Author: Меньшаков Ю.К.
Tags: электротехника радиоэлектроника космодинамика
ISBN: 978-5-87444-359-7
Year: 2013
Text
Ю.К. МЕНЬШАКОВ
ТЕХНИЧЕСКАЯ
РАЗВЕДКА
ИЗ
КОСМОСА
^ACADEMIA'
2013
Москва
УДК 621.39(075.8)
ББК32.0
М51
Издано при финансовой поддержке
Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям
в рамках Федеральной программы «Культура России»
Рецензенты:
Государственный научно-исследовательский испытательный институт проблем
технической защиты информации Федеральной службы по техническому
и экспортному контролю России.
Доктор технических наук, профессор В.П. Кузнецов.
Доктор технических наук, профессор СВ. Дворянкин.
Доктор технических наук, профессор А.В. Петраков.
Меньшаков Ю.К.
Техническая разведка из космоса. - М.: Academia, 2013. - 656 с: ил.
ISBN 978-5-87444-359-7
В данной книге проведен анализ имеющихся материалов по средствам космиче-
ской разведки. Книга состоит из шести глав: космическая разведка США и Канады;
космическая разведка стран Западной Европы - Франции, Великобритании,
Герма-нии, Италии; космическая разведка Израиля; Международная космиче-
ская система мониторинга катастроф; космическая разведка стран Азии - Китая,
Индии, Японии, Южной Кореи, Тайваня, Алжира (Африка) и космическая раз-
ведка России.
Каждая глава содержит сведения, связанные с историей возникновения, раз-
вития и совершенствования систем и средств разведки данного вида. Сведения по
системам и средствам технических разведок даются применительно к конкретным
образцам и типам, используемым вооруженными силами и спецслужбами рассма-
триваемых осударств.
Представлены материалы по использованию средств космической разведки в
локальных вооруженных конфликтах, а также о возможных направлениях и пер-
спективах развития систем и средств космической разведки.
Книга содержит большое количество иллюстраций и таблиц, поясняющих и
дополняющих текстовый материал.
При написании книги были использованы материалы только открытых публи-
каций.
Книга может быть полезной для преподавателей и студентов оборонных спе-
циальностей, а также для специалистов и интересующихся вопросами разведки
из космоса.
ISBN 978-5-87444-359-7 УДК 621.39(075.8)
ББК32.0
© Меньшаков Ю.К., 2013.
О Оформление, издательство «Academia», 2013.
ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ 7
ВВЕДЕНИЕ 9
Глава 1
КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА США И КАНАДЫ
1.1. Космическая разведка США 10
1.1.1. Общие сведения 10
1.1.2. Космические системы видовой разведки 13
1.1.3. Космические системы радиотехнической и радиоразведки 27
1.1.4. Космические системы обнаружения пусков ракет 52
1.1.5. Обнаружение ядерных взрывов из космоса 79
1.1.6. Использование в разведывательных целях КА дистанционного
зондирования Земли 81
1.1.7. Перспективы развития космической разведки США 145
1.1.8. Воздушно-космические системы и гиперзвуковые летательные
аппараты(Программы Х-43, Х-51, FALCON, X-37B и С) 191
1.1.9. Использование средств космической разведки в региональных
Конфликтах 225
1.2. Космическая разведка Канады 240
Глава 2
КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА СТРАН ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ
2.1. Европейское космическое агентство (ЕКА) 249
2.1.1. Европейская космическая система метеорологической разведки
и контроля окружающей среды ENVISAT (Евросоюз) 249
2.1.2. Европейская космическая система глобального мониторинга
окружающей среды Sentinel 257
4
Оглавление
2.1.3. КА Украины «Слч-2» по глобальному мониторингу окружающей
среды 263
2.2. Европейская организация спутниковой метеорологии (Eumetsat) 267
2.2.1. Европейская геостационарная метеорологическая система
Meteosat 267
2.2.2. Метеорологические КА ЕКА (MetOp) 276
2.3. Космическая разведка Франции 284
2.3.1. Общие сведения 284
2.3.2. Космическая оптикоэлектронная система Spot 286
2.3.3. Космическая оптикоэлектронная программа Pleiades High
Resolution 296
2.3.4. Космическая система оптикоэлектронной разведки Helios 303
2.3.5. Космическая радио- и радиотехническая разведка 314
2.3.6. Национальная спутниковая система предупреждения о ракетном
нападении (Spirale) 320
2.4. Космическая разведка Великобритании 322
2.4.1. Общие сведения 322
2.4.2. Космическая система TOPSAT 323
2.4.3. Проект британского космоплана Skylon 330
2.5. Космческая разведка Германии 336
2.5.1. Космическая система радиолокационной разведки SAR-Lupe 337
2.5.2. KATerraSAR-X 344
2.5.3. Группировка КА ДЗЗ Rapid Eye 349
2.6. Космческая разведка Италии 355
2.6.1. Общие сведения 355
2.6.2. Космическая система COSMO-SkyMed 355
Глава 3
КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА ИЗРАИЛЯ
3.1. Общие сведения 366
3.2. КА видовой фото и оптикоэлектронной разведки 367
3.3. КА радиолокационного наблюдения TecSAR 377
3.4. КА серии EROS 382
Глава 4
ГРУППИРОВКА МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
МОНИТОРИНГА КАТАСТРОФ 388
Глава 5
КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА СТРАН АЗИИ
5.1. Космическая разведка Китая 400
5.1.1. Общие сведения 400
Оглавление 5
5.1.2. Космическая фоторазведка 402
5.1.3. Программа видовой оптикоэлектронной и радиолокационной
разведки 409
5.1.4. Регистрация ракетных пусков и наблюдение за морскими
акваториями 422
5.1.5. КА контроля космического пространства 423
5.1.6. Китайско-бразильский КА ДЗЗ (CBERS) 430
5.1.7. Стереотопографический КА высокого разрешения «Цзыюань-3» 436
5.1.8. Космическая система мониторнига состояния окружающей среды.. 439
5.1.9. Космическая система океанографической разведки 443
5.1.10. Космическая система метеорологической разведки на базе
космических аппаратов Feng Yun 449
5.1.11. Малогабаритные КА 462
5.1.12. Программа пилотируемых полетов и создания космической
лаборатории 465
5.2. Космическая разведка Индии 474
5.2.1. Общие сведения 474
5.2.2. Космическая разведка 476
5.2.3. Система видовой радиолокационной космической разведки 493
5.3. Космическая разведка Японии 500
5.3.1. Общие сведения 500
5.3.2. Космическая разведка 504
5.3.3. Космический аппарат ДЗЗ ALOS 519
5.4. Космическая разведка Южной Кореи 526
5.4.1. Общие сведения о космических планах Южной Кореи 526
5.4.2. Космические аппараты Южной Кореи 528
5.5. Космические планы Малайзии 539
5.5.1. Общие сведения 539
5.5.2. Малазийская система оптикоэлектронной разведки RazakSAT 540
5.6. Космические планы Тайваня 543
5.6.1. Общие сведения 543
5.6.2. Космическая система оптикоэлектронной разведки Formosat 543
5.7. Космические планы Алжира (Африка) 550
5.7.1. Общие сведения 550
5.7.2. Космическая система оптикокоэлектронной разведки AlSat-2 551
Глава 6
КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА РОССИИ
6.1. Общие сведения 553
6.2. Космические средства видеоразведки 558
6.2.1. Космические средства фоторазведки 658
6 Оглавление
6.2.2. КА оптикоэлектронной разведки 564
6.2.3. Космические картографические системы 568
6.3. Космические средства радиоэлектронного наблюдения 571
6.3.1. Средство радиотехнической разведки «Целина» 571
6.3.2. Система морской космической разведки и целеуказания (МКРЦ)... 572
6.4. КА раннего обнаружения запусков МБР 581
6.5. КА дистанционного зондирования Земли 595
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 650
Список основных сокращений
АН Б - агентство национальной безопасности
АФА - аэрофотоаппарат
БА - бортовая аппаратура
БДУ - бортовые двигательные устройства
Б KB К - бортовой командно-вычислительный комплекс
БР - баллистическая ракета
БРПЛ - баллистическая ракета подводной лодки
БЦВМ - бортовая цифровая вычислительная машина
ВВС - военно-воздушные силы
ВКС - воздушно-космическая система
ВПО - военно-промышленный объект
ВЭО - высокоэллиптическая орбита
ДЗЗ - дистанционное зондирование Земли
ГИЦИУ - Главный испытательный центр испытаний и управления
ГСО - геостационарная орбита
ГСхО - геосинхронная орбита
ГУ ГШ - Главное управление Генерального штаба
ДУ - двигательная установка
ЗУ - запоминающее устройство
ИИ - измерительная информация
ИИС - информационно-измерительная система
ИКР - инфракрасная разведка
ИП - измерительный пункт
КА - космический аппарат
КБ - конструкторское бюро
KB - Космические войска
КДУ - корректирующая двигательная установка
КИС - командно-измерительная система
КК - космический корабль
КСН - космическая система наблюдения
КНШ - комитет начальников штабов
КР - космическая разведка
КРНС - космическая радионавигационная система
КС - космическая система
КСР - космическая система разведки
ЛР - лазерная разведка
МКА - малый космический аппарат
МБР - межконтинентальная баллистическая ракета
8
Список основных сокращений
МКРЦ - морская космическая разведка и целеуказание
МКС - многоразовая космическая система
МО - Министерство обороны
НИИП - Научно-исследовательский испытательный полигон
НИ ОКР - нучно-исследовательские и опытно-конструкторские работы
НКО - низкая круговая орбита
НКУ - наземный комплекс управления
НПО - научно-производственное объединение
ОГ - орбитальная группировка
ОКР - опытно-конструкторские работы
ОС - орбитальная станция
ОЭР - оптико-электронная разведка
ОЭС - оптико-электронное средство
ПВО - противовоздушная оборона
ПКО - противокосмическая оборона
ПЛАРБ - подводная лодка — атомная ракетная база
ПМО - программно-математическоое обеспечение
ПН - полезная нагрузка
ПО - программное обеспечение
ПРО - противоракетная оборона
ПУ - пункт управления
ПЭВМ - персональная электронно-вычислительная машина
РБ - разгонный блок
РВСН - Ракетные войска стратегического назначения
РЛР - радиолокационная разведка
РЛС - радиолокационная станция
РМВ - реальный масштаб времени
РНС - радионавигационная система
РСА - радиолокационная станция с синтезированной антенной
РР - радиоразведка
РТР - радиотехническая разведка
РТС - радиотехническая система
РУ - регистрирующее устройство
РЭР - радиоэлектронная разведка
РЭС - радиоэлектронное средство
СА - спускаемый аппарат
СБ - солнечная батарея
СККП - система контроля космического пространства
СПРН - система предупреждения о ракетном нападении
СПРЯУ - система предупреждения о ракетно-ядерном ударе
СР - спутник-ретранслятор
СРНС - спутниковая радионавигационная система
ССО - солнечно-синхронная орбита
ТВД - театр военных действий
ТР - техническая разведка
TCP - техническое средство разведки
ФАР - фазированная антенная решетка
ФКА - Федеральное космическое агентство
ФР - фотографическая разведка
ЦККП - центр контроля космического пространства
ЦКП - центральный командный пункт
ЦРУ - центральное разведывательное управление.
ВВЕДЕНИЕ
Космическая разведка является одним из основных видов технической
разведки (ТР), который позволяет реализовать такие важные принципы
ведения ТР, как глобальность, оперативность, непрерывность.
С помощью КР решаются следующие основные задачи [1]:
- выявление военных и военно-промышленных объектов и определе-
ние их координат;
- выявление начала строительства военных, военно-промышленных
объектов и периодическое наблюдение за ходом строительства в целях
определения его назначения и сроков завершения;
- определение профиля работы оборонных предприятий, вида выпу-
скаемой ими продукции и производственной мощности;
- периодическое наблюдение за коммуникациями в целях вскрытия
крупных перевозок военной техники и грузов;
- обнаружение пусков межконтинентальных баллистических ракет
(МБР) и БР подводных лодок;
- добывание данных о местонахождении, режимах работы и параме-
трах РЭС;
- перехват телеметрической информации и сигналов средств связи;
- обеспечение подготовки и ведения боевых действий на суше, на море
и в воздухе;
- получение метеорологической, геодезической, океанографической
информации, а также разведка природных ресурсов разведываемой стра-
ны;
- съемка территорий с целью картографирования местности;
- осуществление контроля за выполнением принятых обязательств по
договорам и соглашениям.
В настоящее время более десятка стран располагают или планируют
располагать системами и средствами для запуска объектов различного
назначения в космос. Первыми странами, начавшими освоение космоса,
являлись СССР и США. В настоящее время США и Россия имеют совер-
шенные системы и средства, предназначенные для разведки из космоса.
Решение проблемы защиты объектов и информации предполагает зна-
ние видов и средств технических разведок. Без знания этого невозможно
грамотно и эффективно решать вопросы защиты. Изучение существую-
щих материалов по данному вопросу показывает отсутствие в открытой
литературе обобщенных и систематизированных сведений по видам тех-
нических разведок и используемых в них систем и средств. Имеющиеся
10
Введение
материалы разрознены и разбросаны по различным периодическим изда-
ниям. В ряде случаев эти материалы носят рекламный характер, поэтому
их использование затруднительно.
В данной книге проведен анализ имеющихся материалов по сред-
ствам космической разведки. Книга состоит из шести глав: космическая
разведка США и Канады; космическая разведка стран Западной Евро-
пы - Франции, Великобритании, Германии, Италии; космическая раз-
ведка Израиля; Международная космическая система мониторинга ката-
строф; космическая разведка стран Азии - Китая, Индии, Японии, Южной
Кореи, Тайваня, Алжира (Африка) и космическая разведка России.
Каждая глава содержит сведения, связанные с историей возникнове-
ния, развития и совершенствования систем и средств разведки данного
вида. Сведения по системам и средствам технических разведок даются
применительно к конкретным образцам и типам, используемым воору-
женными силами и спецслужбами иностранных государств.
Представлены материалы по использованию средств космической раз-
ведки в локальных вооруженных конфликтах, а также о возможных на-
правлениях и перспективах развитиях систем и средств космической раз-
ведки.
Книга содержит большое количество иллюстраций и таблиц, поясняю-
щих и дополняющих текстовый материал.
При написании книги были использованы только материалы откры-
тых публикаций.
Автор выражает признательность рецензентам за полезные замечания
и советы, которые были учтены при работе над книгой.
Глава 1
КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА США И КАНАДЫ
1.1. Космическая разведка США
1.1.1. Общие сведения
Формирование взглядов военно-политического руководства США от-
носительно возможности использования космоса в военных целях нача-
лось во второй половине 1940-х гг. В 1946 г. по заказу Белого дома корпо-
рация RAND осуществила несколько научных проектов, по результатам
которых был сделан вывод о несомненной перспективности космических
систем (КС) для решения разведывательных и коммуникационных задач.
Однако в ранг стратегически важного направления государственной по-
литики программа освоения космоса была возведена в конце 1950-х гг.
при администрации президента Д. Эйзенхауэра.
В тот период доминирующим фактором, повлиявшим на отношение
Соединенных Штатов к освоению космоса, являлось советско-американ-
ское противостояние, оформившееся на фоне советского превосходства в
развитии космонавтики. В связи с этим одним из первых официальных до-
кументов, изданных американским высшим руководством, стала одобрен-
ная Советом национальной безопасности (СНБ) США «Спутниковая на-
учная программа», формально определившая подходы страны к участию в
мероприятиях, проведение которых было приурочено к Международному
геофизическому году. В соответствии с этой программой было принято
решение скрытого размещения разведывательной аппаратуры на геодези-
ческом космическом аппарате (КА) Explorer-I.
В том же документе, очевидно, с целью оправдания пролетов разве-
дывательных спутников над «закрытыми» советскими территориями
был сформулирован принцип свободы использования космического про-
странства, дословно гласивший, что «...юрисдикция государств на воз-
душное пространство над их территорией носит ограниченный характер,
и соответственно использование спутниками космического пространства
не должно рассматриваться как нарушение международных норм».
Дальнейшее развитие принципиальных подходов к освоению космо-
са американцами нашло отражение в специальной директиве, разрабо-
танной СНБ страны и одобренной президентом США, «Национальная
12
Глава 1
космическая политика» (январь 1960 г.). Несмотря на то, что этим доку-
ментом предписывалось развернуть научные исследования по широкому
кругу проблем, основное его содержание сводилось к созданию базы для
обеспечения действий стратегических наступательных сил в случае воз-
никновения необходимости нанесения массированного ядерного удара по
территории СССР.
Впоследствии практически каждая американская администрация из-
давала подобную директиву, однако вплоть до окончания эпохи «холод-
ной войны» и распада СССР сущность космической политики США, и
особенно ее военной составляющей, принципиальных изменений не пре-
терпела.
В деятельности спецслужб США по получению информации с по-
мощью космических средств особое внимание уделяется разведке объ-
ектов стратегического назначения вероятного противника (наблюдение
за их разработкой, изготовлением и развертыванием), а также разведке
целей для планирования и нанесения ракетно-ядерных ударов. С начала
1970-х гг. космические средства стали широко использоваться для наблю-
дения за обстановкой в тех регионах, где возникают конфликтные ситуа-
ции.
Масштабы космической деятельности государства или организации
определяются, прежде всего, государственными бюджетными расхода-
ми на ее осуществление. В 2009 г. расходы США на космическую дея-
тельность в целом составили 63,19 млрд. долл., что на 9 % больше затрат
2008 г., составивших около 60 млрд. долл. (Euroconsult, 2010).
Общий объем государственных расходов в мире на космическую де-
ятельность составил 86,17 млрд. долл. На долю США приходится почти
75 % от этой суммы. США производят 70 % общего объема мирового рын-
ка космической техники. По структуре космическая деятельность США
делится на две составляющие: гражданскую и военную. За гражданскую
отвечает Национальное управление по аэронавтике и исследованию кос-
мического пространства (НАСА), за военную - министерство обороны
(МО). На долю двух ведомств - Министерства обороны и НАСА - при-
ходится около 98 % всех ассигнований на космическую деятельность.
Военно-космическая деятельность США основана на использовании
орбитальных группировок К А военного назначения [1]. Основные из них
включают:
- систему оптико-электронной разведки ADVANCED KH-11/
IMPROVED CRYSTAL, которая должна обеспечивать ежесуточный оо-
зор любого участка земной поверхности, получение изображений объ-
ектов с очень высоким разрешением и передачу их в центр обработки с
минимальной задержкой по времени;
- систему радиолокационной разведки VEGA/LACROSSE, обеспечи-
вающую круглосуточное наблюдение земной поверхности и акватории
Мирового океана с разрешением до 1 м. Во взаимодействии с КН-11 об-
разует систему всепогодной разведки;
- систему радиотехнической разведки ВВС США SWASS-AF (КА
Ferret), определяющую тип, местоположение и режимы работы РЛС
ПВО и ПРО (на низких квазикруговых орбитах);
- систему радио и радиотехнической разведки агенства национальной
безопасности (National Security Agency, NSA) ADVANCED JUMPSEAT/
Космическая разведка США и Канады
13
TRUMPET (KA типа «Джампсит» на квазистационарных орбитах), осу-
ществляющую радио и радиотехническую разведкуа в полярных районах,
мониторинг РЛС системы ПРО Московской обл. (КА на высокоэллипти-
ческих орбитах);
- космическую систему радиотехнической разведки ВМС США
SWASS-N(Space-Based Wide Area Surveillance System - Navy), известную
также под названиями «ССУ» (SSU - Sub Satellite Unit), «Уайт Клауд»
(White Cloud), «Классик Уизард» (Classic Wizard) и «Парки» (Рагсае), ко-
торая предназначена для определения местоположения боевых кораблей
и слежения за их перемещениями методом многопозиционной пеленга-
ции радиоизлучений их бортовых радиоэлектронных средств (РЭС);
- объединенную программу космической радиотехнической разведки,
которая получила наименование «Объединенная программа космической
обзорной разведки» SBWASS-CP (Space-Based Wide Area Surveillance
System - Consolidated Program);
- систему радиоразведки. Первые КА, предназначенные для ведения
РР, разрабатывались для обеспечения National Security Agency, NSA
(Агентства национальной безопасности - АНБ) информацией, пере-
даваемой по каналам связи. К этой серии относятся КА радиоразведки
CANYON/CHALET/VORTEX/MERCURY.
Параллельно развивалось другое направление для ведения РР -
с использованием КА RHYOLITE/AQUCADE/MAGNUM/ORION/MEN-
TOR - в обеспечение задач, решаемых Центральным разведыватель-
ным управлением (ЦРУ, CIA);
- системы IMEWS - Integrated Missile Early Warning Satellites
(«Имеюз») и SBIRS - Space Based Infrared System («Сбире»), которые ис-
пользуются для обнаружения пусков МБР, БР с подводных лодок;
- космическую систему разведки ядерных взрывов, предназначенную
для получения данных о работах по ядерной тематике и ядерных взры-
вах, проводимых на земле, в атмосфере и космическом пространстве, на
базе навигационных КА типа NAVSTAR-GPS - NAVigation System using
Timing And Ranging - Global Position System («Навстар - ГПС») [1];
- системы дистанционного зондирования и наблюдения Земли (ДЗЗ),
включающие такие К А, как оптико-электронные Orbview, GeoEye, Landsat,
Ikonos, Quick Bird, WorldView, метеоспутники NOAA (National Oceanic
and Atmospherick Administration): GOES (Geostationary Operational
Enveriromental Satellites), POES (Polar-orbiting Operational Environmental
Satellite), военной метеосистемы DMSP (Defense Meteorological Support
Program).
1.1.2. Космические системы видовой разведки
Работы по созданию систем видовой космической разведки нача-
лись в США в конце 1950-х гг. Их вели ВВС и ЦРУ в рамках программы
WS - 117L по трем взаимосвязанным проектам - Corona, Sentury и Midas.
Лучшие результаты были достигнуты в ходе исследований по проекту
Corona, согласно которому на экспериментальных КА типа Discoverer от-
рабатывалось функционирование аппаратуры фоторазведки, а также воз-
вращение отснятой на орбите пленки на Землю в капсулах [2].
В августе 1960 г. были получены первые снимки территории СССР из
14
Глава 1
космоса, необходимые американским специалистам для оценки работ по
советской ракетной программе в связи с вынужденным прекращением в
мае 1960 г. полетов высотных самолетов-разведчиков U-2. Для возвраще-
ния фотопленки использовались капсулы производства General Electric
(размер 0,7 х 0,8 м, масса около 90 кг), которые отстреливались от КА и
после торможения опускались на парашюте в назначенном районе Тихого
океана. Несмотря на отдельные неудачи (например, одна из капсул из-за
неполадок упала в советском районе Арктики), проект Corona положил
начало оперативным системам космической фоторазведки, применяв-
шимся до середины 1980-х гг.
По второму проекту - Sentury - разрабатывалась аппаратура видовой
разведки, позволяющая передавать полученные данные на Землю по ра-
диоканалу. При высокой оперативности передачи информации (в преде-
лах нескольких часов) эта аппаратура по сравнению с капсульными фото-
системами имела невысокую разрешающую способность. По свидетель-
ству экспертов, первые снимки, переданные с борта экспериментальных
ИСЗ Samos, были такого низкого качества, что их не удалось привязать к
конкретным географическим районам. После доработок данная аппарату-
ра стала использоваться для обзорной видовой разведки. По сообщениям
американской прессы, со спутников Samos были обнаружены строящиеся
советские атомные ракетные подводные лодки и шахтные пусковые уста-
новки межконтинентальных баллистических ракет СС-7 и -8.
Реализация проекта Midas, предусматривавшего разработку космиче-
ской аппаратуры обнаружения теплового излучения факелов межконти-
нентальных баллистических ракет, привела к созданию в конце 1960-х гг.
системы обнаружения пусков баллистических ракет IMEWS.
Все американские спутники видовой разведки с 1970-х гг. запускаются
с Западного ракетного полигона (авиабаза Ванденберг, штат Калифорния)
на полярные солнечно-синхронные орбиты, что обеспечивает просмотр
участков Земли в одно и то же местное время. При этом используются,
как правило, так называемые «утренние» орбиты, которые позволяют
просматривать поверхность Земли на нисходящей части витка утром (с 9
до 11 ч по местному времени). Увеличение срока активного функциони-
рования КА с нескольких недель до нескольких месяцев обеспечило к се-
редине 1970-х гг. сокращение ежегодного количества их запусков с шести
до одного, а с 1977 г. дало возможность держать на орбите постоянно, как
минимум, один спутник видовой разведки.
Опыт эксплуатации первых систем фоторазведки привел к необходи-
мости разделения функции детальной (close-look) и обзорной (area sur-
veilance) разведки. Обзорные системы с широкой полосой захвата (100—
400 км) использовались для просмотра обширных участков местности
с целью поиска нужных объектов, которые в дальнейшем подвергались
детальной съемке при небольшой полосе просмотра (10-20 км), но с вы-
соким разрешением.
Наиболее совершенным американским КА детальной фоторазведки
является КН-8 (американские спутники видовой разведки имеют наиме-
нование Keyhole - «замочная скважина», все последующие видовые спут-
ники получили обозначение КН). Эти космические аппараты, известные
еще как Gambit или Samos-M, эксплуатировались в 1966-1984 гг. и стали
самыми распространенными американскими КА видовой разведки (на
Космическая разведка США и Канады
15
орбиту было запущено около 50 КА). Космический аппарат КН-8, раз-
работанный фирмой Lockheed с двигательной установкой многократного
включения, предназначался для съемки стратегических объектов с высо-
кой разрешающей способностью (до 0,2 м - наилучший показатель, до-
стигнутый американскими КА детальной разведки).
Высокое разрешение достигалось путем установки на спутнике длин-
нофокусной оптической системы и уменьшения высоты перигея орби-
ты до 120 км. Для компенсации падения высоты из-за торможения КА в
верхних слоях атмосферы и удержания перигейного участка орбиты над
Северным полушарием ежесуточно проводились маневры по коррекции
параметров орбит. Из-за большого расхода топлива срок функционирова-
ния К А на орбите в 1960-х гг. составлял около 10 сут, но затем в результате
модернизации бортовых систем спутника продолжительность эксплуата-
ции была увеличена до 125 сут. Последние образцы КН-8, запускавшихся
в 1980-х гг., предназначались для отработки перспективной аппаратуры
видовой разведки (в частности, системы передачи изображений по радио-
каналу) в рамках программы FROG (Film Read-Out Gambit).
По данным американской печати, основными задачами этих спутни-
ков в 1970-х гг. были: поиск шахтных пусковых установок новых совет-
ских МБР; наблюдение за стратегическими базами и комплексами ПРО
и ПКО; слежение за ходом боевых действий между Ираном и Ираком, а
также в Афганистане. В 1984 г. КА КН-8 активно использовался для съем-
ки района боевых действий, которые велись между советскими войсками
и отрядами афганской оппозиции в долине реки Панджшер. Результаты
космической разведки, согласно сообщениям печати, передавались аф-
ганским боевикам, чтобы они могли избежать ударов советских войск.
В 1980-х гг. специалисты Пентагона предоставляли Ираку спутниковые
снимки территории Ирана, которые позволяли планировать ракетные и
авиационные удары по объектам противника.
Для наведения спутников детальной фоторазведки КН-8 использова-
лись данные предварительного нацеливания, получаемые от КА обзор-
ной фоторазведки типов КН-7 (1966-1972) и КН-9 (1971-1984). На базе
широкоформатной оптической системы, разработанной фирмой Itek для
КН-7, в дальнейшем была создана широкоформатная камера LFC (Large
Format Camera), которая в 1984 г. устанавливалась в грузовом отсеке кос-
мического корабля Shuttle и применялась для картографической съемки
местности. Ее масса 430 кг, размер 1,3 х 0,7 х 0,9 м, фокусное расстояние
объектива 30,5 см, формат пленки 23 * 46 см, разрешающая способность
камеры 90 лин/мм. При высоте орбиты 180 км (типовая высота перигея
КН-7) размер кадра на местности составлял 270 х 136 км, а разрешающая
способность - менее Юм. Камера LFC позволяла получать цветные и
черно-белые снимки, а также формировать стереопары с точностью опре-
деления высотного рельефа местности до 9 м.
В 1966-1977 гг. фирма Lockheed на основе базовой ступени Agena раз-
работала КА КН-9 (LASP - Low Altitude Space Platform), который пред-
назначался для комплексного решения задач обзорной и детальной фото-
разведки. В состав бортовой аппаратуры спутника входили оптические
системы двух типов: длиннофокусная камера детальной фоторазведки
(масса 8,1 т) фирмы Perkin-Elmer и камера обзорной фоторазведки.
Для возвращения на Землю отснятой фотопленки на КА имелись че-
16
Глава 1
тыре-шесть капсул. Предполагается, что информация обзорной разведки
могла быть передана также по радиоканалу через бортовую антенну диа-
метром 6 м.
В процессе совершенствования бортовой аппаратуры в 1973 г. на борту
КА LASP-5 дополнительно была установлена широкоформатная камера
для картографической съемки местности с высокой точностью определе-
ния координат целей в интересах картографического управления мини-
стерства обороны США. В 1977 г. появились сообщения о размещении
на КА LASP-13 аппаратуры радиотехнической разведки. Программа за-
пусков К А типа КН-9 завершилась в 1986 г. после неудачной попытки вы-
вести на орбиту последний, 20-й образец. Благодаря менее интенсивному
(трехсуточному) циклу проведения коррекций продолжительность их
функционирования, составлявшая в начале 1970-х гг. всего 40-50 сут, к
1984-му достигла 275 сут.
Как сообщалось в западной прессе, основными объектами разведки КА
КН-9 по-прежнему оставались советские стратегические объекты и поли-
гоны. Один из спутников (КН-9, N18) использовался в 1983 г. во время
поиска района строительства новой РЛС для обнаружения пусков МБР
под Красноярском (была выявлена лишь спустя 18 мес. после начала
строительства) и для картографической съемки территории европейской
части СССР. На основе полученных данных разрабатывались полетные
задания для американских крылатых ракет, размещаемых в Западной
Европе.
Главным недостатком систем детальной фоторазведки считалась низ-
кая оперативность доставки информации (2-5 суток), что стало очевид-
ным при ведении разведки в ходе шестидневной арабо-израильской во-
йны 1967 г., когда все добытые американцами данные представляли лишь
«исторический интерес» и не могли быть использованы для оценки раз-
вития конфликта. В 1967 г. были разработаны требования к новым К А оп-
тико-электронной разведки (ОЭР), которые позволяли получать снимки
объектов с высоким разрешением и передавать их на наземные пункты в
масштабе времени, близком к реальном. В качестве основного разработ-
чика такого спутника (КН-11) была выбрана фирма TRW.
Согласно установленным требованиям спутниковая система ОЭР
должна была обеспечивать ежесуточный обзор любого участка земной
поверхности, получение изображений объектов с очень высоким разре-
шением и передачу их в центр обработки с минимальной задержкой по
времени. В ее состав входили два КА КН-11, подсистема спутников-ре-
трансляторов типа SDS (Satellite Data System), а также центр управления
и приема данных в Форт-Бельвуар, штат Вирджиния.
Высокая разрешающая способность (около 15 см) с высоты 270 км
достигалась благодаря установке на борту КН-11 длиннофокусного оп-
тического телескопа и фотоприемников на основе приборов с зарядовой
связью (ПЗС). ПЗС-матрицы были созданы в конце 1960-х г. и при отно-
сительно небольших размерах имели несколько десятков тысяч детекто-
ров). Оптическая система КА КН-11 построена по двухзеркальной схеме
Кассегрена: диаметр основного зеркала 2,3 м, вторичного более 0,3 м (оп-
тическая система телескопа Hubble («Хаббл») с аналогичными характе-
ристиками имеет эффективное фокусное расстояние 57,6 м).
Высокая оперативность достигалась передачей изображений объек-
Космическая разведка США и Канады
17
тов по радиоканалу в сантиметровом диапазоне радиоволн через спутни-
ки-ретрансляторы SDS. Для обеспечения непрерывного радиоконтакта
между центром управления и разведывательными КА, пролетающими
над Северным полушарием, КА SDS выводятся на вытянутые наклонные
12-часовые орбиты типа «Молния» (наклонение 64°, высоты орбиты в
апогее и перигее соответственно 39 000 и 600 км). В состав подсистемы
ретрансляторов входят, как минимум, три спутника SDS, плоскости ор-
бит которых разнесены на 120° относительно друг друга. Они движутся
по одной трассе, поочередно зависая на рабочих апогейных участках, раз-
мещенных над Атлантическим и Тихим океанами.
Увеличения срока эксплуатации спутников КН-11 по сравнению с
фоторазведывательными КА удалось достичь благодаря использова-
нию более высоких орбит и менее частому осуществлению коррекций.
Сравнительные данные по циклам коррекций орбит КА КН-8, -9, и -И
приведены на рис. 1.1. В системе КА ОЭР применяются два вида коррек-
ций: с целью поддержания средней высоты и для фазирования трасс двух
КА (чтобы исключить возможность возникновения непросматриваемых
зон). В отличие от КА фоторазведки не выполняются маневры спутников
ОЭР для удержания перигейных участков орбит над Северным полуша-
рием.
КН-11 выводятся на солнечно-синхронные орбиты, плоскости кото-
рых образуют угол 48-52° и расположены симметрично относительно
направления на Солнце. При таком баллистическом построении систе-
мы один из спутников ведет разведку объектов на поверхности Земли на
нисходящих витках с 10 до 11 ч по местному времени («утренний» КА,
одна плоскость), а второй - с 13 до 14 ч («послеполуденный», другая пло-
скость). Это обстоятельство улучшает условия дешифровки изображе-
ний, так как на снимках одного и того же объекта, сделанных двумя спут-
Н
680
270
0
КА типа КН-11
1*
Ч—Э J
iex
2-Ъ мес^
►
45-55 км
4 Ь
КА типа КН-8
3-4 мес.
КАтипаКН-9
2
*
"$№ IMSN-N43I
1 сут.
3-4 мес.
Рис. 1.1. Сравнительные данные по циклам коррекции орбиты КН-8, -9, -11:
Т- срок активного существования КА; Н - средняя высота орбиты, км
18
Глава 1
никами, тень находится по разные стороны от него. Дальнейшая наземная
цифровая обработка изображений позволяет повысить их контрастность,
устранить влияние дымки, а в некоторых случаях даже выявить объек-
ты, расположенные в тени зданий. Бортовая аппаратура КН-11 может
функционировать в трех режимах: покадровой съемки небольших участ-
ков земной поверхности с максимальной разрешающей способностью до
0,15 м, непрерывной съемки (в виде непрерывной полосы) и площадной
съемки местности (разрешение около 1 м) [2].
Система ОЭР, развернутая в полном составе в 1976-1980 гг., до сере-
дины 1980-х гг. привлекалась наряду с системами фоторазведки в основ-
ном для ведения военно-технической разведки в интересах ВВС и ЦРУ,
в частности для определения некоторых характеристик новых образцов
советской военной техники. По данным зарубежной печати, с помощью
КН-11 впервые удалось получить фотоснимки нового стратегического
бомбардировщика Ту-160, космического корабля многоразового исполь-
зования «Буран» (можно было даже различить его название, написанное
на борту), авианесущего корабля «Адмирал флота Н. А. Кузнецов» и дру-
гих образцов военной техники.
Снимки с КН-11 активно использовались при планировании операции
по освобождению американских заложников в Иране в 1980 г.у (после ее
провала иранская сторона захватила и опубликовала несколько секретных
фотографий). Фотоснимки советского авианосца, строящегося на вер-
фи в г. Николаеве, сделанные с борта КН-11 (разрешающая способность
0,3 м), были опубликованы в 1984 г. в журнале «Jane's Defence Weekly», за
что сотрудник одной из разведслужб США, передавший их английскому
журналу, был приговорен к тюремному заключению. По свидетельству
ряда американских экспертов, фотографии наиболее важных объектов
представлялись лично президенту США через 40-50 мин после пролета
спутника над районом разведки.
Бортовая подсистема стабилизации и ориентации космического аппа-
рата КН-11 рассчитана на сопровождение целей с высокой угловой ско-
ростью перемещения. Эта особенность позволяет использовать спутники
такого типа для съемки других КА в космосе.
Основными факторами, ограничивающими применение подобных
спутников, являются метеообстановка в районе разведки и условия осве-
щенности. В связи с этим планирование работы спутников осуществляет-
ся после предварительной оценки передаваемых с борта КА типа Block-
5D2 военной системы DMSP (Defence Meteorological Satellite Program)
данных метеоразведки о состоянии облачного покрова, осуществляемой в
метеоцентре ВВС США на авиабазе Оффут (штат Небраска).
Главными недостатками первых спутников КН-11 были ограниченные
возможности при съемке обширных площадей, относительно невысокие
характеристики энергетической и оптической подсистем, а также сравни-
тельно низкая общая производительность.
После модернизации КН-11 американские специалисты в 1984 году
отказались от дальнейшей эксплуатации КА фоторазведки.
Первый усовершенствованный К А КН-11-6 (известен также под наи-
менованием Improved Crystal - «Усовершенствованный кристалл») опти-
ко-электронной разведки, выведенный на орбиту в 1984 году, явился са-
мым «долгоживущим» американским спутником видовой разведки. Срок
Космическая разведка США и Канады
19
его активного функционирования значительно превзошел расчетный и
составил более девяти лет. После серии маневров высота апогея его орби-
ты впервые превысила 1000 км и стала типовой для всех последующих К А
данного типа. Она позволяет этим космическим аппаратам решать задачи
видовой разведки, которые ранее возлагались на фоторазведывательные
К А. При работе в режиме детальной съемки с высоты 1000 км полученный
размер кадра на местности составляет 10-15 км, а разрешение 0,6-1,5 м,
что сравнимо с соответствующими характеристиками спутников деталь-
ной фоторазведки.
Основное отличие усовершенствованного КН-11-6 - наличие новой
широкоформатной картографической камеры ICMS (Improved Crystal
Metric System), которая позволяет определять координаты объектов с
высокой точностью (ранее эти задачи решались с помощью камеры, уста-
навливаемой на КН-9). Кроме того, новые КА оснащены более совершен-
ными подсистемами электропитания, передачи данных и орбитального
маневрирования, благодаря чему возросла их производительность (ко-
личество снимков в течение суток), автономность и продолжительность
эксплуатации. Масса КА увеличилась на 1,5 т (до 14 т), а срок активного
существования - с двух до пяти лет.
В период с 1984 по 1992 год на орбиту были выведены четыре К А
КН-11 усовершенствованного типа (№ 6-9). Первый из них из-за не-
удачных запусков других американских разведывательных К А в 1985 и
1986 годах на протяжении почти двух лет был единственным спутником
системы, и только после запуска (1987) КН-11-7 ее удалось восстановить
в полном составе. В 1988 году место КН-11-6 занял новый спутник -
КН-11-8, однако старый КА впервые был выведен в резерв (до ноября
1994 года), а не сведен, как обычно, с орбиты. Наиболее совершенный
спутник (№ 9), запущенный в 1992 году, заменил КН-11-7, прекративший
свое существование.
Прогресс, достигнутый в 1980-х гг. в области создания многоэлемент-
ных ПЗС-матриц, позволяет довести разрешающую способность борто-
вого телескопа КА КН-11 до теоретически возможного результата - 7-
10 см, а также установить на его борту усовершенствованную аппаратуру
инфракрасной съемки. Согласно приведенным в одном из журналов рас-
четам, разрешающая способность гипотетического разведывательного КА
с оптической системой, аналогичной телескопу Hubble, который был соз-
дан фирмами - разработчиками КА видовой разведки, составила около
7 см с высоты 275 км.
Важным элементом космической системы видовой разведки является
ретрансляционный спутник, обеспечивающий передачу разведыватель-
ной информации по радиоканалу на наземную станцию. Схема передачи
информации с разведывательного спутника через ретранслятор на Землю
показана на рис. 1.2.
Вместе с К А оптико-электронной разведки к началу 1990-х гг. была
усовершенствованна и подсистема спутников-ретрансляторов. Первые из
них (SDS), разработанные фирмой Hughes, имели массу около 700 кг и за-
пускались с помощью ракет-носителей (РН) Titan 3B с Западного ракет-
ного полигона. В 1976-1985 годах на орбиту были выведены шесть таких
спутников (средний срок активного функционирования составляет около
7 лет).
20
Глава 1
Рис. 1.2. Схема передачи разведывательной информации
КА второго поколения SDS-2, созданные той же фирмой, должны
были запускаться с помощью МТКК Shuttle. Они имеют цилиндриче-
скую форму (диаметр почти 4 м, стартовая масса 6,9 т, масса на рабочей
орбите около 2 т, средний срок эксплуатации до десяти лет). На спутни-
ке установлена более совершенная ретрансляционная аппаратура, про-
пускная способность которой значительно увеличена. В 1989-1992 гг.
произведены запуски трех космических аппаратов SDS-2. Один из них
(SDS-2-2, имеющий также наименование АРР-658) в период подготов-
ки к боевым действиям в зоне Персидского залива был впервые выведен
на геостационарную орбиту над Атлантическим океаном. Это позволяло
включить в зону ведения разведки с прямой ретрансляцией данных стра-
ны Ближнего и Среднего Востока и Африки. Из-за обстановки секретно-
сти, которая окружает запуски космических аппаратов типов КН и SDS, в
прессе встречается много противоречивых сведений по данному вопросу
и разных обозначений одних и тех же спутников.
Как уже указывалось, основным фактором, ограничивающим возмож-
ности спутников ОЭР, является облачность в районе разведки. Согласно
данным метеослужбы, в районе ядерного полигона на о. Новая Земля
среднемесячное количество ясных дней составляет в течение года от 17
до 40 %, а в районе Красноярска, где в 1988 гю с помощью спутников
КН-11отслеживалосьразвертываниеновыхсоветскихМБРСС-24«Скаль-
пель», - от 24 до 51 %. Повышения эффективности системы видовой раз-
ведки в таких условиях можно достичь путем использования КА радиоло-
кационной разведки, разработка которых в США началась в 1977 г. (про-
ект Indigo) [2].
Системы видовой радиолокационной разведки основаны на принципе
построения двумерного изображения местности по отраженному радио-
локационному сигналу. В отличие от систем оптического наблюдения, ис-
пользующих для построения изображения отраженный солнечный свет,
системы радиолокационного наблюдения используют свой собственный
источник электромагнитного излучения и могут функционировать кру-
глосуточно. Кроме того, за счет использования радиоизлучений, не по-
Космическая разведка США и Канады
21
глощающихся водяными парами и атмосферными газами, радиолокаци-
онные системы функционируют независимо от облачности, которая на-
кладывает серьезные ограничения на оперативность систем оптической
разведки.
Поскольку длины радиоволн, используемые для видовой радиолока-
ции, на несколько порядков больше длин волн видимого излучения (сан-
тиметры вместо долей микрона), для достижения приемлемого разреше-
ния приходится пропорционально увеличивать апертуру системы. Так
как создать локатор с физическим размером антенны в несколько киломе-
тров технически нереально, на практике для видовой съемки используют-
ся радиолокаторы с синтезированием апертуры (РСА, SAR).
Принцип формирования синтезированной апертуры антенны с узкой
диаграммой направленности (ДН) в азимутальной плоскости заключает-
ся в создании искусственной антенной решетки, образованной набором
последовательно занимаемых положений в пространстве относительно
небольшой антенны при перемещении КА по орбите. Узкая ДН антенны
формируется в результате когерентного (с учетом фазы) сложения радио-
волн, принимаемых отдельными элементами антенной решетки.
Работы по созданию в США системы видовой радиолокационной раз-
ведки были стимулированы созданием в Советском Союзе мобильных
комплексов с баллистическими ракетами средней дальности «Пионер».
Первые американские РЛС космического базирования, которые прош-
ли испытания на океанографическом КА SeaSat (1978) и МТКК Shuttle
(1981 и 1984), работали в дециметровом диапазоне радиоволн и обеспе-
чивали получение радиолокационных изображений участков местности
с разрешением 15—25 м. Как показал опыт эксплуатации РЛС этого типа,
они могут использоваться для всепогодной разведки морских и наземных
целей, а также для обнаружения замаскированных и даже заглубленных
объектов.
Разработка КА радиолокационной разведки по проекту Indigo (спут-
ник получил наименование Lacrosse - «Лакросс») была поручена фирме
Martin Marietta (головной подрядчик), а создание наземной аппаратуры
обработки данных - General Electric. С целью достижения высокой разре-
шающей способности (по некоторым сообщениям, от 0,6 до 3 м), сравни-
мой с той, что имеет оптическая аппаратура, на спутнике планировалось
установить РЛС сантиметрового диапазона с синтезированием апертуры,
оснащенную крупногабаритной антенной. Согласно данным западной
печати, прототип радиолокатора, созданного по этому проекту, проходил
испытания на К А КН-8 Gambit, запущенном в 1988 г. на нетипично вы-
сокую для фоторазведывательных спутников орбиту - около 600 км. КА
Lacrosse-1 массой 14-16 т имел цилиндрический корпус, к которому при-
креплялись панели солнечных батарей и крупногабаритная параболиче-
ская антенна РЛС. Наклонение орбиты составляло 57°. Он был рассчитан
на эксплуатацию в течение пяти-восьми лет [2].
Стоимость К А радиолокационной разведки Lacrosse-1, запущенного в
1988 г. с борта МТКК Shuttle, превысила 1 млрд долларов. По мнению
экспертов, он предназначался, прежде всего, для поиска мобильных пу-
сковых установок советских МБР и слежения за пунктами базирования
стратегических систем оружия. Радиолокационные изображения переда-
вались в центр обработки через ретрансляторы TDRS, находящиеся в ве-
22
Глава 1
дении НАСА и размещенные на геостационарной орбите. Lacrosse-2 был
запущен в 1991 г. уже с помощью ракеты-носителя Titan 4 с Западного
ракетного полигона, что позволило увеличить наклонение орбиты до 68°,
а следовательно, и зону обзора с 57 до 68°.
Отметим также, что все районы базирования МБР в Советском Союзе
находились между 48 и 62° с. ш. Севернее лежит только ракетный полигон
Плесецк и база Северного флота в Северодвинске.
Поскольку видовые радиолокаторы принципиально могут осущест-
влять наблюдение только сбоку от трассы полета, то наклонения рабочих
орбит 57 и 68° как раз обеспечивают благоприятное наблюдение всех этих
районов, причем большинство из них может подвергаться стереоскопиче-
ской съемке с двух разных аппаратов.
В октябре 1997 г. ракетой-носителем Titan 4В был запущен Lacrosse-3,
который заменил Lacrosse-1 на орбите с наклонением 57° [3].
Исходя из этого можно предположить, что национальное разведыва-
тельное управление США (NRO-Nationale Reconnaissance Organization)
поддерживает штатную конфигурацию системы из двух аппаратов на
двух различных наклонениях: 57 и 68°. Ракета-носитель Titan 4B за счет
бокового маневра на активном участке позволяет обеспечить наклонение
как 57°, так и 68°.
Поскольку Lacrosse-2 практически исчерпал ресурс и требовал заме-
ны, в августе 2000 года был запущен той же ракетой-носителем Lacrosse-4
с параметрами орбиты: наклонение 68° минимальная высота 681,5 км,
максимальная высота 695,3 км, период обращения 98,551 мин [5].
29 апреля 2005 г. с космодрома Мыс Канаверал РН Titan 4B был вы-
веден на орбиту КА USA-182, принадлежащий NRO США. РН была без
разгонного блока и имела обтекатель длиной 20,1 м [4].
Благодаря работе международной сети независимых наблюдателей,
удалось определить, что аппарат вышел на начальную орбиту с параме-
трами: наклонение - 57,00°; минимальная высота - 477 тем; максимальная
высота - 712 км; период обращения - 96,52 мин.
Носитель без разгонного блока и с обтекателем длиной 20,1 м в никог-
да до этого не запускался с мыса Канаверал. До сих пор их пуски выпол-
нялись с базы Ванденберг, причем с аппаратами всего двух типов: видовой
оптико-электронной разведки (условное наименование Improved Crystal
или Advanced KH-11) и видовой радиолокационной разведки Lacrosse.
Запуск аппарата типа Improved Crystal на солнечно-синхронную орби-
ту из Флориды был бы невозможен: нет там такой трассы. Из четырех КА
Lacrosse два были выведены на орбиты с наклонением 68°, а два - на 57°.
Таким образом, из числа известных аппаратов лишь Lacrosse под номером
5 мог быть запущен РН Titan из Флориды, причем на более низкое из двух
возможных наклонений, 57°, чтобы заменить собой или дополнить запу-
щенный в 1997 году Lacrosse-3.
Параметры начальной орбиты аппарата соответствовали тому,
что ожидалось для Lacrosse, хотя его апогей был на 20 км выше, чем у
Lacrosse-4, и на 33 км выше, чем имел Lacrosse-З. Восходящий узел КА
Lacrosse-5 находится примерно на 60° восточнее, чем у имеющего то же
наклонение Lacrosse-3.
Параметры рабочей орбиты КА Lacrosse-5, рассчитанные независи-
мыми наблюдателями составили: наклонение - 57,01°; минимальная
Космическая разведка США и Канады
23
высота - 705 км; максимальная высота - 725 км; период обращения -
99,05мин.
Обстоятельства запуска, а также параметры начальной и рабочей ор-
биты указывают на то, что запущенный аппарат является спутником ра-
диолокационной разведки Lacrosse-5.
Следует заметить, что аппараты Lacrosse не маневрируют после корот-
кого начального этапа формирования рабочей орбиты, а сама эта орбита
задается таким образом, чтобы в среднем за несколько лет обеспечивались
правильные условия наблюдения (повторение трассы с заданной перио-
дичностью) и оптимальное относительное положение плоскостей пары
спутников, у которых одинаковы наклонения. Разумеется, это не истина в
последней инстанции, а предположение, основанное на реальном поведе-
нии аппаратов за последнее десятилетие.
Достоверных данных о конструкции КА очень мало. Известно, что
он, как и все военные КА США конца 1970-х-начала 1980-х годов, изна-
чально проектировался из расчета выведения на орбиту в грузовом отсеке
многоразового корабля Space Shuttle, но в дальнейшем был адаптирован
для запуска одноразовой ракетой-носителем Titan 4.
На рис. 1.3 представлена конструкция К A Lacrosse [5], а на рис. 1.4 -
КА в полете.
Согласно данным неофициальных источников, антенна бортовой ра-
диолокационной системы представляет собой относительно небольшую
двухплоскостную фазированную антенную решетку, размещенную в
фокусе параболоида диаметром 14 м. Такая конструкция нетипична для
видовых радиолокаторов, в которых, как правило, используются плоские
крупногабаритные фазированные решетки (см. рис. 1.1).
