Nanosatellites יהפוך בקרוב לחלק ממערכות הלחימה יחד עם מזל טים
דוח עם תחזית מסחרית לפיתוח השוק העולמי ללוויינים צבאיים פורסם בארצות הברית. בשנת 2012 נאמד פלח זה של תעשיית החלל ב -11.8 מיליארד דולר. כותבי הדו ח סבורים כי הוא יגדל ב -3.9% בשנה. ובשנת 2022 הוא יגיע ל -17.3 מיליארד דולר.
יש לציין כי תחזיות ארוכות טווח בתחום האסטרונאוטיקה תמיד היו מובחנות, בלשון המעטה, חוסר אמינות. התפתחות הענף מושפעת מאוד מפוליטיקה וכלכלה. לעתים קרובות מימון הפרויקטים תלוי בשאיפות של הנהגת המדינה. ואף לעתים קרובות יותר - ממצב הכלכלה. במשבר הם מתחילים לחסוך בתוכניות היקרות ביותר עם מחזור החזר לטווח ארוך. והדרך הקלה ביותר להתגבר היא ההוצאה הלא ברורה על שטח.
אך לאחרונה, גורם השפעה חזק יותר פלש לאסטרונאוטיקה - השינוי המהיר של הדורות הטכנולוגיים. כעת כבר אי אפשר למתוח את יצירתה של חללית (AC) למשך 10-15 שנים, מה שהיה הנורמה בעבר. במהלך תקופה זו, המכשיר מצליח להתיישן, מבלי להתחיל לעבוד. דבר דומה קרה עם לווייני תקשורת כבדים בסוף המאה העשרים. קווי תקשורת סיבים אופטיים, שהסתבכו בתוך זמן קצר את כל העולם, הפכו את התקשורת למרחקים ארוכים לזמינים, זולים ואמינים. כתוצאה מכך לא היו ביקוש של עשרות משדרי לוויין, מה שגרר הפסדים כבדים.
השינוי המהיר של הדורות הטכנולוגיים הוביל להתפתחות המגמות העיקריות בעיצוב וייצור חלליות - אלה מזעור, מודולריות ויעילות. הלוויינים הופכים קטנים יותר בגודלם ובמשקלם, דורשים פחות אנרגיה, אלמנטים והרכבות מוכנים משמשים בעיצוב וייצור, מה שמקטין מאוד את זמן הייצור והעלות. ועלות שיגור הלוויין הקל זולה יותר.
ניווט לכל מקום
כיום מספר שיגורי החלל בעולם נמוך בהרבה מבשנות השבעים והשמונים. זה נובע בעיקר מגידול משמעותי בשרידות החללית. חיי השירות הרגילים של לוויינים במסלול הם 15-20 שנים. זה כבר לא נדרש, שכן הלוויין יהפוך בהכרח למיושן בשלב זה.
בקרב חלליות צבאיות, חלקם של לווייני התקשורת הוא 52.8%, מודיעין ומעקבים - 28.4%, לווייני ניווט תופסים 18.8%. אך זהו תחום לווייני הניווט בעל מגמת עלייה מתמדת.
נכון לעכשיו, קבוצת הכוכבים המסלולית של לווייני הניווט האמריקאים של מערכת ה- NAVSTAR GPS כוללת 31 חלליות, שכולם פועלים כמתוכנן. מאז 2015, מתוכנן להחליף את קבוצת הכוכבים בלווייני דור שלישי כחלק מפיתוח המערכת לרמת ה- GPS III. חיל האוויר האמריקאי מתכנן לרכוש סך של 32 חלליות GPS III.
