Всевиждащото око на Capella Space: Предвестник на революцията на сателитното разузнаване

Съдържание:

Всевиждащото око на Capella Space: Предвестник на революцията на сателитното разузнаване
Всевиждащото око на Capella Space: Предвестник на революцията на сателитното разузнаване

Видео: Всевиждащото око на Capella Space: Предвестник на революцията на сателитното разузнаване

Видео: Всевиждащото око на Capella Space: Предвестник на революцията на сателитното разузнаване
Видео: Спутники Capella позволят получать снимки даже ночью, сквозь облака и сквозь здания: новости науки 2024, Март
Anonim
Образ
Образ

Съвсем наскоро обмислихме възможностите на космическите разузнавателни средства за откриване на ударни групи от самолетоносачи. По -специално, авторът изказа предположението за създаването в близко бъдеще на "съзвездия" от компактни и евтини разузнавателни спътници, разположени на ниски орбити и способни да заменят съществуващите големи и скъпи разузнавателни спътници. Нещо подобно вече се случва с комуникационните спътници благодарение на Space X и неговия глобален проект за високоскоростен сателитен интернет Starlink.

Според предположението на автора, технологиите, използвани за мащабното изграждане и разполагане на спътници Starlink, впоследствие биха могли да бъдат използвани за изграждането на разузнавателни спътници. Някои противници възразяват срещу това, че разузнавателните спътници ще бъдат много по -големи, по -сложни и по -скъпи. И това важи особено за активните спътници за радарно разузнаване, които представляват най -голям интерес, тъй като те могат да работят по всяко време на деня и при всяко време.

Е, бъдещето идва по -рано, отколкото авторът предполага. Но, за съжаление, това бъдеще не идва за всички.

Капела пространство

Основана през 2016 г., американската компания Capella Space, базирана в Сан Франциско, Калифорния, има за цел да предостави на потребителите по целия свят възможността да получат търговски радарни изображения с висока разделителна способност на повърхността на планетата.

Capella Space планира да разположи 36 спътника, оборудвани с радар със синтетична апертура. Предполага се, че масата на един спътник ще бъде около 40 килограма. Системата трябва да позволява получаване на радарни (RL) изображения на земната повърхност с разделителна способност 50 сантиметра.

Освен това вероятно системата може да получава изображения с разделителна способност 25 сантиметра и по -висока, но тази възможност за граждански потребители все още е блокирана от американското законодателство.

През декември 2018 г. Capella Space изведе на орбита първия си тестов спътник Denali. Изстрелването е извършено с ракета -носител SpaceX Falcon 9 от военновъздушната база Ванденберг (Калифорния).

Сателитът Denali е проектиран да тества дизайна и технологиите. RL изображения от него не бяха продадени. Но те бяха използвани за вътрешно тестване и привличане на инвеститори и потенциални клиенти. След изстрелването спътникът Denali разгърна гъвкава антенна мрежа, покриваща площ от около 8 метра.

Образ
Образ
Образ
Образ
Образ
Образ

През август 2020 г. беше изстрелян първият сериен оперативен спътник, Sequoia, който вече е в състояние да предоставя радарни изображения на земната повърхност на търговски клиенти. Изстрелването на орбита е извършено от RN Electron на частната американска аерокосмическа компания Rocket Lab.

Масата на спътника Sequoia е 107 килограма. Той съдържа 400 метра кабели и проводници, свързващи над сто електронни модула. Софтуерът включва над 250 000 реда C код, над 10 000 реда Python код и над 500 000 реда FPGA код.

Образ
Образ

С орбитална височина от 525 километра и орбитален наклон от 45 градуса, Sequoia може да предостави на клиентите си радарни изображения в региони като Близкия изток, Корея, Япония, Европа, Югоизточна Азия, Африка и САЩ.

До края на 2020 г. се планира изстрелването на още два спътника Sequoia RN Falcon 9 на орбита от SpaceX. Общо се планира изстрелването на най -малко седем спътника от този тип.

Образ
Образ

Трябва да се разбере, че максималната разделителна способност на зоната, избрана за изследването, се осигурява, когато радарното изображение е изложено за около 60 секунди, за което спътниците Sequoia са оборудвани със система за механична ориентация на антенната лента. Разстоянието между полетите ще бъде по-ниско. Режимът на синтетична бленда позволява точна 3D топография и дефиниция на повърхността.

Образ
Образ

Предполага се, че окончателното съзвездие от 36 спътника ще осигури изображение на всяка част от планетата с интервал от не повече от един час.

