Nanosateliti bodo skupaj z brezpilotnimi letali kmalu postali del bojnih sistemov
Poročilo s komercialno napovedjo razvoja svetovnega trga za vojaške satelite je bilo objavljeno v ZDA. Leta 2012 je bil ta segment vesoljske industrije ocenjen na 11,8 milijarde USD. Avtorji poročila menijo, da se bo letno povečal za 3,9%. Leta 2022 pa bo dosegel 17,3 milijarde dolarjev.
Opozoriti je treba, da so bile dolgoročne napovedi na področju astronavtike vedno milo rečeno nezahtevne. Na razvoj industrije močno vplivata politika in ekonomija. Pogosto je financiranje projektov odvisno od ambicij vodstva države. In še pogosteje - iz stanja gospodarstva. V krizi začnejo varčevati pri najdražjih programih z dolgoročnim povratnim ciklom. Najlažji način zasega je nejasna poraba prostora.
Toda v zadnjem času je v astronavtiko vdrl močnejši dejavnik vpliva - hitra menjava tehnoloških generacij. Zdaj ustvarjanja vesoljskega plovila (AC) ni več mogoče raztegniti za 10-15 let, kar je bilo prej pravilo. V tem času naprava postane zastarela, ne da bi kdaj začela delovati. Podobno se je konec dvajsetega stoletja zgodilo s težkimi komunikacijskimi sateliti. Optične komunikacijske linije, ki so v kratkem času zapletle ves svet, so omogočile komunikacijo na daljavo na široko, poceni in zanesljivo. Posledično na desetine satelitskih transponderjev ni bilo povpraševanja, kar je povzročilo velike izgube.
Hitra menjava tehnoloških generacij je privedla do razvoja glavnih trendov pri oblikovanju in izdelavi vesoljskih plovil - to so miniaturizacija, modularnost in učinkovitost. Sateliti postajajo vse manjši po velikosti in teži, zahtevajo manj energije, pri načrtovanju in izdelavi se uporabljajo že pripravljeni elementi in sklopi, kar močno skrajša čas in stroške proizvodnje. In stroški lansiranja svetlobnega satelita so cenejši.
Navigacija povsod
Trenutno je število izstrelitev vesolja na svetu precej nižje kot v sedemdesetih in osemdesetih letih. To je predvsem posledica občutnega povečanja preživetja vesoljskega plovila. Normalna življenjska doba satelitov v orbiti je 15-20 let. To ni več potrebno, saj bo satelit do takrat neizogibno zastarel.
Med vojaškimi vesoljskimi plovili je delež komunikacijskih satelitov 52,8%, obveščevalnih in nadzornih - 28,4%, navigacijski sateliti zasedajo 18,8%. Sektor navigacijskih satelitov pa ima vztrajen trend naraščanja.
Trenutno orbitalna konstelacija ameriških navigacijskih satelitov sistema GPS NAVSTAR vključuje 31 vesoljskih plovil, od katerih vsa delujejo po predvidevanjih. Od leta 2015 se načrtuje zamenjava ozvezdja s sateliti tretje generacije v okviru razvoja sistema do ravni GPS III. Ameriško letalstvo namerava kupiti skupaj 32 vesoljskih plovil GPS III.
Roskosmos pričakuje, da bo do leta 2020 dosegel natančnost določanja koordinat po sistemu GLONASS na manj kot 10 cm, je povedal vodja oddelka Vladimir Popovkin na seji ruske vlade, na kateri so obravnavali vesoljski program do leta 2020. "Danes je natančnost merjenja 2, 8 metra, do leta 2015 bomo dosegli 1,4 metra, do leta 2020 za 0, 6 metra," je dejal vodja Roscosmosa in opozoril, da "ob upoštevanju dopolnitev, ki so bile izvedene danes v resnici bo natančno manj kot 10 centimetrov. " Dodatki so zemeljske postaje za diferencialno korekcijo navigacijskega signala. Hkrati bi bilo treba trenutno orbitalno ozvezdje GLONASS zamenjati z vesoljskim plovilom naslednje generacije, katerega število se bo povečalo na 30.
Evropska unija skupaj z Evropsko vesoljsko agencijo ustvarja svoj navigacijski sistem. V letih 2014–2016 je bilo načrtovano ustvariti ozvezdje 30 vesoljskih plovil - 27 v sistemu in 3 v pripravljenosti. Zaradi gospodarske krize se ti načrti lahko odložijo za več let.
Leta 2020 namerava LRK dokončati oblikovanje nacionalnega satelitskega navigacijskega sistema Beidou. Sistem je bil 27. decembra 2012 začel komercialno obratovati kot regionalni sistem za določanje položaja z orbitalno konstelacijo 16 satelitov. To je zagotovilo navigacijski signal na Kitajskem in v sosednjih državah. Leta 2020 bi bilo treba v geostacionarno orbito razporediti 5 vesoljskih plovil in 30 satelitov zunaj geostacionarne orbite, kar bo omogočilo, da bo celotno ozemlje planeta prekrito z navigacijskim signalom.
