Text
                    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АКАДЕМИЯ НАУК СССР
ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
ВСЕСОЮЗНЫЙ ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
(ВИНИТИ)
Для служебного пользования
Экз. №
ЗАРУБЕЖНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ
КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ
РЕФЕРАТИВНЫЙ СБОРНИК
Издается 1 раз в месяц
Выпуск 10
МОСКВА 1988


ОБЪЕДИНЕННАЯ РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ информационных изданий по астрономии, геодезии, исследованиям космического пространства и Земли из космоса Главный редактор: акад. Р. 3. САГДЕЕВ Члены редакционной коллегии: проф. Т. А. Агекян, акад. В. А. Амбарцумян, д. ф.-м. н. Ю. В. Батраков, проф. В. Д. Большаков, чл.-корр. АН СССР Ю. Д. Буланже, к. т. н. В. Д. Власов, проф. В. Г. Горбацкий, к. ф.-м. н. Р, А. Гуляев, д. ф.-м. н. А. А. Гурштейн, д. т. н. Я. Л. Зиман, акад. К. Я. Кондратьев, к. ф.-м. н. Э. В. Кононович, д. ф.-м. н. А. П. Кропоткин, М. Я. Маров, проф. Л. Г. Масевич, д. ф.-м. н. Д. И. Нагирнер, проф. И. Д. Новиков, проф. JI. П. Пеллинен, проф. В. В. Подобед, к. х. н. Л. Д. Ревина (ученый секретарь редколлегии), к. ф.-м. н. Я. Я. Самусь, проф. В. А. Сарычев, д. ф.-м. н В. И. Слыш, акад. В. В. Соболев, д. ф.-м. н. В. В. Усов, к. ф.-м. н. В. Г. Шамаев, д. ф.-м. н. В. В. Шевченко, к. ф.-м. н. К. Б. Шингарева, к. ф.-м. н. И. С. Щербина-Самойлова (зам. главного редактора), д. ф.-м. н. Э. В. Эргма Научный редактор:—канд. техн. наук Б. И. Ермишкин © ВИНИТИ, 1988
ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Активизация коммерциализации космоса в США В январе 1988 г. президент Рейган подписал документ о новом курсе национальной космической деятельности. Ожидалось, что содержание нового курса будет включено в послание конгрессу о состоянии страны, направленное 25 января 1988 г. Однако расхождения во мнениях внутри администрации относительно значимости коммерческого промышленного космического комплекса (ПКК) ISF привели к задержке публикации документа. Представление документа под названием «Курс космической деятельности и коммерческая космическая инициатива» состоялось 11 февраля 1988 г. Документ является результатом 18-месячного анализа предыдущей космической деятельности и учитывает вопросы национальной безопасности, коммерческого освоения космоса и научно-исследовательских работ. Новый курс гарантирует фирмам США значительную помощь федерального правительства в освоении космоса. По заявлению министра торговли США, новый курс переносит центр тяжести в освоении космоса с государственного на частный сектор. Новый курс предусматривает разработку перспективных проблем по проекту Pathfinder, в т. ч. вопросов адаптации людей к космической обстановке, замкнутых систем жизнеобеспечения, аэродинамического торможения КА, межорбитальных полетов и орбитального маневрирования, хранения в космосе криогенных компонентов и обращения с ними, крупномасштабных космических операций и т. д. Кроме того, новый курс включает осуществление следующих мероприятий: — Запрос у конгресса 1 млрд долл. на 1989 фин. г. на ООКС, а на ближайшие 3 года — 6,1 млрд долл. для той же цели. — Оказание через НАСА финансовой помощи коммерческому ПКК, вывод которого на МВКА ожидается в 1993 г. — Вывод в начале 90-х гг. разработанного на коммерческой основе герметизированного модуля «Спейсхэб». Этот модуль позволяет увеличить рабочий герметизированный объем орбитальной ступени МВКА в 4 раза. Он будет использован для экспериментальных исследований влияния микрогравитации на различные процессы. — 3 —
— Образование национального бюро по исследованиям влияний микрогравитации на физические и химические процессы. Считается, что образование бюро будет содействовать интенсификации работ в этой области и завоеванию международного престижа. Руководство этим бюро будет осуществлять НАСА. В бюро будут входить представители национального института здравоохранения, национального научного фонда, министерства торговли, министерства транспорта, МО США и министерства энергетики. — Оказание технической помощи частному сектору в случае попыток использования опорожненных внешних топливных баков МВКА для проведения исследований, хранения оборудования и материалов, а также для развертывания производственных установок на орбите. НАСА будет оказывать такую помощь на основе прямых расчетов. — Использование правительственными ведомствами коммерческих ракет-носителей (РН) для вывода своих объектов в возможно более широком масштабе. — Внесение законопроекта о государственных гарантиях возмещения убытков пользователей коммерческими РН в случаях аварийных пусков с потерями объектов. Правда, возмещение убытков будет лимитированным. — Отмену закона, ограничивающего разрешающую способность приборов орбитального наблюдения за состоянием земных ресурсов величиной 10 м. Разрабатывается новое положение, которое поощряет развитие систем коммерческой орбитальной фотоинформации. По мнению министерства транспорта США в феврале 1988 г. коммерциализация РН в США находится на подъеме. Это мнение было высказано под впечатлением заключения соглашения между фирмами Martin Marietta и General Electric о выводе 15 связных ИСЗ с помощью РН «Титан» в течение нескольких последующих лет. Как считает президент филиала фирмы Martin Marietta, занимающегося коммерческими пусками РН, заключенное соглашение является «пробным камнем». Ведутся переговоры о выводе еще 4 ИСЗ с помощью РН «Титан». Фирма General Dynamics заключила контракт о выводе 3 ИСЗ для национального управления океанических и аэрономических исследований (NOAA) с помощью РН «Атлас» и еще один контракт о выводе западноевропейского связного ИСЗ. Фирма McDonnell Douglas также будет использовать свои РН «Дельта» для вывода коммерческих ИСЗ, в т. ч. 2 ИСЗ ТВ-вещания Великобритании. В январе 1988 г. руководство НАСА было вынуждено согласиться на арендование 70% ПКК, несмотря на свои заявления об отсутствии заинтересованности в ПКК и невозможности одновременно финансировать ПКК и ООКС. Такая позиция ру- — 4 —
ководетва НАСА вызывалась опасениями, что вывод коммерческого ПКК приведет к закрытию программы ООКС. Министерство торговли США разъяснило, что арендование ПКК не вызовет изменений программы ООКС, но будет содействовать интенсификации коммерциализации космоса. Кроме того, ПКК даст первый опыт эксплуатации космического технологического оборудования, который может быть учтен при создании ООКС и коммерческого оборудования ООКС. В использовании ПКК заинтересованы центры содействия коммерциализации космоса НАСА, а также фирмы ЗМ и Boeing. ПКК длиной 10,5 м и диаметром 4,35 м с внутренним объемом 70,8 м3 будет располагать энергетической установкой с стационарной выходной мощностью 10,8 кВт и пиковой мощностью 50 кВт. ПКК не будет иметь специальной системы жизнеобеспечения. Работа астронавтов в ПКК будет возможна только после пристыковки к орбитальной ступени МВКА. В условиях свободного полета в ПКК будут действовать роботизированные системы. Предполагается, что ПКК будет обслуживаться с орбитальной ступени МВКА с интервалом 4—6 мес. В. А. Карелин «Aviation Week and Space Technology», 1988, /129, № 2, 29, 31 «Nature», 1988, 331, № 6155, 380; № 6156, 473 «Science», 1988, 239, № 4842, 855—857 2. Экономический риск в коммерциализации космоса В докладе заместителя директора по маркетингу фирмы Ari- anespace на симпозиуме «ИСЗ для радио- и ТВ-вещания», организованном в 1987 г. обществом им. Г. Оберта совместно с другими западноевропейскими организациями, был дан обзор состояния и перспектив развития транспортных космических систем с оценкой риска коммерческих космических операций. Характеризуя состояние программы «Ариан», он отметил, что фирма с момента основания в 1980 г. заключила контракты на вывод 63 ИСЗ, причем вывод 46 ИСЗ на сумму 5 млрд марок ФРГ еще предстоит осуществить. Обеспечена высокая степень занятости в ракетостроительной промышленности, которая должна поставить 49 ракет-носителей (РН) при темпе изготовления 7— 8 РН в год. В дальнейшем ожидается поставка еще 50 РН «Ариан-4». Такая активность в коммерциализации космоса представляется необходимой не только для развития программы «Ариан», но и для становления самостоятельной западноевропейской космической деятельности, которое может быть достигнуто в результате следующей стратегии: — Разработка РН «Ариан» до «Ариан-4»' включительно за счет средств государств, входящих в ESA. 2* - 5 -
— Коммерческая реализация продукции ракетной промышленности частным сектором, правда со страховкой за счет существенного вклада правительственного ведомства. — Использование положительного опыта разработки РН и проведения коммерческих операций для подготовки будущей транспортной космической системы на базе РН «Ариан-5» и ми- ни-МВКА «Гермес». Эти программы совместно с программой «Колумб» представляют собой прообраз политического, технического и экономического плана исторического значения по формированию самостоятельной западноевропейской стратегии и политики в коммерциализации космоса. После появления на рынке коммерческого вывода ИСЗ фирмы Arianespace с РН «Ариан» была разрушена монополия США. Вместо «пользователя РН» появился «покупатель», который имеет возможность выбора между РН «Ариан», «Дельта», «Титан» и «Атлас-Центавр». Возможно появление на рынке РН КНР и СССР, однако, по мнению представителя фирмы Arianespace, их пока не следует рассматривать, поскольку в ближайшем будущем конкурентоспособными и политически ответственными будут продавцы РН западного мира. Экономика коммерциализации транспортных космических операций пока представляется очень неустойчивой и единственным гарантом в настоящее время для реализации РН остается военный рынок со своими специфическими потребностями. Такой гарант очень необходим в случаях неудач для! подтверждения жизнеспособности системы. При проектировании новых транспортных космических систем, рассчитываемых на коммерческую реализацию, необходимо тщательно анализировать потенциал рынка с учетом его перспектив, а также иметь достаточную поддержку, чтобы устоять при неудачах. Основным фактором, влияющим на экономическую эффективность коммерциализации РН, является надежность РН по выводу ИСЗ. Для сравнения надежности различных РН докладчиком использовались статистические данные из обзора «Гражданские и военные геостационарные ИСЗ, выведенные РН «Ариан» и другими РН». По мнению докладчика, при сравнении надеж- ностей различных РН следует принимать во внимание весь накопленный жизненный цикл РН, а не ограничиваться только оценкой надежности за последний короткий промежуток времени. Из всех осуществленных 18 пусков РН «Ариан» имели место 4 аварийных пуска. У признанной очень надежной РН «Ти- TaH-3C/34D» 4 аварийных пуска приходятся в среднем на 44 пуска, однако четвертый аварийный пуск был 15 в общем ряду, а пятый аварийный пуск — 27. Надежной РН считается «Атлас- Центавр», но в ходе ее эксплуатации 2, 4, 6, 15, 20 и 22 пуски были неудачными. В начале эксплуатации РН «Дельта» наблюдалась очень высокая надежность, однако в последующем она — 6 —
снизилась до среднего уровня надежности других систем. Анализ показывает, что у всех РН уровень надежности примерно одинаков и составляет 92%. Представитель фирмы Arianespace считает это хорошим техническим результатом, который приемлем и с экономической точки зрения. Эти полные статистические данные могли бы быть использованы страховыми агентствами при определении своей политики страхования объектов космической техники. Многочисленные аварии застрахованных объектов космической техники в последние годы привели к значительным потерям капитала страховыми агентствами, что вызвало пересмотр политики страхования в сторону повышения ставок платежа, введения более строгих определений для объектов страхования и ограничения условий для выплаты страховых сумм. Дискуссии по проблемам страхования коммерческих космических операций, вызванные неудовлетворенностью политикой коммерческих страховых агентств, выявили две основных тенденции. Сторонники одной из них выступают за участие государства или его ведомств в качестве страхующего гаранта. Эту тенденцию поддерживают основные ракетостроительные фирмы США. Однако вовлечение государства в коммерческую деятельность может привести к протекционизму на внутреннем рынке и торможению совершенствования техники. Такой протекционистский курс был проявлен национальным управлением по океаническим и аэро- номическим исследованиям (NOAA) США, когда в конкурсе на контракт по коммерческому выводу ИСЗ могли участвовать только фирмы США, хотя в нем была заинтересована и фирма Arianespace. Для второй тенденции характерен отказ от привлечения внешних средств для страхования с включением страховых начислений в сумму контракта в различных формах, например в виде гарантированного повторного пуска, заранее оплачиваемого прогнозированного риска, самострахования или взаимного страхования. Таким образом, страхование из средства, с помощью которого экономический риск исключался из коммерческих космических операций, становится средством маркетинга в конкурентной борьбе за продажу объектов космической техники й предоставление ее обслуживания. Использование страхования в тактике маркетинга представляется понятным, однако стратегическим направлением должно быть снижение риска. Анализ роста надежности объектов космической техники с увеличением срока эксплуатации показывает, что он может быть характеризован «кривой обучения» или «кривой насыщения». На рост надежности наибольшее влияние оказывают модификации РН и непрерывность в производстве и эксплуатации. Модификации РН признаются как вынужденная мера, связанная с необходимостью приспособления под изменения требований рынка, напр, с ростом масс и габаритов ИСЗ. Вместе с тем, моди- — 7 —
фикации могут вести к снижению надежности, хотя реклама конструктивных изменений может способствовать успеху маркетинга. Непрерывность в производстве и эксплуатации РН ведет к повышению надежности вследствие стабильности в организации производства и использования рабочей силы с необходимой квалификацией при постоянной занятости. Аварии РН США в последние годы ясно показывают влияние перерывов в производстве и при предстартовом обслуживании на результаты пусков. Отмечается, что в Западной Европе с самого начала программы «Ариан» удалось исключить эту проблему. Наблюдающийся в настоящее время примерно одинаковый уровень надежности всех западных РН отражает некоторым образом состояние уровня техники и технологии производства, который, по-видимому, достаточно одинаков в западных странах. Создание в Западной Европе техники для выполнения пилотируемых космических полетов потребует совершенствования продукции для существенного повышения надежности пусков. Однако нельзя исключать вероятности ухудшения обмена информацией по аварийным пускам в связи с; эксплуатацией ряда РН военными ведомствами США. Ранее этот источник информации активно использовался при разработке РН «Ариан». В. А. Карелин «Astronautik», 1987, 24, № 4, 113—114 «Spaceflight», 1987, 29, № 12, 420—423 3. Актуальность разработки промышленного космического комплекса По признанию Американского института авиации и космонавтики (AIAA) в январе 1988 г., программа США по промышленному освоению космоса в настоящее время не имеет достаточных финансовых средств и возможностей для проведения летных экспериментов. Это свидетельствует о том, что в стране еще не уяснена ценность космической обстановки для проведения научно-технических разработок и коммерческого производства. Однако Западная Европа, Япония и особенно СССР убеждены в потенциальной значимости промышленного освоения космоса и активно проводят свои хорошо финансируемые программы разработки космических технологий, в т. ч. выращивания кристаллов, бестигельного получения сплавов и т. п. AIAA считает, что НАСА необходимо повысить уровень приоритетности программ исследований в условиях микрогравитации. В ближайшие 2—3 года ассигнования на эти программы должны быть повышены до 150 млн долл. в год. НАСА и МО США должны разработать план дополнительной установки экспери-
ментального оборудования для технологических исследований на МВКА с военными объектами. МО США следует учитывать, что в ряде невоенных программ разрабатываются новые полупроводники, процессоры, приемники излучений и материалы, которые будут иметь важное значение для создания нового поколения тактических и стратегических систем с применением элект- роннооптических устройств и оптических процессоров. Должна быть увеличена продолжительность полета орбитальной ступени МВКА для повышения объема данных экспериментов по космическим технологиям. НАСА на основе долгосрочной аренды должно участвовать в использовании технологических КА, предлагаемых частным сектором, и способствовать выводу таких КА к 1990 г., в т. ч. и промышленного космического комплекса (ПКК). Фирма Space Industries, являющаяся собственником ПКК ISF стоимостью 600—700 млн долл., летом 1988 г. ожидает заключения контрактов на аренду внутреннего объема ПКК. Предполагается, что 70% всего объема арендует НАСА на 5 лет. Стоимость контракта аренды составит 140 млн долл. в год. Остальные 30% объема будут арендованы отдельными коммерческими пользователями. Головным подрядчиком по разработке и изготовлению ПКК является отделение Wespace фирмы Westinghouse. Как субподрядчики в работах принимают участие фирмы Boeing, Lockheed и Eagle Engineering. Первый ПКК будет выведен с помощью МВКА в 1993 г. Перед отделением от орбитальной ступени МВКА астронавты проведут в ПКК необходимые работы по приведению в действие приборов и установок. Повторное посещение ПКК астронавтами намечается осуществить несколько месяцев спустя. В НАСА счи-* тают, что ПКК будет хорошей испытательной базой для проверки работоспособности технических решений, запроектированных для ООКС. В. А. Карелин «Aerospace Daily», 1988, 145, № 14, 105; № 20, 156; № 30, 231 «Flight International», 1988, 1,33, № 4105, 34 4. Основные ПН МВКА «Спейс Шаттл» после возобновления полетов График полетов МВКА «Спейс Шаттл» после перерыва, вызванного катастрофой МФКА в январе 1986 г., был утвержден НАСА в середине марта 1988 г. Полет № 26 (первый полет после перерыва) был намечен на 4 августа 1988г. (возможна задержка до сентября или октября). Основной полезной нагрузкой (ПН) при полете № 27 является ИСЗ системы слежения и передачи данных (TDRS). Этот полет — 9 —
намечен на 27 октября 1988 г., но возможно перенесение этого срока на начало 1989 г. Полет № 31 (июнь 1989 г.) предназначен для вывода на орбиту телескопа Хаббла. Однако этот полет возможно будет перенесен на конец 1989 г. Основная задача полета № 32 — возвращение на поверхность Земли научной платформы LDEF (масса платформы 9,85 т). Полет № 35 (ноябрь 1989 г.) имеет целью вывод на орбиту УФ-телескопа «Астро-1». При полете № 37 (февраль 1990 г.) намечено вывести на орбиту экспериментальный ИК-телескоп «Тил Руби», блок приборов Cirris (ИК-аппаратура с криогенным охлаждением) и открытую платформу Spas (ФРГ), на которой будут установлены ИК-приборы для изучения космического фона в соответствии с программой СОИ. ВВС США заключили контракт (стоимость 44,1 млн долл.) с фирмой Rockwell на хранение, подготовку к запуску и проведение эксперимента в космосе с ИСЗ «Тил Руби» (AFP-888). С помощью ИК-телескопа ИСЗ «Тил Руби» намечается осуществлять слежение за полетом находящихся на небольших высотах самолетов и крылатых ракет. В 1990 г. должны состояться два полета МВКА с орбитальной лабораторией «Спейслэб» на борту. Полет № 51 (июнь 1991 г.) предназначен для вывода на орбиту промышленного космического комплекса ISF (Industrial Space Facility). Б. И. Ермишкин «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 12, 30, 31 «Air et Cosmos», 1988, № 1185, 53 5. Финансирование программы NASP Программа NASP предусматривает создание экспериментального воздушно-космического самолета (ВКС) Х-30. Контракты этапа В по планеру ВКС Х-30 получили фирмы Rockwell International, Me Donnell Douglas и General Dynamics. Затраты на создание экспериментального ВКС Х-30 оценивают в 3,3 млрд долл. Он создается без расчета на какое-либо конкретное гражданское или военное использование. Как заявил Олдридж, программа испытаний ВКС не предусматривает полеты в режиме бомбардировщика или разведывательного самолета. В дальнейшем на основе экспериментального ВКС Х-30 может быть создан эксплуатационный ВКС На какие полезные нагрузки он будет рассчитан, еще не определено. Предполагают, что они будут лежать в диапазоне 4,5—68 т, но скорее всего, составят примерно 25 т, как у МВКА «Спейс Шаттл». Эксплуатационный ВКС будет рассчитан на гораздо большее число полетов, чем экспериментальный ВКС Х-30 (150 полетов). В 1988 фин. г. на программу NASP запрашивалось 320 млн долл. (236 млн долл. по бюджету ВВС и 84 млн долл. но бюд- — 10 —
жету НАСА). Эта сумма была сокращена до 254 млн долл. (183 млн долл. для ВВС и 71 млн долл. для НАСА). Руководители программы NASP заявили, что такое сокращение приведет к отсрочке на год ввода в эксплуатацию ВКС Х-30. На 1989 фин. г. ВВС запрашивали на программу 306,3 млн долл., однако Административно-бюджетное управление при президенте сократило эту сумму до 245 млн долл. Согласно планам, общие ассигнования министерства обороны и НАСА на программу NASP должны составить в 1989 фин. г. 411 млн долл., в 1990 фин. г. — 566 млн долл., в 1991 фин. г. — 617 млн долл., в 1992 фин. г. — 537 млн долл., в 1993 фин. г. — 435 млн долл. и в 1994 фин. г. — 212 млн долл. «Defense Daily», 1987, 154, № 28, 250, 251 «Aerospace Daily», 1988, 145?! № 8, 53, 54 6. Деловые интересы фирмы Aerojet General С мая 1987 г. фирма Aerojet General концентрирует свои научно-исследовательские и производственные ресурсы на программах нового ракетного оружия, проектах СОИ и работах по перспективным транспортным космическим системам. В 1988 г. основная деятельность фирмы по РД будет сосредоточена в филиалах Aerojet Solid Propulsion, Aerojet TechSystems, Aerojet- Tactical Systems and Strategic Propulsion и Aerojet Nevada Rocket Operations. Филиалы Aerojet Solid Propulsion и Aerojet TechSystems, располагающиеся в районе г. Сакраменто (шт. Калифорния), основное внимание уделяют программе тяжелой ракеты-носителя (ТРН) для ВВС США и, возможно, НАСА. Работы включают проектирование ЖРД на топливе «жидкий кислород+углеводород» для основных и бустерных ступеней ТРН, исследования по трехкомпонентным РД, анализ комбинированных РД и т. д. Общей целью работ является создание дешевой высоконадежной ТРН с грузоподъемностью на низкую околоземную орбиту ~90,6 т. В одной из схем ТРН предполагается применение гибридных РД, которые могут существенно удешевить ТРН. Другими наиболее важными работами фирмы и ее филиалов являются следующие: — Разработка перспективного РДТТ ASRM для замены существующего бустерного РДТТ МВКА. Фирма впервые предложила моноблочную конструкцию РДТТ таких габаритов; Считается, что заливка твердого топлива непосредственно в корпус с получением моноблока может значительно снизить стоимость РДТТ, поскольку такая заливочная технология может быть автоматизирована. -^ Выполнение заказов по проектам СОИ. Филиал Aerojet TechSystems разрабатывает ЖРД для противоракет космиче-
