Nedávno sme uvažovali o schopnostiach vesmírnych prieskumných prostriedkov odhaliť útočné skupiny lietadlových lodí. Autor predovšetkým predložil predpoklad o vytvorení „súhvezdí“kompaktných a lacných prieskumných satelitov v blízkej budúcnosti, umiestnených na nízkych obežných dráhach, schopných nahradiť existujúce veľké a drahé prieskumné satelity. Niečo podobné sa už deje s komunikačnými satelitmi vďaka Space X a jeho globálnemu projektu vysokorýchlostného satelitného internetu Starlink.
Podľa autorovho predpokladu by technológie použité na rozsiahlu výstavbu a rozmiestnenie satelitov Starlink mohli byť následne použité na stavbu prieskumných satelitov. Niektorí oponenti proti tomu namietali, že prieskumné satelity budú oveľa väčšie, komplexnejšie a drahšie. A to platí najmä pre aktívne radarové prieskumné satelity, o ktoré je najväčší záujem, pretože môžu pracovať kedykoľvek počas dňa a za každého počasia.
Budúcnosť prichádza skôr, ako autor predpokladal. Ale, bohužiaľ, táto budúcnosť neprichádza pre každého.
Capella priestor
Americká spoločnosť Capella Space, založená v roku 2016, so sídlom v San Franciscu v Kalifornii má za cieľ poskytnúť používateľom na celom svete možnosť získať komerčné radarové snímky povrchu planéty vo vysokom rozlíšení.
Capella Space plánuje nasadiť 36 satelitov vybavených radarom so syntetickou apertúrou. Predpokladalo sa, že hmotnosť jedného satelitu bude asi 40 kilogramov. Systém by mal umožniť získanie radarových (RL) snímok zemského povrchu s rozlíšením 50 centimetrov.
Navyše je pravdepodobné, že systém je schopný prijímať obrázky s rozlíšením 25 centimetrov a vyšším, ale táto príležitosť pre civilných spotrebiteľov je stále blokovaná zákonmi USA.
V decembri 2018 vypustila spoločnosť Capella Space na obežnú dráhu svoj prvý testovací satelit Denali. Štart bol vykonaný pomocou nosnej rakety SpaceX Falcon 9 z leteckej základne Vandenberg (Kalifornia).
Satelit Denali je určený na testovanie dizajnu a technológie. Obrázky RL z neho neboli predané. Boli však použité na interné testovanie a prilákanie investorov a potenciálnych zákazníkov. Po vypustení satelit Denali nasadil flexibilný pás antény na ploche asi 8 metrov.
V auguste 2020 bol vypustený prvý sériový operačný satelit Sequoia, ktorý je už schopný poskytovať radarové snímky zemského povrchu komerčným zákazníkom. Štart na obežnú dráhu uskutočnil RN Electron súkromnej americkej leteckej spoločnosti Rocket Lab.
Hmotnosť satelitu Sequoia je 107 kilogramov. Obsahuje 400 metrov káblov a vodičov spájajúcich viac ako stovku elektronických modulov. Tento softvér obsahuje viac ako 250 000 riadkov kódu C, viac ako 10 000 riadkov kódu Python a viac ako 500 000 riadkov kódu FPGA.
S orbitálnou nadmorskou výškou 525 kilometrov a orbitálnym sklonom 45 stupňov môže Sequoia poskytovať zákazníkom radarové snímky v oblastiach ako Blízky východ, Kórea, Japonsko, Európa, juhovýchodná Ázia, Afrika a Spojené štáty.
Do konca roku 2020 je naplánované vypustenie ďalších dvoch satelitov Sequoia RN Falcon 9 na obežnú dráhu spoločnosťou SpaceX. Celkovo sa plánuje vypustenie najmenej siedmich satelitov tohto typu.