Образ
Образ
Образ
Образ

Сателитът Sequoia на Capella Space е създаден за 4 години от екип от 100 души.

Образ
Образ
Образ
Образ

Capella Space вече е подписала договори за предоставяне на картографска информация с правителствените агенции на САЩ.

По-специално, през 2019 г. беше подписано споразумение с Националното разузнавателно управление на САЩ (NRO) за интегриране на търговски радарни изображения, получени от космическите спътници Capella, с държавните спътници за наблюдение NRO.

През ноември 2019 г. ВВС на САЩ (ВВС) подписаха договор с Capella Space за включване на изображенията на компанията в софтуера за виртуална реалност на Air Force (вероятно позовавайки се на много подробни 3D карти на терена за авиацията).

На 13 май 2020 г. беше подписан договор с Министерството на отбраната на САЩ за предоставяне на данни за радар със синтетична апертура във въздуха на ВМС на САЩ. Капела също ще предостави на Министерството на отбраната вътрешни аналитични услуги за тълкуване на констатациите.

И на 25 юни 2020 г. Capella Space обяви подписването на Съвместно споразумение за научноизследователска и развойна дейност (CRADA) с Националната геопространствена агенция на САЩ (NGA). Споразумението CRADA ще предостави на Capella Space достъп до изследователи от NGA за по -задълбочено разбиране на проблемите. В замяна NGA получава достъп до услугите за изображения и анализ на Capella Space. Това е първото споразумение CRADA между NGA и търговска компания, предоставяща изображения от радарни спътници със синтетична апертура.

Разбира се, космическите спътници Capella не могат да се считат за директни аналози на сложните и скъпи разузнавателни спътници, изстреляни от водещите военно-индустриални сили. Но нещо друго е важно тук.

Фирма от 100 души е разработила и произвела спътници, способни да приемат радарни изображения с висока разделителна способност. Тази компания планира да разположи съзвездие от 36 такива спътника. Размерът и масата на тези спътници им позволява да бъдат пуснати в орбита в клъстери, какъвто е случаят с комуникационните спътници Starlink. Това дава възможност не само бързо да се изгради групата им в орбита, но и спешно да се пуснат, ако е необходимо, с носещи ракети -носители.

Ако само частна стартираща компания е способна на това? Колко такива или подобни спътници може да изстреля Министерството на отбраната на САЩ, ако е необходимо?

Между другото, Capella Space не е единствената компания, работеща в тази посока.

ICEYE

Финландската компания ICEYE е основана през 2014 г. като дъщерно дружество на Университета Аалто, Факултет по радиотехнологии.

От 2019 г. ICEYE предлага услуги за получаване на търговски радарни изображения с висока разделителна способност, получени с помощта на три собствени спътника. Първият спътник ICEYE-X2 е изстрелян на 3 декември 2018 г. от ракетата-носител Falcon 9 на SpaceX, а на 5 юли 2019 г. са изстреляни още два спътника.

Предполага се, че с търговския успех на проекта, ще бъдат пуснати още няколко спътника годишно.

Образ
Образ

Масата на един спътник е 85 килограма. Той е оборудван с йонни двигатели, за да коригира орбитата си. Разделителната способност на радарните изображения е 0, 25x0, 5, 1x1 или 3x3 метра, точността на подравняване е 10 метра, скоростта на комуникационния канал е 140 мегабита в секунда. Орбиталната височина е 570 километра, наклон 97,69 градуса.

Planet Labs

Американската компания Planet Labs, основана през 2010 г., разработва и произвежда микросателити тип CubeSat, наречени Dove, които се доставят на орбита като спомагателен полезен товар за други мисии.

Всеки спътник Dove е оборудван с най-съвременни системи за оптично разузнаване, програмирани да изследват различни части на Земята. Всеки спътник за наблюдение на Dove непрекъснато сканира земната повърхност, изпращайки данни след преминаване над наземната станция.

Първите два експериментални спътника Dove бяха изстреляни през 2013 г.

Образ
Образ

След придобиването на германската компания BlackBridge AG спътниковото съзвездие Planet Labs е разширено със спътници RapidEye. И след придобиването на TerraBella от Google и от съзвездието SkySat.

През юли 2015 г. Planet Labs постави на орбита 87 спътника Dove и 5 спътника RapidEye. През 2017 г. Planet изстреля още 88 спътника Dove. До септември 2018 г. компанията е пуснала още около 300 спътника, 150 от които са активни. През 2020 г. Planet Labs стартира шест допълнителни SkySats с висока разделителна способност и 35 спътника Dove.