ского базирования, струйные органы управления полетом и системы транспирационного охлаждения для противоракеты перехвата ГЧ в верхней атмосфере HEDI. Разработанную фирмой пластинчатую систему жидкостного транспирационного охлаждения для защиты от перегрева обтекателей радиолокационных головок самонаведения гиперзвуковых противоракет во время движения в атмосфере представляется возможным применить также и в других объектах СОИ. Новая технология изготовления устройств с пластинчатыми элементами охлаждения привела к разработке малогабаритной 4-камерной двигательной установки для системы управления. Технология позволяет изготовлять все 4 РД одновременно как единое целое с форсуночными головками и камерами сгорания. Малые габариты двигательной установки и возможность создавать 10—12-тяговых импульсов менее чем за 1 с делают эту установку предпочтительной для противоракет. — Участие в разработке узлов национального воздушно-космического самолета. Фирма принимала участие в конкурсе на контракт по разработке основной двигательной установки с комбинированным циклом, однако не прошла на 2-й этап конкурса, на котором продолжают борьбу фирмы Rocketdyne и Pratt and Whitney. Вклад фирмы Aerojet в эту программу представлен активной системой охлаждения и разработками струйных органов управления полетом. Филиал Aerojet TechSystems является одним из 2 подрядчиков, ведущих сооружение испытательного стенда для двигательной установки, который позволит воспроизводить условия полета при скорости М = 8 на высоте 39 км, когда температура торможения достигает 3760°С, а давление торможения составляет 19,6 МПа. Стенд, размещенный в испытательной зоне фирмы вблизи г. Сакраменто, планируется ввести в эксплуатацию в середине 1988 г. — Разработка РДТТ второй ступени малогабаритной МБР. Эти работы ведет филиал Aerojet Nevada Rocket Operations. — Обеспечение программы ракеты-носителя (РН) «Титан-4» ЖРД первой и второй ступеней. По действующему контракту фирма поставлят 23 комплекта ЖРД. Первые поставки были осуществлены в конце 1987 г. применительно к первому пуску РН в октябре 1988 г. Планируется заключение контракта на поставку еще 27 комплектов ЖРД для этой РН, которая рассчитана на грузоподъемность 4540 кг при выводе на геостационарную орбиту. РН «Титан-4» с модифицированными бустерны- ми РДТТ будет иметь грузоподъемность 5675 кг. Фирма проводит также переборку ЖРД первой и второй ступени 13 снятых с вооружения МБР «Титан-2». — Изготовление 32 ЖРД второй ступени РН «Дельта» по контракту с фирмой Me Donnell Douglas, которая намерена использовать 4 РН для вывода научно-исследовательских объектов НАСА, 20 —для вывода навигационных ИСЗ ВВС США и 1О
8 РН — в интересах коммерческих и правительственных пользователей. — Филиал Aerojet TechSystems имеет несколько контрактов на подготовку технических решений применительно к разработке ЖРД XLR-132 с тягой 17,025 кН для ступени, используемой на МВКА для перевода ИСЗ с низкой околоземной орбиты на геостационарную орбиту, и криогенного ЖРД XLR-134 с тягой 2,77 кН для перемещения в космосе очень крупногабаритных конструкций, напр, антенн космической связи. Отмечается, что фирма Aerojet провела независимую разработку ЖРД на тягу 17,025 кН с насосной подачей компонентов топлива для межорбитального транспортного КА «Транстар». Считается, что конструкторские решения ЖРД с тягой 17,025 кН могут заинтересовать ВВС США, которые планируют разработку универсальной космической двигательной установки ASPS. Использование ASPS в качестве разгонной ступени МВКА должно уравнять грузоподъемность МВКА и РН «Титан-4» по выводу на геостационарную орбиту. Несмотря на прогнозируемый сильный рост спроса на РД для космических программ вследствие возобновления полетов РН, фирма Aerojet General рассматривает электронную технику как более выгодную область деятельности с наибольшим потенциалом роста и долговременной перспективой. Филиал Aerojet ElectroSystems намерен расширять производство ИК-систем, микроволновых обзорных установок, систем обработки информации, устройств криогенной электроники, оптических систем и оборудования, необходимого для проверки все усложняющихся электронных систем. Продажа производимой электронной техники определялась суммой 520 млн долл/ в 1984 г., 860 млн долл.— в 1987 г. и ожидается 960 млн долл. в 1988 г. В стиле управления отделениями и филиалами фирмы отмечается высокая степень автономности их руководства и независимости в выполнении большинства функций от центрального управленческого аппарата фирмы, включая планирование НИР и коммерческой деятельности. В. А. Карелин «Aviation Week and Space Technology», 1988, 129, № 2, 79, 81, 83, 84 «Aerospace Daily», 1987, 144, № 23, 177—178 «Interavia Air Letter», 1988, № 11416,6 7. Подготовка к реальному участию ESA в программе ООКС Многолетние переговоры между НАС А и ESA в январе 1988 г. завершились согласованием текста протокола о намерениях (MOU), определяющего условия участия ESA в программе ООКС. Было трудно найти взаимоприемлемую точку зрения по военному использованию ООКС, против которого выступало ESA, и по справедливому распределению прав на результаты 3* — 13 —
исследований, полученные на борту ООКС. На февраль 1988 г. было запланировано совещание представителей стран — членов ESA по обсуждению текста протокола. НАСА должно было представить текст протокола в межведомственную группу по космосу. В ходе двухстороннего согласования межправительственного соглашения в середине января обсуждались проблемы национальной безопасности, административного управления ООКС, правового статуса и т. д. На февраль намечалось многостороннее совещание с участием представителей Канады и Японии. На сооещании лредставителей стран — членов ESA 12 февраля 1988 г. было выработано распределение минимальных расходов стран на проекты пристыкованного к ООКС модуля «Колумб», ракеты-носителя (РН) «Ариан-5» и мини-МВКА «Гермес», которые являются основными элементами вклада ESA в ООКС (таблица). Установлено, что разработка модуля «Колумб» и Степень участия западноевропейских стран в проектах для ООКС (в %) Страна—член ESA Франция ФРГ Италия Бельгия Испания Нидерланды Дания Норвегия Австрия Швеция Швейцария Ирландия Великобритания Степень обеспечения расходов на разработку, % (без Италии) Стоимость разработки, млн долл. США Стоимость первого этапа разработки, млн долл. США Проект РН «Ариан-5» 44,7 22 15(?) 6 3 2,5 0,5 0,4 0,4 2 2 — 83,5 3356 —- Мини-МВКА 43,5 27 12-15 6,4 5 1,5—3 0,5 — 0,5 — 1,5 — 99,05 4252 509 Модуль «Колумб» 13,8 38 25 5 6 1—1,5 1 0,4 —' — — — —■ 90,5 3564 642 — Л4 —
мини-МВКА «Гермес» будет проводиться в 2 этапа, причем в результате работ первого этапа 1988—1990 гг. должны быть получены данные о технической осуществимости проектов и подтверждение ориентировочно определенной стоимости проектов. Ввод в эксплуатацию мини-МВКА теперь намечается на 1999 г. Перед этим должны быть проведены 2 летных испытания, из которых одно будет проведено без экипажа на борту, а второе— с экипажем. Модуль «Колумб» йредполагается вывести на орбиту в 1966 г. РН «Ариан-5» намечается ввести в коммерческую эксплуатацию в 1996 г. Перед этим в апреле и октябре 1995 г. будут проведены летные испытания. С помощью РН в 1997 г. будет выведена полярная платформа, а в середине 1998 г.— помещаемая платформа свободного полета MTFF. По состоянию разработки на февраль 1988 г. модуль «Колумб» будет состоять из 4 секций типа секций орбитальной лаборатории «Спейслэб». Ранее предполагалось использовать модуль из 3 секций. Масса нового модуля будет ~20 т. Для его вывода потребуются 2 полета МВКА. В первом полете будет выведен собственно модуль, а во втором — внутреннее оборудование. Для размещения оборудования и материалов внутри модуля будут иметься 80 стеллажных ячеек объемом 0,5 м3 каждая, из которых 37 предназначены для сервисных систем модуля и складирования материалов, запасных частей и т. д. Из 43 ячеек пользователей 27 будут использоваться для монтажа экспериментального оборудования, а 16 — для хранения материалов, обеспечивающих работу экспериментального оборудования. Предполагается, что общая масса полезной нагрузки модуля составит 3,5 т. В модуле «Колумб» Канада получит возможность использовать 3% полезного объема, США — 46% и западноевропейские страны — 51%. Западноевропейские страны будут располагать также 16 из 18 ячеек для полезной нагрузки на борту MTFF, имеющей герметичный модуль из 2 секций типа секций «Спейслэб». Ожидается существенная модификация конструкции полярной платформы в связи с необходимостью исключения допущенных ошибок и повышения экономической эффективности. Будет снижена до 2 т масса полезной нагрузки. Ранее предполагалось иметь полезную нагрузку с массой 2,5 т. Возможно будет исключено периодическое обслуживание платформы с помощью МВКА. Франция предложила использовать разрабатываемую ею платформу SMOC для метеорологических, океанологических и климатологических исследований, по которой CNES представит аванпроект в конце марта 1988 г. ESA рассчитывало рассмотреть новые предложения по замене полярной платформы в апреле 1988 г. В. А. Карелин «Aerospace Daily», 1988, 145, № 13, 95 «Air et Cosmos», 1988, 26, № 1179, 66, 67 «Nature», 1988, 331, № 6156, 469 — 15 —
8. Перспективы деятельности фирмы Arianespace С момента возобновления полетов в сентябре 1987 г. с космического центра во Французской Гвиане были осуществлены 3 успешных пуска РН «Ариан». Последний из них V-21 состоялся 11 марта 1988 г. В пуске одновременно были выведены «Спейснет-31?» и «Телеком-1С». Превоначально пуск был запланирован на декабрь, 1987 г., однако был отложен до 4 марта 1988 г. из-за обнаруженного в ЖРД третьей ступени повышенного нагрева подшипника турбонасосного агрегата жидкого водорода. Затем пуск был отложен до 11 матра из-за сомнений в надежности блока питания электронного оборудования ИСЗ «Телеком-1С». Аналогичный блок питания фирмы Matra был использован на «Телеком-IB». Он проработал только 2 года вместо расчетного ресурса 7 лет. В январе 1988 г. передатчики ИСЗ, которые использовались МО и министерством связи Франции, перестали функционировать. На май 1988 г. планировался пуск V-22 РН «Ариан-4» с ИСЗ «Амсат», «Панамсат» и «Метеосат» со стартового комплекса ELA-2 и пуск V-23 с ИСЗ «Интелсат-5» (V-13) со стартового комплекса ELA-1. Отмечается, что огневые испытания ЖРД НМ-7В третьей ступени РН «Ариан-4» 4 и 10 февраля 1988 г. прошли успешно. Фирма Arianespace надеется осуществить еще 6 запусков РН в 1988 г. и по 9 пусков —в 1989 и 1990 гг. Для компенсации прогнозируемого уменьшения объема заказов на вывод коммерческих ИСЗ после 1991 г. вследствие обострения конкуренции со стороны фирм США, а также КНР, СССР и Японии, фирма Arianespace рассчитывает захватить еще практически несуществующий рынок вывода западноевропейских военных ИСЗ. Пока этот рынок представлен только связным ИСЗ «Скайнет-4» Великобритании. По мнению директора по маркетингу фирмы, начиная с 1992 г. в Западной Европе будут выводиться ежегодно 1—2 разведывательно-связных ИСЗ, что будет составлять ~30% всего западноевропейского рынка. Эти прогнозы основаны на информации о находящихся в разработке 4 проектах: разведывательного ИСЗ «Гелиос» (Франция), связного ИСЗ «Сиракузы» (Франция), серии связных ИСЗ «Скайнет» и ряда ИСЗ НАТО. Фирма считает возможным также вывод объектов СОИ США, хотя и в жестких рамках ограничений конвенции ESA, допускающей вывод ИСЗ только мирного назначения. Как считают, под это определение подпадают военные объекты ненаступательного назначения. Для транспортировки РН из Западной Европы во Французскую Гвиану построен теплоход «Ариана», который будет эксплуатироваться франкозападногерманским объединением морского транспорта UMFA. Загрузка судна будет производиться в портах Бремена и Гавра. Вместе с материальной частью будут перевозиться компоненты жидкого топлива — несимметричный — 16 —
диметилгидразин и жидкий водород. Цистерны и танки с компонентами топлива будут расположены на палубе. Расчетное время в пути составляет 12 суток при скорости движения 14 узлов (~26 км/ч). В. А. Карелин «Air et Cosmos», 1988, 25, № 1177, 31 «Air and Cosmos Mondial», 1987, 1, № 10, 51—52 «Flight International», 1988, 133, № 4105, 2 «Nature», 1988, 331, № 6156, 469 ВОЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА 9. Работы по программе СОИ Весной 1988 г. продолжались дебаты вокруг предложения о создании системы ПРО ALPS для защиты территории США от случайно запущенных МБР. В отчете Бюро технологических оценок (ОТА) говорится, что в случае развертывания системы ALPS при соблюдении требований договора по ПРО 1972 г. не будет обеспечена защита восточного и западного побережий США от случайных или несанкционированных запусков советских МБР. Такую же оценку системе ALPS дал сотрудник Станфордского университета Тед Постол, который ранее был научным советником ВМС США по вопросам ведения военно- морских операций. Предложение о создании системы ALPS имеет ограниченную поддержку в конгрессе со стороны ряда республиканцев и демократов. В отчете бюро ОТА анализируются предложения фирм Lockheed и McDonnel Douglas о развертывании системы ALPS в 1990 г. при затратах от 5 до 10 млрд долл. В проекте фирмы Lockheed предусматривается использование в системе ALPS 100 противоракет ERIS, имеющих меньшие габариты и массу, чем ракеты ERIS, предусмотренные для перспективной системы ПРО. Согласно проекту фирмы McDonnell Douglas в состав системы ALPS должны войти 70 внеатмосферных противоракет типа ERIS и 30 внутриатмосферных противоракет HEDI. Особое внимание уделяется выбору типа РЛС, которые должны обеспечивать действия противоракет ERIS. Согласно отчету бюро ОТА система РЛС станет эффективной после завершения в 1991 г. модернизации РЛС в Файлингдейле (Великобритания) . Некоторые специалисты считают эту модернизацию противоречащей требованиям договора об ограничении систем ПРО. В отчете анализируется также вопрос об эффективности РЛ- и ИК-дистанционной аппаратуры при дискриминации целей, а также о возможностях противоракет ERIS противодействовать устройствам самоликвидации МБР при обнаружении атаки противоракеты (устройства salvage fusing). Устройства самоликвидации МБР могут нарушить боеспособность других противоракет. — 17 —
В отчете OTA сделано заключение о том, что система ALPS будет наиболее эффективной в случае, если противник при запусках МБР не будет использовать средства противодействия системе ПРО. Обращено внимание на то, что система ALPS не обеспечит эффективной защиты от баллистических ракет, запускаемых с борта советских подводных лодок на удалении около 1500 км от американского побережья. Продолжаются исследования по вопросам математического обеспечения системы боевого управления (ВМ/С3). Многие специалисты пришли к заключению, что проблема системы ВМ/С3 может быть решена в случае использования распределительных вычислительных сетей. Применение централизованного вычислительного комплекса, включающего супер-ЭВМ с очень высоким быстродействием, считается этими специалистами неперспективным. У американских специалистов вызывает удивление тот факт, что лидирующее положение в исследованиях этих вопросов занимает английская фирма Advanced Systems Architectures (ASA). Фирма ASA ведет НИОКР по ЭВМ и их программному обеспечению. Разрабатываемые фирмой ЭВМ типа Sofchip предназначены для работы в распределительных вычислительных сетях, причем эти ЭВМ передают сигналы между собой (т. о. обеспечивается распределение процесса обработки информации по всей вычислительной сети). В программном обеспечении используется язык Auto G. Примечательно, что этот язык позволяет осуществить переход на используемый в программе СОИ язык SA/PDL (Ada Process Descuption Language). Некоторые подрядчики, выполняющие заказы управления SDIO, должны представлять спецификации систем на языке SA/PDL. В настоящее время язык Auto G является единственным языком, обеспечивающим автоматическое выполнение этого требования. Управление SDIO заключило контракт с фирмой ASA (стоимость 200 тыс долл.) на проведение исследования операций слитной обработки информации в реальном времени (real-time data fusion) при моделировании процессов наведения на цель. Ожидают, что эти исследования помогут решать задачи при поступлении противоречивых данных от многочисленных датчиков, используемых в системе ПРО. Специалисты фирмы ASA считают, что стандартный подход к обработке огромных массивов информации как единого целого является неверным, так как достигнутые скорости обработки информации никогда не будут достаточными для выдачи данных по целеуказанным и по другим вопросам боевого управления. Фирма ASA изучает объектно-ориентированный подход, при котором каждый объект в массиве информации об угрозах системе ПРО рассматривается как отдельная сущность. Обработка данных от дистанционной аппаратуры о характеристиках каждого снаряда проводится с целью создания общей картины. Та- — 18 —
кой подход неизбежно приведет к появлению отдельных ошибок, но специалисты фирмы считают, что проблема может быть решена за счет повышения быстродействия ЭВМ и модульного принципа построения программного обеспечения. Модульный принцип предотвратит распространение нарушений по всей системе в случае возникновения ошибок в отдельных ее звеньях. По мнению фирмы объектно-ориентированный подход является единственно возможным путем для решения сложнейших проблем боевого управления системой ПРО. Фирма ASA является очень небольшой организацией (капитал 1,25 млн ф. ст. численность инженеров всего) 30 человек). Поэтому в случае получения заказа на изготовление ЭВМ типа Sofchip фирме ASA придется решать сложные проблемы. Один из возможных путей решения этой проблемы — кооперация с американской фирмой Martin Marietta, которая участвует в разработке Национального испытательного комплекса (NTB). Фирма ASA в начале 1988 г. поставила фирме Martin Marietta одну из программ на языке Auto G и направила в США одного из своих операторов по запросу Института оборонных исследований (IDA). 8 февраля 1988 г. был произведен запуск РН «Дельта» № 181 для проведения комплекса экспериментов в интересах программы СОИ. В течение 12-ти часов полета была проведена серия орбитальных маневров для слежения с помощью бортовой дистанционной аппаратуры за рядом космических объектов, которые предназначались для имитации советских МБР и их боеголовок. Главная задача экспериментов — определить возможность Обнаружения боеголовок МБР с помощью дистанционной аппаратуры, работающей в различных спектральных диапазонах, на различном фоне, включая земную поверхность, являющуюся источником различных излучений. Эти результаты весьма важны для разработки разведывательных комплексов перспективной системы ПРО, которые должны обеспечивать слежение за тысячами боеголовок и выделять их в облаках ложных целей и обломков МБР. Полученные данные необходимы также для разработки ИК-головок самонаведения, противоракет, которые будут размещены на борту боевых космических станций. При запуске РН «Дельта» № 181 был выведен на орбиту ИСЗ массой 2700 кг, с борта которого было выброшено 14 разных объектов с тем, чтобы дистанционная аппаратура мбгла вести наблюдение за ними на различных фонах. Полагают, что 10 объектов из этого числа должны были имитировать боеголовки МБР и ложные цели. Дистанционная аппаратура работала в широком диапазоне спектра от ИК- до УФ-участков Спектра. На ИСЗ были установлены также микроволновая РЛС йдва лазерных радара (ладара). , . , -...<-. Вторая задача экспериментов — сбор информации о дфор^е и, характеристиках хвостов выхлопных, газов, истекающих- из
двигателей МБР. Ранее установлено, что по мере увеличения высоты полета МБР и выхода ее в космическое пространство хвост выхлопных газов постепенно расширяется, превращаясь постепенно в облако, которое полностью закрывает МБР. Вследствие этого затрудняется обнаружение сравнительно холодных корпусов МБР в облаках горячих выхлопных газов. В процессе полета ИСЗ с его борта было выброшено четыре небольших ракеты, с тем чтобы вести наблюдение за хвостами выхлопных газов от двигателей с помощью бортовой дистанционной аппаратуры. Эта аппаратура использовалась также для слежения за полетом исследовательской ракеты, которая была запущена с Гавайских о-вов. Исполнители комплекса экспериментов считают, что проведение таких исследований не является нарушением договора об ограничении систем ПРО 1972 г., поскольку они не включали испытаний реальных образцов оружия. На пресс-конференции министерства обороны, которая была проведена в конце февраля 1988 г., выступил руководитель комплекса экспериментов с помощью РН «Дельта» № 181 майор Эндрю Грин. Он пришел к заключению, что проблема слежения за боеголовками МБР оказалась проще, чем предполагалось до этого. На борту ИСЗ находилось семь приборов для слежения за космическими объектами, хвостами выхлопных газов и природными явлениями при различных условиях. Все приборы работали исправно, за исключением ИК-прибора фирмы Lockheed Missiles and Space Co., который предназначался для регистрации излучений в коротком и среднем участках ИК-Диапазона. Этот прибор включался на короткие промежутки времени и работал прерывисто. Весь диапазон наблюдений ИК-прибора фирмы Lockheed перекрывался ИК-спектрометром фирмы Space Systems Engineering. Частичное перекрытие работы неисправного прибора обеспечивал прибор для съемки в длинноволновом участке ИК-диапазона (разработчик фирма Aerojet Electrosys- tems). Второй крупной неисправностью, как заявил майор Грин, был частичный отказ аппаратуры приборного отсека, которая должна была обеспечивать наведение дистанционной аппаратуры для слежения за некоторыми объектами наблюдения. Обнадеживающие результаты были получены от когерентного доплеровского лазерного радара фирмы Martin Marietta Aerospace. Прибор позволил распознавать объекты различной формы и обнаруживать небольшие колебания, которые отличают объекты большой массы от более легких объектов. Согласно программе полета передача данных с борта ИСЗ на наземные станции должна была производиться двумя циклами. Однако в связи с колебаниями корпуса ИСЗ, которые могли привести к возникновению пробелов в массиве эксперименталь-
ных- данных, было решено увеличить число циклов передачи данных до четырех. Затраты на запуск РН «Дельта» № 181 и проведение комплекса экспериментов составили 250 млн долл. Этот факт дал основание Джону Пайку из Федерации американских ученых (FAS) сделать заключение, что на осуществление программами СОИ потребуется очень много времени и очень много средств. В январе 1988 г. ожидалось заключение многочисленных контрактов управлением SDIO на разработку отдельных компонентов системы ПРО и их комплексирование (SE and I-Systems Engineering and Integration). Фирмы, претендующие на получение заказов, должны представлять управлению SDIO два тома технической документации. В первом томе должны освещаться вопросы управления ходом разработки, технические особенности проекта и оценки финансовых затрат; во втором томе — возможные пути решения проблемы комплексирования. Контракт сроком на 5 лет стоимостью 0,9—1,2 млрд долл. предусматривает проведение НИОКР первого этапа по системе боевого управления (ВМ/С3). Экспериментальная система ВМ/С3 должна быть проверена с помощью Национального испытательного комплекса (NTB). В результате этих испытаний должно быть установлено, что компоненты перспективной системы ПРО (SDS), развернутой в ходе выполнения работ 1-го этапа, работают слаженно и что первоначальная система сможет стать базой для развертывания любой последующей системы SDS. В начале 1988 г. Арнольдский центр инженерных разработок (ВВС США) завершил испытания головного обтекателя противоракеты HEDI, которые включали в себя испытания системы охлаждения оптической аппаратуры и прозрачного «окошка» для этой аппаратуры. Испытания проводились по заказу Командования стратегической обороны Армии США (ASDS). В процессе испытаний модель головного обтекателя противоракеты устанавливалась в аэродинамической трубе для моделирования условий обтекания набегающим потоком, чтобы изучить влияние ударных волн и турбулентности. Цель испытаний системы охлаждения окошка — получение данных по процессам теплопередачи и распределению давлений по его поверхности, а также изучение возмущений лазерного луча, вызванных воздушным потоком, обтекающим обтекатель (включая влияние системы активного охлаждения). В аэродинамическую трубу направлялся лазерный луч диаметром 38 мм. Возмущения лазерного луча, вызванные набегающим воздушным потококг, могут привести к возникновению ошибок в определении положения цели датчиками и системой управления противоракеты* Результаты испытаний помогут при расчетах для определения вероятности поражения цели. Фирма Martin Marietta заключили весной 1988 г. контракт в сушие 12 млн ф. ст. с английской фирмой Ferranti Computer 4* — 21 —