По некоторым данным, энергопитание КА осуществляется от солнеч-
ных батарей (СБ), размах которых составляет почти 50 м. Такие солнеч-
ные батареи могли бы обеспечивать мощность энергопитания КА не ме-
нее 10—20 кВт, т. е. на порядок больше, чем у любых других летавших К А
радиолокационного наблюдения.
Однако некоторые независимые наблюдатели утверждают, что ничего
напоминающего такие большие СБ у КА Lacrosse не наблюдается.
Альтернативой может быть питание локатора от ядерного реактора, как
это делалось на советских КА морской разведки У С-А. Но если допустить,
что Lacrosse работает на ядерной энергии (к чему склоняются некоторые
российские эксперты), то придется признать, что программа создания
такой неординарной ядерной энергоустановки каким-то образом смогла
остаться полностью неведомой многочисленным американским антиво-
Рис. 1.3. Конструкция КА Lacrosse
24
Глава 1
Рис. 1.4. КА Lacrosse в полете и схема съемки местности
енным и антиядерным организациям. Наличие в арсенале Министерства
обороны США космических ядерных реакторов мощностью около 10 кВт
кажется тем более неправдоподобным, что в начале 1990-х гг. организация
по осуществлению СОИ (ныне BMDO) закупила в России космические
ядерные энергоустановки «Топаз-2» («Енисей») с выходной мощностью
3-4 кВт для преодоления отставания в этой области.
Более определенно судить о характере энергоснабжения КА Lacrosse
позволило бы наблюдение его в инфракрасном диапазоне [6].
По неофициальным данным, максимальное разрешение РЛС КА
Lacrosse составляет около 1 м. Некоторые источники утверждают, что оно
достигает 0,40-0,75 м.
Учитывая, что увеличение разрешения всегда достигается за счет сни-
жения размеров зоны охвата, есть все основания считать, что РЛС имеет
несколько режимов наблюдения с разным разрешением и захватом (см.
рис. 1.4). Подчеркнем, что районы базирования мобильных российских
ракетных комплексов и подводных лодок стратегического назначения
весьма ограничены и хорошо известны, так что детальное наблюдение
требуется только на незначительной части территории.
Радиолокационная съемка с синтезированием апертуры сопряжена с
несравненно большим объемом обработки данных, нежели оптико-элект-
ронная. Общий поток информации с КА Lacrosse на наземные станции со-
ставляет сотни мегабит в секунду. Передача этих данных осуществляется
через ретрансляторы геостационарных спутников связи TDRS на назем-
ную станцию Уайт-Сэндз [6].
Из несекретной информации о других многочисленных военных и
гражданских SAR-системах можно заключить, что помимо построения
изображений Lacrosse может обеспечивать:
- обнаружение подземных объектов в сухом грунте;
- обнаружение металлических объектов под легким слоем листвы;
- съемку сквозь ткань (палатки) и тонкие и сухие деревянные кон-
струкции;
- съемку сквозь густой дым и пыль, например после бомбовых ударов
(что полезно для оценки результатов и нанесенного ущерба);
- интерферометрию путем многократной съемки для обнаружения
смещений поверхности (обнаружения небольших сдвигов уровня земли,
например в результате рытья туннеля);
Космическая разведка США и Канады
25
- съемку деталей поверхности моря, таких как ветровые волны,
кильватерные следы, изменения, связанные с топографией дна на мел-
ководьях, а также кильватерные следы идущих на малой глубине подло-
док;
- обнаружение движущихся целей, а также, возможно, обнаружение
и измерение промышленных вибраций объектов по модуляции когерент-
ной несущей радиоволны;
- обнаружение проводов и кабелей (что наиболее вероятно, если ради-
олокатор может отличать ортогональные поляризации).
В заключение можно сказать следующее: запуски КА Lacrosse/Onyx
производились с 1988 по 2005 гг. Была запущена серия из пяти РСА видо-
вой разведки, разработанных корпорацией Lockheed Martin. В настоящее
время группировка состоит из трех РСА с околокруговыми орбитами вы-
сотой около 700 км и наклонениями 57 и 68°. Источником питания яв-
ляются солнечные батареи. Срок активного существования каждого КА
составляет 9 лет. Общая масса КА с РСА составляет 14-16 т.
Все тактико-технические характеристики РСА Lacrosse засекречены.
Однако, по некоторым данным, углы обзора составляют 30-60°, время
перенацеливания - около 15 с. Реализация сканирования луча в зеркаль-
ной антенне на углы, превышающие ширину луча в 150 раз, представляет
собой сложную задачу, решение которой требует применения АФАР об-
лучателя. Поэтому, предположительно, используется антенна Кассегрена
с параболическим зеркалом диаметром 15-17 м и облучателем АФАР -
АФАР-ГЗА [72].
Основные режимы работы:
- покадровый маршрутный режим с разрешением до 2 м при размере
кадра 6,6 км;
- непрерывный маршрутный режим с разрешением до 3 м при полосе
обзора 100 км;
- прожекторный режим с разрешением до 0,6 м при размере кадра
2,2 км;
- экспериментальный режим с большими углами падения.
Бортовая радиосистема передачи данных обеспечивает uplink-канал со
скоростью около 150 Мбит/с в двух диапазонах. Один из них предназна-
чен для передачи данных непосредственно на земные станции, второй -
для использования спутников-ретрансляторов. На данный момент США
обладают группировкой из семи спутников-ретрансляторов SDS-3 (4 КА
на ГСО, 3 КА на ВЭО). Это позволяет существенно снизить требования
к бортовой радиосистеме передачи данных за счет увеличения времени
передачи.
Стоимость каждого КА Lacrosse с учетом вывода на орбиту оценивает-
ся в 0,83-1,78 млрд. долл. в ценах 2012 года.
Сравнительные характеристики КА видовой разведки приведены в
табл. 1.1.
26
Глава 1
«
о
0Q
О
<
ее
а
а ч «
1) И 5
Я ^#
f £
s § s
2 С Р
1 ts
41 a
* G ^ ,
и э s °
с 38 и
В я О
5 2 g
00 —"
.3 В
>^ со
CN ~Г
si
«ass
я а
2 ю
2 <
g*
Й m W
Пор
чере
To ж
а а Л
22°
ooS
со со 2
Он
(Г,
О
О
Щ . Щ |
о оо
со г>Г
Ш CQ|
X X fe b
i-h О IT*4
О, CN е?
Sol
CN
a,
s
о
s
Космическая разведка США и Канады
27
1.13. Космические системы радиотехнической
и радиоразведки
Космическая систем радиотехнической разведки ВВС США
(SBWASS-AF-Space-Based Wide Area Surveillance System-Air Force).
К созданию космической системы радио- и радиотехнической разведки
(РТР) по программам сухопутных войск и ВВС США американские спе-
циалисты приступили в конце 50-х гг. прошлого века. Создание аппара-
туры перехвата радиосигналов производилось в рамках частного проекта
Pioneer Ferret программы WS-117L, утвержденной президентом США
Д. Эйзенхауэром в 1954 г.
Первые экспериментальные разведывательные приемники были уста-
новлены в качестве дополнительной нагрузки на борту КА видовой раз-
ведки.
Запуски первых специализированных КА РТР, получивших условное
наименование Ferret - «Феррет» (хорек, жарг. - сыщик), начались в США
в 1962 году. В зарубежной литературе используется также другое наиме-
нование - система ВВС SBWASS-AF (Space-Based Wide Area Surveillance
System - Air Force).
Задачи космической разведки радиосигналов подразделялись на
две группы: радиотехническая разведка РЛС комплексов ПВО и ПРО
(вскрытие их местоположения, режимов работы и характеристик излуче-
ния) и радиоразведка систем управления и связи. Для решения этих задач
в США были разработаны КА типа Ferret двух классов: малогабаритные
КА радиотехнической разведки, которые запускались совместно с КА ви-
довой разведки на низкие начальные орбиты, а затем с помощью бортовых
двигателей достигали полярной рабочей орбиты высотой от 300 до 800 км,
и тяжелые (массой 1-2 т) К А радиоразведки, которые выводились на ор-
биты высотой около 500 км с помощью ракет-носителей Thor Agena [7].
Эксплуатация системы РТР ВВС на базе малогабаритных КА типа
Ferret после модернизаций продолжается и в настоящее время. Программа
запусков тяжелых К А радиоразведки была завершена в 1971 г. после вы-
хода на орбиту 15 космических аппаратов.
После отделения от спутника видовой разведки, КА Ferret с помощью
собственной твердотопливной двигательной установки переводился на
рабочую орбиту, высота которой возрастала из года в год по мере совер-
шенствования и повышения чувствительности разведывательных прием-
ников. Так, если при средней высоте орбиты до 400 км в начале 1960-х гг.
ширина полосы разведки на Земле составляла около 3000 км, то к началу
1980-х гг. на высоте орбиты около 710 км она составила 5800 км.
В полете КА стабилизируются их вращением с частотой 50-60 об/с.
Вероятно, с вращением корпуса КА синхронизирована перестройка гете-
родинных приемников для поиска сигналов по частоте. По данным зару-
бежной печати диапазон рабочих частот РЛС комплексов ПВО находится
в пределах 100-200 МГц и 1-20 ГГц.
Для расчета координат излучающих РЭС могут быть использованы
данные о времени и угле прихода сигналов, принятые сканирующими
бортовыми антеннами в нескольких последовательных точках орбиты, и
о доплеровском смещении частоты, возникающем за счет орбитального
движения КА. Эти значения фиксируются в бортовом регистрирующем
28
Глава 1
устройстве и передаются на наземные станции с задержкой или в масшта-
бе времени, близком к реальному.
Слежение за полетом КА типа Ferret и прием развединформации с
борта спутников осуществляют наземные посты командно-измеритель-
ного комплекса ВВС США, расположенные в различных районах Земли.
После обработки данных РТР в центре управления национальной без-
опасности, отвечающем за ведение радио- и радиотехнической разведки
всеми техническими средствами, они передаются потребителям.
В системе радиотехнической разведки ВВС постоянно используются
три-четыре работоспособных КА, плоскости орбит которых разнесены
приблизительно на 90°. Это позволяет сократить временные интервалы
между пролетами КА над одним и тем же районом с 5 до 2 ч. Судя по ин-
тенсивности запусков, продолжительность функционирования КА на ор-
бите удалось увеличить с одного года в 1960-х гг. до четырех-восьми в
1970-х и более восьми в настоящее время. Основные характеристики КА
типа Ferret, запущенных с 1972 г., приведены в табл. 1.2 [7].
С 1988 года К А типа Ferret заменяются аппаратами нового поколения,
которые запускаются с Западного ракетного полигона с помощью ракеты-
носителя Titan 2.
Таблица 1.2
Основные характеристики КА типа Ferret
Характеристика
Год запусков
Параметры рабочей орби-
ты:
средняя высота, км
наклонение, градус
период обращения, мин
Тип носителя
Программа вывода КА с
низкой начальной орбиты
Продолжительность вы-
вода Ка на рабочую орби-
ту, сут
Масса КА, кг
| Размеры, м
Стабилизация на орбите
Срок активного существо-
| вания, лет
Ширина полосыразведки,
| км
Оценочная точность за-
сечки координат излуча-
| ющих РЭС, км
Первое поколение
1972-1974
510
96
95
1976-1979
630
96
97,5
Tian 3D
1982-1984
710
96
98,8
Tian 3D
Tian 34D
Двухимпульсный вывод
с помощью двух РДТТ
Менее 1
60-100
0,3 х 0,9
Второе поколение |
С1988
810
85
100,8
Tian 2
Многоимпульсный
вывод с помощью
бортовой ЖРД
Около 11
Около 1000
1x3
Вращение, 50-60 об/с
4-5
4940
6-8
5450
10-20
Более 8
5800
5-10
6100
Около 1
Примечание. К первому поколению относятся также КА, запускавшиеся до 1972 года (дан-
ные не приводятся).
Космическая разведка США и Канады
29
В отличие от предшествующих моделей новые КА имеют значитель-
но большую массу (до 1 т), габариты (1 х 3 м) и оснащены жидкостной
двигательной установкой многократного включения, позволяющей вы-
водить спутник с низкой начальной орбиты (180-280 км) на рабочую
(810 км). Увеличение высоты рабочей орбиты до 810 км и ширины полосы
разведки до 6100 км при нулевом угле места свидетельствует об установке
более совершенной разведывательной аппаратуры. О характере проведен-
ных на борту новых КА типа Ferret доработок можно судить исходя из
оценки основных тенденций в развитии американской космической раз-
ведки.
С 1977 г. в США в рамках проекта Ten cup («Тенкап») ведутся работы
по более широкому использованию спутниковой информации в войсках.
Составной частью этого проекта является программа Constant Source
(«Констант Сое» - «Постоянный источник»), которая реализуется ко-
мандованием ВВС для создания аппаратуры оперативной обработки и
распределения среди потребителей на ТВД информации, получаемой от
наземных, авиационных и космических средств радиотехнической раз-
ведки, включая КА Ferret и высокоорбитальные КА радиоэлектронной
разведки агентства национальной безопасности [7].
Развединформация с борта КА типа Ferret передается на приемные ре-
гиональные комплексы, развернутые на ТВД, и после обработки по лини-
ям циркулярного оповещения в УКВ диапазоне через КА-ретрансляторы
типа FlteetSatcom доводится до потребителей тактического звена, вклю-
чая командные пункты крыльев и эскадрилий ВВС. Приемные терминалы
потребителей оснащены компьютерами, которые сравнивают принятую
информацию с уже имеющейся и в течение нескольких минут представ-
ляют на экране обновленные данные по радиоэлектронной обстановке в
зоне ответственности командного пункта в виде, удобном для анализа и
планирования боевых действий авиации. Весь процесс от приема разве-
динформации с борта спутника до отображения на экране занимает около
10 мин.
Дальнейшие работы по повышению оперативности доведения спут-
никовых данных РТР до потребителей ведутся в рамках программы ВВС
«Talon Sword» («Тэлон Суорд»), которая предусматривала установку
аппаратуры приема и отображения обработанных разведданных непо-
средственно в кабинах боевых самолетов. В ходе испытаний аппаратуры в
апреле 1993 г. на полигоне Чайна-Лейк (штат Калифорния) по целеуказа-
ниям, рассчитанным на основе данных от КА типа Ferret и переданным на
борт самолетов F-16 (ВВС) и ЕА-6В (ВМС), были осуществлены пуски
противорадиолокационных ракет HARM AGM-88A. Целями служили
имитаторы РЛС ПВО, находящиеся вне зоны действия бортовых средств
обнаружения.
Для проведения таких испытаний бортовая аппаратура КА типа Ferret
нового поколения должна обладать большой избирательностью, осущест-
влять предварительную обработку данных РТР на борту и передавать их
на Землю в масштабе времени, близкому к реальному. Точность определе-
ния координат излучающих РЭС при этом должна составлять около 1 км.
Другой программой ВВС, имеющей целью обеспечить передачу на
борт самолетов оперативной информации от различных средств техни-
ческой разведки, является программа «Talon Lance» («Тэлон Лэнс»), из-
30
Глава 1
вестная также под наименованием RTIC (Real-Time Information in the
Cockpit - оперативная информация в кабине).
Направленность работ по совершенствованию процессов оперативно-
го использования спутниковой развединформации пользователями так-
тического звена, в том числе и экипажами боевых самолетов, в условиях
быстро изменяющейся обстановки соответствует взглядам американских
специалистов на ведение боевых действий ограниченным составом сил
при значительном технологическом и информационном превосходстве
над противником. В дальнейшем планируется также повысить помехо-
защищенность и пропускную способность радиолиний передачи данных,
получаемых с борта искусственных спутников Земли типа Ferret.
Космическая система радиотехнической разведки ВМС США
SBWASS-N (Space-Based Wide Area Surveillance System - Navy), из-
вестная также под названиями ССУ (SSU - Sub Satellite Unit), «Уайт
Клауд» («White Cloud»), «Классик Уизард» (Classic Wizard) и «Парки»
(«Рагсае»), предназначена для определения местоположения боевых ко-
раблей и слежения за их перемещениями методом многопозиционной пе-
ленгации радиоизлучений их бортовых радиоэлектронных средств (РЭС).
Официальные представители Пентагона стараются не привлекать к
этой системе внимания, так как она является основным средством загори-
зонтной разведки и целеуказания системам оружия ВМС США.
Система состоит из платформ-ретрансляторов НОСС (NOSS - Navy
Ocean Surveillance System), рис. 1.5, (а) или СЛДКОМ (SLDCOM -
Satellite Launch Dispenser Communications System) и троек малых КА SSU
или Ranger.
Эксперименты по космической разведке радиосигналов в интересах
ВМС проводились в США с начала 1960-х гг. с помощью малых КА РТР
ВВС Ferret. Однако они не могли определять направление и скорость
Рис. 1.5. Платформа-ретранслятор NOSS (а); эскиз внешнего вида КА SSU (б)
Космическая разведка США и Канады
31
перемещения морских целей, поскольку были разработаны для засечки
координат неподвижных наземных комплексов ПВО. Поэтому в конце
1960-х гг. по программе ВМС «White Cloud» началась разработка специ-
ализированных КА РТР SSU.
Первые экспериментальные КА РТР ВМС были запущены в 1971 г.
с помощью ракеты-носителя (РН) Tor-Agena и получили наименование
SSU-A1, -А2, -A3. Ступень Agena с двигателем многократного включения
выполняла роль ступени разведения малых КА SSU массой около 123 кг
каждый. С помощью первых экспериментальных спутников, созданных
исследовательской лабораторией ВМС, был отработан принцип много-
позиционной пеленгации с орбиты сигналов корабельных РЭС, испытана
бортовая аппаратура гравитационной стабилизации, перехвата сигналов
и передачи их на Землю, а также выбраны оптимальные параметры рабо-
чей орбиты [13].
В 1976-1980 гг. Пентагон развернул систему РТР из трех групп КА
SSU первого поколения. КА, установленные на платформе NOSS с жид-
костной двигательной установкой многократного включения, запускались
с Западного ракетного полигона с помощью ракет-носителей Atlas на кру-
говые орбиты высотой около 1100 км и наклонением 63,5°. Формирование
орбитального построения группы производилось в процессе многоим-
пульсного маневрирования космческой платформы и последовательного
отделения от нее трех малых КА SSU.
С 1983 по 1987 г. для замены выходящих из строя спутников запущены
пять групп модернизированных КА SSU-1 А, у которых усовершенствова-
ны бортовые системы стабилизации и передачи данных.
КА SSU (рис. 1.5, б) имеют штанги гравитационной ориентации дли-
ной 10-15 м. Благодаря этому сторона корпуса КА, на которой размещены
антенны перехвата сигналов, постоянно сориентирована в направление
Земли. Спутники поддерживают заданное положение в группе на рас-
стоянии 30-240 км друг от друга с помощью бортовых двигателей малой
тяги. В результате наземной обработки данных пеленгации сигналов от
РЭС целей, полученных через основной спутник группы, а также после-
довательно от нескольких групп КА, определяются координаты, направ-
ление и скорость перемещения кораблей.
По расчетным данным, для вычисления направления и скорости дви-
жения кораблей с помощью одной группы КА необходима точность засеч-
ки координат целей порядка 2-3 км, а при использовании системы из че-
тырех групп К А - 8-10 км. Задача пеленгации морских целей облегчается
тем, что на борту всех кораблей практически непрерывно работают РЭС
различного назначения: связи, навигации, контроля за морской и воздуш-
ной обстановкой, управления системами оружия.
Для пеленгации сигналов с различных направлений разностно-вре-
менным методом межспутниковые базы (мнимые отрезки прямых линий,
соединяющие КА) должны располагаться под прямым углом друг к другу
(по крайней мере, не быть параллельными). Эти условия обеспечивают-
ся выбранными параметрами орбит спутников. При пролете группы над
экватором межспутниковые базы образуют фигуру, близкую к прямоу-
гольному треугольнику (рис. 1.6). Однако в полярных районах при про-
хождении широт, соответствующих максимальному наклонению орбит
КА (около 63°), баллистическое построение группы изменяется, спутники
32
Глава 1
КА-3
в
Рис. 1.6. Схема взаимного положения спутников группы:
а - при пересечении экватора; б - при достижении максимальной широты
следуют практически по одной и той же траектории друг за другом. Чтобы
избежать снижения точности пеленгации сигналов, апогейный участок
орбиты одного из КА смещен относительно апогейных участков других.
Благодаря этому в полярных районах один из спутников движется на 50-
100 км выше остальных, что позволяет разнести пеленгационные базы и
ликвидировать «зоны нечувствительности».
При полном развертывании системы РТР ВМС White Cloud вклю-
чает четыре группы КА SSU, плоскости орбит которых разнесены на
60-120° вдоль экватора, и комплекс наземных пунктов приема и обработ-
ки данных, расположенных в США (Блоссом Пойнт, штат Мэриленд, и
Уинтер Харбор, Мэн), Великобритании (Эдзелл, Шотландия), на остро-
вах Гуам, Диего-Гарсия, Адак и в других районах. Оперативное управле-
ние системой осуществляет космическое командование ВМС, а обработ-
ка разведданных ведется в информационном центре ВМС в Сьютленде
(штат Мэриленд) и региональных разведцентрах ВМС в Испании,
Великобритании, Японии и на Гавайских островах.
Группа спутников способна принимать сигналы в зоне радиусом около
3500 км (по поверхности Земли) и при определенных условиях контроли-
ровать один и тот же объект через 108 мин. Система из четырех групп К А
позволяет контролировать любой район на широте 40-60° более 30 раз в
течение суток.
Основной проблемой при ведении многопозиционного перехвата сиг-
налов разностно-временным методом является необходимость синхрони-
зации бортовой радиоприемной аппаратуры спутника SSU и аппаратуры
определения межспутниковых (базовых) расстояний. По мнению амери-
канских специалистов, решить задачу синхронизации приемников и даль-
Космическая разведка США и Канады
33
Таблица 13
Ход развертыванию системы РТР ВМС
Обозначение
плоскости
орбиты
А
В
С
D
Порядковый
номер
группы
1
4
10
2
5
7
3
8
9
Запуск неудачный
6
ТипКА
SSU-1
SSU-1A
SSU-2
SSU-1
SSU-1A
SSU-2
SSU-1
SSU-1A
SSU-2
SSU-1
SSU-1A
Продолжительность
функционирования
на орбите
1976-1983
1983-1992
С 1992 г.
1978-1984
1984-1986
С 1986 г.
1980-1988
1988-1990
С 1990 г.
С 1984 г.
нометрии можно путем установки на борту КА SSU аппаратуры межспут-
никовой связи миллиметрового диапазона.
В ходе эксплуатации спутники РТР продемонстрировали достаточ-
но высокую надежность, средний срок функционирования их на орбите
составляет семь-восемь лет. Ход работ по развертыванию системы РТР
ВМС и замене КА отображен в табл. 1.3.
Из нее видно, что только две группы КА SSU (5-я и 8-я) проработали
на орбите по два-три года. Это могло быть связано с неисправностями
КА - при выходе из строя даже одного спутника оперативность и точ-
ность засечки координат РЭС значительно ухудшаются.
Очередной этап замены КА SSU-1A, запущенных в 1983-1987 гг.,
спутниками второго поколения SSU-2 начался в 1990 г. Первоначально
их планировалось выводить на орбиты с помощью корабля Shuttle, но по-
сле катастрофы в 1986 г. было принято решение использовать в качестве
основного средства запуска тяжелые ракеты-носители Titan-4.
SSU-2 имеют новую конструкционную базу и усовершенствованную
аппаратуру разведки и передачи данных. На них отсутствуют, в частности,
передатчики, которые работали в диапазоне 1427-1434 МГц и создавали
помехи радиоастрономическим обсерваториям. Орбитальная конфигура-
ция группы SSU осталась прежней, однако размеры пеленгационных баз
новых спутников почти в два раза меньше, чем у предшествующих КА.
Это может быть связано с расширением диапазона разведуемых частот до
сантиметрового, при работе в котором корабельные РЭС используют ан-
тенны с узкими диаграммами направленности.
Характеристики КА системы SSU приведены в табл. 1.4 [13].
Космическая система РТР является одним из основных средств за-
горизонтного целеуказания боевым кораблям, вооруженным крылатыми
ракетами типа Tomahawk. Информация от космических и других разве-
дывательных систем передается от центров обработки данных на корабли
через КА Fleetsatcom и Leesat по каналам подсистемы обмена тактической
информацией ТАДИКС. В начале 1990-х гг. начато серийное производ-
ство приемников этой подсистемы, предназначенных для установки на
34
Глава 1
Таблица 1.4
Характеристики КА системы SSU
Наименование характеристик
Годы запусков
Количество успешно запущенных
групп (КА)
Тип ракеты-носителя
Полигон
Схема вывода КА на рабочую орбиту
Продолжительность операций по
вводу в строй группы после запуска,
| сут
Среднее расстояние между КА в
группе, км
Средний срок функционирования
КА на орбите, лет
Диапазон разведываемых частот ко-
рабельных РЭС, ГГц (предположи-
тельно)
КА SSU |
Первое поколение
SSU-1
(базовая
модель)
1976-1980
3(9)
Atlas-F
Западный
ракетный
Прямая
20-25
50-240
6-7
0,5-4
SSU-1A
(модернизиро-
ванная модель)
1983-1987
5(15)
Atlas-F
Западный
ракетный
Прямая
15-25
50-240
7-9
0,5-4
Второе
поколение |
SSU-2
С 1990 г. 1
2(6)
Titan-4
Западный
и Восточный
ракетные |
Многоим-
пульсная 1
30-40
30-110
Более 7
0,5-10
Масса на орбите, т:
- связка КА (NOSS и SSU);
| - КА SSU;
j-KANOSS
Система стабилизации
Размер корпуса КА SSU, м
1-1,5
0,196
0,548
1-1,5
0,2
0,6
4-8
Более 0,2
3-7
Гравитационная
0,3x0,9x0,4
0,3 х 0,9 х 0,4
1-3
(длина)
кораблях различного назначения (флагманских, управления, боевых ос-
новных классов) и атомных многоцелевых подводных лодках.
Объединенная программа космической радиотехнической разведки
Ведомственное разделение радиотехнической разведки на раннем эта-
пе развития космической техники было порождено спецификой решае-
мых задач.
Система ВВС была нацелена на определение координат и режимов ра-
боты РЛС комплексов ПВО, ПРО и бортовых самолетных станций. ВМС
Космическая разведка США и Канады
35
нуждались в разведывательно-информационном комплексе для обеспе-
чения загоризонтного целеуказания корабельным ударным средствам.
Морская задача требовала более высокой точности определения коорди-
нат радиоизлучающих целей, чем у системы ВВС. В результате, благодаря
методам многопозиционной разностно-временной и разностно-доплеров-
ской локации, тройка спутников SSU могла засекать координаты целей с
точностью 1-3 км, a Ferret, стабилизированные вращением, - с точностью
10-20 км.
В начале 1990-х гг. военные ассигнования сократились, и Пентагон на-
чал пересмотр космических программ для устранения дублирования и со-
кращения эксплуатационных расходов. Тогда же было решено положить
конец раздельному существованию двух низкоорбитальных систем РТР
со схожими задачами [18].
План на ближайшую перспективу предусматривал объединение на-
земного комплекса управления, приема и обработки данных (а это шесть
комплектов в системе ВМС и девять пунктов ВВС, не считая многочис-
ленных приемных терминалов) с закрытием части дорогостоящих стан-
ций.
Долгосрочный план - создание новой объединенной космической си-
стемы РТР, решающей задачи разведывательно-информационного обе-
спечения в интересах всех видов ВС США.
В зарубежной литературе новая система получила наименование
«Объединенная программа космической обзорной разведки» SBWASS-
СР (Space-Based Wide Area Surveillance System - Consolidated Program).
План первой фазы был успешно реализован в середине 1990-х гг. при
начале слияния наземного комплекса управления и обработки данных
двух систем.
В результате в конце 1990-х гг. удалось безболезненно отказаться от
эксплуатации шести наземных постов (от четырех до шести станций на
каждом), сосредоточив аппаратуру управления, приема и обработки в
региональных разведцентрах и штабных кораблях управления силами и
средствами флота. Так началось создание объединенной системы РТР на
базе системы ВМС.
Предпринимались и попытки функционального объединения в еди-
ный комплекс двух космических систем, а также систем воздушной РТР.
По данным печати, с 1994 г. морская система привлекалась для экспери-
ментов по высокоточной засечке координат наземных радиоизлучающих
целей в интересах пользователей оперативно-тактического звена в рам-
ках секретной программы PSIS (Precision Signal Intelligence Targeting
System). По сообщениям издания «Jane's», в Корее провели серию испыта-
ний, в ходе которых спутники ВМС обеспечивали определение координат
наземных целей по предварительным целеуказаниям, полученным с борта
самолетов РТР. В результате организационно-технических мероприятий
и усовершенствования алгоритмов наземной обработки данных к концу
1990-х гг. обе системы удалось объединить в функциональный единый
комплекс, способный решать общие задачи. Однако проблема осталась:
спутники ВВС и ВМС вели перехват радиосигналов с разной точностью,
с разных высот и в лишь частично перекрывающихся диапазонах частот,
что ограничивало круг решаемых задач. На очереди стояла задача созда-
ния нового КА с унифицированной аппаратурой.
36
Глава 1
Создание космического сегмента объединенной системы SBWASS-CP
потребовало большего периода времени. В результате в нем сохранились
основные черты морского комплекса РТР, а именно орбитальное постро-
ение и принцип высокоточной многопозиционной пеленгации. Можно
выделить две основные причины победы концепции системы ВМС над
системой ВВС: лучшая точность определения координат целей, позволя-
ющая применять высокоточное оружие и более современная организация
ретрансляции данных, обеспечивающая глобальность обзора в сочетании
с высокой оперативностью доведения данных.
На подсистеме ретрансляции данных следует остановиться попод-
робнее, так как она определяет облик всей системы. ВВС традиционно
используют непосредственную передачу данных с борта спутников на
наземные пункты (примеры - космические системы РТР и метеообеспе-
чения DMPS). Это связано с тем, что в ведении ВВС находится команд-
но-измерительный комплекс в составе девяти пунктов и большое число
наземных приемных терминалов. В системе ВМС начиная с 1990 г., когда
начались запуски троек спутников РТР второго поколения, была развер-
нута группировка из трех КА-ретрансляторов типа SLDCOM (Satellite
Launch Dispenser Communications System) на вытянутых эллиптических
орбитах для межспутниковой передачи данных (получили обозначение
USA-59, -72, -119). На первой фазе полета спутники служили платформа-
ми для разведения тройки КА и формирования орбитального построения
группы. В дальнейшем SLDCOM переводились на эллиптические орбиты
и служили ретрансляторами [18].
По имеющимся сообщениям, на КА системы SLDCOM установлена
экспериментальная аппаратура обеспечения связи в СВЧ (UHF) - диа-
пазоне, созданная по заказу и в интересах Национального разведыватель-
ного управления США. Аппаратура работает в диапазоне 225-400 МГц и
позволяет осуществлять индивидуальную оперативную настройку по ча-
стоте для обеспечения скрытности передачи. Аппаратура связи работает
в режимах аналогового и цифрового повторителя записи/воспроизведе-
ния цифровых сигналов, преобразования формата и модуляции сигнала,
а также обеспечения передачи сообщений в режиме электронной почты.
Диапазон может использоваться в режиме вещания для передачи сигна-
лов, команд и т. д., а также для распространения обработанных данных
космической видовой разведки до уровня тактического звена.
Вероятно, система может использоваться для ретрансляции данных,
получаемых беспилотными разведывательными летательными аппарата-
ми и передаваемых через всенаправленную антенну непосредственно под-
разделениям, находящимся на ТВД [16].
В сентябре 2001 г. были запущены два секретных КА нового поколе-
ния системы SSU, официально обозначенных как USA-160 и «фрагмент
USA-160» [14]. Предполагается, что «ведущий», меньший по размерам,
обеспечивает круговой всенаправленный прием излучений, а «ведомый»,
более крупный, осуществляет круговой всенаправленный и остронаправ-
ленный прием излучений, а также бортовую обработку данных. Задачей
системы является обнаружение, распознавание и определение в реальном
масштабе времени трехмерных координат наземных, морских и воздуш-
ных радиоизлучающих объектов.
Запущенные в сентябре 2001 г. космические аппараты USA-160 можно
Космическая разведка США и Канады
37
рассматривать как новую группу в старой системе: параметры орбиты (на-
клонение, высота) аппаратов совпадают с соответствующими параметра-
ми КА SBWASS-N; занятая орбитальная плоскость удачно вписывается в
общую спутниковую группировку ВМС.
Второй запуск КА этой серии состоялся 2 декабря 2003 г. [15], а 3 фев-
раля 2005 г. с космодрома Мыс Канаверал состоялся запуск РН Atlas ЗВ
с засекреченным полезным грузом Национального разведывательного
управления (NRO) США. О характере груза сообщалось, что он будет ис-
пользоваться в интересах национальной безопасности.
Согласно официальному сообщению американо-российского совмест-
ного предприятия International Launch Services (ILS), которое выступало
в роли поставщика пусковых услуг, задачей пуска было выведение спут-
ника NRO на переходную орбиту с двумя включениями двигателя второй
ступени Centaur.
В каталоге стратегического командования США были зарегистриро-
ваны три объекта, связанные с этим пуском: спутник USA-181, ступень
Centaur и «фрагмент спутника USA-181» (USA-181 Deb).
Циклограмма пуска и трасса выведения третьего старта были опубли-
кованы, однако параметры промежуточной и целевой орбиты выведения
не приводились.
В результате последующей работы независимых наблюдателей из
Канады, Швеции, Британии, Франции, Италии, Нидерландов и США
были опубликованы предварительные данные по орбитам трех объектов,
а тремя днями позже эти данные были уточнены. Параметры орбит по со-
стоянию на 7 февраля 2004 г. Составляли:
- для КА USA-181 [16]: наклонение - 63,433°; минимальная высота -
1028,4 км; максимальная высота - 1195,8 км; период обращения - 107,486
мин;
- для USA-181 Deb: наклонение - 63,45°; минимальная высота -
1030,6 км; максимальная высота -1194,1 км; период обращения - 107,491
мин.
Они оказались очень близки к начальным параметрам орбит спутни-
ков, запущенных 2 декабря 2003 г. и 8 сентября 2001 г. Восходящие узлы
трех орбит разнесены примерно на равные расстояния (144 и 132°), при-
чем плоскость орбиты USA-181 совпадает с плоскостью орбиты второй
группы аппаратов NOSS-2 предыдущего поколения. Кроме того, первая
пара USA-160 повторяет наземную трассу пары USA-181 с отставанием
на 14 ч 05 мин.
На основе анализа имеющейся информации независимые наблюдате-
ли делают предположение, что запущенные на орбиту объекты относятся
к третьему поколению системы радиотехнической разведки NOSS-3 [16].
15 июня 2007 г. с космодрома Мыс Канаверал был произведен запуск
РН Atlas V с секретным полезным грузом Национального разведыватель-
ного управления (NRO) США [17]. Назначение полезного груза и пара-
метры орбиты официально названы не были, однако нет сомнений в том,
что запущены очередные два КА семейства NOSS-3.
По ряду косвенных признаков руководитель международной сети не-
зависимых наблюдателей Тед Молчан определил параметры орбиты за-
пущенных К А: наклонение - 63,8°; минимальная высота - 840 км; макси-
мальная высота - 1192 км; период обращения - 105,4 мин.
38
Глава 1
Данные по коррекции орбиты КА отсутствуют, однако можно сказать,
что в день запуска пара КА NOSS 3-4 следовала практически вдоль той
же трассы, что и пара КА NOSS 3-1 (отставая от них на 4 ч 20 мин). Это
также свидетельствует о том, что новая пара КА принадлежит к семейству
NOSS-3[17].
В пользу того, что это объединенная программа, говорят следующие
факторы: запуски КА РТР ВВС после 1990 г. были прекращены, наземные
комплексы обработки данных были объединены.
Следует отметить также ряд существенных особенностей новых запу-
щенных КА:
1. Малая масса связки спутников РТР. По-видимому, отказ от исполь-
зования отдельной ступени разведения спутников и совмещение функций
ретранслятора данных на SLDCOM позволили снизить стартовую массу
связки. Для запуска стало возможно применять носитель среднего класса
Atlas 2AS вместо тяжелой дорогостоящей ракеты Titan 4.
2. Усеченный состав группы (два КА вместо обычных трех). Из теории
радиопеленгации известно, что для пассивного определения трехмерных
координат объекта разностно-временым методом требуется не менее двух
разнесенных баз между тремя измерительными точками.
На одном из КА, запущенном в 1987 г., не удалось сразу же стабили-
зировать его в составе тройки. Тем не менее два оставшихся аппарата экс-
плуатировались в составе группы в течение трех лет до запуска тройки
второго поколения. Вероятно, тогда были разработаны программные ал-
горитмы устранения неоднозначности в определении координат целей с
использованием эффекта орбитального движения спутников.
Другое возможное решение проблемы пеленгации заключается в мон-
таже на борту основного спутника USA-160 длинной выносной штанги
с приемной антенной. Подобная конструкция развертывалась на борту
Shuttle с целью интерферометрической радиолокационной съемки по-
верхности Земли.
3. Большое различие по массе и размерам новых спутников. Основной
аппарат USA-160 значительно превышает по массогабаритным параме-
трам спутник «фрагмент USA-160».
КА в старых тройках были одинаковыми по массе и габаритам. Можно
сформулировать несколько причин для объяснения этого факта. Во-
первых, на этапе формирования группы основной спутник исполняет
роль ступени разведения и оснащен мощной двигательной установкой.
Во-вторых, на его борту может быть установлена дополнительная раз-
ведывательная аппаратура (например, для ИК-съемки), дублировать
которую на втором КА было бы неэкономично. В-третьих, основной
спутник может быть оборудован крупногабаритными антеннами для ре-
трансляции данных как на высокоорбитальный КА, так и на отдельные
приемные станции наземных центров РТР и кораблей. Малый спутник
может играть роль приемной станции многопозиционной системы радио-
перехвата, получая от основного КА команды на пеленгацию и передавая
обратно результаты радиоперехвата для последующей совместной обра-
ботки.
По мнению экспертов, пара аппаратов NOSS третьего поколения мо-
жет работать с базой в несколько сотен километров. Для определения ме-
стоположения радиопередатчиков и радиолокаторов используется метод,
Космическая разведка США и Канады
39
основанный на определении разнице во времени прибытия радиосигна-
лов (TDOA, Time Difference of Arrival).
Об особенностях конструкции спутников известно очень немного.
Общая масса пары оценивается примерно в 6500 кг. Эксперты считают,
что КА запитаны от солнечных батарей, и что изготавливает их компания
Lockheed Martin.
Четвертый по счету запуск NROL-30 на ракете типа 401 получился
аварийным с выходом на орбиту: второе включение ЖРД ступени Centaur
закончилось на 4 с раньше расчетного момента из-за утечки топлива, вы-
званной неисправным клапаном. Орбита выведения была значительно
ниже расчетной, однако КА смогли подняться на рабочую высоту само-
стоятельно.
Некоторые эксперты полагали, что пятый запуск NROL-34 в апреле
2011 г. с использованием более грузоподъемной конфигурации 411 имел
целью устранить необходимость в повторном включении «Центавра»,
другие подозревали, что в апреле 2011 г. началось развертывание нового,
четвертого поколения NOSS. Однако дальнейшие наблюдения независи-
мых аналитиков подтвердили, что новые спутники третьего поколения за-
пускаются парами, а не тройками.
13 сентября 2012 г. со стартового комплекса SLC-3E базы ВВС США
Ванденберг осуществлен пуск РН Atlas V [179]. Целью миссии NROL-36
было выведение на орбиту секретного полезного груза Национального
разведывательного управления NRO и И наноспутников, принад-
лежащих различным организациям и ведомствам.
Эксперты полагают, что в космос доставлены два основных КА и 11
попутных сверхмалых аппаратов. Однако, по выражению одного из ана-
литиков, власти США в очередной раз применили стандартную уловку.
Заявлен и включен в каталог лишь один основной КА, который получил
наименование USA-238, номер 38758 и обозначение 2012-048А. Второй
же спутник был официально представлен как фрагмент USA-238 Deb; его
номер 38773 и обозначение 2012-048Р.
Орбитальные элементы или параметры орбиты ни на два основных
КА, ни на ракетную ступень, ни даже на несекретные наноспутники офи-
циально не публиковались. Тем не менее независимые наблюдатели обна-
ружили ступень Centaur, а затем были найдены и оба спутника. В резуль-
тате последующих наблюдений удалось достаточно надежно определить
начальные параметры их орбит:
- для USA-238: наклонение - 63,43°; минимальная высота -1010,5 км;
максимальная высота - 1208,3 км; период обращения - 107,43 мин;
- для USA-238 Deb: наклонение - 63,43°;минимальная высота -1014,7
км; максимальная высота - 1203,7 км; период обращения - 107,42 мин.
Второй аппарат оказался чуть ниже и постепенно уходил вперед, при-
чем это взаимное состояние сохранилось и после выполнения спутника-
ми первых маневров расстояние увеличилось примерно до 330 км; однако
первый спустился ниже своего напарника и стал догонять его. Через не-
сколько дней спутники уравняли свои движения и оказались на рабочей
орбите высотой 1014 х 1202 км - второй на 55 км впереди первого.
Анализ имеющейся информации по использованному носителю и по
орбитальному поведению спутников с учетом данных по предыдущим пу-
скам позволяет дать достаточно точное заключение о типе полезного гру-
40
Глава 1
Таблица 1.5
Запуски пар КА в 2001-2011 гг.
Дата
08.09.2001
02.12.2003
03.02.2005
15.06.2007
15.04.2011
Ракета
носитель
Atlas HAS
Atlas HAS
Atlas IIIB
Atlas V
Atlas V
Обозначение
пуска
NROL-13
NROL-18
NROL-23
NROL-30
NROL-34
Обозначение
Первого КА
USA-160
USA-173
USA-181
USA-194
USA-229
Ссылка
HK 2001, №11
HK2004,№2
HK2005,№4
HK2007,№8
НК2011,№6
за. В результате на орбиту доставлена очередная пара спутников NOSS,
которые выполняют широкий спектр наблюдений в океане в первую
очередь для Военно-морских США: они применяются для определение
местоположения радио- и радиолокационных станций и идентификации
объектов анализа рабочих частот радиопередач. Эксперты считают, что
нынешнее поколение NOSS выполняет и разведку сухопутных целей.
Миссия NROL-36 стала шестым запуском спутников третьего поколе-
ния (см. таблицу 1.5), при этом последовательно использовались носите-
ли Atlas II AS, Atlas II В и Atlas V.
Таким образом, пара спутников нового поколения расширяет возмож-
ности существующей системы РТР и начинает работать как по наземным,
так и по морским объектам.
Космические системы радиоразведки. Опыт первых десяти лет экс-
плуатации КА Ferret показал, что эффективное решение задач радиопе-
рехвата каналов связи требует перехода на более высокие геосинхронные
(24-часовые) и вытянутые эллиптические орбиты, позволяющие вести не-
прерывное наблюдение за работой радиоисточников.
Прежде чем переходить к рассмотрению различных типов современ-
ных спутников и приборов для измерений параметров, установленных на
спутниках, напомним некоторые полезные определения.
Геосинхронная орбита - орбита вокруг Земли, для которой период
обращения находящегося на ней спутника равен звездному периоду вра-
щения Земли - 23 ч, 56 мин, 4,1 с. Спутник на геосинхронной орбите, на-
клоненной к экваториальной плоскости Земли, в течение суток описывает
в небе восьмерку.
Если такая орбита круговая и лежит в плоскости земного экватора, то
КА в небе практически неподвижен, и в этом случае его орбита называется
геостационарной. Геостационарная орбита проходит на высоте 35 786 км.
Это круговая орбита, расположенная над экватором Земли (0° широты),
находясь на которой, искусственный спутник обращается вокруг планеты
с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг
оси, и постоянно находится над одной и той же точкой на земной поверх-
ности. Геостационарная орбита является разновидностью геосинхронной
орбиты и используется для размещения КА (разведывательных, комму-
никационных, телетрансляционных, метеорологических и т. д.).
Эксплуатация разведывательных спутников на таких орбитах требо-
Космическая разведка США и Канады
41
вала решения сложных инженерных задач, связанных с созданием круп-
ногабаритных разведывательных антенн, чувствительной радиоприемной
аппаратуры и радиосистем скрытной передачи разведданных на Землю.
Однако исследования, проведенные в 1960-х гг. научно-техническим
управлением ЦРУ совместно с фирмой TRW (основной разработчик раз-
ведывательных систем США), показали, что выигрыш окупит затраты,
и в дальнейшем высокоорбитальные разведывательные спутники будут
способны решать задачи как радио-, так и радиотехнической разведки (в
США такой вид комбинированной разведки называется SIGINT - Signal
Intelligence - радиоэлектронная разведка).
Для работы на вытянутой эллиптической 12-часовой орбите (высота
в апогее 39 тыс. км, в перигее 600 км, наклонение 63°) был разработан КА
РЭР Jampseat, основной задачей которого, по данным открытой печати,
являлся перехват радиосообщений, передаваемых через советские спут-
ники связи «Молния». С 1971 по 1987 г. было запущено семь КА типа
Jampseat [8].
Первые КА, предназначенные для ведения РР и РТР с геосинхронных
орбит, разрабатывались ВВС США в рамках программы NRO «Program
А» для обеспечения National Security Agency - NSA (Агентства нацио-
нальной безопасности - АНБ) информацией, передаваемой по каналам
связи. Программа была чрезвычайно засекречена и остается таковой по
настоящее время, вследствие чего аналитики долгое время считали эти
КА первым поколением спутников обнаружения пусков баллистических
ракет (БР).
Первый пуск состоялся 6 августа 1968 г., второй - 13 апреля 1969 г.
Эти спутники проходили под названием Canyon. Существовало и второе
название этих КА - Spook Bird. Официальные представители ВВС в ком-
ментариях сообщили о «полезной экспериментальной нагрузке», не давая
никаких дополнительных деталей.
Внешний вид КА Canyon до сих пор не рассекречен и не опубликован
в печати. Корпус К А имел форму цилиндра диаметром около 1,5 м. На
корпусе были установлены, предположительно, одна или несколько ан-
тенн диаметром около 3 м для перехвата радиообмена между пункта-
ми управления и высшими звеньями командования Советской Армии, в
первую очередь с подразделениями управления стратегическими ядер-
ными силами. Аппараты Canyon создавались компанией TRW по заказу
ВВС США. Они размещались на квазигеосинхронных орбитах с накло-
нением 9-10°, высотой перигея 30-33 тыс. км и высотой апогея 39-
42 тыс. км. Долгота подспутниковых точек выбиралась таким образом,
чтобы обеспечивалась возможность мониторинга территории СССР и
Китая (предположительно в окрестности точек 45° в. д. и 115° в. д.). За
счет эксцентриситете, равного 0,07-0,15, трасса КА представляла со-
бой не классическую «восьмерку» геосинхронного спутника, вытяну-
тую вдоль меридиана, а эллипс, «накрывающий» диапазон долгот, рав-
ный (в радианах) учетверенному значению эксцентриситета. Другими
словами, при е-0,15 диапазон пересекаемых трассой долгот составляет
около 34°. В сочетании с ненулевым наклонением это позволяет расши-
рить зону ведения разведки как в направлении восток-запад, так и в
направлении север-юг [9].
Благодаря выбранным параметрам спутник не «зависает» неподвижно
42
Глава 1
относительно Земли, а двигается по сложной эллиптической траектории,
успевая в течение суток «просматривать» обширные районы и измерять на-
правление на радиоисточники (орать пеленги) с различных точек орбиты.
Для наземного наблюдателя трасса КА имеет вид замкнутой пересекаю-
щейся петли, вытянутой вдоль горизонта, угловые размеры которой могут
составлять до 30° по азимуту и 5-6° по углу места.
Перехватываемая информация, по данным зарубежных аналити-
ков, сбрасывалась на наземный пункт приема в Бад-Айблинге (ФРГ).
Управление К А осуществлялось с базы Пайн-Гэп в Австралии. Всего за
период 1968-1977 гг. было произведено семь пусков КА Canyon, один из
которых закончился аварией носителя на активном участке траектории
[9].
Без сомнения, уже первые пуски дали ожидаемые результаты.
Подтверждением этому является тот факт, что КА Canyon стали запу-
скаться практически каждый год. В 1978 г. им на смену пришло новое
поколение КА РР, известное как КА типа Chalet. Они запускались но-
сителями Titan IIIC с верхней ступенью Transtage в рамках программы
Program 366. Смена носителя потребовалась вследствие того, что новые
аппараты имели болыные массу (около 1,2 т) и размеры. Основной за-
дачей этих спутников являлся перехват сообщений в радиолиниях УКВ-
диапазона от РЭС, антенны которых были нацелены в сторону ГСО или
имели широкую диаграмму направленности. Технологический прогресс к
тому моменту времени уже позволял создавать необходимые развертыва-
емые в космосе параболические антенны диаметром 30-45 м для установ-
ки на спутниках.
В 1979 г. наименование Chalet было изменено на новое - Vortex. По
данным зарубежных аналитиков, первый КА с новым наименованием, за-
пущенный 1 октября 1979 г., отличался и тем, что позволял осуществлять
перехват не только линий связи, но и каналов передачи телеметрии при
испытательных пусках баллистических ракет. Вынужденное решение о
доработке КА было продиктовано необходимостью как-то компенсиро-
вать потерю в 1979 г. наземной станции РЭР США в Иране. Возможно,
доработка и явилась причиной смены наименования [9]. Согласно офи-
циально представленной в Регистр ООН информации первые два КА,
идентифицируемые как Chalet/Vortex, были выведены на геосинхрон-
ные эллиптические орбиты, сходные с использовавшимися КА Canyon.
Интересно отметить, что количество запущенных в 1978-1989 гг. КА но-
вой серии Chalet/ Vortex (шесть) практически то же, что и в заменяемой
ими серии Canyon (семь). С 1984 г. для запуска КА Vortex стали использо-
ваться носители типа Titan 34D с верхней ступенью Transtage. Возможно,
это позволило провести некоторые дополнительные усовершенствования
и увеличить массу К А до 1,4-1,6 т. По некоторым данным, был расширен
диапазон прослушиваемых частот в направлении сантиметровых длин
волн. При запуске 2 сентября 1988 г. (КА USA-31) произошла авария сту-
пени Transtage 5D-5, и аппарат не был выведен на расчетную орбиту. В
Регистре ООН через несколько лет после запуска С III А официально заре-
гистрировали связанную с ним серию фрагментов, находящихся на пере-
ходных эллиптических орбитах с наклонением 26-28°. С другой стороны,
ни одно из ведомств США до сих пор официально не подтвердило факт
аварийного пуска.