Malo by byť zrejmé, že maximálne rozlíšenie oblasti vybranej na prieskum je poskytnuté, keď je radarový obraz exponovaný asi 60 sekúnd, pre ktoré sú satelity Sequoia vybavené systémom mechanickej orientácie anténneho pásu. Svetlá výška počas letu bude nižšia. Režim syntetickej clony umožňuje presnú 3D topografiu a definíciu povrchu.
Predpokladá sa, že konečná konštelácia 36 satelitov poskytne obraz ktorejkoľvek časti planéty s intervalom maximálne jednu hodinu.
Satelit Sequoia spoločnosti Capella Space vytvoril za 4 roky tím 100 ľudí.
Spoločnosť Capella Space už podpísala zmluvy o poskytovaní kartografických informácií s vládnymi agentúrami USA.
Najmä v roku 2019 bola podpísaná dohoda s americkým národným prieskumným úradom (NRO) o integrácii komerčných radarových snímok získaných satelitmi Capella Space so štátnymi sledovacími satelitmi NRO.
V novembri 2019 americké vojenské letectvo (Air Force) podpísalo zmluvu so spoločnosťou Capella Space o začlenení snímok spoločnosti do softvéru Air Force pre virtuálnu realitu (pravdepodobne s odkazom na veľmi podrobné 3D terénne mapy pre letectvo).
13. mája 2020 bola s ministerstvom obrany USA podpísaná zmluva o poskytnutí radarových dát zo syntetickej apertúry americkému námorníctvu. Capella tiež poskytne ministerstvu obrany interné analytické služby na interpretáciu zistení.
A 25. júna 2020 Capella Space oznámila podpísanie spoločnej dohody o výskume a vývoji (CRADA) s Americkou národnou geopriestorovou agentúrou (NGA). Dohoda CRADA poskytne spoločnosti Capella Space prístup k výskumníkom NGA za účelom hlbšieho porozumenia problematike. Na oplátku NGA získa prístup k zobrazovacím a analytickým službám Capella Space. Toto je prvá dohoda CRADA medzi spoločnosťou NGA a komerčnou spoločnosťou poskytujúcou snímky zo satelitov radaru so syntetickou apertúrou.
Satelity Capella Space samozrejme nemožno považovať za priame analógie sofistikovaných a drahých prieskumných satelitov vypustených poprednými vojensko-priemyselnými mocnosťami. Ale tu je dôležité niečo iné.
Spoločnosť pre 100 ľudí vyvinula a vyrobila satelity schopné prijímať radarové snímky s vysokým rozlíšením. Táto spoločnosť plánuje nasadiť konšteláciu 36 takýchto satelitov. Veľkosť a hmotnosť týchto satelitov im umožňuje dostať sa na obežnú dráhu v klastroch, ako je to v prípade komunikačných satelitov Starlink. To umožňuje nielen rýchlo vybudovať ich zoskupenie na obežnej dráhe, ale tiež ich v prípade potreby urýchlene vypustiť nosnými raketami.
Ak je to schopná iba súkromná začínajúca spoločnosť? Koľko takýchto alebo podobných satelitov môže v prípade potreby vypustiť ministerstvo obrany USA?
Mimochodom, Capella Space nie je jedinou spoločnosťou, ktorá v tomto smere pracuje.
ICEYE
Fínska spoločnosť ICEYE bola založená v roku 2014 ako dcérska spoločnosť Univerzity Aalto, Fakulty rádiotechniky.
Od roku 2019 ponúka ICEYE služby na získavanie komerčných radarových snímok s vysokým rozlíšením získavaných pomocou troch patentovaných satelitov. Prvú družicu ICEYE-X2 vypustila 3. decembra 2018 raketa Falcon 9 spoločnosti SpaceX a ďalšie dve družice boli vypustené 5. júla 2019.
Predpokladá sa, že s komerčným úspechom projektu bude vypustených niekoľko ďalších satelitov ročne.