רוסקוסמוס מצפה להגיע לדיוק של קביעת הקואורדינטות על ידי מערכת GLONASS בפחות מ -10 ס"מ עד 2020, אמר ראש המחלקה ולדימיר פופובקין בישיבת ממשלת רוסיה, שם נבחנה תכנית החלל עד 2020. "היום, דיוק המדידה הוא 2, 8 מטרים, עד 2015 נגיע ל -1, 4 מטר, עד 2020 ב -0, 6 מטרים", אמר ראש רוסקוסמוס וציין כי "בהתחשב בתוספות שיושמו היום למעשה, המדויק יהיה פחות מעשרה סנטימטרים ". תוספות הן תחנות קרקע לתיקון דיפרנציאלי של אות הניווט.במקביל, יש להחליף את קבוצת הכוכבים GLONASS הנוכחית בחלליות מהדור הבא, שמספרן יגדל ל -30.
האיחוד האירופי יוצר את מערכת הניווט שלה יחד עם סוכנות החלל האירופית. תוכנן בשנים 2014-2016 ליצור קבוצת כוכבים של 30 חלליות - 27 הפועלות במערכת ו -3 כוננות. בשל המשבר הכלכלי תוכניות אלו עלולות להידחות למספר שנים.
בשנת 2020, בכוונת ה- PRC להשלים את הקמת מערכת הניווט הלווינית הלאומית של ביידו. המערכת הושקה לפעילות מסחרית ב -27 בדצמבר 2012 כמערכת מיקום אזורית, עם קבוצת מסלולים של 16 לוויינים. זה סיפק אות ניווט בסין ובמדינות השכנות. בשנת 2020 יש לפרוס 5 חלליות במסלול גיאו -סטציונרי ו -30 לוויינים מחוץ למסלול הגיאו -סטציונרי, מה שיאפשר לכסות את כל שטח כדור הארץ באות ניווט.
ביוני 2013, הודו מתכוונת לשגר את לוויין הניווט הראשון של המערכת הלאומית שלה IRNSS (מערכת לווין ניווט אזורי הודי) מהאי Sriharikota מול החוף הדרומי של אנדרה פראדש. השיגור למסלול יבוצע על ידי רכב השיגור ההודי PSLV-C22 ההודי. הלוויין השני מתוכנן להיות משוגר לחלל עד סוף 2013. חמישה נוספים יושקו בשנים 2014-2015. כך תיווצר מערכת לווין ניווט אזורי שתכסה את תת היבשת ההודית ועוד 1,500 ק מ מגבולותיה בדיוק של 10 מ '.
יפן הלכה לדרכה, ויצרה את מערכת הלווין קוואזי-זניט (QZSS, "מערכת לוויין קוואזי-זניט")-מערכת לסנכרון זמן ותיקון דיפרנציאלי של אות הניווט GPS ליפן. מערכת לוויין אזורית זו נועדה להשיג אות מיקום באיכות גבוהה יותר בעת שימוש ב- GPS. זה לא עובד בנפרד. הלוויין הראשון של Michibiki שוגר למסלול בשנת 2010. בשנים הקרובות מתוכנן למשוך עוד שלוש. אותות QZSS יכסו את יפן ואת האוקיינוס השקט המערבי.
טלפון נייד במסלול
מיקרואלקטרוניקה היא אולי התחום הצומח ביותר של הטכנולוגיה המודרנית. סמסונג אלקטרוניקה, אפל וגוגל מוכנים להציג את מחשב השעונים ה"חכם "ממש בחודשים הקרובים. מה הפלא שחלליות הולכות וקטנות? חומרים חדשים וננו -טכנולוגיה הופכים את מכשירי החלל לקומפקטיים יותר, קלים יותר ויעילים יותר בחשמל. אפשר לחשוב שעידן החלליות הקטנות כבר התחיל. בהתאם למשקלם, הם מתחלקים כעת לקטגוריות הבאות: עד 1 ק"ג - "פיקו", עד 10 ק"ג - "ננו", עד 100 ק"ג - "מיקרו", עד 1000 ק"ג - "מיני". אפילו לפני 10 שנים נראה שמיקרו-סאליטלים במשקל 50-60 ק"ג הם הישג יוצא מן הכלל. כעת הטרנד העולמי הוא ננו -סאטליטים. יותר מ -80 מהם כבר שוגרו לחלל.