Космическая разведка США и Канады
43
Наименование Vortex в 1989 г. было снова изменено на новое, имею-
щее в официальных документах сокращение «МС», что, по мнению из-
вестного аналитика Джеффри Ричелсона, может означать «Mercury».
Во всяком случае, именно это наименование фигурировало в различ-
ных материалах при расследовании аварии РН Titan 4/Centaur (TC-9)
12 августа 1998 г. [10]. До этой аварии на орбиту было выведено два КА
Mercury: 27 августа 1994 г. (USA-105) и 24 апреля 1996 г. (USA-118).
Mercury являются аппаратами последнего поколения РР для АНБ в серии,
начавшейся со спутников Canyon. Считается, что они созданы компанией
Hughes на базе разработки серийных коммерческих спутников связи, но
с существенно большей по размеру развертываемой антенной диаметром
100-105 м для целей ведения разведки. Предположительно, меньший по
размеру аналог такой антенны используется на КА Thuraya, обеспечива-
ющем связь мобильных пользователей с ГСО. В связи с консолидацией
всех программ космической РЭР в рамках одного управления РР NRO
Mercury выполняет дополнительно функции перехвата телеметрии и
сигналов, излучаемых радиолокаторами. Масса спутника составляет
около 4,5 т. Запуск осуществляется с помощью носителя Titan 4 в кон-
фигурации с разгонным блоком Centaur и головным обтекателем длиной
76 футов (23.16)[9]. Данные о КА серии Canyon-Mercury приведены в
табл. 1.6 [9].
Параллельно с линией Canyon - Chalet - Vortex - Mercury развива-
лось другое направление РР США с использованием спутников на гео-
синхронных орбитах. В отличие от первого, возникшего в обеспечение
потребностей NRO и National Security Agency (NSA), второе развивалось
в обеспечение задач, решаемых Центральным разведывательным управ-
лением (ЦРУ, CIA). Наличие и развитие двух похожих программ РЭР
явилось следствием многолетних бурных дебатов и организационных
войн между CI A, NS А и NRO. Причем если между NS А и CIА разногласия
носили преимущественно технический характер, то между NRO и CIA
спор шел, в основном, вокруг перераспределения денежных средств и от-
дания предпочтения тому или иному подрядчику (директор NRO откры-
то лоббировал интересы ВВС, не утруждая себя техническими обоснова-
ниями).
Специалисты АНБ имели большие сомнения насчет возможности
перехвата телеметрической информации и микроволновых излучений
РЭС с геосинхронной орбиты. По словам бывшего официального пред-
ставителя CIA Виктора Марчетти, в NSA полагали, что перехват мил-
лиметровых и микроволновых излучений возможен исключительно в
пределах относительно узкой и короткой области. В итоге отдел операций
РЭР, являющийся частью Управления науки и технологий CIA, заклю-
чил контракт с компанией TRW. Плодом совместных усилий стала серия
новых спутников, известных под названием Rhyolite. Эти аппараты были
способны перехватывать сигналы в различных участках УКВ-диапазона.
В официальном релизе TRW КА был описан как «многоцелевая система
электронного наблюдения». Запуск первого аппарата состоялся 19 июня
1970 г. с помощью носителя Atlas SLV-3A/Agena-D в рамках программы
Program 720. В отличие от КА типа Canyon, Rhyolite, согласно данным
Регистра ООН, был выведен на обычную геосинхронную орбиту с накло-
нением 0,1°. Кроме того, при запуске использовался более длинный голов-
44
Глава 1
СЗ
ury
2
о>
£
1
с
о
с
се
и
ерии
о
^л
S
iC
4>
2
се
ч
ercury
i
cu
t,
о
>
1
halet
О
I
с
о
с
Л
и
S
S
сер
<
s
CJ
Запу
Д
о
о
н
5
VO
о.
о
S
Официальн;
X*
Is
1
Период
мин
э« Я
Оцено
наясух
масса
кг
ценочная
тартовая
масса,
кг
О u
5S
Полигон
стартовы
комплекс
S
№ Л
О, С "-}
го
СЗ
Л «
Дат;
апус
со
енования
5
сз
Ж
S
руп
Ч
Наиме-
нование
в офици-
альных
источниках
о
00
со
со
CN
со
00
СЛ
СО
1436.0
СЛ
сл
230
680
со
О
bJ
и
и
о
•^
•Г-Н
■»—•
00
со
сл
00
о
со
о
■«-1
с
о
Сапу
Е
г^
CN
00
си
рц
<
CN
CN
CN
СО
0ч
О
CN
Г»
со
CN
СО
_
ю
CN
сл
СО
1436.0
CN
О
,"н
230
680
со
О
-J
и
и
о
кг
CN
О
СЛ
СО
СЛ
КГ
о
СО
CN
С
О
Сапу
CN
Р-.
г^*
CN
00
си
Pu,
<
оо
кг
со
сл
Си
О
г^
кг
сл
со
ю
ю
оо
СЛ
СО
1441.9
со
о
^
230
680
со
и
J
и
и
о
р
т—1
о
о
г^
сл
СЛ
О
■^н
о
СО
С
о
Сапу
со
Рч
t^
CN
op
cu
PL,
<
СЛ
CN
CO
t^
со
P^
[о
CN
о
CO
00
CN
r>*
О
кг
1440.4
t^
СЛ
230
680
CO
О
hJ
О
U
о
CN
CN
CN
CN
r^
CD
CN
ч—•
О
CN
Ю
С
о
Сапу
ю
Pu,
t^
CN
op
cL
Pu,
■<
°
СЛ
CO
СЛ
сл
cu
О
°
о
CN
о
CO
О
о
00
о
V?
1422.0
о
сл
230
680
со
и
H-J
и
о
о
о
сл
о
ю
t^
сл
СО
о
со
^
СО
С
о
Сану
со
Рн
t^
CN
op
cu
Pu,
<
CO
CO
сл
кГ
CO
a,
о
сл
°
00
сл
о
кг
739.0
ч-
t^
CN
230
680
CO
и
hJ
О
О
о
о
со
ч—'
со
""н
г^
г^
сл
ю
о
со
CN
Г^
С
о
Сапу
Р-,
Г^-
CN
00
Рц
Рн
<
ю
г^
сл
СЛ
Рч
О
сл
CN
сл
сл
CN
сл
со
о
CN
КГ
1446.3
о
CN
"_|
950
1200
о
кг
О
-)
о
о
00
о
сл
ч—•
00
t^
сл
со
о
о
■**"'
г^.
о;
Chal
Е
со
со
со
PU
<
кг
CN
кг
сл
со
си
о
со
кг
КГ
о
со
г^
сл
кг
кг
1445.5
ю
t^
950
1200
о
кг
и
-)
и
и
о
CN
CN
■^н
т"н
сл
t^
сл
о
ч—i
о
CN
X
CD
Vort
CN
Pu
со
со
со
си
Ри
<
00
кг
сл
СЛ
си
о
кг
со
CN
оо
со
90.4
СО
сл
CN
950
1200
о
КГ
О
hJ
и
О
о
CN
CN
сл
о
00
сл
о
ч-н
со
со
X
си
Vort
со"
Ри
со
со
со
си
Ри
<
сл
CN
о
кг
СЛ
си
о
со
кг
I023
96.6
кг
сл
CN
1050
1400
о
кг
и
J
о
о
о
о
00
о
со
о
кг
00
сл
р
Т-Н
со
кг
х
си
Vort
КГ
Ри
СО
со
со
си
Ри
<
кг
кг
о
СЛ
о,
о
ю
со
кг
сл
кг
кг
сл
со
708.9
г*
СО
CN
1050
1400
о
кг
о
н-1
о
и
ю
р
CN
ч—'
00
00
сл
сл
о
CN
о
X
си
и
о
>
СО
СО
FP-3
\<
*
со
\<
СЛ
р
ш
ю
КГ
со
t^.
о
о
кг
720.0
ю
г-'
CN
1050
1400
о
кг
о
-J
и
о
о
t^
КГ
сл
■^*
сл
00
сл
ю
о
СО
СО
х
си
Vort
СО"
Ри
СО
со
со
си
Ри
\<
^
со
<
СЛ
р
00
00
о
со
кг
91.0
г>»
00
CN
3000
4500
^_
кг
и
J
и
и
00
ю
00
о
кг
сл
сл
00
о
t^
CN
~
X
си
tt
v. Voi
\<
T-Z
ъ
3
«-
си
ю
о
,рн
<
СЛ
р
ю
CN
CN
ю
ю
кг
00
со
684.0
со
00
CN
3000
4500
■^н
кг
<->
J
^
и
о
^
со
со
CN
со
сл
сл
КГ
р
КГ
CN
CN
х
си
>
>
-а
<
CN
ч
3
t-
си
г
00
ч-^
<
СЛ
р
о
<
с
С
с
С
Космическая разведка США и Канады
45
ной обтекатель. Эти два признака позволяют четко различить пуски, от-
носящиеся к двум различным программам. Дополнительным источником
информации служат уже упоминавшиеся отчеты ВВС США по пускам. О
физических характеристиках КА Rhyolite известно очень мало. По оцен-
кам, масса КА составляет 698,5 кг (1540 фунтов). Форма корпуса - ци-
линдр высотой 1,7 м и диаметром 1,4 м. Диаметр антенны для перехва-
та радиосигналов - более 5,2 м (согласно одному из источников - около
19 м) [9].
После запуска 6 марта 1973 г. второго К А первый К А был пере-
ориентирован на разведку китайского и вьетнамского направлений,
а новый спутник продолжил слежение за районами пуска ракет раз-
личного класса с территории Советского Союза. К моменту, когда
на орбиту был выведен четвертый аппарат в серии, сформировалась
стратегия ведения разведки из двух орбитальных позиций: запад-
ной - 45° в. д. и восточной - 115° в. д. В каждой из позиций в конечном
итоге было размещено по два спутника. Основной задачей аппаратов в
западной позиции был перехват телеметрии при пусках БР с Байконура
в район падения «Кура» на Камчатке, а также при пусках с полигона
Капустин Яр. Спутники в восточной позиции были нацелены на отсле-
живание пусков ракет из Плесецка, в первую очередь БРСД «Пионер»
(SS-20). В целом четыре КА покрывали огромную территорию, включаю-
щую Европу, Азию, Ближний Восток и Африку. Помимо решения основ-
ной задачи КА типа Rhyolite также вели разведку линий связи, включав-
шую перехват утренних биржевых сообщений и других деловых звонков.
Регулярно отслеживались переговоры по линиям связи между подразде-
лениями Советской Армии во время проведения учений. Благодаря КА
Rhyolite США получили информацию о советских испытаниях БРСД,
программах ПРО, противоспутниковых программах, а также о китай-
ской программе создания МБР. В 1975 г. программе Rhyolite был нане-
сен сильный удар, когда сотрудник компании TRW Кристофер Бойс со
своим другом Эндрю Долтоном Ли продал технические характеристики
КА и детали программы сотрудникам КГБ СССР. В 1977 г. в ходе слу-
шаний по делу о шпионаже наименование Rhyolite было скомпрометиро-
вано публично и в соответствии с принятой в NRO практикой изменено
на новое - Aquacade. Изменилось и наименование программы, в рамках
которой производились пуски. Теперь она стала называться Program 472.
По мнению аналитиков, еще одной задачей, которую решали КА Rhyolite/
Aquacade, было прослушивание каналов связи через геостационарные
спутники, размещенные в близлежащих позициях [9].
В 1979 г. началась разработка новой модификации КА РР для ЦРУ.
Она получила наименование Magnum. Конструкция аппарата была опти-
мизирована для обеспечения возможности запуска с борта Shuttle. Масса
КА составляла 2295-2352 кг. Конструкция включала две большие пара-
болические антенны: одну для ведения разведки и вторую, меньшую по
размерам, для сброса получаемой информации на наземные станции.
Предположительно, аппараты этой серии оснащались специальным обо-
рудованием для приема и ретрансляции сигналов, посылаемых сотрудни-
ками агентурной разведки, либо специальными датчиками. Первый пуск
состоялся с борта корабля Discoverer в полете STS-51C. Shuttle стартовал
24 января 1985 г., а сутками позже КА, получивший официальное найме-
46
Глава 1
нование USA 8, с двухступенчатым разгонным блоком (РБ) IUS был вы-
веден из грузового отсека в самостоятельный полет. Второй аппарат был
запущен по прошествии почти пяти лет и снова с борта Discoverer. Старт
состоялся 22 ноября 1989 г.
Новый аппарат носил уже другое кодовое наименование - Orion, так
как предыдущее «утекло» в прессу. В последующие годы в работах зару-
бежных аналитиков применительно к КА, который должен был прийти
на смену серии Magnum/Orion, использовалось наименование Mentor. В
отличие от Mercury, они были установлены на носителе под обтекателем
длиной 86 футов, из чего был сделан вывод о предполагаемых размерах
антенны для ведения разведки. Ее диаметр оценен в 129-130 м.
Mentor 1, известный также как Advanced Orion 1, был запущен 14 мая
1995 г. и находится сейчас на синхронной орбите в точке 127° в. д. В начале
полета его наклонение составляло 6° к 2000 г. в результате лунно-солнеч-
ных возмущений снизилось до 2,5°, а затем стало расти и к началу 2010 г.
достигло 8,7°. Почтенный возраст КА и характер эволюции орбиты могли
указывать на необходимость замены.
Mentor 2, запущенный 9 мая 1998 г., был найден независимыми наблю-
дателями в 2003 г. До весны 2009 г. он находился в позиции 44° в. д., а за-
тем был переведен в 14,5° з. д. У этого аппарата наклонение менялось зна-
чительно меньше - от 7,3° в начале полета до 7,0° в 2003 г. и до 8,1° в 2010 г.
9 сентября 2003 г. с мыса Канаверал осуществлен пуск РН Titan IVB
с разгонным блоком Centaur TC-20 и секретным космическим аппара-
том USA-171 (Mentor 3) в интересах Национального разведывательного
управления (NRO) [9].
К этому пуску готовились долго. Последний секретный КА в интере-
сах NRO успешно был запущен с мыса Канаверал более 5 лет назад (май
1998 г).
Согласно первоначальным планам пуск 9 сентября 2003 г., обозначае-
мый как NROL-19, должен был состояться еще три года назад. Но вслед-
ствие целого ряда проблем, связанных с КА, постоянно откладывался. О
характере этих проблем, естественно, ничего не сообщалось.
Запущенный КА относится к классу аппаратов радиоразведки с гео-
синхронной орбиты и предназначен для перехвата информации в ли-
ниях связи и каналах передачи телеметрии. Предположительно, он
аналогичен КА, выведенным на орбиту 14 мая 1995 г. (USA-110) и
9 мая 1998 г. (USA-139). Такой вывод был сделан на основании того фак-
та, что в конфигурации РН в данном запуске использовался стандартный
головной обтекатель длиной 86 футов (26,2 м), как и в упомянутых двух
предыдущих [9]. Все последующие годы проработал в точке 95,5° в. д. У
него наклонение снизилось от 5 до 3° и вновь увеличилось до 3,9° к началу
2010 г.
По случаю запуска USA-171 был опубликован подробный обзор
двух конкурирующих и взаимно дополняющих программ спутниковой
радиоэлектронной разведки США, реализуемых NRO и АНБ (линия ап-
паратов Canyon - Chalet - Vortex - Mercury) с одной стороны и ЦРУ (ли-
ния Rhyolite - Aquacade - Magnum - Orion - Mentor) с другой. Считается,
что первая из этих программ имела основной целью перехват радиообмена
между пунктами управления и высшими звеньями управления Советской
Армии, и в первую очередь, в системе управления стратегическими ядер-
Космическая разведка США и Канады
47
ными силами, а вторая - перехват телеметрической информации с бал-
листических ракет и ретрансляцию сигналов от американских агентов и
от автоматических датчиков.
Данные о КА серии Rhyolite-Mentor приведены в табл. 1.7 [9].
17 января 2009 г. был осуществлен пуск тяжелой РН Delta IV
Heavy. Цель первого космического пуска 2009 г. (условное обозначение
NROL-26) - выведение на орбиту секретного, предназначенного, по всей
видимости, для радиоэлектронной разведки с геостационарной орбиты
[12].
О назначении и параметрах орбиты спутника официально не сообща-
лось. Однако, Тед Молчан, неформальный руководитель международной
сети независимых наблюдателей спутников, определил параметры КА
USA-202, которые были следующими: наклонение - 2,92°; минимальная
высота - 35714 км; максимальная высота - 35936 км; период обраще-
ния - 1438,1 мин.
В день запуска Крейг Ково (Craig Covault), старший редактор сетевого
Таблица 1,7
Данные КА серии Rhyolite - Mentor
Запуски КА серии Rhyolite - Aquacade - Magnum - Orion - Mentor
Наименова-
ние в офици-
альных
источниках
OPS 5346
OPS 6063
OPS 4258
OPS 8790
USA 8
USA 48
USA 110
USA 139
USA 171
Другие
наименования
PROGRAM
720,
Rhyolite 1
PROGRAM
720,
Rhyolite 2
PROGRAM
472,
Aquacade 3
PROGRAM
472,
Aquacade 4
Magnum
Orion 2,
Mentor
Adv, Orion 1
Adv, Orion 2
Adv, Orion 3
Дата
запуска
19.06.70
06.03.73
11.12.77
07.04.78
24.01.85
23.11.89
14.05.95
09.05.98
09.09.03
Оценочная
стартовая
масса,
кг
700
700
700
700
2300
2300
4500
4500
4500
Официальная орбита ООН
i» °
0,1
0,2
27,8
28,4
28,4
28,5
28,6
28,6
Пери-
од,
мин
1426,5
1438,5
1435,0
591,8
615,5
612,3
88,9
90,7
91,8
Н ,
max'
КМ
35863
36679
35855
33759
34670
34670
455
551,2
460
н .,
nun '
КМ
35804
35855
35679
182
150
341
216
165
171,6
48
Глава 1
издания spacefl.ightnow.com, объявил, что запущенный спутник представ-
ляет собой аппарат радиоэлектронной разведки массой 5-6 т, оснащенный
оборудованием для прослушивания радиопередач с помощью разверты-
ваемой антенны диаметром до 350 футов (107 м). Этот аппарат призван
расширить возможности США «прослушивать линии связи враждебных
государств, таких как Иран, и террористических организаций».
Месяцем раньше Крейг Ково писал, что на «Дельте» должен быть за-
пущен с опозданием на три года «усовершенствованный геосинхронный
спутник класса Orion». В последний раз американский аппарат подоб-
ного назначения выводился на стационарную орбиту в сентябре 2003 г.
(Mentor 3).
Предположительно, это был Mentor 4, и вскоре он заменил Mentor 2 в
точке 44° в. д., имея начальное наклонение 2,9°. Он выводился на орбиту
выше синхронной, чтобы обеспечить начальное движение спутника в за-
падном направлении.
Спутник USA-202 по параметрам начальной орбиты точно соответ-
ствует последнему из запущенных спутников типа Mentor (Advanced
Orion). Как и все его предшественники, он выведен на почти круговую ор-
биту, в то время как спутники линии Vortex работали на вытянутых орби-
тах, совершая круговое или линейное движение относительно некоторой
условной точки стояния.
Чарлз Вик (Charles P. Vick) полагает, что три аппарата Mentor
(Advanced Orion) были созданы в рамках совместной программы NRO,
АНБ и ЦРУ, объединившей обе линии развития геосинхронных КА
радиоэлектронной разведки.
Поэтому сама гипотеза о создании единого аппарата для решения за-
дач обеих программ выглядит вполне разумной и естественным образом
объясняет отсутствие новых пусков в рамках линии Vortex. Спутник,
стартовая масса которого может достигать 6000 кг, может заниматься как
радиоперехватом и регистрацией телеметрических сигналов, так и мони-
торингом радиолокационных станций, то есть как радиоразведкой, так и
радиотехнической.
21 ноября 2010 г. со стартового комплекса Мыс Канаверал был осу-
ществлен пуск РН Delta IV Heavy с засекреченным космическим аппара-
том Национального разведывательного управления США, получившим
после выведения на орбиту наименование USA-223 [111]. Уже в августе
эксперты были уверены, что целью предстоящего пуска с мыса Канаверал
является выведение на геостационар спутника радиоэлектронной развед-
ки типа Mentor.
В сентябре в выступлении перед Ассоциацией ВВС США директор
NRO Брюс Карлсон (Bruce Carlson) коснулся предстоящего пуска РН
Delta IV Н, заявив, что она будет нести «самый большой спутник в мире».
Быть может, он имел в виду не массу, а физические размеры аппарата:
считается, что некоторые выводимые на геосинхронные орбиты спутники
радиоэлектронной разведки оснащаются чувствительной радиоприемной
аппаратурой и антеннами диаметром в несколько десятков метров.
По космодрому, типу носителя и используемого обтекателя - из трех
секций общей длиной 65 футов (19,8 м) - пуск L-32 явился повторени-
ем старта L-26, состоявшегося 17/18 января 2009 г. Тогда вторая ступень
РН и спутник были найдены независимыми наблюдателями на геосин-
Космическая разведка США и Канады
49
хронной орбите наклонением около 3°, и аппарат USA-202 был признан
спутником радиоэлектронной разведки из семейства Orion (Mentor), экс-
плуатируемого ЦРУ США.
При запуске КА USA-202 два года назад было не ясно, является ли он
четвертым в серии спутников Mentor (Advanced Orion) или первым аппа-
ратом новой модификации. Появление через короткое время второго спут-
ника с аналогичными внешними признаками может свидетельствовать в
пользу второй версии. Возможно, речь идет об усовершенствованных ап-
паратах, имеющих самостоятельное обозначение. Тем не менее пока в со-
обществе независимых наблюдателей продолжается старая нумерация, и
спутники USA-202 и USA-223 идентифицируются как Mentor 4 и Mentor
5 соответственно.
Наземные комплексы управления и обработки информации. Наземная
компонента космической РР и РТР США с КА на ГСО включает не-
сколько комплексов: Менвит-Хилл (Великобритании), Пайн-Гэп
(Австралия), Бад-Айблинг (ФРГ), Бакли (США) и Форт-Мид (США).
Комплексы связаны между собой криптозащищенными линиями спут-
никовой связи [9].
Комплекс Пайн-Гэп носит официальноеа наименование Joint Defense
Space Research Facility. Он расположен примерно в 20 км к юго-западу
от города Алис-Спрингс в самом сердце Австралии в долине под названи-
ем Пайн-Гэп, которое чаще всего и используют для наименования комп-
лекса.
Комплекс включает десяток больших радиопрозрачных куполов, за-
крывающих антенны, мощный вычислительный комплекс в зале пло-
щадью 5600 м2 и около двадцати прочих вспомогательных сооружений.
Две из антенн относятся к системе военной связи DSCS. Первые два
купола со скрытыми под ними антеннами были установлены в Пайн-Гэп
в 1968 г., как раз перед запуском первого КА Canyon. Они и по настоя-
щее время остаются самыми большими, образуя западную линию всего
антенного комплекса. Первый купол имеет диаметр около 30,5 м, вто-
рой - около 21,5 м. Третий и четвертый были сданы в эксплуатацию к
середине 1969 г. Третий имеет диаметр 16,8 м и расположен в 60 м к вос-
току от самого большого купола. Четвертый существенно меньше (око-
ло 6 м в диаметре) и расположен немного к северу от второго. Пятый
купол диаметром около 12 м был построен в 1971 г. В 1973 г. антенна,
размещавшаяся под третьим куполом, была демонтирована и заменена
10-метровой чашей связного терминала, обозначаемого SCT-35. Шестая
антенна под куполом того же размера, что и пятая, была построена в
1977 г. Наконец, в 1980 г. был сдан в эксплуатацию второй связной терми-
нал, SCT-8, укрытый седьмым куполом. В северной части комплекса была
расположена антенна прямой СВЧ-связи с АБ Кларк на Филиппинах.
Это был единственный канал неспутниковой связи, соединяющий ком-
плекс с терминалами вне Австралии, а до 1973 г. - основной канал связи
между Пайн-Гэп и США.
Вычислительный комплекс разделен на три главные секции. Секция
управления спутниками (Station-Keeping Section) отвечает за поддер-
жание орбит КА и нацеливание антенн на требуемые объекты. Секция
обработки сигналов (Signals Processing Office) осуществляет прием
всей разведывательной информации, полученной спутниками, и пре-
50
Глава 1
образовывает эту информацию к виду, пригодному для последующего
анализа. В Секции анализа сигналов (Signals Analysis Section) работают
исключительно сотрудники ЦРУ и АНБ. Многие из сотрудников этой
секции являются лингвистами, обрабатывающими перехваты голосовой
связи.
Хотя формально комплекс в Пайн-Гэп считается совместной базой
США и Австралии и по соглашению количество персонала с каждой из
сторон должно быть примерно равным, фактически к работе с разведы-
вательной информацией допущены только американцы. Соотношение
50 : 50 достигается за счет учета австралийцев, работающих на базе
поварами, садовниками, уборщиками и т.п.
База Королевских ВВС Менвит-Хилл (54,0162° с. ш., 1,6826° з. д.)
является крупным центром радиоэлектронной разведки НАТО. Она
эксплуатируется совместно США и Великобританией с 1956 г. Только 7
из 30 имевшихся в 2002 г. антенн предназначены для управления спут-
никами РЭР на геосинхронных орбитах и приема разведывательной
информации с них. Подавляющее большинство остальных антенн ис-
пользуется для перехвата информации со связных спутников, а также в
каналах связи посольств, военных и гражданских учреждений, радио-
сигналов. Считается, что Менвит-Хилл является главным техническим
центром глобальной системы радиоэлектронной разведки Echelon, экс-
плуатируемой совместно США, Великобританией, Австралией, Канадой
и Новой Зеландией. Всего на базе работает около 1800 человек.
Форт-Мид (Fort Meade) с 1957 г. является основным центром АНБ
США по анализу полученной информации. Сюда стекаются в том числе и
данные, полученные спутниками РР на ГСО.
В 1997 г. в дополнение к регистрационным заявкам 1995 г. появилось
еще несколько документов, проливающих свет на размещение на терри-
тории США наземных объектов, связанных с системой космической РЭР
с геосинхронных орбит. Федеральная комиссия США по связи выдала
лицензию на использование диапазона 17,8-20,2 ГГц службой пере-
дачи электронных цифровых сообщений (Digital Electronic Messaging
Service, DEMS). Одновременное использование данной полосы частот
правительственными службами фиксированной спутниковой связи и
неправительственными службами DEMS в одних и тех же районах не-
возможно из-за интерференции сигналов. В связи с этим Министерство
обороны США через Национальную администрацию по телекоммуни-
кациям и информации (National Telecommunications and Information
Adminisration, NTIA) подало заявку о специальных зонах вокруг
Вашингтона и Денвера, в которых запрещается работа DEMS. Заявка
была удовлетворена. Указанные в заявке координаты центра районов
соответствуют в окрестности Вашингтона авиабазе Эндрюс и району
Шугар-Гроув (Sugar Grove) в Западной Вирджинии, а в районе Денве-
ра - базе национальной воздушной гвардии Бакли и району населенно-
го пункта Моррисон (штат Колорадо).
Задачи космической системы РЭР, которые расширялись по мере со-
вершенствования спутниковой аппаратуры, состоят в следующем:
- перехват и дешифровка информации, передаваемой по радиолиниям
правительственной, военной и дипломатической связи;
- перехват сигналов РЭС, характеризующих режимы работы высших
Космическая разведка США и Канады
51
органов управления, объектов систем ПВО, ПРО и ракетных войск, а так-
же боеготовность вооруженных сил иностранных государств;
- прием телеметрических сигналов во время испытаний баллистиче-
ских ракет;
- ретрансляция радиосигналов от агентов ЦРУ с территории других
стран.
По данным зарубежной печати, диапазон радиочастот, перехватывае-
мых спутниками РЭР, простирается от 100 МГц до 25 ГГц, что, однако,
трудно реализовать на практике, так как на борту КА в этом случае не-
обходимо разместить большой набор разнообразных по форме крупно-
габаритных антенн. Спутники, вероятно, имеют широко используемый
модульный принцип комплектация аппаратуры для решения конкретных
задач разведки. Об этом говорит и одновременное развертывание на ор-
бите нескольких разнотипных группировок спутников РЭР Rhyolite и
Chalet, Vortex и Aquacade), которые ведут разведку в различных участках
радиоспектра.
Данные радиоперехвата передаются на Землю по радиоканалу на ча-
стоте 24 ГГц через антенну с узкой диаграммой направленности. При кон-
струировании бортовой аппаратуры КА РР могут применяться образцы,
испытанные на борту военных экспериментальных КА серии LES, в том
числе оборудование межспутниковой связи миллиметрового диапазона и
термоэлектронные генераторы, обеспечивающие электропитание борто-
вых систем на протяжении более десяти лет.
Результаты ведения космической разведки в последние десятилетия
тщательно скрываются, и лишь немногие из них опубликованы в пери-
одических изданиях. Одним из таких результатов является разведка со-
ветских ракетных комплексов железнодорожного базирования (МБР
СС-24). По данным западной печати, места дислокации этих комплексов
были выявлены в 1980-х гг. на основе перехвата радиообмена кодовыми
сигналами между боевыми комплексами и командными центрами ракет-
ных войск.
Судя по некоторым публикациям в зарубежной прессе, факт строи-
тельства советской РЛС в Абалаково в Сибири был также первоначально
вскрыт на основе анализа радиопереговоров, и лишь затем на строящийся
объект был наведен спутник фоторазведки типа КН-9.
Первые известия об аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. также
были получены из анализа данных космического перехвата радиоперего-
воров между Киевом и Москвой. Подтверждением факта аварии послу-
жили проанализированные позднее записи инфракрасного фона Земли,
сделанные спутником обнаружения пусков ракет IMEWS, и данные мете-
осъемки с борта военных и гражданских метеоспутников DMSP и NOAA.
Лишь на третий день после аварии был сделан снимок разрушенного ре-
актора с помощью К А оптико-электронной разведки КН-11.
По данным перехвата телеметрических сигналов советских ракет спе-
циалисты ЦРУ следили за разработкой и испытанием в СССР новых об-
разцов ракетной техники и обеспечивали руководство США достоверной
информацией для ведения переговоров по ограничению СНВ. Например,
в результате расшифровки перехваченных телеметрических сигналов
ракеты СС-20 американские специалисты установили, что она испыты-
валась с балластом 900 кг и ее реальные характеристики выше проде-
52
Глава 1
монстрированных в ходе испытаний. Первое упоминание о разработке
тяжелой советской МБР, получившей обозначение СС-19, американцы
получили в результате перехвата и расшифровки радиопереговоров чле-
нов Политбюро с конструкторами ракетной техники, которые велись че-
рез автомобильные радиостанции. С помощью спутников РЭР в 1973—
1974 гг. были выявлены также испытания советских зенитных ракет СА-5
по перехвату боеголовок баллистических ракет на полигоне Сары-Шаган.
Окончание «холодной войны» и сокращение в США бюджетных ас-
сигнований на военные цели сказываются и на системах PP. Наблюдаемая
в настоящее время тенденция к затягиванию сроков разработки новых КА
и увеличению их стоимости привела американских специалистов к тупи-
ковой ситуации. Эксплуатируемые спутники Chalet и Vortex почти вы-
работали свой ресурс. Новые КА типа Vega, которые, предположительно,
должны их заменить, подвергнуты резкой критике в конгрессе из-за узкой
ориентации их аппаратуры только на разведку советской линий связи, что
не соответствует сегодняшним требованиям по расширению сферы дей-
ствий американских спецслужб в зонах региональных конфликтов и в об-
ласти экономической разведки.
Однако, несмотря на эти трудности, США продолжают прилагать се-
рьезные усилия по совершенствованию космической системы РЭР в со-
ответствии с современными требованиями по расширению задач разведы-
вательных служб. Продемонстрированные ранее возможности получения
уникальной и оперативной информации технического, политического и
экономического характера, без сомнения, и в дальнейшем обеспечат кос-
мической системе РЭР ведущее место среди других средств технической
разведки США.
1.1.4. Космические системы обнаружения пусков ракет
Космическая система IMEWS - Integrated Missile Early Warning System
Работы по созданию спутниковой аппаратуры обнаружения пусков БР
начались в США в конце 1950-х гг. в рамках программы Midas (составная
часть первого американского проекта космической разведки WS-117L) и с
самого начала рассматривались в качестве одной из высокоприоритетных
задач. Система должна была обеспечить высшее военно-политическое
руководство страны достоверными и оперативными данными о начале
ракетно-ядерного удара с целью своевременного принятия решения на
применение стратегических наступательных сил. Время предупреждения
о пусках советских МБР, которое могли обеспечить наземные РЛС систе-
мы ПРО, составляло 10-15 мин, в то время как спутники перспективной
системы, засекая пуски МБР вскоре после их старта, могли увеличить его
до 25-30 мин.
В 1960-х гг. США не удалось создать оперативную систему обнаруже-
ния пусков БР, но в результате проведенных исследований и испытаний
аппаратуры экспериментальных КА Midas и других спутников была раз-
работана ее концепция, проведены спектральные измерения сигнатур фа-
келов БР из космоса и выбраны рабочие участки ИК-спектра, в пределах
которых спектры излучения факелов ракетных двигателей имеют макси-
Космическая разведка США и Канады
53
мальную интенсивность, а также определен оптимальный состав борто-
вой оптической аппаратуры.
Работы по созданию оперативных КА обнаружения пусков БР нача-
лись в 1966 г. по программе «647», получившей обозначение «Имеюс»
(IMEWS - Integrated Missile Early Warning System). Контракты на разра-
ботку получили крупнейшие аэрокосмические фирмы США: TRW (KA),
Aerojet ElectroSystems (ИК телескоп), IBM (наземная аппаратура обра-
ботки), Aerospace Corp. (проектирование системы) и другие [19].
При создании бортовой аппаратуры американские специалисты стре-
мились использовать проверенные конструктивные решения и отрабо-
танную технологию конца 1960-х гг., что обеспечило высокую надежность
бортовых систем КА и позволило быстро перейти от их этапа опытной
эксплуатации к оперативному использованию. Применяемый в дальней-
шем принцип эволюционного развития аппаратуры позволил путем по-
этапной модернизации системы эксплуатировать КА первого поколения
длительное время и решать задачи предупреждения с высокой эффектив-
ностью и минимальными затратами. В качестве детекторов, регистриру-
ющих ИК-излучения факелов БР, были использованы чувствительные
элементы из сульфида свинца, технология изготовления которых была
хорошо отработана. Этот материал обеспечивал относительно высокую
чувствительность при температурах 170-190 К, что давало возможность
установить на спутнике простую и надежную систему пассивного термо-
регулирования. Спектральные фильтры детекторов настроены на прием
излучений со средним значением длины волны 2,7 мкм, которое соот-
ветствует максимуму спектра излучений факелов БР различных типов и
позволяет обнаруживать как жидкостные, так и твердотопливные ракеты.
Для обеспечения непрерывного обзора всей видимой со стационарной
орбиты поверхности Земли необходим двумерный матричный фотопри-
емник, состоящий из нескольких миллионов чувствительных элементов,
который в период создания спутника имел неприемлемо высокую стои-
мость. Поэтому в фокальной плоскости телескопа был установлен ли-
нейный фотоприемник из 2000 элементов (стоимость его составляла в
1970-х гг. 4 млн. долл.), а обзор видимой поверхности Земли осуществлял-
ся путем сканирующего вращения телескопа вокруг продольной оси со
средней частотой 6 об/мин. Заданная частота вращения поддерживалась
путем периодических включений бортовых гидразиновых микродвига-
телей. Для компенсации момента вращения использовался гиромаховик,
который закручивался в сторону, противоположную вращению телескопа
и позволял в течение суток изменять ориентацию ИСЗ, отслеживая теле-
скопом направление на Землю.
Принципы, положенные в основу функционирования аппаратуры
обнаружения, определили и другие конструктивные особенности КА, со-
стоящего из цилиндрического отсека служебных подсистем с четырьмя
откидными панелями солнечных батарей. Основу его бортового оборудо-
вания составляли ИК-телескоп и блок обработки сигналов.
Телескоп системы Шмидта с корректирующей линзой и отражающим
зеркалом фокусировал ИК-излучения факелов БР на фотоприемник в
форме двухрядной линейки. Сигналы от сработавших детекторов от-
фильтровывались, усиливались, преобразовывались в цифровую форму и
после сжатия (вместе с информацией от датчиков системы ориентации в
54
Глава 1
форме «номер кадра - номер детектора - интенсивность сигнала») пере-
давались в центр обработки по радиолинии в S-диапазоне (2,2-2,3 ГГц).
Блок обработки сигналов включал бортовой процессор, систему
управления и контроля, звездные датчики системы ориентации, систему
терморегулирования и другое оборудование. В отсеке служебных подси-
стем размещалась аппаратура электропитания, ориентации (в том числе
гиромаховик) и передачи данных, а также двигательная установка.
Сигналы КА IMEWS принимались в центрах Наррангер и Бакли
стационарными станциями LPS (Large Processsing Station) с антеннами
диаметром 18 м. После полной обработки данных, которая осуществля-
лась с помощью ЭВМ IBM 360-75, информация о пусках поступала на КП
НОРАД в масштабе времени, близком к реальному [19].
Процесс обработки включал определение координат источников
ИК-излучений, отбраковку ложных засветок и оценку направления пу-
ска (плоскости стрельбы) по результатам корреляции нескольких пос-
ледовательных засечек одного источника. Координаты факелов БР рас-
считывались по данным измерений орбитального положения КА, ориен-
тации спутника и его положения относительно источников постоянных
ИК-излучений с известными координатами. При отбраковке ложных
засветок использовались статистические и спектральные характеристи-
ки фоновых излучений. Большой объем и сложность процессов наземной
обработки данных были связаны со стремлением максимально упростить
конструкцию КА с целью повышения ее надежности.
Система в составе трех стационарных спутников, размещенных над
Индийским, Атлантическим и Тихим океанами, и двух приемных ком-
плексов в Бакле и Наррангер была развернута в начале 1970-х гг. Спутник,
размещенный в зоне Индийского океана («индийский»), предназначался
для обнаружения пусков советских и китайских МБР, а два КА («атлан-
тический» и «тихоокеанский»), расположенные над прибрежными аква-
ториями США, должны были следить за стартами баллистических ракет
средней дальности с советских подводных лодок (БРПЛ), которые несли
боевое дежурство у побережья США. Эти аппараты продемонстрирова-
ли высокие возможности обнаружения, засекая пуски не только мощных
МБР и ракет-носителей, но и некоторых типов оперативно-тактических
В процессе эксплуатации были выявлены также недостатки систе-
мы, определившие дальнейшие направления ее совершенствования. По
мнению военного руководства США, наиболее уязвимым звеном было
наличие только двух стационарных приемных комплексов, которые лег-
ко могли быть выведены из строя. Кроме того, существовавшая центра-
лизованная схема обработки и передачи данных (КА - приемный комп-
лекс - КП НОРАД - потребитель) не обеспечивала оперативного дове-
дения информации, особенно до органов управления стратегическими
наступательными силами и командований вооруженных сил на ТВД.
Со второй половины 1970-х гг. основное беспокойство американского
военного руководства вызывали советские БРПЛ увеличенной дально-
сти, которые могли достигать территории США из удаленных акваторий
Тихого, Атлантического и Северного Ледовитого океанов. Для обнаруже-
ния пусков ракет из этих акваторий «тихоокеанский» спутник был сме-
щен почти на 30° к западу от Американского континента (в район 132—
136° з. д.). Однако аналогичные попытки переместить «атлантический»
Космическая разведка США и Канады
55
спутник ближе к Европе в 1977 и 1980 гг. оказались неудачными, по-
скольку станция наземного комплекса в Бакли не могла вести уверенный
прием информации со спутника в удаленном районе Атлантики (36° з. д.)
из-за малого значения угла места, под которым был виден КА, а транс-
портабельная станция SPS (Simplified Processing Station, всего были изго-
товлены два комплекса), проходившая испытания в тот период, требовала
существенной доработки.
Усовершенствованные спутники IMEWS, запускавшиеся с 1976 г.,
имели увеличенный срок расчетного функционирования (он возрос с 1,5
до 3 лет, реально же спутники работали по 5-7 лет), что позволило создать
на орбите резерв из КА, отработавших свой срок, но имевших исправную
бортовую аппаратуру. По одному резервному КА было размещено в зоне
Индийского океана и над территорией США, что повысило надежность
системы в целом.
Особое внимание уделялось районам базирования советских ПЛАРБ
в акватории Северного Ледовитого океана, которая не просматривается с
геостационарной орбиты. В середине 1970-х гг. были разработаны четыре
КА новой модификации, получившей наименование MOS/PIM (Multi
Orbit Satellite/Payload Improvments). В 1979-1984 гг. они были выведены
на геостационарную орбиту. В случае возникновения кризисных ситуа-
ций возможен запуск новых спутников на высокоэллиптическую орби-
ту типа «Молния» для наблюдения за полярными районами Северного
Ледовитого океана (реально на такие орбиты КА IMEWS не выводились).
Спутники MOS/PIM обеспечивали наблюдение уже всей видимой с
орбиты поверхности Земли без мертвых зон и были оснащены более мощ-
ными передатчиками, что позволяло принимать спутниковую инфор-
мацию с помощью малогабаритных антенн транспортабельных станций
SPS. Диаметр антенн станций SPS составлял 11 м, а стационарных стан-
ций LPS - 18 м.
В начале 1980-х гг. наибольшую тревогу у американских экспертов
вызывали новые советские ракеты средней дальности СС-20, предна-
значенные для применения на европейских ТВД. Одна из станций SPS в
целях оперативного оповещения командования вооруженных сил США
в Европе в 1982 г. была развернута в Германии (Капаун), а в 1984 г. опе-
ративный район «атлантического» спутника был смещен на 25° ближе к
Европе. Таким образом, районы базирования советских БР в европейской
части СССР оказались под двойным контролем «атлантического» и «ин-
дийского» спутников.
В процессе совершенствования КА первого поколения (модели, опыт-
ная, PIM и MOS/PIM) американские специалисты провели поэтапную
модернизацию бортовых систем. Основные усилия при этом были на-
правлены на расширение возможностей аппаратуры для обнаружения,
бортовой системы обработки сигналов и повышение надежности и живу-
чести основных подсистем электропитания, ориентации и двигательной
установки. В частности, на модели MOS/PIM установлен усовершенство-
ванный бортовой процессор, позволяющий гибко управлять значениями
порогов срабатывания детекторов ИК-телескопа в целях более надежного
обнаружения факелов БР на фоне как Земли, так и холодного космоса.
Вместе с тем разработчикам в процессе модернизации КА первого
поколения не удалось решить ряд важных проблем. По мере старения
56
Глава 1
детекторов их чувствительность ухудшалась, что могло привести к про-
пуску цели. Спутники не обеспечивали решения задачи определения ти-
пов стартующих ракет. Недостаточными считались помехозащищенность
радиолиний передачи данных в S-диапазоне и живучесть ИК-телескопа в
условиях организованного противодействия. Стремление снизить коли-
чество ложных срабатываний последнего от различных фоновых засве-
ток приводило к необходимости дальнейшего усложнения программного
обеспечения наземных комплексов обработки данных или коренной мо-
дернизации бортовой аппаратуры.
К началу 1980-х гг. был достигнут значительный прогресс в области
технологии создания мозаичных детекторов, цифровых микропроцес-
соров и легких крупногабаритных оптических систем, что значительно
расширяло возможности космической обнаружительной аппаратуры.
Необходимость дальнейшего совершенствования спутников на базе но-
вых технологических достижений привела в 1980 г. к началу работ по ком-
плексной программе SED (Sensor Evalutionary Development) развития
системы IMEWS, которая предусматривала разработку КА нового (вто-
рого) поколения модели DSP-I (Defence Support Program) с повышенной
живучестью и новым ИК-телескопом, а также модернизацию стационар-
ных комплексов LPS и создание новых мобильных приемных комплексов
MGT.
Сравнительные характеристики КА IMEWS различных поколений
приведены в табл. 1.8. При изготовлении корпуса нового К А широко ис-
пользовались легкие композиционные материалы вместо алюминиевых
сплавов, что позволило за счет снижения массы несущей конструкции
увеличить массу полезной нагрузки.
Основные отличия в составе оборудования обусловлены наличием но-
вого «двухцветного» ИК-телескопа и высокопроизводительной бортовой
ЭВМ управления и обработки данных. В его фокальной плоскости уста-
новлена матрица из 6000 детекторов, работающих в двух участках ИК-
спектра, что значительно расширяет обнаружительные и классификаци-
онные возможности новых спутников. Дополнительный рабочий участок
ИК-диапазона со средним значением длины волны 4,3 мкм соответствует
максимуму в спектре излучения факелов ракетных двигательных устано-
вок малой мощности и реактивных двигателей. Он позволяет по соотно-
шению интенсивностей и спектральному составу излучений в двух участ-
ках ИК-спектра определять тип ракет. Такой «двухцветный» телескоп
обладает лучшими возможностями обнаружения (меньшими значениями
вероятностей ложных срабатываний и пропуска целей) и обеспечивает
высокую живучесть в условиях применения лазерного противоспутнико-
вого оружия.
Разрешающая способность телескопа повышена благодаря использо-
ванию малогабаритных мозаичных детекторов. Технологию создания та-
ких детекторов на основе теллурида кадмия и ртути (HgCdTe) с рабочей
длиной волны 4,3 мкм в 1970-х гг. освоили фирмы Honeywell International,
Inc. и Hughes.
Новая бортовая ЭВМ обеспечивает предварительную обработку дан-
ных на борту и в случае воздействия средств радиопомех противника
может осуществлять многократную передачу сформированных на бор-
ту сообщений о пусках БР. Для повышения автономности КА оснащен
Космическая разведка США и Канады
57
Таблица 1.8
Основные характеристики КА системы IMEWS
Характеристики
Годы запусков
Количество запущен-
ных КА (порядковые
номера)
Расчетный (реаль-
ный) срок эксплуата-
ции, лет
Масса КА, т
Мощность системы
электропитания, Вт
Количество детекто-
ров ИК-приемников
телескопа
Рабочая длина волны
ИК-телескопа, мкм
Основные этапы раз-
вития и совершенст-
вования системы КА
Типы КА IMEWS I
Экспери-
ментальные
(фаза 1)
1970-1973
4
(с 1-го
по 4-й)
1,5(3)
0,9
400
2000
2,7
Развертыва-
ние системы
обнаруже-
ния МБР и
БРПЛ
Усовер-
шенство-
ванные
(фаза 2)
1975-1977
3
(с 5-го
по 7-й)
3(5)
1,04
480
2000
2,7
MOS/PIM
1979-1984
4
(с 8-го
по 11-й)
3(5)
1,2
500
2000
2,7
Расширение зоны кон-
троля за пусками МБР
и БРПЛ увеличенной
дальности
SED
1984-1987
2
(12-й
и 13-й)
5(7)
1,68
705
6000
2,7 и 4,3
DSP-1
С 1989 г.
3
(с 14-го
по16-й)
5-7
(7-9)
2,38
1275
6000
2,7 и 4,3
Глобальное наблюдение
за пусками МБР, БРПЛ,
ОТР, ТР и ракет других
классов
усовершенствованной системой астроориентации, позволяющей ЭВМ
определять параметры собственной орбиты при длительном отсутствии
радиоконтакта с наземными контрольно-измерительными станциями.
На аппарате установлены также усовершенствованные системы защиты
бортовой аппаратуры от радиопомех, лазерного облучения и поражающих
факторов ядерного взрыва.
В целях повышения помехозащищенности линий передачи данных
на новых КА планировалось установить аппаратуру связи миллиметро-
вого диапазона и кроме того систему лазерной межспутниковой связи.
Радиолинии миллиметрового диапазона обеспечивают высокую помехоу-
стойчивость и позволяют применять малогабаритные приемные антенны,
которые в перспективе при наличии миниатюрной аппаратуры обработки
могут быть установлены непосредственно на борту ВКП, на штабных ко-
раблях и наземных КП.
Прототип аппаратуры лазерной межспутниковой связи, созданной
в начале 1980-х гг. фирмой McDonnell Douglas Corp. для КА модели
DSP-1, включал: лазер на иттриево-алюминиевом гранате, активирован-
ном ионами неодима (Nd: YAG); телескоп системы Кассегрейна с главным
58
Глава 1
зеркалом диаметром 20 см и двухосевой системой подвески; автономные
подсистемы наведения луча сопровождения цели и электропитания аппа-
ратуры. Система лазерной связи, например, позволяет передавать данные
со скоростью около 1 Гбит/с от оперативного КА в зоне Индийского оке-
ана спутнику, находящемуся над территорией США.
В процессе создания аппаратуры лазерной связи возникли проблемы,
вызванные необходимостью компенсации вибрации корпуса КА, которая
возникает при вращении гиромаховика. Из-за отставания в графике ра-
бот такое оборудование не удалось установить на первых КА нового по-
коления. Ожидается, что серийные образцы лазерных систем будут иметь
меньшие габариты (размер главного зеркала 15><8 см2), массу около 60 кг
и потребляемую мощность 150 Вт. Для орбитальных испытаний бортовых
лазерных систем в 1990 г. на мысе Канаверал (штат Флорида) планирова-
лось установить наземную станцию лазерной связи.
В целях снижения риска при внедрении новых КА и проведения по-
этапной модернизации наземной аппаратуры обработки в рамках про-
граммы SED два спутника первого поколения, оснащенные «двухцветны-
ми» телескопами и новыми бортовыми ЭВМ, использовались в качестве
спутников переходной модели. С помощью этих спутников, запущенных
в 1984 и 1987 гг. под индексами IMEWS-12 и -13, были испытаны новые
бортовые системы и новое программное обеспечение, разработанное для
наземных комплексов.
По программе SED проведена модернизация наземных станций LPS,
установлены новые ЭВМ и помехозащищенная радиокомандная аппа-
ратура, которая повышает устойчивость спутника к преднамеренным
помехам, имитирующим радиокоманды управления. Для обеспечения
гарантированного поступления сигналов оповещения от наземных при-
емных комплексов на КП НОРАД и другим потребителям все наземные
объекты системы предупреждения в соответствии с программой JRSC
(Jam-Resistance Satellite Communication) оснащены мобильными станци-
ями спутниковой связи типа AN/GSC-52 и -49 с модемами AN/USC-28,
обеспечивающими многостанционный доступ с кодовым разделением ка-
налов. Связь осуществляется через КА DSCS-3 в помехоустойчивом ре-
жиме.
