Если судить по узнаваемости бренда, то сегодня, после таких аббревиатур, как GPS и ГЛОНАСС, наиболее известным названием орбитальной спутниковой группировки, пожалуй, является Iridium. Эти аппараты, используемые для передачи голоса по всей поверхности Земного шара, находятся на низкой орбите (LEO), благодаря чему в качестве клиентского оборудования одноименной системы связи используются достаточно компактные спутниковые телефоны. В течение 2017-2018 годов были выведены на орбиту спутники нового поколения – Iridium обновилась до версии Iridium NEXT, которая заметно расширила возможности существующей системы.
Существующая система Iridium
Первоначально система Iridium была задумана американскими инженерами Б. Бертигером, Р. Дж. Леопольдом и К. Петерсоном в конце 1987 года (защищена патентами Motorola в 1988 году), затем она была разработана компанией Motorola в 1993-1998 годах, после чего система стала работоспособной и коммерчески доступной. Владельцем этой группировки спутников сегодня является компания Iridium Communications, которая также занимается производством клиентского оборудования.
Для нормальной работы системы требуется наличие на орбите 66 активных спутников, помимо этого, некоторое количество дополнительных аппаратов находятся на орбитах с целью оперативной замены отказавших аппаратов. Все спутники размещены на низких орбитах высотой примерно 781 км, наклонением 86,4° и периодом обращения 100 минут. Орбитальная скорость составляет порядка 27 000 км/ч. Спутник поддерживает связь с соседними аппаратами через трансивер Ka-диапазона на скорости 10 Мбит/с. Каждый спутник может поддерживать до четырех межспутниковых каналов: два к спутникам спереди и сзади в той же орбитальной плоскости и по два со спутниками в соседних плоскостях по обе стороны.
Интересно будет также отметить, что для запуска спутниковой группировки Iridium были использованы американские носители Delta II (12 стартов), российские ракеты «Протон» (3 старта) и «Рокот» (1 старт), а также китайские «Великий поход» (7 стартов).
Каждый спутник Iridium имеет на борту семь процессоров Motorola/Freescale PowerPC 603E, работающих на частоте 200 МГц, подключенных к оригинальной внутренней сети. По одному процессору выделено на обеспечение каждой из четырех межспутниковых антенн (HVARC), два процессора (SVARC) осуществляют общее управление и один процессор находится в резерве. В конце проекта был добавлен дополнительный процессор (SAC) для управления ресурсами и для обработки телефонных звонков. Фазированная антенная решетка имеет 48 лепестков, формирующих 16 лучей в трех секторах. Каждый спутник может поддерживать до 1100 телефонных соединений и весит около 689 кг.
Запасные спутники обычно размещаются на орбите высотой порядка 650 км – они переводятся на более высокую орбиту в случае отказа одного из спутников.
Следует признать, что у нас в России, особенно на Русском Севере, территории Сибири и Дальнего Востока, в силу отсутствия качественного российского аналога, именно система Iridium остается, фактически, безальтернативным выбором для организации экстренной связи с удаленными поселками, стойбищами, геологическими партиями, охотниками и пр.
Например, на территории Ямало-Ненецкого автономного округа порядка 3200 семей в настоящее время ведут традиционный, кочевой образ жизни, когда люди перемещают свои стойбища на расстояния до порядка сотен километров в год. При ведении такого образа жизни возникают различные ситуации, требующие скорейшего вмешательства медицинских и спасательных служб. Iridium обеспечивает своевременное получение сообщений обо всех происшествиях. Когда на Ямале в 2016 году вспыхнула эпидемия сибирской язвы, именно система Iridium (наличие мобильных терминалов на стойбищах) позволила региональным властям своевременно локализовать эпидемию.
Iridium NEXT
14 января 2017 года с авиабазы Ванденберг ВВС США (Калифорния) был произведен успешный запуск ракеты-носителя Falcon 9, которая вывела на низкую околоземную орбиту первые 10 спутников связи Iridium NEXT новой модели.