Сателитите на гълъбите тежат 4 килограма. Размерите им са 10x10x30 сантиметра, височината на орбитата е 400 километра.

Сателитите предоставят изображения с разделителна способност 3-5 метра.

Образ
Образ

Сателитите RapidEye с размер по-малък от един кубичен метър и тегло 150 килограма, разположени на височина 630 километра, осигуряват изображение с разделителна способност 5 метра, използвайки мултиспектрален сензор в синьо (440-510 nm), зелено (520-590 nm)), близо до червени (630–690 nm), далечно червени (690–730 nm) и близки инфрачервени (760–880 nm) диапазони на дължината на вълната.

Образ
Образ

Сателитите SkySat предоставят видео изображения с разделителна способност под метър. Техният дизайн се основава на използването на евтини, налични в търговската мрежа електронни компоненти.

Сателитите SkySat са дълги около 80 сантиметра и тежат около 100 килограма.

Образ
Образ

Сателитите SkySat са в орбита на височина 450 километра и са оборудвани с мултиспектрални и панхроматични сензори. Пространствената разделителна способност в панхроматичния диапазон от 400-900 nm е 0,9 метра.

Мултиспектралният сензор събира данни в синия (450-515 nm), зеления (515-595 nm), червения (605-695 nm) и близкия инфрачервен диапазон (740-900 nm) с резолюция 2 метра.

Имаме ли нещо подобно?

Руска частна космонавтика

Успехите на руската частна космонавтика са много по -скромни.

На първо място, може да се припомни компанията SPUTNIX, основана през 2011 г., която през 2014 г. пусна на нискоземна орбита с маса 26 килограма първия руски частен демонстратор на микросателитни технологии Tablettsat-Aurora.

Като основен полезен товар превозното средство е оборудвано с панхроматична камера за заснемане на земната повърхност в спектралната лента 430-950 nm с разделителна способност 15 метра и ширина на отсечката 47 километра.

Всевиждащото око на Capella Space: Предвестник на революцията на сателитното разузнаване
Всевиждащото око на Capella Space: Предвестник на революцията на сателитното разузнаване

Също така бяха пуснати няколко научни и образователни наносателита, разработени от студенти и ученици.

Сред устройствата в процес на разработка може да се отбележи ултра компактният спътник за дистанционно наблюдение на Земята RBIKRAFT-ZORKIY.

Масата му ще бъде 10, 5 килограма. Стартирането е насрочено за 2021 г.

Устройството ще носи телескоп камера с разделителна способност 6, 6 метра на пиксел, произведена от NPO Lepton. Камерата е оборудвана със система за термична стабилизация и фокусиране, както и с вградено устройство с памет, което позволява снимане при поискване, без да е обвързано с приемни станции.

Прогнозната орбитална височина на спътника RBIKRAFT-ZORKY ще бъде 550 километра с наклон от 98 градуса.

Образ
Образ

Друга компания е АЕЦ Dauria Aerospace, основана през 2011 г. и една от първите руски компании, създали и пуснали търговски спътници.

На 8 юли 2014 г. Dauria Aerospay стартира първия спътник от серията DX, оборудван с полезен товар за приемане и предаване на сигнали от Системата за автоматична идентификация, предназначена за навигация и идентификация на кораби в Световния океан и по речните линии.

Образ
Образ

Още два спътника PERSEUS-M1 и PERSEUS-M2 бяха продадени на американското пространство Aquila Space в края на 2015 г.

През същата 2015 г. Михаил Кокорич, основателят на АЕЦ „Даурия Aerospay“LLC, продава дела си в компанията и емигрира в САЩ.

Както виждаме, изоставането ни в областта на търговските спътници от водещите страни по света е около 10-15 години.

Формално има компании, произвеждащи компоненти за спътници - йонни двигатели, сензори, електронни компоненти. Но създаването на производствена база, която произвежда крайния продукт - високотехнологични спътници - някак си не расте заедно.

Имаме подобна ситуация с ракети -носители. Като цяло все още нямаме нищо сравнимо със Spaсe X или Capella Space.

изводи

Комерсиализацията на космоса се развива с най -високи темпове, както по отношение на поставянето на полезни товари в орбита, така и по отношение на създаването на изкуствени земни спътници за различни цели. Може да се отбележи, че тенденцията за комерсиализация на пространството се очерта в началото на 2000 -те години и стана експлозивна през последното десетилетие. Взети заедно, това позволи появата на оборудване, технологии и услуги, които напоследък бяха недостъпни не само за търговски, но и за държавни клиенти.