Живучесть наземного элемента системы существенно повышена после
принятия на вооружение в 1986 г.у шести мобильных приемных комплек-
сов MGT (Mobile Ground Terminal), разработку которых с 1980 г. вела
фирма IBM. Каждый комплекс включает несколько автофургонов длиной
12 м с параболической антенной диаметром 6 м и аппаратурой приема,
обработки и передачи спутниковой информации потребителям (включая
КП НОРАД, высшие органы управления и региональные командования)
по линиям спутниковых и других систем радиосвязи. Комплексы MGT
базируются на авиабазе Холломэн (штат Нью-Мексико) и могут быть
быстро переброшены транспортными самолетами в район возникновения
конфликта или рассредоточены на территории США.
КА с «двухцветными» телескопами в отличие от КА первого поко-
ления продемонстрировали возможность обнаружения более широкого
класса целей с факелами низкой интенсивности. Их аппаратура позволяет
следить за пусками некоторых типов тактических, зенитных, противоко-
рабельных и крылатых ракет, наблюдать включение двигателей космиче-
Космическая разведка США и Канады
59
ских аппаратов и взлет реактивных самолетов на форсажном режиме. С
ее помощью ежегодно в конце 1980-х гг. американцы отмечали около 700
пусков ракет различных типов, в том числе 166 пусков БР Scud, осущест-
вленных в ходе ирано-иракской войны.
Повышенные возможности по обнаружению новой спутниковой аппа-
ратуры привели к необходимости изменения организационной структуры
системы в целях обеспечения оперативного оповещения низших звеньев
управления вооруженных сил. С середины 1980-х гг. система подчинена
объединенному космическому командованию вооруженных сил США и
используются в интересах всех видов вооруженных сил. Организационно
наземный элемент сведен в четыре эскадрильи космической связи (Бакли,
Капаун, Холломэн и Наррангер), которые находятся под оперативным
управлением космического командования ВВС.
В целях быстрого доведения информации о пусках ракет различно-
го класса и массовом взлете авиации, а также других данных до органов
управления тактического звена по программе Slow Worker разрабаты-
вается аппаратура системы оповещения и распределения данных. В со-
став системы, получившей наименование TERS (Tactical Event Reporting
System), входят одноканальные приемные комплексы УКВ-диапазона
и радиолинии связи, по которым осуществляется передача данных цир-
кулярного оповещения от наземных приемных комплексов системы по-
требителям на ТВ Д. В 1990 г. на работы по программе Slow Worker было
выделено 12,8 млн. долл.
Командование ВМС США с помощью системы TERS планирует, в
частности, обеспечить предупреждение корабельных соединений ВМС
о пусках противокорабельных ракет из районов, находящихся вне зоны
действия корабельных средств ПВО и ПРО. Аналогичные работы прово-
дило в конце 1980-х гг. командование сухопутных войск США в интере-
сах оперативного оповещения ЗРК Patriot о пусках советских ракет ма-
лой дальности в Европе.
Технические возможности спутников моделей SED и DSP-1 (Defence
Support Program) позволяли обнаруживать старты баллистических ракет
из любого района Земли. Для реализации концепции глобального наблю-
дения за пусками БР орбитальная группировка системы к 1985 г. была
перестроена таким образом, что три оперативных спутника были пример-
но равномерно разнесены вдоль экватора на 110-130° по долготе.
Бортовая аппаратура новых моделей К А (с 1989 по 1993 г. запущено
три образца - DSP-14, -15 и -16) позволяла обнаруживать МБР и ОТР,
а также тактические, зенитные, противокорабельные и другие ракеты и
даже реактивные самолеты на форсажном режиме. В связи с этим в США
началась ускоренная разработка аппаратуры оперативного доведения сиг-
налов оповещения по каналам спутниковой связи до тактического звена
вооруженных сил США. Получив такие сигналы, командиры на ТВД мо-
гут в боевой обстановке своевременно предпринимать ответные меры.
С конца 80-х до начала 1990-х гг. космическая система IMEWS при-
обретает значение средства глобального слежения за пусками ракет раз-
личных классов, ведения обзорной разведки на ТВД в ИК-диапазоне и
оперативного оповещения пользователей различных звеньев управления
вооруженных сил - от стратегического до оперативно-тактического.
Расширение круга задач, решаемых системой в интересах командова-
60
Глава 1
ний американских войск на ТВД, потребовало изменения организацион-
ной структуры (система подчинена объединенному космическому коман-
дованию вооруженных сил США) и увеличения количества оперативных
спутников на орбите. С 1988 г.а началась эксплуатация четвертого опе-
ративного К А («европейского») в районе 8-10° в. д., который контроли-
ровал пуски БР на европейском континенте и передавал данные на при-
емную станцию в Германии. В 1991 г. был введен в строй пятый оператив-
ный спутник («дальневосточный») в восточной части Индийского океана.
Таким образом, современная орбитальная группировка системы в со-
ставе пяти оперативных спутников обеспечивает 3-4 кратный контроль
основных ракетоопасных (с точки зрения американского руководства)
районов в Европе и Азии, в том числе на Ближнем и Дальнем Востоке.
Схема размещения КАIMEWS приведена на рис. 1.7 [20].
1972
1974 Ь
1976
5
0)
5
S
о
s
аци
н
а
сплу
»
п
1
Го
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
'\-
1
1
1
1
1
1
1
1
::]
::]
i
i i
2
i i
i i
3
i i
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ L _ J 1 1 1 1 1 1 1
3 -180-150-120 -70 -60 30 0 30 60 70 120 150 180 В
Долгота, град
Рис. 1.7. Схема размещения КА IMEWS:
1 - IMEWS-14 («тихоокеанский»); 2 - IMEWS-13» («атлантический»); 3 - DSP-15
(«европейский»); 4 - DSP-16 («индийский»); 5 - IMEWS-12 («дальневосточный»).
Вертикальной сплошной линией обозначены района размещения оперативных КА,
вертикальной пунктирной - резервных, а горизонтальной пунктирной - перевод на
другие орбиты
Космическая разведка США и Канады
61
Запуски космических аппаратов DSP-16, DSP-17 и DSP-18 были осу-
ществлены соответственно в ноябре 1991 г., в декабре 1994 г. и в феврале
1997 г.
По-видимому, следует считать, что DSP-16 (70,5° в. д.), DSP-17
(103° в. д.) и DSP-18 (8,5° в. д.) являются основными, обеспечивая полное
покрытие континентальной и островной части Европы и Азии, а также ча-
сти Атлантического океана как основных районов дислокации баллисти-
ческих ракет России, Китая, Англии, Франции, Индии, Северной Кореи и
других стран. Три других космических аппарата, учитывая их значитель-
ный срок функционирования, а также наличие отказов в системе термо-
регулирования IMEWS-14 и -15) и в системе управления (IMEWS-13)
могут выступать как резервные или использоваться для проведения ка-
ких-либо экспериментов [21]. Размещение и контролируемые зоны КА
IMEWS (DSP) показаны на рис. 1.8.
КА DSP развернуты на геосинхронных орбитах и позволяют реги-
стрировать пуски ракет через 40-50 с, а также определять траектории их
полета на активном участке.
В апреле 1999 г. с помощью РН Titan 4B был осуществлен запуск КА
DSP-19 (рис. 1.9), предназначенный для плановой замены. Носитель с
разгонным блоком должен был вывести спутник на геостационарную
орбиту, однако в результате нештатной работы второй ступени разгон-
Рис. 1.8. Размещение и контролируемые зоны КА IMEWS-2 (DSP):
1 - оперативное использование; 2 - в резерве
62
Глава 1
ного блока КА остался на нерасчетной эллиптической орбите, параметры
которой официально объявлены не были и из независимых источников
не известны [21]. Предполагалось, что с этого спутника должна была на-
чаться последняя, пятая модернизация бортовой аппаратуры обработки
и передачи данных на Землю, в том числе о пусках оперативно-тактиче-
ских ракет (ОТР) на ТВД. Повышение оперативности этих процессов по-
прежнему является ключевым вопросом.
DSP F19, оставшийся на геопереходной орбите в результате аварий-
ного запуска 9 апреля 1999 г., был обнаружен летом 2006 г. практически
одновременно радиолюбителями и наблюдателями-оптиками, но понадо-
билось некоторое время, чтобы отождествить два открытых объекта как
один. Да и сам факт функционирования аппарата, выведенного восемь лет
назад на нерасчетную орбиту, оказался довольно неожиданным.
За время после запуска DSP F22 в середине февраля 2004 г. в системе
произошли следующие изменения [22]. DSP F22 в конце мая 2004 г. при-
шел в точку 103° в. д., где заменил находившийся там с середины января
2002 г. DSP F18, размещавшийся в «оперативных» точках. Последний
в свою очередь незамедлительно начал дрейф на восток и к концу авгу-
ста 2004 г. прибыл в точку 145° в. д. Вслед за этим находившийся тогда в
этой точке КА DSP F17 начал переход в 165° з. д., где благополучно был
стабилизирован в начале 2005 г.
Однако на этом перестановки в системе не закончились. В мае
2006 г. один из самых старых К А - DSP F15 был переведен на орбиту
дрейфа и в течение трех последующих месяцев с ним проводились интен-
сивные эксперименты для оценки степени работоспособности различных
систем после 15,5 лет работы на орбите. Следует отметить, что гарантий-
ный срок функционирования КА этого типа - 5 лет. Таким образом, DSP
F15 более чем троекратно выработал свой ресурс.
После серии маневров для увода КА на еще более высокую орбиту за-
хоронения 29 августа была выдана команда на выключение всех систем
Рис. 1.9. КА DSP:
а - внешний вид; б - КА в полете
Космическая разведка США и Канады
63
DSP F15. Тем самые был завершен 18-летний период, в течение которого
управление космическим эшелоном СПРН США велось с АБ Шривер.
Теперь эта функция передана авиабазе Бакли (также в штате Колорадо).
Вместо выведенного из системы DSP F15 на его замену в точку
38,5° з. д. был переведен КА DSP F16. Там он и находится в настоящее
время.
Не укладывается в общую картину «рокировок» самая последняя пе-
рестановка в системе DSP. В первой половине декабря 2006 г. DSP F17
неожиданно начал дрейф на восток, а 25 марта 2007 г. также неожиданно
был стабилизирован в точке 49,2° з. д.
Сложно сказать, с какой целью США поместили третий КА в зоне
Атлантики. Возможно, это связано с какими-либо неполадками на бор-
ту DSP F16, и F17 исполняет роль «дублера», находясь всего на 10° за-
паднее. Но возможно, что F17 используется иным образом, например в
рамках возможной программы отработки совместных наблюдений КА на
высокоэллиптической и геостационарной орбите (то есть в паре с первым
комплектом SBIRS-HEO, размещенным на КА USA-184).
10 ноября 2007 г. со стартового комплекса SLC-37B станции ВВС
«Мыс Канаверал» во Флориде был произведен запуск самой большой
американской одноразовой РН Delta IV Heavy со спутником DSP F23
космического эшелона системы предупреждения о ракетном нападе-
нии (СПРН) США [23]. Запуск прошел успешно, и примерно через 6 ч
20 мин спутник был выведен на околостационарную ообиту с параметра-
ми (определены по данным независимых наблюдателей): наклонение -
4,00°; минимальная высота - 35935 км; максимальная высота - 35944 км;
период обращения - 1443,8 мин.
Для расчетной орбиты выведения были заявлены: наклонение - 4.0°,
эксцентриситет - не более 0,004, средняя высота - 35902 км, прямое вос-
хождение восходящего узла (при старте 8/9 ноября) - 284,9°.
Аппарат DSP F23 является последним в семействе спутников Defense
Support Program («Программа обеспечения обороны»), предназначенных
для обнаружения пусков баллистических ракет стратегического и
тактического назначения с геостационарной орбиты. Стоимость аппарата
оценивается в 400 млн. долл.
DSP F23 и его бортовая инфракрасная аппаратура изготовлены ком-
панией Northrop Grumman. Другими участниками программы являются
ВВС США, Aerospace Corp., Сандийская и Лос-Аламосская националь-
ные лаборатории (аппаратура для обнаружения ядерных взрывов).
В дополнение к штатным приборам аппарат несет экспериментальную
ПН SAVE (SABRS Validation Experiment) Лос-Аламосской лаборатории
для проверки концепции обнаружения ядерных «событий» в космосе пу-
тем регистрации гамма-излучения, электронов, протонов и нейтронов.
Название SABRS расшифровывается как Space and Atmospheric Burst
Reporting System - «Система оповещения о вспышках в космосе и в ат-
мосфере».
Вновь запущенный DSP F23 с большой вероятностью займет одну из
оперативных точек. При этом наиболее простой из возможных сценари-
ев, которые можно рассматривать в качестве вероятных на основе анализа
практики предыдущих замен в системе, - это прямая замена самого ста-
рого из оперативных аппаратов DSP F20 в точке 8° в. д. Но возможна и
64
Глава 1
«двойная» перестановка, когда F23 будет размещен, например, в 70° в. д., а
находящийся там F21 переведен в 8° в. д. и заменит там F20.
Подсистема на базе КА DSP, помимо последнего запущенного DSP
F23 включает:
- семь функционирующих КА на геостационарной орбите: три опе-
ративных, два в «горячем» резерве и два аппарата, используемых для ре-
сурсных испытаний и решения попутных задач в интересах гражданских
служб;
- один КА на эллиптической геопереходной орбите, оставшийся там в
результате нерасчетного выведения.
В табл. 1.9 приведены параметры текущих орбит всех К А, входящих в
космический эшелон СПРН США [22].
Интенсивные работы радиолюбителей за последние два года позволи-
ли установить, что КА типа DSP излучают характерные сигналы с цен-
тральными частотами 2232,5 и 2237,5 МГц.
Согласно опубликованным данным, на КА DSP в соответствии с пер-
воначальным проектом было предусмотрено восемь линий связи:
- Линия 1 (частота 2232,5 МГц) используется для передачи с борта КА
информации, получаемой ИК-датчиками (Mission А), датчиками систе-
мы обнаружения ядерных взрывов NUDET (Mission В), а также данных
от звездного датчика, телеметрии при включениях ДУ и калибровочных
данных.
- Линия 2 (частота 2237,5 МГц) предназначена для передачи с бор-
та КА текущей телеметрической информации от датчиков напряжения,
тока, температурных датчиков и различных других комплектов аппарату-
ры мониторинга состояния бортовых систем КА.
- Линия 3 (частота 1791,7 МГц) используется как командная радиоли-
ния для передачи на борт КА командно-программной информации.
- Линия 4 (частота 2234,9 МГц) предназначена для передачи с борта
КА информации от двух ударных датчиков (акселерометров), фиксирую-
щих события столкновения К А с частицами малой фракции космического
мусора.
Таблица 1.9
Параметры орбит КА, входящих в космический эшелон СПРН США
Официальное
наименование
USA-39
USA-75
USA-107
USA-130
USA-149
USA-159
USA-176
USA-184
USA-142
Другое
наиме-
нование
DSPF-14
DSPF-16
DSP F-17
DSP F-18
DSP F-20
DSP F-21
DSP F-22
SBIRS-HEOl
DSPF-19
Наклонение
орбиты,
градус
10,37
10,13
6,32
3,84
2,81
0,65
63,37
28,95
Высота над поверхностью
общеземного эллипсоида, км
минимальная
35762
35756
35765
35785
35780
35772
1060
605
максимальная
35815
35819
35812
35791
35798
35802
39360
34866
Дракони-
ческий
период
обращения,
мин
1436
1436
1436
1436
1436
1436
1436
717,83
618,18
Примечание. Параметры орбит даны на начало декабря 2007 г.
Космическая разведка США и Канады
65
- Линии 5и6 предназначались для организации лазерной межспутни-
ковой связи. Однако в конечном итоге от этой линии связи отказались, а
на КА вместо реального оборудования устанавливается балласт.
- Линии 7 и 8 (частота 7294,0 МГц) служат в качестве резервных или
вторичных линий связи системы MDM. Система MDM (Mission Data
Message) включает линию «вверх» и линию «вниз» и служит в качестве
ретранслятора для обеспечения обмена информацией между наземными
станциями.
Три из перечисленных радиолиний на частотах 2232,5, 2237,5 и
7294,0 МГц успешно обнаружены и регулярно отслеживаются радиолю-
бителями.
Разработанные в середине 1980-х гг. мобильные комплексы приема и
обработки спутниковой информации типа MGT (Mobile Ground Terminal),
предназначенные, прежде всего, для повышения живучести наземного
элемента системы, были напрямую связаны с КП NORAD North American
Aerospace Defense («НОРАД» - Командование Аэрокосмической обо-
роны Северной Америки) и не приспособлены для оперативного опове-
щения пользователей на ТВД. Новые приемные станции, разрабатывае-
мее совместно сухопутными войсками и ВМС США по программе TSD
(Tactical Surveillance Demonstration), TAGS (Tactical Ground Station)
и Radiant Ivory, будут размещаться на ТВД и передавать обработанную
информацию непосредственно пользователям оперативно-тактического
звена.
В ходе войны в Персидском заливе КА IMEWS были успешно при-
менены для регистрации пусков иракских ракет типа Scud. Хотя эти ОТР
имеют менее интенсивный факел и более короткий активный участок, чем
МБР и БРПЛ, система четко фиксировала их запуски, и информация о
возможных районах атаки передавалась войскам союзной коалиции или
властям Израиля за несколько минут до падения ракет.
Развивая полученный опыт, ВВС США в 1995 г. ввели в строй новую
систему обработки данных ALERT (Attack and Launch Early Reporting to
Theatre), обеспечивающую улучшенное оповещение о нанесении ударов
ракетами малой дальности действия.
Концепция системы предусматривает централизованную схему обра-
ботки данных от КА IMEWS (DSP) на КП NORAD с последующей пере-
дачей сигналов оповещения объектам на ТВД. Основой системы является
комплекс СТРЕ (Central Tactical Processing Element), предназначенный
для обработки данных со спутников IMEWS и других средств (включая
РЛС на ТВД) о малоконтрастных целях типа самолетов и ракет с малой
интенсивностью излучения факелов двигателей, и оперативной выдачей
информации потребителям на ТВД. Основным элементом комплекса яв-
ляется 12-процессорный вычислительный блок с параллельной архитек-
турой, установленный на КП NORAD [21,22].
Система SBIRS (Space Based Infrared System). Качественный даль-
нейший скачок, который позволит расширить класс обнаруживаемых и
сопровождаемых целей, повысить чувствительность и надежность косми-
ческой системы предупреждения, в США связывают с разработкой новой
инфракрасной системы обнаружения и предупреждения космического
базирования SBIRS, а также с созданием спутников нового поколения,
которые заменяют существующие КА после 2005 г.
66
Глава 1
Работы по созданию новой системы ведутся с 1979 г. параллельно с
модернизацией системы IMEWS. Это позволяет осуществить плавный
переход от существующей системы к SBIRS.
Объединенная система SBIRS предназначена для удовлетворения по-
требностей США в наблюдении в инфракрасном диапазоне на протяже-
нии ближайших десятилетий. Она будет источником критических дан-
ных в следующих областях:
- предупреждение о ракетном нападении против США, их разверну-
тых сил и союзников с использованием МБР, БРПЛ и тактических ракет;
- противоракетная оборона, включая сопровождение и распознавание
ракет и боеголовок на заатмосферном участке траектории;
- техническая разведка - набор данных об инфракрасных сигнатурах
событий и определение характеристик имеющихся угроз;
- оценка ситуации в зоне боевых действий на базе наблюдений в ИК-
диапазоне.
Основные задачи программы SBIRS: разработка, развертывание и экс-
плуатация космической системы наблюдения в целях предупреждения о
ракетном нападении, противоракетной обороны, технической разведки и
оценки характеристик поля боя.
Основные участники проекта SBIRS представлены на рис. 1.10.
Для обеспечения решения глобальных задач обнаружения и пред-
упреждения структура SBIRS должна состоять (рис. 1.11) из четырех
спутников на геостационарной орбите (GEO), двух спутников на высоко-
эллиптических орбитах ШЕО) и совокупности более чем 20 спутников на
низких околоземных ороитах (LEO).
Рис. 1.10. Основные участники проекта SBIRS
Космическая разведка США и Канады
67
Рис. 1.11. Построение орбитальной группировки КЛ системы SBIRS
Космический сегмент, состоящий из спутников GEO и НЕО, в соче-
тании с наземным сегментом, который включает станцию управления по-
летом (MCS) на основе станции CONUS, резервные MCS, заокеанскую
трансляционную наземную станцию, передвижные терминалы и соответ-
ствующие линии связи, образует подсистему SBIRS-High.
КА GEO и НЕО должны использовать аппаратуру на основе двух ти-
пов ИК-датчиков: для быстрого глобального обзора и точного обнаруже-
ния и слежения за целью. Экономические расходы по их изготовлению
будут минимальны за счет унификации используемых элементов для дат-
чиков GEO и НЕО.
Разработка таких датчиков ведется в соответствии с программой Cobra
Brass, которая предусматривает создание мультиспектрального оптико-
электронного датчика с высокой частотой кадров. Датчик включает теле-
скоп с апертурой 305 мм и приемную часть, охлаждаемую криохолодиль-
ником до 77 К.
О программе Cobra Brass известно, по крайней мере, с февраля
1996 г., когда это название появилось в обосновании проекта военного
бюджета США на 1997 финансовый год. В этот период в качестве цели
работ назывались: испытания одноименного датчика в нестратегической
ПРО (защита от баллистических ракет на ТВД), техническая разведка и
оценка боевой обстановки.
68
Глава 1
Первоначально заказчиком Cobra Brass было Разведывательное уп-
равление МО США в лице центрального управления измерительно-
сигнатурной разведки. В октябре 1994 г. программа Cobra Brass была
передана в ведение ВВС и в феврале 1995 г. объединена с программой
создания нового поколения космической системы предупреждения о ра-
кетном нападении SBIRS. Головным подрядчиком по прибору является
Сандийская национальная лаборатория Министерства энергетики США
[24].
По мнению независимых наблюдателей группы Т. Молчана, для про-
ведения испытаний датчиков Cobra Brass в космосе использовался блок
разведения SLD (Shuttle или Satellite Launch Dispenser), который пред-
назначен для разведения КА SSU-2 системы NOSS и имеет значительный
резерв по массе полезной нагрузке [24]. Следует заметить, что датчик
Cobra Brass относится к классу невидовых (non-imaging) инфракрасных
датчиков, так что стабилизация TLD вращением необязательно должна
мешать его работе.
В 2001 г. региональное отделение компании Lockheed Martin в
г. Саннивейл (штат Калифорния) завершило испытания одного из клю-
чевых элементов высокоорбитальной группировки SBIRS-High - блока
целеуказания PC A (Pointing and Control Assembly). Он будет установлен
на всех спутниках SBIRS-High, предназначенных для предупреждения о
ракетном нападении, в рамках создаваемой в США национальной систе-
мы противоракетной обороны. Он должен обеспечивать точное наведение
инфракрасных телескопов, размещенных на этих КА. Испытания блока
показали, что точность наведения с помощью блока РСА была выше, чем
требуемая согласно техническому заданию ВВС. Тем самым испытания
подтвердили принципиальную возможность создания системы SBIRS-
High с необходимыми характеристиками [25].
Структура наземного сегмента SBIRS-High объединит три эксплуати-
руемые наземные станции IMEWS и соответствующие сети связи в еди-
ный наземный комплекс обработки и передачи данных.
Кроме SBIRS-High в Соединенных Штатах реализуется программа
SBIRS-Low, предусматривающая создание низкоорбитальной группи-
ровки более дешевых спутников. В декабре 2002 г. система SBIRS-Low
получила современное наименование - STSS (Система космического на-
блюдения - Space Tracking & Surveillance System).
Подсистема SBIRS-Low будет состоять из 20-30 низкоорбитальных
спутников LEO. Каждый спутник будет иметь два ИК-датчика: один -
сканируемого типа с широким полем зрения (датчик захвата), другой - с
узким полем зрения для слежения (сопровождения) захваченной цели.
Установленный на двухосном кардановом подвесе второй датчик будет
обеспечивать сопровождение цели на среднем участке траектории полета
и на этапе входа в атмосферу. Обработка данных траектории полета цели с
помощью бортовых ЭВМ позволит определить заключительный участок
траектории и точку падения. Эти данные передаются на Землю на соот-
ветствующие средства перехвата и поражения цели.
Кроме того, для низкоорбитальной группировки будет создана меж-
спутниковая линия связи, которая обеспечит каждому LEO связь с лю-
бым другим в группировке. Это позволит передавать цель от спутника к
спутнику, обеспечивая ее непрерывное сопровождение.
Космическая разведка США и Канады
69
Система SBIRS - НЕО. По официальному сообщению ВВС США,
успешно завершены испытания первого датчика новой системы обнару-
жения пусков ракет SBIRS - НЕО-1. Датчик был установлен в качестве
дополнительной нагрузки на борту секретного спутника USA-184, пред-
назначенного для радиоэлектронной разведки и выведенного на высокую
эллиптическую орбиту 28 июня 2006 г.
По данным ВВС, полученные в результате испытаний датчика SBIRS-
HIGH параметры чувствительности датчиков ИК-диапазона и точности
фокусировки оптической системы соответствуют или превосходят задан-
ные.
Новые датчики SBIRS должны обеспечить непрерывный контроль
ракетоопасных зон и обнаруживать ракеты малой дальности. Благодаря
внедрению новых технологий задачи системы SBIRS значительно расши-
рены по сравнению с DSP: кроме обнаружения пусков ракет различных
классов система несет ответственность за информационное обеспечение
системы ПРО, ведение технической разведки и вспомогательной ИК-
разведки театра военных действий.
17 ноября 2006 г. Пресс-служба ВВС США объявила о завершении ис-
пытаний на орбите КА НЕО-1 системы предупреждения о ракетном на-
падении SBIRS.
13 марта 2008 г. со стартового комплекса на авиабазе Ванденберг был
осуществлен пуск РН Atlas V. Грузоподъемность этого носителя на стан-
дартную геопереходную орбиту известна и составляет 6075 кг. По оценке
эксперта Теда Молчана, при пуске с авиабазы Ванденберг КА на так на-
зываемую «орбиту типа Молния» с наклонением 63,4° и высотой в апо-
гее порядка 39000 км грузоподъемность снижается примерно до 5200 кг, и
запущенный КА может иметь массу примерно 4200-4900 кг [26].
К 20 марта совместными усилиями международного сообщества
радиолюбителей и наблюдателей в оптическом диапазоне были опреде-
лены параметры его орбиты: наклонение - 63,57°; минимальная высота -
1138 км;максимальная высота - 37543 км; период обращения - 684,1 мин.
Выведенный на расчетную высокоэллиптическую орбиту КА принад-
лежит Национальному разведывательному управлению (NRO) США. Он
получил «юбилейный» номер USA-200.
Пресс-служба NRO ограничилась заявлением, что старт 13 марта имел
место, не сообщив абсолютно никаких подробностей.
Но еще до того, как Atlas V (с российским двигателем РД-180 на пер-
вой ступени) поднялся, экспертное сообщество независимых наблюдате-
лей не сомневалось в характере полезного груза. Все предполагали, что
это будет копия КА USA-184, который стартовал с авиабазы Ванденберга
27/28 июня 2006 г. на ракете Delta IV. Предварительно можно считать,
что эти ожидания подтвердились.
По параметрам начальной и рабочей орбиты, по характеру и продол-
жительности вращения, по рабочим частотам USA-200 полностью повто-
рил запущенный в июне 2006 г. USA-184 (NRO L-22). Плоскость орбиты
USA-200 лежит на 83,6° восточнее, чем у его предшественника, и в апо-
гей новый аппарат приходил через пять часов после старого. Трассы двух
КА не совпадают в точности, хотя и близки. Один апогей находится над
Британией и Северной Атлантикой, второй - над Чукоткой и Камчаткой.
В сообществе независимых аналитиков считается общепризнанным,
70
Глава 1
что в США на протяжении уже более 30 лет на высокоэллиптические ор-
биты запускаются военные КА двух разных семейств. Одно, менее секрет-
ное, предназначено в первую очередь для ретрансляции данных в интере-
сах Минобороны США [8]. Второе, по всей видимости, предназначено для
разведки [9]; более точных сведений о назначении этих К А нет.
КА USA-137, USA-179 и USA-198, запущенные в 1998-2007 гг., отно-
сятся к первому семейству, а КА USA-184 и USA-200 - ко второму се-
мейству. Первая тройка образует отдельную хорошо выраженную группу
спутников, которые следуют вдоль одной трассы с интервалами около
восьми часов. Сама же трасса находится немного восточнее, чем трассы
USA-184, и особенно USA-200. КА-ретрансляторы используют частоту
2242,5 МГц, что также отличает их от аппаратов второго семейства.
На КА USA-200, как и на USA-184, вероятно, размещены три допол-
нительные полезные нагрузки (ПН). Это второй комплект аппаратуры
SBIRS НЕО-2 для регистрации баллистических ракет и самолетов в по-
лете, комплект третьей ПН системы Interim Polar для связи с носителями
стратегического оружия в северной полярной области и научный прибор
TWINS-B.
Аппаратура SBIRS НЕО представляет собой сканирующий инфра-
красный датчик, наведение которого осуществляется за счет поворота
телескопа в подвесе. В соответствии с заключенным в 1996 г. контрактом
компания Lockheed Martin Space Systems изготовила два комплекта аппа-
ратуры НЕО для использования на борту неназванного аппарата на вы-
сокоэллиптической орбите. Первый из них в настоящее время проходит
испытания на КА USA-184, и, по утверждению подрядчика, в 95 % случа-
ев превосходит предъявленные требования по сбору и обработке данных.
Чувствительность аппаратуры по сравнению с существующим датчиком
на КА DSP увеличена вчетверо. Значительно улучшились скорость обна-
ружения события, точность определения координат, возможность выпол-
нения незапланированных задач, эффективность и безопасность.
В декабре 2007 г. было дано разрешение на опытную эксплуата-
цию НЕО-1. В августе 2008 г. ВВС США сертифицировали на годность
к опытной эксплуатации бортовое оборудование первого спутника
НЕО-1 и связанных с ним наземных компонентов системы предупрежде-
ния о ракетном нападении (СПРН) SBIRS. Об этом сообщается в пресс-
релизе компании Lockheed Martin, которая является главным подрядчи-
ком по программе.
Двухэшелонная система SBIRS предназначена для раннего обнару-
жения пусков баллистических ракет, определения траектории их полета,
идентификации боевых частей и ложных целей, выдачи целеуказания для
перехвата, а также ведения разведки на ТВД в инфракрасном диапазоне.
Работы по ее созданию были начаты еще в середине 1990-х гг. минувшего
века и должны были завершиться в 2010 г., однако на данный момент на
орбиту выведены только два спутника верхнего эшелона на эллиптиче-
ских орбитах (НЕО).
СПРН SBIRS обеспечит обнаружение ракет менее чем через 20 с по-
сле старта и позволит идентифицировать боевые части и ложные цели на
среднем участке траектории.
Стратегическое командование США (USSTRATCOM) примет реше-
ние о подключении бортового оборудования спутника НЕО-1 к действу-
Космическая разведка США и Канады
71
ющим сетям вооруженных сил. Сообщалось также об успешных испы-
таниях НЕО-2, опытная эксплуатация которого должна была начаться в
конце 2009 г.
Система Interim Polar. В имеющихся источниках нет прямых указаний
на то, что на USA-200 установлена третья ПН типа LDR временной си-
стемы Interim Polar для гарантированной защищенной связи в диапазоне
сверхвысоких частот с потребителями в северной полярной области, не-
доступной со стационара. Однако из проекта военного бюджета США на
2009 финансовый год известно, что изготовлены три такие попутные ПН,
из которых две запущены (в 1997 и 2006 гг.), а третья стала доступна для
потребителей в 2008 финансовый год.
Научная ПН TWINS-B предназначена для стереоскопической съем-
ки земной магнитосферы. Известно, что второй экземпляр этой ПН был
передан на сборку с К А 13 июня 2006 г. В проекте бюджета NASA на
2009 финансовый год, опубликованном в начале февраля, говорится, что
запуск TWINS-B состоится в I квартале 2008 г. Другого подходящего за-
пуска, кроме USA-200, в указанный период опять-таки нет.
Независимые наблюдатели полагают, что TWINS-B все-таки на-
ходится на борту USA-200, хотя разность долгот восходящих узлов двух
КА составляет всего 83°, а в материалах проекта TWINS говорилось о 180°.
Главной частью прибора является двойная камера нейтральных ато-
мов TEI (TWINS ENA Imager), разработанная в Лос-Аламосской нацио-
нальной лаборатории и регистрирующая энергичные нейтральные атомы
с энергиями в диапазоне 1—100 кэВ, образующиеся при обмене зарядами
между энергичными ионами и холодным нейтральным водородом геоко-
роны. Поле зрения каждой камеры составляет 120 * 4°, а ось вращения
прибора отклонена на 10° от надира. Пара камер обеспечивает построение
изображения магнитосферы Земли с периодичностью 72 с (при частоте
вращения привода 3°/с и с учетом паузы на смену направления вращения
12 с).
Дополнительный инструмент LAD представляет собой детектор плот-
ности водорода в геокороне и включает два датчика линии Лайман-альфа
(121,584 нм) с полем зрения 4°, оси которых отклонены на 40° от оси вра-
щения прибора.
С вводом в строй второго комплекта аппаратуры TWINS появится
возможность построения трехмерной картины магнитосферы Земли и
выявления ее крупномасштабных структур и динамики (включая взаимо-
действие с солнечным ветром) и причинно-следственных связей между
процессами в различных регионах магнитосферы. Правда, расчетная про-
должительность работы каждого комплекта - четыре года, и с учетом за-
держки второго пуска совместная работа может продлиться всего года два.
Кстати, именно из описаний проекта TWINS известно, что аппараты
типа USA-184 имеют трехосную стабилизацию с одной из осей, направ-
ленных в надир, а их проектный срок службы составляет семь лет.
Военные бюджеты на 2008-2010 ф. г. позволяют сделать прогноз о
будущем развитии системы SBIRS НЕО, в которую входят спутники
USA-184 и USA-200. Финансирование этой программы, очевидно, идет
по закрытым статьям бюджета, однако планы дальнейшего развертыва-
ния «попутных» грузов имеются. Так, в проекте бюджета на 2009 ф. г.
заложены средства на производство НЕО-3 и НЕО-4 с максимальным
72
Глава 1
финансированием в 2008-2010 ф. г. и названы сроки поставки - ноябрь
2012 г. и май 2014 г. Они предназначены для замены действующих НЕО-1
и НЕО-2.
Датчики НЕО-3 и НЕО-4 будут выпущены на основе проекта НЕО-2 с
учетом устранения имеющихся замечаний, новых требований по электро-
магнитной совместимости, а также замены устаревших компонентов и ма-
териалов.
Кроме того, на 2009 ф. г. были запрошены средства и для начала про-
изводства двух новых связных ПН, которые также будут размещены на
двух аппаратах-«хозяевах» и образуют усовершенствованную полярную
систему EPS (Enhanced Polar System) сверхвысокочастотного диапазона.
Очевидно, что заявленные сроки изготовления и поставки двух ПН
SBIRS НЕО и ввода в эксплуатацию двух ПН EPS хорошо согласуют-
ся между собой. Можно предполагать, что они будут запущены в 2014—
2016 гг. на двух секретных аппаратах, которые заменят собой нынешние
USA-184 и USA-200. Кстати, определенные таким образом сроки новых
запусков хорошо согласуются с семилетним сроком работы существую-
щих спутников.
КА SBIRS GEO. В предшествующие годы разработчики системы SBIRS
столкнулись с техническими проблемами, что привело к затягиванию
сроков реализации на семь лет и почти трехкратному росту стоимости си-
стемы с 4 до 10-12 млрд. долл. В результате программа подвергалась пере-
смотру, заказ на изготовление геостационарных спутников был сокращен
с трех до двух аппаратов GEO-1 и GEO-2.
Однако к июню 2007 г. относится существенное продвижение на
главном направлении проекта космической СПРН: полезная нагрузка
для КА GEO-1, изготовленная Northrop Grumman Electronic Systems,
успешно прошла термовакуумные испытания. Сразу же после этого, в
июле, Минобороны США приняло решение все-таки закупить КА SBIRS
GEO-3. Более того, к сентябрю 2008 г. удалось отстоять и 4-й геостацио-
нарный аппарат и вернуть в основную программу 3-ю и 4-ю высокоэллип-
тические ПН.
Как уже отмечалось, уже запущенные датчики НЕО-1 и НЕО-2 были
приняты заказчиком и в августе 2009 г. сертифицированы стратегичес-
ким командованием США для выдачи предупреждений и осуществления
технической разведки в области тактического предупреждения и оцен-
ки атаки. Датчики НЕО-3 и НЕО-4 будут выпущены на основе проекта
НЕО-2 с учетом устранения имеющихся замечаний, новых требований по
электромагнитной совместимости, а также замены устаревших компонен-
тов и материалов.
Служебный борт первого геостационарного КА был изготовлен в
2006 г. и прошел с некоторыми замечаниями термовакуумные испытания
с ноября 2006 г. по март 2007 г. В августе 2007 г. первая ПН типа GEO
была доставлена на предприятие Lockheed Martin в Саннивейле для инте-
грации с КА. Программа дальнейших испытаний спутника была рассчита-
на на год с запуском в IV квартале 2008 г.
Однако в это же время стал достоянием общественности скандаль-
ный отказ спутника USA-193, также изготовленного компанией Lockheed
Martin и запущенного в декабре 1996 г. Был признан срыв графика работ
по первому геостационарному аппарату системы SBIRS GEO-1. Срок за-
Космическая разведка США и Канады
73
пуска SBIRS GEO-1 сразу перенесли на конец 2009 г.: было ясно, что по-
требуется длительная и дорогостоящая переделка ПО, ответственного за
начальный этап испытаний GEO-1 на орбите. В действительности испы-
тания шли более двух лет с перерывами на доработку очередных компо-
нентов ПО; старт пришлось перенести сначала на сентябрь 2010 г., а затем
и на май 2011 г.
7 мая 2011 г. со стартового комплекса SLC-41 станции ВВС США
«Мыс Канаверал» был произведен пуск РН Atlas V с первым геостаци-
онарным спутником предупреждения о ракетном нападении нового по-
коления SBIRS GEO-1, изготовленным компанией Lockheed Martin no
заказу ВВС США [124].
Пуск спутника системы предупреждения о ракетном нападении
(СПРН) был, по существу, несекретным: наименование и назначение КА
было объявлено; была опубликована расчетная орбита выведения, а ее
фактические параметры на момент отделения выдали прямо на телевизи-
онный экран.
В каталоге Стратегического командования США спутник SBIRS
GEO-1 получил наименование USA-230, номер 37481 и международное
обозначение 2011 -019 А.
Как сообщила 24 мая пресс-служба Lockheed Martin, развертывание
солнечных батарей, антенн и солнечного экрана прошли штатно. Спутник
готов к испытаниям.
Заказчиком системы SBIRS в целом и спутника GEO-1 в частно-
сти является Директорат космических инфракрасных систем Центра
космических и ракетных систем ВВС США. Система эксплуатируется
Космическим командованием ВВС США.
Разработчик характеризует запущенный аппарат как технически са-
мый совершенный военный инфракрасный спутник, который позволит
резко улучшить возможности США в области предупреждения о ракет-
ном нападении.
GEO-1 создан на базе коммерческой платформы А 2100. Служебный
борт имеет форму параллелепипеда, на двух боковых сторонах которого
смонтированы приводы панелей двухсекционных солнечных батарей с
высокоэффективными фотоэлементами на арсениде галлия (рис. 1.12).
Их мощность составляет около 2800 Вт при потребности около 2360 Вт. В
системе электропитания используется также аккумуляторная батарея из
22 никель-водородных элементов.
Управление КА осуществляется резервированными радиационно
стойкими одноплатными компьютерами типа RH-32 с перезагружаемым
программным обеспечением (ПО). Система ориентации и стабилизации
КА обеспечивает ориентацию с точностью 0,05°. В ней используются
звездный датчик, инерциальный измерительный блок и GPS-приемник в
защищенном от помех варианте.
Бортовой радиокомплекс осуществляет радиообмен с Землей по семи
каналам. Через две ориентируемые антенны осуществляется сброс в диа-
пазоне Ка на наземную станцию управления служебной информации в
нормальном режиме (Line 1-T) и в режиме выживания (Line 1-S), а так-
же широкополосного потока данных от целевой аппаратуры (Line 3). Эти
же антенны обеспечивают прием команды в защищенном режиме (Line
2, QHF). Через отдельную антенну S-диапазона осуществляется передача
74
Глава 1
Диагональная установка Аккумуляторные батареи
Антенна S-диапазона (Link 4)
Солнечные батареи
Развернутый
солнечный экран Двухдиапазонный
антенный
комплекс (Link 1,2,3)
Модуль ПН
Телескопы целевой ПН Всенаправленная антенна (Link 5,6)
Рис. 1.12. KASBIRSGEO-1
информации на наземные терминалы в зонах военных действий (Line 4).
Всенаправленные антенны S-диапазона обеспечивают запасные каналы
сброса телеметрии и управления (Line 5 и 6).
Габаритные размеры КА SBIRS GEO-1: в стартовом положении -
2,13 х 1,92 х 6,00 м, в рабочем состоянии на орбите - 14,81 х 6,83 х 6,00 м.
Расчетный ресурс GEO-1 составляет 12 лет при среднем сроке службы
(mean mission duration) 9,8 года.
В информационной сводке Космического командования ВВС США,
датированной августом 2010 г., сообщается, что сухая масса КА составляет
2541 кг, а заправленная - 4833 кг. Модуль полезной нагрузки имеет мас-
су около 450 кг. В ее состав входят два самостоятельных инфракрасных
датчика, имеющих в своем составе телескоп по короткой схеме Шмидта и
трехдиапазоное приемное устройство (коротковолновой и средневолно-
вой ИК-каналы и канал see-to-ground). Два датчика вместе имеют около
1 млн. чувствительных элементов. Система охлаждения ПН - пассивная.
Сканирующий датчик позволяет решать традиционную задачу мони-
торинга запусков межконтинентальных баллистических ракет. Однако он
обеспечивает более частый осмотр поля зрения, чем его предшественник
на спутниках типа DSP, улучшая условия обнаружения ракетных пусков
и контроля природных явлений.
Узкоугольный нацеливаемый детальный (staring) датчик способен
наблюдать отдельные районы с более высокой чувствительностью, обе-
спечивая обнаружение тактических ракет с малой заметностыо в ИК-
диапазоне, наводиться на излучающую цель и сопровождать ее.
Специальный блок наведения и управления с безреакционной систе-
мой подвеса дает возможность быстро и многократно сканировать инте-
ресующую область в поисках ИК-активности и одновременно детально
наблюдать другую область.
Обработка и выделение сигнала цели из фона производится встроен-
ным процессором ПН. Он же формирует поток данных для передачи на
Космическая разведка США и Канады
75
Землю через радиосистему КА. Сообщается, что сканирующий датчик и
другие компоненты полезной нагрузки, такие как сборка фокальной пло-
скости и алгоритмы обработки, идентичны примененным ранее в ПН типа
НЕО.
Наземный комплекс управления и обработки данных SBIRS был соз-
дан путем глубокой модернизации существующих средств системы DSP.
Первая его очередь вступила в строй еще в декабре 2001 г., когда вместо
четырех старых наземных станций была введена в строй главная станция
управления (Mission Control Station) на авиабазе Бакли в штате Колорадо.
Затем в состав наземного комплекса вошли запасная станция управления,
две ретрансляционные станции в Европе и в Австралии, объединенный
учебный центр в г. Боулдер (Колорадо) и интерфейсы с системой ПРО.
В состав наземного комплекса по проекту также входят защищенная
станция управления и защищенная станция ретрансляции, местонахож-
дение которых не оглашается. Информацию на театрах военных действий
могут принимать шесть мобильных станций.
Для передачи информации между наземными объектами используется
система защищенной связи Milstar.
Наземный комплекс рассчитан на управление группировкой из четы-
рех КА SBIRS GEO, двух ПН SBIRS НЕО и остающихся в эксплуатации
спутников DSP. Он осуществляет планирование работ и выдачу заданий
космическим средствам, управление группировкой и конкретными КА,
обработку информации, выдачу сообщений о запусках и распространение
данных.
Штатный алгоритм работы системы следующий. Спутники SBIRS
обнаруживают ракетный пуск и осуществляют сопровождение ракеты на
активном участке. Данные обрабатываются на борту и сбрасываются на
наземные терминалы, откуда поступают на главную станцию управления.
Последняя обеспечивает сбор данных со всех КА для дополнительной об-
работки, а также осуществляет управление группировкой.
Первая точка стояния SBIRS GEO-1 (96,7° з. д.) вряд ли будет посто-
янной. Она удобна для проведения летных испытаний, так как находится
в зоне видимости американской станции управления, однако по их окон-
чании спутник, скорее всего, будет перемещен в точку 8° в. д. В нее в фев-
рале 2008 г. был выведен DSP F23 - последний аппарат в серии, но он
вышел из строя осенью того же года. Наверно, было бы логично вернуть
на это место DSP F20, однако это сделано не было, и позиция 8° в. д. - одна
из трех оперативных точек системы DSP наряду с 70 и 103° в. д. - на про-
тяжении почти трех лет остается пустой.
Остается добавить, что спутник GEO-2 изготовлен и в настоящее
время находится на испытаниях. Его запуск ожидается во II квартале
2012 г. на РН Delta IV. Третий и четвертый К А изготавливаются как поч-
ти точные копии двух первых. На них установят другие звездный датчик
и инерциальное измерительное устройство, а также заменят устаревшие
компоненты.
Система космического наблюдения Space Tracking & Surveillance
System (STSS) - SBIRS-Low. Система космического наблюдения и со-
провождения STSS на базе низкоорбитальных спутников с комплектом
датчиков видимого и инфракрасного диапазона предназначена для об-
наружения баллистических ракет (БР) на активном и среднем (заат-
76
Глава 1
мосферном) участке полета, определения их типа, сопровождения блока
разведения, выявления боеголовок на фоне средств преодоления ПРО,
определения их траекторий и оценки возможности поражения. Эти дан-
ные позволяют замкнуть контур боевого управления и уничтожать цели
имеющимися на вооружении США перехватчиками вне зависимости от
места их базирования, увеличивая эффективную дальность действия по-
следних.
Существующие радиолокационные средства имеют ограничения по
районам запуска и траекториям баллистических ракет. Считается, что
дополнение их спутниковой системой наблюдения позволит расширить
условия применения перехватчиков ПРО и использовать новые варианты
сочетания датчиков и перехватчиков, а инфракрасные датчики на борту
спутников STSS в сочетании с наземными радарами позволят справиться
с мерами противодействия.
Задачей проекта STSS является проверка возможности:
- обнаружения и сопровождения баллистической ракеты, выделения
боеголовки, передачи информации о ее полете от запуска до входа в ат-
мосферу, а также о перехвате;
- автономного перехода от обнаружения к сопровождению на одном
спутнике;
- передачи сопровождения от наземных средств спутнику;
- передачи команд и приема служебной и целевой информации напря-
мую и через линию межспутниковой связи.
Кроме того, предусмотрено изучить возможность замыкания цепи
управления перехватом и ведения совместных операций с другими эле-
ментами системы ПРО.
Концепция STSS не нова: еще четверть века назад она стала состав-
ной частью системы Стратегической оборонной инициативы. В ее рам-
ках организация по осуществлению СОИ (Strategic Defense Initiative
Organization, SDIO) предполагала развернуть две подсистемы космичес-
ких средств обнаружения: на активном участке полета БР под названи-
ем Boost Surveillance and Tracking System (BSTS) и на среднем участ-
ке - Space Surveillance and Tracking System (SSTS).
После того как в 1991 г. руководство США отказалось от отражения
массированной атаки и выбрало концепцию глобальной защиты от огра-
ниченных ракетных ударов, на место SSTS пришла более простая подси-
стема Brilliant Eyes.
От последней пришедшая на место SDIO организация по защите от
баллистических ракет BMDO отказалась в 1994 г. и сменила имя на Space
and Missile Tracking System (SMTS). Она разрабатывалась еще несколько
лет, пока не была передана в 1996 г. в ведение ВВС США как низкоорби-
тальная составляющая SBIRS-Low системы обнаружения запусков бал-
листических ракет SBIRS. В нее должны были войти от 12 до 24 легких
спутников на орбитах высотой от 1000 до 1500 км, осуществляющих сте-
реонаблюдение в парном полете.
В 2001 г. проект SBIRS-Low был вновь передан в распоряжение
Агентства по противоракетной обороне MDA (Missile Defense Agency),
наследника SDIO и BMDO. Смысл новой реорганизации проекта состоял
в том, что MDA решило воздержаться от немедленного заказа спутников
для орбитальной группировки и продолжить опытно-конструкторские и
Космическая разведка США и Канады
77
экспериментальные работы, увязанные с поэтапным созданием самой си-
стемы защиты от баллистических ракет.
16 августа 2002 г. фирма TRW получила новый контракт на 868,7 млн.
долл. сроком до 30 сентября 2008 г. на НИОКР, включающую запуск двух
первых экспериментальных спутников системы SBIRS-Low с датчиками
видимого и ИК-диапазона в 2006-2007 гг. с возможностью выдачи допол-
нительных заказов на еще восемь КА для постепенного наращивания воз-
можностей космического сегмента обнаружения.
В декабре 2002 г. система SBIRS-Low получила современное наиме-
нование - STSS. В 2003 г. проект был разделен на этапы, обозначенные
Block 2006,2008 и 2010 и увязанные с двухлетними этапами наращивания
возможностей национальной системы ПРО США. Первый предусматри-
вал запуск в 2007 финансовый год двух экспериментальных КА одной
ракетой Delta 2 с дополнительной ступенью OIS, а также создание на-
земной станции и программно-математического обеспечения (ПМО) для
передачи данных с этих спутников в систему ПРО. В течение двух лет
работы спутников планировались совместные испытания в ходе реаль-
ных запусков ракет с Ванденберга и Кваджалейна, для чего были заказа-
ны четыре ракеты-мишени. Предполагалось, в частности, отработать пе-
реход от активного участка полета ракеты к пассивному, передачу цели
от одного спутника другому и возможности ретрансляции команд и ин-
формации между ними, а также передачу целеуказания наземным радарам.
