния природной среды в районе аварии); оперативной оценки объектов сельского хозяйства; экологической ситуации (промышленные аэрозольно-дымовые загрязнения, их последствия; нарушения природной среды, вызванные сельскохозяйственным освоением и мелиоративными мероприятиями; антропогенные нарушения торфяников и болот; изменение мерзлотного режима и связанные с ним процессы; объекты гидросферы; загрязнение снежного покрова в зонах промышленных предприятий и транспортных коммуникаций; районов нефте- и газодобычи и трасс продуктопроводов; состояние лесных пожаров).
На сегодняшний день разработана конструкторская документация на микроспутник и комплекс целевой аппаратуры, бортовые обеспечивающие системы, изготовлен его динамический макет, проведены макетно-конструкторские испытания. В первом полугодии 2010 года будут проходить динамические испытания «Союз-Сат-О» и на статическую прочность, а к концу года - изготовлена бортовая специальная и обеспечивающая аппаратура. Готовность его к летным испытаниям - III квартал 2011 года.
Орбитальная группировка таких микроспутников даст возможность получать оперативную информацию по большинству процессов и явлений, протекающих на Земле, и реализовать концепцию единого информационного пространства в глобальном масштабе.
НИИ КС имени А.А. Максимова совместно с организациями-соисполнителями предлагает всем заинтересованным государствам и организациям услуги по созданию микроспутников ДЗЗ и другого целевого назначения.