Hmotnosť jedného satelitu je 85 kilogramov. Je vybavený iónovými tryskami, ktoré korigujú jeho obežnú dráhu. Rozlíšenie radarových snímok je 0, 25x0, 5, 1x1 alebo 3x3 metrov, presnosť zarovnania je 10 metrov a rýchlosť komunikačného kanála je 140 megabitov za sekundu. Orbitálna výška je 570 kilometrov, sklon 97,69 stupňa.
Planet Labs
Americká spoločnosť Planet Labs, založená v roku 2010, vyvíja a vyrába mikrosatelity typu CubeSat s názvom Dove, ktoré sú na obežnú dráhu dodávané ako pomocné užitočné zaťaženie pre ďalšie misie.
Každý satelit Dove je vybavený najmodernejšími optickými prieskumnými systémami naprogramovanými na prieskum rôznych častí Zeme. Každý pozorovací satelit Dove nepretržite skenuje povrch Zeme a po prechode nad pozemnou stanicou odosiela údaje.
Prvé dva experimentálne satelity Dove boli vypustené v roku 2013.
Po akvizícii nemeckej spoločnosti BlackBridge AG bola satelitná konštelácia Planet Labs rozšírená o satelity RapidEye. A po akvizícii TerraBella od Google aj súhvezdím SkySat.
V júli 2015 spoločnosť Planet Labs umiestnila na obežnú dráhu 87 satelitov Dove a 5 satelitov RapidEye. V roku 2017 vypustila planéta ďalších 88 satelitov Dove. Do septembra 2018 spoločnosť vypustila ďalších asi 300 satelitov, z ktorých 150 je aktívnych. V roku 2020 spoločnosť Planet Labs vypustila ďalších šesť satelitov SkySats s vysokým rozlíšením a 35 satelitov Dove.
Satelity holubice vážia 4 kilogramy. Ich rozmery sú 10x10x30 centimetrov, výška obežnej dráhy je 400 kilometrov.
Satelity poskytujú obrázky s rozlíšením 3 až 5 metrov.
Satelity RapidEye s veľkosťou menej ako jeden kubický meter a hmotnosťou 150 kilogramov, umiestnené vo výške 630 kilometrov, poskytujú obraz s rozlíšením 5 metrov pomocou multispektrálneho senzora v modrej (440-510 nm), zelenej (520-590 nm)), blízke červené (630–690 nm), ďaleko červené (690–730 nm) a blízke infračervené (760–880 nm) rozsahy vlnových dĺžok.
Satelity SkySat poskytujú videozáznamy s rozlíšením pod meter. Ich konštrukcia je založená na použití lacných, komerčne dostupných elektronických súčiastok.
Satelity SkySat sú dlhé asi 80 centimetrov a vážia asi 100 kilogramov.
Satelity SkySat sú na obežnej dráhe vo výške 450 kilometrov a sú vybavené multispektrálnymi a panchromatickými senzormi. Priestorové rozlíšenie v panchromatickom rozsahu 400-900 nm je 0,9 metra.
Multispektrálny senzor zbiera údaje v modrom (450-515 nm), zelenom (515-595 nm), červenom (605-695 nm) a blízkom infračervenom spektre (740-900 nm) s rozlíšením 2 metre.
Máme niečo podobné?
Ruská súkromná kozmonautika
Úspechy ruskej súkromnej kozmonautiky sú oveľa skromnejšie.
V prvom rade si možno pripomenúť spoločnosť SPUTNIX založenú v roku 2011, ktorá v roku 2014 vypustila prvý ruský súkromný demonštrátor mikrosatelitných technológií Tablettsat-Aurora na obežnú dráhu Zeme s hmotnosťou 26 kilogramov.
Ako hlavné užitočné zaťaženie je vozidlo vybavené panchromatickou kamerou na snímanie zemského povrchu v spektrálnom pásme 430-950 nm s rozlíšením 15 metrov a šírkou riadku 47 kilometrov.
Bolo spustených aj niekoľko vedeckých a vzdelávacích nanosatelitov vyvinutých študentmi a školákmi.