Второй этап предусматривал усовершенствование наземной станции и
ее ПМО, а также ПМО спутника и полезной нагрузки.
На третьем этапе предполагалось создать платформу для серийных
спутников (силами Spectrum Astro) и усовершенствованную целевую ап-
паратуру (на конкурсной основе между Rayhteon и Northrop Grumman),
имеющую, в частности, датчики с большей апертурой и с возможностью
самонаведения на сопровождаемый объект. Спутник третьего этапа дол-
жен был иметь увеличенный срок активного существования и повышен-
ные возможности бортовой обработки данных в режиме, близком к реаль-
ному времени.
Начиная с 2004 г. сведения о содержании и сроках работы по третье-
му этапу были засекречены. Открытая же его часть со временем плавно
«перетекла» в четвертый этап (Block 2012 или STSS Follow-on), который
появился в проекте бюджета на 2006 финансовый год и предусматривал
развертывание штатной орбитальной группировки начиная с 2012—
2013 гг. Предполагалось начать с заказа двух рабочих спутников с опция-
ми еще на три.
5 мая 2009 г. с площадки SLC-2W базы ВВС США Ванденберг был
осуществлен пуск ракеты-носителя Delta 2, которая вывела в космос экс-
периментальный спутник STSS-ATRR по заказу Агентства по противо-
ракетной обороне MDA [27]. Аппарат предназначен для отработки косми-
ческих датчиков обнаружения и сопровождения баллистических ракет в
интересах построения многоэшелонной системы ПРО.
Последующая работа независимых наблюдателей позволила оп-
ределить параметры орбиты К А: наклонение - 98,91°; высота в перигее -
872 км; высота в апогее - 877 км; период обращения - 102,47мин.
Полное название спутника STSS-ATRR состоит из двух частей: Space
Tracking and Surveillance System и Advanced Technology Risk Reduction.
78
Глава 1
Первая является названием системы космического наблюдения и сопро-
вождения, в интересах создания которой осуществлен пуск. Вторая ука-
зывает на экспериментальный характер запущенного КА, предназначен-
ного для снижения риска, связанного с использованием перспективных
технологий.
Согласно сообщению Агентства по ПРО, это - «малый эксперимен-
тальный спутник, который служит первопроходцем для космических
датчиков нового поколения для будущих миссий MDA». Больше об ап-
парате официально не сообщается ничего: ни масса и размеры, ни состав
аппаратуры, ни конкретная задача, ни даже производитель. Сказано лишь,
что ответственность за данную миссию несут MDA, SMSC и NASA, через
которые MDA закупило носитель и услуги по запуску. Можно предполо-
жить, что STSS-ATRR действительно является экспериментальным КА,
созданным в рамках засекреченного этапа Block 2010.
Ранее ИК-датчики использовались для обнаружения только лишь БР
на активном участке их траектории. В рамках эксперимента РН Delta II
NASA вывела в сентябре 2009 г. два демонстратора системы космического
слежения и сопровождения STSS. Размещенные на их бортах ИК-датчики
обеспечивали обнаружение и сопровождение баллистических целей уже
на пассивном участке их траекторий, а также позволяли различать боевые
модели. Собираемая спутниками информация будет в реальном времени
поступать в сетецентричную систему управления эшелонированной си-
стемой ПРО США.
Как сообщает пресс-служба компании Northrop Grumman, в ходе про-
веденного 6 июня 2010 г. испытательного пуска перехватчика системы
ПРО GBI (Ground Based Interceptor) была также испытана космическая
система предупреждения о ракетном нападении STSS.
Два работающих в настоящее время на орбитах КА системы STSS про-
вели наблюдение за пуском перехватчика, подтвердив способность си-
стемы обнаруживать пуски ракет и отслеживать их на всем протяжении
траекторий полета.
Запущенный в сентябре 2010 г. американский экспериментальный КА
STSS (рис. 1.13) успешно продемонстрировал возможность отслежива-
ния одним спутником других. В ходе проведенных испытаний бортовому
комплексу спутника STSS удалось зарегистрировать, захватить и сопро-
вождать в течение нескольких минут один из американских спутников
дистанционного зондирования Земли - какой, не указывается.
Как сообщает пресс-служба компании Northrop Grumman, в ходе экс-
перимента спутник отслеживался с помощью детекторов различных диа-
пазонов.
Использование спутников для обеспечения мониторинга объектов в
околоземном пространстве сулит очевидные преимущества, однако со-
пряжено со столь же очевидными проблемами. Необходимо обеспечить
возможность наблюдения объектов, как на фоне неба, так и на фоне
Земли. Кроме того, высокие относительные скорости движения аппара-
тов друг относительно друга требуют возможности отслеживания аппара-
тов, перемещающихся с очень большими угловыми скоростями. Большое
количество уже обращающихся по орбитам объектов требует высокой
производительности системы - способности устойчивой идентификации
и отслеживания огромного количества целей.
Космическая разведка США и Канады
79
Рис.1.13. КА системы США STSS
Одновременно с созданием STSS предполагается разработка косми-
ческих перехватчиков. В результате чего характеристики системы ПРО
могут быть значительно улучшены.
Космические системы могут обеспечить практически глобальный от-
вет по запросу на угрозы баллистических ракет, сведя к минимуму огра-
ничения географического характера, проблему отсутствия стратегическо-
го предупреждения, а также политические вопросы базирования на ино-
странных территориях.
Срок готовности к развертыванию общей системы по оценке Бюд-
жетного управления Конгресса США - 2023 г.
1.1.5. Обнаружение ядерных взрывов из космоса
В период с 1963 г. по 1970 г. ВВС США запустили на очень высокие
круговые орбиты (111 тыс. км) 12 спутников «Вела» для обнаружения
ядерных взрывов из космоса. С начала 1970-х гг. спутники дальнего об-
наружения IMEWS оснащались оборудованием для обнаружения ядер-
ных взрывов на земле и в атмосфере; позднее на спутниках устанавливали
датчики для обнаружения взрывов также и в космическом пространстве.
С 1980-х гг. такие датчики стали устанавливать на навигационных спут-
никах GPS.
Космическая система IMEWS, кроме задач глобального обнаружения
одиночных и групповых пусков ракет различного класса, определения их
типа, времени и координат точек старта и падения головных частей, а также
доведения этой информации до соответствующих потребителей, позволя-
ет обнаруживать и определять время, координаты и мощность наземных,
воздушных и космических взрывов. С целью решения последней задачи
на КА IMEWS размещаются оптические датчики ABL (Atmospheric Burst
Locator), а также детекторы заряженных частиц и рентгеновских лучей,
80
Глава 1
разработанные в Сандийской и Лос-Аламосской национальных лабора-
ториях США. Используются датчики радиоактивных излучений двух ти-
пов. Датчики первого типа СРА, устанавливались на КА, запущенных с
1976 г. по 1987 г. Эти датчики предназначались для регистрации электро-
нов с энергией от 30 кэВ до 2 МэВ в 12 каналах, настроенных на различ-
ные энергетические уровни, а также регистрации протонов с энергией от
75 кэВ до 200 МэВ в 26 каналах.
Второй тип датчиков SOPA (Synchronous Orbit Particle Analizer)
устанавливаются на К А, запускаемых с 1989 г. Первый раз информация
о датчиках SOPA появилась в еженедельнике «Space News» в 1993 г. Эти
датчики предназначены для измерения потоков электронов (50 кэВ...
26 МэВ, 16 каналов), протонов (50 кэВ... > 50 МэВ, 15 каналов) и тяжелых
ионов (>0,5 МэВ, 10 каналов, 7 групп по массе).
Информация принимается одновременно, как правило, с датчиков на
трех-четырех КА [19,20,28].
Аппаратура оптико-радиационной разведки также устанавливается
начиная с 1984 г., на КА радионавигационной системы (РНС) NAVSTAR-
GPS.
Специальная оптико-радиационная аппаратура «Иондс» (JONDS) на
борту КА NAVSTAR обеспечивает получение данных об энергетических
и пространственно-временных характеристиках всех видов излучений,
сопутствующих ядерным взрывам в инфракрасном, видимом, ультрафио-
летовом, рентгеновском и у-диапазонах длин волн [29,30].
Космическая группировка РНС NAVSTAR состоит из 24 спутников на
шести орбитах, разнесенных по долготе на 60°, (рис. 1.14).
Первая реально действующая орбитальная группировка состояла из
десяти экспериментальных спутников «Block 1», выведенных на две орби-
ты с наклонением 63° и высотой около 20000 км. Часть их успешно функ-
ционировала до 1993 г., когда в связи с развертыванием рабочей системы
а б
Рис. 1.14. NAVSTAR:
а - КА радионавигационной системы NAVSTAR; б - Орбитальная группировка РНС
NAVSTAR (цифры обозначают номера КА)
Космическая разведка США и Канады
81
они начали выводиться в резерв, а последние три были отключены во вто-
рой половине 1994 г.
В настоящее время оперативная орбитальная группировка состоит из
21 рабочего и трех резервных спутников «Block 2 и 2А» с периодом об-
ращения около 12 ч. На каждой находятся четыре К А, причем резервные
размещены через орбиту.
Подобное построение орбитальной группировки КА системы
NAVSTAR обеспечивает круглосуточное наблюдение практически любо-
го района земного шара. Данные разведки передаются по радиоканалу в
реальном масштабе времени.
1.1.6. Использование в разведывательных целях
КА дистанционного зондирования Земли
Одним из принципов организации технической разведки является ис-
пользование для добывания разведданных ряда неразведывательных си-
стем и средств различной ведомственной принадлежности, и в частности
КА, предназначенных для геофизических исследований и наблюдения за
окружающей средой.
Соответственно к КА дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) от-
носятся метеорологические, геодезические, океанографические, а также
разведки природных ресурсов средства. Они могут привлекаться для ре-
шения целого ряда военных задач: обнаружение и идентификация воен-
ных объектов; слежение за деятельностью группировок войск вероятного
противника; уточнение характеристик ТВД при планировании боевых
операций; целеуказание средствам поражения и оперативное определе-
ние результатов нанесения ракетно-бомбовых ударов; метеорологическое
обеспечение деятельности вооруженных сил; картографирование терри-
тории вероятного противника.
Начало использования в США КА разведки природных ресурсов и
наблюдение за окружающей средой началось в середине 60-х гг. про-
шлого века, когда ряд КА военного назначения находились еще в стадии
разработки и опытной эксплуатации. Например, планирование запусков
спутников фоторазведки велось в тот период с учетом данных о харак-
тере облачности в районе разведки. Они поступали от метеоспутников
гражданской организации NOAA (National Oceanic and Atmospherick
Administration).
Система мониторинга окружающей среды управления NOAA со-
стоит из двух типов КА: спутников GOES (Geostationary Operational
Enveriromental Satellites), запускаемых на геостационарные орбиты в
интересах национального и регионального оперативного сбора данных,
и спутников POES (Polar-orbiting Operational Environmental Satellite),
функционирующих на полярных орбитах - для составления глобальных
прогнозов погоды и текущего мониторинга. Оба типа КА необходимы для
построения полной системы контроля погоды в мире.
С КА, выведенных на полярную орбиту, возможен обзор всей земной
поверхности, мониторинг изменений в атмосфере и получение фотосним-
ков облачного покрова. КА отслеживают глобальные изменения погоды
и климата в мире. На аппаратах установлены радиометры для получения
изображений земной поверхности в видимом и инфракрасном диапазо-
82
Глава 1
нах спектра, приборы для измерения тепловой радиации, профилей влаж-
ности и температуры. УФ-датчики полярных спутников также измеряют
уровни озона в атмосфере и способны обнаружить «озоновые дыры» над
Антарктикой от середины сентября до середины ноября. Каждый день эти
КА посылают данные в компьютеры Центра оперативного управления
спутниками Национальной службы NESDIS для составления прогнозов,
особенно для атмосферы над океанами, где обычных («неспутниковых»)
данных недостает.
Сведения о погодных условиях необходимы не только для выбора па-
раметров съемок из космоса, но и для всех систем управления войсками.
Чтобы обеспечить своевременное получение данных о погоде для амери-
канских вооруженных сил и баз, размещенных по всему миру, военное ру-
ководство США использует множество разнообразных метеоспутников
ВВС, ВМФ и различных гражданских служб. Съемочная аппаратура этих
КА работает как в оптическом, так и в радиочастотном диапазоне электро-
магнитного излучения.
Национальное управление NOAA является также оператором систе-
мы полярных метеоспутников POES и военной метеосистемы DMSP,
подчиненной NOAA функционально.
Необходимо отметиь также программу EOS (Earth Observing Sys-
tem - «Система наблюдения Земли»), предназначенную для реализации
опубликованного в 2001 г. стратегического плана NASA по исследованию
планеты с помощью серии КА определенной направленности. NASA раз-
работала EOS для международного исследования Земли. Она включена
в проект МТРЕ (Mission to Planet Earth - «Миссия к планете Земля»),
проводимый NASA с 1991 г. по программе «Исследование глобальных из-
менений на Земле».
EOS состоит из трех главных частей:
- ряда КА, разработанных для изучения трудности глобальных изме-
нений;
- продвинутой компьютерной сети под названием EOSDIS для обра-
ботки, хранения и распределения данных;
- команды ученых со всего земного шара, изучающих эти данные.
КА EOS передают данные, которые можно принять в любой точке
мира. По словам американского космического агентства, EOS - научная
информационная сборочная система и система хранения и поиска дан-
ных, поддерживающая скоординированную серию полярно-орбиталь-
ных спутников и спутников на орбитах с низким наклонением, предна-
значенных для долгосрочных глобальных наблюдений за поверхностью
земли, биосферой, атмосферой и океанами.
Комплексная программа НАСА EOS, направленная на исследование
Земли, состоит из трех специализированных КА TERRA, AQUA и AURA,
предназначенных для исследования суши, воды и атмосферы.
Метеоспутники GOES (Geostationary Operational Environmental
Satellite). Система геостационарных метеоспутников GOES является
элементом метеосистемы NOAA, которая играет критически важную роль
в обеспечении раннего предупреждения и слежения за развитием опасных
метеоявлений, связанных с тайфунами, бурями и ураганами. В случае не-
обходимости спутник может осуществлять секторный просмотр районов
размером 3000 км.
Космическая разведка США и Канады
83
Основным преимуществом метеоспутников GOES относительно по-
лярных систем является квазинепрерывный режим съемки заданных
участков территории с пространственным разрешением до 1 км в види-
мом диапазоне. Первый метеоспутник семейства GOES был запущен в
США в 1975 г.
В 1998 г. NASA заключило с «Боингом» контракт стоимостью 423 млн.
долл., а первый аппарат в серии GOES-N был выведен на орбиту 24 мая
2006 г.
27 июня 2009 г. со стартового комплекса SLC-37B ВВС США осу-
ществлен пуск РН Delta с очередным геостационарным метеоспутником
GOES-0 на борту. После выхода на орбиту аппарату было присвоено обо-
значение GOES-14 [31].
GOES-14 изготовлен компанией Boeing; получаемая с его борта ин-
формация будет использоваться NASA и Национальным управлением
по исследованиям океана и атмосферы NOAA (National Oceanic and
Atmospheric Administration).
В соответствии с текущими планами G0ES-14 станет орбитальным ре-
зервом и будет находиться в готовности к экстренной активации в случае
выхода из строя одного из двух оперативных аппаратов GOES.
GOES-14 - второй аппарат в серии усовершенствованных спутников
поколения GOES-N, которая разработана компанией Boeing по заказу
NASA для поддержания в работоспособном состоянии геостационарной
группировки метеорологической системы NOAA до создания спутни-
ков III поколения GOES-R. В штатный состав орбитальной группировки
GOES входят два оперативных метеоспутника, размещенных на ГСО в
точках стояния 75 и 135°з. д. над Атлантическим и Тихим океанами соот-
ветственно.
Основу наземного комплекса составляют пункт приема информации
на острове Уоллопс и Главный центр управления полетом метеоспутников
и обработки космической информации NOAA Satellite Operations Control
Center (SOCC) в г. Сьютленд (Мэриленд).
GOES-14 (рис. 1.15) изготовлен на основе усовершенствованной плат-
формы BS-601 с трехосной системой ориентации. К А стартовой массой
3217,3 кг «сухая» масса - 1545,7 кг, масса на рабочей орбите - 2238 кг)
и габаритами 8,4 * 9,1 * 2,9 н оснащен панелью солнечных батарей (СБ)
длиной 8,2 м с фотоэлектрическими преобразователями на основе арсе-
нида галлия.
Расчетный срок активного существования - 10 лет, в том числе два
года в орбитальном резерве (запас топлива - до 13,5 лет).
Для решения главных задач (ДЗЗ, сбор данных измерительных плат-
форм, ретрансляция метеопродуктов и сигналов бедствия) в состав ПН
GOES-14 входят три основных прибора (аналогичных приборам серии
GOES-I/M) и дополнительная аппаратура:
- 5-канальный радиометр GOES Imager, разработанный компани-
ей ITT для получения изображений облачного покрова и поверхности
Земли с пространственным разрешением 1 км в видимом диапазоне и
4 км в среднем и дальнем участках ИК-диапазона;
- 19-канальный зондировщик GOES Sounder также компании ITT
для построения температурно-влажностных профилей атмосферы в спек-
тральном диапазоне от 0,7 до 15 мкм;
84
Глава 1
Рис. 1.15. KAGOES-14
- комплект датчиков космической погоды SEM компании Assurance
Technology Corporation и SAIC для измерения параметров магнитного
поля, потоков электронов, протонов и альфа-частиц, рентгеновского и
УФ-излучений Солнца;
- рентгеновский солнечный телескоп Solar X-Ray Imager компании
Lockheed Martin для регистрации солнечных вспышек и предсказания
электромагнитных бурь;
- аппаратура сбора и ретрансляции данных от средств контроля со-
стояния окружающей среды, устанавливаемых на автономных наземных,
воздушных и морских измерительных платформах DCS (Data Collection
System);
- аппаратура SAR для ретрансляции сигналов от аварийных радиобу-
ев на частоте 406,025 МГц;
- аппаратура WEFAX/LRIT (Low Resolution Image Transmission) для
ретрансляции в вещательном режиме на частоте 1691 МГц спутниковых
метеоизображений с низким разрешением после предварительной на-
земной обработки.
Бортовой радиокомплекс обеспечивает прием и передачу данных на
частотах S-, L- и в УКВ-диапазонах. Основные отличия спутников типа
GOES-N от предшественников: усовершенствованная система ориента-
ции и платформа, обеспечивающие высокую точность наведения и ста-
бильность работы датчиков благодаря подсистеме Image Navigation and
Registration (INR); передача низкоскоростных продуктов в новом циф-
ровом формате LRIT вместо старого аналогового формата WEFAX; усо-
вершенствованный комплект датчиков космической погоды SEM и но-
вый канал сети информирования в чрезвычайной обстановке EMWIN
(Emergency Managers Weather Information Network). Возможности си-
Космическая разведка США и Канады
85
стемы DCS расширены благодаря увеличению скорости ретрансляции с
300 до 1200 бит/с, применению прогрессивной 8-позиционной фазовой
манипуляции сигналов и бортового передатчика повышенной мощности.
Сейчас оперативными являются аппараты старой серии GOES-И и
-12. Первый усовершенствованный спутник GOES-0 (GOES-13), запу-
щенный в 2006 г., после испытаний был зачислен в резерв. Такая же судь-
ба уготована и GOES-14; таким образом, перечисленные усовершенство-
вания станут доступными лишь спустя годы.
Космическое агентство НАСА сообщило об успешном запуске нового
метеорологического спутника GOES-15. Старт ракеты-носителя Delta IV
с аппаратом на борту состоялся 4 марта 2010 г. Спутник предстоит раз-
местить на орбите высотой 36 406 км. Работать аппарат в космосе должен
не менее 10 лет.
Одновременно идет разработка перспективного спутника III поколе-
ния GOES-R с 12-канальным сканирующим радиометром ABI (Advanced
Baseline Imager) компании ITT, который способен получать изображения
облачного покрова и поверхности Земли с разрешением до 500 м, и гипер-
спектральным зондировщиком HES. GOES-R предполагается вывести на
орбиту после 2014 г., табл. 1.10.
GOES-R будет применяться для метеопрогнозирования, наблюдения
за ураганами, торнадо и другими атмосферными явлениями. Новый спут-
ник станет одним из ключевых в метеогруппировке NOAA.
Выведение на орбиту метеоспутников нового поколения GOES-R
и GOES-S NASA доверило компании United Launch Services [175].
Аппараты будут запущены в октябре 2015 г. и феврале 2017 г. Один из них
будет работать в точке 75° з. д., другой - в позиции 135° з. д. Суммарная
стоимость пусков, включая подготовительные работы на космодроме,
сборку ПН и РН, наземное обеспечение полета, сбор телеметрии, состав-
ляет приблизительно 446 млн. долл.
Новые спутники, вместе составляющие серию GOES-Next (другое на-
звание - GOES-R, в проекте принято называть серию по имени первого
спутника в ней), должны передавать вдвое более детальные снимки (с
разрешением до 0,5 км) и массив данных по мониторингу атмосферы так-
же должен увеличиться. Изображение всего западного полушария в види-
мом и ИК-диапазонах будет обновляться каждые 5 мин, при этом монито-
ринг особых погодных явлений можно будет проводить раз в 30 с.
Максимальный габаритный размер КА при сложенных СБ составит
около 5,5 м (у уже запущенного GOES-15 - 3,6 м), «сухая» масса не пре-
высит 2800 кг.
Наземный сегмент поручен корпорации Harris. Соответствующий
контракт с Национальным управлением США по океанам и атмосфере
NO А А она подписала в мае 2009 г. На работу отводится 10 лет и 736 млн.
долл. Центральный элемент наземной инфраструктуры GOES (систе-
му антенн) также модернизирует Harris вместе с подрядчиками General
Dynamics и ARES. Главный пункт в этой работе - установка трех новых
антенн диаметром 16,4 м Х-, L- и S-диапазона в центре приема данных
NOAA в Уоллопсе, штат Вирджиния, и на резервной станции в Фэрмонте,
Западная Вирджиния.
В заключение можно сделать краткий обзор текущего состояния спут-
ников на орбите. За последнее время произошли некоторые изменения.
86
Глава 1
Таблица 1.10
Состояние и перспективы развития группировки системы NOAA - GOES
Нименование
GOES-IO(K)
GOES-ll(L)
GOES-12 (M)
GOES-13(N)
GOES-14 (0)
GOES-15
GOES-R
Дата
запуска
25.94.1997
03.05.2000
23.07.2001
24.05.2006
27.06.2009
04.03.2010
2014
Точка
стояния
60° з. д.
135° з. д.
75° з. д.
105° з.д.
-
-
-
Назначение
и характер использования
Резервный, прекращен в декабре 2009
Оперативный в зоне Тихого океана
Оперативный в зоне Атлантического океана
Орбитальный резерв
Проходит орбитальные испытания
Действующий
Разработка
GOES-7 был уведен с рабочей орбиты 12 апреля 2012 г., а эксплуатация
GOES-11 завершилась 16 декабря 2011 г. Таким образом, NOAA в настоя-
щее время имеет в своем распоряжении четыре КА:
- GOES-12 (с 10 мая 2010 г. работает в дополнительной точке 60° з. д.);
- GOES-13 (с 14 апреля 2010 г. активен в восточной рабочей точке
75° з.д.);
- GOES-14 (по-прежнему в резерве в точке 105° з. д.);
- GOES-15 (введен в штатную эксплуатацию 6 декабря 2011 г., а
14 декабря заменил GOES-11 в западной рабочей точке 135° з. д.).
GOES-R является последним аппаратом в группировке GOES. С но-
вым аппаратом возможности спутниковой системы охватят до 50 % зем-
ной поверхности, чего будет хватать для создания глобальных точных
метеопрогнозов над территорией США, Евразии, Австралии и Африки.
Кроме того, GOES-R оснащен солнечной рентгеновской камерой для от-
слеживания солнечной активности.
Данные со спутников GOES будут доступны публично и по запросу
метеорологических служб разных стран NOAA намерено делиться ин-
формацией.
Полярные метеоспутники NOAA. 6 февраля 2009 г. со стартового
комплекса SLC-2W на авиабазе Ванденберг с помощью РН Delta II за-
пущен американский метеоспутник NOAA-N' (NOAA-N Prime) [32].
Спутник вышел на расчетную круговую орбиту со следующими параме-
трами: наклонение - 98,73°; высота перигея - 853,7 км; высота апогея -
863,8 км; период обращения - 102,12 мин.
NOAA-19 стал последним аппаратом в серии TIROS-N, которая с
1978 г. является основой космической группировки метеорологиче-
ской системы полярных спутников POES (Polarorbiting Operational
Environmental Satellite). Управление NOAA является также оператором
метеосистемы геостационарных спутников GOES. Военная метеосистема
DMSP подчинена NOAA функционально. В штатный состав орбитальной
группировки POES входят два оперативных метеоспутника, размещен-
ных на солнечно-синхронных орбитах (ССО) [32].
Космическая разведка США и Канады
87
Экспериментальный КА TIROS-N, положивший начало этой серии,
был создан на базе военных метеоспутников DMSP. Серия оказалась на
редкость удачной. Всего за 31 год запущено 16 К А типа TIROS-N и более
совершенных Advanced TIROS-N (ATN). Два из них - NOAA-B и NOAA-I
(-13) - были потеряны при запуске или вскоре после запуска; NOAA-E
(-8) отработал на орбите только два расчетных года, а остальные намного
превысили заданный срок эксплуатации. Рекордсменом-долгожителем
стал NOAA-D (-12), который сначала пролежал около 10 лет в режиме
хранения, а затем был восстановлен, запущен и проработал 16 лет на ор-
бите. Еще два спутника «прожили» 14 и 15 лет при заданном ресурсе всего
в два года. Как следствие такого «долголетия», в 1978-1991 гг. на орбите
постоянно находилось не менее двух-трех работоспособных аппаратов, а
с 1991 г. - четыре-пять метеоспутников. Вот и сейчас на орбите работают
четыре спутника (NOAA-15, -16, -17 и -18) и запущен пятый - NOAA-19.
Основное достижение серии TIROS-N заключается в сборе на протя-
жение 30 лет огромного архива калиброванных данных о климате Земли
с помощью типовых датчиков-радиометров AVHRR и зондировщиков ат-
мосферы TOVS. Среди действующих низкоорбитальных метеоспутников
система POES остается самой многочисленной.
В состав наземного комплекса входят Центр управления системой
SOCC (Satellite Operations Control Center) и Центр обработки данных,
расположенные в г. Сьютланд (Мэриленд), а также станции управления
NOAA в Фэрбенксе (Аляска) и на острове Уоллопс (Вирджиния). Общее
руководство и управление системой POES осуществляет Национальная
служба спутников, данных и информации по окружающей среде
NESDIS (National Environmental Satellite, Data and Information Service)
Управления NOAA.
NOAA-19 стал третьим аппаратом в составе начальной объединенной
полярной системы UPS (Initial Joint Polar System), которую американ-
ское Управление NOAA и европейская метеоорганизация Eumetsat соз-
дают в соответствии с заключенным в 1998 г. соглашением. Для экономии
ресурсов стороны разделили бремя ответственности: Европа поддержива-
ет оперативный метеоспутник MetOp-A на «утренней» орбите, а США -
на «послеполуденной», где NOAA-19 заменит оперативный метеоспутник
NOAA-18.
Масса NOAA-19 на орбите- 1419,8 кг, длина-4,19 м, диаметр- 1,88 м.
В состав системы электропитания входят 10-секционная панель солнеч-
ных батарей площадью 16,76 м2 (вырабатываемая мощность - 833 Вт) и
три никель-кадмиевые аккумуляторные батареи.
Комплект основной метеоаппаратуры включает сканирующий радио-
метр видимого и ИК-диапазона AVHRR/3, сканирующий ИК-радиометр
HIRS/4, усовершенствованный СВЧ-зондировщик AMSU-A, СВЧ-
зондировщик MHS, радиометр УФ-диапазона SBUV-2. Дополнительно
на КА установлены усовершенствованный комплект ADCS для ре-
трансляции сигналов автоматических платформ сбора данных системы
ARGOS, процессор SARP-3 и ретранслятор SARR для передачи сигналов
бедствия системы КОСПАС/SARSAT и приборы контроля окружающей
среды SEM. КА NOAA-19 и размещение аппаратуры на КА представлено
на рис. 1.16.
NOAA-19 оснащен бортовым радиокомплексом, включающим 14 ан-
88
Глава 1
а б
Рис. 1.16. KAN0AA-19:
а - в полете; б - размещение метеоаппаратуры
тенн и девять передатчиков для передачи метеоданных на Землю в ре-
альном масштабе времени (три формата: HRPT, APT и TIP DSB) и с
запоминающих устройств.
Основные отличия NOAA-19 от предшественников:
- усовершенствованная система сбора и ретрансляции данных ADCS,
включая дополнительную антенну ADA;
- усовершенствованный французский процессор системы сбора и ре-
трансляции сигналов бедствия SARP-3;
- модернизированная система инерциальных измерений с лазерными
кольцевыми гироскопами.
Новая французско-американская система ARGOS (оператор - фран-
цузская компания Collecte Localisation Satellites, CLS) система сбора и
ретрансляции сообщений позволяет определять местоположение стаци-
онарных и подвижных объектов, а также обеспечивает сбор данных, пере-
даваемых этими объектами. Всего в системе используется около 20 000
платформ и 50 приемных станций для решения самых различных задач:
наблюдение океанов, охрана природы, контроль за рыбопромысловой дея-
тельностью. Бортовые ретрансляторы третьего поколения ARGOS-3 вве-
дены в строй на спутниках MetOp-A и NOAA-19. В отличие от ARGOS-1
и -2 они предоставляют дополнительные возможности:
- двунаправленная связь между спутниками и наблюдаемыми объек-
тами;
- увеличенный в 10 раз объем данных, передаваемых при каждом про-
лете спутника над платформой;
- оптимизированный протокол передачи данных, обеспечивающий
высокую помехозащищенность связи и пониженный расход электроэнер-
гии радиопередатчиков;
- дистанционное управление платформами, в том числе их дистанци-
онное программирование.
В состав системы вводятся приемо-передающие платформы нового
поколения РМТ (Platform Messaging Transceiver), которые могут быть за-
программированы со спутника. Скорость передачи данных от платформ
Космическая разведка США и Канады
89
РМТ на спутники составляет 4,8 кбит/с, что превышает параметры кана-
ла предшествующих систем. В системе ARG0S-3 спутник передает плат-
форме подтверждение о безошибочном получении ее сообщения, что поз-
воляет отказаться от многократной передачи сообщений. Все платформы
РМТ излучают данные только в те периоды времени, когда спутники
NOAA и MetOp находятся в зоне их видимости, что позволяет сократить
длительность излучений и увеличить срок эксплуатации автономных
платформ.
Наряду с предоставлением новых возможностей, полезные нагрузки
ARGOS-3 обеспечивают обслуживание платформ предыдущих поколе-
ний систем ARGOS-1 и -2.
NOAA-19 заменит на орбите спутник NOAA-18 и будет эксплуати-
роваться по крайней мере до запуска более перспективного аппарата.
Учитывая опыт предшественников, прогнозируемый срок работы NOAA-
19 может составить около 10 лет. В целом можно ожидать, что группи-
ровка из трех-четырех спутников NOAA будет передавать метеоданные
в традиционных форматах HRPT по крайней мере до 2012-2013 гг. А в
ближайшие годы будут запущены новые метеоспутники США, России,
Китая и Европы.
Метеоспутники DMSP. КА, оснащенные инфракрасной и радиоло-
кационной аппаратурой, позволяют оперативно получать данные об об-
лачном покрове и изменениях температуры на земле, море и в атмосфере
с целью проведения военной метеорологической разведки. Такая разведка
выполняется, в частности, по программе DMSP (Defense Meteorological
Support Program - «Программа оборонного метеорологического обеспе-
чения») со спутников, разработанных фирмой Lockheed Martin Corp.
Одним из первых заданий для военных метеоспутников DMSP было
определение толщины облачного покрова над возможными целями для
КА, проводивших фоторазведку.
Метеоспутники DMSP - это долговременный проект ВВС США по
сбору информации о погоде, течениях и характеристиках поверхности
океана, а также об изменениях солнечно-геофизической обстановки на
всем земном шаре в интересах министерства обороны. Все задействован-
ные в ней космические аппараты приспособлены для работы в качестве
КА тактической поддержки (при этом осуществляется прямая передача
наблюдаемых данных абонентам) или в качестве КА стратегической ме-
теоподдержки. В последнем случае данные накапливаются на борту КА
перед передачей в Центр метеорологии и океанографии флота (FNMOC)
и Центр обработки глобальной метеорологической информации ВВС
(AFGWC).
Первоначально система создавалась для непосредственного обеспече-
ния работы спутников фоторазведки и была секретной. Начиная с декабря
1972 г. данные DMSP рассекречены и стали доступны для гражданских
пользователей и научного сообщества. Сбором данных в их интересах за-
нимается Национальная информационная служба спутниковых данных
об окружающей среде.
С 1994 г. министерства обороны и торговли объединили две свои пре-
жде самостоятельные программы эксплуатации полярных метеоспутни-
ков NOAA (POES) и DMSP под эгидой Национального управления по
исследованию океанов и атмосферы (NOAA) в целях экономии средств.
90
Глава 1
Принять участие в программе получения метеоинформации было пригла-
шена также европейская организация по метеорологическим спутникам
EUMETSAT. Оперативное управление группировкой DMSP продолжа-
ет осуществлять 6-я группа управления на авиабазе Оффут, штат
Небраска.
Для координации деятельности министерства обороны NOAA и
НАСА в рамках программы по метеорологии и исследованию природных
ресурсов Земли в США рассматривается возможность создания нового
управления - IPO (Integrated Program Office). Предполагается, что его
деятельность позволит более эффективно реализовать запланированные
программы и сэкономить более 1,5 млрд. долл. Под руководством Бюро
научно-технической политики при правительстве Соединенных Штатов
начата разработка плана объединения системы военных и гражданских
метеорологических спутников с элементами международной системы
EOS (Earth Observation System).
18 октября 2009 г. с площадки SLC-3E авиабазы Ванденберг был осу-
ществлен пуск ракеты-носителя Atlas V с целью вывода на орбиту воен-
ного метеорологического спутника системы DMSP [33]. По данным не-
зависимых наблюдателей, первоначальная орбита КА имела следующие
параметры: наклонение - 98,934°; минимальная высота - 849 км; макси-
мальная высота - 857 км; орбитальный период - 102,00 мин.
Спутник с порядковым номером F-18 (рис. 1.17) является четвертым
запущенным аппаратом серии Block 5D-3 и 18 -м в более обширной серии
5D, запускаемой с 1976 г.
Аппараты изготавливаются компанией Lockheed Martin на базе одного
из вариантов «классической» платформы Tiros-N. Она получила свое на-
звание по одноименному К А, запущенному в 1978 г., и является общей
для полярных метеоспутников серий DMSP и NOAA (POES), а также для
двух спутников семейства Landsat.
Запуски спутников типа Block 5D-3 начались 12 декабря 1999 г.
(F-15). Аппараты массой около 1200 кг и длиной 6,4 м совершают полет
в режиме трехосной стабилизации с точностью до 0,01°. Электропитание
служебных систем КА и целевой аппаратуры обеспечивает ориентируе-
мая СБ площадью 9,29 м2 и мощностью 2,2 кВт. Расчетный срок службы
КА этого типа - 4 года.
Первый аппарат был оснащен старым комплектом измерительной ап-
паратуры, но два следующих спутника, запущенные в октябре 2003 г. и
ноябре 2006 г., были оснащены уже по-новому. Целевая аппаратура КА
F-18 включает восемь инструментов:
- оперативная линейная сканирующая система OLS (Operational
Linescan System) - датчик видимого и инфракрасного диапазонов, веду-
щий съемку в полосе наблюдения шириной 3000 км (соответствует 7325
точкам в режиме высокого разрешения);
- СВЧ-радиометр-зондировщик SSMIS (Special Sensor - Microwave
Imager/Sounder) компании Aeroject Corp. с коническим сканированием
имеет полосу наблюдения шириной 1700 км и замеряет микроволновую
температуру поверхности в 24 каналах на частотах от 19,35 до 183,3 ГГц
для определения профилей температуры и влажности;
- УФ-датчик лимба Земли SSULI (Special Sensor - Ultraviolet Limb
Imager) Военно-морской исследовательской лаборатории NRL служит
Космическая разведка США и Канады
91
Рис. 1.17. КА DMSPF-18, последняя проверка
для построения профилей естественного УФ-свечения частиц в верхних
слоях атмосферы на высотах от 50 до 750 км;
- спектроскопический УФ-датчик SSUSI (Special Sensor Ultraviolet
Spectrographs Imager) лаборатории прикладной физики Университета
Джонса Хопкинса является спектрографическим формирователем изо-
бражения для изучения ионосферы и термосферы;
- комплект датчиков заряженных частиц SSIES-3 (Special Sensor -
Ions, Electrons, and Scintillation) Университета Техаса в Далласе служит
для изменения характеристик плотности, температуры, состава и скоро-
сти дрейфа окружающей ионосферной плазмы;
- спектрометр электронов и протонов SSJ/5 (Special Sensor -
Precipitation Electron/Proton Spectrometer) компании Ampek Inc. позво-
ляет построить энергетическое и пространственно-временное распределе-
ние авроральных частиц;
- магнитометр SSM (Special Sensor Magnetometer) Центра космиче-
ских полетов им. Годдарда NASA с выносной штангой длиной 5 м служит
для изменения медленных и быстрых флуктуации геомагнитного поля;
92
Глава 1
- датчик защиты от лазерного излучения SSF Сандийской националь-
ной лаборатории.
Данные с КА передаются на наземные станции с помощью дублиро-
ванного передатчика S-диапазона на частоте 2222,5 МГц. Имеется так-
же возможность сбрасывать данные основного датчика OLS на частоте
400 МГц.
Спутники DMSP работают на околополярной солнечно-синхронной
орбите высотой около 830 км и периодом обращения 101 мин. Благодаря
этому повторная съемка одного и того же участка поверхности одним
спутником может проводиться дважды в сутки для любой точки земного
шара.
К моменту запуска F-18 в рабочем состоянии находились пять преды-
дущих КА DMSP. Основными являлись аппараты: F-17, работающий на
«сумеречной» орбите с временем прохождения нисходящего узла орбиты
около 05 : 30, и F-16, проходящий узел почти на два часа позже и веду-
щий утренние и вечерние и наблюдения. Резервными были аппараты F-13
(«сумеречный» ), F-14 и F-15 («утренний»).
Новый аппарат F-18 был запущен в орбитальную плоскость, близкую
к плоскости спутника F-16, и предназначен для его замены. Стоит на-
помнить, что F-16 был запущен ровно шестью годами раньше, 18 октября
2003 г.
В хранилище подразделения Space Systems Operations компании
Lockheed Martin в Саннивейле (штат Калифорния) ожидают запуска два
последних КА серии Block 5D-3. Возможно, F-19 будет запущен в конце
2012 г., a F-20-в мае 2014 г.
JPSS - новая полярная метеосистема США. 23 сентября 2010 г.
NASA объявило, что заключило от имени NOAA без проведения кон-
курса контракт с компанией Ball Aerospace & Technologies на создание
Объединенной полярной спутниковой системы JPSS (Joint Polar Satellite
System). Контракт подписан на сумму 248 млн. долл. со сроком исполне-
ния до февраля 2015 г. [122].
Такой оказалась развязка уникальной по своей неудачности и затрат-
ности истории Национальной полярной спутниковой оперативной ме-
теосистемы NPOESS (National Polar-Orbiting Operational Environmental
Satellite System).
Система была официально создана 3 июня 1998 г. в соответствии с рас-
поряжением президента Билла Клинтона от 10 мая 1994 г. путем переда-
чи метеоспутников военной группировки DMSP в эксплуатацию Нацио-
нальному управлению по океанам и атмосфере NOAA (National Oceanic
and Atmospheric Administration), которое уже эксплуатировало одноимен-
ные гражданские спутники.
В течение следующих 12 лет продолжались запуски полярных ме-
теоспутников обоих типов, уже заказанных ВВС США NASA и NOAA.
С июня 1998 г. по октябрь 2009 г. на орбиту было выведено еще четыре
NOAA и четыре DMSP, что обеспечило нормальную работу объединен-
ной группировки.
Параллельно шла разработка нового спутника специально для
NPOESS, который должен был сменить оба существующих типа. В 2002 г.
стоимость системы с шестью спутниками была оценена в 5538 млн. долл.
Первый из них планировалось запустить в 2009 г. на «послеполуденную»
Космическая разведка США и Канады
93
орбиту спутников NOAA, второй должен был продолжить работу КА
DMSP на «утренней» орбите.
К началу 2010 г. разработчики успели освоить 5809,6 млн. (в текущих
ценах) и требовали еще 5330,6 млн. для строительства уменьшенной се-
рии из четырех спутников, первый из которых теперь мог быть запущен
в 2014 г. В результате в феврале 2010 г. было объявлено о закрытии про-
граммы NPOESS.
От совместной программы NPOESS остался лишь эксперименталь-
ный КА NPP (NPOESS Preparatory Project), создававшийся той же ком-
панией Ball главным образом на средства NASA. Ввиду большого объема
завершенных работ аппарат решили запустить осенью 2011 г., чтобы он в
течение пяти лет послужил «мостом» между существующей и новой сери-
ей полярных спутников гражданского назначения.
28 октября 2011 г. с площадки базы ВВС США Ванденберг был вы-
полнен пуск РН Delta II с метеоспутником NPP и рядом образователь-
ных наноаппаратов [147]. КА NPP (рис. 1.18) был выведен на «дневную»
солнечно-синхронную орбиту с прохождением восходящего узла в 13: 25
местного времени.
Суммарная масса полезной нагрузки составила 2270 кг, из них око-
ло 2128 кг - масса NPP, первого и единственного спутника, созданного в
рамках программы американской Национальной полярной оперативной
спутниковой метеосистемы NPOESS.
На орбите NPP выполнит роль испытательного стенда для науч-
ных компонентов и алгоритмов аппаратов JPSS, снабдит метеослужбу
NOAA - оператора NPP и JPSS - данными, необходимыми для опера-
тивного составления прогноза погоды, а также (в определенной степени)
примет эстафету от спутников NASA Terra, Aqua и Aura по глобальному
наблюдению Земли в рамках программы EOS (Earth Observing System).
Ha NPP установлены пять инструментов для мониторинга погоды и
Рис. 1.18. Конструкция КА NPP
94
Глава 1
исследования различных составляющих климата, водного и радиацион-
ного баланса Земли:
- многоканальный радиометр видимого и инфракрасного диапазона
VIIRS (Visible/ Infrared Imager Radiometer Suite);
- инфракрасный зондировщик бокового обзора CrIS (Cross-track
Infrared Sounder);
- перспективный микроволновой зондировщик ATMS (Advanced
Technology Microwave Sounder);
- система измерения облачности и излучаемой Землей энергии CERES
(Clouds and the Earth Radiant Energy System;
- комплексный прибор для картографирования и профилирования
озона OMPS (Ozone Mapping and Profiler Suite).
Многоканальный радиометр VIIRS предназначен для сбора радометри-
ческих данных в видимом и инфракрасном диапазонах (от 0,3 до 14 мкм)
о земной атмосфере, поверхности океана и суши, радиационном балансе,
температурах, а также для передачи снимков в условиях слабой освещен-
ности. Оптическая схема основана на телескопе с апертурой 18,4 см и фо-
кусным расстоянием 114 см. Прибор имеет девять каналов в видимом и
ближнем ИК-диапазоне, восемь в средневолновом и четыре в длинновол-
новом ИК-диапазоне. Пространственное разрешение VIIRS составляет
400 м в надире и 800 м на краю полосы. Масса прибора - 275 кг, средня
потребляемая мощность - 240 Вт.
Инфракрасный зондировщик бокового обзора CrIS является новым
инструментом для получения подробных данных об атмосферной тем-
пературе и влажности. Обладая высоким спектральным разрешением,
инфракрасный зондировщик будет измерять температуру и давление ат-
мосферы, а также концентрацию водяных паров и малых газовых компо-
нентов атмосферы. Синоптики планируют использовать эти данные для
совершенствования алгоритмов глобального и регионального предсказа-
ния погоды и слежения за ней.
Спектральное разрешение CrIS позволяет проводить измерения в 159
каналах коротковолнового ИК-диапазона (3,92-4,64 мкм), 433 средне-
волнового (5,71-8,26 мкм) и 713 длинноволнового (9,14-15,38 мкм).
Матрица из девяти приемников обеспечивает разрешение 14 км в надире
при ширине полосы 2200 км. Прибор имеет массу 147 кг при потребля-
емой мощности 110 Вт. По этим параметрам он выгодно отличается от
предшественников - AIRS на КА Aqua и IASI на Metop.
Разработка прибора CrIS для NPP началась в 1999 г., и в июне 2010 г.
первый экземпляр был доставлен в цех Ball для интеграции с платформой.
20 сентября NASA объявило о заказе корпорации ITT Geospatial Systems
(Форт-Уэйн, Индиана) второго CrIS для JPSS-1. Контракт на 98,6 млн.
долл. действует до 1 сентября 2014 г. и предусматривает изготовление, ис-
пытания и поставку CrIS, а также его интеграцию с КА и содействие в
пусковых и постпусковых операциях.
Микроволновой зондировщик ATMS представляет собой усовершен-
ствованный вариант прибора AMSU, эксплуатируемого на спутниках
NOAA. Он будет использоваться совместно с CrIS для получения данных
о температуре и влажности: инфракрасные датчики имеют более высокое
разрешение, а микроволновая аппаратура способна работать в условиях
облачности.
Космическая разведка США и Канады
95
ATMS имеет 22 канала, 15 из которых работают в низкочастотном диа-
пазоне 23-57 ГГц и используются преимущественно для определения тем-
пературы, а семь - в высокочастотном 88-183 ГГц и измеряют главным
образом влажность. Масса прибора составляет 75,5 кг, энергопотребле-
ние - 105 Вт. Подрядчиком по ATMS является Northrop Grumman
Electronic Systems. Контракт на второй летный экземпляр был заключен
ранее в рамках программы NPOESS.
Аппаратура CERES является научным инструментом Системы наблю-
дения Земли EOS (Earth Observing System) NASA. Прибор измеряет отра-
женное коротковолновое и собственное излучение Земли, начиная с верх-
них слоев атмосферы и заканчивая поверхностью. Информация CERES
позволит определить свойства пространственного и временного распреде-
ления компонентов земного радиационного баланса и понять взаимосвязь
между этим балансом и свойствами атмосферы и поверхности. CERES
состоит из трех широкополосных радиометров. Три спектральных кана-
ла покрывают диапазоны от 0,3 до более 50 мкм (канал суммарного из-
лучения), 8-12 мкм («атмосферное окно») и 0,3-5 мм (коротковолновый
диапазон). Масса прибора - 57 кг, средняя потребляемая мощность -
50 Вт. Прибор был разработан компанией Northrop Grumman. HaNPP бу-
дет установлен летный экземпляр FM5, а на JPSS-1 - инструмент FM6,
изготавливаемый в соответствии с контактом от 1 мая 2009 г. на сумму
44,5 млн. долл.
Датчик атмосферного озона OMPS определяет вертикальное и гори-
зонтальное распределение озона в атмосфере Земли. Он позволит про-
должить и дополнить данными более высокого качества ряды глобальных
измерений существующих космических датчиков - ультрафиолетового
радиометра солнечного рассеянного излучения SBUV/2 и картирующего
спектрометра полного количества озона TOMS. Масса прибора - 68 кг,
средняя потребляемая мощность - 108 Вт.
КА будет проводить обзор всей планеты дважды в сутки, а полярных
районов - 14 раз в сутки. Информация на каждом витке сбрасывается на
станцию Свальбард (Шпицберген, Норвегия), а затем по волоконно-оп-
тическим кабелям передается в США. Данные с NPP будут предостав-
ляться специалистам NOAA и Минобороны США, а также исследовате-
лям климата по всему миру (на коммерческой основе). Приборы, устанав-
ливаемые на борту NPP, дополнят информацию от ныне действующих
американских спутников мониторинга Земли (таких, как Aqua, Terra и
Aura). По факту на проектирование и изготовление NPP и его целевой ап-
паратуры потрачено около 820 млн. долл.
NASA обратилось к компании Ball с предложением о возможности
создания серийных аппаратов гражданской полярной спутниковой систе-
мы JPSS, указав 2014 г. как время запуска первого из них. На программу
JPSS, которая в данное время предусматривает запуск двух спутников,
агентство готовится потратить 1,1 млрд. долл.
В рамках контракта Ball необходимо будет разработать, изготовить и
испытать платформу аппарата, выполнить интеграцию с ней приборов,
поставляемых по отдельный заказам, и собранного спутника с ракетой-
носителем, а также оказать содействие в предпусковой подготовке и на
начальном этапе орбитального полета.
Система JPSS предназначена для определения характеристик земной
96
Глава 1
атмосферы в дневное время. Спутники будут оснащены комплектом дат-
чиков для измерения погодных и климатических параметров.
По служебным системам спутник JPSS-1 является копией NPP и бу-
дет выполнен на базе коммерческой платформы ВСР 2000. К настоящему
времени она использована при создании 11 КА (среди них QuikSCAT,
QuickBird, WorldView и др.), которые в сумме наработали более 50 лет на
орбите.
Масса платформы (без учета ПН) составляет 641 кг, длина аппарата
около 3 м. Алюминиевые панели платформы имеют «сотовую» структу-
ру. Две панели солнечных батарей с фотоэлементами на основе GaAs/Ge
площадью по 3,2 м2 позволяют снимать мощность до 1500 Вт. Никель-
водородные аккумуляторы накапливают до 40 Ач энергии для работы в
тени.
Аппарат стабилизируется по трем осям. Система определения и управ-
ления ориентацией ADCS получает информацию от двух звездных датчи-
ков, дублированных блоков инерциальных устройств, солнечных датчи-
ков и магнитометров. Текущее положение определяется дублированным
комплектом GPS-приемников. Точность наведения по трем осям состав-
ляет +0,016°, фактическая ориентация определяется с погрешностью
±0,0008°, а точность геопривязки составляет менее 15 м после обработки
на Земле.