Проект Iridium NEXT является обновлением самого большого на сегодня спутникового флота коммерческой сети связи, поэтому данный проект мы можем без преувеличения назвать крупнейшей модернизацией в космической истории.
Компания Iridium заключила соглашение с французским концерном Thales Alenia Space для производства, сборки и тестирования 81 спутника Iridium NEXT, причем, 75 из них будут запущены с помощью компании Илона Маска – SpaceX. Поскольку сами спутники достаточно легкие (около 700 кг), в каждый из восьми запланированных стартов ракеты-носителя Falcon 9 на LEO (низкую околоземную орбиту) выводится сразу 10 аппаратов. Исключением стал только шестой запуск, состоявшийся 22 мая этого года со стартовой площадки SLC-4E космодрома Ванденберг. Тогда Falcon 9 вывела на орбиту 5 спутников связи Iridium NEXT, а также два спутника проекта GRACE-FO.
Первоначально планировалось использовать для запусков спутников сразу две системы –ракету «Днепр» и Falcon 9, однако в феврале 2016 года, из-за очень длительных процедур получения лицензии от российских властей, компании Iridium пришлось принять решение о пересмотре последовательности запусков группировки. А контракт, перезаключенный с компанией SpaceX, принес Илону Маску в итоге 492 миллиона долларов.
Ко времени написания данной статьи на орбиту были выведены 55 спутников поколения Iridium NEXT – осталось произвести всего два старта. Еще 6 аппаратов, произведенных компанией Thales Alenia Space, останутся на земле и будут использоваться в качестве запасных частей.
Новые спутники будут включать в себя такие функции, как передача данных, которые не были предусмотрены в оригинальном дизайне. Аппараты Iridium NEXT также будут нести дополнительную полезную нагрузку для Aireon, Inc., которая получает данные системы ADS-B (англ. Automatic Dependent Surveillance-Broadcast – автоматическое зависимое наблюдение-вещание, используемое летчиками и авиадиспетчерами для управления воздушным движением) и сервиса FlightAware – для использования авиакомпаниями.
Iridium NEXT сможет также использоваться для обеспечения соединения для передачи данных на другие спутники, что позволит осуществлять управление и контроль других космических средств – независимо от положения наземных станций и шлюзов.
Новая группировка Iridium обеспечит высокие скорости передачи данных: в диапазоне L до 128 кбит/с для мобильных терминалов и до 1,5 Мбит/с для терминалов класса Iridium Pilot marine; в диапазоне Ka до 8 Мбит/с для фиксированных/мобильных терминалов.
Существующая группировка спутников Iridium продолжит свою работу вплоть до того времени, пока система Iridium NEXT не будет доведена до стадии полной операционной готовности. Как ожидается, прежние спутники останутся в эксплуатации до 2020-х гг. Система следующего поколения спутников Iridium NEXT, располагающая повышенной пропускной способностью, будет обладать обратной совместимостью с существующей.
Если же затронуть интересный вопрос о стоимости этого глобального спутникового проекта, то Iridium Communications проявила истинно американскую смекалку, выбрав в 2008 году для участия в конкурсе две компании – американского производителя Lockheed Martin и европейский концерн Thales Alenia Space (штаб-квартира расположена в городе Канны, Франция). В результате, 2 июня 2010 года победителем контракта стоимостью 2,1 миллиарда долларов была объявлена европейская Thales Alenia Space.
Прибавим к этой сумме стоимость контракта с компанией SpaceX и получим в итоге 2,6 миллиарда долларов – согласитесь, не такая уж и астрономическая сумма для подобной спутниковой системы.
В число постоянных клиентов Iridium сегодня входят сотрудники крупнейших мировых корпораций, работающих в сфере добычи полезных ископаемых, морского, наземного и воздушного транспорта, строительства, туризма, других отраслях и службах спасения и экстренной помощи.
Одним из главных пользователей сети является правительство США.
