Возвращение «Протона»
8 июня 2017 г. с космодрома «Байконур» состоялся успешный запуск геостационарного спутника связи EchoStar XXI с помощью ракеты-носителя «Протон-М» и разгонного блока «Бриз-М». Это был первый пуск ракет-носителей «Протон-М», приостановленных после отзыва двигателей второй и третьей ступеней на Воронежский механический завод (ВМЗ). Таким образом EchoStar XXI стал уже шестым спутником в орбитальной группировке EchoStar, запущенным с помощью ракеты-носителя «Протон». Первоначально запуск «Протона» с EchoStar XXI должен был состояться в I квартале 2016 г., потом он был перенесен на конец июня, затем – на 29 августа, на 10 октября, на 28 декабря 2016 г., наконец на 31 января 2017-го.
Космический аппарат, изготовленный американской корпорацией Space Systems/Loral, LLC (SS/L) на платформе SSL-1300S, относится к классу тяжелых спутников – масса аппарата составляет 6871 кг. Источником питания служат две развертываемые солнечные батареи. На EchoStar XXI установлены транспондеры S-диапазона для обеспечения 2 ГГц мобильной голосовой связи MSS (Mobile Satellite Services) и передачи данных. Спутник будет размещен в орбитальной позиции 10,25º в. д. и сможет предоставлять услуги по всей территории Европы. EchoStar XXI рассчитан на 15-летний срок службы.
Компания EchoStar Mobile имеет лицензию, действующую на всей территории Евросоюза, на предоставление различных услуг интегрированных мобильных спутниковых сетей со вспомогательным наземным компонентом. На EchoStar XXI установлена спутниковая платформа EchoStar Mobile, разработанная филиалом EchoStar – компанией Hughes Network Systems, LLC. Платформа использует стандарт 3G-радиоинтерфейса ETSI GMR-1, позволяющий беспроводным мобильным устройствам связываться со спутником. Сам спутник снабжен большим несворачиваемым рефлектором, который должен обеспечить высокий уровень производительности, необходимый для предоставления услуг мобильной связи. Аппарат EchoStar XXI обеспечит компании EchoStar Mobile необходимые емкости для предложения оптовым компаниям возможностей для использования новых, современных сетей для последующего предоставления заказчикам в Европе надежных услуг голосовой IP-связи через MSS и передачи данных в узкой полосе.
Квазизенитная система
1 июня 2017 г. японская ракета-носитель H-IIB была запущена со второй площадки стартового комплекса Йошинобу (Yoshinobu Launch Complex) космического центра Танэгасима (Tanegashima Space Center). Ракета вывела на эллиптическую орбиту навигационный спутник Michibiki №2, принадлежащий японскому агентству аэрокосмических исследований (Japan Aerospace Exploration Agency). Космический аппарат пополнил группировку так называемой квазизенитной спутниковой системы (Quasi-Zenith Satellite System − QZSS).
Поскольку японская навигационная система значительно отличается от GPS и ГЛОНАСС, она заслуживает короткого описания. «Квазизенитная спутниковая система» представляет собой региональную систему синхронизации времени и одну из аугментационных систем для американской GPS, сигналы которой доступны в Японии. Первый спутник Michibiki №1 (в переводе с японского – «указание пути») был запущен еще 11 сентября 2010 г. Первоначально проект QZSS был чисто военным, а полномасштабное развертывание всей системы должно было быть завершено к 2013 г., но, как всегда бывает в таких случаях, последовали непредвиденные задержки, так что теперь ввод в строй QZSS ожидается не ранее 2018 г., когда на орбите будут находиться четыре спутника.
Над созданием навигационной системы трудились такие компании, как Advanced Space Business Corporation (ASBC), Mitsubishi Electric Corp., Hitachi Ltd. и GNSS Technologies Inc. Однако ASBC прекратила свое существование в 2007 г. – работа была продолжена организацией под названием Satellite Positioning Research and Application Center (SPAC). SPAC принадлежит четырем департаментам правительства Японии: образования, культуры, спорта, науки и технологий; внутренних дел и связи; экономики, торговли и промышленности; земли, инфраструктуры, транспорта и туризма.
«Квазизенитная спутниковая система» предназначена для мобильных приложений, а также для предоставления услуг связи (видео, аудио и другие данные) и глобального позиционирования. Если быть точным, то QZSS сама по себе вообще не работает в автономном режиме. С точки зрения пользователей, она является вспомогательной системой дифференциальной коррекции. Система позиционирования QZSS может работать совместно с геостационарными спутниками в японской системе MTSAT, находящейся в процессе создания, которая, в свою очередь, также является системой дифференциальной коррекции, подобной системе WAAS, работающей в США.
Спутники QZSS находятся на высокой эллиптической орбите типа «Тундра», что им позволяет держаться более 12 часов в день с углом возвышения более 70° (т. е. большую часть времени спутник находится практически в зените). Этим, собственно говоря, и объясняется необычное название системы – «quasi-zenith», т. е. «кажущийся находящимся в зените».
Зачем все эти сложности? Дело в том, что QZSS способна улучшать работу системы GPS двумя способами: повышением доступности GPS-сигналов либо повышением точности и надежности работы навигационных систем, работающих с GPS.
Поскольку сигналы о доступности спутников GPS, передаваемые со спутников QZSS, совместимы с модернизированными сигналами GPS, и таким образом здесь обеспечена возможность их взаимодействия, «квазизенитная спутниковая система» будет передавать сигналы L1C/A, L1C, L2C и L5. Соответственно, вендорам нет необходимости вносить какие-либо серьезные изменения в спецификации и дизайн приемников.
В сравнении с автономной системой GPS комбинированная система GPS + QZSS обеспечивает улучшение производительности благодаря выбору диапазона коррекционных данных, передаваемых по сигналам L1-SAIF и LEX с QZS. Надежность повышается также путем передачи данных о состоянии спутников GPS.
Сигнал позиционирования генерируется с использованием атомных рубидиевых часов – на спутниках применяется архитектура, подобная системе отсчета времени GPS. QZSS также способна использовать двунаправленный спутниковый перенос времени и частоты (TWSTFT) для сбора фундаментальных знаний о поведении спутниковых часов в космосе.
Сеть ViaSat-2 набирает обороты
1 июня с космодрома Куру Гвианского космического центра состоялся запуск под номером Flight VA237: европейский концерн Arianespace с помощью тяжелой ракеты-носителя «Ариан 5» (общая масса 780 т) вывел на геопереходную орбиту (ГПО), являющуюся переходной между низкой опорной орбитой (высота порядка 250 км) и геостационарной орбитой (35 926 км), полезную нагрузку массой 10 865 кг. Это уже третий успешный запуск «Ариан 5» с космодрома Куру в текущем году и 79-й удачный старт в, без преувеличения, рекордной серии.
Ракета вывела на орбиту два спутника: ViaSat-2 – для оператора ViaSat Inc. и EUTELSAT 172B – для компании Eutelsat. Они стали, соответственно, 558-м и 559-м космическими аппаратами, запущенными концерном Arianespace. ViaSat-2 – второй спутник связи, запущенный для оператора ViaSat Inc., первым был WildBlue-1 (2006 г.). ViaSat-2 предназначен для покрытия территории Северной и Центральной Америки, Карибских островов и северной части Южной Америки – спутник будет использоваться и для авиационных и морских маршрутов, пролегающих между Северной Америкой и Европой. Кстати, для запуска спутников следующего поколения ViaSat-3 (проект предусматривает запуск на ГСО в 2019−2020 гг. двух сверхмощных аппаратов с пропускной способностью по 1 Тбит/с на каждый) также выбран концерн Arianespace.
ViaSat-2 был построен компанией Boeing на заводах в Эль Сегундо (Калифорния) на платформе 702HP. Масса космического аппарата составляет 6418 кг; размеры – 6 × 3 × 2 м; расчетная мощность в начале службы – 18,2 кВт, в конце службы – 16,1 кВт. Спутник рассчитан на стандартный для современных аппаратов срок службы – 14 лет. Он будет размещен в орбитальной позиции 70º з. д. Спутник оснащен транспондерами диапазона Ka.
Спутниковая система ViaSat-2 позволила оператору удвоить емкость сети и охватить в семь раз большую площадь в сравнении с ее предшественницей – ViaSat-1. В настоящее время общая емкость спутниковой сети ViaSat-2 составляет 300 Гбит/с – на сегодня это самая емкая система из существующих (здесь имеются в виду коммерческие сети).
Второй спутник связи EUTELSAT 172B стал уже 32-м аппаратом, который Arianespace запустила для компании Eutelsat. Успешное сотрудничество началось еще в прошлом веке, когда в 1983 г. на орбиту отправился EUTELSAT-1 F1. Сегодня космический флот компании Eutelsat насчитывает 39 спутников связи.
EUTELSAT 172B был построен европейским концерном Airbus Defence and Space – он призван улучшить качество таких набирающих популярность сервисов, как Интернет на воздушных и морских судах, а также внести свою лепту в обслуживание государственных ведомств. В сравнении с «монстром» ViaSat-2 спутник EUTELSAT 172B выглядит не столь внушительно: масса космического аппарата составляет всего 3551 кг; размеры – 3,7 × 3 × 5,4 м (зато размах солнечных батарей равен 39,3 м); расчетная мощность – 13 кВт. Спутник был создан на платформе Eurostar E3000 EOR (Electric Orbit Raising). На его борту установлены 14 транспондеров диапазона C, 36 транспондеров диапазона Ku и 11 транспондеров диапазона Ka. Как ожидается, он прослужит более 15 лет. EUTELSAT 172B будет размещен в орбитальной позиции 172º в. д., что позволит ему покрывать огромные территории Тихого океана – от Аляски до Австралии.
Второй полет «Дракона»
4 июня состоялось очередное историческое событие – американская компания SpaceX, принадлежащая Илону Маску, с помощью ракеты-носителя Falcon 9 смогла повторно запустить на низкую орбиту грузовой космический корабль Dragon, предназначенный для снабжения Международной космической станции.
Миссия CRS-11 (Commercial Resupply Services mission) стартовала со знаменитого стартового комплекса Launch Complex 39A (LC-39A) − космодрома на мысе Канаверал (США). Стоит отметить, что миссия CRS-11 стала сотым по счету запуском со стартового стола LC-39A.
После отделения грузовика от первой ступени ракеты Falcon 9 она в очередной раз успешно приземлилась, только теперь не на океанскую платформу, а на наземную посадочную площадку LZ-1 (Landing Zone 1), которая расположена на базе ВВС США на мысе Канаверал. Грузовой космический корабль Dragon уже летал на орбиту Земли – это было 21 сентября 2014 г. – тогда он провел пристыкованным к МКС более месяца.
Компания SpaceX приняла решение использовать тот же самый корпус, который летал в первый раз, однако некоторые детали корабля все-таки пришлось заменить. Так, замене подверглись багажный отсек Dragon (в 2014 г. он сгорел в плотных слоях атмосферы), теплозащитный лобовой экран и элементы, пострадавшие от воздействия соленой воды после посадки корабля в Тихий океан.
Dragon предназначен для доставки и возвращения полезного груза и, в перспективе, людей на Международную космическую станцию (МКС). Транспортный корабль с «сухой» массой в 4200 кг способен доставить на МКС полезную нагрузку до 3310 кг и забрать со станции груз массой до 2500 кг. CRS-11 доставил на МКС полезный груз общей массой 2721 кг, включая различное оборудование, необходимое для проведения на МКС 250 научных исследований и экспериментов, запланированных в ходе 52-й и 53-й по счету экспедиций. Как понятно из названия этой миссии, CRS-11 является одиннадцатым запуском грузовика к МКС из 20 запланированных в соответствии с контрактом, который NASA заключила с SpaceX.
«Дракон» является важнейшей компонентой американской космической программы – он должен вернуть США возможность самим запускать на МКС астронавтов. Как ожидается, это сможет сделать следующая версия корабля – Crew Dragon. Что же касается миссии CRS-11, то транспортный «Дракон», как и его предшественники, был состыкован с МКС при помощи роботизированной механической руки длиной 17,6 м. Через месяц корабль будет отстыкован от станции и после 30-минутного полета приземлится в заданной точке Тихого океана.
Почему мы назвали этот старт историческим? Повторные запуски ракет-носителей и космических кораблей являются для компании SpaceX одной из приоритетных задач, поскольку использование уже летавших в космос кораблей и ракет позволяет существенно экономить на последующих стартах. До этого момента ни одна частная компания не отправляла космический летательный аппарат на орбиту повторно. Успешный старт послужил подтверждением правильности выбранной Илоном Маском стратегии развития компании SpaceX – конкурентам есть над чем задуматься.
Первый болгарский спутник и вторая порция Iridium NEXT
23 июня со стартового комплекса Launch Complex 39A (LC-39A) космодрома на мысе Канаверал (США) состоялся успешный запуск ракеты-носителя Falcon 9, принадлежащей компании SpaceX Илона Маска. Ракета вывела на геостационарную орбиту спутник связи BulgariaSat-1 болгарского спутникового оператора BulgariaSat.
Однако, прежде чем мы перейдем непосредственно к описанию спутника, необходимо сказать несколько слов о самой ракете. Дело в том, что при этом запуске в качестве первой ступени Falcon 9 была задействована ранее использовавшаяся для запуска часть: 14 января 2017 г. с авиабазы Ванденберг ВВС США (Калифорния) был произведен успешный запуск ракеты-носителя Falcon 9, которая вывела на низкую околоземную орбиту десять спутников связи Iridium NEXT новой модели. Тогда, как мы помним, первая ступень Falcon 9 удачно приземлилась на океанскую платформу под экстравагантным названием Just Read the Instructions («Просто прочти инструкции») – по мотивам известной фантастической новеллы Иэна М. Бэнкса «Игрок».
Примечательно, что и в этот раз первая ступень была успешно возвращена на землю – ракета опустилась на платформу ASDS (Autonomous Spaceport Drone Ship – автономный беспилотный корабль-космопорт) в Атлантическом океане. Кстати, эта платформа была названа Илоном Маском «Of Course I Still Love You» («Конечно, я все еще люблю тебя») – также по мотивам новеллы «Игрок».
Вполне вероятно, что эта первая ступень отправится на стартовую площадку и в третий раз. Как бы там ни было, но Илону Маску удалось воплотить в реальности свою почти фантастическую идею многоразовой ракеты, посрамив сонм критиков по обе стороны океана. Теперь конкурентам SpaceX придется серьезно задуматься о своем будущем, поскольку Илон Маск сможет предложить клиентам серьезное снижение стоимости выводимого на орбиту полезного груза.
Что же касается самого спутника, то BulgariaSat-1 – первый аппарат такого класса для Болгарии. Он предназначен для предоставления услуг непосредственного спутникового вещания (телевидение и широкополосный доступ в Интернет) для балканского региона и других стран Европы. Как заявлено, 46% мощностей BulgariaSat-1 будут использоваться ведущим болгарским телекоммуникационным провайдером, компанией Bulsatcom, для предоставления услуг в Болгарии и Сербии.
Геостационарный спутник тяжелого класса был построен на базе платформы SSL-1300 американской компанией Space Systems/Loral. Масса космического аппарата составляет около 4000 кг, расчетная мощность – 10 кВт. На спутнике установлено 32 транспондера диапазона Ku. Аппарат BulgariaSat-1 будет располагаться в орбитальной позиции 2º в. д. и покрывать территорию Европы, Среднего Востока и Северной Африки.
Хотя заявленный создателями спутника срок службы составляет стандартные 15 лет, ожидается, что его можно будет увеличить до 20 лет – за счет улучшенной орбиты выведения (опять же, за это стоит отдельно поблагодарить создателей Falcon 9).
А спустя всего двое суток – 25 июня – со стартового комплекса Space Launch Complex 4E (SLC-4E) авиабазы Ванденберг (штат Калифорния, США) состоялся очередной успешный запуск ракеты-носителя Falcon 9, которая в этот раз вывела на орбиту вторую порцию из десяти спутников Iridium NEXT. Первая «посылка» была отправлена также с помощью Falcon 9 с авиабазы Ванденберг 14 января текущего года.
Как и в предыдущих случаях, первая ступень ракеты-носителя без проблем приземлилась на платформу Just Read the Instructions («Просто прочти инструкции») в Тихом океане. Таким образом, «космический конвейер» Илона Маска стал реальностью.
Проект Iridium NEXT призван обновить самый большой на сегодня флот коммерческой спутниковой сети, насчитывающий 66 аппаратов и размещенный на низкой околоземной орбите с наклонением 86,5° и высотой 780 км. Iridium NEXT станет одной из крупнейших модернизаций в космической истории. Компания Iridium заключила соглашение с Thales Alenia Space для производства, сборки и тестирования 81 спутника Iridium NEXT, причем 70 из них будут запущены с помощью компании Илона Маска – SpaceX. Поскольку сами спутники достаточно легкие (около 700 кг), в каждый из семи запланированных стартов на низкую околоземную орбиту будет выводиться по десять аппаратов.
Первоначально планировалось использовать для запусков спутников сразу две системы – российскую ракету «Днепр» и американскую Falcon 9, однако же, из-за очень длительных процедур получения лицензий от российских властей, компания Iridium приняла решение о пересмотре последовательности запусков группировки, сокращенной до 72 спутников.
Новые спутники будут включать в себя такие функции, как передача данных, которые не были предусмотрены в оригинальном дизайне. КА также будут нести дополнительную полезную нагрузку для Aireon, Inc., которая получает данные ADS-B для управления воздушным движением и FlightAware – для использования авиакомпаниями.
Iridium NEXT сможет использоваться и с целью 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 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 OpenPort; в диапазоне Ka – до 8 Мбит/с для фиксированных/мобильных терминалов.
Существующая группировка спутников, как ожидается, продолжит свою работу вплоть до того момента, когда система Iridium NEXT будет доведена до стадии операционной готовности в полном объеме. Как ожидается, прежние спутники останутся на вооружении до 2020-х гг. Система следующего поколения спутников Iridium NEXT, располагающая повышенной пропускной способностью, будет обладать обратной совместимостью с существующей. Еще в августе 2008 г. Iridium были выбраны две компании – Lockheed Martin и Thales Alenia Space – для участия в заключительном этапе конкурса. 2 июня 2010 г. победителем контракта стоимостью 2,1 млрд долл. была объявлена Thales Alenia Space. Iridium заявила, что планирует дополнительно потратить около 800 млн долл. на запуск новых спутников и модернизацию некоторых наземных объектов.
В число клиентов Iridium входят сотрудники крупных 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 крупнейших пользователей сети является правительство США.
Использованные источники
EchoStar Corporation
http://www.echostar.com/
Japan Aerospace Exploration Agency
http://global.jaxa.jp/
MHI Launch Services
http://h2a.mhi.co.jp/en/
Arianespace SA
SpaceX (Space Exploration Technologies Corporation)
http://www.spacex.com/
Iridium Communications Inc.
https://www.iridium.com/