כשם ייצור ופיתוח כלי טיס בלתי מאוישים (מל טים) מתבצע במדינות רבות שאפילו לא חשבו על תעשיית התעופה שלהן בעבר, כך מתבצעת כעת תכנון ננו -טליטים באוניברסיטאות רבות, מעבדות ואפילו חובבים בודדים.. יתר על כן, העלות של מכשירים כאלה, המורכבים על בסיס אלמנטים מוכנים, מתגלה כנמוכה ביותר. לפעמים הבסיס של עיצוב nanosatellite הוא טלפון נייד רגיל.
סמארטפון נשלח למסלול מהודו, ששימש בסיס ללוויין הניסוי Strand-1 במסגרת פרויקט Sat-Smartphone. הלוויין פותח בבריטניה במשותף על ידי מרכז החלל של אוניברסיטת סורי (SSC) וטכנולוגיית לוויין סארי (SSTL). משקל המכשיר הוא 4, 3 ק"ג, המידות הן 10x10x30 ס"מ. בנוסף לסמארטפון המכשיר מכיל את הסט של רכיבי העבודה הרגילים - אספקת חשמל ומערכות בקרה. בשלב הראשון, הלוויין יהיה נשלט על ידי מחשב סיפון רגיל, ואז פונקציה זו תשתלט לחלוטין על ידי סמארטפון.
מערכת ההפעלה אנדרואיד עם מספר אפליקציות שתוכננו במיוחד מאפשרת מספר ניסויים. אפליקציית iTesa תתעד את ערכי השדה המגנטי כשהלוויין זז. באמצעות יישום אחר, המצלמה המובנית תצלם תמונות שיועברו לפרסום בפייסבוק וטוויטר. וזה רק חלק קטן מתוכנית המחקר. המשימה תימשך שישה חודשים. לא צפויה לחזור לכדור הארץ. הקוסמונאוטיקה חדלה להיות מנת חלקה של האליטה.
המסקנה החשובה ביותר: טכנולוגיות צבאיות וחלליות אינן עוד קטר ההתפתחות של התעשייה האזרחית. להיפך - פיתוחים עתירי מדע אזרחי מאפשרים פיתוח טכנולוגית חלל צבאית. ההכנסות של חברות המייצרות מוצרי צריכה גבוהות פי הרבה מההכנסות של תאגידי הביטחון. מנהיגי האלקטרוניקה בעולם יכולים להוציא מיליארדי דולרים על פיתוחים חדשים. ותחרות חזקה מאלצת אותנו לעשות הכל בזמן הקצר ביותר האפשרי.
ננו -סליות מתקדמות
בשנת 2005, הקוסמונאוט הרוסי סאליז'אן שריפוב פשוט זרק לחלל את תחנת החלל הבינלאומית את ה- TNS-1 הרוסי הננו-סאטלטי הרוסי. המכשיר במשקל 4.5 ק ג נוצר תוך שנה בלבד במכון המחקר הרוסי של מכשירי חלל תוך שימוש בכספי החברה. בעצם מהו לוויין? זהו מכשיר בחלל!
ה- TNS-1 הזול במבצע התברר כמעט ללא תשלום. הוא לא היה זקוק למרכז בקרת משימות, אנטנות ענק של משדרים, ניתוח טלמטריה ועוד. ניתן לשלוט בו באמצעות מחשב נייד, יושב על ספסל בפארק. הניסוי הראה שבעזרת תקשורת סלולרית ואינטרנט אפשר לשלוט על אובייקט חלל. בנוסף, 10 מכלולי ציוד חדשים עברו מבחני עיצוב טיסה. אלמלא הננו -סאטלייט, היה עליהם לבדוק אותם כחלק מהציוד המשולב של אחת החלליות העתידיות. וזה בזבוז זמן וסיכונים גדולים.