Systems на проведение работ по комплексу NTB, связанных с разработкой вычислительной техники. С помощью комплекса NTB намечено исследовать программное обеспечение системы боевого управления перспективной системы ПРО. Управление вооружений ВВС (авиабаза Эглин) ищет подрядчика для разработки усовершенствованного многоспектрального FPA (Focal Plane Array) для использования на борту противоракеты ERIS. Управление хочет заключить контракт сроком на два года. Руководители работ по программе СОИ считают, что для элементов перспективной системы ПРО необходимы ядерные энергоустановки (ЯЭУ). Для обеспечения работы ИК-разведы- вательной станции космического базирования SBR (Space-Based Radar) потребуются ЯЭУ мощностью 100—300 кВт. Такие ЯЭУ могут быть применены также на борту орбитальных маневрирующих аппаратов (OTV). Командование стратегической обороны Армии США (USA SDS) заключило контракт с фирмой Short Brothers с целью изучения возможности использования в системе ПРО от баллистических ракет малой дальности технологии фирмы, именуемой Starstreak. Эта технология разработана фирмой Short Brothers в соответствии с контрактом (стоимость 225 млн ф.1 ст.), который был заключен с ней министерством обороны Великобритании в декабре 1986 г. Технология Starstreak представляет собой управляемые снаряды системы ПВО малого радиуса действия, созданные на основе ракет Blowpipe и Javelin. Ракета Starstreak несет на борту три стрелы с устройствами самонаведения для поражения самолетов. Как утверждают специалисты фирмы Short Brothers, система управления снарядов Starstreak является уникальной, так как она обеспечивает прецезионное наведение на цели и очень высокую вероятность их поражения без использования ИК^аппаратуры самонаведения. Английская фирма British Aerospace разработала лазерную установку, именуемую Rapier Laserfire, для поражения низколетящих самолетов. Испытания установки Rapier Laserfire показали, что она обеспечивает автоматический захват и автоматическое слежение с помощью лазерной аппаратуры за летящими самолетами и небольшими привязными мишенями Hayes. Установка успешно прошла пробеговые испытания по пересеченной местности, в процессе которых не было ни одной поломки. , Ряд видных американских деятелей 1 марта 1988 г. обратились к президенту Рейгану с письмом об ускорении развертывания некоторых элементов перспективной системы ПВО. Письмо подписали: члены палаты представителей Джим Курт-ер (республиканец от шт. Нью-Йорк) и Самуэль Страттон ^демократ от шт. Нью-Йорк); помощник бывшего президента Картера по национальной безопасности Збигнев Бжезинский; министр обо- - 22 -
роны при президенте Форде Дональд Румсфельд; бывший представитель США при ООН Джин Кирпатрик; бывший помощник президента Рейгана по национальной безопасности Ричард Ал- лен. В письме предлагается поручить министру обороны Фрэнку Карлуччи в течение 60 суток разработать предложения по системе ПРО, которая может быть в ускоренном порядке разработана и развернута для выполнения ограниченных задач. В 1986 г. в США была создана комиссия, которая возглавлялась Фредом Айклом (помощник министра обороны США по политическим вопросам) и консультантом МО Альбертом Уолс- теттером. Комиссия должна была представить рекомендации по вопросам развития четырех перспективных направлений НИОКР по вооружениям. В начале 1988 г. были опубликованы рекомендации комиссии. В области вооружений с использованием технологии «стелт» (максимально возможное снижение радиолокационной яркости летательных аппаратов) ожидается, что в 90-х годах будут приняты на вооружение и продемонстрируют свою высокую эффективность несколько типов самолетов. Использование новых самолетов яротив советских сил вторжения в Западной Европе сократит потребность в средствах радиолокационной борьбы и средствах подавления обороны, а также увеличит в четыре раза относительное количество самолетов, которые могут привлекаться для подавления важнейших целей противника. Самолеты типа «стелт» могут использоваться также для поиска и подавления ракетных комплектов противника и для поражения целей, точное расположение которых неизвестно. Комиссия пришла к заключению, что НИОКР, проводившиеся в течение последних 20 лет, по созданию высокоточных видов оружия поражения (с ошибкой не более 1—3 м для неподвижных целей) выполнялись слишком медленно. США необходимо иметь десятки тысяч единиц такого оружия. Министерство обороны США должно решить проблему массового производства высокоточного оружия за счет использования стандартизированных блоков. В Системе обороны от советских баллистических ракет, согласно заключению комиссии, должны использоваться активные и пассивные средства. Система ПРО должна обеспечить защиту от ракет с .боевыми частями, в которых используются обычные ВВ и химические вещества. Такие ракеты Советский Союз может использовать для разрушения военно-воздушных баз, командных пунктов и военных складов. Перспективная система защиты от баллистических ракет тактического назначения может быть создана на основе результатов СОИ. В состав такой системы войдут противоракеты наземного базирования и, возможно, оптическая аппаратура воздушного базирования. В спутниковых системах военного назначения ИСЗ должны быть рассредоточены, чтобы повысить выживаемость этих систем — 23 —
в военное время. В состав систем должны входить небольшие ИСЗ низкой стоимости; для запуска ИСЗ комиссия рекомендует использовать подвижные пусковые установки и подземные защищенные элементы наземного комплекса. США необходимо создать противоспутниковую систему для поражения советских ИСЗ на всех высотах, а также систему разведки и слежения, которая сможет обеспечить предупреждение о готовящемся советском нападении на американские ИСЗ в условиях военного времени. Комиссия допускает возможность того, что между США и СССР будет достигнуто соглашение о создании «охранных» зон вокруг многих ИСЗ, входящих в состав ключевых спутниковых систем обеих сторон. В марте 1988 г. завершились переговоры между управлением SDIO и правительством Израиля о проведении второго этапа НИОКР по системам ПРО на театрах военных действий. Работы первого этапа были завершены в ноябре 1987 г. (работы финансировались SDIO в сумме 5 млн долл.). В результате этого была представлена принципиальная схема системы обороны от тактических ракет на Ближнем Востоке и определены технологии и элементы системы, которые могут быть использованы в системах ПРО на других театрах военных действий. Как заявил полковник Гарольд Ричардсон (руководитель работ по системам ПРО на театрах военных действий в управлении SDIO), заключение соответствующего соглашения с Израилем ожидалось в середине лета 1988 г. НИОКР второго этапа продляется около года и обойдутся менее 25 млн долл. Их цель — уточнение и проверка характеристик принципиальных схем системы ПРО и технологий, предложенных в процессе выполнения работ первого этапа. Особое беспокойство Израиля вызывает рост угрозы со стороны тактических баллистических ракет, снаряженных усовершенствованными ВВ или химическими боевыми частями. Только в Сирии находится на вооружении более 200 ракет советского производства (типа SS-1C, Frog-7 и SS-21). Население Израиля встревожено тем, что Ирак использовал химическое вооружение в войне против Ирана и тем фактом, что обе воюющие стороны используют тактические баллистические ракеты для стрельбы по населенным пунктам. Израиль начал интенсивную разработку систем обороны от тактических ракет в 1983 г., когда в Сирии были развернуты советские ракетные комплексы SS-21. Американская сторона изучает достижения израильских специалистов с целью определения возможности их использования в системах ПРО для театров военных действий блока НАТО и в программе СОИ. Согласно заявлению Арона Мосса (старший представитель посольства Израиля, отвечающий за координацию работ по программе СОИ), в процессе работ первого этапа изучались три главных вопроса: — 24 —
раннее предупреждение; эшелонирование системы ПРО для обеспечения перехвата и поражения ракет противника; создание сети для боевого управления и связи (ВМ/С31). В качестве средств для раннего обнаружения запусков ракет предлагается использовать: РЛС наземного базирования; дистанционную аппаратуру, установленную на воздушных шарах и беспилотных летательных аппаратах. Израиль сосредоточил усилия на разработке средств наземного базирования для поражения ракет на активном участке траектории полета. Как сказал Мосс, использование беспилотных летательных аппаратов, вооруженных сверхзвуковыми ракетами, признано экономически неэффективным. Противоракеты Arrow фирмы Israeli Aircraft Industries развивают скорость до М = 9 и могут поражать тактические ракеты на высотах до 40 км. Управление SDIO решило выделить 125 млн долл. на проведение совместно с Израилем технологических демонстрационных испытаний противоракеты Arrow (длительность 30 месяцев). В систему ПРО могут быть включены противоракеты Rafale AB-10 (скорость полета М = 4,5) для поражения тактических ракет на высотах 10—20 км. Эти противоракеты предназначаются для защиты военных объектов в малонаселенных районах. Израиль продолжает также работать по сверхскоростным пушкам для защиты точечных объектов от низколетящих летательных аппаратов. Возможно участие израильских организаций в работах по системе боевого управления (ВМ/С31). По оценке управления SDIO, общие затраты на разработку и развертывание системы ПРО первого этапа составят от 75 до 150 млрд долл. В связи с тем, что конгресс сократил в 1988 фин. г. ассигнования на программу СОИ с 5,3 до 3,6 млрд долл., управление SDIO произвело перераспределение средств внутри программы. Увеличены до 162,1 млн. долл. (было 100,8 млн долл.) ассигнования на испытания и оценку кинетического оружия. Главными видами кинетического оружия являются противоракеты космического базирования (SBI) и внеатмосферные противоракеты (ERIS). ^Ассигнования на противоракеты ERIS уменьшены до 137,8 млн долл. (было 209,8 млн долл.), а на космические системы кинетического оружия до 204,8-млн долл. (было 296,3 млн долл.). Сокращены также ассигнования на: а) системы захвата, слежения и наведения на цели для оружия направленного действия до 248,6 млн долл. (было 254,5 млн долл.); б) системный анализ и обеспечение боевого управления для систем, demval (систем, по которым будут проведены демонстрационные и оценочные испытания) до 27,5 млн долл. (было 300 млн долл.); в) космические транспортные системы до 80 млн долл. (было 429,8 млн долл.); г) комплекс NTB до 87 млн долл. (было 110,8 млн долл.); противоракеты HEDI до 112,1 млн долл. (было 226 млн ос
долл.); е) пучковое оружие на основе нейтральных частиц до 102,6 млн долл. (было 200 млн долл.); ж) лазеры на свободных электронах до 155,5 млн долл. (было 212 млн долл.); з) разведывательный комплекс BSTS до 201 млн долл. (было 246,5 млн. долл.); и) демонстрационные и оценочные испытания дистанционной аппаратуры для среднего участка траектории полета МБР до 28,4 млн долл. (было 184,6 млн долл.); к) демонстрационные и оценочные испытания дистанционной аппаратуры для конечного участка траектории полета МБР до 37,2 млн долл. (было 112,7 млн долл.). Увеличены ассигнования на: а) химические лазеры до 108.5 млн долл. (было 86,6 млн долл.); б) исследования принципиальных схем систем ПРО для театров военных действий до 41,5 млн долл. (было 40,4 млн долл.); в) оптическую аппаратуру для дискриминации целей до 99,4 млн долл. (было 84,6 млн дол.); г) оптическую аппаратуру воздушного базирования (проект АОА) до 114,2 млн долл. (было 100,1 млн долл.); д) исследования выживаемости элементов системы ПРО до 100,2 млн долл. (было 93,3 млн долл.); е) материалы и разработку несущих конструкций до 26,1 млн долл. (было 22,3 млн долл.); ж) НИОКР по разведке, захвату, слежению и оценке результатов атаки до 97,6 млн долл. (было 79,5 млн долл.). В связи с сокращением затрат на программу СОИ в 1988 фин. г. ВВС США разорвали контракт стоимостью 480.6 млн долл. с фирмой McDonnell Douglas Astronautics, в соответствии с которым велась подготовка к проведению летных испытаний в космосе лазерного оружия (срок испытаний — начало 90-х годов). На 1989 фин. г. управление SDIO запросило у конгресса 5,2 млрд долл., но ему будет выделено на программу СОИ только 3,6 млрд долл. (не считая 353,8 млн долл., выделяемых для программы СОИ министерству энергетики). Сокращение ассигнований приведет к: а) увеличению сроков разработки комплексов BSTS и SSTS (не менее, чем на 1 год), лазера на свободных электронах наземного базирования (не менее, чем на 1 год); б) существенному сокращению уровня конструктивной разработки химического лазера для испытаний в космосе в соответствии с проектом «Зенит Стар»; в) прекращению испытаний химического лазера MIRACL на полигоне Уайт-Сандс (шт. Нью-Мексико) ; 2) отказу от проведения испытаний в космосе ускорителя нейтральных частиц; д) отсрочке на 1 год проведения эксперимента Starlab на борту МВКА «Спейс Шаттл»; е) снижению интенсивности работ по противоракетам ERIS, SBI и HEDI. Б. И. Ермишкин «Aerospace Daily», 1988, 145, № 7, 45, 46; № 19, 141; № 34, 267, 268; № 41, 316—318; № 47, 372; № 50, 390, 391 — 26 —
«Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 12, 18 «Defense Daily», 1988, 156, № 1, 4, 5; № 12, 89, 90; Щ 22, 174; № 31, 243 «Flight International», 1988, 133, № 4099, 2, 33; № 4110, 18 «Interavia Air Letter», 1988, № 11433, 6; № 11438, 2, 3 «New Scientist», 1988, 118, № 1609, 25 «Science», 1988, 239, № 4842, 860 «Sky and Telescope», 1988, 75, №>r 2, 125, 126 10. Упрощение первоочередных задач программы СОИ По замечанию наблюдателя в декабре 1987 г. программа СОИ теряет свою значимость. Со ссылкой на мнение эксперта по бюджетным ассигнованиям конгресса США признается, что политический престиж СОИ уже прошел свой пик. Падению значимости СОИ способствует также одновременное ведение страной еще ряда крупномасштабных программ, таких как ООКС, национального воздушно-космического самолета и ускорителя на сверхпроводниковых электрических элементах для исследований атомарных соударений. Как считает один из ведущих конгрессменов, эти программы слишком дорогие, чтобы вести их все одновременно. Эти настроения отражают дебаты в конгрессе по программе СОИ, в которых отмечается необходимость упрощения первоочередных задач СОИ за счет отказа от экзотических видов оружия «звездных войн» типа лазерного и пучкового в пользу развития более прозаического ударно-кинетического оружия (УКО) с обычными ракетными двигательными установками. В динамике представленных управлением SDIO запросов на бюджетные ассигнования по 1989 фин. г. прирост расходов на УКО в 4 раза выше, чем на лучевое оружие. Одной из причин малоперспек- тивности лучевого оружия для ближайшего будущего считается высокая уязвимость боевых орбитальных станций с лучевым оружием. Они могут быть поражены простейшими боевыми средствами противника типа космических мин или боевых ИСЗ с ядерным зарядом. Предлагаемая трехэшелонная система ПРО, описанная в отчете института им. Дж. Маршалла «ПРО в 90-х годах», рассчитана на применение УКО в ближайшей перспективе. Наиболее важный эшелон ПРО, предназначенный для поражения МБР противника на активном участке траектории полета, будет иметь 11 000 ракетных снарядов УКО космического базирования, размещенных на 2000 малогабаритных ИСЗ; Стоимость каждого такого ИСЗ оценивается в 25 млн долл. Вместе с приданными им ИСЗ наблюдения, захвата, сопровождения и. наведения стои- — 27 ^
мость систем вооружения первого эшелона ПРО составит ~70 млрд долл. Второй, внеатмосферный эшелон ПРО предназначается для поражения МБР, прорвавшихся через первый эшелон. Его стоимость оценивается в ~30 млрд долл. Перехват будет осуществляться с помощью 10 000 внеатмосферных противоракет наземного базирования. Третий эшелон ПРО для поражения головных частей (ГЧ) МБР на конечном участке их полета предполагается вооружить 3000 противоракет наземного базирования для перехвата в верхних слоях атмосферы. Совместно с обеспечивающими боевые действия радиолокационными системами стоимость третьего эшелона ПРО будет на уровне ~20 млрд долл. Считается, что первый эшелон ПРО с УКО может быть достаточно эффективным против существующих советских МБР типа SS-18, т. е. обеспечивать поражение не менее 75% советских ГЧ и ложных целей, примененных в массированном ракетно-ядерном ударе. В основу этого вывода положены данные о длительности движения МБР на активном участке траектории (300 с); и на участке разведения ГЧ (300 с). В течение этого времени по меньшей мере 14—15% всех ИСЗ с УКО сможет принять участие в боевых действиях над какой-либо географической зоной при радиусе действия снарядов УКО 500 км и макс, скорости 6 км/с. Если даже для поражения одной МБР с 10 ГЧ будет израсходовано 7 снарядов УКО, то при стоимости МБР ~200 млн долл. и всех 7 снарядов 35 млн долл. выгода применения УКО является очевидной. Тем не менее, у ряда конгрессменов имеются серьезные доводы против этой системы ПРО. Развертывание такой системы потребует не менее 10 лет. За это время в СССР могут быть созданы новые МБР с коротким временем движения на активном участке траектории, одной ГЧ и возможностью осуществления массированной стрельбы из ограниченной зоны, напр. 1000X1000 км. МБР с сравнительно коротким временем работы РД будут производить развертывание ложных целей непосредственно после отсечки тяги РД на высотах 150—180 км. Если все пусковые установки МБР будут сосредоточены в ограниченной зоне, то только 1 из 200 ИСЗ с.УКО будет в положении, пригодном для ведения боевых действий. В этом прогнозируемом случае для поражения МБР с одной ГЧ стоимостью 20 млн долл. США должны иметь на орбите ~200 снарядов УКО стоимостью в 1 млрд долл., что считается недопустимо низкой военно-экономической эффективностью ПРО. В конце декабря 1986 г. в управлении SDIO состоялся семинар по оценке осуществимости проектов МБР с коротким временем работы РД, на котором рядом экспертов отмечалось, что достижение времени работы 100 с не создает особых технических трудностей и не вызовет существенного увеличения стои- — 28 —
мости. По заявлению представителя института оборонных исследований (г. Александрия, шт. Виргиния), экспериментальная ракета HIBEX, разработанная в 1964 г., была рассчитана на разгон до скорости 3 км/с за 1 с при перегрузках до 400 g, так что достижение скорости 8 км/с за 100 с представляется вполне реальным. Он считал, что могут быть созданы МБР со средними перегрузками 8 g и макс.} перегрузками 10—15 g без особых усилений конструкции. Возможные отклонения траектории из-за повышенных аэродинамических нагрузок могут быть скорректированы на последующих этапах полета ГЧ. В случае развертывания таких МБР в СССР система ПРО СОИ будет состоять из 2 эшелонов. Применение противником большого числа легких надувных ложных целей потребует разработки более эффективной системы дискриминации. Однако ИСЗ такой системы стоимостью ~ 1 млрд долл. могут быть легко поражены противоспутниковым оружием типа внеатмосферной противоракеты наземного базирования ERIS стоимостью 1,5 млн долл. По оценке наблюдателя, сторонники системы ПРО СОИ 90-х гг. в настоящее время исключают возможность достижения первоначально поставленной президентом Рейганом цели о защите всего населения страны от ракетно-ядерного удара и выступают за менее эффективную систему ПРО, которая должна не допустить вывода из строя МБР США и тем самым усилить политику сдерживания. Но с учетом величины и природы возникших при обсуждении проблем представляется невероятным, что конгресс США одобрит в ближайшее время создание такой системы ПРО. Практически же, пока исследования по СОИ не приведут к оптимальным решениям возникших проблем, ассигнования на СОИ возможно начнут сильно сокращаться. В. А. Карелин «Aerospace America», .1987, 25, № 8, 12—14, 16, 21 «Business Week», 1987, № 3030, 76 11. Запуск и усовершенствование ИСЗ метеорологической разведки DMSP 2 февраля 1988 г. ракетой-носителем «Атлас-Е» (№ 54) был выведен на орбиту очередной ИСЗ серии DMSP. Космическое управление ВВС намеревается заключить контракт с фирмой Westinghouse Electric Cory, на поставку для пяти ИСЗ приборов OLS (Operational Line Scan), предназначенных для съемки облачного покрова Земли. В соответствии с контрактом (срок действия с сентября 1988 г. по сентябрь 1998 г.) должны быть изготовлены приборы OLS для ИСЗ DMSP (с S-16 по S-20 включительно) . Приборы OLS должны быть полностью совместимы с конструкцией существующих ИСЗ DMSP с бортовой и наземной ап- 5* — 29 —
паратурой системы. Должна быть также обеспечена работа приборов OLS в течение 6 месяцев без вмешательства наземных служб. Б. И. Ермишкин «Aerospace Daily», 1988, 145, № 46, 363 «Air et Cosmos», 1988, № 1185, 53 12. Разработка во Франции разведывательного ИСЗ «Гелиос» Фирма Matra ведет изготовление разведывательных ИСЗ «Гелиос», которые должны выводиться на полярную орбиту (наклонение 90°) высотой 850 км. Запуск первого ИСЗ (масса 2,2— 2,5 т) РН «Ариан-4» намечен на 1993 г. на борту ИСЗ устанавливается электронная камера для съемки поверхности Земли с высокой разрешающей способностью (1—2 м). Разработка ИСЗ ведется совместно с итальянскими (15% затрат) и испанскими (5% затрат) организациями: Aeritalia (Италия) —корпус ИСЗ и система терморегулирования; Laben (Италия)—электронная видеоаппаратура; CGE-FIAR, Selenia и Laben — электронная аппаратура для обработки данных. Участие испанских фирм (INTA, Sener, Inisel и Telefonica) уточняется. С французской стороны в разработке ИСЗ «Гелиос» участвуют фирмы Matra, Alcate-Espace, Aerospatiale Crouzet, Sagem и Heosc. Центр обработки снимков разрабатывается фирмами Matra и SEP. Б. И. Ермишкин «Air et Cosmos», 1988, № 1177, 30 13. Французские военные спутниковые системы связи «Сиракузы-! и 2» Развертывание военной спутниковой системы связи (ВССС) «Сиракузы-1» было начато с запуска геостационарных ИСЗ «Те- леком-1А» (4 августа 1984 г.) и «Телеком-1В» (8 мая 1985 г.). ИСЗ «Телеком-1 А» (точка стояния 8° з. д.) продолжает нормально функционировать (по состоянию на конец марта 1988 г.), а ИСЗ «Телеком-1В» вышел из строя 15 января 1988 г. С этого времени предпринимались попытки восстановить работоспособность-одного из двух блоков электропитания системы ориентации й стабилизации ИСЗ «Телеком-1В». Полная работоспособность ВССС «Сиракузы-1» восстановлена за счет вывода на геостационарную орбиту ИСЗ «Телеком-1С». Запуск этого ИСЗ (масса 1214 кг) был произведен ракетой-носителем (РН) «Ариан-3» (запуск V-21) 11 марта 1988 г. Вы- вЬд на геостационарную орбиту (ГСО) был завершен 13 марта 1988 г. за счет включения бортового апогейного двигателя, а 14 марта было произведено развертывание панелей солнечных батарей. ИСЗ дрейфовал по ГСО со скоростью 4,15 град/сутки — 30 —
до выхода в расчетную точку стояния 3° в. д.) (над Гвинейским заливом, Африка). Полный ввод в эксплуатацию ИСЗ «Теле- кос-1С» намечался на середину мая 1988 г. Запуск ИСЗ обошелся в 650 млн франц. фр. (300 млн. — стоимость ИСЗ, 350 млн — расходы на запуск). В состав наземного комплекса ВССС входят 26 наземных станций (НС), из которых: 3 НС — стационарные на территории Франции; 9 НС — наземные транспортабельные; 3 НС — легкие подвижные: 11 — корабельные. ВССС «Сиракузы-1» работает в диапазоне 7—8 ГГц и обеспечивает засекреченную связь (телефонную, факсимильную, телексную или телевизионную) на 40% поверхности земного шара (вокруг Западной Европы, Африки и Среднего Востока). В состав ВССС входят 4 НС с антеннами диаметром 8 м, которые расположены в Дакаре, Джибути, Фор- де-Франс и о-ве Реюньон. В связи с тем, что расчетный срок службы ИСЗ серии «Телеком- 1» составляет 7 лет, в 1983 г. были начаты исследования по ВССС второго этапа «Сиракузы-2». Основу этой системы составят ИСЗ серии «Телеком-2». ИСЗ «Телеком-1 А» должен быть заменен первым ИСЗ серии «Телеком-2» в конце 1991 г., а ИСЗ «Телеком-1С» должен сохранить работоспособность до середины 1995 г. Согласно утвержденному графику запуск первого ИСЗ «Телеком-2» должен состояться 1 октября 1991 г., а второго — через шесть месяцев после первого. Третий ИСЗ будет храниться на складе. ИСЗ «Телеком-2» (так же, как и ИСЗ «Телеком-1») должен обеспечивать связь между военными и гражданскими пользователями, находящимися на территории Франции и соседних с нею государств. Передача данных должна производиться с помощью ретрансляторов, работающих в диапазонах 14 ГГц (Земля—космос) и 12 ГГц (космос—Земля). Связь между французскими пользователями и заморскими территориями осуществляется в диапазонах 6 ГГц (Земля—космос) и 4 ГГц (космос—Земля). После ввода в эксплуатацию ВССС «Сиракузы-2» будет продолжать работу и ВССС «Сиракузы-1» в тех же диапазонах, что и сейчас: 7,9—8,4 ГГц в направлении Земля—космос и 7,25— 7,75 ГГц в направлении космос—Земля. Количество каналов связи увеличится за счет роста числа ретрансляторов (с 2 до 5) и возрастания их мощности до 40 Вт. Станет возможным эксплуатация НС с антеннами меньшего диаметра в зоне с более высокой мощностью излучения ИСЗ. Неподвижная бортовая антенна ИСЗ «Телеком-2» будет облучать территорию Франции и центральную часть Европы. Поворотная бортовая антенна может облучать выбранный район земного шара (поперечник района 1800 км). Расчетный срок службы ИСЗ «Телеком-2»— 10 лет. Стартовая масса ИСЗ превысит 2 т. Запуски ИСЗ «Телеком-2» будут проводиться с полигона Куру с помощью РН «Ариан-4». Точка стояния ИСЗ будет выдерживаться с точностью 0,1°, а — 31 —