Junija 2013 namerava Indija izstreliti prvi navigacijski satelit svojega nacionalnega sistema IRNSS (Indijski regionalni navigacijski satelitski sistem) z otoka Sriharikota ob južni obali Andhra Pradesh. Izstrelitev v orbito bo izvedla indijska lansirna naprava PSLV-C22. Drugi satelit naj bi v vesolje izstrelili do konca leta 2013. V letih 2014–2015 bo predstavljenih še pet. Tako bo ustvarjen regionalni navigacijski satelitski sistem, ki pokriva indijsko podcelino in še 1500 km od njenih meja z natančnostjo 10 m.
Japonska je šla po svoji poti in ustvarila satelitski sistem Quasi-Zenith (QZSS, "Quasi-Zenith Satellite System")-sistem za časovno sinhronizacijo in diferencialno korekcijo navigacijskega signala GPS za Japonsko. Ta regionalni satelitski sistem je zasnovan za pridobivanje kakovostnejšega signala položaja pri uporabi GPS. Ne deluje ločeno. Prvi satelit Michibiki je bil izstreljen v orbito leta 2010. V prihodnjih letih naj bi umaknili še tri. Signali QZSS bodo pokrivali Japonsko in zahodni Pacifik.
Mobilni telefon v orbiti
Mikroelektronika je morda najhitreje rastoče področje sodobne tehnologije. Samsung Electronics, Apple in Google so pripravljeni "pametni" računalnik za uro predstaviti dobesedno v prihodnjih mesecih. Je čudno, da so vesoljska plovila vedno manjša? Novi materiali in nanotehnologija naredijo vesoljske naprave bolj kompaktne, lažje in energetsko učinkovitejše. Lahko se šteje, da se je doba malih vesoljskih plovil že začela. Glede na njihovo težo so zdaj razdeljeni v naslednje kategorije: do 1 kg - "pico", do 10 kg - "nano", do 100 kg - "mikro", do 1000 kg - "mini". Še pred 10 leti se je zdelo, da so mikrosateliti, ki tehtajo 50-60 kg, izjemen dosežek. Zdaj so svetovni trend nanosteliti. Več kot 80 jih je bilo že izstreljenih v vesolje.
Tako kot se proizvodnja in razvoj brezpilotnih letal (UAV) izvaja v mnogih državah, ki prej niso niti pomislile na lastno letalsko industrijo, tako se oblikovanje nanostelitov zdaj izvaja na številnih univerzah, laboratorijih in celo posameznih amaterjih.. Poleg tega so stroški takšnih naprav, sestavljenih na podlagi že pripravljenih elementov, izredno nizki. Včasih je osnova nanosatelitskega dizajna navaden mobilni telefon.
Iz Indije je bil v orbito poslan pametni telefon, ki je bil uporabljen kot osnova za eksperimentalni satelit Strand-1 v okviru projekta Sat-Smartphone. Satelit sta v Združenem kraljestvu skupaj razvila vesoljski center University of Surrey (SSC) in Surrey Satellite Technology (SSTL). Teža naprave je 4, 3 kg, mere so 10x10x30 cm. Poleg pametnega telefona naprava vsebuje običajen nabor delovnih komponent - napajalne in krmilne sisteme. Na prvi stopnji bo satelit upravljal standardni računalnik, nato bo to funkcijo v celoti prevzel pametni telefon.
Operacijski sistem Android s številnimi posebej zasnovanimi aplikacijami omogoča številne poskuse. Aplikacija iTesa bo med premikanjem satelita beležila vrednosti magnetnega polja. Z drugo aplikacijo bo vgrajena kamera posnela slike, ki bodo posredovane za objavo na Facebooku in Twitterju. In to je le majhen del raziskovalnega programa. Misija bo trajala šest mesecev. Vrnitev na Zemljo ni predvidena. Kozmonavtika je nehala biti elita.
Najpomembnejši zaključek: vojaška in vesoljska tehnologija nista več lokomotiva razvoja civilne industrije. Ravno nasprotno - razvoj s civilno -znanstveno intenzivnostjo omogoča razvoj vojaške vesoljske tehnologije. Prihodki podjetij, ki proizvajajo potrošniško blago, so večkrat višji od prihodkov obrambnih korporacij. Svetovni voditelji elektronike lahko za nov razvoj porabijo milijarde dolarjev. In močna konkurenca nas sili, da naredimo vse v najkrajšem možnem času.
