Состояние и развитие орбитальных станций
Орбитальные средства в зависимости от их принадлежности условно могут быть разделены на несколько больших групп: гражданские КА, коммерческие КА и военные КА. Эти группы, в свою очередь, можно разбить на подгруппы КА по целевому назначению: КА связи, КА дистанционного зондирования Земли, КА навигационного обеспечения, К А метеорологического обеспечения, исследовательские и экспериментальные КА, пилотируемые КА, разведывательные КА.
Условное деление КА по принадлежности и по целевому назначению представлено на первом рисунке. Заметим, что деление связных КА на низковысотные и геостационарные принципиально важно, так как это аппараты разного класса.
Число запускаемых в мире КА имеет устойчивую тенденцию к росту, хотя в отдельные годы может и уменьшаться. Если за десятилетний период с 1991 по 2000 г. в мире было выведено в космос около 1100 КА, то в период с 2001 по 2010 г. прогнозируется запуск примерно 2000 КА.
Как видно из рис., начало 2000-х гг. характеризуется значительным увеличением числа запускаемых КА. Это объясняется
развертыванием низкоорбитальных систем мобильной связи Orbcomm, GlobalStar и систем широкополосной мультимедийной связи Teledesic, Spaceway, CyberStar/Sky Bridge и др.
Следует ожидать, что число запускаемых коммерческих КА связи в 2001-2010 гг. составит примерно 1500 , т.е. более 70 % от общего числа запускаемых КА или до 50 % от общего объема рынка КА.
Такое большое число связных КА отражает стремительный прогресс в развитии всех видов связи. Вызванный потребностью в информационном обеспечении различных видов человеческой деятельности, этот прогресс подготовлен совершенствованием электронных технологий, методов передачи и обработки сигналов. Скорость совершенствования того или иного вида связи при этом определяла наибольшая эффективность инвестиций в различные периоды времени.
Развитие спутниковой связи имеет свои особенности, которые объясняются использованием ракетно-космической техники, повышенными рисками инвесторов, с ложностью инфраструктуры средств управления спутниками, необходимостью их периодической замены из-за физических ограничений сроков службы, а также неизвестностью на начальных этапах создания спутников всех факторов, влияющих на работу аппаратуры в космосе.
Если на первом этапе спутники использовались для организации магистральных линий связи большой протяженности, то с совершенствованием технической базы начали создаваться региональные и корпоративные сети на основе терминалов типа VSAT (терминалы со сверхмалой апертурой антенны). Спутники связи стали использоваться также массовыми конечными потребителями для приема каналов телевидения.
Рынок немедленно отреагировал на это увеличением числа спутников для телевидения и совершенствованием стандартов цифрового телевидения, позволяющих не только повысить качество сигналов, но и принимать с одного спутника на одну небольшую антенну сотни телевизионных программ. Сейчас до 70 % ресурсов спутников связи занято телевидением, и в ближайшие годы это соотношение сохранится.
Спутниковая связь сегодня позволяет решать любые задачи и предоставлять самый широкий спектр услуг. Реальные ограничения определяются только возможностями производителей спутников и объемом привлеченных инвестиций. Кроме связи широкое коммерческое использование космических средств прогнозируется для решения задач ДЗЗ. Однако это использование не будет столь же масштабным, как в интересах связи.
Коммерческие средства дистанционного зондирования Земли из космоса только начинают свое развитие. Сельское хозяйство, региональное развитие, строительство, добывающая промышленность все шире используют данные ДЗЗ. Существующие космические средства ДЗЗ, такие как Spot, Landsat и т.п., не являются чисто коммерческими, несмотря на рыночные принципы распространения получаемой информации. Эти системы субсидируются государственными органами, так как на современном этапе их…
Национальный центр космических исследований КНЕС (CNES) ведет как гражданские, так и военные космические программы (во взаимодействии с МО). Создана военная система спутниковой связи Sirakus (1988 г.) на основе КА Telecom. С 1995 г. запускаются разведывательные КА Helios, созданные на базе КА Spot. Ведется разработка КА Helios-2 с участием других европейских стран. Продолжается эксплуатация КА ДЗЗ…
Впервые в истории ракетно-космической техники реализуется крупнейший международный проект — создание Международной космической станции. Ранее выполненные и реализуемые в настоящее время космические программы уступают проекту МКС по масштабу и объему задач, составу стран-участниц и организаций-соисполнителей, ответственности за решение вопросов надежности и безопасности в процессе создания и длительной эксплуатации МКС. Вопросам обеспечения надежности и безопасности уделялось…
Решение всей совокупности сложных конструкционных, схемотехнических и технологических задач при разработке, создании и эксплуатации космических средств невозможно без широкого развития и внедрения результатов космического материаловедения. При разработке космических средств требуются новые материалы, которые должны выдерживать нагрузки космических полетов (высокие температура и давление, вибрационные нагрузки на этапе выведения, низкие температуры космического пространства, глубокий вакуум, радиационное воздействие,…
В настоящее время все большее число государств приходит к пониманию важности использования космического пространства для решения задач национальной безопасности и социально-экономического прогресса и в связи с этим в тех или иных формах активизирует свою космическую деятельность. И хотя космический потенциал России позволяет говорить о ее полноправном месте в ряду ведущих космических держав, уже сегодня возникла…
Назначение и задачи КСР. Важнейшим направлением повышения оперативности и глобальности управления низкоорбитальными КА при одновременном уменьшении числа КИПов до одного-двух является применение космической системы ретрансляции информации на основе спутников-ретрансляторов (СР) на геостационарной орбите. До создания КСР задачи увеличения продолжительности и глобальности информационного взаимодействия с объектами РКТ решались путем развития НАКУ, измерительных комплексов космодромов (ИКК), комплексов…
Космические средства выведения представляют собой сложные технические транспортные системы, предназначенные для доставки полезных нагрузок в космическое пространство на заданные орбиты. Все существующие космические средства выведения, а также средства, эксплуатация которых будет осуществляться в обозримой перспективе (25…30 лет), имеют в своей основе принцип реактивного движения. Первые сообщения о применении устройств, использующих этот принцип, появились в китайских…
Великобритания эксплуатирует военные КА связи Skynet, участвует в управлении КА связи НАТО. Великобритания считается крупнейшим в Европе (и вторым в мире) потребителем космической информации с разных КА многих стран и организаций. Результаты обработки данных (включая снимки с метео-КА и КА ДЗЗ), накопленные за ряд лет, могут использоваться в военных целях, например во время кризисных ситуаций….
Международное сотрудничество в области коммерческих космических программ в 1980-1990 гг. существенно расширилось. Вслед за организацией первых консорциумов Intelsat, Inmarsat последовало создание значительного числа всемирных и региональных систем и программ — Comsat, Landsat, Meteosat, Eutelsat, Panamsat, Asiasat, Iridium, GlobalStar и т.п. В 1998 г. начато создание Международной космической станции. Основные особенности этапа: значительное увеличение объема работ,…
Развитие средств выведения полезных грузов в космическое пространство (ракет-носителей) в нашей стране шло по нескольким направлениям. Первое направление, возникшее в 1957 г., связано с созданием ряда РН на базе межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Р-7. Эта МБР была разработана в знаменитом ОКБ-1 (с 1966 г. — Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ), с 1974 г. —…