отклонение плоскости орбиты ИСЗ от экваториальной плоскости не превысит 3,5-10~4. В ВССС «Сиракузы-2» будет продолжаться использование существующих НС системы «Сиракузы-1» и модернизированных НС этой системы. Предусмотрено также изготовление и ввод в эксплуатацию НС нового типа. В состав ВССС «Сиракузы-2» войдут три стационарных НС, находящиеся в Париже, Бресте и на юге Франции. НС в Париже с помощью антенны диаметром 18 м будет обеспечивать через основной ИСЗ «Телеком-2» все виды связи, передачу телеметрической информации и команд на борт ИСЗ из центра управления полетом, измерение дальности. Антенна Парижской НС диаметром 8 м предназначается для обслуживания второго ИСЗ серии «Телеком-2» (передача телеметрической информации и команд, измерение дальности). НС в Бресте с антенной диаметром 8 м обеспечивает все виды связи. НС на юге Франции имеет две антенны диаметром 18 м. Одна из этих антенн выполняет те же функции, что и антенна диаметром 18 м Парижской НС, вторая антенна — аналогична по назначению антенне диаметром 8 м Парижской НС. Управление работой ВССС «Сиракузы-2» должно осуществляться с помощью Бюро по эксплуатации (г. Париж) и Центра управления полетом (г. Тулуза). Корабельные станции оснащаются двумя антеннами диаметром по 1,5 м с защитными куполами. Благодаря трехосной системе ориентации обеспечивается постоянное наведение на ИСЗ. Наземные транспортные станции могут сравнительно просто разбираться на блоки, пригодные для перевозки на; борту самолета Transall. В состав станции входят антенна диаметром 3 м и укрытие для защиты аппаратуры от осадков. Управление работой станции можно производить из укрытия и с помощью выносных пультов (дистанционно). , Легкие подвижные станции могут разбираться на две части: антенну диаметром 1,3 м и усилитель мощности. Новые НС, которые будут введены в эксплуатацию после запуска ИСЗ серии «Телеком-2», оснащаются антеннами диаметром 0,4—0,9 м и имеют более высокую защиту от перехвата сообщений. ВССС «Сиракузы-2» обеспечит: а) телеграфную связь — скорость 75 и 200 бит/с; б) телефонную связь — скорости 2,4 и 16 кбит/с; в) передачу данных — скорости 75, 2400 и 16 000 бит/с. Головными разработчиками ИСЗ «Телеком-2» являются фирмы Matra и, Alcatel Espace. Затраты на ВССС «Сиракузы-2» оцениваются в 3,5 млрд фр. Б. И. Ермишкин «Air et Cosmos», 1988, № 1177, 30; № 1179, 44; № 1182, 36 «L'Armement», 1988, № 11, 45—61 — 32 —
ПРИКЛАДНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА 14. Работы по развитию системы «Лендсат» Правительство США сократило ассигнования на программу Earth Observation Satellite (Eosat). Эта программа, состоящая в коммерциализации изображений, получаемых с ИСЗ «Лендсат», была основана в 1984 г. Несмотря на это, компания Eosat надеется запустить в 1991 г. новый ИСЗ «Лендсат-6». Кроме того, предполагается, что ИСЗ «Лендсат-5» сможет сохранять работоспособность намного дольше расчетного срока службы. ИСЗ «Лендсат-4», хотя и продолжает работать и давать некоторую часть изображений, но уже без тематического картографа, который вышел из строя вследствие повреждения системы энергопитания. Первоначально Eosat, являющаяся совместным предприятием фирм Hughes и RCA, ожидала субсидий в размере 250 млн долл. на 10 лет. Предполагались также дополнительные субсидии на постройку и запуск ИСЗ «Лендсат-6 и 7». Однако в 1987 г. конгресс США продлил контракт с Eosat, но при уменьшенных субсидиях, позволяющих разработать только один ИСЗ и изучить возможности разработки другого — «Лендсат-7». Необходимо отметить, что ранее правительство США отменило существовавший до этого запрет на запуск ИСЗ гражданского пользования с оборудованием, дающим разрешение лучше 10 м. Дело в том, что в настоящее время французская система «Спот» уже обеспечивает разрешение 10 м, а советские системы обеспечивают разрешение порядка 5 м. Изучение спроса на изображения с высоким разрешением обусловило необходимость разработки для будущего ИСЗ нового датчика с разрешением 5 м. Кроме того, оказалось, что дистанционное зондирование не может рассматриваться как весьма прибыльное частное предприятие, поскольку его применение ограничивается специфическими областями, такими как добыча нефти или картирование территории развивающихся стран. Необходимо отметить, что в области картографии наблюдается некоторое недоверие высших чиновников, основанное на недостаточном знании и непонимании выгод, даваемых дистанционным зондированием из космоса. Другая трудность состоит в том, что обработка результатов и их интерпретация осуществляются другими компаниями, которые могут получать гораздо большие прибыли, чем владельцы ИСЗ. По этой причине сейчас рассматривается вопрос о продаже архивных данных непосредственно конечным пользователям. Так например, Eosat продает изображения с тематического картографа ИСЗ «Лендсат», записанные на гибких дисках. Этим обеспечивается возможность применения такой продукции всеми пользователями, — 33 —
имеющими системы обработки изображений на базе персональных компьютеров. Данные с ИСЗ «Лендсат-6» станут доступными в 90-е годы. Этот ИСЗ будет оснащен дополнительными датчиками. В частности, будет установлен комплект теплового ИК-оборудования и датчик с широким полем зрения для наблюдения морской поверхности. ИСЗ будет создан на основе ИСЗ «Тирос-N» фирмы General Electric. Усовершенствованный тематический картограф, разработанный фирмой Hughes, будет основным датчиком, объединяющим функции семидиапазонных мультиспект- ральных устройств ИСЗ «Лендсат-4 и -5» с добавлением панхроматического устройства с разрешением 15 м. Датчик с широким полем зрения для наблюдения морской поверхности обеспечит новые возможности для судов получения в реальном времени информации о температуре морской поверхности. Комплект теплового ИК-оборудования будет встроен в тематический картограф. ИСЗ «Лендсат-6» будет запущен с авиабазы Ванденберг с помощью ракеты «Титан-3» в 1991 г. Его солнечно-синхронная круговая орбита высотой 750 км с наклонением 98,2° обеспечит 16-суточный цикл повторения. М. Е. Фикс «Flight International», 1988, 133, № 4103, 34 «Interavia Air Letter», 1988, № 11422, 7 15. РЛС с синтезированием апертуры по программам ESA и Японии дистанционного зондирования из космоса В соответствии с собственными программами дистанционного зондирования (ДЗ) из космоса ESA и Япония планируют запуск ИСЗ, в состав полезной нагрузки которых входят РЛС с синтезированием апертуры (РСА). Названия этих ИСЗ несколько отличаются, хотя абревиатура одинакова: ERS-1. Целью полета японского ИСЗ ERS-1 (Earth Resources Satellite-1) является окончательная отработка РЛС для микроволновой визуализации и оптического датчика на ПЗС, а также развитие ДЗ земной поверхности в целях повышения эффективности добычи полезных ископаемых, сельского хозяйства, лесоводства, рыболовства, в интересах защиты окружающей среды, предотвращения стихийных бедствий, наблюдения, за прибрежными зонами и т. д. Полезная нагрузка ERS-1 включает РСА L-диапазона (табл. 1), оптический датчик, устройство записи данных и передатчик. Оптический датчик имеет 4 диапазона в видимой и ближней ИК-областях спектра (0,52—0,86 мкм) и 4 диапазона в коротковолновой ИК-области (1,6—2,39 мкм). Устройство записи данных имеет емкость памяти 72 Гбит и осуществляет запись по двум каналам со скоростью 30 Мбит/с. Время записи/воспроиз- — 34 —
ведения 20 мин. Рабочий срок службы устройства 2000 ч. Передатчик имеет два канала и работает в полосе 8,025 — 8400 ГГц. Скорость передачи данных 60 Мбит/с. Выходная мощность 20 Вт. Эффективная излучаемая мощность относительно изотропного источника 32 дБм в надире и 47 дБм при 66° относительно надира. Таблица 1 Параметр Частота, МГц Поляризация (горизонтальная) Угол относительно надира, град Угол падения, град Пространственное разрешение, м: по дальности по азимуту (3 «взгляда») Ширина захватываемой полосы, км Шумовой эквивалентный коэффициент отражения (на краю полосы), дБ Отношение сигнал / неопределенность, дБ Квантование разряда Размеры антенны (физические), м Значение 1275 ГГ 35 38,7 18 18 75 —20,5 14 3 2,2x12 Общая масса ERS-1 составляет примерно 1400 кг. Запуск этого ИСЗ намечен на февраль 1991 г. с полигона Танегасима с помощью ракеты Н-1. Полет рассчитан на два года. В процессе работ по созданию РСА для ИСЗ ERS-1 спе* циалисты Центра техники дистанционного зондирования Японии (RESTEC) осуществляли имитацию изображения с РСА космического базирования по данным самолетной РСА. Целью такой имитации являлось формулирование и обоснование параметров будущей РСА космического базирования. В работах использовался опыт, накопленный специалистами RESTEC при создании процессоров для космической РСА «Сисат» и самолетной SAR-580. Параметрами имитации были: пространственное разрешение, отношение сигнал/шум при приеме, число разрядов необработанной выборки данных и число «взглядов». В качестве входных данных использовались сигналы L-диапазона РСА SAR-580, полученные на горизонтальной поляризации при передаче и приеме (поляризация ГГ). Пространственное разрешение РСА пропорционально полосе частот сигнала. Разрешение по дальности зависит от полосы частот ЛЧМ-импульса; разрешение по азимуту — от полосы частот доплеровского сигнала, обусловленного перемещением РСА относительно земной поверхности. - 35 —
Обычно разрешение самолетной РСА лучше, чем у РСА космического базирования. По этой причине для имитации разрешения космической РСА производилось уменьшение полосы частот сигнала. Это уменьшение осуществлялось в процессе формирования изображения с помощью фильтра нижних частот. Полоса пропускания фильтра определялась заданным разрешением. Разрешение по дальности оставалось постоянным вдоль линии, соответствующей наклонной дальности. Отношение сигнал/шум на приеме определялось как отношение средней мощности сигнала к средней мощности шума приемника. В процессе проводившихся работ применялись два метода имитации отношения сигнал/шум. Один из них (точный метод) состоял в добавлении искусственного шума (белого шума с нормальным распределением) к исходным необработанным данным и в последующем сжатии. Второй метод (упрощенный) состоял в добавлении искусственного шума уже на выходе процессора. В соответствии с этим вторым методом общий уровень дополнительного шума обусловливался шумом приемника и шумом квантования. Фактическое разрешение РСА SAR-580 при одном «взгляде» составляло 2 м по наклонной дальности и 3 м — по азимуту. Когда угол падения в центре участка по дальности достигал 45°, разрешение на земной поверхности составляло 3 м. Для имитации трех «взглядов» и обеспечения изображения с разрешением в центре участка по дальности 18 м необходимо уменьшить полосу частот сигнала в 6 раз для обработки по дальности и в 2 раза — для обработки по азимуту. Как показали результаты исследований, оба метода имитации отношения сигнал/шум давали весьма схожие результаты. Для их численного сравнения производилось коррелирование выходных данных. Коэффициент.корреляции при этом равнялся 0,986, что указывало на возможность применения любого из методов, причем упрощенный метод представляется более удобным, поскольку требует меньших затрат времени. По данным SAR-580 имитировались изображения различных участков земной поверхности, за исключением городских районов. Особое внимание при этом уделялось соотношению между принятым отношением сигнал/шум в данных SAR-580 и связаннной с ним потерей информации на изображении. Степень потери информации определялась как количество элементов изображения, для которых величина эффективной площади рассеяния меньше, чем эквивалентная шумовая площадь рассеяния. Анализ результатов двух методов имитации отношения сигнал/шум показал, что потери информации достигали 30% при отношении сигнал/шум, равном 3 дБ для обычной земной поверхности. При отношении сигнал/шум, равном 6 и 10 дБ, потери информации составляли соответственно 15 и 5%. — 36 —
Проведенные исследования позволили более обоснованно подойти к проектированию РСА для ИСЗ ERS-1. Это проектирование базировалось на необходимости удовлетворения следующих требований: максимально возможный угол падения; наземное разрешение менее 20 м; максимально возможные значения отношений сигнал/неопределенность и сигнал/шум; перекрытие всей земной поверхности без потери информации; цифровая запись данных, собираемых вне пределов перекрытия наземных станций. Для удовлетворения этих требований проектирование велось с учетом следующих соображений: — для получения приемлемого значения отношения сигнал/неопределенность уровень эхо-сигнала в надире не должен быть в пределах приемного окна; — для получения максимального динамического диапазона системы уровень выходного сигнала усредняется с помощью автоматической регулировки усиления и значение коэффициента усиления приемника посылается на наземные станции; — для обеспечения максимального снижения скорости потока данных должна выбираться оптимальная синхронизация приемного окна с использованием предсказанных данных о положении на орбите; — для обеспечения сбора данных вне пределов перекрытия наземных станций необходимо гарантировать, по меньшей мере, пятиминутную продолжительность работы без изменения заданной частоты повторения импульсов. Выбор частоты и поляризации. Для проектируемой РСА был выбран L-диапазон и поляризация ГГ. Преимущество L-диапа- зона состоит в том, что на этих частотах радиоволны могут проникать сквозь растительный покров, что дает возможность получать топографическую информацию о почве. Кроме того, радиоволны могут также проникать на некоторую глубину в сухой почве. В результате появляется возможность сравнения данных с РСА L-диапазона с данными РСА «Сисат» и SIR-A и В. Необходимо отметить, что чем короче длина волны, тем большая выходная мощность требуется. Следовательно, применение устройств С- или Х-диапазона связано с трудностями обеспечения требуемых мощности, массы и надежности. Поляризация ГГ выбрана вследствие того, что на кроссполя- ризации коэффициент отражения на 5—10 дБ ниже, чем н# основной. Кроме того, поляризация ГГ обеспечивает большее проникновение радиоволн в сухую почву, чем поляризация ВВ. Последняя более приемлема для изучения морской поверхности при большем диапазоне углов падения. Выбор ширины захватываемой полосы. Ширину захватываемой полосы желательно иметь побольше, однако при этом требуется более высокая выходная мощность РСА. Размер антенны ограничивается размером обтекателя ракеты. С учетом указан- 6* — 37 —
ных факторов ширина захватываемой полосы выбрана равной 75 км. Выбор угла относительно надира. Фундаментальные ограничения в работе РСА следующие: нельзя принимать сигналы во время передачи; эхо-сигналы в надире не должны находиться в пределах приемного окна. Эти ограничения определяют границы для частот** повторения импульсов. При номинальной высоте ERS-1 (568 км) приемлемая полоса для частоты повторения импульсов, превышающая 70 Гц, может наблюдаться при углах относительно надира около 35° или около 42°. Для целей топографии предпочтителен угол, превышающий 42°. С другой стороны, при больших углах падения снижается отношение сигнал/шум. По указанным причинам и с целью обеспечения отношения сигнал/шум на уровне 6 дБ или более, угол относительно надира был выбран равным 35°. Выбор частоты повторения импульсов. Ширина полосы для частоты повторения импульсов, как уже отмечалось, определялась с использованием информации о высоте ИСЗ и угле относительно надира. Высота ERS-1 время от времени изменяется (примерно на ±20 км) вследствие эллиптичности орбиты и самой Земли. Поэтому меняется и положение на шкале частот полосы для частоты повторения импульсов. По этой причине целесообразно выбирать различные частоты повторения импульсов, так чтобы изменять эту частоту синхронно с изменением высоты ИСЗ. Для гарантии пятиминутной непрерывной работы в любое время и в любом положении без изменения частоты повторения импульсов было установлено пять таких частот в небольшой полосе 1505—1605 Гц. Снижение скорости потока данных. Для записи данных РСА в условиях ограниченной скорости потока данных на бортовом цифровом записывающем устройстве, необходимо предпринять следующие меры применительно к необработанному потоку данных: уменьшить число разрядов квантования до 3 для обоих квадратурных каналов; оптимизировать опорное напряжение для преобразования аналог/код с целью минимизации шума квантования; уменьшить динамический диапазон выходного сигнала; уменьшить скорость потока данных с помощью «растягивания» времени приемного окна. Максимальная скорость потока данных высокоскоростного цифрового магнитофона равна 60 Мбит/с, в то время как скорость потока данных в выходном сигнале РСА превышает 100 Мбит/с. Для снижения этой скорости сигнал РСА записывается в буферную память и считывается при уменьшенной тактовой частоте. Результирующий динамический диапазон сигнала изображения после обработки превышает 60 дБ. Как уже отмечалось, запуск японского ИСЗ ERS-1 намечен на 1991 г. Планируется сравнение результатов, получаемых с его РСА, с результатами, получаемыми с РСА аналогичного — 38 —
ИСЗ, запускаемого ESA. Программа по созданию первого европейского ИСЗ ERS-1 для ДЗ земной поверхности одобрена 13 странами (Австрия, Бельгия, Канада, Дания, Франция, ФРГ, Италия, Голландия, Норвегия, Испания, Швеция, Швейцария, Англия). Разработка и изготовление начались в январе 1985 г., с тем чтобы осуществить запуск в декабре 1989 г. Ожидаемый срок службы ИСЗ ERS-1 составляет 2—3 года, он будет прототипом серии европейских ИСЗ для ДЗ, которые будут работать в 90-е годы. В частности, ИСЗ ERS-2 планируется запустить в 1992/1993 гг. В дальнейшем предполагается создание глобальной сети ИСЗ для осуществления постоянного мониторинга. Полет европейского ИСЗ ERS-1 предназначен для выполнения как научных, так и практических прикладных задач, включая: — Углубление научного понимания процессов прибрежных зонах и в Мировом океане, что совместно с наблюдениями районов полярного льда обеспечит значительный вклад в исследования мирового климата и, в частности, в изучение океанской циркуляции и глобальной атмосферы. Значительные достижения ожидаются в таких областях, как физическая океанография, гляциология и климатология. — Установление, отработка и использование данных ДЗ прибрежных зон, открытого океана и льда. В результате можно ожидать повышения активности в таких областях, как добыча нефти вдали от берега, прокладка маршрутов судов, рыболовство. — Стимулирование дальнейших научных исследований и применение высококачественных данных с всепогодной визуализирующей ЯЛС с высоким разрешением (РСА). При выборе полезной нагрузки приоритет предоставлялся радиолокационному оборудованию, предназначенному для наблюдения за приповерхностным ветром, структурой океанских волн и для обеспечения изображений с высоким разрешением земной поверхности. Это оборудование включало ИК-радио- метр для мониторинга температуры морской поверхности и два микроволновых датчика для определения атмосферной коррекции и обеспечения данных сопровождения. Дополнительная информация по сопровождению будет также обеспечиваться пассивными лазерными отражателями. Основные виды измерений геофизических параметров и рабочие параметры европейского ИСЗ ERS-1 приведены в таблице 2. ИСЗ ESR-1 будет создан на базе платформы многоразового использования, разработанной по французской программе «Спот». Запуск должен быть осуществлен с помощью ракеты «Ариан». Орбита солнечно-синхронная круговая, высотой 780 км, с временем пересечения экватора в 1030 утра. — 39 —
Таблица 2 Параметр Ветровое поле: скорость направление Волновое поле: существенная высота волн направление волн длина волны Визуализация земной поверхности (океаны, прибрежные зоны, морской лед, суша) Высота: над океанами над полярными шапками Дальность ИСЗ: Температура морской поверхности Концентрация водяного пара Рассстояние 4—24 м/с 0—360° 1—20 м 0—360° 50—1000 м 80 км (минимальная ширина захватываемой полосы) 745—825 км Ширина захватываемой полосы 500 км В пятне диаметром 25 км Точность ±2 м/с или 10% при худшей точности ±20° ±0,5 м или 10% при худшей точности ±15° 200/, кое/радиометрическое разрешение: а) 30 м/2,5 дБ; б) 100 м /1 дБ 2 м по абсолютной величине ±10 см ±10 см ±0,5 К 10% Основной прибор Скатерометр и радиолокационный высотомер Скатерометр Радиолокационный высотомер РСА (волновой режим) То же РСА (режим визуализации) Радиолокационный высотомер То же Комплект оборудования PR ARE диапазона S/X Сканирующий вдоль траектории И К-радиометр ATSR Устройство микроволнового зондирования Для обеспечения работы системы ERS-1 в наземный комплекс включены четыре станции в Италии, Швеции, Канаде и на Канарских островах. С помощью этих станций будет осуществляться контроль и управление ИСЗ и его оборудованием, обработка данных и доставка их пользователям в течение трех часов с момента наблюдения, архивирование этих данных. В настоящее время проводятся переговоры с рядом стран (США, Австралия, Новая Зеландия, Индия, Бразилия, Китай) об обеспечении прямого доступа к системе ERS-1 с помощью имеющихся в этих странах наземных станций системы «Ленд- сат». Некоторые страны уже выразили желание получать такие — 40 —
данные через свои наземные станции (Норвегия, Англия, ФРГ, Франция и др.). Однако это будут только такие данные, которые можно будет получать в реальном времени в пределах действия данной станции. При этом объем получаемых данных будет ограничиваться ресурсами ИСЗ. Среди данных, которые будут доставляться пользователям в течение трех часов с момента наблюдения (данные быстрой доставки), предполагаются: изображения с РСА; спектры волн; скорость и направление ветра; скорость ветра в надире; высота волн в надире; высота ИСЗ. Многие другие данные, имеющие тематический характер, будут доставляться пользователям после соответствующей обработки. Для этой цели планируется снизить до приемлемого значения количество тем исследований (например, до 30) и сформировать близкие по тематике группы исследований. Все это должно повысить эффективность использования системы ERS-1. Как уже отмечалось, данные системы ERS-1 будут иметь важное значение для исследований в области океанографии и гляциологии, а следовательно и для Программы исследований мирового климата. Измерения с помощью датчиков ERS-1 в глобальном масштабе ветровых полей, спектра и высоты волн (важная информация для прогнозов условий в океане) будут использоваться в исследованиях, направленных на углубление понимания возникновения и распространения волн, формирование более точных моделей динамики происходящих процессов. Точное знание параметров орбиты и высоты ИСЗ позволит определить топографию морской поверхности и углубить знания об океанской циркуляции. Альтиметрия в сочетании с микроволновой визуализацией будет использоваться для изучения профилей ледяных шапок и поведения морского льда в полярных районах. Это позволит накопить ценную информацию о взаимодействии атмосфера — лед — океан и его влиянии на климатические явления. Одним из важных климатических факторов является сила ветра у морской поверхности, являющаяся одной из главных движущих сил, обусловливающих океанские течения и поверхностные волны, а следовательно и процессы теплообмена в океане. Ожидается, что использование данных с европейской системы ERS-1 позволит существенно повысить надежность и качество прогнозов. При этом предполагается, что эти данные будут сопоставляться с данными, получаемыми из других источников (буев, шаров-зондов, исследовательских судов, других ИСЗ и т. д.). Будут интенсивно внедряться новые цифровые модели для более обоснованной интерпретации происходящих явлений и процессов. Кроме большой ценности для научных исследований данные с ERS-1 найдут существенное промышленное применение. Так, — 41 —