TNS-1 הייתה פריצת דרך משמעותית. זה יכול להיות על יצירת מערכות חלל טקטיות ברמה של כמעט מפקד גדוד, כמו מזל טים טקטיים קטנים. מכשיר זול, שהורכב בתצורה הרצויה תוך מספר ימים ושוגר על ידי רקטה קלה ממטוס נושאת, יכול להראות למפקד את שדה הקרב, לספק תקשורת ומערכת בקרה אוטומטית לדרג הטקטי. חללית כזו יכולה לסייע רבות במהלך העימות המקומי בדרום אוסטיה ובצפון הקווקז.
תחום חשוב נוסף הוא חיסול ההשלכות של אסונות טבע ואסונות מעשה ידי אדם. וגם האזהרה שלהם. Nanosatellites זולים עם תקופת תוקף של מספר חודשים יכולים להראות את מצב מצב הקרח באזור ספציפי, לנהל רישומים של שריפות יער ולעקוב אחר מפלס המים במהלך שיטפונות. לצורך בקרה מבצעית, ניתן לשגר ננו -סלקות ישירות מעל שטח אסונות הטבע על מנת לעקוב אחר השינויים המקוונים במצב. והתברר שמשרד החירום של מצבי חירום קיבל תמונות חלל של קרימסק לאחר המבול כסיוע צדקה מארצות הברית.
בעתיד, עלינו לצפות להכנסת ננו -סאטלים למערכות הלחימה של הצבאות המובילים בעולם, בעיקר ארצות הברית. סביר להניח שלא שימוש יחיד, אלא שיגור של חלליות קטנות בנחילים שלמים, שיכללו לוויינים למטרות שונות - תקשורת, העברת, צליל פני כדור הארץ באורכי גל שונים, אמצעי נגד אלקטרוניים, ייעוד מטרה וכו '. זה ירחיב משמעותית את האפשרויות לנהל מלחמה ללא מגע.
אם יתגלה המזעור כאחת המגמות העיקריות בפיתוח חלליות צבאיות, התחזית לעלייה בשוק הלוויינים הצבאיים תיכשל. להיפך, זה יקטן במונחים כספיים. עם זאת, חברות תעופה וחלל ינסו לא לפספס רווחים ולהאט את המתחרים הקטנים. ברוסיה זה הצליח.יצרני לוויינים כבדים עשו לובי של ה- RNII למכשור חלל שיאסור על חלליות. רק כעת נדונה שוב שאלת השקת ה- nnsatellite TNS-2, שהיה מוכן לפני שמונה שנים.
הביקוש לחלליות עתירות אנרגיה כבדות במסלולים הקרובים לכדור הארץ ממשיך לרדת. יתר על כן, ציוד הקרקע של המשתמשים הופך להיות יותר ויותר רגיש וחסכוני.
לוויינים כבדים יישארו ברובם נחלתם של מדענים. טלסקופים לחלל, ציוד הדמיה ברזולוציה גבוהה, תחנות אוטומטיות ללימודי כוכבי לכת ימשיכו לייצר ולהשיק לטובת כל האנושות.
תוכניות לאומיות יתמקדו בחלליות זולות יותר המתאימות לייצור המוני ולשימוש מבצעי. הדוגמה של מל"טים, שנכנסו בחדות למערכות הלחימה של מדינות מפותחות, משכנעת זאת בבירור. פשוטו כמשמעו עשור הספיק למל"טים של סיור תקיפות לתפוס את מקומם בחיל האוויר האמריקאי ובעלות בריתו. אין ספק שעד שנת 2020 המראה של הקיבוצים המסלוליים ישתנה באופן קיצוני לא פחות. נחילים של פיקו וננוסלטים יופיעו.
עכשיו אנחנו מדברים על לוויית פמטו במשקל של עד 100 גרם. אם מחשבים יצטמצמו לגודל של שעוני יד, אז בקרוב יופיעו לוויינים בעלי ממדים דומים.