На борту JPSS-1 будет установлен идентичный набор целевой аппа-
ратуры как и для NPP, сокращенный по составу в сравнении с плани-
ровавшимся для спутников NPOESS. Все приборы установлены на NPP и
ко времени запуска JPSS-1 будут испытаны в работе.
Что касается наземного сегмента JPSS, то он останется общим для нее
и будущей военной метеосистемы и будет финансироваться на долевой
основе. Для продолжения работ по наземной инфраструктуре 23 сен-
тября NASA заключило контракт с компанией Raytheon Intelligence and
Information Systems на 1,4 млрд. долл. со сроком исполнения до 2018 г.
КА Терра (EOS AM-1) был запущен в рамках программы EOS 18 де-
кабря 1999 г. КА имеет солнечно-синхронную полярную орбиту (высо-
та - 705 км, период обращения - 99 мин, наклонение - 98,2°). EOS-AM
действует под руководством агентства НАС А и пересекает экватор, двига-
ясь с севера на юг в 10.30 по местному времени, рис. 1.19.
Терра несет на борту пять дистанционных зондов для наблюдения за
окружающей средой и изменениями климата.
1. ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection
Radiometer), японский зонд, фотографирующий Землю с высоким раз-
решением в 15 диапазонах электромагнитного спектра, от видимого до
инфракрасного излучения. С разрешением от 15 до 90 м изображения
ASTER используются для создания подробных карт температуры поверх-
ности земли, излучательности (emissivity), отражательности (reflectance)
и возвышения.
2. CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System), радиометр.
3. MISR (Multi-angle Imaging SpectroRadiometer), 9 цифровых фото-
аппаратов приспособленных для измерения солнечного излучения, отра-
жаемого Землей (как поверхностью, так и атмосферой) в различных на-
правлениях и диапазонах спектра.
4. MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer), фотогра-
Космическая разведка США и Канады
97
Рис.1.19. КАТерра
фирующий в 36 диапазонах спектра с длиной волны от 0,4 до 14,4 мкм и
разрешением от 250 м до 1 км. Предназначен для наблюдения за глобаль-
ной динамикой Земли, что включает изменения облачности, бюджет из-
лучения и процессы, происходящие в океанах, на суше и в нижних слоях
атмосферы.
5. MOPITT (Measurements of Pollution in the Troposphere), наблюдаю-
щий за характером загрязнения атмосферы.
Комплекс ASTER состоит из трех различных подсистем: VNIR (ви-
димый диапазон и ближний ИК-диапазон), позволяет получать данные
с разрешением до 15 м, SWIR (коротковолновый ИК-диапазон) с про-
странственным разрешением 30 м и TIR (тепловой ИК-диапазон) с про-
странственным разрешением 90 м.
Основным преимуществом является широкий спектральный диапазон
и возможность стереосъемки. Расчетный срок пребывания на орбите со-
ставляет 6-7 лет.
Области применения данных дистанционного зондирования, получен-
ных со спутника TERRA (ASTER):
- создание и обновление топографических и специальных карт вплоть
до масштаба 1:100 000;
- создание цифровых моделей рельефа с точностью 15-20 м по высоте;
- обновление топографической подосновы для разработки проектов
схем территориального планирования субъектов федерации;
- обоснование перспективных площадей под поисковые работы на
нефть и газ, прогнозирование и выявление ловушек нефти и газа, потен-
циальная оценка их нефтегазоносности;
- поиск и обоснование перспективных площадей под поисковые рабо-
ты на рудные и нерудные полезные ископаемые;
98
Глава 1
- лесная инвентаризация, контроль лесопользования и мониторинг
состояния лесов;
- сельскохозяйственное картографирование, мониторинг состояния
посевов, прогнозирование урожайности;
- автоматизированное создание карт растительности, ландшафтов и
природопользования;
- мониторинг и прогнозирование процессов заболачивания и опусты-
нивания, засоления, карста, эрозии, степных пожаров и т. п.;
Основные технические характеристики комплекса ASTER приведены
в табл. 1.11.
Данные со спутника помогают ученым понимать распространение за-
§рязнения в мире. Инструменты Терра были использованы в научных ра-
отах, исследующих тенденции в глобальном загрязнении угарным газом
и аэрозолью. Данные, собранные спутником, станут в конечном счете но-
вым, 15-летним глобальным банком данных.
Aqua научно-исследовательский КА был запущен 4 мая 2002 г. с авиа-
базы Ванденберг (США) и был выведен на околополярную солнечно-син-
хронную орбиту высотой 705 км (рис. 1.20).
КА вещает непрерывно за исключением пятиминутных прерывов,
когда он связывается со своими станциями в Покер Флет на Аляске и в
Шпицбергене (Норвегия).
Aqua несет сложную зондирующую систему, которая позволяет опре-
Таблица 1.11
Основные технические характеристики комплекса ASTER
Дата запуска - 18 декабря 1999 г. |
Режимы:
Спектральный диапазон (мкм):
Пространственное разрешение, м
Скорость передачи данных на на-
земный сегмент, Мбит/с
Ширина полосы съемки, км
Радиометрическое разрешение,
1 бит на пиксел
1 Формат файлов
Обработка
Периодичность съемки
Возможность получения стерео-
| пары
1 Срок выполнения заказа
| Минимальная площадь заказа
VNIR
1:0,52-0,60
2: 0,63-0,69
3N: 0,76-0,86
ЗВ: 0,76-0,86
15
62
60
8
SWIR
4: 1,600-1,700
5: 2,145-2,185
6: 2,185-2,225
7: 2,235-2,285
8: 2,295-2,365
9: 2,360-2,430
30
23
60
8
TIR 1
10: 8,125-8,475
11: 8,475-8,825
12: 8,925-9,275
13: 10,25-10,95
14: 10,95-11,65
90
4,2
60
12
GeoTIFF |
Радиометрическая, сенсорная
и геометрическая коррекция.
Приведение к картографической проекции
16 дней
Да, с одного витка
7-14 дней для архивных данных
60 х 60 км (одна сцена) для архивных данных
Космическая разведка США и Канады
99
Рис. 1.20. КЛ Aqua
делять температуру тропосферной части атмосферы во всем мире с точ-
ностью в 1 °С с разрешением в 1 км по высоте. Тропосфера - самая низкая
часть атмосферы Земли, она заканчивается на высоте приблизительно
10-15 км в зависимости от географического расположения и содержит
большую часть облачности.
В космосе Aqua наблюдает за изменениями в циркуляции воды в оке-
ане и помогает в изучении влияния облаков и процессов поверхностных
вод на земной климат. Наблюдение за океанами, атмосферой, землей,
льдом, снежным покровом и растительностью позволяет сделать более
точные прогнозы погоды. Получаемая информация помогает ученым по-
нять, как изменяются глобальные экосистемы, и как они затрагивают и
реагируют на глобальное изменение окружающей среды. Это помогает
изучить взаимодействия между основными элементами земной системы.
Полный оборот всей воды в атмосфере Земли за год происходит при-
близительно 33 раза. Ученые хотят знать, как вода в атмосфере Земли реа-
гирует на возрастающие концентрации углекислого газа, способствует это
глобальному потеплению или противодействует ему.
Aqua был вторым спутником (после Terra), запущенным в рамках про-
граммы NASA EOS. Aqua является частью группы спутников, которая
включает также Terra, Aura, CloudSat, Parasol и Calipso.
Эта группа спутников носит название A-train. Вместе их радары дают
наиболее всестороннюю картину погоды и климата на Земле. Спутники
A-train летают на низких полярных орбитах на высоте около 700 км над
Землей. Они совершают вокруг Земли 14 витков в день. Aqua пересекает
экватор приблизительно в 1:30 и 13:30 по местному времени, приблизи-
тельно на три часа позже Terra. Из-за ограниченного поля обзора для Aqua
требуется приблизительно 16 дней, чтобы нанести на карту всю поверх-
ность планеты. Послеполуденные наблюдения Aqua и утренние наблюде-
100
Глава 1
ния Terra помогают ученым понять ежедневный цикл ключевых научных
параметров, таких как выпадение осадков и циркуляция морской воды.
Согласно NASA спутник Aqua фокусируется на мультидисциплинар-
ном исследовании взаимосвязанных процессов Земли в атмосфере, океа-
нах и на поверхности земли и их отношений к изменениям в земной систе-
ме. Научная аппаратура Aqua направлена на:
- исследование температуры атмосферы, влажности, облаков, выпаде-
ния осадков и радиационного баланса;
- исследование снега и морского льда;
- исследование температуры морской поверхности и продуктивности
океана;
- исследование влажности почвы;
- улучшение точности прогнозирования погоды;
- мониторинг динамики земной и морской экосистемы.
Aqua - совместный проект Соединенных Штатови, Японии и Бра-
зилии.
Полезная нагрузка спутника включает в себя шесть уникальных на-
учных приборов: атмосферный инфракрасный зонд AIRS (Atmospheric
Infrared Sounder); перспективный микроволновый блок зонда AMSU-A
(Advanced Microwave Sounding Unit); бразильский зонд влажности HSB
(Humidity Sounder for Brazil); перспективный микроволновый сканиру-
ющий радиометр по программе EOS - AMSR-E (Advanced Microwave
Scanning Radiometer); спектрорадиометр среднего разрешения MODIS
(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer); система измерения из-
лучательной способности облачного покрова и Земли CERES (Clouds and
the Earth's Radiant Energy System). Каждый из шести приборов уникален
по своим характеристикам и возможностям, и все они должны стать мощ-
ным инструментом в изучении Земли из космоса.
Зонд AIRS предназначен для измерения влажности, температу-
ры, характеристик облачного покрова и парниковых газов в атмосфере.
Основным элементом AIRS является новый спектрометр высокого раз-
решения, который измеряет инфракрасное излучение Земли в спектраль-
ном диапазоне от 3,75 до 15,4 мкм. Измерение ведется по 2378 каналам.
Полоса захвата сканера - 800 км. AIRS был изготовлен BAE Systems по
заказу JPL. Другими подрядчиками стали TRW, Matra Marconi Space и
Aerojet.
Блок AMSU-A состоит из двух физически раздельных блоков
AMSU-A1 и AMSU-A2 и используется совместно с AIRS для получения
точных профилей температур атмосферы. AMSU обеспечит измерение
температуры атмосферы до высоты в 40 км и имеет возможность филь-
трации облаков для проведения измерений глубже в атмосфере. Датчик
AMSU работает по 15 каналам, 12 из которых преимущественно исполь-
зуются для измерения температуры, а три - для измерений водяного пара
в атмосфере и осадков. Разрешение измерений, проведенных строго под
аппаратом (в надир), - 40,5 км. AMSU изготовлен Aeroject по контракту с
Центром Годдарда.
Прибор HSB предназначен для зондирования влаги в атмосфере, из-
мерения осадков и общего количества воды в атмосферном столбе под
аппаратом. Прибор замечателен тем, что он способен получать профили
влажности в условиях мощной облачности. Зонд имеет четыре канала, и
Космическая разведка США и Канады
101
полученные прибором данные будут иметь разрешающую способность по
горизонтали 13,5 км. HSB в программе Aqua обеспечивается INPE; глав-
ным подрядчиком по прибору является Matra Marconi Space.
Прибор AMSR-E предназначен для измерения уровней ливневых
осадков как на суше, так и в океане. Над океанами прибор с помощью ми-
кроволнового излучения может проводить зондирование облаков (сквозь
малые частицы), с тем чтобы измерить микроволновую эмиссию от боль-
ших дождевых капель. Чувствительность прибора для осадков в районе
океана - 50 мм/ ч.
Над сушей AMSR-E способен измерять рассеивание от больших ча-
стиц льда, которые позже превращаются в дождевые капли. AMSR-E из-
готовлен японской компанией Mitsubishi Electronics Corporation.
Спектрорадиометр MODIS предназначен для получения спектраль-
ных изображений отражений с дневной части земной поверхности и днев-
ного/ночного излучения в каждой точке поверхности Земли как минимум
каждые два дня. В инструменте применена концепция отображающего
радиометра. MODIS изготовлен Raytheon Santa Barbara Remote Sensing
по контракту с космическим центром Годдарда.
Спектрорадиометр MODIS, установленный на спутниках Terra и
Aqua, имеет 36 спектральных каналов с 12-битным радиометрическим
разрешением в видимом, ближнем, среднем и дальнем И К-диапазонах, и
позволяет производить регулярную съемку одной территории с простран-
ственным разрешением до 250 м. Расчетный срок пребывания на орбите
составляет около 6 лет. Основные технические характеристики спектро-
радиометра MODIS представлены в табл. 1.12.
Система CERES предназначена для сканирования верхних слоев ат-
мосферы. Используя данные с отображающих приборов на борту Aqua,
CERES способен определять свойства облаков, включая высоту, толщину
и размеры частиц в облаке.
Прибор состоит из двух широкополосных сканирующих радиометров,
которые измеряют отраженный солнечный свет, собственное излучение
Таблица 1.12
Основные технические характеристики спектрорадиометра MODIS
Дата запуска - 4 мая 2002 г.
Режимы/каналы:
Спектральный диа-
пазон, мкм
Пространственное
разрешениев на-
дире, м
Ширина полосы
съемки, км
Радиометрическое
разрешение,
|бит/пиксел
Периодичность
| съемки
1-2
0,62-0,88
250
3-7
0,46-2,16
500
8-19
0,41-0,97
20-25
3,66-4,55
26
1,36-1,39
27-36
0,54-14,39
1000
2300
12
2 раза в день
102
Глава 1
Земли и полное излучение. Инструмент был изготовлен TRW Space &
Electronics Group.
Aura американский научно-исследовательский КА, предназначен-
ный для изучения атмосферы Земли, рис. 1.219. Запущен 15 июля 2004
года с космодрома Ванденоерг с помощью ракеты-носителя «Дельта-2».
Основной задачей спутника является контроль за изменением клима-
та на Земле, загрязнением воздуха, состоянием озонового слоя Земли.
Запуск спутника входит в программу НАСА EOS ( Earth Observing Sys-
tem - Система наблюдения Земли).
КА изготовлен корпорацией Northrop Grumman на базе платформы
Т-300, разработка научной аппаратуры для КА, а также научные иссле-
дования осуществлены Центром космических полетов им. Годдарда. КА
имеет массу 2967 кг и габариты 2,7 х 2,28 х 6,91 м.
КА имеет в своем составе следующую аппаратуру:
- HIRDLS (High Resolution Dynamic Limb Sounder) - инфракрасный
радиометр высокого разрешения, предназначен для измерения темпера-
туры и концентрации газовых примесей в различных слоях атмосферы;
- MLS (Microwave Limb Sounder) - микроволновый радиометр, пред-
назначен для измерения концентрации химических соединений, ответ-
ственных за разрушения озона в различных слоях атмосферы;
- OMI (Ozone Monitoring Instrument) - спектрометр, предназначен
для измерения размеров отраженного и рассеянного в атмосфере солнеч-
ного излучения;
- TES (Tropospheric Emission Spectrometer) - тропосферный эмисси-
онный спектрометр, предназначен для измерения теплового излучения
поверхности Земли.
Приборы MLS и TES были разработаны и изготовлены Лабораторией
Рис. 1.21. КА Aura
Космическая разведка США и Канады
103
реактивного движения (JPL). Прибор HIRDLS был разработан совмест-
но университетом штата Колорадо, Национальным центром атмосфер-
ных исследований (NCAR) (США), Оксфордским университетом и
Лабораторией Резерфорда-Эплтона (Великобритания). Прибор OMI
был разработан совместно Финским метеорологическим институтом и
Агентством космических программ Нидерландов (NIVR).
КА видовой информации ДЗЗ. Американское военное ведомство ис-
пользует и видовую информацию с коммерческих КА дистанционного
зондирования Земли. Первые значительные закупки изображений от опе-
раторов коммерческих систем ДЗЗ SPOT и Radarsat относятся ко време-
ни первой войны в Персидском заливе в 1991 г.
В 1993 г. был заключен контракт стоимостью 800 тыс. долл. с француз-
ской корпорацией Spot Image о закупке изображений, получаемых с КА
Spot. Основные потребители этих данных - управление разведки ВВС и
картографическое управление министерства обороны.
Ведущей организацией в разведывательном сообществе США по во-
просам использования КА двойного назначения является Национальное
управление видовой информации и картографии (NIMA - National Ima-
gery and Mapping Agency).
Управление NIMA было создано в 1996 г. в ходе реорганизации струк-
туры разведывательного сообщества и включило в себя несколько служб
из состава МО, ЦРУ и NRO:
- картографическое управление МО США DMA (Defense Mapping
Agency);
- центр видовой информации СЮ (Central Imagery Office);
- центр распространения данных военных программ DDPO (Defense
Dissemination Program Office);
- национальный центр анализа фотоинформации NPIC (National
Photographic Interpretation Center).
Сферы деятельности между Управлением NIMA и NRO (National
Reconnaissance Office) были поделены следующим образом: на NIMA
возложены функции сбора, обработки и распространения геопростран-
ственной информации, а задачи разработки, запуска и эксплуатации си-
стем видовой космической разведки решает NRO. После утверждения
военного бюджета на 2004 г. Управление NIMA получло новое наимено-
вание - Национальное геопространственное управление NGA (National
Geospatial Agency).
В США официально введен термин «геопространственная разведка»
(Geospatial Intelligence, или GEOINT), которая определяется как процесс
использования и анализа геопространственной информации для описа-
ния, оценки и визуального отображения физических особенностей мест-
ности и объектов и изменений в их описании с указанием координатной
географической привязки.
Геопространственная разведка - это получение информация о любых
объектах естественного и искусственного происхождения, которые мо-
гут быть визуально отображены или привязаны к координатной сетке.
Потребителями информации являются организации из состава разведы-
вательного сообщества США, вооруженные силы, другие государствен-
ные ведомства США и спецслужбы стран-союзников. Значительная часть
картографической продукции находится в открытом доступе.
104
Глава 1
Обработка изображений, разработка карт и видовых продуктов осу-
ществляются в рамках программы анализа геопространственной и ви-
довой информации под наименованием Omnibus. Разработчик про-
граммы - компания Harris в январе 2003 г. получила новый 10-летний
контракт на сумму 750 млн. долл. на создание программы нового поко-
ления «Глобальная геопространственная разведка» (Global Geospatial
Intelligence - GGI). Новая программа GGI предназначена для разработки
карт, определения координат и получения выходных видовых продуктов
на основе анализа изображений как коммерческих КА ДЗЗ, так и КА ви-
довой разведки. Особое внимание уделяется внедрению процедур автома-
тического поиска и анализа изменений на объектах съемки по нескольким
разновременным изображениям.
КА Landsat. Первым коммерческим КА США, видовая информация
которого использовалась министерством обороны, стал КА ДЗЗ Landsat.
КА Landsat разработан и запускается НАСА как средство постоянно дей-
ствующей системы дистанционного исследования природных ресурсов. К
настоящему времени запущено семь аппаратов Landsat.
Landsat имеет модульную конструкцию. Блок-модуль со служебной
аппаратурой является стандартным для большинства типов КА данного
весового класса. Он может отсоединяться от блока с целевой аппаратурой
и доставляться на корабль Shuttle для ремонта или оставаться на орбите,
если ремонту будет подвергаться блок с целевой аппаратурой.
В качестве целевой аппаратуры на первых спутника Landsat применя-
Рис. 122. Космический аппарат Landsat-5:
1 - антенна навигационной системы; 2 - отсоединяемый блок со служебной
аппаратурой; 3 - радиометр ТМ; 4 - радиометр MSS; 5 - антенна системы передачи
данных через спутник-ретранслятор
Космическая разведка США и Канады
105
лась спектрозональная телевизионная система из трех камер с разреше-
нием до 4500 линий (диапазон волн 0,475-0,830 мкм) и четырехканаль-
ный радиометр MSS (0,5-0,6; 0,6-0,7: 0,7-0,8; 0,8-1,1 мкм). На Landsat-4
и последующих аппаратах вместо телевизионной системы устанавлива-
ется семиканальный радиометр ТМ с повышенной разрешающей спо-
собностью на местности (30 вместо 70 м для MSS). Он предназначается
в основном для геологических изысканий. Используемые диапазоны
волн: 0,45-0,52; 0,52-0,60; 0,63-0,69; 0,76-0,90; 1,55-1,75; 2,09-2,35; 10,4-
12,5 мкм. Телескоп радиометра собран по схеме Кассегрена, имеет фокус-
ное расстояние 2,4 м. Угловое разрешение в видимом и ближнем участках
ИК-спектра 42 мкрад, на среднем - 44 мкрад и на дальнем - 170 мкрад.
Полоса обзора 185 км, а периодичность 14 суток Landsat-4). За сутки с
радиометра MSS через спутник-ретранслятор может быть передано око-
ло 60 снимков и с ТМ - 25-30 [34].
Landsat-5 - спутник ДЗЗ геологической службы США USGS, (рис.
1.22). Запущен 1 марта 1984 г. в рамках программы Landsat. Представляет
полную копию спутника Landsat-4.
В октябре 2007 г. эксплуатация спутника была приостановлена на
четыре месяца из-за выхода из строя одной из двух аккумуляторных ба-
тарей. В марте 2008 г. с дополнительными ограничениями возобновлена
эксплуатация спутника. Время существования спутника на орбите соста-
вило более 28 лет. Основные данные о Landsat-5 представлены в табл. 1.13.
Спутник Landsat-б, оснащенный усовершенствованным инструмен-
том ЕТМ (Enhanced Thematic Mapper) с пространственным разрешением
15 м в панхроматическом диапазоне, погиб при запуске на конверсионном
носителе Titan II (вариант 23G).
Очередной спутник дистанционного зондирования Земли США серии
Landsat - КА Landsat-7 массой 2200 кг 15 апреля 1999 г. был выведен на
Таблица 1.13
Основные характеристи Landsat-5
Название
Тип
Страна
Владелец
Разработчик
Эксплуатация системы
Платформа
Инструменты
Расчетный срок действия, лет
Дата запуска
Дата окончания работы
|Статус
Высота орбиты (перигей-аногей), км
| Наклонение орбиты, градус
| Период повторного просмотра, сут
Landsat-5
КАДЗЗ
США
NOAA
General Electric Astro Space
NASA, USGS
TM, MSS
5
01.03.1984
06.01.2013
He функционирует
705
98,2
16
106
Глава 1
орбиту, близкую к солнечно-синхронной, начальные параметры: накло-
нение 98,22°; минимальное расстояние от поверхности Земли - 669,9 км;
максимальное расстояние от поверхности Земли - 702,3 км; период обра-
щения - 98,491 мин. [34].
Основные задачи КА Landsat-7:
- обеспечение непрерывности потока видеинформации ДЗЗ путем
получения данных, совместимых с ранее полученными в рамках всей
программы Landsat в части геометрии наблюдения, пространственного
разрешения, калибровки, географического охвата и спектральных харак-
теристик;
- наращивание объема и периодическое обновление содержания гло-
бального архива свободных от облачности изображений освещенной зем-
ной поверхности;
- продолжение предоставления данных стандартного формата амери-
канским и иностранным пользователям и расширение использования та-
ких данных для глобальных измерений и коммерческих целей.
Основной аппаратурой ДЗЗ КА Landsat-7 является усовершенство-
ванный (по сравнению с ее аналогами на ранее запущенных КА серии
Landsat) многоспектральный оптико-механический сканирующий радио-
метр ЕТМ+ (Enhanced Thematic Mapper Plus). Радиометр ЕТМ+ рассчи-
тан на получение изображений поверхности Земли в восьми участках ви-
димого и инфракрасного диапазонов спектра (от 0,45 до 12,5 мкм, в том
числе в панхроматическом диапазоне - от 0,52 до 0,9 мкм). При номиналь-
ной высоте полета 705 км радиометром ЕТМ+ обеспечивается обзор по-
лосы земной поверхности шириной 183 км. Размер элемента разрешения
составляет 15 м в панхроматическом режиме (т. е. в два раза повышена
детальность получаемых изображений по сравнению с возможностями
предыдущих КА серии Landsat), 30 м - в видимом и ближнем инфракрас-
ном, 60 м - в тепловом инфракрасном диапазонах спектра.
Для спутника Landsat-7 возможно получение стереосъемки только по-
перек направления полета со смежных орбит, так как производится на-
дирная съемка. Стереоскопические возможности съемки со смежных ор-
бит ограничены по следующим причинам:
- съемка возможно только на широте более 45°;
- отношение В/Н мало;
- доступны только области со средним или высотным рельефом.
Для всех перечисленных систем характерна геометрия, не совпадаю-
щая с геометрией центральной проекции, что осложняет получение высо-
коточных ЦМР.
Для связи с наземными станциями служат две ненаправленные ан-
тенны S-диапазона и три - Х-диапазона (мощность передатчика - 3.5 Вт,
общая скорость в шести каналах - 450 Мбит/с, частоты - 8082,5; 8212,5;
8342,5 МГц). Landsat-7 мог передавать до 532 изображений в сутки.
Первоначально Landsat-7 рассчитывался на пятилетнюю работу.
Сегодня этот срок перекрыт более чем вдвое.
Перечень КА Landsat по датам их запуска, их съемочное оборудование
и их текущее состояние представлены в табл. 1.14 [186].
Повысить надежность выявления объектов разведки позволяет аппа-
ратура, работающая не только в инфракрасном или панхроматическом, но
и в других диапазонах спектра. На ранее разработанных спутниках для
Космическая разведка США и Канады
107
Таблица 1.14
Спутники Landsat
Наиме-
нование
спутника
Landsat-1
Landsat-2
Landsat-3
Landsat-4
Landsat-5
Landsat-6
Landsat-7
Landsat-8
Дата
запуска
23.07.1972
22.01.1975
05.03.1978
16.07.1982
01.03.1984
05.10.1993
15.04.1999
11 02.
2013
PH,
космодром
Delta 900,
Ванденберг
Delta 2910,
Ванденберг
Delta 2910,
Ванденберг
Delta 3920,
Ванденберг
Delta 3920,
Ванденберг
Titan 2,
Ванденберг
Delta 7920,
Ванденберг
Atlas V,
Ванденберг
Текущее
состояние
Прекратил
работу 06.01.78
Прекратил
работу 22.01.81
Прекратил
работу 31.03.83
Прекратил
работу 08.93
Прекратил
работу 01.13*
Не вышел на
целевую орби-
ту
Рабтает**
Работает
Начальная
масса
КА,кг
891
891
898
1942
1938
2750/1740
2101
2782
Пространственное
разрешение, м
Мультиспектраль-
ный RBV(80),
MSS (80)
Мультиспектраль-
ный RBV(80),
MSS (80)
Панхроматический
RBV(40/80),
MSS (80)
ТМ (30/120),
MSS(80)
ТМ (30/120),
MSS(80)
ЕТМ (15/30/60)
ЕТМ* (15/30/60)
Датчики: OLI
(15/30)
TIRS 100
* В октябре 2007 г. эксплуатация была приостановлена на 4 месяца из-за выхода из строя
одной из двух аккумуляторных батарей, а в марте 2008 г. возобновлена с дополнительными
ограничениями.
** С мая 2003 г. произошел сбой модуля SLC. С сентября 2003 г. используется в режиме без
коррекции линии сканирования.
дистанционного зондирования Земли число спектральных каналов не
превышало десяти. Однако с ростом возможностей электроники число
используемых узкополосных каналов возросло до нескольких сот. Такая
съемка получила наименование гиперспектральной.
Данные, полученные при гиперспектральной съемке, с большой уве-
ренностью позволяют, например, выявлять болота по различиям спек-
трального отражения от мокрой и сухой травы. Они также могут исполь-
зоваться для определения местоположения военной техники противника.
Гиперспектральная аппаратура FTHSI (Hiperspectral Imager), имею-
щая массу около 10 кг, была разработана исследовательской лаборато-
рией ВВС США Kestrel («Кестрел») по контракту с научно-исследова-
тельским центром ВВС США для экспериментального спутника Mighty
Sat II.I (условное наименование Sindry). KA, выведенный на орбиту вы-
сотой 547 км в 2000 г., позволяет осуществлять съемку территорий пло-
щадью 20 х 13 км в области спектра от 470 до 1 050 нм с периодичностью
3 сут. Спутник имеет узкополосный канал передачи данных, в связи с чем
108
Глава 1
большой объем информации обрабатывается на борту. Обработка данных
ведется с использованием алгоритма преобразований Фурье, требующего
значительных вычислительных мощностей, на специально разработан-
ном процессоре для обработки сигналов. Путем сравнения полученных
гиперспектральных изображений с имеющимися в банке данных спутни-
ка этот процессор позволяет выделять необходимую информацию и пере-
давать ее на Землю.
В августе 2001 г. спутником MightySat II.I были получены изобра-
жения аэропорта г. Денвер (штат Колорадо) в 150 поддиапазонах, ох-
ватывающих область спектра электромагнитного излучения от 0,45 до
1,05 мкм. Результаты испытаний экспериментального К А будут учтены
при разработке опытного образца по программе Warfighter-1. В соответ-
ствии с этой программой в период до 2010 г. планировалось создать и раз-
вернуть космическую группировку, включающую спутники MightySat
II.I, аппаратура которых работает в 256 оптических узкополосных диапа-
зонах электромагнитного спектра.
По программе STP в марте 2000 г. был осуществлен запуск спутника
массой 600 кг с мультиспектральным тепловизором MTI, разработанным
лабораторией Sandia («Сандия»), с 15 каналами регистрации изображе-
ний участков местности размером 12 х 12 км. Одно такое изображение
получают при вертикальном положении визирной оси MTI, а другое -
при ее наклоне на 45-55°. Каждый день можно фиксировать изображения
шести участков местности. Кроме того, на спутнике имеется аппаратура
HXRS для регистрации рентгеновского излучения.
КА Landsat-8. 11 февраля 2013 г. со стартового комплекса авиабазы
Ванденберг осуществлен пуск РН Atlas V с американским спутником
дистанционного зондирования Земли LDCM (Landsat Data Continuity
Mission) [186].
КА был доставлен на солнечно-синхронную орбиту (ССО) с пара-
метрами: наклонение - 98,24°; высота в перигее - 675,7 км; высота в апо-
гее - 682,3 км; период обращения - 98,34 мин; местное время прохождения
нисходящего узла - 10:11.
В каталоге Стратегического командования США КА получил номер
39084, международное обозначение 2013-008А и официальное название
Landsat-8.
КА Landsat-8 продолжает решение данных задач в интересах сельско-
го хозяйства, картографии, геологии, природопользования, образования
и национальной безопасности. Он является восьмым запущенным КА в
серии Landsat и седьмым выведенным на орбиту.
Проект LDCM появился в октябре 2002 г. Первоначально предпола-
галось, что ряд наблюдений спутников Landsat продолжит новая спутни-
ковая система, заказанная и эксплуатируемая на коммерческой основе,
однако после изучения предложений от промышленности NASA было
вынуждено отказаться от этого варианта.
LDCM построен на платформе LEO Star-3 (SA-200HP), имеющей
форму восьмигранной призмы из алюминиевых сотопанелей. Диаметр
КА в транспортировочном положении (без отсека полезной нагрузки)
2,4 м, длина 3 м; полная длина достигает 4,8 м при максимальном попереч-
ном размере 3,0 м. Масса платформы с учетом заправки бортовой ДУ со-
ставляет 2071 кг, а вместе с целевой аппаратурой - 2782 кг. Платформа
Космическая разведка США и Канады
109
обеспечивает питание, коррекцию орбиты и управление ориентацией,
связь и хранение данных для полезной нагрузки. Она состоит из меха-
нической подсистемы (основная конструкция и механизмы развертыва-
ния), подсистем обработки данных и команд, управления ориентацией,
электропитания, радиосвязи, включает двигательную установку (ДУ) и
подсистему терморегулирования. Все компоненты, за исключением ДУ,
установлены на внешней стороне основной конструкции.
Конструкция и общий вид К A Landsat 8 представлены на рис. 1.23.
Гарантийный срок активного существования - свыше пяти лет, но воз-
можности систем рассчитаны на 10-летний срок службы.
Основу системы электропитания (максимальная мощность в конце
срока службы - 3750 Вт, средневитковая - 1351 Вт) составляет одна четы-
рехсекционная панель СБ размером 9,75 х 2,6 м с фотопреобразователями
Рис. 1.23. КА Landsat-8:
а - конструкция; б - общий вид
110
Глава 1
на основе арсенида галлия и буферный никель-водородный аккумулятор
емкостью 125 А-ч.
Система ориентации - трехосная, включает два звездных датчика
и два комплекта по три маховика и обеспечивает точность порядка 20'.
ДУ состоит из восьми ЖРД на монотопливе (гидразин) тягой по 2,27 кг
(22 Н). Масса топлива - 395 кг.
Сорос информации может производиться в реальном масштабе вре-
мени либо с промежуточной записью на борту. Скорость передачи дан-
ных на Землю по двум каналам Х-диапазона составляет 384 Мбит/с.
Запоминающее устройство - твердотельный накопитель - способно хра-
нить информацию объемом до 3140 Гбит.
Целевая аппаратура обеспечивает получение мультиспектральных
цифровых изображений среднего разрешения с глобальным охватом
поверхности суши, океана, прибрежных отмелей и коралловых рифов.
Основными инструментами являются многоканальный сканирующий
радиометр OLI (Operational Land Imager) и сканирующий двухканальный
ИК-радиометр TIRS (Thermal Infrarea Sensor). Оба инструмента установ-
лены на оптической скамье в передней части КА.
Радиометр OLI изготовлен корпорацией Ball Aerospace & Technologies
по контракту, полученному в июле 2007 г. Он позволяет получать изо-
бражения земной поверхности в видимом, ближнем и коротковолновом
ИК-ди-апазонах электромагнитного спектра с использованием усовер-
шенствованных технологий космической съемки. Разрешение аппаратуры
составляет 15 м в панхроматическом диапазоне и 30 м в узких спектраль-
ных полосах. В основу прибора положен четырехзеркальный телескоп;
детекторы представляют собой линейки протяженностью свыше 7000
элементов с разверткой изображения за счет орбитального движения КА
(тип push-broom). Ширина полосы съемки составляет 185 км. В инстру-
менте применены технические решения, продемонстрированные на экс-
периментальном спутнике NASA E0-1.
Датчик OLI считается в целом аналогичным датчику ЕТМ+ спутни-
ка Landsat-7, но обеспечивает улучшенные характеристики с добавлени-
ем двух новых спектральных диапазонов: темно-синего видимого канала
(диапазон 1), специально предназначенного для исследования водных
ресурсов и прибрежной зоны, и нового ИК-канала (диапазон 9) для вы-
явления перистых облаков. Радиометр имеет пятилетний расчетный срок
службы.
Сканирующий ИК-радиометр TIRS изготовлен Центром космических
полетов имени Годдарда NASA. Он предназначен для получения «тепло-
вого» изображения земной поверхности с разрешением 100 м. Инстру-
мент собирает данные в двух спектральных полосах для длины волны,
покрывающей одну полосу на предыдущих датчиках ТМ и ЕТМ+. Таким
образом, TIRS сможет измерять температуру поверхности Земли. Эти
данные жизненно важны для мониторинга потребления воды, особенно
на засушливом западе Соединенных Штатов. Инструмент рассчитан на
трехлетний срок службы.
Датчики OLI и TIRS спутника Landsat-8 работают в более широ-
ком диапазоне длин волн по сравнению с датчиком ЕТМ+ аппарата
Landsat-7. Качество данных (соотношение сигнал/шум) и показатель
радиометрического квантования (12-бит) OLI и TIRS гораздо выше, чем
Космическая разведка США и Канады
111
в предыдущих инструментах (8-бит для ТМ и ЕТМ+): тем самым будет
обеспечено значительное улучшение в способности обнаруживать изме-
нения на поверхности Земли.
Общая характеристика полезной нагрузки и спектральные диапазоны
аппаратуры К А представлены в табл. 1.15.
Основным получателем данных со спутника Landsat-8 стала
Геологическая служба США, отвечающая как за эксплуатацию КА, так
и за сбор, архивирование, обработку, хранение и распределение данных.
Ежедневно не менее 400 сцен будут сниматься и помещаться в архив
USGS. Изображения останутся доступными для скачивания в течение
24 ч после получения.
Эксперты высоко оценивают запуск спутника LDCM. Полученная ин-
формация будет иметь решающее значение во многих областях, таких как
энергетика и управление водными ресурсами, мониторинг лесов, охрана
окружающей среды, городское планирование, восстановление после ката-
строф и сельское хозяйство.
Программа Landsat стала первым масштабным проектом в области не-
военных приложений ДЗЗ и пионером в процессах демократизации до-
ступа к геоданным, впервые начав продажи снимков по номинальной цене
копирования без копирайта.
Несмотря на то, что в последние годы стремительное развитие техно-
логий в области оптико-электроники и систем обработки изображений
привело к созданию КА с аппаратурой детальной и сверхдетальной съем-
ки, по сочетанию основных параметров (ширина кадра, пространственное,
Таблица 1.15
Характеристика полезной нагрузки и спектральные диапазоны аппаратуры КА
Общая характеристика полезной нагрузки КА Landsat-8 |
Параметр
Масса, кг
Размеры, м
Энергопотребление, Вт
Поток данных, Мбит/с
|OLI
432
1,83x2,18x1,78
139
1 261
TIRS
225
2,01x0,91x1,93
180
26
Спектральные дипазоны аппаратуры КА Landsat-8 |
Наименование |
Длина волны, мкм
Разрешение, м
OLI
Band 1 Visible I
Band 2 Visible
Band 3 Visible
Band 4 NIR
Band 5 NIR
Band 6 SWIR 1
Band 7 SWIR 2
Band 8 Panchromatic
1 Band 9 Cirrus |
0,433-0,453
0,450-0,515
0,525-0,600
0,630-0,680
0,845-0,885
1,560-1,660
2,100-2,300
0,500-0,680
1,360-1,390
30
30
30
30
30 |
30
30
15
30
TIRS
| Band 10 TIRS
1 Band 11 TIRS
10,3-11,3
11,5-12,5
100
100
112
Глава 1
временное и спектральное разрешение) спутники Landsat не превзойдены
в своем классе до сих пор.
Установленное на них оборудование сделало миллиарды снимков,
которые представляют собой уникальный ресурс для множества науч-
ных исследований в области сельского хозяйства, картографии, геоло-
гии, лесоводства, разведки, образования и национальной безопасности.
Визуальная информация, полученная со спутников Landsat позволила
фактически взглянуть на Землю другими глазами, увидеть этот мир в ди-
намике и почувствовать, как человек влияет на природу.
Информация коммерческих КА дистанционного зондирования широ-
ко использовалась американскими вооруженными силами в локальных
военных конфликтах. Для обеспечения готовившихся операций на Гаити
командованием стратегической обороны и сухопутных войск была соз-
дана система отработки боевых задач, исходными данными для которой
служили информация, поступающая с КА Landsat и Spot, а также мате-
риалы картографического управления министерства обороны. Система
позволяла отображать панорамную картину местности. Информация,
передаваемая с КА Landsat, обеспечивала деятельность американских во-
йск в Сомали. В частности, по изображениям, приобретенным у EOSAT
(официального дистрибьютора информации, принимаемой со спутников
Landsat), специалисты ВВС и ВМС изготовили карты этой страны. На ос-
нове изображений, получаемых бортовой аппаратурой КА Landsat и Spot
в некоторых спектральных диапазонах, можно создавать карты прибреж-
ных донных участков на глубине до 50 м, что особенно важно для плани-
рования морских десантных операций.
Для планирования бомбовых ударов по иракским объектам и обнару-
жения маршрутов движения танковых колонн в пустыне использовались
изображения, получаемые со спутников Landsat и Spot. Они не являлись
секретными, поэтому распространялись беспрепятственно. Всего за вре-
мя войны в зоне Персидского залива на приобретение спектрозональных
изображений, передаваемых с коммерческих спутников, было израсходо-
вано до 6 млн. долл. Использование информации коммерческих КА в ходе
проведения операции «Буря в пустыне» показало, что видеоматериалы
даже двухлетней давности имели большую ценность.
По оценке командующего многонациональными силами генерала
Шварцкопфа, из-за недостаточной оснащенности подразделений и частей
терминалами в ходе боевых действий не удалось в полной мере обеспе-
чить своевременное поступление разведывательной информации войско-
вым командирам, несмотря на наличие соответствующих разведыватель-
ных спутников.
В целом проблема своевременного доведения видовой информации
потребителям до тактического звена включительно остается одной из
наиболее сложных. Проработка вопросов применения многоспектраль-
ных изображений для ускоренного картографирования, разведки, обна-
ружения целей и метеообеспечения на тактическом уровне выполняется
специалистами сухопутных войск США в рамках программы FE (Force
Enhancement). Определенные надежды возлагаются на новую мобиль-
ную американо-французскую наземную разведывательную систему Eagle
Vision.
Как показывает опыт боевых действий, при решении некоторых задач
Космическая разведка США и Канады
113
оперативность получения информации не должна превышать несколько
суток. Применение КА типов Landsat и японского сканера JERS с узкими
полосами обзора и периодичностью просмотра заданных районов свыше
20 сут в таких случаях весьма ограниченно.
Для сокращения временного интервала между двумя последователь-
ными съемками одного района на некоторых КА дистанционного зонди-
рования применяются системы наблюдения, в которых предусмотрено
отклонение оптической оси от направления в надир и наведение на задан-
ный район съемки. За счет такой возможности на КА Spot, IRS, ADEOS
и CBERS (China/Brazil Earth Resources Satellite) периодичность съемки
сокращена с 20-40 до 3-5 сут.
Серьезным недостатком многих КА дистанционного зондирования яв-
ляется невысокая разрешающая способность их бортовой аппаратуры, что
не позволяет решать такие задачи, как составление топографических карт
и расчет маршрутов полета крылатых ракет. Для этого необходимо, чтобы
разрешение составляло не менее 0,5 м.
Значительного расширения информационных возможностей коммер-
ческих КА дистанционного зондирования военные специалисты надеют-
ся достичь за счет совершенствования методов получения изображений с
высоким разрешением путем обработки снимков более низкого разреше-
ния.
Программное обеспечение географической информационной систе-
мы GIS может использоваться для распознавания целей, планирования
воздушных и ракетных ударов и оценки нанесенного противнику ущер-
ба. Монтажная система GIS позволяет объединять не только много-
спектральные спутниковые изображения, но и данные, полученные с
помощью средств радиоэлектронной разведки и собранные агентурой.
Американская компания VITek уже предлагает для продажи несекрет-
ные версии подобного программного обеспечения министерствам обо-
роны ряда стран Европы и Азии. Распространением таких материалов
занимается также фирма Paragon Imaging. Совместно с компанией
Martin Marietta ей удалось заключить контракт с министерством обо-
роны США о закупке комплекта новейшего программного обеспечения
ELT/6000.
Масштабы применения коммерческой видовой продукции для реше-
ния оборонных задач росли по мере совершенствования и развития ап-
паратуры космических систем ДЗЗ. В конце 1990-х гг. после появления
новых коммерческих спутников с аппаратурой метрового разрешения
Управление NIMA увеличило объем закупаемых данных в несколько раз
(точный бюджет засекречен). Впервые коммерческие снимки с разреше-
нием 1 м по районам боевых действий были приобретены Управлением
NIMA в ходе войны ВС США в Афганистане (операция Enduring
Freedom) в 2001 г.
КА OrbView3. Одна из ведущих фирм США по поставке продуктов и
услуг в области видовой информации из космоса Orbital Imanging Corp
(Orblmage) сформировала систему из трех цифровых К А дистанционно-
го зондирования Земли:
- КА Orb View 1 для съемки атмосферы (запущен в 1995 г.);
- КА OrbView 2 для мультиспектральной съемки морской и земной
поверхности (запущен в 1997 г.);
114
Глава 1
- КА OrbView 3 для высокодетальной съемки подстилающей поверх-
ности (запущен в 2003 г.).
Фирма Orblmage является также эксклюзивным дистрибьютором
в США данных с канадского радиолокационного спутника Radarsat-2
[35].
26 июня 2003 года с борта самолета-носителя L-1011 Stargazer нахо-
дившегося в тот момент над акваторией Тихого океана на высоте около
11 тыс. м осуществлен пуск ракеты-носителя Pegasus-XL (M-34), которая
вывела в космос спутник OmView-3.
Расчетная орбита КА OrbView-З - солнечно-синхронная, с наклонени-
ем 97°, апогеем - 47 0км и периодом обращения - 92,5 мин. Такая орбита
и способность аппарата отклонять оптическую ось от трассы полета до 45°
позволяют менее чем через три дня совершать повторную съемку выбран-
ного объекта [35].
Разработчики системы: компании Orbital Sciences (платформа, инте-
грация) Itek Optical Systems (оптическая камера). После слияния с фир-
мой Space Imaging (США) в феврале 2006 г. объединенная компания по-
лучила новое название GeoEye. Данная компания является владельцем
KAOrbView-3.
КА OrbView-З предназначен для получение цифровых изображений
земной поверхности и находящихся на ней целей в оптическом диапазоне
в панхроматическом и мультиспектральном режимах. Задачи, решаемые
КА OrbView-З:
- создание и обновление карт и планов до масштабов 1:5000;
- создание цифровых моделей местности на основе стереопары с точ-
ностью около 1-3 м по высоте;
- городское и земельное планирование;
- контроль состояния нефте- и газопроводов;
- сельское и лесное хозяйство;
- мониторинг состояния окружающей среды;
- решение задач в интересах вооруженных сил США и блока НАТО.
Состав системы: космический сегмент - один КА OrbView-З (рис.
1.24); наземный сегмент в составе:
- главный центр управления, расположенный в г. Dalles (США, штат
Вирджиния);
- резервная станция управления, расположенная в г. GermanTown
(США, штат Maryland);
- десять наземных пунктов приема развединформации в Саудовской
Аравии, Маниле, Карее, Латинской Америке и других странах;
- мобильные станции типа Fastracs System.
Сбором, обработкой и распространением снимков с КА OrbView-З за-
нимается компания Orblmage, расположенная в г. Dalles.
Платформа аппарата основывается на разработанной в 1991 г. кон-
струкции для проекта STEP (Space Test Experiment). Она разделена на
три отсека (двигательный, центральный и отсек полезной нагрузки), ко-
торые монтируются друг на друга [35].
Высота аппарата - 1,9 м, диаметр со сложенными панелями солнеч-
ных батарей - 1,2 м, масса - 304 кг. Пять разворачиваемых панелей СБ
с арсенид-галлиевыми фотоэлементами вырабатывают порядка 625 Вт
электроэнергии. Платформа стабилизируется по трем осям и обеспечива-
Космическая разведка США и Канады
115
Рис. 1.24. Внешний вид КА OrbView-3
Таблица 1.16
Параметры камеры OHRIS
Режим съемки
Пространственное
разрешение, м
Диапазоны съемки
Спектральные диапазоны,
нм
Размер линейки, пиксел
Размер пикселя линейки,
мкм
Динамический диапазон,
бит
Панхроматический
1
1
Pan: 450-900
8000
6,0 х 5,4 (поперек и
вдоль)
Мультиспектральный (MS) |
4
4 MS
MSI: 450-520 (голубой)
MS2:520-600 (зеленый)
MS3: 625-695 (красный)
MS4:760-900 (ближний
инфракрасный)
2000 х 4
11 (сжатое для передачи до 2 бит/пиксел)
ет точность географической привязки спутника ±(10-12) м. Связь с аппа-
ратом осуществляется в диапазоне ультравысоких частот (Х-диапазон).
Расчетный срок активного существования КА - 5 лет.
Полезная нагрузка представляет собой сканирующую оптико-электрон-
ной камеру на основе кремниевых ПЗС-линеек OHRIS (OrbView High
Resolution Imaging System), способную с расчетной орбиты делать снимки
с разрешением 1 м в панхроматическом режиме (спектральный диапазон
450-900 нм) и 4 метра в мультиспектральном. Мультиспектральный ре-
жим охватывал: три канала в видимом диапазоне спектра плюс один ка-
нал в инфракрасном (450-520, 520-600, 625-695 и 760-900 нм). Масса
камеры - 66 кг. Полоса обзора - 8 км. Основные параметры камеры пред-
ставлены в табл. 1.16. Исходные данные выдаются с диапазоном 11 бит
116
Глава 1
и сжимаются до 2 бит/пиксель. Масса инструмента 56 кг. OHRIS - это
оптикомеханическая система на основе трех-зеркального анастигматиче-
ского телескопа с апертурой 45 см.
Камера может быть запрограммирована на скорости 5000, 2500, 1000
или 500 линий в секунду. Дополнительно период накопления может быть
установлен полным, половиным, равным одной четвертой или одной
восьмой полного периода. Эти режимы позволяют контролировать дина-
мический диапазон и отношение сигнал/шум.
Бортовое записывающее устройство емкостью 32 Гбит предназначено
для потребителей, заказывающих области вне зоны действия приемных
станций. Скорость передачи данных в реальном времени в Х-диапазоне
150 Мбит/с.
Для основных заказчиков предусмотрен режим непосредственного
приема данных с КА, остальные потребители могут заказать изображе-
ния через Интернет непосредственно у Orblmage или через региональных
дистрибьюторов.
Принципы работы системы OrbView-З. При ведении панхроматиче-
ской съемки используется одна ПЗС-линейка, содержащая 8032 чув-
ствительных элементов. При съемке в мультиспектральном режиме ис-
пользуется четыре ПЗС-линейки, каждая из которых содержит по 2008
чувствительных элементов. Съемка местности ведется без сканирования
ПЗС-линейками путем переориентации КА на угол ±50° от надира вдоль
подспутниковой трассы и на угол ±45° поперек подспутниковой трассы.
При этом ширина полосы обзора может составлять ±470 км. Съемка ве-
дется кадрами размером 8—11 х 8—11 км. Полученные снимки могут сразу
передаваться на Землю в центры и станции приема и обработки информа-
ции или предварительно поступать на бортовой накопитель емкостью 32
Гбит. Передача снимков на Землю осуществляется по радиоканалу, рабо-
тающему на частоте 8,2 ГГц, со скоростью 150 Мбит/с. Команды управ-
ления КА OrbView-З и разведывательная информация предварительно
подвергаются шифрованию по стандарту АНБ США.
Основныетактико-техническиехарактеристики OrbView-З. Тактико-
технические характеристики КА OrbView-З приведены в табл. 1.17.
Качество изображения, получаемое с помощью КА OrbView-З, приве-
дено на рис. 1.25-1.30.
Заявленные характеристики ПН и некоторых систем К А очень похо-
жи на параметры съемочной аппаратуры погибшего КА OrbView-4, хотя
платформы аппаратов внешне и отличаются. Некоторым функциональ-
ным отличием ПН является то, что на запущенном спутнике не установ-
лена гиперспектральная аппаратура, как это было на OrbView-4 [35].
По изначальным планам OrbView-З должен был быть введен в строй
еще в 1999 г., однако его запуск неоднократно откладывался. В 2001 г. его
даже опередил погибший OrbView-4. В тот период пуск третьего аппара-
та планировался на осень 2002 г., однако состоялся только спустя более
полугода.
С началом коммерческой эксплуатации OrbView-З компания
Orblmage вступила в конкуренцию с уже работающими на рынке Space
Imaging и Digital Globe. Эти две расположенные в Колорадо компании
имеют на орбите видовые спутники высокого разрешения Ikonos (Space
Imaging) и Quick-Bird (Digital Globe) (рис. 1.31).
Космическая разведка США и Канады
117
Таблица 1.17
Основные тактико-технические характеристики КА OrbView-3
Наименование
Страна (фирма-разработчик)
Количество КА на орбите
Размеры КА, м:
-длина
- диаметр
Масса КА, кг
Тип разведаппаратуры
Возможность получения стереопар
Рабочая длина волны фотоприемных устройств:
- видимого диапазона, мкм
- ближнего ИК-диапазона, мкм
Максимальное отклонение оси съемки от надира, градус
Ширина полосы обзора, км
Размер кадра съемки, км
Пространственное разрешение, м:
- в панхроматическом режиме
- в мультиспектральном режиме
| - в стереоскопическом режиме
| Радиометрическое разрешение, бит/пиксел
Точность определения координат объектов, м:
- с использованием НПК
| - без использования НПК
Периодичность съемки, дней:
Срок выполнения заказа, дней:
- для архивных данных
| - для съемки на заказ
| Способ передачи развединформации на землю
| Диапазон частот линии передачи данных, ГГц
| Скорость передачи развединформации на землю, Мбит/с
| Время существования КА на орбите, лет
Значение
США
(GeoEye)
1
1,9
1,2
304
Оптическая система видимого
и ближнего ИК-диапазона |
Да (с одного витка)
0,45-0,76
0,76-0,9
±50
±470
(8-11)х(8-11)
1
4
2-4
11
3
15
1-5 (в зависимости от широты
области съемки)
7-14
7-90
По радиоканалу
8,2
150
5
КА Ikonos. Космический аппарат Ikonos был запущен 24 сентября
1999 г. с авиабазы Ванденберг (США). Владельцем спутника до нача-
ла 2006 г. являлась компания Space Imaging (США). В феврале 2006 г.
компания Orblmage объявила о слиянии с компанией Space Imaging.
Объединенная компания получила новое название GeoEye. Спутник был
выведен на низкую солнечно-синхронную орбиту высотой 680 км, обеспе-
чивающую его прохождение над любым районом Земли каждые один-
пять дней (в зависимости от широты). Спутник Ikonos предназначен для
118
Глава 1
Рис. 1.25. Панхроматическое Рис. 1.26. Панхроматическое
изображение части г. Лос-Анджелеса, изображение района аэропорта
США, полученное г. Хьюстона, США, полученное
с помощью КА OrbViezv-З с помощью КА OrbView-3
(разрешение 1 м) (разрешение 1 м)
Рис. 1.27. Изображение международного аэропорта
г. Багдада, Ирак, полученное с помощью КА OrbView-3
(пространственное разрешение 4 м)
получения цифровых изображений земной поверхности с пространствен-
ным разрешением 1 м в панхроматическом режиме и 4 м в мультиспек-
тральном режиме.
Основными преимуществами КА Ikonos являются высокая маневрен-
ность и как следствие возможность съемки больших площадей за один
Космическая разведка США и Канады
119
Рис. 1.28. Цветное изображение полученное с помощью КА OrbView-3
(пространственное разрешение 4 м)
проход (до 5 000 км2), а также возможность получения стереопар с одного
витка. КА Ikonos может обеспечивать съемку заданной местности с перио-
дом в 3 дня. Расчетный срок пребывания на орбите составляет около 7 лет.
Основные технические характеристики КА приведены в табл. 1.18.
Области применения данных дистанционного зондирования, полу-
ченных со спутника Ikonos:
- создание и обновление топографических и специальных карт и пла-
нов вплоть до масштаба 1:5 000;
- создание цифровых моделей рельефа с точностью 1-3 м по высоте;
- инвентаризация и контроль строительства объектов инфраструкту-
ры транспортировки и добычи нефти и газа;
- выполнение лесоустроительных работ, инвентаризация и оценка со-
стояния лесов;
- обновление топографической подосновы для разработки проектов
генеральных планов перспективного развития городов, схем территори-
ального планирования муниципальных районов;
- инвентаризация и мониторинг состояния транспортных, энергетиче-
ских, информационных коммуникаций;
- широкий круг задач в области охраны окружающей среды.
Качество изображения, получаемое с помощью КА Ikonos, приведено
на рис. 1.32-1.34.
120
Глава 1
Рис. 1.29. Афины, Греция (разрешением 1 м)
КА QuickBird-2. Космический аппарат QuickBird-2 запущен 18 ок-
тября 2001 г. Владельцем и головным разработчиком этой космической
системы является компания DigitalGlobe (США), которая осуществля-
ла разработку в кооперации с компаниями Ball Aerospace & Technologies
Corp. (платформа), Eastman Kodak и Fokker Space.
Космический аппарат был выведен на полярную солнечно-синхрон-
ную орбиту высотой 450 км, обеспечивающую его прохождение над лю-
бым районом Земли в одно и то же местное время 10:30 утра, каждые
3-7 дней (в зависимости от широты местности). Наклонение орбиты -
97,2°; период обращения - 93,4 мин, количество - 14,9 витков в сутки.
Расчетный срок функционирования КА на орбите не менее 7 лет.
Космический аппарат QuickBird-2 оснащен телескопом с апертурой
60 см, что позволяет получать цифровые изображения земной поверх-
ности с пространственным разрешением 0,6 м в панхроматическом диа-
пазоне и 2,4 м в 4 спектральных зонах: красной, зеленой, синей и ближней
инфракрасной (NIR). Основные характеристики КА приведены в табл.
1.19.
Космическая разведка США и Канады 121
Рис. 130. Снимок центра Сент-Луиса (США) с разрешением 1м
а б
Рис. 131. КА Ikonos (а) и КЛ Quick Bird (б)
122
Глава 1
Таблица 1.18
Основные технические характеристики КА Ikonos
Дата запуска - 24 сентября 1999 г. |
Режимы
Спектральный диапазон, мкм
Пространственное разреше-
ние, м
Максимальное отклонение
от надира, градус
Ширина полосы охвата, км
Метрическая точность
Радиометрическое разреше-
ние, бит/пиксел
Обработка
Периодичность съемки
Возможность получения сте-
реопары
Срок выполнения заказа
Минимальная площадь за-
каза
Панхроматический
0,445-0,90
1
Мультиспектральный |
Голубой - 0,45-0,52
Зеленый - 0,52-0,61
Красный - 0,64-0,72
Ближний И К - 0,77-0,88
4
45 1
И
СЕ90 = 23
И
Радиометрическая, сенсорная и геометрическая коррекция.
Приведение к картографической проекции
1 -5 дней (в зависимости от широты области съемки)
Да, с одного витка
7-14 дней для архивных данных
7-90 дней для съемки на заказ
49 км2 для архивных данных, возможен заказ полигона про-
извольной формы с расстоянием между вершинами не ме-
нее 5 км
100 км2 для съемки на заказ, возможен заказ полигона про-
извольной формы с расстоянием между вершинами не ме-
нее 5 км
Рис. 1.32. Москва. Синтезированное изображение с разрешением 1 м
Космическая разведка США и Канады
123
Рис. 133. Дубай, Объединенные Арабские Эмираты.
Синтезированное изображение с разрешением 1 м
Рис. 134. Санкт-Петербург. Панхроматическое изображение
с пространственным разрешением 1 м
Основные направления использования данных, полученных со спут-
ника QuickBird-2 такие же, как у КА Ikonos.
Качество изображения, получаемое с помощью КА QuickBird, приве-
дено на рис. 1.35-1.36. Используя методы слияния данных, мультиспек-
тральные данные могут комбинироваться с панхроматическими для полу-
чения цветных изображений (в естественных или псевдоцветах) с высо-
кой разрешающей способностью.
Прогресс в развитии вооружений привел к появлению тактическо-
го управляемого оружия (ракет и авиабомб) с координатными система-
ми наведения (CSW - Coordinated Seeking Weapons), где наведение на
цель с известными координатами осуществляется по сигналам радиона-
вигационной системы GPS. Фактически первыми ударными системами
124
Глава 1
Таблица 1.19
Основные характеристики системы QuickBird-2
Информация о запуске
Орбита
Объем данных за виток
Полоса захвата и размер об-
ласти
Метрическая точность
Разрешение сенсора и спек-
тральный диапазон
Динамический диапазон
Система связи
Система стабилизации
Точность указания
1 Бортовая память
18 октября 2001 г. 1
Высота 450 км, наклонение 98°, период 93,4 мин, синхроно-
солнечная орбита.
Частота повторных наблюдений: 1-3,5 дня, завистит от ши-
роты при 70-сантиметровом разрешении.
Угол обзора - нацеливание вдоль и попрек траектории |
«128 Гбайт (приблизительно 57 изображений отдельных
территорий) 1
Номинальная ширина полосы захвата 16,5 км в надире.
Доступная полоса - 544 км, центрированная по траектории
(до «30° от надира)
23-метровая круговая ошибка, 17-метровая линейная ошиб-
ка (без наземного обеспечения) |
Панхроматический:
61 см в надире, черно-белый
445-900 нм
Мультиспектральный 2,44 м
в надире.
Голубой 450-520 нм.
Зеленый 520-600 нм.
Красный 630-690 нм.
Ближний ИК 760-900 нм
11 бит/пиксел
Данные с полезной нагрузки
320 Мб/с Х-диапазон
Служебная.
Х-диапазон.
S-диапазон
Стабилизированная по трем осям, звездный датчик/инер-
циальная система/GPS
Точность менее 0,5 мрад. на ось.
Стабильность менее 10 мкрад./с
Емкость 128 Гбайт
типа CSW были стратегические МБР, полетные задания которых рас-
считывались с учетом координат стратегических целей, определяемых по
данным космической разведки. Координаты тактических целей для ору-
жия CSW определяются по оперативным данным как космической, так и
воздушной разведки с использованием координатной основы для театра
военных действий. Создание координатной основы для ТВД - основная
задача Управления NIMA при подготовки к боевым действиям. Войны в
Югославии и Афганистане показали, что оперативные КА видовой раз-
ведки серии КН-11 Crystal не справляются с задачей информационного
обеспечения войск на поле боя. В этой связи американское руководство
приняло решение в законодательном порядке увеличить масштабы при-
менения коммерческих систем ДЗЗ, разграничить функции и перераспре-
делить задачи съемки между коммерческими и оборонными системами.
В директиве от 07.07.2002 директор ЦРУ (он же является директором
центральной разведки - сообщества, куда входит Управление NIMA)
предписал Управлению NIMA увеличить объем закупок материалов у
крупнейших национальных операторов коммерческих систем ДЗЗ: Space
Imaging (КА Ikonos 2) и DigitalGlobe (KA QuickBird 2). Коммерческие
Космическая разведка США и Канады
125
Рис. 135. Всероссийский выставочный центр, г. Москва.
Синтезированное изображение в естественных цветах.
Пространственное разрешение - 0,6 м
Рис. 136. Парк Победы, г. Москва. Синтезированное изображение
в естественных цветах. Пространственное разрешение - 2,4 м
126
Глава 1
спутники предполагается использовать в качестве основного источника
для картографической съемки (ранее картографическая аппаратура уста-
навливалась на военных спутниках серии КН-11 Improved Crystal) [36].
Программа NextView. С января 2003 г. изображения с высоким раз-
решением приобретаются в рамках многолетней программы ClearView
(«Ясный взгляд») у компаний Space Imaging и DigitalGlobe. Сумма за-
ключенных контрактов по программе ClearView стала беспрецедент-
ной за всю историю Управления NIMA. Закупки информации по про-
грамме ClearView осуществляются по единой лицензии, что позволяет
Управлению NIMA предоставлять изображения коммерческих опера-
торов всем потенциальным клиентам (военным, разведывательным, ди-
пломатическим, федеральным государственным и правоохранительным
ведомствам и партнерам по коалициям).
Законодательной основой для дальнейшего развития партнерства во-
енных и коммерческих структур США стала новая космическая политика
в области коммерческих систем ДЗЗ, принятая 25 апреля 2003 г. В соот-
ветствии с ней, государственные потребители должны максимально воз-
можно использовать коммерческие системы ДЗЗ.
«Национальные технические средства» (National Technical Means -
так в официальных документах именуется система военной космической
разведки) предписано применять для съемки тех объектов, которые не
могут быть сняты коммерческими средствами из-за ограниченных харак-
теристик по разрешающей способности, оперативности доведения или по
условиям видимости.
Контракт NextView стал результатом открытия второй линии фи-
нансирования для Управления NIMA в 2003 г. Хотя особенности обеих
программ слабо описаны в открытой печати, можно выделить ряд отли-
чительных черт [36]:
- контракт ClearView был рассчитан на закупку информации от уже
действующих на орбите КА ДЗЗ в 2003-2005 гг., с возможным продле-
нием до 2007 г., 5-летний контракт NextView предусматривал разработку
перспективных КА по ТТЗ Управления NIMA в 2004-2005 гг. и закупку
информации после запуска NextView в период 2006-2008 гг.;
- максимальное разрешение данных улучшено с 0,6 м (КА QuickBird 2)
и 0,8 м (КА Ikonos 2) до 0,25 м в программе NextView, будут повыше-
ны производительность съемки и оперативность просмотра заданного
айона;
- в рамках программы NextView планировалось разработать наземные
комплексы планирования съемок и обработки информации, которые бу-
дут совместимы с перспективными аппаратами воздушно-космической
разведки серии FIA, что обеспечит высокую оперативность выполнения
заявок потребителей, совместную обработку данных из различных источ-
ников и позволит интегрировать коммерческие системы в существующий
контур оперативного сбора видовой информации.
Контракт NextView является для Управления NIMA «гарантией» по-
лучения информации после 2006 г. Как известно, Управление NRO, кото-
рое отвечает за разработку и эксплуатацию КА видовой разведки, и ком-
пания-разработчик Boeing испытывают трудности в создании КА нового
поколения FIA. В результате первые спутники FIA смогут заменить экс-
плуатируемые ныне КА Crystal/Lacrosse не ранее 2008 г.
Космическая разведка США и Канады 127
Управление NIMA, которое по закону не может эксплуатировать
собственные КА, а только закупает изображения, с помощью контрак-
та Next View обеспечивает бесперебойное поступление видовой инфор-
мации.
Таким образом, по программе Next View создается первый американ-
ский КА двойного назначения для решения разведывательных, социаль-
но-экономических и коммерческих задач. Эксплуатируемые до сих пор
коммерческие аппараты не разрабатывались по ТТЗ военных заказчиков,
хотя на некоторых устанавливалась аппаратура военного назначения. На
средства, инвестированные в программу NextView, Управление NIMA
получит права приоритетного доступа, зарезервированную часть ресурса
съемочной аппаратуры и гарантии совместимости форматов, протоколов
и стандартов с существующей и перспективной аппаратурой обработки и
распространения данных.
Предполагаемый внешний вид КА по программе NextView представ-
лен на рис. 1.37 [36].
Спутниковая радионавигационная система (СРНС) NAVSTAR, соз-
данная в США, является глобальной системой непрерывного всепогод-
ного навигационного обеспечения военных и гражданских потребителей.
Высокая точность определения местоположения объектов с помощью
этой системы определила возможность ее использования в целях геодези-
ческих работ и картографирования.
По заказу Картографического управления министерства обороны
США в начале 1970-х гг. создана экспериментальная высокоточная ап-
паратура STI 5010, обеспечивающая точность определения координат
10-15 м в реальном масштабе времени и 2 м за несколько часов работы.
К 1980 г. в США выделилась группа организаций, заинтересованных в
создании высокоточной приемной аппаратуры для целей геодезии, метро-
логии и т. д. В нее вошли Картографическое управление, Национальное
управление по аэронавтике и исследованию космического пространства,
Национальное управление по океанографии и атмосфере, Геологическая
служба США. Эти организации разработали «межведомственный коорди-
национный план по использованию системы NAVSTAR в геодезических
работах», который определил степень участия каждого ведомства в раз-
витии методов геодезического использования системы. И уже в начале
Рис. 137. Внешний вид КА по программе NextView
128
Глава 1
1980-х гг. фирмой Texas Instruments была создана серийная навигацион-
но-геодезическая аппаратура TI 4100 (модификация Geostar 4100), по-
зволявшая достичь точности определения координат 10-15 м в реальном
масштабе времени и 1 м за 4-6 ч работы. Точность взаимного положения
двух точек на расстоянии до 1000 км составила около 1 дм. Масса аппара-
туры 27,2 кг [37].
К середине 1980-х гг. различными фирмами было разработано боль-
шое количество разнообразных вариантов геодезической аппаратуры
потребителей (ГАП), осооое место среди которых занимают приемники,
работающие по принципу радиоинтерферометра. Эти устройства позво-
ляют обеспечить сантиметровый уровень точности определения взаимно-
го положения двух или более потребителей, разнесенных на расстояние
до 1000 км, без использования высокоточных навигационных сигналов.
Накопленный опыт применения ГАП, а также достигнутый уровень
точности и оперативность определения дадут возможность резко расши-
рить область применения геодезических приемников и выйти за рамки
традиционной навигации. Эта аппаратура нужна для монтажа сложных
инженерных конструкций, определения координат аэрофотоаппаратов
при аэрофотосъемке, а также получения других геодезических данных
(азимуты, разности ортометрических высот, составляющие уклонения
отвесных линий), необходимых для обеспечения военных и гражданских
потребителей.
КА ДЗЗ WorldView-1 и WorldView-2. В сентябре 2003 года фирма
DigitalGlobe получила первый трехлетний контракт в рамках программы
Next View стоимостью 530 млн. долл. на создание КА двойного назначения,
получившего наименование WorldView. В проекте участвуют фирмы Bell
Aerospace (платформа, интеграция), Eastman Kodak (оптическая камера),
BAE Systems (система обработки). Кооперация во главе с DigitalGlobe
изготавливает параллельно два космических аппарата - WorldView-1 и
WorldView-2.
Назначение КА WorldView-1,-2 - получение цифровых изображений
земной поверхности и расположенных на ней объектов в оптическом диа-
пазоне в панхроматическом, мультиспектральном и стереоскопическом
режимах.
Задачи, решаемые К A WorldView-1, -2:
- создание и обновление карт и планов, вплоть до масштаба 1:2000;
- создание цифровых моделей рельефа местности с точностью 1-3 м
по высоте;
- наблюдение за состоянием дорог и инфраструктуры городов;
- наблюдение поверхности Земли в интересах сельского и лесного хо-
зяйства;
- планирование, строительство и мониторинг нефте- и газопроводов,
линий электропередач;
- экологический мониторинг и оценка изменений окружающего ланд-
шафта;
- ведение разведки поверхности Земли в интересах вооруженных сил
США и блока НАТО.
Состав системы:
- космический сегмент: один КА WorldView-1 и один КА WorldView-2;
- наземный сегмент: главный центр управления, приема и обработ-
Космическая разведка США и Канады
129
ки информации, расположенный в штате Пенсельвания; центры приема
и обработки информации, находящиеся в г. Fainbanks (штат Аляска),
г. Tromso (Норвегия).
По сравнению со своим предшественником (КА QuickBird-2) KA
WorldView будут применять новые технологические решения для обе-
спечения высокой производительности съемки (в 3,5 раза больше, чем КА
QuickBird-2), качества и точности координатной привязки изображений.
КА WorldView-1 (другое обозначение WorldView-60 или WV-60) был
запущен 18 сентября 2007 г. с авиабазы Ванденберг (штат Калифорния) и
является на сегодняшний день мировым лидером по детальности космиче-
ских изображений, рис. 1.38. Владельцем К А является фирма Digital Globe
(США).
КА WorldView-1 был выведен на околоземную солнечно-синхронную
орбиту, обеспечивающую его прохождение над любым районом Земли
каждые 1-2 дня (в зависимости от широты). Параметры орбиты: пери-
гей - 450 км; апогей - 496 км; наклонение - 97,2°; период обращения -
93 мин. Расчетный срок пребывания на орбите - не менее 7 лет.
КА оснащен телескопом с апертурой диаметром 60 см для съемки с
пространственным разрешением 0,45 м только в панхроматическом режи-
ме в кадре шириной 16,5 км. При отклонении телескопа от направления в
надир на 40° возможна съемка в полосе шириной 775 км с ухудшением раз-
решения до 1 м (при съемке с отклонением 20° разрешение не хуже 0,5 м).
Детальность снимков К A WorldView-1 характеризуется рис. 1,39-1,41.
Для достижения высокого качества изображения применяется оп-
тическая система с высокими контрастом и отношением сигнал/шум, а
также технология временной задержки накопления сигнала (Time-Delay
Integration - TDI) на многолинейных ПЗС-структурах (шесть режимов
накопления от 8 до 64 крат). Радиометрическое разрешение составляет
11 бит/пиксел.
КА может осуществлять съемку по различным схемам: кадровая съем-
ка, маршрутная съемка (вдоль береговых линий, дорог и других линейных
объектов), площадная съемка (зоны размером 60 * 60 км), а также стере-
осъемка.
По сравнению с предшественником (КА QuickBird-2) масса нового
Рис.1'38. КА WorldView-1
130
Глава 1
Рис. 1.39. Бостон (США), международный аэропорт Логан.
Снимок сделан с КА WorldView-1, разрешение 0,5 м
Рис. 1.40. Аэропорт Внуково, Москва.
Снимок сделан с КА WorldView-1, разрешение 0,5 м
Космическая разведка США и Канады
131
Рис. 1.41. Кремль, Москва. Снимок сделан с КА WorldView-1, разрешение 0,5 м
аппарата возросла с 1028 до 2500 кг. Для увеличения производительно-
сти КА WV-1 в системе ориентации используются гироскопы управления
моментом, которые позволяют в два раза увеличить скорость перенацели-
вания телескопа на объекты съемки (до 4,5°/с).
Другая особенность КА WorldView - высокая точность координатной
привязки изображений, которая достигается благодаря применению кос-
мической платформы с высокой стабильностью и улучшенной точностью
определения ориентации спутника. Координатная точность изображений
КА WorldView-1 составляет: без наземных контрольных точек - 5,8-
7,6 м (СЕ 90), с наземными контрольными точками - 2 м и с соседними
контрольными точками, не попавшими в поле снимка, - 3-3,5 м (техноло-
гия Accuracy Transfer Service - ATS).
Планируемая координатная точность изображений позволит разраба-
тывать карты масштаба 1: 10 000 без использования наземных контроль-
ных точек. Основные характеристики WorldView-1 приведены в табл.
1.20.
Производительность новых КА составляет 700-750 тыс. км2/сут и в
3,5 раза превышает производительность ранее запущенных КА Ikonos и
QuickBird (200-210 тыс. км2 в сутки).
По опубликованным данным за 2008 г. один лишь КА WorldView-1
отснял только по России около 20 % территории страны с разрешением
50 см, в то время как остальные зарубежные КА метрового разрешения
вместе взятые - около 5 %.
132
Глава 1
Таблица 1.20
Основные технические характеристики World View-1
Запущен 18 сентября 2007 г. |
Режим
Спектральный диапазон, мкм
Пространственное разрешение в надире, см
Максимальное отклонение от надира, градус
Ширина полосы съемки, км
Точность геопозиционирования
Скорость передачи данных на наземный сег-
мент, Мбит/с
Радиометрическое разрешение, бит/пиксел
Формат файлов
Обработка
Периодичность съемки:
| Возможность получения стереопары
Панхроматический |
0,5-0,9
45
40
16
СЕ90= 12,2 м
800
11
GeoTIFF
Радиометрическая, сенсорная и геометриче-
ская коррекция.
Приведение к картографической проекции
1-2 дня (в зависимости от широты области
съемки)
Да, с одного витка
Результаты работы КА WorldView-1 за первый год эксплуатации ока-
зались столь впечатляющими, что конгресс США в сентябре 2008 г. за-
крыл финансирование разработки аналогичной по возможностям альтер-
нативной военной системы видовой разведки BASIC (Broad Area Space-
Based Imagery Collection), которая ранее была одобрена Пентагоном.
Два секретных КА BASIC стоимостью 1,7 млрд. долл. с простран-
ственным разрешением около 40 см планировалось вывести на орбиту в
2012 г. Компании-операторы сумели убедить конгресс, что эксплуатация
спутников двойного назначения World View-1 и GeoEye-1 в интересах
силовых ведомств обойдется гораздо дешевле при аналогичных техниче-
ских характеристиках продуктов (суммарная стоимость двух аппаратов
составила около 1 млрд. долл.).
КА WorldView-2. 8 октября 2009 г. со стартового комплекса SLC-2W
авиабазы Ванденберг (Калифорния, США) осуществлен пуск РН Delta II
с коммерческим спутником сверхдетальной съемки Земли WorldView-2
американской компании Digital Globe 148].
Запуск прошел успешно и КА WorldView-2 вышел на штатную круго-
вую орбиту со следующими параметрами: наклонение - 98,58°; высота в
перигее - 759 км; высота в апогее - 776 км; период обращения - 100,25 мин.
WorldView-2 (WV-2) относится к аппаратам цифровой съемки Земли
со сверхвысоким пространственным разрешением второго поколения. От
предшественников (Ikonos, QuickBird и OrbView-З) КА нового поколения
отличаются высоким пространственным разрешением (лучше 0,5 м), вы-
сокой суточной производительностью съемочной аппаратуры и высокой
точностью геопривязки изображений, позволяющей в ряде случаев обхо-
диться без наземных опорных точек.
Космическая разведка США и Канады
133
Среди спутников своего класса WorldView-2 выделяется по схеме фи-
нансирования. World View-1 и GeoEye-1 делались как аппараты двойного
назначения в рамках частно-государственного партнерства коммерческих
компаний и Управления геопространственной разведки NGA. Новый
спутник WV-2 создан как коммерческий проект на деньги частных инве-
сторов (хотя его ресурсы также будут закупать спецслужбы США).
Другой особенностью WorldView-2, выделяющей его среди всех аппа-
ратов высокодетальной съемки, является использование самой высокой
орбиты в своем классе, а также одновременная съемка в девяти спект-
ральных каналах (один панхроматический PAN и восемь узких спект-
ральных зон), что позволяет создавать геопродукты нового качества.
WorLdView-2 разработан корпорацией Ball Aerospace and Technologies
Corporation (BATC), а оптико-электронная система поставлена Отделе-
нием космических систем компании ITT Corp. Наземный комплекс
управления и обработки интегрирован с существующим комплексом
управления спутниками компании DigitalGlobe.
Разработка WV-2 началась в августе 2003 г. одновременно с К A WV-1,
а изготовление - в 2006 г. Оба спутника созданы на базе новой платформы
ВСР5000 (Ball Commercial Platform), рис. 1.42.
Масса WV-2 составляет 2,8 т, длина - 4,35 м, диаметр - 2,5 м. Расчет-
ный срок эксплуатации - 7,25 лет.
Система электропитания (два «крыла» солнечных батарей размахом
7,1 м с арсенид-галлиевыми фотоэлементами и никель-водородные ак-
кумуляторы емкостью 100 Ач) должна обеспечить мощность 3,2 кВт в
конце расчетного срока существования. Система управления поворачи-
вает панели солнечных батарей по двум осям, позволяя отслеживать на-
правление на Солнце в процессе съемки, не внося возмущений в работу
съемочной аппаратуры.
Высокое пространственное разрешение достигается использовани-
ем новой оптико-электронной системы WV-110, в состав которой вхо-
дят длиннофокусный трехзеркальный телескоп с апертурой диаметром
110 см и электронный блок. Телескоп имеет фокусное расстояние 13,3 м
Рис. 1.42. Конструкция КЛ WorldView-2
134
Глава 1
(относительное отверстие 1 : 12, угол поля зрения 1,28°) и обеспечивает
высокий контраст при больших значениях сигнал/шум.
В фокальной плоскости установлены сборки матричных приборов с
зарядовой связью (ПЗС) на основе кремния, работающие в режиме вре-
менной задержки и накопления (шесть секций от 8 до 64 строк). Общая
длина ПЗС-сборки в канале PAN составляет более 35 000 детекторов (раз-
мер каждого 8 мкм), в сборках спектральных каналов - более 9300 детек-
торов размером 32 мкм каждый. Радиометрическое разрешение - 11 бит.
Наилучшее пространственное разрешение в панхроматическом канале
PAN при съемке с высоты 770 км в надир составляет 46 см (при отклоне-
нии от надира на угол до ±20° - до 52 см), а в цветном режиме съемки -
1,84 м (при отклонении на угол до ±20° - до 2,08 м). В связи с ограничени-
ями, накладываемыми законодательством США (при отсутствии конку-
ренции в мире), зарубежным потребителям поставляются загрубленные
изображения с наилучшим разрешением до 0,5 м (панхроматические) и
2,0 м (полученные при съемке в спектральных зонах). Ширина кадра -
16,4 км, площадь кадра - 269 км2.
Основные характеристики К A World View-1 и World View-2 представ-
лены в табл. 1.21.
В отличие от КА предшественников, для которых стандартом являет-
ся наличие пяти спектральных каналов (PAN и четыре цветных канала:
синий, зеленый, красный и ближний ИК-канал, аналоги каналов № 1-4
спутника Landsat), оптическая система WV-2 впервые обеспечивает одно-
временную съемку в девяти каналах: кроме PAN и четырех стандартных
спектральных зон добавлены еще четыре канала - красный крайний, бе-
реговой зоны, желтый и ближний ИК-2 (табл. 1.22).
Дополнительные каналы позволяют лучше распознавать объекты и
растительность по спектральным сигнатурам и автоматически дешифри-
ровать их, более реалистично отображать натуральные цвета, точнее про-
водить классификацию и отслеживать изменения объектов на временной
серии снимков, определять характеристики мелководных зон глубиной до
20-30 м, обнаруживать зоны утечки газа из газопроводов и др.
Высокая точность геопривязки изображений достигается благодаря
использованию усовершенствованной системы трехосной ориентации и
стабилизации платформы с демпфированием дрожаний, в состав которой
входят звездные датчики, твердотельный инерциальный измерительный
блок SIRU компании Northrop Grumman, гиродины с управляющим мо-
ментом CMG и GPS-приемники для определения координат центра масс.
Система ориентации позволяет наводить ось телескопа в заданную точку
прицеливания с координатной точностью до 500 м.
По спецификации стандартная точность определения координат
(СЕ90) составляет 6,5 м, оценочный интервал изменения 4,6-10,7 м
(СЕ90) без учета ошибок из-за рельефа. При использовании наземных
контрольных точек предполагаемая величина ошибки (С90) достигнет
2,0 м.
В наземной системе обработки введен режим оперативной геопри-
вязки изображений с точностью 22 м сразу после приема их на наземную
станцию. В дальнейшем в результате постобработки телеметрии через 2 ч
после приема изображения точность его геопривязки улучшается до рас-
четных 7-12м.
Космическая разведка США и Канады
135
Таблица 1.21
Основные характеристики К A World Vie w-i и World Vie w-2
Наименование I
Страна (фирма-разработчик)
Количество КА на орбите |
Размеры К А, м:
- длина
- диаметр |
Масса КА, кг |
Тип разведывательной системы |
Диаметр телескопа, м |
Максимальное отклонение оптической
оси съемки от надира, градус
Тип фотоприемного устройства
Рабочий диапазон оито-электронной си-
стемы разведки, мкм:
- видимого диапазона
| - ближнего ИК-диаиазона
| Возможность получения стереопары:
Режимы съемки КА
Ширина полосы съемки: км
- покадровая
- площадная
- полосовая
| - стереоскопическая
Ошибки (СКО) определения координат
объектов, м.:
- без использования НКП
| - с использованием НКП
Пространственное разрешение, м
- в панхроматическом режиме
- в мультиспектралыюм режиме
| - в стереоскопическом режиме
Радиометрическое разрешение, бит/пик-
| сел
| Периодичность съемки объекта, дней
| Емкость бортового накопителя, Гбит
Способ передачи развединформации на
| землю
Частота работы канала передачи разве-
| динформации, ГГц
Скорость передачи развединформации на
| землю, Мбит/с
Срок выполнения заказа, сут:
- для архивных данных
- для съемки на заказ
| Срок пребывания КА на орбите, лет
Характеристика |
World View-1
WorldView-2 |
США 1
(DigitalGlobe) |
1 1
2500
1 1
4,3
2,5
2800 |
Трехзеркальный телескоп на ПЗС матрицах |
0,6
±40
Кремниевая
ПоС-линейка
0,45-0,8
1,1 1
±45
Кремниевая
ПЗС-матрица |
0,42-0,75
0,76-1,05 |
Да (с одного витка) |
Панхроматический,
стереоскопический
16,5x16,5
5
1
0,5
1
И
2-6
262
Панхроматический,
мультиспектральный,
стереоскопический |
16,4x16,4
65,5x110
16,4 х 250
48x110
5
1
0,46
1,8
2
И
1-3
524
По радиоканалу
10
150-740
3-14
7-90
10
800
2-5
| 3-30
7-10
136
Глава 1
Таблица 1.22
Характеристик спектральных каналов WorldView-2
Диапазон
длин волн,
нм
450-800
450 510
510-580
630-690
770-895
400-450
585-625
705-745
860-1040
Наименование
спектральной
зоны
Панхроматиче-
ский PAN
Синий
Зеленый
Красный
Ближний ИК-1
Береговая зона
Желтый цвет
Красный край
Ближний ИК-2
Назначение
Детализация цветных снимков
Батиметрия меководных зон, растительность |
Идентификация состояния и классификация рас-
тительности |
Идентификация растительности, классификация
почвы, дорог, геологических струтур
Оценка содержания влаги и запаса биомассы, рас-
познавание типа почв, идентификация водных
объектов |
Батиметрический анализ мелководных зон, иден-
тификация растительности, обнаружение зама-
скированных объектов |
Анализ состояния растительности, синтез комби-
нации натуральных цветов, обнаружение замаски-
рованных объектов
Анализ состояния, классификация и оценка сте-
пени угнетенности растений (сельское хозяйство,
экология, обнаружение утечек газа в газопрово-
дах), обнаружение замаскированных объектов
Анализ растительности и биомассы (менее под-
вержен влиянию атмосферы, чем ближний ИК-1).
Позволяет обнаруживать замаскированные объ-
екты, выявлять маршруты перемещения войск и
транспорта, установки мин по нарушениям в по-
чвенном покрове
Высокая производительность съемочной системы достигается при-
менением новых гиродинов с управляющим моментом CMG (Control
Momentum Gyros) для быстрого и точного разворота спутника с
минимальными затратами энергии со скоростью перенацеливания между
объектами съемки до 3,5°/с и ускорением до 1,5°/с2.
Спутник может вести съемку в различных режимах: кадровом, век-
торном, маршрутном, стерео и др. Возможна съемка районов и маршру-
тов сложной конфигурации в различных направлениях: по вектору орби-
тальной скорости и против, а также в обоих направлениях поперек трассы
полета. Максимальная площадь района съемки на витке примерно равна
стандартной 1-градусной зоне (96 х ПО км) в монорежиме и 48 х НО км
в стереорежиме. Максимальная длина маршрута - 250 км. Объем съемки
на витке составляет 524 Гбит, а суммарная расчетная производительность
достигает 975 тыс. км2 в сутки.
Фрагменты снимков высокого разрешения городов Абу-Даби и
Бангкок, (Таиланд), сделанного с WorLdView-2, представлены на рис.
1.43 и 1.44.
Космическая разведка США и Канады
137
Рис. 1.43. Абу-Даби. Синтезированное цветное изображение в естественных
цветах (пространственное разрешение 0,5 м. WorldView-2)
Рис. 1.44. Бангкок (Таиланд). Синтезированное изображение
в естественных цветах (пространственное разрешение 0,5 м. WorldView-2)
Бортовой накопитель емкостью 2199 Гбит позволяет осуществлять
высокодетальную съемку в глобальном масштабе с последующей переда-
чей на наземные приемные станции по высокоскоростной радиолинии в
диапазоне частот X со скоростью 800 Мбит/с.
В системе управления полетом КА предусмотрен режим прямой пере-
138
Глава 1
дачи на региональные приемные станции компаний-дистрибьюторов (как
у К A Ikonos, GeoEye-1 и WV-1), а также режим «виртуального опера-
тора», когда оператор наземной станции получает возможность заклады-
вать на борт WV-2 собственную рабочую программу съемки и принимать
изображения в квазиреальном масштабе времени, являясь фактически
оператором спутника в пределах зоны радиовидимости его станции (ана-
логичная функция была впервые реализована на спутнике Ikonos, позд-
нее - на GeoEye-1 и WV-1).
Потребители продуктов WV-2, удаленные от приемных станций и цен-
тров обработки, могут получать информацию также через веб-интерфейс
«виртуальный наземный терминал» VGT (Virtual Ground Terminal).
Спутник выведен на утреннюю солнечно-синхронную орбиту с пересе-
чением экватора в нисходящем узле в 10 :30 по местному времени. Самая
большая высота среди спутников аналогичного класса - 770 км - обеспе-
чивает возможность ежесуточной повторной съемки. Ширина полосы об-
зора составляет 1355 км при отклонении телескопа от надира на ±45°.
30 августа 2010 г. компания DigtalGiobe сообщила о заключении кон-
тракта с компанией Ball Aerospace (г. Боулдер, штаг Колорадо) на разра-
ботку, создание и запуск спутника WorfdView-З к 2014 г. Стоимость кон-
тракта составляет 180,6 млн. долл.
Компания ITT Corp. (Ганновер, штат Мэриленд) получила контракт
на создание бортовой съемочной системы для спутника WoldView-3
на сумму 120,5 млн. долл. США в срок до 2013 г. Съемочная система
WoldVlew-З будет полностью аналогична той, которая установлена на
КА WoldView-2. Она способна получать 8-канальные мультиспектраль-
ные изображения сверхвысокого разрешения. Пространственное разре-
шение в панхроматическом режиме составит 0,46 м, в мультиспектраль-
ном - 1,84 м. Точность геопозиционирования - 6,5 м СЕ90 (4 м СКО) без
наземных точек привязки. Ширина полосы съемки - 16,4 км.
КА дистанционного зондирования Земли GeoEye-1. 6 сентября
2008 г. осуществлен пуск РН Delta II с коммерческим КА дистанционного
зондирования Земли GeoEye-1 (первоначально OrbView-5). Через 59 мин
после старта аппарат отделился от последней ступени ракеты и вышел на
солнечно-синхронную орбиту (ССО) со следующими параметрами [49]:
наклонение - 98,13°; высота в перигее - 676,2 км; высота в апогее - 686,6
км; период обращения - 98,39 мин.
Телеметрия показала, что система управления успешно приступила к
инициализации бортовых систем.
GeoEye-1, как и запущенный в сентябре 2007 г. К A WorldView-1, от-
носится к аппаратам съемки Земли сверхвысокого пространственною раз-
решения второго поколения, которые заменят на орбите КА первого поко-
ления Ikonos (фирма GeoEye, 1999 г.) и QuickBird (DigitalGlobe, 2001 г.).
КА разработан фирмой GeoEye (бывшая Orblmage) в рамках про-
граммы частно-государственного партнерства Next-View между Нацио-
нальным управлением геопространственной разведки NGA (National
Geospatial Intelligence Agency - одна из 15 спецслужб разведсообщестеа
США) и компанией-оператором GeoEye Inc. В соответствии с контрактом
на сумму 502 млн. долл. NGA получает гарантированный приоритетный
доступ к ресурсам спутника, a GeoEye - частичное бюджетное финан-
сирование разработки и закупки ресурсов.
Космическая разведка США и Канады
189
GeoEye-1 предназначен для получения изображений с разрешением
0,41 м в интересах Пентагона, спецслужб, обеспечения международной
деятельности и внутренней безопасности, а также для коммерческих це-
лей.
КА разработали: компании General Dynamics/Advanced Information
Systems (платформа и телескоп), ITT Space Systems Division (оптикоэ-
лектронная система) и MDA Orbit Logic (наземный комплекс приема и
обработки). Контракт на создание спутника (который тогда назывался
OrbView-5) был заключен в сентябре 2004 г. Предполагалось, что аппарат
нового поколения будет обладать вдвое лучшим пространственным раз-
решением по сравнению со спутником Ikonos.
Наземная система управления GeoEye-1 построена по централизо-
ванной схеме, аналогичной принятой в системе управления QuickBird. В
составе наземного комплекса используются четыре приемные станции:
две в США (Даллес - штаб-квартира GeoEye, и Бэрроу на Аляске), а так-
же две станции в г. Тромсе (Норвегия) и на полярной станции Тролль в
Антарктиде. Эти пункты обеспечивают радиоконтакт с КА в течение всех
15 витков в сутки и позволяют принимать большой объем информации с
бортовых регистраторов емкостью 1 Тбит.
КА массой 1955 кг (по другим данным 2100 кг) длиной 4,35 м и диа-
метром 2,7 м создан на базе стандартной платформы SA-200HP (мас-
са - 1260 кг, масса оптико-электронной системы - 452 кг).
Конструктивно спутник GeoEye-1 выполнен в виде телескопа, вокруг
которого размещены блоки служебных подсистем, а сбоку - панели сол-
нечных батарей (рис. 1.45).
Заявленный расчетный срок эксплуатации - 7 лет, но бортового запа-
са топлива (144,5 кг) должно хватить на 15 лет работы при активном ис-
пользовании высокоточной скоростной системы трехосной ориентации и
стабилизации, включающей восемь микродвигателей тягой по 5 фунтов
(2,27 кгс) каждый.
Электропитание (мощность 3,86 кВт в конце расчетного срока) обе-
спечивают семисекционная солнечная батарея с фотопреобразователями
на арсениде галлия и никель-водородный буферный аккумулятор емко-
стью 160 А-ч. Радиолинии диапазона X служат для сброса информации
Рис. 1.45. Внешний видКА GeoEye-1
140
Глава 1
с терабитного бортового накопителя со скоростью от 150 до 740 Мбит/с,
а также для передачи телеметрии со скоростью 59,7 кбит/с. Командная
радиолиния работает в диапазоне S. Возможна реализация режима опе-
ративного управления с закладкой рабочей программы непосредственно
перед витком съемки.
GeoEye-1, как и World View-1 от конкурирующей компании Digi-
talGlobe, имеет три основных преимущества перед спутниками первого
поколения Ikonos и QuickBird: лучшее пространственное разрешение,
лучшая точность геопривязки изображений и более высокая производи-
тельность.
GeoEye-1 - первый коммерческий спутник, который может переда-
вать панхроматические снимки с пространственным разрешением 0,41 м
(WorldView-1 - 0,5 м, QuickBird - 0,64 м). Впрочем, для коммерческих
заказчиков снимки будут загрубляться до полуметра (рис. 1.46 и 1.47).
Сообщается, что при проектировании КА использовались военные
технологии, позволившие создать спутник, выгодно отличающийся от
продукции конкурентов по точностным показателям, качеству и четко-
сти изображений. Улучшенные характеристики достигаются благодаря
применению большого основного зеркала телескопа, точной калибровке
сенсора и высокому отношению сигнал/шум. Сравнительные характери-
стики КА GeoEye-1 и Ikonos приведены в табл. 1.23 [49].
Значительным конкурентным преимуществом GeoEye-1 перед
WorldView-1 является наличие четырех спектральных каналов (го-
лубого В, зеленого G, красного R и ближнего инфракрасного NIR с про-
странственным разрешением 1,65 м), что впервые позволит коммерче-
ским заказчикам получать цветные изображения с разрешением до 0,5 м,
синтезированные из панхроматического и многоспектральных каналов.
Площадь одиночной сцены - 225 км2.
Оптическая система КА - пятиэлементная модифицированная (трех-
зеркал ьный анастигматический телескоп Кассегрена с двумя дополнитель-
ными зеркалами для изгиба оптической оси) с апертурой диаметром 1,1м,
Рис. 1.46. Федеральный аэропорт Moffett (США)
(снимок сделан в сентябре 2008 г. с КА GeoEye-1, разрешение 0,5 м)
Космическая разведка США и Канады
141
Рис. 1.47. Снимок церемонии инаугурации президента США Барака Обамы:
слева толпы людей, справа здание Капитолия
(снимок сделан в январе 2009 г. с КА GeoEye-1, разрешение 0,5 м)
Таблица 1.23
Сравнительные характеристики К A GeoEye-1 и Ikonos
Параметр
Дата запуска
Высота орбиты, км
Время прохождения экватора
Панхроматическое пространственное разрешение в надире, м
Многоспектральное пространственное разрешение в надире, м
Ширина кадра в надире, км
Спектральный диапазон в панхроматическом режиме, нм
Спектральный диапазон голубого канала В, нм
Спектральный диапазон зеленого канала G, нм
Спектральный диапазон красного канала R, нм
Спектральный диапазон ближнего ИК-спектра, нм
Точность привязки (СЕ90) без наземных контрольных точек, м
Суточная производительность (по площади), км2:
- панхроматический режим
- мультиспектральный режим
GeoEye-1
06.09.08
681
10:30
0,41
1,65
15,2
450-800
450-510
510-580
655-690
780-920
3-5
700000
350000
Ikonos
24.09.99
681
10:30
0,82
3,28
11,3
526-929
445-516
505-595
632-698
757-853
10-15
160000 max
142
Глава 1
фокусным расстоянием 13,3 м и углом поля зрения 1,28°. Характеристики
ПЗС-матрицы с временной задержкой накопления не приведены, но при
заданных параметрах расчетная длина строки должна составлять около
37000 элементов. Радиометрическое разрешение - 11 бит. Цифровые изо-
бражения хранятся в файлах формата GeoTIFF. Аппаратура позволяет
получать стереопары с одного витка.
К А делает снимки с небывало высокой точностью геопривязки (С Е90) -
3-5 м в режиме моносъемки, 2-4 м в плане и 3-6 м по вертикали в режи-
ме стереосъемки без использования наземных контрольных точек. Такие
показатели достигнуты благодаря применению новой системы трехосной
стабилизации с восемью гиродинами, двумя приемниками GPS Monarch
и с новой системой астроориентации компании Ball Aerospace с десятиэ-
леменгным звездным датчиком (по данным печати, ранее она устанавли-
валась только на секретных КА видовой разведки).
Точность определения положения осей составляет 0,4" при точности
наведения 75". Угловая скорость перенацеливания достигает 2,4°/с с
ускорением до 0,16°/с2. Геопривязка с точностью до 3 м позволит во мно-
гих случаях обходиться без использования наземных контрольных точек
и трудоемких GPS-измерений на местности.
Большая суточная производительность Geo Eye-1 достигается высо-
кой скоростью иеренацеливания и применением специальной технологии
демпфирования дрожания корпуса, позволяющей избежать смазывания
изображений при динамических маневрах спутника. В течение суток КА
может снять районы общей площадью до 700 тыс. км2 в панхроматическом
режиме или до 350 тыс. км2 в многоспектральном режиме. На одном про-
лете спутник может снять единичный район максимальной площадью
15 000 км2 (300 х 50 км) или стандартную зону 1 х Г, в режиме стереосъ-
емки - район размером 224 х 28 км.
Спутник размещен на «утренней» ССО с местным временем про-
хождения экватора 10:30. При отклонении линии визирования от надира
на 35° (и увеличении размера пикселя до 0,59 м) средний период повтор-
ной съемки на широте 40° составит двое суток.
Для оперативного сбора и распространения информации с КА
GeoEye-1 фирма планируется использовать уже существующую междуна-
родную сеть из 12 наземных станций приема данных со спутника Ikonos-2,
в том числе три станции в Германии, Польше и Турции, ответственные за
прием изображений стран Европы и России.
Агентство NGA планирует многократно расширить масштабы приме-
нения коммерческой видовой продукции для решения оборонных задач.
По словам директора агентства NGA, коммерческие спутники являются
фундаментальной частью общей архитектуры национальной космиче-
ской системы сбора геопространственных данных.
Впервые коммерческие снимки Ikonos и QuickBird по районам боевых
действий были приобретены в интересах Пентагона в ходе боевой опера-
ции Enduring Freedom в Афганистане в 2001 г. В последние годы NGA за-
купало коммерческую информацию для оценки последствий стихийных
бедствий и планирования спасательных операций с участием вооружен-
ных сил после разрушительного цунами в Азии в декабре 2004 г., ураганов
«Катрина» и «Рита» в США и землетрясений в Пакистане в 2005 г.
В рамках проекта GeoScout агентство NGA создает наземную инфра-
Космическая разведка США и Канады
143
структуру совместного заказа, обработки, автоматизированного анализа
и подготовки разнообразных геопространственных продуктов на основе
данных национальных спутников видовой разведки, коммерческих аппа-
ратов и воздушных платформ сбора видовой информации.
Данные ДЗЗ, полученные со спутника GeoEye-1, могут найти сле-
дующие применения:
- создание и обновление топографических и специальных карт и пла-
нов вплоть до масштаба 1:2000;
- построение цифровых моделей рельефа с точностью 1-2 м по высоте;
- определение координат стационарных и малоподвижных целей;
- контроль результатов ракетно-бомбовых ударов.
Кроме того, снимки высокого разрешения могут быть использованы в
широком круге задач в области охраны окружающей среды.
Точность координатной привязки стационарных объектов по коммер-
ческим снимкам составляет несколько метров, что вполне достаточно для
применения высокоточного оружия с аппаратурой спутниковой навига-
ции GPS. Тактическое управляемое оружие с комбинированными инер-
циально-спутниковыми системами наведения GPS/IMU широко приме-
няется в боевых операциях США для поражения стационарных целей и
объектов, не меняющих свое положение на протяжении цикла планирова-
ния и боевого применения.
Очевидно, что новый КА предоставит пользователям существенно
более высокое качество изображений земной поверхности. Компания-
оператор планировала начать поставки на рынок в 2009 г. стандартных
продуктов обработки изображений GeoEye-1-Geo, GeoProfessional и
GeoStereo, а также продуктов более высокого уровня - цифровых моде-
лей рельефа DEM и цифровых моделей местности DSM, мозаики сним-
ков и карт.
