Nanosatelity sa čoskoro stanú súčasťou bojových systémov spolu s dronmi
V USA bola publikovaná správa s komerčnou prognózou vývoja svetového trhu s vojenskými satelitmi. V roku 2012 bol tento segment vesmírneho priemyslu odhadovaný na 11,8 miliardy dolárov. Autori správy veria, že bude rásť o 3,9% ročne. A v roku 2022 dosiahne 17,3 miliardy dolárov.
Je potrebné poznamenať, že dlhodobé predpovede v oblasti astronautiky sa vždy odlišovali, mierne povedané, nespoľahlivosťou. Rozvoj priemyslu je výrazne ovplyvnený politikou a ekonomikou. Financovanie projektu často závisí od ambícií vedenia krajiny. A ešte častejšie - zo stavu ekonomiky. V kríze začnú šetriť na najdrahších programoch s dlhodobým návratovým cyklom. A najľahším spôsobom, ako zaistiť, sú temné výdavky na priestor.
Nedávno však do astronautiky vtrhol silnejší faktor vplyvu - rýchla zmena technologických generácií. Teraz už nie je možné natiahnuť tvorbu vesmírnej lode (AC) na 10-15 rokov, čo bolo predtým normou. Počas tejto doby sa zariadenie stane zastaraným bez toho, aby začalo pracovať. Podobná vec sa stala s ťažkými komunikačnými satelitmi na konci dvadsiateho storočia. Komunikačné linky s optickými vláknami, ktoré v krátkom čase zamotali celý svet, urobili komunikáciu na diaľku široko dostupnou, lacnou a spoľahlivou. Výsledkom bolo, že o desiatky satelitných transpondérov nebol záujem, čo znamenalo veľké straty.
Rýchla zmena technologických generácií viedla k vývoju hlavných trendov v konštrukcii a výrobe kozmických lodí - ktorými sú miniaturizácia, modularita a účinnosť. Satelity sú stále menšie a menšie, vyžadujú si menej energie, pri návrhu a výrobe sa používajú hotové prvky a zostavy, čo výrazne znižuje čas a náklady na výrobu. A náklady na vypustenie svetelného satelitu sú lacnejšie.
Navigácia všade
V súčasnosti je počet štartov vesmíru vo svete oveľa nižší ako v 70. a 80. rokoch minulého storočia. Je to predovšetkým kvôli výraznému zvýšeniu prežitia kozmickej lode. Bežná životnosť satelitov na obežnej dráhe je 15 - 20 rokov. Už to nie je potrebné, pretože satelit do tejto doby nevyhnutne zastará.
Medzi vojenskými vesmírnymi loďami je podiel komunikačných satelitov 52,8%, spravodajských služieb a sledovania - 28,4%, navigačné satelity zaberajú 18,8%. Ale práve sektor navigačných satelitov má stále stúpajúci trend.
V súčasnosti orbitálna konštelácia amerických navigačných satelitov systému NAVSTAR GPS obsahuje 31 vesmírnych lodí, z ktorých všetky fungujú podľa plánu. Od roku 2015 sa v rámci vývoja systému na úroveň GPS III plánuje náhrada súhvezdia za satelity tretej generácie. Americké vojenské letectvo plánuje získať celkom 32 kozmických lodí GPS III.
Roskosmos očakáva, že do roku 2020 dosiahne presnosť určovania súradníc systémom GLONASS na menej ako 10 cm, povedal vedúci rezortu Vladimir Popovkin na stretnutí ruskej vlády, kde sa uvažovalo o vesmírnom programe do roku 2020. „Dnes je presnosť merania 2, 8 metra, do roku 2015 dosiahneme 1, 4 metra, do roku 2020 o 0, 6 metra,“povedal vedúci Roscosmosu a poznamenal, že „vzhľadom na dodatky, ktoré boli dnes implementované „V skutočnosti to bude menej ako 10 centimetrov s presnosťou.“Doplnky sú pozemné stanice na diferenciálnu korekciu navigačného signálu. Súčasne by mala byť súčasná orbitálna konštelácia GLONASS nahradená vesmírnymi loďami novej generácie, ktorých počet sa zvýši na 30.
Európska únia vytvára svoj navigačný systém spolu s Európskou vesmírnou agentúrou. V rokoch 2014 - 2016 sa plánovalo vytvorenie súhvezdia 30 kozmických lodí - 27 pracujúcich v systéme a 3 pohotovostné. Vzhľadom na hospodársku krízu môžu byť tieto plány posunuté o niekoľko rokov.
V roku 2020 má ČĽR v úmysle dokončiť vytvorenie národného satelitného navigačného systému Beidou. Systém bol uvedený do komerčnej prevádzky 27. decembra 2012 ako regionálny polohovací systém s orbitálnou konšteláciou 16 satelitov. To poskytlo navigačný signál v Číne a susedných krajinách. V roku 2020 by malo byť na geostacionárnej obežnej dráhe nasadených 5 kozmických lodí a 30 satelitov mimo geostacionárnej obežnej dráhy, čo umožní pokryť navigačným signálom celé územie planéty.