Nanosateliti napredujejo
Leta 2005 je ruski kozmonavt Salizhan Sharipov z mednarodne vesoljske postaje preprosto vrgel v vesolje prvi ruski nanosatelit TNS-1. Naprava, ki tehta 4,5 kg, je bila z denarjem podjetja izdelana v samo enem letu na Ruskem raziskovalnem inštitutu za vesoljsko instrumentacijo. Kaj je v bistvu satelit? To je naprava v vesolju!
Poceni TNS-1 v obratovanju se je izkazal za skoraj brezplačnega. Ni potreboval centra za nadzor misij, ogromnih oddajniških anten, analize telemetrije in še veliko več. Upravljati ga je mogoče s prenosnikom, ki sedi na klopi v parku. Poskus je pokazal, da je s pomočjo mobilnih komunikacij in interneta mogoče upravljati vesoljski objekt. Poleg tega je 10 novih sklopov opreme prestalo preskuse oblikovanja letenja. Če ne bi bilo nanosatelita, bi jih morali preizkusiti kot del vgrajene opreme enega od prihodnjih vesoljskih plovil. In to je izguba časa in velika tveganja.
TNS-1 je bil velik preboj. Lahko gre za ustvarjanje taktičnih vesoljskih sistemov na ravni skoraj poveljnika bataljona, na primer majhnih taktičnih brezpilotnih letal. Poceni naprava, sestavljena v želeni konfiguraciji v nekaj dneh in izstreljena z lahko raketo z letala -nosilca, bi lahko poveljniku pokazala bojišče, zagotovila komunikacijo in avtomatiziran nadzorni sistem za taktični ešalon. Takšna vesoljska plovila bi lahko bila v veliko pomoč v času lokalnega spopada v Južni Osetiji in na Severnem Kavkazu.
Drugo pomembno področje je odpravljanje posledic naravnih nesreč in nesreč, ki jih povzroči človek. In tudi njihovo opozorilo. Poceni nanosateliti z večmesečno veljavnostjo bi lahko pokazali stanje ledu v določeni regiji, vodili evidenco gozdnih požarov in spremljali vodostaj med poplavami. Za operativni nadzor se lahko nanosteliti izstrelijo neposredno na ozemlje naravnih nesreč, da se spremljajo spletne spremembe razmer. Izkazalo se je, da je Ministrstvo za izredne razmere RF prejelo vesoljske slike Krimska po poplavi kot dobrodelno pomoč iz Združenih držav.
V prihodnosti bi morali pričakovati uvedbo nanostelitov v bojne sisteme vodilnih svetovnih vojsk, predvsem ZDA. Najverjetneje ne za enkratno uporabo, ampak za izstrelitev majhnih vesoljskih plovil v cele roje, ki bodo vključevali satelite za različne namene - komunikacije, posredovanje, sondiranje zemeljske površine v različnih valovnih dolžinah, elektronske protiukrepe, označevanje cilja itd. To bo znatno razširilo možnosti vodenja brezkontaktnega bojevanja.
Če se bo miniaturizacija izkazala za enega glavnih trendov v razvoju vojaških vesoljskih plovil, bo napoved o povečanju trga vojaških satelitov spodletela. Nasprotno, denarno se bo znižal. Vendar bodo letalske družbe poskušale ne zamuditi dobička in upočasniti male konkurente. V Rusiji je uspelo. Proizvajalci težkih satelitov so pri RNII lobirali za vesoljske instrumente, ki bi prepovedali ustvarjanje vesoljskih plovil. Šele zdaj se je znova razpravljalo o vprašanju izstrelitve nanosatelita TNS-2, ki je bil pripravljen pred osmimi leti.
Povpraševanje po težkih energetsko intenzivnih vesoljskih plovilih v orbitah okoli Zemlje še naprej upada. Poleg tega je zemeljska oprema uporabnikov vse bolj občutljiva in ekonomična.
Težki sateliti bodo večinoma ostali v pristojnosti znanstvenikov. Vesoljski teleskopi, oprema za slikanje z visoko ločljivostjo, avtomatske postaje za planetarne študije se bodo še naprej proizvajali in lansirali v interesu vsega človeštva.
Nacionalni programi se bodo osredotočali na cenejša vesoljska plovila, primerna za množično proizvodnjo in operativno uporabo. Primer brezpilotnih letal, ki so ostro vstopili v bojne sisteme razvitih držav, to jasno prepričuje. Dobesedno desetletje je bilo dovolj, da so napadalno-izvidniški brezpilotni letali zasedli svoje mesto v ameriških letalskih silah in njihovih zaveznikih. Nobenega dvoma ni, da se bo do leta 2020 videz orbitalnih skupin prav tako radikalno spremenil. Pojavili se bodo roji piko in nanosatelitov.
Zdaj govorimo o femto-satelitih, ki tehtajo do 100 g. Če računalnike zmanjšamo na velikost ročnih ur, se bodo kmalu pojavili sateliti podobne dimenzije.
