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.
Новые технологии, носящие революционный характер, существенным образом повлияют на облик, характеристики и стоимостные показатели орбитальных средств XXI в. Эксперты выделяют следующие основные направления, определяющие разработки перспективных КА: Бортовая обработка, источники питания, средства связи. Новые принципы использования КА, заключающиеся в оплате потребителями услуг только тогда, когда они ими пользуются, повлекли за собой необходимость создания бортовых средств…
В настоящее время в мире существует одна действующая многоразовая космическая система — американская Space Shuttle. Регулярные эксплуатационные запуски МТКС начались в ноябре 1982 г. По состоянию на 1 января 1999 г. осуществлено 93 полета, один из которых (двадцать пятый) завершился катастрофой МТКС с утратой орбитальной ступени (ОС) Challenger. МТКС Space Shuttle представляет собой двухступенчатую ракетную…
В настоящее время в ведущих ракетно-космических странах мира проводятся интенсивные работы по созданию перспективных средств выведения. Позади длительный, сорокалетний (1957-1997 гг.) период создания ракет-носителей на основе боевых ракет. Значительное числомодификаций базовых моделей, разработанных в отмеченный период, созданы путем модернизации отдельных элементов РН в рамках установленных компоновочных схем. Эволюционный период совершенствования РН завершается, потенциальные возможности старых…
Полеты человека в космос стали возможны благодаря созданию ракетно-космической техники и планомерным исследованиям в областях космических биологии и медицины — новых областях естествознания, изучающих особенности жизнедеятельности человека и других организмов при действии на них факторов космического пространства. Биологические исследования в процессе полетов ракет и первых искусственных спутников Земли открыли путь человеку в космос и во…
На настоящем этапе развития космических транспортных средств сложилась ситуация, когда возможности по совершенствованию химических ракетных двигателей традиционных типов (на основе стационарных или медленно протекающих рабочих процессов) практически полностью исчерпаны и ограничены незначительным улучшением энергомассовых характеристик, достигаемым, как правило, в ущерб надежности, безопасности и экологичности. Качественный скачок в развитии космических транспортных средств может быть достигнут путем…
До начала 1990-х гг. единым генеральным заказчиком космической техники и средств управления КА являлось Министерство обороны. НКУ всех КА научного, социально-экономического и военного назначения создавались в рамках наземного автоматизированного комплекса управления (НАКУ) Минобороны, под которым понимается вся совокупность наземных комплексов управления различными типами КА. Это позволяло применять многопунктную технологию управления КА, при которой расширялась зона…
Влияние норм международного космического права на сотрудничество государств в деле исследования и использования космоса выражается в регулировании конкретных отношений между государствами, возникающих при осуществлении совместного исследования и использования космического пространства. Особая роль международного сотрудничества в данной области диктует необходимость выявления четкого юридического содержания его ключевых правовых принципов. Осуществление международного сотрудничества в разрешении различных международных проблем…
В настоящее время рынок телекоммуникаций развивается весьма динамично — его объем в 1998 г. превысил 1 трлн дол. При этом объем космического сегмента рынка телекоммуникаций составил примерно 27 млрд дол., или 2,3 % от всего мирового рынка. Однако в течение 10 лет прогнозируется рост удельной доли космического сегмента до 6 %. Это означает, что среднегодовые…
В США средства управления КА военного и двойного назначения эксплуатируют МО, НАСА и Управление по исследованию атмосферы и океанов НОАА (NOAA) Министерства торговли. В США формальное разделение космической программы на гражданскую и военную произошло в начале 1960-х гг. К 1964 г. сформировался НКУ военной навигационной системы Transit. С запуском первых разведывательных КА типа Samos и…
Анализ развития РКТ зарубежных стран в течение 1970-1990-х гг. позволяет сделать следующие выводы. В США для КС связи и ретрансляции, навигации, системы раннего предупреждения о ракетном нападении и радиотехнической разведки созданы КА с расчетными сроками активного существования 7…10 лет (DSCS-2, DSCS-3, Leasat, Fleetsatcom, TDRSS, Navstar). Это позволяет развертывать космические системы в штатном составе на весь…