В тази светлина перспективата за разполагане от въоръжените сили на САЩ на стотици или дори хиляди разузнавателни и комуникационни спътници, а в бъдеще и спътници на системата за противоракетна отбрана (ПРО) вече не поражда съмнения

Какво означава това за нас на практика?

Може да се твърди, че от определен момент, с увеличаването на броя на разузнавателните спътници от различни класове и цели, както и подобряването на техническите им характеристики, ще стане почти невъзможно да се избегне откриването на много видове оръжия от космоса

Възможността за получаване на глобални, денонощни и всякакви метеорологични разузнавателни данни по време, близко до реално, ще направи възможно извършването на удари с прецизни оръжия и безпилотни летателни апарати (БЛА) по цялата дълбочина на вражеска територия, не само при стационарни, но и към мобилни цели, пренасочващи оръжия към полет.

Под заплаха ще бъдат мобилните наземни ракетни системи (PGRK), които съставляват един от елементите на руските сили за ядрено възпиране (SNF), а надводните кораби с традиционното разположение ще загубят и най-малката възможност да се изгубят в дълбините на океана, което означава, че далечният самолет на противника винаги ще има инициативата и ще може да осигури необходимата концентрация на сили за удар с противокорабни ракети (ASM), достатъчна за преодоляване на ПВО (ПВО) на самолетоносачи и морски ударни групи (AUG и KUG).

Ако САЩ официално легализира продажбата на изображения от космоса с разделителна способност 50 сантиметра, тогава каква резолюция е на разположение на военните - 25, 10 сантиметра или по -малко?

С това качество на изображението никакви ъглови рефлектори няма да помогнат. Например при нападение на кораби първоначалното им откриване може да се извърши с разделителна способност 3-5 метра, след което идентификацията ще се извърши с разделителна способност 50 сантиметра или по-малка. И след това, след пускането на противокорабната ракетна система, корабите могат да бъдат проследени и техните координати да бъдат предадени в реално време директно на противокорабната ракетна система чрез сателитен комуникационен канал (пренасочване по време на полет).

Някой ще каже защо не използва електронна война?

Те могат да решат някои от проблемите, но не всички. Самото оборудване за електронна война е "фар" за врага; невъзможно е да се използва непрекъснато. Освен това остава оптично разузнавателно оборудване.

Практически е нереалистично и икономически неефективно да се унищожи мрежа от малки спътници от повърхността - възможно е да се попълни групата от малки спътници с по -малко икономически загуби, отколкото да се свалят с ракети за противоракетна отбрана. Това изисква специализирани космически прехващачи, способни да интензивно маневрират и да са на орбита за дълго време, осигурявайки последователно унищожаване на много цели.

И не разчитайте на разпространеното погрешно схващане за „кофа с ядки в орбита“. Цялата икономика на планетата няма да може да транспортира "ядки" в орбита в количество, достатъчно да унищожи спътниците.

„Според Европейската космическа агенция около нашата планета обикалят над 29 000 големи отломки, от 4-инчови метални парчета до цели несъществуващи спътници и резервоари с отработено гориво. Добавете около 670 000 парчета метал с размер между 1 и 10 сантиметра, около 170 милиона частици боя и безброй милиарди замразени капчици охлаждаща течност и прахови частици с размер по -малък от сантиметър."

Подобряването на технологии за създаване на сателити с малки размери и технологии за противоракетна отбрана най-вероятно ще доведе до възобновяване на изпълнението на ново техническо ниво на проекти за орбитални прехващачи за противоракетна отбрана от типа „диамантено камъче“, което, като се има предвид засилването на разузнавателни и ударни възможности на американските SNF.

В края на 20-ти век много се говори за факта, че 21-ви век ще бъде векът на виртуалната реалност, нано- и биотехнологиите. Космосът, от друга страна, се е превърнал в „ежедневно приложен“, свързвайки се с нещо като сателитна телевизия.

Появата на частни компании с амбициозни цели и проекти промени всичко. И космосът отново се озова в челните редици на технологичния прогрес.

Космосът е не само проекти за научни изследвания и експанзия на човечеството в нови територии, но и крайъгълен камък за гарантиране на сигурността на държавата. Вече, без да спечелят предимство или поне паритет в космоса, всички сухопътни, въздушни и морски сили са обречени на поражение. В бъдеще тази ситуация само ще се влоши.

Това поставя проектите за създаване на обещаващи ракети-носители и космически кораби за различни цели сред най-приоритетните задачи на страната ни.

Препоръчано: