Одним махом 28 «кубсатов»
01 апреля 2019 с космодрома Космического центра имени Сатиша Дхавана (Satish Dhawan Space Centre, SDSC), расположенного на острове Шрихарикота в Бенгальском заливе на юге штата Андхра-Прадеш, был произведен успешный старт ракеты-носителя PSLV-QL (Polar Satellite Launch Vehicle), которая вывела на низкую околоземную орбиту военный спутник EMISAT и 28 «кубсатов» гражданского назначения.
Прежде чем мы перейдем к самим спутникам, здесь стоит сделать отдельное замечание касательно ракеты PSLV – дело в том, что это был первый старт ракеты-носителя в обновленном варианте QL, который предполагает наличие 4-х стартовых ускорителей, заправленных комбинированных топливом. Polar Satellite Launch Vehicle в переводе на русский означает «ракета-носитель для вывода спутников на полярную орбиту». Ракета разработана Индийской организацией космических исследований (Indian Space Research Organisation, ISRO) для запуска индийских спутников дистанционного зондирования (IRS) на солнечно-синхронные орбиты. PSLV – четырехступенчатая ракета-носитель: первая и третья ступени – твердотопливные, вторая и четвертая – жидкостные. PSLV может быль запущена в различных конфигурациях, которые отличаются количеством используемых стартовых ускорителей.
Основной полезной нагрузкой этого старта является разведывательный спутник EMISAT, принадлежащий индийским ВВС (IAF). Спутник разработан Организацией оборонных исследований и разработок (Defence Research and Development Organisation, DRDO) – органом государственной власти Индии, отвечающим за развитие технологий в военных целях и находящимся в непосредственном подчинении Министерства обороны Индии.
EMISAT создан на платформе IMS-2 (Indian Mini Satellite-2): масса космического аппарата – 436 кг; мощность – 800 Вт. Спутник выведен на орбиту высотой 749 км.
Помимо основного военного груза, PSLV-QL вывела на низкую околоземную орбиту 28 «кубсатов» гражданского назначения, которые принадлежат США (24 спутника), Литве (2 спутника), Испании (1 спутник) и Швейцарии (1 спутник).
Четыре «кубсата» Lemur-2 принадлежат американской компании Spire Global. Прибор STRATOS измеряет затухание сигналов, идущих от спутников GPS, при прохождении через атмосферу (измеряются температура, давление и влажность). Приемник SENSE для автоматизированной системы идентификации (AIS), используемой судами, собирает и ретранслирует данные слежения за судами, находящимися вне зоны действия береговых систем связи. AirSafe выполняет аналогичную функцию для передатчиков системы автоматического зависимого наблюдения (ADS-B), находящихся на самолетах.
Двадцать спутников Flock-4a, принадлежащих американской компании Planet Labs (каждый массой 4 кг), предназначены для дистанционного зондирования Земли.
«Союз» на службе Arianespace
Говоря об американских стартах, мы часто отмечаем использование российских ракетных двигателей РД-180 (RD AMROSS RD-180 в американском варианте), произведенных на российском предприятии АО «НПО Энергомаш имени академика В. П. Глушко» (город Химки, Московская область). Однако достижения современной российской космической промышленности используют сегодня не только американцы – основанная в 1980 году французская компания Arianespace, предоставляющая услуги по космическим запускам на коммерческой основе, применяет для вывода на орбиту западных спутников российскую ракету-носитель «Союз». Представители Arianespace объясняют это решение достаточно просто: у компании имеются два типа собственных носителей: тяжелая ракета «Ариан-5» и легкая «Вега». «Союз» относится к ракета-носителям среднего класса, поэтому Soyuz ST удачно закрывает пробел между «Ариан-5» и «Вегой». Кстати, первый старт «Союза» с космодрома Куру во Французской Гвиане состоялся 21 октября 2011 года, когда начался вывод на орбиту навигационной группировки Galileo.
04 апреля 2019 года был произведен запуск ракеты «Союз» (вариант Soyuz ST-B) под номером Flight VS22 – «Союз» вывел на среднюю орбиту MEO (Medium Earth Orbit) четыре спутника O3b для оператора SES. Отметим, что это был уже 2-й удачный запуск ракеты «Союз» с космодрома Куру в 2019 году. Первый запуск состоялся 27 февраля, когда на низкую околоземную орбиту были выведены 6 спутников связи группировки OneWeb (обеспечит широкополосный доступ в Интернет пользователей по всему миру).
За 30 лет партнерства с оператором SES компания Arianespace запустила для него уже 61 спутник. В настоящее время SES обладает крупной группировкой, насчитывающей 50 геостационарных спутников и 20 спутников на средней орбите. В планах Arianespace также значится запуск тяжелого спутника связи SES-17.
Ракета Soyuz ST-B вывела 4 спутника O3b на круговую орбиту на высоте 7830 км над уровнем моря. Общая масса полезной нагрузки составила 3198 кг.
Спутники были построены компанией Thales Alenia Space (подразделение Thales Group) на французских заводах Cannes Mandelieu Space Center, а протестированы в итальянском центре компании Thales Alenia Space.
Каждый спутник оснащен двенадцатью перенаправляемыми антеннами Ka-диапазона, которые работают в диапазоне 4,3 ГГц (2 × 216 МГц на луч) с предполагаемой пропускной способностью 1,6 Гбит/с на луч (800 Мбит/с на направление), в результате чего общая емкость составляет 16 Гбит/с на каждый спутник. Каждый луч накрывает круг диаметром 700 км. Утверждается, что односторонняя задержка для голосовой связи составляет 179 миллисекунд, сквозная задержка в оба конца при передаче данных – 140 миллисекунд. Максимальная пропускная способность на TCP-соединение составляет 2,1 Мбит/с. Для морских приложений O3b допускает задержку в оба конца 140 мс и обеспечивает скорость подключения более 500 Мбит/с.
Спутник обладает внушительными размерами (7,72 × 3,2 × 1,7 метра), но относительно небольшой массой (700 кг). Мощность его энергетической установки составляет 2482 Вт. Скорость обращения аппарата вокруг Земли составляет 5 витков за одни сутки, скорость полета спутника при этом достигает 18,918 км/ч. Как ожидается, аппараты группировки O3b прослужат на орбите 10 лет.
Тяжелая ракета для тяжелого спутника
11 апреля со стартовой площадки LC-39A (Launch Complex 39A) Космического центра Кеннеди (остров Мерритт в округе Бревард штата Флорида, США) был произведен успешный запуск ракеты-носителя тяжелого класса Falcon Heavy компании SpaceX, которая вывела на геостационарную орбиту спутник связи Arabsat-6A, принадлежащий оператору Arabsat (Arab Satellite Communications Organization, Саудовская Аравия).
Это был первый коммерческий запуск Falcon Heavy, а также первый запуск ракеты с оборудованием версии Block 5. Впервые выполнена посадка всех трех ступеней: боковых ускорителей на площадки посадочной зоны №1 и №2 на мысе Канаверал и центрального блока первой ступени на платформу, расположенную в Атлантическом океане, в 967 км от места запуска.
Falcon Heavy и в самом деле обладает внушительными характеристиками: ракета в состоянии вывести на низкую околоземную орбиту до 63 800 кг полезной нагрузки; на геостационарную орбиту – до 26 700 кг; доставить к Марсу груз массой 16 800 кг; к Плутону – 3500 кг. Для сравнения: самая мощная советская ракета «Энергия» была способна (теоретически) вывести на геостационарную орбиту 20 тонн.
Разумеется, даже Falcon Heavy не может тягаться с гигантом «Сатурн V», который был способен вывести на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой до 140 тонн. Тем не менее, сегодня конкурентов у Falcon Heavy на планете нет и в ближайшие годы они, скорее всего, не появятся.
К тому же, благодаря возможности возвращения ускорителей и первой ступени и их повторного использования, Falcon Heavy оказывается просто фантастически выгодной, в сравнении со своими ближайшими конкурентами. Например, стоимость доставки 8 тонн груза на геостационарную орбиту с помощью Falcon Heavy обойдется всего в 90 млн. долларов, тогда как при использовании ракеты-носителя «Дельта» в самой мощной ее конфигурации (Delta 4 Heavy) запуск обойдется уже в 400 млн. долларов. При доставке груза на низкую околоземную орбиту расчеты показывают, что доставка 1 кг будет обходиться в 2200 долларов.
По адресу Falcon Heavy раздавалось много критики со стороны конкурентов, которые утверждали, что Илону Маску не удастся найти заказчиков для своей ракеты – такой тяжелый носитель просто нельзя будет загрузить необходимой для экономической окупаемости полезной нагрузкой. Запуск спутника связи Arabsat-6A продемонстрировал ошибочность всех этих прогнозов – заказчик нашелся буквально через год после первого успешного старта ракеты.
Арабский спутник связи относится к аппаратам сверхтяжелого класса: масса спутника – 6465 кг. Этот аппарат построен на платформе A2100 американской компанией Lockheed Martin, контракт на создание спутника был подписан еще в апреле 2015 года. Ожидаемый срок службы – больше 15 лет.
На спутнике установлены транспондеры диапазонов Ku и Ka для покрытия Среднего Востока, Северной Африки и Южной Европы. Оборудование C-диапазона сможет покрывать территорию от Северной Европы до Южной Африки, а также Центральную Азию. Спутник будет располагаться в орбитальной позиции 30,5° восточной долготы, вместе с другим аппаратом компании, Arabsat-5A, который был запущен в 2010 году.
Китайский навигатор
20 апреля в Китае был произведен успешный запуск кареты-носителя «Чанчжэн» CZ-3B, который вывел на геосинхронную орбиту с наклонением 55° навигационный спутник Beidou-3I1Q (IGSO-1). Другое обозначение аппарата – Beidou-44. Запущенный 20 апреля навигационный спутник Beidou-3I1Q стал вторым аппаратом третьего поколения, который был выведен на геосинхронную орбиту с наклонением 55°. Этот спутник создан на базе китайской космической платформы DFH-3B, его стартовая масса составила 4600 кг.
Китайское правительство разработало Beidou в качестве независимого аналога глобальной системы позиционирования США. Наряду с американской системой GPS, российской ГЛОНАСС и европейской Galileo, Beidou должна достигнуть глобального охвата в 2020 году. Первые спутники Beidou были запущены еще в 2000 году, за последующие 18 лет Китай запустил на орбиту обновленные версии космических аппаратов. С запуском КА Beidou-3 M13 и Beidou-3 M14 на орбите теперь находятся 14 навигационных спутников, принадлежащих к третьему поколению китайской системы.
К концу прошлого 2018 года в группировке Beidou оказалось достаточно спутников третьего поколения для обеспечения позиционирования по странам, которые являются частью так называемой инициативы «Пояс и дорога» (Belt and Road Initiative, BRI).
При полном развертывании системы Beidou-3, она будет состоять из 35 спутников. Из них 27 космических аппаратов будут находится на средней орбите высотой 21700 км. Еще 8 дополнительных спутников составят вспомогательную навигационную группировку Beidou на геостационарной орбите (высота около 36000 км), в том числе: пять спутников будут находиться над экватором, а три будут располагаться на наклонных орбитах – между 55 градусами северной и южной широты.
Все 27 спутников Beidou-3 М выполнены на базе новой, более компактной, космической платформы с использованием некоторых деталей DFH-3B. Размеры спутника в сложенном состоянии составляют 2,25 × 1 × 1,22 м, стартовая масса – 1014 кг.
5 геостационарных спутников Beidou-3 G будут располагаться на орбитальных позициях 58,5°, 80°, 110,5°, 140° и 160° восточной долготы – их планируется запускать по мере окончания срока службы уже действующих аппаратов второго поколения. Эти спутники созданы на базе китайской космической платформы DFH-3B, стартовая масса составляет около 4600 кг.
3 спутника Beidou-3 I, которые будут располагаться на геосинхронной орбите (ГСО) с наклонением 55°, созданы на основе той же платформы, но с более низкой мощностью.
Несколько дополнительных навигационных спутников Beidou, как ожидается, составят орбитальный резерв.
Использованные источники
Indian Space Research Organisation (ISRO)
Индийская организация космических исследований
https://www.isro.gov.in/
Arianespace SA
SpaceX (Space Exploration Technologies Corporation)
http://www.spacex.com/
Arab Satellite Communications Organization
https://www.arabsat.com/english/home
China National Space Administration (CNSA)
Китайское национальное космическое управление
http://www.cnsa.gov.cn/
China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC)
Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация
http://english.spacechina.com/n16421/index.html/