Medzi vyvíjanými zariadeniami je ultra kompaktný satelit na diaľkové snímanie Zeme RBIKRAFT-ZORKIY.
Jeho hmotnosť bude 10,5 kilogramu. Spustenie je naplánované na rok 2021.
Zariadenie bude niesť teleskopickú kameru s rozlíšením 6, 6 metra na pixel, vyrobenú spoločnosťou NPO Lepton. Fotoaparát je vybavený systémom tepelnej stabilizácie a zaostrovania a vstavaným pamäťovým zariadením, ktoré umožňuje snímanie na požiadanie bez viazania na prijímacie stanice.
Odhadovaná orbitálna výška satelitu RBIKRAFT-ZORKY bude 550 kilometrov so sklonom 98 stupňov.
Ďalšou spoločnosťou je JE Dauria Aerospace, založená v roku 2011, a jedna z prvých ruských spoločností, ktorá vytvára a vypúšťa komerčné satelity.
8. júla 2014 spoločnosť Dauria Aerospay vypustila prvý satelit radu DX vybavený užitočným zaťažením na príjem a prenos signálov z automatického identifikačného systému určeným na navigáciu a identifikáciu lodí vo svetovom oceáne a na riečnych linkách.
Koncom roku 2015 boli do americkej spoločnosti Aquila Space predané ďalšie dva satelity PERSEUS-M1 a PERSEUS-M2.
V tom istom roku 2015 Mikhail Kokorich, zakladateľ JE Dauria Aerospay LLC, predal svoj podiel v spoločnosti a emigroval do USA.
Ako vidíme, naše zaostávanie v oblasti komerčných satelitov z popredných krajín sveta je približne 10-15 rokov.
Formálne existujú spoločnosti vyrábajúce komponenty pre satelity - iónové motory, senzory, elektronické súčiastky. Ale vytvorenie výrobného zariadenia, ktoré produkuje konečný produkt - high -tech satelity - akosi nerastie dokopy.
Podobnú situáciu máme aj s nosnými raketami. Vo všeobecnosti zatiaľ nemáme nič porovnateľné so Spaсe X alebo Capella Space.
závery
Komercializácia vesmíru sa vyvíja najvyšším tempom, a to ako z hľadiska umiestnenia užitočného zaťaženia na obežnú dráhu, tak z hľadiska vytvárania umelých satelitov Zeme na rôzne účely. Je možné poznamenať, že trend komercializácie vesmíru bol načrtnutý na začiatku roku 2000 a v poslednom desaťročí sa stal výbušným. Dohromady to umožnilo vznik zariadení, technológií a služieb, ktoré sú v poslednom čase nedostupné nielen pre komerčných, ale aj pre vládnych zákazníkov.
V tomto svetle už perspektíva nasadenia stoviek alebo dokonca tisícov prieskumných a komunikačných satelitov americkými ozbrojenými silami a v budúcnosti aj satelitov systému protiraketovej obrany (ABM) už nevzbudzuje žiadne pochybnosti
Čo to pre nás znamená v praxi?
Možno tvrdiť, že od určitého momentu, keď sa rozmiestňuje stále väčší počet prieskumných satelitov rôznych tried a účelov, ako aj zlepšujú sa ich technické vlastnosti, bude takmer nemožné vyhnúť sa detekcii mnohých typov zbraní z vesmíru
Schopnosť získavať globálne, celodenné a prieskumné údaje o počasí za každého počasia v časovom meradle blízkom realite umožní vykonávať údery presnými zbraňami a bezpilotnými lietadlami (UAV) do celej hĺbky územie nepriateľa, a to nielen na nehybných, ale aj na mobilných cieľoch, pričom mieri zbraňami za letu.