V júni 2013 má India v úmysle vypustiť prvý navigačný satelit svojho národného systému IRNSS (indický regionálny navigačný satelitný systém) z ostrova Sriharikota pri južnom pobreží Andhra Pradesh. Štart na obežnú dráhu bude vykonávať indická nosná raketa PSLV-C22. Druhý satelit by mal byť vypustený do vesmíru do konca roka 2013. Ďalších päť bude spustených v rokoch 2014-2015. Vytvorí sa teda regionálny navigačný satelitný systém pokrývajúci indický subkontinent a ďalších 1 500 km od jeho hraníc s presnosťou 10 m.
Japonsko sa vydalo vlastnou cestou a vytvorilo satelitný systém Quasi-Zenith (QZSS, „Quasi-Zenith Satellite System“)-systém na synchronizáciu času a diferenciálnu korekciu navigačného signálu GPS pre Japonsko. Tento regionálny satelitný systém je navrhnutý tak, aby pri použití systému GPS získaval kvalitnejší signál polohy. Samostatne to nefunguje. Prvá družica Michibiki bola vypustená na obežnú dráhu v roku 2010. V najbližších rokoch sa plánuje stiahnutie ďalších troch. Signály QZSS budú pokrývať Japonsko a západný Pacifik.
Mobilný telefón na obežnej dráhe
Mikroelektronika je možno najrýchlejšie sa rozvíjajúcou oblasťou moderných technológií. Samsung Electronics, Apple a Google sú pripravení predstaviť „inteligentný“hodinkový počítač doslova v najbližších mesiacoch. Je divu, že vesmírne lode sú stále menšie a menšie? Vďaka novým materiálom a nanotechnológiám sú vesmírne zariadenia kompaktnejšie, ľahšie a energeticky účinnejšie. Možno usúdiť, že éra malých vesmírnych lodí sa už začala. V závislosti od hmotnosti sú teraz rozdelené do nasledujúcich kategórií: do 1 kg - „pico“, do 10 kg - „nano“, do 100 kg - „mikro“, do 1 000 kg - „mini“. Ešte pred 10 rokmi sa mikrosatelity s hmotnosťou 50-60 kg javili ako vynikajúci úspech. Teraz je celosvetovým trendom nanosatelity. Viac ako 80 z nich už bolo vypustených do vesmíru.
Rovnako ako sa výroba a vývoj bezpilotných lietadiel (UAV) vykonáva v mnohých krajinách, ktoré predtým o vlastnom leteckom priemysle ani neuvažovali, návrh nanosatelitov sa v súčasnosti vykonáva na mnohých univerzitách, v laboratóriách a dokonca aj u jednotlivých amatérov.. Navyše náklady na tieto zariadenia zostavené na základe hotových prvkov sú extrémne nízke. Základom nanosatelitného dizajnu je niekedy obyčajný mobilný telefón.
Z Indie bol na obežnú dráhu vyslaný smartfón, ktorý bol použitý ako základ pre experimentálny satelit Strand-1 v rámci projektu Sat-Smartphone. Družicu vyvinuli v Británii spoločne Univerzita v Surrey Space Center (SSC) a Surrey Satellite Technology (SSTL). Hmotnosť zariadenia je 4, 3 kg, rozmery sú 10 x 10 x 30 cm. Okrem smartfónu zariadenie obsahuje obvyklú sadu pracovných komponentov - napájacie a riadiace systémy. V prvej fáze bude satelit ovládať štandardný palubný počítač, potom túto funkciu úplne prevezme smartfón.
Operačný systém Android s množstvom špeciálne navrhnutých aplikácií umožňuje množstvo experimentov. Aplikácia iTesa zaznamená hodnoty magnetického poľa pri pohybe satelitu. Pomocou ďalšej aplikácie vstavaná kamera nasníma fotografie, ktoré budú odoslané na uverejnenie na Facebooku a Twitteri. A to je len malá časť výskumného programu. Misia bude trvať šesť mesiacov. Návrat na Zem sa nepredpokladá. Kozmonautika prestala byť údelom elity.
Najdôležitejší záver: vojenské a vesmírne technológie už nie sú lokomotívou rozvoja civilného priemyslu. Práve naopak - vývoj náročný na civilnú vedu umožňuje rozvoj vojenskej vesmírnej technológie. Príjmy spoločností vyrábajúcich spotrebný tovar sú mnohonásobne vyššie ako príjmy obranných spoločností. Svetoví lídri v oblasti elektroniky môžu minúť miliardy dolárov na nový vývoj. A silná konkurencia nás núti urobiť všetko v čo najkratšom čase.