разведка и добыча нефти вдали от берега будет опираться на использование синоптических данных с целью краткосрочного планирования работ на этапах как сооружения нефтяных платформ, так и промышленной добычи нефти. Непрерывное наблюдение за океанскими параметрами позволит уточнить статистику волновых и ветровых полей, используемую при сооружении и эксплуатации нефтяных платформ. При планировании маршрутов судов указанные даннь!е найдут широкое применение для оптимизации этих маршрутов, а следовательно, для существенной экономии горючего, повышения безопасности судоходства, повышения сохранности грузов и снижения потерь судов. Точное измерение температуры морской поверхности обеспечит определение температурного фронта, что имеет непосредственное отношение к определению местонахождения рыбы. Это позволит более эффективно распределять рыбные ресурсы и оптимально использовать рыболовный флот. Весьма существенной является возможность всепогодной визуализации земной поверхности с помощью РСА. Эксперименты, проведенные в США и Канаде с помощью бортовой РСА и РСА «Сисат», продемонстрировали возможности идентифицировать с помощью РСА некоторые особенности ледовой обстановки (протяженность ледового покрова, тип льда, его тороси- стость, перемещения). Это имеет огромное значение для операций в высоких широтах. Неоценимы результаты использования РСА в прибрежных зонах (топография морского дна, эрозионные процессы, обнаружение прибрежных течений, определение загрязнений прибрежных вод) и над сушей (геология, землепользование, картография, сельское хозяйство, лесоводство, изучение водных ресурсов и др.). Ожидается, что РСА С-диапазона, установленная на борту европейского ИСЗ ERS-1, обеспечит все потребности различных пользователей. М. Е. Фикс «Advanced Space Research», 1987, 7, № 11, 289—292, 281—284, 293—298 16. Два года работы французского ИСЗ «Спот-1» По состоянию на март 1988 г. ИСЗ «Спот-1» проработал на орбите два года (его расчетный срок службы 2 года) и продолжает передавать на наземные станции информацию о природных ресурсах Земли. Все бортовое оборудование и аппаратура ИСЗ нормально функционируют, за исключением одного из двух записывающих устройств, которое вышло из строя в сентябре 1986 г. За два года работы с борта ИСЗ передано 625 тыс. снимков участков поверхности Земли размером 60X60 км. Информация с ИСЗ «Спот-1» принимается наземными станциями в Тулузе (Франция), Кируне (Швеция), Принс-Альберте — 42 —
и Гатино (Канада), Маспаломасе (Испания) и Хайдарабаде (Индия). В течение 1988 г. должны войти в строй наземные станции в Бразилии, Таиланде, КНР, Японии, Пакистане и Саудовской Аравии. Фирма Spot Image Corp. развернула сеть коммерческих организаций по продаже снимков с ИСЗ «Спот» в 409 странах, включая США, где создана дочерняя фирма Spot Image Corp. В 1987 г. было продано более 10 тыс. снимков; оборот фирмы превысил 60 млн франц. фр. (экспорт составляет 80%). В начале 1989 г. должен был быть выведен на орбиту ИСЗ «Спот-2», который по составу бортовой аппаратуры аналогичен ИСЗ «Спот-1». Дополнительным прибором является блок DORIS, который обеспечивает определение положения ИСЗ с очень высокой точностью. В процессе работы ИСЗ «Спот-1» выявлены значительные преимущества, которыми он обладает по сравнению с ИСЗ серии «Лендсат» (США), в частности при проведении океанологических исследований. Французский институт нефти (IFP) использовал морские снимки с ИСЗ «Спот-1» для операций по поиску и добыче нефти. Особо важное значение имеет способность ИСЗ производить снимки в боковом направлении (±27° от местной вертикали). Ожидается, что в будущем конкуренцию ИСЗ «Спот» составит ИСЗ ERS-1. Б. И. Ермишкин «Interavia Air Letter», 1988, № 11447, 7, 8 «La Recherche», 1988, 19, № 198, 536—538 17. Работы по организации служб спутниковой связи Спутниковая связь в настоящее время остается одним из наиболее важных направлений развития спутниковых систем. При этом к спутниковым связным системам предъявляются требования по обеспечению не только различных видов связи (радиотелефонной связи, передачи данных, передачи служебной информации и информации технической и др.), но и по навигационному обеспечению самолетов, судов и наземных аппаратов. Организацией связных спутниковых систем занимаются различные фирмы и организации во всем мире. При этом одни из них предлагают свои ракеты-носители для вывода на орбиту, другие — собственной разработки и постройки ИСЗ для организации спутниковых систем. Интенсивно развивается космическая техника Китая, который с помощью собственной ракеты-носителя «Большой по- ход-3» 7 марта 1988 г. вывел на геостационарную орбиту связной ИСЗ STW. Это был четвертый запуск РН «Большой по- ход-3» и третий, закончившийся успехом. Первый запуск этой ракеты с ИСЗ STW-1 в 1984 г. оказался неудачным. В то же году состоялся второй запуск. Третий запуск был осуществлен — 43 —
в феврале 1986 г., когда был запущен второй ИСЗ STW. Всего Китай вывел на орбиту 22 ИСЗ. Свои услуги по запуску ИСЗ предложила Австралия. Для этой цели предполагается использование китайской ракеты-носителя «Большой поход-3» европейской «Ариан» и американского оборудования. Рассматривается вопрос применения советской ракеты-носителя «Протон». Австралийская организация Aussat получила предложения, по меньшей мере, от четырех фирм на создание следующего поколения спутниковой связной сцстемы Aussat. Предложения поступили от следующих фирм: Ford Aerospace. Эта фирма является ведущей в группе из Mitsubishi и ряда австралийских фирм. Ford Aerospace предложила ИСЗ FS-1300 — платформу, которая была применена для ИСЗ <<Интелсат-5», «Инсат», «Арабсат» и «Супербёрд. General Electric Astro Space Div., MBB-Erno и Aerospatiale, объединившиеся для разработки космической платформы «Спейсбас». МВВ и Aerospatiale построили также западногерманский ИСЗ TVSat, у которого сразу же после запуска не раскрылись панели солнечных элементов. Этот фактор может оказаться весомым в конкурентной борьбе за австралийский заказ. British Aerospace и Matra, объединившиеся для создания ИСЗ «Евростар-2000». Аналогичный вариант ИСЗ был выбран для французских ИСЗ серии «Телеком-2», также предложен для «Интелсат-7». Hughes Aircraft. Эта фирма изготовила первую систему Aussat на базе своего ИСЗ HS-601. Представители этой фирмы противодействуют политике правительства США, согласно которой предусматривается запуск американских ИСЗ с помощью советской ракеты-носителя «Протон». Как заявил один из руководителей Ford Aerospace, его фирма провела переговоры по поводу подготовки к запуску со всеми потенциальными поставщиками ракеты-носителя, включая Китай, фирмы Arianespace, Martin Marietta и General Dynamics. Предполагается, что выбор падет на китайскую ракету «Большой поход». Представители Arianespace надеются, что все четыре фирмы выберут в качестве ракеты-носителя французскую «Ариан». В области постройки ИСЗ одно из ведущих мест занимает французская фирма Matra, которой поручена постройка связных ИСЗ серии «Телеком-2». Эта фирма была выбрана французской организацией Aerospatiale для постройки трех ИСЗ «Телеком-2», которые должны быть запущены в 1991 г. Эти ИСЗ будут работать в С- и Ku-диапазонах для гражданских пользователей и в Х-диапазоне — для обслуживания французской армии. Фирма Matra уже имеет опыт постройки ИСЗ такого типа, поскольку она построила три ИСЗ «Телеком-1», два из которых выведены на орбиту. 44
В основе конструкции ИСЗ «Телеком-2» предполагается использовать платформу, разработанную для ИСЗ «Евростар» совместно с British Aerospace. Эта платформа была также использована при проектировании ИСЗ серии «Инмарсат-2». «Евростар» — это семейство спутниковых платформ, рассчитанных на полезную нагрузку массой 480—500 кг. Типовая масса — 2000—2400 кг. В результате полученного заказа фирма Matra сможет снизить цены на изготовление ИСЗ «Интелсат-7», поскольку ИСЗ «Евростар» выпускается уже по своей номинальной стоимости. ИСЗ «Интелсат-7» будет выпускаться также с использованием платформы «Евростар», его компоновка весьма схожа с компоновкой ИСЗ «Телеком-2». Общая масса ИСЗ «Интелсат-7» составит 2400 кг («Телеком-2» будет иметь массу 2200 кг), в то время как полезная нагрузка составит 430 кг (на 30 кг больше, чем у «Телеком-2»). Требуемая мощность для ИСЗ обоих типов составит 2,2 кВт. В работах по созданию ИСЗ «Интелсат-7» должна участвовать и американская фирма TRW, однако правительство США задерживает разрешение на ее участие в этих работах. Многие фирмы и организации основной упор в своих работах по созданию новых служб делают на использование уже существующих спутниковых систем. Фирма Hughes Aircraft договорилась с Western Union о покупке ее спутниковой системы «Уестар». Система «Уестар» состоит из трех ИЗС, уже работающих на орбите. Еще один ИСЗ, который вскоре должен был запущен, находится на заводе фирмы Western Union. Эксплуатировать ИСЗ «Уестар-3, -4 и -5» будет фирма Hughes Communications, субсидируемая фирмой Hughes и имеющая богатый опыт эксплуатации спутниковых связных систем. Планируется также участие в запуске ИСЗ «Уестар-бБ» в качестве замены «Уестар-3», который вскоре будет выведен из службы. Как считают представители Hughes Communication, добавление ИСЗ «Уестар» к существующей системе «Гэлэкси» значительно повысит возможности удовлетворения потребностей в вещании, телевидении и коммерческой связи. Фирма Arinc планирует открыть службу спутниковой связи для нужд авиации в начале 1989 г. над районами Атлантического и Тихого океанов с использованием ИСЗ «Инмарсат». Этот ИСЗ будет арендован через посредство фирмы Communication Satellite (Comsat), являющуюся членом организации INMARSAT от США. Об этом обе фирмы — Arinc и Comsat информировали ФКС. Участвуя в этом предприятии наполовину с Arinc, Comsat запросила для себя канал передачи данных, обеспечивающий передачу над районами Атлантического и Тихого океанов со скоростью 4,8 кбит/с для линий земля — воздух и 8,4 кбит/с — для линий воздух — земля. Этот канал будет об- - 45 —
служивать самолеты, оборудованные антеннами с высоким усилением (12 дБ). Первыми новой службой будут пользоваться северо-западные авиалинии, чьи самолеты «Боинг 747-400» должны оснащаться оборудованием службы Avsat и будут летать по тихоокеанским маршрутам. Соглашение Arinc-Comsat последовало за отклонением ФКС запроса Arinc на разрешение организации системы связи, обеспечивающей как службы УВД, так и радиотелефонную связь для авиапассажиров с использованием глобальной спутниковой сети, принадлежащей дочерней фирме Arinc — фирме AvSat. Основная причина отказа ФКС состояла в том, что для этой цели был запрошен слишком широкий спектр частот. ФКС ранее разрешила использовать эти частоты не только для авиационной, но и для наземной мобильной связи. Поскольку недавно спектр частот для наземной мобильной связи был пересмотрен Всемирной административной радиококференцйей (WARC), стало возможным описанное соглашение. В соответствии с новыми планами спектр 28 МГц, первоначально отведенный исключительно для службы AvSat, был урезан до 20 МГц. Полоса 8 МГц была отведена для использования наземной мобильной связью. AvSat использует для своей службы многостанционный доступ с временным уплотнением, на что рассчитано оборудование ИСЗ «Инмарсат». Эта техника, однако, требует широкого спектра частот, что вызвало озабоченность руководства фирмы AvSat, принимающего меры по устранению возникающих затруднений. ИСЗ «Инмарсат» планирует использовать и ФАА, с тем чтобы организовать в начале 90-х годов автоматический зависимый обзор с целью наблюдения за самолетами, летающими над районами Тихого океана и Карибского бассейна. В настоящее время для этой цели предполагается заменить старые компьютеры IBM-9020 компьютерами нового поколения IBM-3083, обеспечивающими 10-кратное увеличение производительности и 4-кратное увеличение скорости работы. Развитие спутниковых служб идет на фоне жесткай конкурентной борьбы. В частности, Европейская многонациональная организация по спутниковой связи Eutelsat пристально следит за спутниковой программой Astra, осуществляемой люксембургской Европейской спутниковой организацией SES. Эта частная организация основана для эксплуатации созданного фирмой RCA ИСЗ модели 4000. Организованная на базе этого ИСЗ служба Astra предполагает распределение телевизионных программ к передачу коммерческих данных. На этом ИСЗ предполагается разместить четыре приемопередатчика, созданных в Англии. Развитие конкурирующей службы Astra вызывает беспокойство руководства Eutelsat. Организация INMARSAT рассматривает поправки к международному соглашению, посвященному ее операциям. Эти по- — 46 —
правки позволят приступить к развитию службы мобильной спутниковой связи. В случае одобрения поправок они должны дать эффект еще до конца следующего года. Предложено также изменение названия организации с International Maritime Satellite Organization на International Mobile Satellite Organization с сохранением абревиатуры INMARSAT. Эти предложения выдвинуты ФРГ. Как заявило руководство организации INMARSAT, в случае одобрения предложенных поправок можно будет использовать собственных специалистов и ресурсы для поставок недавно разработанного оборудования в виде небольших терминалов спутниковой связи заинтересованным пользователям на море, в воздухе и на суше. Уже предпринята серия демонстрационных испытаний мобильной связи и начато сотрудничество с рядом фирм и организаций, поддерживающих использование для этой цели ИСЗ «Инмарсат». Кроме мобильной связи, как считают специалисты INMARSAT, новая техника найдет применение для автоматического сообщения о местоположении и дистанционном сообщении о техническом состоянии аппаратов. М. Е. Фикс «Flight International», 1988, 133, № 4105, 34 «Aviation Week and Space Technology», 1987, 127, № 22, 24; № 23, 31, 47, 51; № 25, 22 «Interavia Air Letter», 1988, № 11430, 7 «Aerospace Daily», 1987, 147, № 50, 399 18. Концепции новых связных ИСЗ для организации «Интелсат» Членами международной организации спутниковой связи «Интелсат» являются 114 стран. Организацией были закуплены и запущены 40 ИСЗ, причем восемь запусков оказались неудачными. Действующая система спутниковой связи «Интелсат» состоит из двух ИСЗ «Интелсат-4А», четырех ИСЗ «Интелсат-5»-, четырех ИСЗ «Интелсат-5М» (то же, что и ИСЗ «Интелсат-5», но со связной подсистемой для обслуживания судов торгового флота) и трех ИСЗ «Интелсат-5А». Изготовлены еще три ИСЗ «Интелсат-5А» (IBS), первый из которых на орбиту вывести не удалось, а два других должны быть запущены в 1988 г. с помощью ракеты-носителя «Ариан». Эти ИСЗ отличаются тем, что могут работать в диапазонах 12/14 ГГц, которые предназначаются для обслуживания небольших стационарных НС и идеально подходят для развертывания службы IBS (Intelsat Business Service — обслуживание деловых операций). Всего же было изготовлено 15 ИСЗ класса «Интелсат-5», 11 из которых находятся на орбите. Что касается дальнейших перспектив, то еще в 19,81 г. была завершена разработка спецификаций на ИСЗ нового поколения «Интелсат-6». После про- — 47 —
ведения конкурса предложений в 1982 г. контракт на изготовление пяти ИСЗ этого класса получила группа фирм, возглавляемых фирмой Hughes Aircraft. Спутник «Интелсат-6» является наиболее сложным из когда- либо созданных ИСЗ гражданского назначения. Стоимость пяти ИСЗ этого класса составит около 600 млн долл. (без учета расходов на запуски). Хотя по состоянию на начало 1988 г. большая часть испытаний уже была завершена, первоначально намеченные сроки поставок этих ИСЗ по различным причинам были сорваны. В соответствии с современными планами, первый запуск намечен на 1989 г., а остальные будут запущены в 1990 и 1991 гг. Для вывода ИСЗ «Интелсат-6» предполагали использовать РН «Ариан-4» и МВКА «Спейс Шаттл», однако вследствие катастрофы с МВКА от использования МВКА пришлось отказаться. Была выбрана двухступенчатая РН «Титан-3» с дополнительной включаемой в перигее ступенью, позволяющей выводить ИСЗ массой 2300 кг на нужную переходную орбиту. ИСЗ «Интелсат-6» является спутником со стабилизацией вращением. Его высота во время запуска составляет 5 м, а после опускания барабана с батареями солнечных элементов и развертывания антенн высота возрастает и становится равной 11,8 м. Большие отражательные антенны диаметром 2 и 3,2 м устанавливаются на штангах. Электропитание обеспечивается одной фиксированной (высота 2,2 м) и одной выдвигаемой (высота 3,8 м) панелями солнечных элементов. По сравнению с ИСЗ «Интелсат-5», ИСЗ «Интелсат-6» имеет больше связных каналов, более совершенное перекрытие земной поверхности, лучшие возможности по многократному использованию рабочих частот, больший срок службы (10— 14 лет), более высокую эффективную излучаемую мощность. На этом ИСЗ будет использоваться многостанционный доступ с временным уплотнением каналов и коммутацией на спутнике. Спутник будет работать в диапазонах 6/4 и 19/11 ГГц. В диапазоне 14/11 ГГц перекрытие станет обеспечиваться двумя лучами (восточным и западным), которые могут изменять свое положение в пределах всего видимого земного диска по командам с Земли. Для работы в диапазонах 6/4 ГГц имеется несколько лучей. Для некоторых каналов обеспечивается «глобальное» перекрытие, т. е. перекрытие всего видимого земного диска, для других нужны лучи с перекрытием половины земного диска. Имеются также четыре «зональных» луча, использующих сигналы с поляризацией, противоположной поляризации сигналов в лучах с перекрытием половины земного диска. Каждый ИСЗ использует один и тот же частотный диапазон в двух лучах с перекрытием половины земного диска (пространственная развязка друг от друга), и еще в четырех зональных лучах, пространственно разнесенных друг от друга и использующих — 48 —
сигналы с обратным вращением вектора поляризации (используется круговая поляризация). Поэтому на ИСЗ обеспечивается шестикратное повторное использование частоты в отличие от четырехкратного использования на ИСЗ «Интелсат-5». Комплексное перекрытие обеспечивается с помощью отражательных антенн со сложными облучателями. Для формирования нескольких антенных лучей с целью получения требуемого перекрытия могут возбуждаться 144 облучателя сигналами с соответствующими амплитудами и фазами. ИСЗ «Интелсат-5» будет работать на 48 каналах, которые смогут подключаться к различным антенным лучам. Предполагается, что три ИСЗ «Интелсат-5» блудут развернуты над Атлантическим, а два — над Тихим океанами. После оценки оставшегося срока службы выведенных на орбиту ИСЗ с учетом предполагаемой потребности в международном связном трафике организация «Интелсат» разработала спецификацию на ИСЗ следующего поколения — «Интелсат-7». Эти спутники предназначаются в основном для обслуживания тихоокеанского района, поэтому по числу обеспечиваемых каналов связи они будут занимать промежуточное положение между ИСЗ «Интелсат-5», которые они будут заменять, и ИСЗ «Йнтелсат-6». Конкурс предложений на разработку ИСЗ «Иителсат-7» был объявлен I октября 1987 г., контракт должен быть заключен к 1 сентября 1988 г., а запуск первого спутника намечен в 1993 г. ИСЗ «Интелсат-7» будут выводиться на орбиту с помощью РН «Ариан-4» и «Титан-3». Особенностью ИСЗ этого класса может явиться использование ионных двигателей малой тяги для корректировки положения на орбите в направлении север — юг, что потенциально могло бы обеспечить достижение 20-летнего срока службы. В ИСЗ «Интелсат-7» предполагается четырехкратное повторное использование частот, работа будет вестись в диапазоне Ки (14/12 ГГц) и С (6/4 ГГц). Всего на каждом спутнике будет иметься по четыре ретранслятора (канала) диапазона 14/12 ГГц с шириной полосы пропускания 112 МГц, что позволит в будущем осуществлять передачи с 140 М бит/с-квадратурной фазовой манипуляцией. Для работы на частотах диапазона С потребуются примерно 95 облучателей и антенна диаметром около 2,5 м. Будут формироваться два луча с перекрытием половины земного диска, а также два из четырех зональных лучей (переключение будет производиться по командам с Земли). В диапазоне Ки предполагается формирование эллиптических лучей, которые станут сканировать по всему земному диску. Исследования и разработки, направленные на решение проблем более отдаленного будущего, включают создание бортовых средств обработки, межспутниковых каналов радиосвязи, спутниковых антенн с полными возможностями по реконфигура- — 49 —
ции (функциональной перестройке), а также на создание усовершенствованных двигательных установок для ИСЗ и разработку шинных архитектур. Проводятся также разработки небольших наземных станций и устойчивых к воздействию помех связных сетей. Современная инфраструктура из более чем 800 наземных станций в 150 странах, безусловно, будет оказывать воздействие и на космический сегмент системы. Поэтому будет проводиться лишь такая ее модификация, которая не потребует изменения наземных станций. Предполагается также, что современная концепция «прозрачного ретранслятора» будет постепенно заменена для некоторых применений концепций усовершенствованного ретранслятора с обработкой сигналов. Н. Я. Щербак «Electronics and Wireliss World», 1988, 94, № 1623, 23—27 19. Управление движением транспорта через спутники Как известно, Международная организация морских коммуникаций Immarsat осуществляет по соглашению с морскими транспортными компаниями ряда стран наблюдение со своих спутников за 2000 судов, находящихся в открытом море, и помимо передачи метеорологических и других навигационных данных, обеспечивает им связь с портами и передачу указаний от судовладельцев. В связи с резким увеличением частоты движения на воздушных, железнодорожных и автотранспортных линиях, ставится вопрос об организации контрольно-навигационной системы тако< го же типа. Например, западногерманский научно-испытатель* ный институт по авиации и космонавтике (DFVLR) совместно с ESA и Immarsat решили провести комплексное исследование универсальной спутниковой навигационной системы для самолетов и наземных транспортных средств. В частности проектируются специальные антенны для самолетов, которые позволят одновременно принимать сигналы со спутников и с наземных станций и сопоставлять их между собой. В отношении автотранспорта будет рассмотрен вопрос о передаче водителям указаний о поутной загрузке во время обратных рейсов. Будет изучаться качество радиоприема сигналов спутника на движущемся автомобиле в зависимости от высоты полета спутника над горизонтом и характера местности (поле, лес, горы, города и пр.). Результаты этой работы будут использованы в разра ботках 90-х годов. Тем временем, известная американская фирма Hughes уже проектирует новый навигационный спутник HS-601, прямые передачи которого смогут приниматься на небольшие антенны (~30 см), установленные на поездах или грузовиках, в целях - 50 -
регулирования их движения. Радиоборудование, установленное на этом спутнике, можно будет использовать и для организации узкополосных передач специального назначения. Спутник будет снабжен мощной (до 6 Квт) энергоустановкой, в виде солнечных батарей, установленных не на выносных панелях, как обычно, а по всей его внешней поверхности. Попутно, фирма решила отказаться от обычной стабилизации вращением и применить астронавигационную стабилизацию по всем трем осям. Среди выпускаемых фирмой Hughes радиорелейных спутников, наибольшим спросом пользуется спутник HS-376, применяемый в США и других странах. По заказу английской радиовещательной компании BSB фирма Hughes построила вариант спутника HS-376, передающая станция которого сможет работать по 3—5 каналам. На этой станции впервые применены две спаренных лампы бегущей волны по 55 Вт, а также никель-кадмиевые батареи, которые смогут обеспечить уверенную передачу, когда спутник будет проходить в тени Земли (в остальное время станция будет работать на солнечных батареях). Г. А. Лебедев «Flug Revue», 1988, № 3, 36, 78 «Bild der Wissenschaft», 1988, 25, № 3, 28, 29 КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ 20. Программа ООКС в условиях дефицита федерального бюджета США По заявлению помощника руководителя НАСА по ООКС Э. Стофана, программа ООКС представляет собой часть усилий НАСА по восстановлению национальной космической программы США после катастрофы МВКА с орбитальной ступенью (ОС) «Челлеиджер» и по выходу США на позицию лидера в мирном освоении космоса. ООКС должна начать функционирование в середине 90-х годов и быть работоспособной в течение 20— 30 лет. В соответствии с директивой президента Рейгана от 25 июля 1984 г. НАСА должно было разработать ООКС в течение 10 лет. По состоянию на сентябрь 1987 г., когда было сделано заявление НАСА, промышленность США и иностранные партнеры по программе проделали огромную работу. Промышленные фирмы завершили 21-месячный период эскизного проектирования на конкурсной основе. НАСА и Белый дом согласились провести создание ООКС в 2 этапа, так что в результате работ первого этапа будет введен в эксплуатацию «ревизованный основной вариант». Была установлена целесообразность пребывания астронавтов на орбите в течение 6 мес. При этом единый экипаж из 8 чел. с астронавтами-специалистами будет работать во всех модулях вместо того, — 51 —
чтобы каждая лаборатория имела свою организационную структуру. Признан приоритет требований пользователя над проблемами обеспечения общих функций ООКС за исключением вопросов безопасности. Установлено, что наземное обеспечение пользователей может быть распределено по наземным техническим средствам пользователей, так что пользователи не будут сосредоточиваться в одном месте. Кроме того, за этот период: 1) проведен анализ условий работы ООКС в режиме посещения в процессе сборки, поскольку после 6 полетов МВКА лабораторный модуль (ЛМ) будет доступен для ведения работ на орбите; 2) определены направления участия частного сектора в разработке ООКС; 3) в технические задания на ОКР/ПКР включена разработка предложений по наилучшему использованию ООКС для коммерциализации космоса; 4) проведен анализ вопросов обеспечения безопасности ООКС и спасения экипажа в аварийных ситуациях; 5) проведена серия совещаний с иностранными партнерами по выработке взаимоприемлемых договоренностей. Разработанная очередность вывода элементов ООКС должна позволить ввод ее в нормальную эксплуатацию после 16 полета МВКА (таблица). Очередность вывода элементов ООКС № п. п. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Обозначение МВ-1 МВ-2 МВ-3 МВ-4 Р-1 МВ-5 L-1 МВ-б Р-2 МВ-7 МВ-8 МВ-9 L-2 МВ-10 L-3 МВ-11 Выводимые элементы 50% панелей солнечных батарей, переходной отсек ферменная балка, орбитальное телеуправляемое об служивающее устройство 50% панелей солнечных батарей, переходной отсек ферменная балка Система терморегулирования, воздушный шлюз, полез ная нагрузка, подвижная система обслуживания Воздушный шлюз, полезная нагрузка Полярная платформа США Лабораторный модуль США Оснащение лабораторного модуля США Жилой модуль США Полярная платформа Переходные отсеки, днища Экипаж из 4 астронавтов, расходные материалы жиз необеспечения Экспериментальный модуль Японии Экипаж из 2 астронавтов, расходные материалы жиз необеспечения, полезная нагрузка Модуль «Колумб» Астронавты, расходные материалы жизнеобеспечения Японский складской модуль - 52 -
Расчеты, проведенные в середине 1987 г., показали, -что стоимость программы разработки ООКС составит 14,6 млрд долл. курса 1988 г. В последующих оценках указывается стоимость 17—30 млрд долл. НАСА рассматривало возможности снижения стоимости программы, в частности за счет отсрочки разработки подвижной платформы, предназначенной для использования в комплекте с канадским подвижным центром обслуживания; замены топливной системы с электролизом воды для получения водорода и кислорода, которые будут использованы как топливо для РД системы ориентации и стабилизации, на гидразиновую топливную систему с хорошо отработанными РД; сокращения длины горизонтальной ферменной балки и т. д. В декабре 1987 г. наблюдателями отмечалось, что принятие 1 декабря 1987 г. решения НАСА о 4 головных подрядчиках для разработки и изготовления ООКС с четким определением объемов контрактов проведено при еще не утвержденных объемах финансирования в условиях обозначившегося дефицита федерального бюджета. В то же время затруднения с финансированием могут вызвать смещение вывода первых элементов ООКС на более поздние сроки и, соответственно, задержку с гьодом в эксплуатацию ООКС. Ожидалось, что в соответствии с запросами на 1988 и 1989 фин. гг. будут выделены 767 млн долл. и 1,8 млрд долл., соответственно. Однако на 1988 фин. г. ассигнования были утверждены только в сумме 425 млн долл. Весь бюджет НАСА на этот год составит 8,86 млрд долл. вместо запрошенных 9,48 млрд долл. Тем не менее, выделенных ООКС ассигнований совместно с перешедшими от программы МВКА за 1987 г. 100 млн долл. считается достаточно для оплаты работ по заключаемым контрактам на ОКР/ПКР. К 29 февраля 1988 г. НАСА должно было представить конгрессу пересмотренную и перепланированную программу ООКС с учетом выделяемых средств. Только после рассмотрения в конгрессе оно может получить выделенные ассигнования. Подписание основных контрактов ожидается в сентябре — ноябре 1988 г. По состоянию на 24 декабря 1987 г. НАСА заключило официальные контракты со всеми 4 головными подрядчиками на общую сумму 42 млн долл. на проведение работ по изучению технических заданий по программе. Финансирование работ по этим контрактам заканчивается 31 марта 1988 г., хотя контракты будут действовать по 30 июня 1988 г. Распределение всего объема работ между 4 головными подрядчиками на момент принятия решения НАСА представлялось следующим: Группа фирм с головным подрядчиком Boeing Aerospace (в состав группы входят фирмы Teledyne Brown, Lockheed, Hamilton Standard, Garrett AiResearch, Grumman, ILC, Fair- child-Weston). Разработка и изготовление ЛМ и жилого модуля, — 53 —
переходного отсека, систем воздушных шлюзов, системы жизнеобеспечения, элементов системы терморегулирования, оборудования видео- и звуковой связи и элементов системы снабжения. Стоимость работ 1 этапа оценена в 750 млн долл., 2 этапа — 25 млн долл. Основными факторами, которые способствовали победе фирмы Boeing Aerospace в конкурентной борьбе за контракт с фирмой Martin Marietta, считаются: — Использование автоматической сварки при строительстве натурного по размерам и массе макета модуля совместно с сеточно-вафельной конструкцией стенок толщиной 3,17 мм. Сетка закреплена снаружи на листовом материале стенки таким образом, что выступы направлены под углом 45° к оси. Конструкция стенки не содержит дополнительных стрингеров. Внутренние подкрепляющие элементы также не требуются. — Представление интерьера жилого модуля, разработанного специализированной фирмой Walter Dorwin Teague Associates. Фирма, которая проектирует интерьеры салонов самолетов, использовала цветовые и др. методы для создания комфортной обстановки для астронавтов. Удалось обеспечить больший объем свободного пространства для каждого астронавта по сравнению с определенным минимумом и снизить уровень шума в жилой зоне до 45 дБ. Спальные помещения отделены от других отсеков с повышенной деятельностью. Камбуз, изолятор и систему обработки нечистот разрабатывает фирма Grumman. — Разработанные предложения по размещению оборудования в ЛМ и его оснащению. Для стоек был применен новый легкий и высокпрочный композит. В комплект оборудования включена высокотемпературная установка для экспериментальных работ по материаловедению, разработанная совместно фирмой Boeing Aerospace и НАСА. Фирма предложила использовать модуль на орбите для проведения экспериментальных работ сразу же после вывода, не дожидаясь постоянного пребывания астронавтов на борту ООКС, т. е. для работ в режиме посещения. — Унификация. Фирма намерена достичь высокой степени унификации конструкций и технологии изготовления основных модулей, переходных отсеков и модуля снабжения. — Разработка способа загрузки модуля снабжения в наземных условиях при наличии в конструкции легких стеллажных элементов, рассчитанных на работу в условиях микрогравитации. Применительно к выполнению заказа НАСА по ООКС фирма предполагает создать 2900 новых рабочих мест. Основные работы по контракту будут проводиться в производственном комплексе фирмы вблизи г. Хантсвилла и вблизи центра космических полетов им. Маршалла. — 54 —
Группа фирм с головным подрядчиком McDonnell Douglas Astronautics (в состав группы входят фирмы IBM, Lockheed, General Electric/RCA, Honeywell, Spar Astro). Разработка и изготовление ферменной несущей конструкции, к которой будут крепиться все элементы ООКС; 4 переходных отсеков, которые будут соединять модули, причем заготовки отсеков будет поставлять фирма Boeing; 2 воздушных шлюзов для стыковки ОС и выхода в открытый космос; подвижной платформы для канадского подвижного центра обслуживания с участием в качестве субподрядчика фирмы Astro Aerospace Corp. of Carpinteria, которая является филиалом фирмы Spar Aerospace (Канада); системы обработки информации с основных элементов ООКС и полезной нагрузки; системы внешнего терморегулирования с отводом излишнего тепла к радиаторам, смонтированным на ферменной конструкции; средств связи с наземными объектами и аппаратуры слежения за курсом; системы ориентации и стабилизации; двигательной установки для компенсации аэродинамического сопротивления ООКС с массой 181 т на низкой околоземной орбите с электрическим нагревом в тяговых устройствах отбросных газов и жидкостей, используемых з качестве рабочих тел; оборудования для работы в открытом космосе, в т. ч. скафандров, устройств для перемещения астронавтов и оборудования, опорных площадок на ферме и т. п.; стыковочных и закрепляющих приспособлений. Кроме того фирма обязуется разработать план-график сборки на орбите и технологию сборки ООКС. Фирма Me Donnell Douglas Astronautics предполагает выполнить работы по контракту в следующие отчетные сроки: — предварительный анализ требований технического задания по разделу программы март — апрель 1988 г.; — предварительный анализ конструкций январь 1989 г.; — критический анализ конструкций август 1990 г.; — оценка выбранных конструкций октябрь 1992 г.; — оценка работоспособности конструкций июль 1993 г.; — оценка лётной готовности конструкций октябрь 1993 г.; — первый полет МВКА с элементами ООКС январь 1994 г. Изготовление опытных образцов материальной части предполагается начать в 1988 г., а лётных конструкций — в 1989 или 1990 гг. Стоимость работ 1 этапа оценена в 1,9 млрд долл., 2 этапа — 140 млн долл. со следующим распределением по финансовым годам: 1988г. 1989г. 1990г\ 1991г. 1992г. 1993 г. 1994г. 1995г. Сумма, 200 300 350 Нет данных 100 Нет 50 млн. дол. - . данных Фирма намерена создать 4050 новых рабочих мест. Группа фирм с головным подрядчиком General Electric (в состав входит фирма TRW). Разработка и изготовление по- — 55 —
лярной платформы; 2 пристыковочных узла; телероботизиро- ванного устройства обслуживания с последующим его монтажом. Технический проект ангара для технического обслуживания ИСЗ на орбите. Стоимость работ 1 этапа оценена в 800 млн долл., 2 этапа — 570 млн долл. Группа фирм с головным подрядчиком Rocketdyne (Rockwell International) (в состав группы входят фирмы Ford Aerospace, Harris, Garrett, General Dynamics и Lockheed). Разработка и изготовление энергетической установки с панелями солнечных батарей мощностью 75 кВт (1 этап) и солнечно-термодинамической энергетической установки мощностью 50 кВт (2 этап). Стоимость работ 1 этапа оценена в 1,6 млрд долл., 2 этапа — 740 млн долл. Фирма намерена создать 3230 новых рабочих мест для выполнения работ по этому заказу НАСА. В предварительных условиях выполнения работ по контрактам оговаривается, что работы по 1 этапу проводятся в течение 10 лет с момента фактического заключения контракта, включая 1 год после сборки ООКС. Работы по 2 этапу будут проводиться с учетом опыта, накопленного при сборке «ревизованного основного варианта», и будут включать монтаж новых мест крепления внешних полезных нагрузок, ввод в эксплуатацию солнечно-термодинамической энергетической установки, вывод соорби- тальной платформы свободного полета, которую разработает фирма General Electric, и монтаж ангара обслуживания ИСЗ. Наблюдатели в январе 1988 г. считали, что, хотя в декабре 1987 г. НАСА одержало принципиальную победу, добившись финансирования ОКР/ПКР по ООКС, однако оно не получило ожидаемых ассигнований. В то же время, руководство НАСА обеспокоено тем, что программа ООКС при постоянных сокращениях ассигнований может завершиться безрезультатно. В. А. Карелин «Aerospace America», 1987, 25, № 9, 16—22, 24—28 «Aerospace Daily», 1987, 144, № 3, 19; № 53, 419; № 57, 449—450; 1988, 145, № 27, 209— 210; № 30, 233—234 «Aviation Week and Space Technology», 1987, 126, № 25, 35; 1987, 127, № 17, 32; № 23, 11, 18—23; № 25, 23—24; 1988, 128, № 4 «Flug Revue», 1988, № 2, 36—37 «Interavia», 1988, 43, № 1, 18 «Interavia Air Letter», 1987, № 11387, 1—3; № 11394, 5—6 «Science», 1988, 239, № 4835, 19 «Space Age Times», 1987, 14, July—August, 9—12; September — October, 38 «Spaceflight», 1988, 30, № 1, 10—11 .— 56 —
21. Независимый анализ программы развертывания ООКС Комитет по ООКС национального научно-исследовательского совета (ННИС) США проанализировал имеющуюся документацию по программе и в своем отчете от 10 сентября 1987 г. согласился с предложенной НАСА конструктивной схемой ООКС, но выразил сомнения относительно определенной НАСА стоимости программы и достаточности имеющегося парка орбитальных ступеней (ОС) МВКА для осуществления операций по развертыванию ООКС. Предложенная конструкция и технология сборки в основном определяются размерами и формой грузового отсека ОС. По мнению комитета, модификация ОС после катастрофы ОС «Челленджер» делает развертывание ООКС с помощью МВКА трудным и рискованным. В отчете комитета рассмотрены 3 возможных альтернативы развертывания с использованием транспортных космических систем (ТКС) с повышенной грузоподъемностью, а именно: — усовершенствованного МВКА; — тяжелой ракеты-носителя или грузового носителя на базе МВКА; — более надежного МВКА нового поколения. Приведенное сравнение затрат ресурсов на развертывание с помощью различных ТКС показывает высокий уровень затрат по принятому НАСА решению (таблица). Затраты ресурсов на развертывание ООКС первой очереди Вид ресурсов Работы в открытом космосе, чел.-ч Степень доводки на орбите, % лабораторного модуля жилого модуля Полное число полетов до ввода ООКС в номинальный эксплуатационный режим МВКА тяжелой РН Необходимость дистанционного управления стыковкой Число полетов для достижения возможности постоянного пребывания на орбите Транспоптная космическа* 1* 156 47 18 18 0 Нет 9 2** 116 33 0 14 0 Нет 7 98 0 0 7 5 Да 8 i система 100 0 0 7 4 Да *■ 7 * МВКА технического уровня 1988 г. ** Усовершенствованный МВКА. *** МВКА технического уровня 1988 г. совместно с тяжелой РН. **** Усовершенствованный МВКА совместно с тяжелой РН. —• 57 —
Нельзя исключать из оценок вероятность аварии ОС до завершения работ по развертыванию ООКС первой очереди в 1996 г. К этому времени должны быть выполнены ~90 полетов МВКА после их возобновления в 1988 г. Если принять, что вероятность аварии с невосстановимыми разрушениями в каждом полете составляет 1%, то к 90 полету вероятность такой аварии достигнет 60%. Следует иметь в виду также, что на 1987 г. реальная вероятность такой аварии по статистике осуществленных полетов достигает 4%. В отчете отмечается, что НАСА не имеет каких-либо количественных оценок вероятности потери ОС или полезной нагрузки ОС. Рекомендуется разработать такие модели с использованием статистических методов. ООКС будет полностью зависимой от МВКА в операциях доставки экипажей на борт и обратно на Землю. Однако в случае еще одной аварии полеты МВКА могут быть опять прекращены. Вследствие этого в отчете комитета настоятельно рекомендуется предусмотреть как обязательное требование обеспечение экипажа спасательным спускаемым аппаратом. Считается целесообразным разработать такой спасательный спускаемый аппарат, который можно было бы использовать как резервное транспортное средство для доставки экипажа на ООКС при помощи РН, рассчитанной на выполнение пилотируемых полетов. НАСА планирует изготовить два комплекта элементов ООКС: один для наземных испытаний, а другой — для сборки на орбите. Но и летные элементы будут проверяться на собираемость на Земле перед доставкой на орбиту. В отчете одобряется такой подход и рекомендуется построить наземный испытательный стенд, позволяющий проводить испытания натурной ООКС. В отчете комитета выражается сомнение относительно достоверности определения стоимости программы ООКС. По-видимому в расчетах не отражена стоимость всей программы испытаний, занижены расходы на информационную систему ООКС, неточно определены эксплуатационные расходы и т. д. Ревизоры отдела национальной безопасности и иностранных дел Главного бюджетно-контрольного управления (GAO) также выявили многочисленные противоречивые оценки стоимости программы и отдельных ее этапов. По уточненным на ноябрь 1987 г. оценкам НАСА стоимость программы ООКС первой очереди составит 25,0—29,9 млрд долл. курса 1988 г., из которых затраты на HHOKR и ПКР планируются 17,0—21,5 млрд долл., транспортировку—1,4—1,8 млрд долл., эксплуатацию частично собранной ООКС — 3,6 млрд долл., оплату труда персонала НАСА — 2,6 млрд долл., создание стендов и исследовательских установок — 0,2 млрд долл., доработку МВКА под материальную часть ООКС — 0,1 млрд долл. и разработку ОС. .с увеличенным до 2 недель временем пребывание на орбите ~;();1 млрд долл. V — 58 —
НАСА первоначально планировало осуществлять смену астронавтов через 90 суток, однако в настоящее время предполагается увеличить срок пребывания на орбите до 180 суток со скользящим графиком сменяемости. При этом для смены экипажей при постоянном пребывании на борту 8 чел. потребуется 5 полетов МВКА в год. В отчете комитета такое длительное пребывание астронавтов в космосе считается возможным, хотя в США пока нет достаточно надежных медицинских данных относительно практической целесообразности смен такой длительности. США пока имеют опыт пребывания экипажа в космосе 84 суток на борту орбитальной лаборатории «Скайлэб» в 1973 г. Оценивая административно-организационные вопросы программы, авторы отчета отмечают необходимость совершенствования управления и организационной структуры с целью снижения риска невыполнения программы. Считается целесообразным образовать независимое от научно-исследовательских центров НАСА бюро программы ООКС, выбрать подрядчиков для помощи этому бюро, изменить распределение работ между научно-исследовательскими центрами НАСА для повышения производительности, юридически подчинить руководителей проектов в научно-исследовательских центрах директору программы ООКС и разработать более совершенное планирование и документальное сопровождение программы. После ознакомления с отчетом комитета НАСА не согласилось с утверждением, что развертывание ООКС с помощью современного МВКА будет рискованным. Указывается, что НАСА в последнее время проверило работоспособность МВКА перед возобновлением полетов и разработало модифицированную технологию сборки ООКС, которая позволяет снизить массы элементов для вывода в первом и втором полетах и дает НАСА высокую степень уверенности в успешном развертывании ООКС с использованием современного МВКА. По мнению НАСА для сборки ООКС первой очереди с массой на орбите 247 580 кг потребуются 18 полетов МВКА, а для сборки ООКС второй очереди — еще 11 полетов МВКА. В. А. Карелин «Space Age Times», 1987, 14, № 5—6, 7—9; № 7—8, 4—8 22. Соглашение об эксплуатации комплекса «первичной» ООКС На совещании, проходившем в Вашингтоне с 11 по 13 января 1988 г., представители НАСА и ESA согласовали принципы эксплуатации комплекса «первичной» ООКС. Управление ESA считает полностью удовлетворительными согласованные принципы эксплуатации автономной платформы на полярной орбите, создаваемой этой организацией, и западноевропейской автономной орбитальной станции MTFF («Паллас»). Однако со-
гласованные принципы эксплуатации западноевропейского обитаемого блока АРМ в составе самой станции удовлетворяют ESA не полностью. Разработку платформы на полярной орбите и станции M.TFF ESA будет координировать с НАСА, но право окончательного решения останется за ESA. Эксплуатация этих объектов останется исключительной прерогативой ESA, но НАСА имеет право ежегодно арендовать до 25% полезного объема этих объектов. Аренда может быть заменена предоставлением в распоряжение ESA равного объема на объектах НАСА. Полезный объем западноевропейского блока АРМ, в соответствии с соглашением, распределяется следующим образом: ESA —51%, НАСА —46%, Канада —3% (Канада получает в свое распоряжение 3% всех средств станции). Управление эксплуатацией блока АРМ осуществляется из американского центра управления полетом МСС в Хьюстоне, где будут присутствовать представители от ESA. В случае разногласий между НАСА и ESA за НАСА оставлено решающее слово в отношении эксплуатации орбитальной станции в целом и блока АРМ как ее элемента. Из восьми космонавтов, которые будут эксплуатировать станцию, ESA имеет право послать одного. Затраты на эксплуатацию станции ориентировочно составят 1514 млн дол. в год, при этом 77% затрат берет на себя НАСА, а 23%—зарубежные государства — партнеры США. Представители этих государств (ESA, Япония и Канада) 6 февраля 1988 г. завершили переговоры о документах, регулирующих эксплуатацию станции, однако не подписали эти документы, так как некоторые вопросы, в частности, вопрос о передаче технологии еще не согласованы. Из всех партнеров пока только Канада согласилась со всеми условиями. «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 9, 27 «Air et Cosmos», 1988, 25, № 1175, 28; № 1178, 35 «New Scientist», 1988, 117, № 1596, 27 «Nature», 1988, 331, № 6157, 550 23. Скафандры АХ-5 и Мк-3 для космонавтов 00 КС На ООКС космонавты будут совершать до трех выходов в открытый космос каждую неделю, а общее количество человеко-часов, проведенных в открытом космосе в течение года, может достигнуть 1000—2000. Чтобы полностью реализовать потенциал станции, выходы в открытый космос должны быть регулярными и экономичными. Скафандры в идеале должны быть рассчитаны как на мужчин, так и на женщин, легко надеваться и сниматься, быть удобными в эксплуатации, обеспечивать подвижность и диапазон движений, необходимые для выполнения — 60 —
запланированных задач, а также радиационную и метеорную защиту и защиту от многочисленных фрагментов искусственного происхождения, которые могут оказаться в зоне работы космонавта. Хранение и обслуживание скафандров на станции не должно быть сопряжено с какими-либо трудностями, поскольку они рассчитаны на эксплуатацию в течение года и более, прежде чем их отправят на Землю для регламентного обслуживания. Для сравнения указывается, что скафандры экипажа МВКА «Спейс Шаттл» рассчитаны на использование в течение 50 ч и требуют обслуживания после каждого полета. Скафандры для космонавтов ООКС разработали по параллельным контрактам Эймсский НИЦ и НИЦ им. Джонсона. В январе 1988 г. начались сравнительные испытания этих двух типов скафандров (должны были продолжиться до лета 1988 г.). Испытатели будут производить в скафандрах монтажные работы того типа, которые предусмотрены для космонавтов ООКС. Параллельно с испытаниями новых скафандров будут испытываться скафандры для космонавтов МВКА (в качестве эталона для оценки новых скафандров). Ранцевые системы жизнеобеспечения для новых скафандров при запланированных испытаниях использоваться не будут. Скафандр Эймского НИЦ, получивший название АХ-5, име- (>т цельнометаллическую конструкцию, скафандр центра им. Джонсона, получивший название ZPS Мк-3 — металлическую верхнюю часть и мягкие штанины, рукава и ботинки. Оба скафандра рассчитаны на внутреннее давление 0,58 кгс/см2, однако обеспечивают большую подвижность, чем скафандры для космонавтов МВКА, рассчитанные на внутреннее давление 0,3 кгс/см2. Применение новых скафандров сделает ненужной предварительную десатурацию (выведение азота из тканей организма). Скафандры обоих типов рассчитаны на обеспечение выходов длительностью до 8 ч подряд или в две 3—4-часовые смены до и после приема пищи. Скафандр АХ-5 Эймсского НИЦ, изготовленный в основном фирмой Micro Craft, рассчитан на эксплуатацию в течение нескольких лет при минимальном обслуживании. Он имеет блочную конструкцию и состоит только из 15 крупных частей. Поврежденная часть может быть отделена и заменена новой на борту ООКС. Скафандр АХ-5 (масса 84 кг) изготовляется из алюминиевого сплава и нержавеющей стали, а для защиты от коррозии и для теплоизоляции снабжается золотым покрытием (70 г золота на каждый скафандр). Для подгонки по росту (от 147 до 213 см) используются кольцевые вставки шириной 25—100 мм между шарнирными суставными сочленениями «голень-колено» и «колено-бедро». Верхняя часть скафандра изготовлена в двух вариантах: в расчете на женщин и мужчин. Общие затраты на — 61 —
разработку скафандра и изготовление двух опытных образцов составили 2,3 млн долл. Скафандр Мк-3 центра им. Джонсона, изготовленный фирмой ILC Dover, должен иметь массу 68 кг. Верхняя часть скафандра и жесткие шорты изготовлены из алюминиевого сплава и имеют шарнирное (подшипники качения из нержавеющей стали) сочленение у талии, что обеспечивает необходимую гибкость при наклоне вперед. В сочленении используются кольца различной ширины, что позволяет удлинять и укорачивать верхнюю часть скафандра в соответствии с ростом космонавта. В скафандре Мк-3 на бедрах жесткие шорты соединяются со штанинами из полиэстера с уретановыми надувными и жесткими вкладышами для подгонки скафандра. Рукава изготовлены из такого же материала, ботинки — тканевые. Плечевые соединения эвольвентные из металлических пластин, обтянутые тканью. Сочленения на локтях, кистях, коленях и щиколотках такие же как у скафандров для космонавтов МВКА. Основное отличие скафандра Мк-3 от скафандра для космонавтов МВКА заключается в наличии металлических шорт, необходимость которых обусловлена более высоким внутренним давлением. «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 2, 36—39 «New Scientist», 1988, 117, № j 596, 36 «Flight International», 1988, 133, № 4098, 18 24. Подготовка к возобновлению полетов МВКА «Спейс Шаттл» Специалисты службы безопасности Восточного испытательного полигона ВВС считают, что зона безопасности вокруг наземного комплекса для МВКА на мысе Канаверал недостаточно велика. По заявлению министра ВВС США Эдварда Олдрид- жа, если НАСА не откажется от правила подавать команду на аварийный подрыв МВКА только после утраты контроля за орбитальной ступенью, смотровые площадки для зрителей должны быть вынесены за пределы территории центра им. Кеннеди. Если НАСА не желает этого делать, то офицеры службы безопасности ВВС должны быть наделены правом принимать решение об аварийном подрыве на более ранней стадии полета. НАСА приняло решение о реконструкции бетонного покрытия посадочной полосы для МВКА на мысе Канаверал с целью уменьшения шероховатости покрытия на участке касания. Необходимость этого выявилась после выявления причин повышенного износа протектора шин посадочного шасси орбитальных ступеней Лэнглийским НИЦ НАСА. Изменение рельефа покрытия производится на участках длиной по 1050 м с обоих концов полосы (длина полосы 4570 м, ширина 91 м). Соответствующий контракт стоимостью 635,5 тыс. долл. заключен с фирмой Jensen Construction. — 62 —
При осмотре доставленных на мыс Канаверал сборок твердотопливных ускорителей (ТТУ), предназначенных для использования в составе МВКА при полете STS-26, были обнаружены отслоения теплоизоляции на торце задней сборки правого ТТУ, примыкающей к дополнительному кольцевому уплотнению. Ширина зазоров, образовавшихся между внутренней стенкой корпуса и слоем теплоизоляции, колебалась в пределах 18—36 мм. Подобные дефекты в этих же самых местах были обнаружены еще на заводе-изготовителе фирмы Morefon Thio- kol и там устранены с использованием обычно принятой в таких случаях технологии, но при осмотре на мысе Канаверал зарегистрированы снова, что ставит под сомнение эффективность применяемой технологии. Отслоение внутренней теплоизоляции корпуса ТТУ считается серьезным дефектом: именно это стало причиной взрыва на 10-й секунде полета стартового РДТТ ракеты-носителя «Титан-34О» 18 апреля 1986 г. НАСА периодически пересматривает график подготовки к полету МВКА «Спейс Шаттл» STS-26. Одной из причин пересмотра графика является решение НАСА демонтировать ТНА высокого давления окислителя ЖРД SSME для технического осмотра, главная цель которого — проверка затяжки болтов крепления. «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 5, 30; № 9, 15 «Flight International», 1988, 133, № 4099, 34 Сообщение агентства ИР1, 1988, 1/IV, 3/IV 25. МВКА «Хотол» Общие сведения. Беспилотный одноступенчатый МВКА «Хотол» предназначен для доставки на низкую околоземную орбиту до 7 т полезной нагрузки. Фирма British Aerospace, ведущая совместно с фирмой Rolls-Royce НИР по МВКА «Хотол» на собственные средства (при некотором финансовом участии правительства Великобритании) считает, что может быть создан флот из пяти МВКА «Хотол». Такой флот мог бы обеспечить 28 полетов в год, причем длительность подготовки МВКА к очередному полету («оборачиваемость») может быть доведена до 48 ч. Затраты на каждый полет составят 5 млн долл. (МВКА будет выводить на орбиту только один ИСЗ). Из пяти МВКА один можно снабдить герметизированной капсулой, устанавливаемой в отсеке полезной нагрузки, что обеспечит возможность полета космонавтов. Ставится задача снизить затраты на вывод в космос 1 кг полезной нагрузки в пять раз по сравнению с МВКА «Спейс Шаттд». Это ^предполагают достигнуть за счет многоразового использования веех* элементов МВКА, за счет применения двух- режимной двигательной установки, способной работа?^ на ат- — 63 —
мосферном кислороде с момента отрыва от разгонной тележки и до достижения скорости М-5 (на высоте 26 км). Снижению затрат будет способствовать использование разгонной тележки и газообразного водорода в двигателях, обеспечивающих маневрирование на орбите. На стоимости эксплуатации должна благоприятно сказаться высокая «оборачиваемость» МВКА «Хотол». Согласно расчетам снижение массы конструкции МВКА на 1 кг даст экономию в затратах на разработку примерно 0,5 млн фт. ст., а в затратах на изготовление одного МВКА — 0,4 млн фт. ст. Стартовая масса МВКА составит 250 т (55% масса жидкого кислорода). Посадочная масса МВКА в пять раз меньше стартовой. Конструкционные материалы. Несущую конструкцию МВКА «Хотол» образуют баки жидкого кислорода и жидкого водорода. Тяга двигателя передается на бак жидкого кислорода, а ферменная конструкция, несущая носовой стабилизатор и носовую стойку шасси, связана через опоры с водородным баком. Отсек полезной нагрузки расположен между баками в области центра масс МВКА. Топливные баки решено изготовлять способом намотки из термопластика, армированного угольным волокном. Толщина стенки баков 3 мм. Термопластик устойчив к повреждениям и легко ремонтируется. Один из новейших термопластиков РЕЕК (полиэтилээтилкетон), армированный угольным волокном, выдерживает нагрев до более высокой температуры, чем ранее разработанные термопластики. Баки, изготовленные из такого материала, требуют меньшей теплозащиты. Для теплозащиты фюзеляжа и нижней поверхности крыла используются панели из композиционного материала «углерод-керамика». Панели не несут значительных нагрузок, крепятся на поворотных стойках в расчете на термическую деформацию. Зазор между стенкой водородного бака, имеющей температуру 20 К, и панелью теплозащиты, нагревающейся до 1200 К, составляет всего 150 мм. У МВКА «Хотол» при входе в атмосферу нагрузка на крыло на 60% меньше, чем у орбитальной ступени МВКА «Спейс Шаттл». Это позволит совершать вход в атмосферу с меньшей скоростью при меньшем нагреве. Нагрев поверхности теплозащитных панелей МВКА «Хотол» на большинстве участков не превышает 1200 К (на 300 К меньше, чем у орбитальной ступени американского МВКА). «Flight International», 1988, 133, № 4103, 24, 25 26. Спутник-обсерватория AXAF В вроекте бюджета НАСА на 1989 фин. г. предусмотрено 27 млм? долл. на ра&ввртыванйе работ тю спутнику-обсерватории AXAF, предназначенному для астрономических на&шде- — 64 —
ний в рентгеновом диапазоне пульсаров, квазаров, нейтронных звезд и других небесных тел. Масса спутника 12—15 т, длина 13,7 м, диаметр 4,3 ja. Длина рентгеновского телескопа скользящего падения 10 м, апертура 1,2 м. В фокальной плоскости телескопа установлены четыре комплекта приборов, которые могут заменяться космонавтами на орбите. Электропитание (2 кВт) обеспечивают панели солнечных батарей (размах 18 м), в системе ориентации используются маховики и магнитные катушки. От применения двигателей отказались во избежание загрязнения. Телескоп снабжен солнечной блендой, которая служит также крышкой, предотвращающей загрязнение телескопа во время проведения операций по обслуживанию на орбите. Связь с Землей осуществляется через ИСЗ системы TDRSS с использованием остронаправленной антенны диапазона S. Предусмотрена также ненаправленная антенна этого диапазона, служащая для приема команд в те периоды, когда остронаправленная антенна использована быть не может. ИСЗ должен быть выведен на круговую орбиту высотой 480 км с наклонением 28,5°. ИСЗ рассчитан на запуск с помощью МВКА «Спейс Шаттл». Расчетный срок службы ИСЗ AXAF 15 лет. За этот период он будет несколько раз с помощью орбитального маневрирующего аппарата OMV доставляться к орбитальной ступени МВКА «Спейс Шаттл» или к ООКС для обслуживания, а затем с помощью аппарата OMV возвращаться на рабочую орбиту. Фирмы Lockheel и TRW завершили НИОКР по ИСЗ AXAF, продолжавшиеся 32 месяца, 4 января 1988 г. НАС А объявило конкурс фирм на обоснование проекта ИСЗ. Заключение контракта на обоснование проекта ИСЗ ожидалось в августе 1988 г., а в конце 1988 г. должен быть заключен контракт на разработку конструкции ИСЗ. Если конгресс утвердит предусмотренные в проекте бюджета НАС А на 1989 фин. г. ассигнования на развертывание работ по ИСЗ AXAF, то вывод его на орбиту возможен в конце 1995 г. Общие затраты на программу оценивают в 600—900 млн. долл. «Aerospace Daily», 1988, 145, № 2, 11 «Air et Cosmos», 1988, 25, № 1175, 26 «Fligh International», 1988, 133, № 4099, 34 «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 6, 87 27. Проект орбитального телескола для поиска планет Лаборатория реактивного движения совместно с фирмой Perkin-Elmer Corp. изучает возможность создания орбитального телескола, способного обнаруживать планеты и другие слабосветящиеся тела, расположенные йа очень небольшом (при-
мерно 1") угловом расстоянии от звезд, имеющих в миллиарды раз большую яркость, чем эти объекты. Современные коронографы способны исключить 99% излучения звезды, однако рассеивание света, обусловленное несовершенством зеркал телескопов, снижает эту величину до 90%. Лаборатория реактивного движения считает возможным создать зеркало нового типа с рассеиванием света в 100 раз меньшим, чем у соверменных зеркал, и новый гибридный коронограф, исключающий 99% излучения звезды. Сочетание зеркала нового типа и нового коронографа позволит исключать 99,9% света звезды. При создании зеркала нового типа Лаборатория предполагает использовать опыт производства полупроводников, когда применяются очень гладкие зеркала для печатания интегральных схем. Испытания экспериментальных образцов зеркала и коронографа для проверки эффективности выбранных технических решений намечены на 1989 г. На 1990 г. запланирован подъем на аэростате на высоту, где уже практически отсутствует атмосферное мерцание, экспериментального телескопа с апертурой 1 м для поиска слабосветящих объектов в районе ближайших звезд, в частности, в районе звезды Эпсилон созвездия Эридан. Эта звезда, как полагают, имеет невидимый спутник, поскольку доплеровск^й сдвиг излучения звезды показывает на колебательное движение. Согласно проекту, базовый телескоп для поиска планет, устанавливаемый на стабилизированной ферменной конструкции ООКС, имеет апертуру 1,5 м и угловое разрешение в видимых лучах 0,1". Телескоп может быть установлен как на ООКС, так и на автономном ИСЗ. «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 7, 78 28. Индустриальный космический комплекс и блок «Спейсхэб» В директиве президента Рейгана «Политика в космосе и коммерческая инициатива в космосе на начало следующего века» содержится призыв к промышленным фирмам создать на орбите «Индустриальный промышленный комплекс», рассчитанный на коммерческое использование, а на НАСА возложено обязательство арендовать 70% этого комплекса, чтобы уменьшить коммерческий риск для фирмы, которая возьмет на себя создание комплекса. НИЦ им. Маршалла сформулиррвал требования к этому комплексу, который в документах НАСА получил название CDSF (космический комплекс, разработанный на коммерческой основе): " , Г. Комплекс должен иметь геометрический объем ,£56—85 м3 и выводиться на орбиту за один полет МВКА «Спейс Шаттл». — 66 —
2. Для коммерческого использования должно выделяться не менее 30% объема комплекса (при условии, что 70% арендует НАСА). Р 3. Комплекс должен быть рассчитан на посещение космонавтами, которые могли бы работать в нем без скафандров. 4. Потребность в полетах МВКА для обеспечения функционирования комплекса должна быть минимальной. 5. Комплекс должен быть рассчитан на автономный полет в течение 4—6 месяцев при крайне низком уровне микрогравитации. 6. Комплекс должен быть рассчитан на функционирование на орбите в течение трех лет без обслуживания и без необходимости компенсации аэродинамического торможения. 7. Должна быть предусмотрена возможность пристыковки к комплексу МВКА «Спейс Шаттл», который будет периодически использоваться для обслуживания комплекса. Обозреватели отмечают, что перечисленным требованиям почти полностью отвечает ИСЗ-платформа ISF, разрабатываемый фирмой Space Industries. Выбор фирмы для разработки комплекса CDSF НАСА предполагало сделать 20 июля 1988 г. Если будет выбрана фирма Space Industries, которая, как полагают обозреватели, имеет на это наибольшие шансы, то первый ИСЗ ISF она сможет подготовить к выводу на орбиту в МВКА в 1991 г. В начале 1992 г. мог бы состояться полет МВКА для обслуживания этого ИСЗ, и в этом же году планируют вывести на орбиту второй ИСЗ ISF и пристыковать его к первому. Энергетическая установка каждого спутника обеспечивает мощность 28 кВт, в том числе 8,5 кВт для полезной нагрузки. Создание ИСЗ ISF потребует примерно 700 млн долл. Фирма Space Industries считает, что обязательство НАСА арендовать 70% объема комплекса позволит быстро изыскать финансовые средства на создание комплекса у частных фирм. В свете президентской директивы повышаются шансы и на реализацию проекта герметизированного блока «Спейсхэб», также рассчитанного на коммерческое использование. Фирма Spacehab, головная по этому блоку, надеется, что основными его потребителями будут правительственные ведомства, которые дадут фирме соответствующие гарантии. Затраты на создание двух образцов блока оценивают в 65—70 млн долл. Пока фирма собрала только 5 млн долл., что достаточно для осуществления этапа работ, предшествующего изготовлению материальной части. В ближайшие несколько месяцев фирма надеется собрать 80 млн долл. Один из примеров возможного применения блока «Спейсхэб» — установка его на борту МВКА вместе с герметизирован- — 67 —
ным блоком орбитальной лаборатории «Спейслэб» при длительных полетах МВКА. Это увеличит объем для размещения космонавтов и хранения груза. «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 9, 29, 36—38, 41 «Air et Cosmos», 1988, 25, № 1181, 37, 38 29. Исследования марсохода по программе MRSR Университет Карнеги-Меллона в рамках программы MRSR ведет НИР по марсоходу (в первую очередь по автоматическим и робототехническим системам для него). Рассматривается «шагающий марсоход» на шести «ногах», напоминающий по форме паука. Полагают, что такой марсоход сможет перемещаться по поверхности Марса при различных типах рельефа. Навигационная система марсохода должна оценивать рельеф по цвету, форме, размерам, текстуре, температуре и другим характеристикам элементов рельефа. Приборы системы должны обеспечивать достаточный обзор для сверки с картой и выбора маршрута, но в то же время регистрировать мелкие детали и локальные особенности для точного маневрирования и отбора образцов. Большая длительность прохождения сигнала между Землей и Марсом требует от бортовых систем марсохода большей гибкости и адаптгиконкой способности, чем у современных робототехнических средств. Пока нет опыта создания робототехнических систем, способных к отбору образцов, грунтовым работам, стабилизации платформы и пр. НИР университета Карнеги-Меллона рассчитаны на три года. В течение первого года предполагают выбрать вариант марсохода, провести анализ проекта и моделирование, а также продемонстрировать надежность разработанных алгоритмов. В течение второго года должен быть создан экспериментальный образец марсохода, а на протяжении третьего года планируется совершенствование этого образца. «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 4, 29, № 6, 86 30. Эксперименты в условиях микрогравитации на беспилотных баллистических спускаемых аппаратах Использование беспилотных баллистических спускаемых аппаратов (БСА) для проведения экспериментов в условиях микрогравитации приобретает значительную популярность вследствие большей регулярности пусков ракет-носителей (РН) для вывода БСА и меньшей стоимости по сравнению с выводом на МВКА. Фирма Matra (Франция) в 1987 г. уже фрахтовала БСА КНР SETE типа капсул, сбрасываемых с фоторазведывательного ИСЗ. Были проведены биологические эксперименты с одноклеточными голубыми водорослями и измерения реальных — 68 —
значений гравитации в интервале Ю-3—Ю-6 g. В использовании БСА SETE заинтересована фирма Dornier (ФРГ), которая планирует проведение испытаний топливных элементов для мини- МВКА «Гермес». Цена фрахта установлена КНР 50 тыс. долл./кг. В Западной Европе рассматриваются возможности использования БСА программы «Топас», IFO, многоцелевого БСА MRC, «Раумкурир», «Фотон» (СССР) и FSW (КНР). В совместной итало-западногерманской программе «Топас» предполагается использование БСА фирмы General Electric с макс, диаметром корпуса 0,96 м. Вывод БСА будет осуществляться с помощью* РН «Скаут», запускаемых с плавучей пусковой платформы «Сан Марко». БСА может нести до 100 кг полезной нагрузки. Продолжительность орбитального полета может быть до 3 недель. Посадка с применением парашюта будет производиться на территории Саудовской Аравии, Кении или Австралии. Планируется проводить до 4 полетов в год, начиная с 1989 г. Фирма General Electric разрабатывает БСА под полезную нагрузку с массой до 400 кг. Такие БСА могут выводиться с помощью РН «Конестога-2». В проведении экспериментов заинтересованы фирмы ОНВ Systems, Dornier, Keyser Threde и Aeri- talia. Головным подрядчиком по проекту IFO является фирма Aerospatiale, которая выявила 65 экспериментов, осуществимых по этому проекту. БСА IFO будет выполнен по типу БСА «Аполлон» с массой 500 кг, из которых 170 кг составит полезная нагрузка. Вывод БСА будет проводиться совместно с орбитальным модулем массой 1000 кг. Не исключается вывод на 12-часовую орбиту. Рассматривается возможность использования модифицированных БСА IFO в качестве спасательных спускаемых аппаратов ООКС. Предлагаемый фирмой British Aerospace многоцелевой БСА MRC с массой 7 т и макс, диаметром 4 м будет состоять из конического спускаемого модуля и технического модуля. В непилотируемом варианте он будет нести 1,5 т полезной нагрузки. В пилотируемом варианте 4 астронавта могут находиться в нем до 5 суток. Предполагается, что MRC может быть пристыкован к модулю «Колумб» или к другой части ООКС и находиться там в готовности для выполнения спасательных операций в течение 2 лет. Фирмы Dornier и ОНВ Systems (ФРГ) предполагают использовать разработанный ими БСА «Раумкурир» для проведения экспериментов в условиях микрогравитации в течение 14 суток пребывания на орбите. БСА диаметром 1,47 м будет нести полезную нагрузку с массой 400 кг. Мощность бортовых источников питания составит 200 Вт. Для первого испытательного полета БСА в 1991 г. планируется зафрахтовать РН КНР «Великий Поход 2С». — 69 -
Фирма Keyser Threde (ФРГ) заключила контракт на фрахт 3 полетов БСА «Фотон», начиная с 1989 г. Фирма Paylo- ad Systems (США) заключила контракт на осуществление летного эксперимента на борту орбитального комплекса «Мир», что вызвало резкое осуждение ряда членов конгресса США. Западноевропейский концерн Intospace планирует проведение экспериментов по выращиванию кристаллов альбумина на БСА КНР FSW-1. Будут опробованы различные способы выращивания кристаллов, в т. ч. с применением диализа, термических градиентов, диффузионных потоков и т. п. Экспериментальный блок имеет массу 15 кг. Полет продлится 8 суток. Стоимость фрахта БСА составляет 1 млн долл. На этом же БСА будет размещен экспериментальный блок фирмы Matra. Для вывода БСА будет использована РН «Великий Поход 2». Пуск RH намечен на 1988 г. Предлагаемые для коммерческого фрахта БСА КНР FSW-1 и FSW-2 рассчитаны на полезную нагрузку 300—500 кг и время пребывания на орбите 5—10 суток. В. А. Карелин «Aerospace America», 1988, 26, № 2, 11 «Air et Cosmos», 1988, 25, № 1177, 32 «Flight International», 1988, 133, № 4105, 33 31. ИСЗ для проведения экспериментов в условиях микрогравитации Ряд стран предлагает использовать ИСЗ для проведения экспериментов в условиях микрогравитации. «Фотон» (СССР). Согласно заявлению руководства организации «Главкосмос», использование всего объема спутника «Фотон», представляемого СССР зарубежным странам на коммерческой основе, должно стоить 8—10 млн долл. Потребители могут использовать также лишь часть объема для установки своей полезной нагрузки (ПН) из расчета 15 тыс. долл за 1 кг. Общий объем для размещения ПН (до 500 кг) на ИСЗ «Фотон» составляет 4,7 м3. В этом объеме могут поддерживаться заданные давление и температура: от 350 до 1100 мм рт. ст. и от 0 до 40°С. Энергетическая установка обеспечивает напряжение 27±4 В. Мощность, выделяемая для ПН, 400 Вт (в течение 90 мин за сутки допускается выделение мощности 700 Вт). ИСЗ «Фотон» выводятся ракетой-носителем (РН) «Восток» на орбиту с высотой перигея 220—250 км и высотой апогея 300—400 км при наклонении 62,8°. ПН возвращается потребителям через 24 ч после ее спасения. FSW (КНР). После первого аварийного запуска в 1974 г. КНР в период с 1975 по 1987 гг. произвела 10 успешных запусков ИСЗ FSW, последние два — 5 августа и 9 сентября 1987 г. На последних двух ИСЗ проведено свыше 80 экспериментов в области космической медицины, биологии и материаловеде- — 70 —
ния. ИСЗ, запущенный 9 сентября 1987 г., был выведен на более высокую орбиту, чем предыдущие ИСЗ FSW и обращался на орбите 8 суток, а не 5 суток, как предыдущие ИСЗ. На основании этого высказываются предположения, что это был первый ИСЗ FSW-2. На ИСЗ, запущенном 5 августа 1987 г., была установлена ПН (15 кг) французской фирмы Matra. Другая французская фирма Intraspace заключила соглашение с китайской корпорацией «Великая стена» об установки комплекта COSIMA (масса 15 кг) на ИСЗ FSW, которые намечалось запустить в августе 1988 г. и в середине 1989 г. Этот комплект содержит около 200 образцов белковых веществ (в основном альбумидов) для исследования процессов их кристаллизации в условиях микро- гравитапии. ИСЗ FSW с комплектом COSIMA должны запускаться РН «Великий Поход-2» с космодрома Цзюцюаньи и возвращаться на Землю после пребывания на орбите в течение 8 суток. Проведение экспериментов на спутниках FSW обходится дороже (66 тыс. долл./кг), чем на спутниках «Фотон» (15 тыс. долл/кг) и на советской станции «Мир» (30 тыс. долл/кг). Интерес западных стран к проведению экспериментов в условиях микрогравитации на советских и китайских возвращаемых ИСЗ, а также на советской орбитальной станции «Мир», объясняется перерывом в эксплуатации МВКА «Спейс Шаттл» и весьма отдаленной перспективой использования американской орбитальной станции. Особый интерес представляет проведение экспериментов на советской станции «Мир», поскольку, например, кристаллизация белковых веществ может продолжаться несколько недель или даже несколько месяцев, а полет МВКА длится 7—10 суток. В этой связи американская фирма Payload Systems заключила с советской организацией «Глав- космос» соглашение о проведении экспериментов в условиях микрогравитации на станции «Мир», получив на это лицензию министерства торговли и обороны. «Flight International», 1988, 133, № 4103, 17 «Air et Cosmos», 1989, 25, № 1101, 33—35 32. Разработка РН ALS Согласно эскизному проекту фирмы Hughes Aircraft Co. перспективная РН ALS (Advanced Launch System) будет состоять из центрального блока и 6 боковых блоков, оснащенных ЖРД. К центральному блоку крепится отсек полезных нагрузок (ПН) диаметром 12,2 м и высотой 18,3 м. Боковые блоки (диаметр 8,4 м) имеют одинаковую конструкцию. Каждый из. них оснащается носовыми обтекателями. Боковые блоки являются многоразовыми элементами РН, а центральный блок — одноразовым элементом конструкции. — 71 —
РН (высота 56,5 м) должна иметь грузоподъемность в пределах от 40 до 115 т, а ее усовершенствованный вариант от 90 до 250 т. На каждый из блоков предусмотрено установить четыре группы ЖРД, в каждую из которых входит в ЖРД RL-10 (изготовитель фирма Pratt and Whitney). Общее количество ЖРД RL-10 на РН ALS составит 224 шт. Воспламенение всех ЖРД производится в момент старта РН. Однако ЖРД центрального блока вскоре после старта выключаются и повторно включаются после израсходования запасов топлива в боковых блоках. Концепция РН ALS аналогична концепции РН коммерческого назначения «Джарвис», основными чертами которой являются использование существующих технологий и элементов конструкции модульного типа, что обеспечивает эксплуатационную гибкость, повышение надежности и максимально возможное снижение затрат на производство RH. Применение в качестве компонентов топлива жидких кислорода и водорода позволяет улучшить характеристики РН и снизить ее стоимость, но приводит к увеличению размеров РН. Субподрядчиком фирмы Hughes Aircraft Co. помимо фирмы Pratt and Whitney являются фирма Lockheed, которая отвечает за изготовление конструктивных элементов РН. На начальной стадии в разработке РН принимают участие еще шесть фирм (Rockwell International, General Dynamics, Martin Marietta, Boeing Aerospace, USBI Booster Production Co., McDonnell Douglas), с каждой из которых заключены контракты стоимостью по 5 млн долл. Фирма Hughes предлагает производить запуски РН ALS с о-ва Пальмира (Тихий океан, 1600 км южнее Гавайских о-вов). Такое расположение стартового комплекса (вблизи экватора) упрощает производство запусков на орбиты с любым наклонением, снимает решение вопросов об охране окружающей среды. Район о-ва Палъмири характеризуется стабильной и предсказуемой метеорологической обстановкой. Стартовое сооружение должно быть построено в островной лагуне. Согласно решению конгресса от 18 марта 1988 г. на работы первого этапа выделено 50 млн долл. (эти работы должны были быть закончены в августе 1988 г.). Плановая продолжительность проектных работ второго этапа — 26 месяцев. В соответствии с директивой президента Рейгана разработка РН ALS должна проводиться и финансироваться ВВС совместно с НАСА. РН должна быть готова к серийным запускам до 1998 г. Согласно планам ВС РН ALS-1 (вариант одноразового использования) должна быть готова к 1993 г. при затратах около 1 млрд долл., а РН ALS-2 (вариант многоразового использования) — к 1998 г., что потребует еще 8 млрд долл. Б. И. Ермишкин «Air «t Cosmos», 1988, 26, № 1185, 56 «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 14, 23 — 72 -
33. Морской стартовый комплекс для РН ALS Фирма Rowan, изготавливающая морские буровые платформы «Горилла», предложила использовать модифицированную платформу такого типа в качестве морского стартового комплекса для сверхтяжелых РН ALS. Платформа с площадью «палубы» 3900 м2 может нести груз до 3000 т. Она буксируется на плаву со скоростью 13—15 км/ч, а по прибытии на место стабилизируется на морской поверхности при помощи трех, устанавливаемых на морском дне опор (при глубине до 100 м). Стабильность платформы обеспечивается при высоте волн до 27 м и скорости ветра до 42 м/с. Предусматривается, что РН ALS будет загружаться на платформу на береговом комплексе на базе ВВС Ванденберг. При этом РН располагается в центре платформы. Несколько буксиров, отводят платформу с ракетой примерно на 5 км от берега к месту стоянки. Стартовый стол с ракетой выдвигается так, чтобы он находился над водой. Ракета заправляется компонентами топлива с барж. После предстартовой подготовки и завершающей проверки персонал покидает платформу. Запуск производится с помощью дистанционного управления из береговых блокгаузов. Представители фирмы Rowan считают, что использование такой морской платформы для запуска РН ALS позволит решить следующие проблемы: не потребуется сооружать стартовый комплекс для ракет ALS на космодроме Ванденберг; отпадает необходимость в хранении на суше больших количеств жидкого водорода и других опасных материалов. ВВС изучают проект фирмы Rowan. Им заинтересовалось и НАСА, которое, возможно, примет участие в НИР, проводимых ВВС. «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 5, 42 «Air et Cosmos», 1988, 25, № 1177, 31 34. РН «Спейс Шаттл-С» 19 марта 1988 г. фирмы Martin Marietta, Rockwell International должны были "завершить проводившиеся по параллельным контрактам UTC НИР по сверхтяжелой РН «Спейс Шаттл-С» на базе МВКА «Спейс Шаттл» (стоимость контрактов по 1,5 млн долл., срок действия четыре месяца). НАСА намерено заключить со всеми тремя фирмами контракты (по 6,5 млн долл.) на продолжение работ еще на 5 месяцев, однако Административно-бюджетное управление исключило из проекта бюджета НАСА на 1989 фин. г. ассигнования на РН «Спейс ШаптьС», а вместо этого предусмотрело ассигнования на твер- — 73 —
дотопяивные ускорители модели 2 для МВКА «Спейс Шаттл» (для повышения энергетических характеристик МВКА). Проект РН «Спейс Шаттл-С» фирмы Rockwell International предусматривал использование твердотопливных ускорителей (ТТУ) и подвесного топливного бака МВКА, а вместо орбитальной ступени — контейнера с полезной нагрузкой, на котором установлены ЖРД SSME, работающие на компонентах топлива, подаваемых из подвесного бака. ТТУ должны спасаться для повторного использования, а остальные элементы РН в основном одноразовые. Проекты фирмы Martin Marietta получили обозначение ULV. Согласно проектам РН способна вывести на орбиту до 68 т полезной нагрузки. Контейнер с полезной нагрузкой имеет длину 29,7 м и диаметр 8,25 м. ЖРД и электронное оборудование размещаются в возвращаемых капсулах. Многократное использование этих дорогостоящих элементов позволит снизить затраты на запуск. Фирмы Pioneer и UTC завершили проводившиеся по параллельным контрактам НАСА работы этапа I по возвращаемой капсуле для РН «Спейс Шаттл-С». В декабре 1987 г. с фирмой Pioneer НАСА заключило контракт (3 млн долл.) на работы этапа II по такой капсуле. Она должна совершать посадку на полосу близ стартового комплекса, что более целесообразно, чем посадка на воду, поскольку исключит отпасность коррозии дорогостоящих элементов в морской воде и облегчит доставку этих элементов на стартовую позицию. В рамках контракта фирма должна провести серию бросковых испытаний масштабной модели капсулы массой 9 т для демонстрации возможности точной мягкой посадки. Натурная капсула будет иметь массу 27—32 т. Рассматриваются дополнительные средства, которые позволили бы снизить скорость возвращающейся капсулы со сверхзвуковой до дозвуковой, прежде чем будет введена в действие система спасения. «Defense Daily», 1987, 155, № 16, 138 «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 9, 25 35. Подготовка к пускам ракет-носителей «Титан-Ф» На мысе Канаверал 14 января 1988 г. был принят в эксплуатацию стартовый комплекс 41 (СК-41), предназначенный для пусков новых ракет-носителей (РН) «Титан-4». СК-41 не использовался с сентября 1977 г. после пуска РН «Титан-Центавр» с КА «Вояджер-1». За последние 2 года фирма Martin Marietta провела реконструкцию СК-41 применительно к его новому назначению. Увеличена на 6 м высота подвижной башни обслуживания, выполнены освидетельствование с ремонтно- — 74 —
восстановительными работами кабель-мачты и т.п. СК-41 и СК-40 имеют общие монтажно-испытательный корпус для сборки РН «Титан-4» и «TnTaH-34D» в вертикальном положении и корпус сборки бустерных РДТТ. Сборочные корпуса соединены со стартовым сооружением рельсовым путем длиной ~8 км. ВВС США заключили с фирмой Martin Marietta контракт на поставку 23 PH. PH «Титан-4» длиной 61,2 м с диаметром обтекателя полезной нагрузки 5,1 мм может быть оснащена верхней ступенью «Центавр-G'» или IUS. Она рассчитана на вывод полезной нагрузки 4,54 т на геостационарную орбиту, 17,69 т на низкую околоземную орбиту с наклонением 28,6° или 14,515 т на низкую околоземную полярную орбиту. В первом варианте Р|Н «Титан-4» будет иметь 2 бустерных РДТТ на алюминизированном смесевом твердом топливе, каждый из которых развивает тягу 7,257 МН в течение 120 с. РДТТ поставляются отделением Chemical Systems Div. фирмы United Technologies. По контракту должны быть поставлены 10 комплектов РДТТ и, возможно, еще 6 комплектов. В декабре 1987 г. было проведено стендовое испытание РДТТ с массой 317,8 т. Второе испытание намечено на февраль 1988 г. В 1991 г. должен быть осуществлен переход на новые усиленные бустерные РДТТ, за счет применения которых грузоподъемность будет повышена на 25—30%. Для изготовления таких РДТТ фирма Martin Marietta выбрала фирму Hercules Aerospace. По контракту должны быть поставлены 15 комплектов РДТТ. Новый бустерный РДТТ будет иметь 3 секции диаметром 320 см. Современный РДТТ имеет 7 секций диаметром 305 см. На первой ступени РД «Титан-4» применена двигательная установка фирмы Aerojet Techsystems LR87-AJ-11A с тягой 2,842 МН и временем работы 200 с, а на второй ступени — ЖРД LR91-AJ-11A с тягой 475 кН и временем работы 245 с. Обе ступени работают на топливе «тетраксид азота+ аэрозин-50». Обтекатель полезной нагрузки поставляет фирма McDonnell Douglas, а инерциальную систему наведения — фирма Delco Systems. Первый пуск FMHI «Титан-4» ожидался осенью 1988 г. В. А. Карелин «Aerospace Daily», 1987, 144, № 14, 108, № 57, 454 «Spaceflight», 1988, 30, № 3, 100 36. Проект западногерманской ракеты-носителя Западногерманская фирма Dornier по контракту министерства науки и техники ФРГ разработала проект ракеты-носителя (РН) EARL (усовершенствованная европейская ракета-носитель), которая согласно заявлению представителей фирмы, могла бы быть создана к 2005 г. РН может заменить РН - 75 -
«Ариан-5» и эксплуатироваться до 2010—2015 гг., когда вступит в строй западноевропейский МВКА. Двухступенчатая РН EARL сможет выводить на низкую орбиту до 18 т полезной нагрузки, а на переходную орбиту с высотой апогея 36 тыс. км. — до 7,2 т. В одноступенчатом варианте (без второй ступени) ракета могла бы использоваться для начального разгона МВКА WH-60, создание которого возможно на промежуточном этапе. Доразгон МВКА WH-60 до орбитальной скорости обеспечит бортовая двигательная установка самого МВКА. По мнению специалистов фирмы Dornier, PH EARL сможет совершать ежегодно в среднем 12 полетов, из них пять с МВКА WH-60 для снабжения орбитальной станции и доставки на нее космонавтов. Затраты на разработку ракеты EARL должны быть втрое меньше, чем на разработку МВКА «Зенгер», а затраты на эксплуатацию вдвое меньше, чем на эксплуатацию РН «Ариан». Стартовая масса РН EARL в двухступенчатом варианте составляет 270 т. Первая ступень WH-155 крылатая возвращаемая, рассчитанная на многоразовое использование. Масса ступени 182,77 т, в том числе масса ракетного топлива 157,33 т (жидкий кислород 134,85 т, жидкий водород 22,48 т). На ступени установлены три водородно-кислородные ЖРД тягой до 115 тс, созданные на базе ЖРД НМ-60 для второй ступени РН «Ариан-5». Помимо этих ЖР|Д, на ступени установлены ВРД, обеспечивающие ее возвращение в район стартового комплекса. Масса топлива (керосин) для этих ВРД составляет 4,2 т. Посадка горизонтальная на трехколесное шасси. Вторая ступень Н-70 невозвращаемая. На ней установлен один ЖРД тягой 115 тс, такой же как на первой ступени. Масса ступени примерно 87 т, в том числе масса конструкции 6,8 т. Масса топлива зависит от того, предусматривается ли вывод полезной нагрузки на низкую орбиту или на переходную орбиту с высотой апогея примерно 36 тыс. км. В первом случае баки ракеты заполняются неполностью (51,8 т жидкого кислорода и 8,63 т жидкого водорода), во втором — полностью (61,5 т и 10,25 т, соответственно). В первом случае масса полезной нагрузки может достигать 18 т и используется «длинный» головной обтекатель (масса 2 т), во втором — 7,2 т (масса «короткого» головного обтекателя 1,5 т). МВКА WH-60. Корабль WH-60 промежуточного этапа предлагается создать на базе опыта, полученного при разработке МВКА «Гермес». Но он снабжается мощным бортовым водо- родно-кислородным ЖРД АТС-700, который предполагает создать западногерманский концерн МВВ. Тяга этого ЖРД 70 тс, давление в камере сгорания 240 кгс/см2, соотношение компонентов топлива в смеси 6:1, удельный импульс 472 кгс«с/кг, расход топлива 151,8 кг/с. Масса двигателя 900 кг, высота — 76 —
4,25 м, поперечный размер 2,4 м, степень расширения сопла 300. Масса корабля 87,23 т (т. е. практически равна массе ступени Н-70 с полезной нагрузкой и головным обтекателем), в том числе масса топлива примерно 64 т (жидкий кислород 52,46 т, жидкий водород 8,74 т). Масса высокошипящего топлива (мо- нометилгидразин + четырехокись азота) для ЖРД ориентации составит 2,52 т. Масса конструкции МВКА 18,15 т, масса полезной нагрузки в грузовом отсеке 5,36 т. «Air et Cosmos», 1988, 25, № 1180, 43 АВТОМАТИКА И РАДИОЭЛЕКТРОНИКА 37. ЭВМ с автоматическим восстановлением работоспособности для космических применений Фирма Smith Associates (Великобритания) разработала для управления ESA демонстрационный вариант, основывающийся на транспьютерах вычислительной системы. Эта система впервые имеет вычислительную мощность, соответствующую вычислительной мощности супер-ЭВМ, а ее размеры позволяют осуществить установку на борту ИСЗ. Основной особенностью системы является устойчивость к отказам и автоматический ремонт, что позволяет обнаруживать и исправлять случайные сбои, вызываемые радиацией в космосе, при использовании компонентов, которые не являются радиационностойкими. В среднем космические лучи вызывают один случайный сбой в сутки, что может нарушить работу машинной памяти или прогон программы. В системе фирмы используются четыре транспьютера, работающих по логике голосования, так что команды управления или на установление связи должны совпадать на выходе по меньшей мере двух транспьютеров. В случае сбоя неисправный транспьютер может бгть установлен в исходное состояние другими транспьютерами. Все четыре из них имеют копии программных средств и могут повторно программировать друг друга. Еще одна проверка основывается на том, что каждый процессор имеет свой вариант программных средств. Автоматическое восстановление работоспособности может быть осуществлено и при использовании всего трех транспьютеров. Четвертый устанавливается на случай отказа аппаратных средств вследствие воздействия радиации (такой отказ мог бы произойти примерно один раз в десять лет). Предназначающаяся для демонстрационных испытаний модель системы использует стандартную четырехпроцессорную печатную плату с n-канальными МОП ИС, на которой имеется также логика голосования. Такая вычислительная система обладает значительными преимуществами. Так, до настоящего времени в бортовых — 77 —
компьютерах приходится использовать радиационностойкие компоненты, не позволяющие получить высококачественную ЭВМ. Например, КА «Джотто», предназначавшийся для исследования кометы Галлея, был оснащен восьмибитовым компьютером, вычислительная мощность которого меньше вычислительной мощности среднего настольного компьютера. Поэтому полет КА с такими бортовыми компьютерами зависит от управления с Земли, а это связано с большими временными задержками в случае операций в глубоком космосе. Предлагаемая фирмой Smith Accociates вычислительная система позволяет осуществить автоматическое управление полетом. Далее, она может выполнять сжатие изображений и осуществлять трансляцию сжатого изображения на Землю в течение 10—20 с (в настоящее время трансляция одного изображения может занимать до 100 с). Такие изображения могут непосредственно приниматься различными пользователями. Предлагаемая вычислительная система может также использоваться для управления экспериментами на борту КА и управления робототехническими средствами при выполнении беспилотных полетов (например, полета к Марсу). Н. Я. Щербак «Electronics and Wireless World», 1988, 94, № 1623, 31 38. Вычислительная система для обработки изображений По контракту авиационного НИИ английская фирма Systems Designers Scientific должна разработать вычислительную систему параллельной архитектуры для ускоренной обработки изображений, получаемых при дистанционном зондировании. Согласно условиям контракта, фирма будет осуществлять оценку характеристик систем параллельной обработки на основе транспьютеров, распределенных матричных процессоров фирмы ICL и аппаратных средств специального назначения. В результате сопоставления рабочих характеристик фирма выработает требования к оптимальным аппаратным и программным средствам процессора изображений с высокими характеристиками. В авиационном НИИ были разработаны процедуры обнаружения существенных признаков в изображениях, получаемых при дистанционном зондировании, однако имеющиеся компьютеры последовательной архитектуры имеют слишком малое быстродействие для обеспечения просмотра многих изображений. Фирма проводит также изучение вопросов создания системы обработки в реальном времени для РЛС бокового обзора с синтезированием апертуры. Сообщается о завершении работ по
созданию экспериментальной системы, которая установлена в авиационном НИИ и может обрабатывать данные от аппаратуры космического и авиационного базирования. Н. Я. Щербак «Flight International», 1988, 133, № 4103, 17 НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 39. Проект развертывания рентгеновского телескопа Американские фирмы Lockheed и TRW участвуют в объявленном 4 января администрацией НАСА конкурсе предложений на получение контракта, предусматривающего создание усовершенствованного рентгеновского астрофизического телескопа AXAF. Администрация НАСА намеревалась к 4 марта выдать одной из этих фирм контракт на проведение работ на этапе уточнения. Эти работы должны были продлиться до августа, а до конца 1988 г. должен был быть заключен контракт на создание аппаратных средств. Проект TRW предусматривает создание конструкции цилиндрического вида общей длиной около 12 м. Фокусное расстояние рентгеновского телескопа составляет 9,9 м, диаметр апертуры 1,2 м. Рентгеновские лучи с помощью системы зеркал могут направляться на четыре научных прибора в задней части КА. Зеркальная антенна диапазона S (соответствует 1,55— 5 ГГц) предназначается для передачи данных на НС через спутниковую систему сопровождения и ретрансляции данных TDRSS, а небольшая всенаправленная антенна этого же диапазона должна использоваться в качестве резервной. Панели батарей солнечных элементов имеют размах 18 м и предназначены для получения мощности электропитания примерно 2000 Вт. Масса телескопа на орбите составит примерно 13,5 т. Если в 1989 фин. г. будут предусмотрены соответствующие ассигнования, то к концу 1995 г. телескоп AXAF будет выведен на орбиту высотой примерно 480 км с углом наклонения 28,5°. Н. % Щербак «Aviation Week and Space Technology», 1988, 128, № 6, 87 МАТЕРИАЛЫ 40. Исследование стойкости материалов к воздействию потоков атомарного кислорода Взаимодействие материалов конструкции ООКС, движущейся со скоростью ~-8,046 км/с, с атомарным кислородом (АК)
среды будет в значительной мере определять ресурс ООКС, который пока установлен в 30 лет. Сильное разрушающее воздействие АК на материалы КА было обнаружено при послеполетных дефектациях орбитальных ступеней МВКА. Так теплозащитные слои ТВ-камер в грузовом отсеке орбитальной ступени стали тоньше на 30% после полета в течение 5 суток. Фирма Martin Marietta Astronautics Group (г. Денвер) разработала для центра космических полетов им. Маршалла НАСА установку для определения стойкости материалов в условиях натекающих потоков АК с реальными скоростями и концентрациями. Эта установка представляет собой ускоритель с электронной бомбардировкой молекул кислорода и электростатическим ускорением полученных частиц до скорости 178,8 км/с. Выходящий пучок имеет диаметр 12,7 мм. Затем с помощью электрических полей осуществляется торможение пучка до реальной скорости натекания на мишень 8,046 км/с. Считается, что с использованием этой установки может быть проведен выбор материалов для конструкции ООКС с минимальными затратами. Вместе с тем НАСА планирует проведение экспериментов по определению стойкости материалов к АК непосредственно на низкой околоземной орбите. По заданию НАСА фирма Glo- besat определяет технические требования к ИСЗ для проведения таких экспериментов. Предполагается, что образцы материалов будут установлены на микровесах для определения динамики потери массы. Считается возможным находить также характеристики деформации материалов, напр, кривую деформации. С помощью небольшой ТВ-камеры можно будет наблюдать за состоянием поверхностей образцов. Одновременно будут измеряться интенсивности потоков АК. Не исключается возможность использования для этих экспериментов несущей конструкции ИСЗ GS-100 8-гранной формы длиной 10v5 м и макс, диаметром 5,7 м или GS-150 12-гранной формы. Вывод ИСЗ может быть осуществлен с помощью МВКА или ракеты-носителя типа «Скаут». В. А. Карелин «Space Age Times», 1987, 14. September/October, 13 «Aviation Week and Space Technology», 1987, 127, № 23, 97
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Активизация коммерциализации космоса в США 3 2. Экономический риск в коммерциализации космоса .... 5 3. Актуальность разработки промышленного космического комплекса 8 4. Основные ПН МВКА «Спейс Шаттл» после возобновления полетов 9 5. Финансирование программы NASP 10 6. Деловые интересы фирмы Aerojet General 11 7. Подготовка к реальному участию ESA в программе ООКС . .13 8. Перспективы деятельности фирмы Arianespace 16 ВОЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА 9. Работы по программе СОИ 17 10. Упрощение первоочередных задач программы СОИ .... 27 11. Запуск и усовершенствование ИСЗ метеорологической разведки DMSP 29 12. Разработка во Франции разведывательного ИСЗ «Гелиос» . . 30 13. Французские военные спутниковые системы связи «Сиракузы-1 и 2» 30 ПРИКЛАДНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА 14. Работы по развитию системы «Лендсат» 33 15. РЛС с синтезированием апертуры по программам ESA и Японии дистанционного зондирования из космоса 34 16. Два года работы французского ИСЗ «Спот-1» 42 17. Работы по организации служб спутниковой связи .... 43 18. Концепции новых связных ИСЗ для организации «Интелсат» 47 19. Управление движением транспорта через спутники .... 50 КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ 20. Программа ООКС в условиях дефицита федерального бюджета США 51 21. Независимый анализ программы развертывания ООКС ... 57 22. Соглашение об эксплуатации комплекса «первичной» ООКС . . 59 23. Скафандры АХ-5 и Мк-3 для космонавтов ООКС ... 60 24. Подготовка к возобновлению полетов МВКА «Спейс Шаттл» 62 25. МВКА «Хотол» 63 26. Спутник-обсерватория AXAF 64 27. Проект орбитального телескопа для поиска планет .... 65 28. Индустриальный космический комплекс и блок «Спейсхэб» . . 66 29. Исследования марсохода по программе MRSR 68 — 81 —
30. Эксперименты в условиях микрогравитации на беспилотных баллистических спускаемых аппаратах 68 31. ИСЗ для проведения экспериментов в условиях микрогравитации 70 32. Разработка РН ALS 71 33. Морской стартовый комплекс для РН ALS 73 34. РН «Спейс Шаттл-С» 73 35. Подготовка к пускам ракет-носителей «Титан-4> 74 i 36. Проект западногерманской ракеты-носителя 7*5 АВТОМАТИКА И РАДИОЭЛЕКТРОНИКА 37. ЭВМ с автоматическим восстановлением работоспособности для космических применений 77 38. Вычислительная система для обработки изображений . '. 78 НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 39. Проект развертывания рентгеновского телескопа 79 МАТЕРИАЛЫ 40. Исследование стойкости материалов к воздействию потоков атомарного кислорода 79
Технический редактор Л. В. Кутакова
Сдано в набор 13.09.88 г. Подписано в печать 26.09.88 г. Формат бумаги 60X907ie. Бумага типографская № 2 Литературная гарнитура. Высокая печать Усл. печ. л. 5,25. Усл. кр.-отт. 5,325. Уч.-изд. л. 5,451. Тир. 425 экз. Зак. 1107Д Адрес редакции: 125315, Москва, ул. Усиевича, 20а. Тел. 152-54-85 Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ, 140010, Люберцы, 10, Московской обл., Октябрьский просп., 403 — 84 —
ОПЕЧАТКА Страница 22 50 Строка 7 сверху 10 снизу Напечатано многоспектрального FPA поутной Следует чигат* многоспектрального сканера FPA попутной