V ohrození budú mobilné pozemné raketové systémy (PGRK), ktoré tvoria jeden z prvkov ruských jadrových odstrašujúcich síl (SNF), a povrchové lode tradičného usporiadania stratia najmenšiu príležitosť stratiť sa v hlbinách oceán, čo znamená, že nepriateľské lietadlá dlhého doletu budú mať vždy iniciatívu a budú schopné poskytnúť potrebnú koncentráciu síl na úder protilodnými raketami (ASM), dostatočnú na prekonanie protivzdušnej obrany (protivzdušná obrana) skupín lietadlových lodí a námorných úderov (AUG a KUG).
Ak Spojené štáty oficiálne legalizovali predaj obrázkov z vesmíru s rozlíšením 50 centimetrov, potom aké rozlíšenie má armáda k dispozícii - 25, 10 centimetrov alebo menej?
Pri tejto kvalite obrazu nepomôžu žiadne rohové reflektory. Napríklad pri útoku na lode môže byť ich počiatočná detekcia vykonaná s rozlíšením 3 až 5 metrov, potom bude identifikácia vykonaná s rozlíšením 50 centimetrov alebo menším. A potom, po spustení protilodného raketového systému, je možné sledovať lode a prenášať ich súradnice v reálnom čase priamo do protilodného raketového systému prostredníctvom satelitného komunikačného kanála (retargeting za letu).
Niekto si povie, prečo nevyužiť elektronické vojny?
Môžu vyriešiť niektoré problémy, ale nie všetky. Samotné zariadenie elektronického boja je „majákom“pre nepriateľa, nie je možné ho používať nepretržite. Navyše zostáva aj optické prieskumné zariadenie.
Je prakticky nereálne a ekonomicky neúčinné zničiť sieť malých satelitov z povrchu - je možné doplniť skupinu malých satelitov s menšími ekonomickými stratami, ako ich zostreliť raketami protiraketovej obrany. To si vyžaduje špecializované vesmírne interceptory schopné intenzívneho manévrovania a dlhého pobytu na obežnej dráhe, ktoré zaistia dôsledné zničenie mnohých cieľov.
A nespoliehajte sa na bežnú mylnú predstavu „vedra orechov na obežnej dráhe“. Celá ekonomika planéty nebude schopná dopraviť „oriešky“na obežnú dráhu v množstve dostatočnom na zničenie satelitov.
"Podľa Európskej vesmírnej agentúry obieha okolo našej planéty viac ako 29 000 veľkých odpadkov, od 4-palcových kúskov kovu až po celé neexistujúce satelity a nádrže s vyhoretým palivom." Pridajte k tomu asi 670 000 kusov kovu s veľkosťou 1 až 10 centimetrov, asi 170 miliónov častíc farby a nespočetné množstvo miliárd kvapiek zmrazeného chladiva a častíc prachu s veľkosťou menej ako centimeter. “
Vylepšovanie technológií na vytváranie malých satelitov a technológií protiraketovej obrany s najväčšou pravdepodobnosťou povedie k obnoveniu implementácie projektov na novej technickej úrovni projektov zachytávačov orbitálnej protiraketovej obrany typu „diamantový kamienok“, ktoré s prihliadnutím na posilnenie prieskumné a úderné schopnosti amerického SNF.
Koncom 20. storočia sa veľa hovorilo o tom, že 21. storočie bude storočím virtuálnej reality, nano- a biotechnológie. Vesmír sa naopak stal „každodenne aplikovateľným“a spája sa s niečím ako satelitná televízia.
Všetko zmenil vznik súkromných spoločností s ambicióznymi cieľmi a projektmi. A priestor sa opäť ocitol na čele technologického pokroku.
Vesmír nie je len projektom vedeckého výskumu a expanzie ľudstva na nové územia, ale je tiež základným kameňom zaistenia bezpečnosti štátu. Už teraz, bez toho, aby sme získali výhodu alebo aspoň paritu vo vesmíre, sú akékoľvek pozemné, vzdušné a námorné sily odsúdené na porážku. V budúcnosti sa táto situácia bude len zhoršovať.
To robí projekty na vytvorenie sľubných nosných rakiet a kozmických lodí na rôzne účely medzi úlohy s najvyššou prioritou v našej krajine.
