Космические системы мониторинга
В области систем мониторинга следует выделить ряд приоритетных направлений развития, связанных как с повышением глобальности и оперативности наблюдения земной поверхности и околоземного пространства космическими средствами,так и с повышением эффективности решения задач прогноза и контроля, в том числе перспективные методы прогноза и контроля опасных природных явлений, биоэнергоинформационного состояния районов, городов, сельскохозяйственных угодий, пастбищ, геологического изучения территории (поиск полезных ископаемых,уточнение геологического строения Земли) на основе широкого внедрения новых нетрадиционных космических методов и средств.
Чрезвычайно возрастает роль космических средств, в первую очередь малых космических аппаратов (МКА), в исследовании и отработке новых гипотез и теорий о динамике развития биосферы, ноосферы. Оценка взаимодействия и взаимовлияния всех техногенных, социальных, биологических, химических, физических, энергоинформационных и иных процессов с целью построения адекватной модели динамики Земли и разработки международных программ обеспечения глобальной безопасности человека будет являться одной из перспективных задач, стоящих перед человечеством. Этот процесс взаимодействия имеет многоуровневый и многофакторный характер, затрагивающий глубинные, в том числе и биоэнергоинформационные аспекты человеческой деятельности.
Негативное воздействие человека на окружающую среду делает чрезвычайно важным развитие космических средств и систем контроля опасного антропогенного воздействия на среду обитания, высокооперативного (от 0,5…1 сут до реального масштаба времени) выявления катастрофических явлений (пожары, химическое, биологическое и радиоактивное заражение, сели, лавины, наводнения, загрязнения биосферы и т.п.). Своевременному предупреждению о них, повышению оперативности и эффективности мер по ликвидации последствий этих опасных явлений на основе информации космических систем уделяется в настоящее время огромное внимание.
Внедрение последних достижений микрорадиоэлектроники, нанотехнологий, систем энергоснабжения и терморегулирования КА, технологий создания облегченных конструкций, в том числе и прецизионной оптики, послужит основой построения распределенных космических систем мониторинга на базе МКА. Все это наряду с
развитием технологий управления создаст предпосылки для того, чтобы в XXI в. были обеспечены повышение в 3…5 раз достигаемого при наблюдении из космоса разрешения на местности, достижение предельной периодичности обновления информации экологического мониторинга до 1 сут (а по отдельным опасным районам обеспечение квазинепрерывного наблюдения), использование до 100 различных спектральных диапазонов в ходе наблюдения.
Повышение качества прогноза погоды, доведение длительности достоверного ее прогноза до 10 сут и более (сейчас 3 сут),сокращение ущерба от опасных погодных явлений (тайфунов, ураганов, штормов) за счет повышения точности определения районов и параметров процессов их возникновения и развития — это цель, определяющая перспективы развития космических систем метеорологии.
Логическим итогом комплексного подхода к решению задач мониторинга, экологической безопасности, исследований динамики развития Земли станет создание распределенных космических систем малых КА, решающих задачи не только наблюдения и прогноза, но и контроля и коррекции на различных уровнях опасных природных и техногенных явлений (землетрясений, тайфунов, эпидемий, нарушения озонового слоя и др.).
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…
Столкновение Земли даже с небольшими по земным представлениям небесными телами (диаметром от сотен метров до одного километра) может привести к серьезным экологическим последствиям, а при их больших размерах поставить человечество на грань исчезновения. Археологические исследования позволяют выдвинуть гипотезу о существовании подобных фактов в истории Земли. В этой связи обеспечение астероидной безопасности будет одной из важнейших…
Практические работы над электроракетными двигателями, начатые в 1970-е гг., были связаны с ограниченными возможностями бортовых энергоустановок КА, максимальная электрическая мощность которых составляла около 1 кВт. Такой уровень мощности и предъявляемые к ЭРД требования обусловили целесообразность разработки стационарных плазменных двигателей (СПД) на основе холловского ускорителя плазмы с замкнутым дрейфом электронов. Первые образцы СПД были выполнены в…
Для управления космическими аппаратами различного назначения в Российской Федерации в основном используется наземный автоматизированный комплекс управления Минобороны. Кроме того, для управления некоторыми КА научного и социально-экономического назначения, обеспечения полетов КА пилотируемых программ и управления коммерческими КА используются комплексы и средства Росавиакосмоса, а также комплексы и средства ряда других государственных ведомств и коммерческих организаций. НАКУ МО…
Одновременная смена веков и тысячелетий — уникальный временной период,который характеризуется определяющими историческими поворотами в развитии человечества. Такова «магия» чисел. В это время подводятся итоги деятельности в областях знаний, определяющих прогресс человечества, и оцениваются перспективы их последующего развития. Не миновала сия участь и космонавтику. Бурное развитие космонавтики во второй половине XX в. значительно ускорило научно-технический прогресс….
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…