Nanosatelity napredujú
V roku 2005 ruský kozmonaut Salizhan Sharipov jednoducho vyhodil prvý ruský nanosatelit TNS-1 do vesmíru z Medzinárodnej vesmírnej stanice. Zariadenie s hmotnosťou 4,5 kg bolo vyrobené len za rok v Ruskom výskumnom ústave vesmírnych prístrojov z peňazí spoločnosti. Čo je v podstate satelit? Toto je zariadenie vo vesmíre!
Lacný TNS-1 v prevádzke sa ukázal byť takmer bezplatný. Nepotreboval centrum riadenia misií, obrovské antény transceivera, telemetrickú analýzu a mnoho ďalšieho. Dalo sa to ovládať pomocou prenosného počítača sediaceho na lavičke v parku. Experiment ukázal, že pomocou mobilnej komunikácie a internetu je možné ovládať vesmírny objekt. Letových testoch dizajnu navyše prešlo 10 nových zostáv zariadenia. Nebyť nanosatelitu, museli by byť testované ako súčasť palubného vybavenia jednej z budúcich vesmírnych lodí. A to je strata času a veľké riziká.
TNS-1 bol veľkým prelomom. Mohlo by ísť o vytváranie taktických vesmírnych systémov na úrovni takmer veliteľa práporu, ako malých taktických dronov. Lacné zariadenie zostavené v požadovanej konfigurácii v priebehu niekoľkých dní a vypustené ľahkou raketou z nosného lietadla mohlo veliteľovi ukázať bojisko, poskytnúť komunikáciu a automatizovaný riadiaci systém pre taktické poschodie. Také kozmické lode by mohli veľmi pomôcť počas miestneho konfliktu v Južnom Osetsku a na severnom Kaukaze.
Ďalšou dôležitou oblasťou je odstraňovanie následkov prírodných katastrof a katastrof spôsobených ľuďmi. A tiež ich varovanie. Lacné nanosatelity s dobou platnosti niekoľko mesiacov by mohli ukázať stav ľadovej situácie v konkrétnom regióne, viesť záznamy o lesných požiaroch a sledovať hladinu vody počas povodní. Na účely operačnej kontroly je možné nanosatelity vypúšťať priamo nad územie prírodných katastrof, aby bolo možné monitorovať online zmeny situácie. A ukázalo sa, že ministerstvo pre mimoriadne situácie RF dostalo vesmírne snímky Krymska po povodni ako charitatívnu pomoc z USA.
V budúcnosti by sme mali očakávať zavedenie nanosatelitov do bojových systémov popredných svetových armád, predovšetkým USA. S najväčšou pravdepodobnosťou nie na jedno použitie, ale na štart malých kozmických lodí v celých rojoch, ktoré budú zahŕňať satelity na rôzne účely - komunikáciu, prenos, ozvučenie zemského povrchu v rôznych vlnových dĺžkach, elektronické protiopatrenia, určenie cieľa atď. To výrazne rozšíri možnosti vedenia bezkontaktnej vojny.
Ak sa ukáže, že miniaturizácia je jedným z hlavných trendov vo vývoji vojenských vesmírnych lodí, prognóza nárastu trhu s vojenskými satelitmi zlyhá. Naopak, v peňažnom vyjadrení sa zníži. Letecké a kozmické spoločnosti sa však budú snažiť nepremeškať zisky a spomaliť malých konkurentov. V Rusku sa to podarilo. Výrobcovia ťažkých satelitov lobovali za RNII za vesmírne prístroje na zákaz kozmických lodí. Až teraz sa opäť diskutuje o otázke vypustenia nanosatelitu TNS-2, ktorý bol pripravený pred ôsmimi rokmi.
Dopyt po ťažkých energeticky náročných vesmírnych lodiach na obežných dráhach Zeme stále klesá. Pozemné zariadenia používateľov sú navyše stále citlivejšie a úspornejšie.
Ťažké satelity väčšinou zostanú rezerváciou vedcov. Vesmírne teleskopy, zobrazovacie zariadenia s vysokým rozlíšením a automatické stanice pre planetárne štúdie sa budú naďalej vyrábať a spúšťať v záujme celého ľudstva.
Národné programy sa zamerajú na lacnejšie vesmírne lode vhodné pre sériovú výrobu a operačné využitie. O tom jasne svedčí príklad UAV, ktoré sa ostro dostali do bojových systémov vyspelých krajín. Doslova desaťročie stačilo na to, aby si svoje miesto v americkom letectve a jeho spojencoch vzali úderno-prieskumné bezpilotné prostriedky. Niet pochýb o tom, že do roku 2020 sa vzhľad orbitálnych zoskupení zmení rovnako radikálne. Objavia sa roje piko a nanosatelitu.
Teraz hovoríme o femto-satelitoch s hmotnosťou do 100 g. Ak sa počítače zmenšia na veľkosť náramkových hodiniek, čoskoro sa objavia satelity podobných rozmerov.
