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.).
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…
Сети слежения за КА (наземные комплексы управления — НКУ, по отечественной терминологии командно-измерительные комплексы — КИК) начали создаваться за рубежом в конце 1950-х гг., с запуском первых КА США. До середины 1960-х гг. НКУ существовали только в США и в СССР. В дальнейшем НКУ были созданы другими странами, международными консорциумами и отдельными частными фирмами. В…
Одним из основных факторов, влияющих на эффективность использования космических систем, является их надежность. В период 1950-1980 гг. недостаточно высокий уровень надежности космических средств, прежде всего ракет-носителей и космических аппаратов, приводил к большому числу аварий и в значительной степени сдерживал развитие ракетно-космической отрасли, использование ее достижений в научных и прикладных програм-мах, развитие международного рынка космических изделий…
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…
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…