Незадолго до старта было объявлено о подписании контракта между
компаниями GeoEye-1 и Google, в соответствии с которым цветные по-
луметровые снимки могут появиться в открытом доступе на геопортале
Google «Планета Земля». Потребителям они будут доступны через серви-
сы Google Maps и Google Earth. Теперь интернет-гигант может в течение
дня выдавать детальные снимки земной поверхности площадью со штат
Нью-Мексико, и высококачественное изображение любого района зем-
ного шара можно будет обновлять примерно раз в 30 дней.
Такое высокое пространственное разрешение до настоящего времени
могли иметь только военные разведывательные КА. Правда, из-за право-
вых ограничений в Интернете будут публиковаться снимки с разрешени-
ем не более 0,5 м. Такая политика обусловлена опасениями правительства
США относительно количества важной информации, которая может быть
найдена на спутниковых снимках публичных картографических сер-
висов. Тем не менее даже затрубленным снимкам GeoEye-1 на рынке рав-
ных нет.
Фирма GeoEye захватила лидерство на рынке, начав поставки цветных
снимков полуметрового разрешения GeoEye-1 (World View-1 работает
только в панхроматическом режиме) с очень точной геопривязкой (около
3 м СЕ90).
С начала получения изображений с GeoEye-1 Google потрати-
ла примерно 4 мес. на обновление своих картографических сервисов.
144
Глава 1
Одновременно компания заявила, что получила фотографии с разреше-
нием 0,5 м с нового спутника спустя 45-60 дней после его запуска.
КА GeoEye-2. Фирма GeoEye объявила, что новый коммерческий
КА будет осуществлять съемку с беспрецедентно высокой детальностью.
Представлены технические требования к новому аппарату дистанционно-
го зондирования, получившему наименование GeoEye-2.
В 2007 г. компания GeoEye заказала фирме ITT оптико-электронную
систему нового КА GeoEye-2 с пространственным разрешением до 25 см
для перспективного КА дистанционного зондирования Земли.
Перспективный КА GeoEye-2 согласно открытой информации пред-
полагает достижение следующих технических характеристик: разрешение
в панхроматическом режиме - 0,25-0,3 м и улучшенные спектральные ха-
рактеристики. Предполагаемая апертура телескопа -1,1м.
И марта 2010 г. компания GeoEye объявила об окончательном выборе
генерального подрядчика, которому предстоит создать КА GeoEye-2. Им
стала компания Lockheed Martin - одна из ведущих американских произ-
водителей космических платформ и систем различного назначения [115].
1 сентября 2010 г. было объявлено о том, что команда Lockheed Martin,
занимающаяся разработкой спутника Д 33 GeoEye-2, успешно и в срок за-
вершила первый этап и представила обзор системных требований (System
Requirements Review, SRR). SRR является важной вехой программы раз-
работки, которая предшествует этапу предварительного отчета по проек-
ту (Preliminary Design Review. PDR). Успешный этап SRR подтверждает
завершенность проектирования системы Lockheed Martin для удовлетво-
рения ключевых потребностей пользователей и готовность команды при-
ступить к следующему этапу PDR.
В свою очередь ITT Corp. объявила 1 сентября 2010 г. о получении
контракта от Lockheed Martin, в рамках которого ITT продолжит созда-
ние бортовой съемочной системы для спутника GeoEye-2. Съемочная си-
стема GeoEye-2 состоит из подсистем камеры и сенсора, блока оптическо-
го телескопа и внешнего блока объектива. Корпорация ITT работает над
созданием съемочной системы для GeoEye-2 с октября 2007 г. в рамках
отдельного прямого контракта с компанией GeoEye, который позволил
начать разработку ранее и уложиться в запланированные сроки.
Спутник GeoEye-2 был готов к запуску в конце 2012 г., и после вывода
его в на орбиту выход его на рабочий режим съемки запланирован на нача-
ло 2013 г. Нынешние планы предусматривают создание спутника массой
более 2 т, который будет работать на орбите высотой 652 км. Расчетный
срок эксплуатации КА GeoEye-2 составит 7 лет с возможностью его прод-
ления до 10 лет.
Формально фирма GeoEye имеет лицензию регулирующего органа -
Национального управления по исследованию океанов и атмосферы
NOAA - на создание спутников с аппаратурой съемки с детальностью до
25 см. Но по действующему законодательству США зарубежные коммер-
ческие заказчики могут получать изображения, затрубленные до 0,5 м.
Таким образом, новый КА GeoEye-2 сможет поставлять снимки с наи-
лучшим разрешением 25 см только американским клиентам или ближай-
шим военным союзникам США (если законодательство не подвергнется
корректировкам).
На сегодняшний день 25 см, возможно, не является предельным тех-
Космическая разведка США и Канады
145
нологически достижимым разрешением для оптико-электронной аппа-
ратуры спутниковой съемки. По периодически появляющимся в печати
неофициальным и неподтвержденным данным, секретные американские
КА видовой разведки серий KeyHole обеспечивают съемку с разрешением
до 10 см и лучше.
Но снимки спутников-шпионов имеют ограниченную сферу распро-
странения из-за грифа секретности, поэтому для задач информационного
обеспечения войск национальное управление NGA закупает ресурсы ком-
мерческих аппаратов.
1.1.7. Перспективы развития космической разведки США
Концепция национальной космической политики США. 31 августа
2006 г. президент США Джордж Буш одобрил концепцию «Национальная
космическая политика США», в которой представлены основополагаю-
щие принципы, цели, задачи и направления деятельности американско-
го военно-политического руководства, федеральных министерств и ве-
домств, а также коммерческих структур по использованию космического
пространства в национальных интересах [38]. Этот документ заменил
одноименную президентскую доктрину 1996 года.
Выход «национальной космической политики» был обусловлен по-
вышением значимости космических систем в обеспечении национальной
безопасности Соединенных Штатов, а также необходимостью приведения
реализуемой космической политики в соответствие с новыми условиями
обстановки. Реализация космических программ объявлена приоритетным
направлением деятельности. При этом к числу основных принципов докт-
рины относятся следующие:
- американские космические системы (КС) должны беспрепятственно
работать в космическом пространстве. Поэтому США будут рассматри-
вать любое вмешательство в функционирование своих КС как посяга-
тельство на их права;
- КС, включая наземный и космический компоненты, а также обеспечи-
вающие их функционирование линии связи, считаются жизненно важны-
ми для национальных интересов страны. В связи с этим Соединенные
Штаты будут: защищать свои права на свободное использование косми-
ческого пространства; разубеждать или удерживать другие страны от дей-
ствий или разработки средств, позволяющих нарушать эти права; пред-
принимать все необходимые меры для защиты своего космического по-
тенциала; отвечать на вмешательство в эту сферу деятельности; в случае
необходимости препятствовать противнику использовать возможности
космических систем во враждебных США целях;
- Соединенные Штаты будут выступать против новых юридически
обязывающих договоренностей, запрещающих либо ограничивающих их
доступ в космическое пространство или его использование, а также иссле-
дования, разработки, испытания и эксплуатацию систем.
Особенностью нового документа по космической политике США
являлось четкое разграничение ответственности и функций министра
обороны и директора национальной разведки. Так, на министра обороны
возложено решение следующих задач:
- поддержание имеющегося космического потенциала на уровне, по-
146
Глава 1
зволяющем обеспечить контроль космического пространства и эффектив-
ное применение национальных вооруженных сил;
- разработка специальных требований для решения разведывательных
задач на тактическом, оперативном и стратегическом уровне;
- предоставление возможности надежного и своевременного доступа в
космическое пространство;
- обеспечение наличия космических средств и разработка планов их
применения в целях своевременного предупреждения о ракетно-ядерном
ударе, а также эффективного функционирования многоэшелонной систе-
мы ПРО;
- разработка планов использования таких средств, которые гарантиро-
вали бы свободу действий в космосе, а в случае необходимости позволили
бы лишать такой возможности противника;
- контроль обстановки в космическом пространстве и обеспечение
своевременными данными государственных органов и коммерческих
структур;
- ввод в действие нормативных актов и положений в целях защиты
конфиденциальной информации и «чувствительных» к распространению
космических технологий.
В свою очередь, директор национальной разведки обязан:
- определить цели и требования, предъявляемые к космической раз-
ведке, приоритеты и принципы функционирования разведывательно-
го сообщества США в интересах обеспечения добывания и обработки
необходимых разведданных и их своевременного доведения до потреби-
телей;
- организовывать разведывательное обеспечение политической и во-
енной деятельности для того, чтобы принимаемые должностными лицами
решения основывались на своевременно полученных данных;
- оказывать помощь в планировании военных операций, осуществлять
их необходимое разведывательное обеспечение, считая это своей основ-
ной задачей;
- обеспечить добывание и анализ разведданных в целях отслеживания
обстановки в космическом пространстве;
- обеспечить получение информации, добытой зарубежными сред-
ствами космической разведки, в интересах укрепления национальной без-
опасности;
- определить политику и процедуры по засекречиванию добытых дан-
ных и оперативных деталей космической разведки, а также по рассекречи-
ванию информации, защита которой более не требуется.
Требования президентских директив 1996 и 2006 годов, а также уроки
войны в Персидском заливе определяют дальнейшее развитие взглядов
на применение космических систем в военных целях.
На основе анализа опыта боевого применения космических средств
в США началось перепроектирование ряда перспективных систем, ак-
тивизировались работы по внедрению в войска средств приема, анали-
за и отображения спутниковой информации, были приняты единые для
вооруженных сил стандарты на передачу видеоизображений. В дальней-
шем в ходе учений демонстрировалась возможность передачи по радио-
каналу на борт ударного самолета космических изображений района дей-
ствий.
Космическая разведка США и Канады
147
В 1992 г. в соответствии с реорганизацией структуры разведыватель-
ных органов министерства обороны США было сформировано управле-
ние видовой разведки (NIA-National Imagery Agency). Основные задачи
нового органа заключаются в определении приоритета выполнения зая-
вок на видовую разведку, управлении процессами сбора и распределения
информации, поступающей с борта разведывательных самолетов и спут-
ников, используемых в интересах вооруженных сил и ЦРУ в целях повы-
шения оперативности разведки при угрозе возникновения конфликтов.
Существенно заметны изменения в космической стратегии США,
связанные с приходом к власти новой демократической администрации
Барака Обамы. Документ 2010 года «Национальная космическая поли-
тика США» имеет целый ряд существенных расхождений с аналогичны-
ми документами республиканской Администрации Джорджа Буша-мл.
Основное расхождение это, с одной стороны - ориентированность на
сохранение научно-технологического лидерства и лидерства в области
безопасности, что включает в себя развитие систем навигации, развед-
ки, спутникового слежения, связи и управления, а с другой стороны - на
тесное международно-политическое сотрудничество заинтересованных
государств, свободный доступ всех стран и прозрачность действий в кос-
мической сфере.
Новая космическая политика не позволяет сделать выводы относи-
тельно того, какие из космических программ продолжают находиться в
разработке и готовятся к реализации, а какие приостановлены. По инфор-
мации на конец президентства Буша-мл., США занимались разработкой
нескольких военно-космических программ, самыми значимыми из кото-
рых являлись:
- спутники раннего предупреждения SBIRS-Low/High (Space-Based
Infrared System-Low/High);
- космический радар Space Radar; сеть К A I SAT (Innovative Space
Based Radar Antenna Technology);
- система Space Bed Test, необходимая для эксплуатации группиров-
ки перехватчиков космического базирования; система NFIRS (Near Field
Infrared Experiment);
- спутник серии (Experimental Satellites Series).
В настоящее время существует информация о «замораживании» про-
граммы Space Bed Test, однако программы по созданию космических ра-
даров, в том числе для интересов противоракетной обороны получают все
большее развитие.
Программа создания инфракрасной системы наблюдения и раннего
предупреждения о пусках баллистических ракет космического развер-
тывания, состоящая из групп спутников на низких и высоких орбитах -
SBIRS-Low/High, вляется одной из самых перспективных. Эта система
характеризуется в военных кругах как перспективная система космиче-
ской стратегической разведки второго поколения с повышенными харак-
теристиками обнаружения, глобального слежения, сопровождения и це-
леуказания в реальном времени для действующих ударных сил и средств
не только национальной противоракетной обороны, но и объединенных
вооруженных сил США в целом. Орбитальная группировка SBIRS на вы-
соких орбитах (SBIRS-High), по замыслу, заменит прежние орбитальные
комплексы - разведывательные спутники системы DSP (Defence Support
148
Глава 1
Program Satellites), которые решали задачи раннего предупреждения на-
чиная с 1970-х гг.
Запуск первых спутников этих систем планировался на 2006-
2007 гг. Однако в результате реструктуризации программы, в виду зна-
чительных недостатков в проработке, первоначально запуск был перене-
сен на 2008-2009 гг. Расходы на систему продолжают расти из-за удоро-
жания программного обеспечения и очередного откладывания запуска.
Планировавший на декабрь 2010 г. запуск был снова перенесен на весну
2011 г., когда с помощью ракеты носителя Атлас V новый К А должен был
выведен на орбиту. Таким образом, полное успешное функционирование
системы SBIRS в глобальной системе ПРО может быть обеспечено только
к 2015 г.
В 2007 г. на эту программу было потрачено 684,4 млн. долл. Однако
осознание важности этой программы привело к тому, что в бюджете
2008 г. расходы составили 982,6 млн. долл., в 2009 г. значилась сумма уже
в 2,455 млрд. долл. В 2010 финансовом году произошло некоторое сниже-
ние финансирования -988 млн. долл., объясняемое постепенным завер-
шением разработки данной системы, а в 2011 г. вновь сумма выделяемых
средств была увеличена до 1,525 млрд. долл.
Радиолокатор космического базирования Space Radar должен стать
системой, которую с большой эффективностью смогут использовать
Министерство обороны США, разведывательное сообщество и граждан-
ские пользователи.
В настоящее время радиолокационную разведку из космоса осущест-
вляют аппараты Lacrosse/Onyx, эксплуатируемые Национальным разве-
дывательным управлением. Неоднократно выдвигались предложения о
разработке системы следующего поколения, и с 2001 г. началась разработ-
ка системы Space Radar.
Многорежимный радар предполагается использовать в целях: индика-
ции движущихся целей, получения данных о рельефе и построения циф-
ровых карт с высоким разрешением, перспективной геопространственной
разведки.
Расходы на эту программу в 2009 г. составили около 100 млн. долл., и с
каждым годом они будут увеличиваться, пока по планам к 2015 г. система
полностью не войдет в строй.
Большое внимание Пентагон уделяет созданию третьего поколения си-
стемы инфракрасного наблюдения земной поверхности (Third Generation
Infrared Surveillance - 3GIRS). Эта программы является своего рода аль-
тернативой системе SBIRS, но предусматривает использование сенсора,
который легче, меньше, чем в спутниках SBIRS, но гораздо технологич-
нее. Расходы на эту систему за три года (2010-2012 гг.) должны были со-
ставить около 107,6 млн. долл.
Одной из наиболее перспективных является космическая система сле-
жения и обнаружения (BMDS Space Tracking and Surveillance System -
STSS), разрабатываемая исключительно для нужд противоракетной обо-
роны. Она предназначена для отслеживания угрожающих безопасности
баллистических ракет на всех стадиях полета. В сентябре 2009 г. были
запущены два спутника такой системы, которые в течение трехлетнего
периода должны будут пройти необходимые испытания для уточнения
их эффективной взаимосвязи с другими компонентами систем ПРО.
Космическая разведка США и Канады
149
Пятилетняя программа включает в себя испытания передачи информа-
ции между космическими сенсорами и боевой корабельной управляющей
системой Aegis, что представляет критическую важность для успешного
функционирования последней. В этой связи общая сумма финансиро-
вания с 2010 г. по 2013 г. должна составить 472 млн. долл., что является
беспрецедентной суммой, если говорить о космическом компоненте про-
тиворакетной обороны.а Администрации Барака Обамы был взят курс
на многостороннее сотрудничество, в том числе по вопросам размещения
вооружений в космосе. Наряду с замораживанием программы создания
стратегической ПРО разработка системы Space Bed Test, а также планов
по ее внедрению была остановлена.
В целом через федеральный бюджет США на нужды непосредственно
космических средств противоракетной обороны в 2011 г. было выделено
всего 11 млн. долл., в сравнении с 12 млн. долл. в 2010 г. и 23 млн. долл.
в 2009. Это опять же объясняется кардинальным изменением отношения
нового президента США к вопросам как милитаризации космического
пространства, так и всей системы международной безопасности в целом.
Дополнительно к этому было выделено 67 млн. долл. на развитие систе-
мы Precision Tracking Space Systems (PTSS), которая будет развиваться
на основе двух спутников системы STSS, на которые было выделено еще
ИЗ млн. долл.
Говоря о бюджете на 2012 финансовый год, необходимо отметить, что
расходы на космические системы должны составить около 10,3 млрд.
долл. Чтобы получить полную картину, к этой сумме необходимо до-
бавить расходы, идущие по линии противоракетной обороны - около
10,1 млрд. долл. Общая сумма представляется достаточно внушительной.
Анализ всех вышеперечисленных программ, а также сумм, выделен-
ных на их осуществление, дает возможность отследить несколько тен-
денций, которые могут показаться противоположными, но таковыми, по
сути, не являются. Это курс президента Обамы на укрепление стабиль-
ности мировой системы безопасности и ориентация на построение новой
многополярности, в отличие от стратегии Дж. Буша-мл. на глобальное
лидерство США по всем направлениям. Вместе с этим курс на серьезное
финансирование военно-космических программ, а также космических
систем, способных использоваться в интересах противоракетной оборо-
ны будет сохранен. Тактическая ПРО продолжает развиваться пусть и не
такими быстрыми темпами, как должно было быть по плану республикан-
цев, стратегическая ПРО на время приостановлена, но ожидать от США
полного отказа от нее не приходится.
Количество внутриполитических проблем заставило США смягчить
свою позицию по многим внешнеполитическим вопросам. С Россией был
заключен относительно взаимовыгодный договор по сокращению насту-
пательных вооружений. Несмотря на это, России следует пристально сле-
дить за программой создания космического компонента противоракетной
обороны США для недопущения возникновения состояния уязвимости
перед потенциальными угрозами национальной безопасности.
Перспективные научные исследования и опытно-конструктор-
ские работы. Все перспективные научные исследования и опытно-кон-
структорские работы в области военного космоса в США ведутся в соот-
ветствии со следующими этапами [39]:
150
Глава 1
- фундаментальные исследования (Basic Research);
- прикладные исследования (Applied Research);
- разработка перспективных технологий (Advanced Technology De-
velopment);
- разработка перспективных компонентов, прототипы (Advanced
Component
Development & Prototypes);
- создание и испытания систем (System Development & Demonstration);
- обеспечение НИОКР (RDT&E Management Support);
- развертывание оперативных систем (Operational Systems Develpo-
ment).
Финансирование идет через министерства ВВС и ВМС, Агентство по
ПРО (Missile Defense Agency, MDA) и Агентство перспективных оборон-
ных проектов (DARPA). Значительная часть «космических» денег прохо-
дит по бюджету исследований, разработок, испытаний и оценки, который
финансирует НИОКР и выпуск первых экземпляров КА. Заказ серийных
носителей и аппаратов осуществляется через бюджет закупок ракетной
техники [39].
Например, Агентство по ПРО в 2009 ф. г. запрашивало 9335,7 млн.
долл. в том числе 8890,7 млн. долл. на НИОКР. Единицей бюджетного
финансирования является статья, или программный элемент (Program
Element). Каждый такой элемент относится к одному из семи указанных
этапов исследовательских и проектно-конструкторских работ.
Важным направлением исследований проблем, которые связаны с
военным космосом, является разведывательная программа Space Radar
(«Космический радар»). В настоящее время делаются попытки отвлечь
внимание от этой программы путем заявления о якобы закрытии этой
программы. Детальный анализ всех материалов, связанных с программой
Space Radar, показывает, что все эти заявления являются, возможно, от-
влекающим маневром [40].
В частности, можно отметить, что в течение 2008-2009 финансовых го-
дов программа Space Radar финансируется из закрытых статей бюджета.
Вполне возможно, что сообщение о закрытии программы является дезин-
формацией, прикрывающей окончательный ее перевод в статус «черных»
разведывательных программ, само существование которых американским
правительством не признается.
Это не единственная космическая система видовой разведки, создава-
емая в США. Осенью 2007 г. промышленность США получила секретный
запрос о возможности создания новой системы военной видовой раз-
ведки. В ноябре 2007 г. было принято решение о ее создании. Новая раз-
работка получила наименование BASIC (Broad Area Space-Based Imagery
Collection). Оценочная стоимость системы - от 2 до 4 млрд. долл. [41].
Решение о начале программы BASIC было принято после провала по-
пытки компании Boeing построить новые КА видовой оптико-электрон-
ной разведки по программе FIA (Future Imagery Architecture). Лидер
аэрокосмического бизнеса США за шесть лет работ так и не сумел пред-
ставить заказчику новый оптический спутник.
По опубликованным оценкам, причиной провала стало применение
рискованных сложных технологий при отсутствии опыта разработки КА
оптической съемки. Одним из таких решений, по данным печати, стало ав-
Космическая разведка США и Канады
151
томатическое фокусирование оптической системы для совмещения функ-
ций обзорной и детальной съемки.
После пересмотра в сентябре 2005 г. контракта по FIА компания Boeing
сохранила за собой лишь разработку радиолокационных КА.
Несмотря на неудачу с космической компонентой FIA, компания
Raytheon разработала и поставила NRO систему заказа и комплексной
обработки данных видовой разведки MIND (Mission Integration and
Development). Новый комплекс позволяет интегрировать в процесс обра-
ботки и принятия решений данные военных КА и коммерческих постав-
щиков высокодетальных изображений. Этот комплекс должен исполь-
зоваться на КА двойного назначения WorldView и Geo Eye. В результате
спецслужбы и Пентагон получат оперативный доступ к снимкам с про-
странственным разрешением менее 0,5 м, которые позволят снизить на-
грузку на секретные системы NRO. Результаты работы К A WorldView-1
за первый год эксплуатации оказались столь впечатляющими, что кон-
гресс США в сентябре 2008 г. закрыл финансирование разработки анало-
гичной по возможностям альтернативной военной системы видовой раз-
ведки BASIC (Broad Area Space-Based Imagery Collection), которая ранее
была одобрена Пентагоном.
Судя по регулярным запускам КА, «черных» космических программ
немало. В частности, за Национальным агентством геокосмической раз-
ведки числится три бюджетные статьи, названия которых открыты, но
суммы финансирования секретны. У Агентства национальной безопаснос-
ти 19 статей, а суммы приведены только по трем. По Национальному раз-
ведывательному управлению NR0 не известны даже названия статей.
Однако значительная часть военного космоса тем не менее финансирует-
ся открыто [39].
На этапе 3 - разработка перспективных технологий находится раз-
витие оптического комплекса контроля космического пространства на
острове Мауи (Гавайские острова). В частности, там построен и присту-
пает к наблюдениям панорамный обзорный телескоп с системой быстро-
го реагирования Pan-STARRS-1 (Panoramic Survey Telescope and Rapid
Response System) с гигапиксельной камерой размером 38000 * 38000 для
поиска сближающихся с Землей астероидов и других движущихся или
переменных объектов. Подготовлен план строительства системы из четы-
рех таких телескопов [39].
В бюджете ВВС предусмотрено выделение 81,0 млн. долл. на статью
«разработка технологий перспективных КА». В ее рамках финансируют-
ся шесть отдельных проектов: полезные нагрузки КА, интегрированные
демонстрации космических технологий, защита космических систем,
стойкость космических систем, технология баллистических ракет и слу-
жебные системы КА. В числе конкретных направлений - радиационно-
стойкая электроника, лазерная связь, микроспутники, защита от воздей-
ствия излучений лазера и в радиодиапазоне, навигационные приборы для
МБР и др.
Наиболее интересны данные по космическим системам, находящим-
ся на этапе 4 - «Разработка перспективных компонентов, прототипы».
К ним относятся, в частности, работы по перспективной американской
навигационной системе GPSIII, которая придет на смену существующей
GPSII. Предусмотрено финансирование трех отдельных статей: одна по
152
Глава 1
орбитальной группировке (проект А019) и две по наземному контуру
управления (первого и последующих «блоков», проекты А022 и А021)
[39].
Фирма Lockheed Martin получит 1464,0 млн. долл. на разработку и
изготовление двух первых опытных спутников GPS IIIA с увеличенной
мощностью М-сигнала для военных пользователей (на 10 дБ по сравне-
нию с GSP IIF), дополнительным гражданским сигналом L1C, совмести-
мым с сигналами системы Galileo, и аппаратурой для обнаружения ядер-
ных взрывов.
Запуск первого GPS IIIA планируется на 2014 г. Контракт пред-
усматривает опции на изготовление еще десяти серийных аппаратов.
Платформа, созданная для GPS IIIA, будет в дальнейшем использована
для усовершенствованных вариантов GPS ШВ и ШС.
На создание наземного сегмента управления претендуют Northrop
Grumman и Raytheon Company. 21 ноября 2007 г. ВВС США выдали им
два исследовательских контракта (фаза А) сроком на 18 мес. на 160,0 и
159,8 млн. долл. соответственно.
Объединенная военная и гражданская Национальная полярная метео-
система JPSS (Joint Polar Satellite System) финансируется на паритетных
началах военными в лице ВВС США и Министерством торговли.
В понятие «контроль космического пространства» (Space Control)
американские военные включают разведку космической обстановки,
оборонительные и наступательные противокосмические средства и сред-
ства командования и боевого управления. Предусматривается выделение
средства для работ по двум направлениям. Первое из них - планирование
и анализ подходящих технологий. Один из конкретных проектов - допол-
нительная полезная нагрузка SSA для оценки обстановки вокруг осна-
щенного ею КА, которая должна быть готова для установки на спутниках
ORS Block III в 2013 г.
Второе направление - «космический полигон». Здесь имеется в ви-
ду - разработка и демонстрация испытательных средств, оборудования и
систем для тестирования и подтверждения характеристик интегрирован-
ных систем контроля космического пространства [39].
На следующем этапе 5 («Создание и испытания систем») будут про-
водиться работы по теме «Противокосмические системы», которые
строятся на базе разработок по контролю космического пространства.
Финансируются сразу три проекта: А001 «Система противодействия
спутниковой связи» (Counter Satellite Communications System) для нару-
шения спутниковой связи противника, А003 «Система быстрой инденти-
фикации, обнаружения и оповещения» (Rapid Identification Detection and
Reporting System, RAIDRS) для обнаружения нападения на космические
средства США, оценки угрозы и последствий и А005 «Противокосмическое
командование и управление» (Counterspace Command and Control). По
этим проектам осуществляются также серийные закупки [39].
Системы оценки космической обстановки - это еще три проекта: А006
«Космическое наблюдение космического базирования» (Space-Based
Space Surveillance, SBSS), A008 «Интегрированная оценка космичес-
кой ситуации» (Integrated Space Situation Awareness, ISSA) и А009
«Космический барьер» (Space Fence).
Система SBSS представляет собой группировку КА для поиска, об-
Космическая разведка США и Канады
153
наружения и сопровождения космических объектов в видимом диапазо-
не, главным образом, в области геостационарных орбит. Спутники SBSS
разрабатываются на базе опыта, полученного во время работы эксперимен-
тального КА MSX с датчиком Space-Based Visible (SBV). Обработанные
данные измерений будут сбрасываться в наземные центры командования
и управления. Орбитальная группировка дополнит наземные средства,
обеспечив беспрепятственное круглосуточное наблюдение.
На первом этапе (Block 10) будет запущен один опытный аппарат на
замену MSX с существенно улучшенной оперативностью поставки дан-
ных по геостационарным объектам. Контракт на КА SBSS Pathfinder был
выдан компании Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp. в
марте 2004 г. Был установлен срок готовности спутника к запуску II квар-
тал 2009 г., выбранный носитель - Minotaur. На втором этапе (Block 20)
через несколько лет будут созданы и выведены на орбиту следующие КА
для быстрого обнаружения и отслеживания объектов над всей Землей.
Цель проекта ISSA - создание базы знаний по космическим объектам
как основы для принятия решений по защите американских космических
систем от угроз противника. Речь идет о преобразовании Центра косми-
ческих оборонных операций (SPADOC) в структуру сетецентрического
типа, позволяющую в автоматическом режиме и в реальном масштабе
времени производить корреляцию, интеграцию и распределение данных,
полученных традиционными средствами контроля космического прост-
ранства, а также о создании приложений и инструментов для более точно-
го описания некооперирующихся космических объектов с привлечением
специалистов в области космической разведки и состояния космической
среды.
Под именем «Космический барьер» значатся работы по замене
радиолокационной системы обнаружения NAVSPASUR ВМС США.
Создание новых, более высокочастотных РЛС в разных районах Земли
позволит улучшить возможности системы по обнаружению и сопрово-
ждению объектов, главным образом низкоорбитальных примерно на по-
рядок. В настоящее время проект находится на начальной фазе А (концеп-
ция). Решение о строительстве новых объектов предполагось принять в II
квартале 2012 г. [39].
В 2007 ф. г. для решения задач ПРН и поддержки программ ПРО,
оценки боевой обстановки и технической разведки был начат проект
А020 создания инфракрасной разведки 3-го поколения 3GIRS (3rd Genera-
tion Infrared Surveillance). Первоначально проект назывался AIRSS -
Alternative Infrared Satellite System). Основой его является разработка
нового космического широкоугольного датчика WF0V. Решение о пол-
номасштабной разработке системы ожидалась в 2010 г., готовность перво-
го КА - в 2016 г., а первый запуск - в 2019 г. Тем не менее данный проект
уже сейчас числится на 5-м этапе НИОКР.
Завершаются работы по Глобальной службе оповещения GBS, ре-
трансляторы которой функционируют на связных спутниках ВМС США
UFO F-8 и F-10 и заработают в ближайшее время на спутниках WGS.
Кроме того, в системе GBS используются коммерческие ретрансляторы
КИ-диапазона.
В рамках этапа 5 ВМС США проводят модернизацию приемников
навигационной системы GPS, направленную на улучшение их характе-
154
Глава 1
ристик в условиях преднамеренных помех. В ходе этой модернизации
устанавливаются новые антенны и добавляются модули защиты от лож-
ных сигналов SAASM (Selective Availability Anti-Spoof Module).
На этапе 6 - обеспечение НИОКР следует упомянуть программу Rocket
System Launch Program (RSLP), учрежденную в 1972 г. с целью проведе-
ния НИОКР по дооборудованию и использованию снимаемых с вооруже-
ния МБР в качестве ракет-носителей. Сейчас в ведении этой программы
находятся ракеты Minuteman и Peacekeeper.
Программа космических испытаний STP (Space Test Program), в рам-
ках которой создаются военно-экспериментальные аппараты ВВС США,
финансируется на постоянном (с учетом инфляции) уровне. В соответ-
ствии с решениями, принятыми в 2002 г., в рамках этой программы дол-
жен осуществляться один пуск на легком носителе раз в два года и один
пуск на среднем раз в четыре года. Эксперименты для КА выбираются по
заявкам от всех учреждений оборонного ведомства; действующий приори-
тетный список таких экспериментов одобрен Комиссией по космическим
экспериментам МО США в ноябре 2007 г. В 2007 ф. г. было осуществлено
15 экспериментов, на 2008 ф. г. было запланировано 17 экспериментов.
Из программ этапа 7 («Развертывание оперативных систем») необ-
ходимо отметить подсистему командования и управления космическими
средствами (Space C2 Operations), являющуюся частью Центра авиацион-
ных и космических операций и функционирующую в интересах команду-
ющего Стратегическим командованием США.
Предусматривается также финансирование трех проектов под об-
щим названием «Космос оперативного реагирования» (Operationally
Responsive Space, ORS). Речь идет о средствах быстрого запуска КА и
о создании самих спутников для «быстрого реагирования». Начиная с
2009 ф. г. большая часть средств по статье пошла именно на создание экс-
периментальных КА TacSat и штатных аппаратов на их основе.
Для того чтобы понять назначение и особенности создаваемых экс-
периментальных аппаратов, следует обратить внимание на генерального
заказчика аппаратов - Управление оперативного реагирования в кос-
мическом пространстве (Operationally Responsive Space Office - ORS)
Министерства обороны США. Основные цели его создания - повышение
гибкости реагирования на изменение обстановки в космосе и совершен-
ствование обеспечения действий вооруженных сил спутниковыми данны-
ми [126].
Управление организует и контролирует разработку небольших целе-
вых КА массой около 400 кг, их систем запуска, компонентов наземной
инфраструктуры и создание необходимого запаса этих средств. Оно ко-
ординирует деятельность как ведомственных, так и национальных струк-
тур (государственных и коммерческих, занимающихся разработкой, соз-
данием, развертыванием и эксплуатацией космических систем) в инте-
ресах обеспечения производства необходимого количества спутников
и их выведения в космос. В целом работа Управления направлена на то,
чтобы в случае необходимости у Пентагона была возможность оператив-
но нарастить космическую группировку для повышения эффективности
действий американских войск в любой точке мира.
Управление ORS решает также следующие задачи:
- изучение потребностей объединенных командований (ОК) воору-
Космическая разведка США и Канады
155
женных сил США в космическом обеспечении различных по масштабам
операций;
- планирование мероприятий, связанных с оперативным реагировани-
ем в космосе;
- подготовка документов, определяющих орбиты выводимых КА и по-
рядок их использования;
- отработка вопросов реагирования в космическом пространстве в
ходе мероприятий оперативной подготовки;
- определение требований, предъявляемых к перспективным космиче-
ским системам, и концепций их применения.
Структурно Управление состоит из пяти отделов: разработки кон-
цепций и руководящих документов, планирования операций, взаимодей-
ствия с ОК вооруженных сил США, закупок и научно-технического от-
дела.
Начальник Управления непосредственно подчиняется заместителю
министра ВВС - координатору Минобороны по космическим програм-
мам.
Для подготовки соответствующих рекомендаций начальнику ORS в
Минобороны сформирован исполнительный комитет по вопросам опе-
ративного реагирования в космическом пространстве. В его состав вхо-
дят: командующий объединенным Стратегическим командованием, за-
меститель министра ВВС - координатор Минобороны по космическим
программам, представители аппаратов заместителей министра обороны
(по разведке, по закупкам и технологиям, по личному составу и боеготов-
ности), помощник министра обороны по вопросам интеграции информа-
ционных сетей, представители Комитета начальников штабов и Косми-
ческого командования ВВС.
Деятельность Управления базируется на плане «Оперативное реа-
гирование в космическом пространстве», разработанном в 2007 г. Ми-
нистерством обороны и объединенным Стратегическим командованием
(авиабаза ВВС Оффут, штат Небраска). План определяет главные задачи
ведомств в данной сфере, направления сосредоточения основных усилий
и порядок совместных действий, подчеркивая, что основным органом, с
которым Управление организует тесное взаимодействие, является объ-
единенное Стратегическое командование, отвечающее за определение по-
требности вооруженных сил в средствах, обеспечивающих реагирование в
космосе, и организацию их оперативного применения.
При возникновении ситуации, требующей адаптации космической
группировки к изменившимся условиям обстановки, план предусматри-
вает поэтапную реализацию ряда мероприятий.
На первом этапе - «Использование имеющихся возможностей» -
предполагается немедленное применение уже развернутых сил и средств,
включая резервные и гражданские (в том числе коммерческие), а также
средств, принадлежащих союзникам. Кроме того, проводится анализ ре-
шаемых задач для подготовки наиболее оптимальных вариантов приме-
нения космических средств.
На втором этапе - «Введение в строй средств, готовых к разверты-
ванию» - основной целью является восстановление работоспособности
выведенных из строя космических систем и быстрое наращивание орби-
тальной группировки за счет запуска малых спутников. При этом пред-
156
Глава 1
усматривается развертывание новых или дополнительных средств, в
частности КА, которые были произведены ранее и находятся в резерве (в
специально оборудованных хранилищах).
Третий этап - «Разработка, производство и развертывание новых
средств» - предусмотрен на тот случай, когда все мероприятия первого и
второго этапов выполнены и их возможности исчерпаны. Цель этапа - со-
хранение превосходства США в космосе и дальнейшее наращивание аме-
риканской космической группировки.
В результате мероприятий по оперативному реагированию планиру-
ется обеспечить гарантированный доступ и беспрепятственную деятель-
ность США в космосе.
Предполагается, что основные усилия созданного Управления будут
сосредоточены на обеспечении возможности замены КА, восполнения и
наращивания спутниковой группировки систем разведки и связи.
В соответствии с планами Пентагона в период с 2008 г. по 2013 г. на
реализацию программ оперативного реагирования в космическом про-
странстве намечалось выделить около 800 млн. долл.
Продолжается совершенствование и модернизация сети управления
спутниками ВВС США (Air Force Satellite Control Network, AFSCN).
В частности, проводится оснащение станций слежения Vandenberg A,
Colorado A, Guam В, Oakhanger С, Diego Garcia В и транспортируемой
станции RTS-1 коммерчески доступным оборудованием для замены
устаревших систем и обеспечения стандартизации, автоматизации и взаи-
мозаменяемости; вводится обмен данными по протоколу IPv.6.
С 2002 г. ведется модернизация с продлением ресурса уникаль-
ных средств система контроля космического пространства (проект
АО 17) - радиолокатора AN/FPS-85 на авиабазе Эглин и радиолокатора
Х-диапазона Haystack Линкольновской лаборатории. В последнем случае
система дооснащается антенной и мощным передатчиком VV-диапазона
(75-111 ГГц). После ввода их в строй в 2012 г. можно будет строить более
детальные изображения космических объектов.
Задача обнаружения ядерных взрывов в атмосфере и в ближнем космо-
се решается с помощью аппаратуры, размещаемой на КА в рамках проекта
NDS (Nuclear Detonation Detection System). В настоящее время эти функ-
ции выполняют датчики на КА GPS (включая существующие аппараты
GPS IIR(M) и будущие GPS IIF). Они регистрируют оптическое и рент-
геновское излучение, радиационную дозу и электромагнитный импульс.
На КА DSP устанавливаются датчики оптического, рентгеновского, ней-
тронного и гамма-излучения.
На средства Министерства энергетики ведется разработка новых
датчиков нейтронного и гамма-излучения типа SABRS (Space and
Atmospheric Burst Reporting System) для размещения на геостационар-
ных КА системы SBIRS и на секретных аппаратах взамен датчиков на
спутниках DSP. В наземный сегмент входят приемные станции ICADS
(Integrated Correlation and Display System) и защищенные станции GNT
(Ground NDS Terminal) [39].
Из бюджета ВВС оплачивается разработка и развертывание назем-
ных станций и интеграция датчиков с геостационарными КА. Опытный
экземпляр датчика SABRS размещен на последнем в семействе DSP КА
F23. Поставка первых штатных датчиков ожидалась: для размещения на
Космическая разведка США и Канады
157
секретном КА - в IV квартале 2009 г., для размещения на КА SBIRS - в I
квартале 2012 г.
На этапе «Развертывание оперативных систем» находятся также про-
граммы GPS IIR и IIF и GPS IIIA (за исключением двух первых КА).
Первый запуск КА GPS IIF планировался на I квартал 2009 г., а вся
группировка из 12 КА должна быть развернута к концу 2013 ф. г. Шесть
первых аппаратов серии, уже поставленные заказчику, проходят модерни-
зацию с добавлением нового военного сигнала и второго и третьего граж-
данского сигналов, остальные шесть сразу изготавливаются в модернизи-
рованном исполнении. Стоимость КА по контракту: № 4-6 - 62,9 млн.
долл., № 7-9 - 68,7 млн. долл., № 10-12 - по 56,0 млн. долл. [39].
Космическая система Space Radar. В настоящее время радиолока-
ционную разведку из космоса выполняют аппараты Lacrosse/Onyx, экс-
плуатируемые Национальным разведывательным управлением (NRO).
Неоднократно выдвигались предложения о создании системы следующе-
го поколения. Так, в феврале 1998 г. ВВС, DARPA и NRO начали совмест-
ную программу Discoverer II с целью запуска двух экспериментальных ап-
паратов для проверки возможности слежения за мобильными целями из
космоса. Но, так как эта программа не предполагала практического «выхо-
да» с выдачей разведывательных данных в войска и к тому же испытывала
проблемы с графиком и стоимостью, в 2000 г. Конгресс ее закрыл.
С целью продолжения работ в этом направлении исследовательской
лабораторией ВВС США (AFRL) в настоящее время проводятся работы
по созданию демонстрационного КА ISAT (Innovative Space Based Radar
Antenna Technology), на котором в 2010 г. планировалось отработать
100-метровую антенну в интересах будущих космических К А системы
Space Radar, рис. 1.48 [42]. На конечное назначение технологии ISAT ука-
зывает само название: «инновационная технология антенн для радиолока-
торов космического базирования».
Разработанные на базе ISAT радиолокационные антенны с электрон-
ным сканированием типа ESA (Electronically Scanning Array) исключи-
тельно большой длины (до 300 м) будут устанавливаться на аппаратах,
работающих на высоте 9100 км (5700 миль) и обеспечивающих отсле-
живание и идентификацию целей с высоким разрешением при скани-
ровании множества районов, которые представляют интерес для США.
Предполагается, что сверхдлинные антенны обеспечат характеристики,
необходимые для тактической съемки из космоса, включая решение таких
задач, как постоянное и надежное отслеживание целей на поверхности в
любых условиях, так как радиолокатор не ограничен облачным покрыти-
ем и может работать ночью в отличие от оптических систем.
Рис.1.48. КА ISAT со 100 метровой антенной
158
Глава 1
Аппарат-демонстратор разрабатывается в AFRL с 2002 г. по зака-
зу Агентства перспективных исследовательских проектов МО США
(DARPA). KAISAT массой более 5 т должен был запущен в 2010 г. В ходе
полета ISAT будут отработаны и испытаны перспективные проекты и
конструкции антенны с электронным сканированием ESA, легкие радиа-
ционно стойкие материалы и электроника, надежные способы и механиз-
мы развертывания, «сжимаемые» компоненты и материалы, а также но-
вые концепции метрологического обеспечения и калибровки больших
радиолокационных антенн. Однако основная цель многомиллионного
проекта состоит в том, чтобы отработать возможность индикации движу-
щихся целей для тактических пользователей (GMTI - Ground - Moving
Target Indication) [42].
Ранее сообщалось, что AFRL и JPL совместно разрабатывают экспери-
ментальную антенну диапазона L (центральная частота 1260 МГц, шири-
на полосы 80 МГц), имеющую длину 50 м и ширину 2 м при удельной мас-
се не более 5 кг/м2. Эта антенна собиралась из 32 отдельных панелей раз-
мером 1.56 х 2 м, каждая из которых содержала 144 приемопередающих
модуля. Сеть цифровых формирователей луча взаимодействовала с 32
«субантеннами» в составе большой антенны, обеспечивая сканирование в
пределах до 45° по азимуту и 20° по углу места. Описанную антенну пред-
полагалось испытать в полете на высоте 505,8 км. По-видимому, удвоение
длины антенны и высоты орбиты связаны между собой.
Огромный размер антенны (даже в сложенном виде она имеет объем
около 500 м}) делает нереальной отработку ее развертывания в земных ус-
ловиях, поэтому разработчики проведут большой объем моделирования
и имитаций, а также испытания, необходимые для снижения риска разра-
ботки. Программа, в интересах которой готовится эксперимент ISAT, до
недавнего времени именовалась Space-Based Radar (радар космического
базирования), а с 2005 г. называется просто Space Raaar (космический ра-
дар).
В настоящее время Space Radar имеет статус совместной программы
МО США и разведывательного сообщества. Одноименная космическая
система будет находиться под совместным управлением директора
национальной разведки и министра обороны, работая в интересах воен-
ных, разведывательных и гражданских пользователей. Многорежимный
радар предполагается использовать в целях:
- получения изображений в режиме синтезирования апертуры (SAR -
Synthetic Aperture Radar);
- индикации движущихся целей (SMTI - Surface Moving Target
Indications);
- получения данных о рельефе и построения цифровых карт с высо-
ким разрешением (HRTI - High Resolution Terrain Information);
- перспективной геопространственной разведки (AGI - Advanced
Geospatial Intelligence);
- разведки открытого моря (OOS - Open Ocean Surveillance).
Космический радар позволит вести наблюдение за недоступными
иным средствам районами в любую погоду днем и ночью, не подвергая
риску людей и аппаратуру. Разведка по требованию может проводиться
в глобальном масштабе в мирное время и на любой стадии военного кон-
фликта. Космический радар будет обеспечиваться наземной инфраструк-
Космическая разведка США и Канады
159
турой и космическими и наземными сетями связи, что позволит хранить,
обрабатывать, использовать и распространять данные этой системы в
оперативном режиме. В частности, предполагается передавать данные
SBR через космическую связную систему TSAT.
В программе участвуют Национальное разведывательное управ-
ление NRO, Национальное агентство геопространственной разведки
NGA, Агентство перспективных исследовательских проектов DARPA и
Исследовательская лаборатория AFRL.
Программа FIA (Future Imaging Architecture). 20 сентября 2010 г. со
стартового комплекса SLC-3E на базе ВВС США Ванденберг был произ-
веден пуск РН Atlas V с полезной нагрузкой Национального разведыва-
тельного управления (NRO) США. В графике пусков разведывательных
аппаратов он имел обозначение NRO L-41, которое часто относят и к по-
лезному грузу [43].
Пуск был посвящен 50-летию Национального разведывательного
управления США, осуществляющего заказ и эксплуатацию космиче-
ских средств видовой и радиотехнической разведки. Назначение КА и
параметры его орбиты объявлены не были. Расчеты независимых наблю-
дателей позволили к утру 23 сентября 2010 г. определить орбиту USA-
215 достаточно надежно: наклонение - 123,00°; минимальная высота -
1058 км; максимальная высота - 1088 км; период обращения - 106,67 мин.
В каталоге Стратегического командования США спутнику присвоены
наименование USA-215, номер 37162 и международное обозначение 2010-
046А.
Директор NRO Брюс Карлсон (Bruce Carlson), назначенный на
эту должность 12 июня 2009 г., в своем выступлении на конференции
Ассоциации ВВС США в сентябре заявил, что это самая мощная пусковая
кампания в интересах NRO за последние двадцать лет.
Тед Молчан, руководитель международной сети независимых на-
блюдателей спутников, в предварительном порядке идентифицировал
полезный груз как первый радиолокационный аппарат по программе
FIA (Future Imaging Architecture). В пользу такого предположения го-
ворил следующий интересный факт: при движении по «обратной» орби-
те наклонением 123° спутник может обозревать в точности те же самые
районы, что и на «прямой» орбите наклонением 57°. А это одно из двух
наклонений рабочих орбит спутников детальной радиолокационной раз-
ведки Lacrosse/Onyx.
Компания Boeing после пересмотра в сентябре 2005 г. контракта по
FIA сохранила за собой лишь разработку радиолокационных КА со сро-
ком начала запусков в 2008-2009 гг. Напомним, что программа FIA имела
своей целью замену эксплуатируемых ныне спутников видовой разведки
типа Lacrosse и Improved Crystal, последние экземпляры которых были
запущены в апреле и октябре 2005 г. соответственно.
Эксперты полагают, что указанные аппараты как раз и подошли к
запуску с задержкой на два года относительно называвшихся в конце
2007 г. сроков. Считается, что USA-215 является первым радиолокацион-
ным аппаратом системы FIА разработки Boeing Co.
Что же касается экзотической орбиты с обратным наклонением, то ее
достоинством является заметное увеличение скорости полета над поверх-
ностью Земли и допплеровского сдвига частоты отраженного сигнала при
160
Глава 1
наблюдении вблизи максимальных широт, а следовательно, и увеличение
разрешения радиолокатора с синтезированием апертуры.
3 апреля 2012 г. со стартового комплекса на авиабазе Ванденберг был
произведен пуск РН Delta IV с полезным грузом Национального раз-
ведывательного управления США, идентифицированным как второй
американский спутник радиолокационной разведки по программе FIA
(Future Imagery Architecture) [175].
Визуальные наблюдения, проведенные в США, Канаде, Британии,
Швеции, Нидерландах и в Украине, позволили определить засекречен-
ные параметры орбиты выведения К А: наклонение - 122,99°; минимальная
высота - 1084 км; максимальная высота - 1094 км; период обращения -
106,97 мин.
В каталоге Стратегического командования США спутник получил на-
звание USA-234, номер 38109 и международное обозначение 2012-014А.
Вся совокупность данных указывает на то, что запущенный КА явля-
ется вторым экземпляром радиолокационного разведчика, разработан-
ного компанией Boeing Co. в рамках программы FIA и обеспечивающего
круглосуточное всепогодное наблюдение.
Данные о FIA Radar засекречены, однако известно, что оба РСА вы-
ведены на ретроградную орбиту высотой 1 100 км. При сохранении углов
обзора 30-60° такая орбита позволяет расширить полосу обзора на 1/3
при энергетическом проигрыше менее 2 дБ благодаря увеличению даль-
ности до земной поверхности.
Анализ характеристик ракет-носителей, с помощью которых осущест-
влялся запуск FIA Radar, показывает, что масса КА с новым РСА не мо-
жет превышать 8 т.
В заключение можно сказать, что Национальное управление военно-
космической разведки США (NRO) в 2010 и 2012 гг. осуществило запуски
двух новейших КА с РСА, разработанных по программе FIA. Эксперты
полагают, что полная орбитальная группировка радиолокационных спут-
ников из семейства FIA будет развернута в 2013 г. после пусков NRO L-39
и L-45 с Ванденберга.
Программа TacSat (тактическая разведка ВВС США). Программа
TacSat предполагает создание малого космического аппарата (МКА)
для ведения видовой и радиоэлектронной разведки [45]. Программа
TacSat прорабатывается в рамках общей инициативы «Космос оператив-
ного реагирования» (Operational Responsive Space, ORS) и концепции
«Совместные боевые операции ВВС в космосе» (Joint Warfighting Space,
JWS)[45].
Инициатива ORS включает несколько концепций и программ и пре-
дусматривает разработку средств для решения трех последовательных
задач: быстрой комплектации мини-КА специальной аппаратурой, опе-
ративного запуска по требованию, быстрого ввода в эксплуатацию и ис-
пользования ресурсов аппаратов по запросам командований в кризисных
зонах.
Концепция JWS предусматривает интеграцию перспективных так-
тических мини-спутников в единую систему сбора разведывательной
информации в интересах объединенных командований передовых груп-
пировок на театрах военных действий (ТВД) наряду с существующими
авиационно-космическими средствами разведки. Общие требования: мо-
Космическая разведка США и Канады
161
дульная полезная нагрузка, полностью автоматическая спутниковая плат-
форма, совместимость КА с легкими носителями, запуск по требованию,
прямое программирование полезной нагрузки с ТВД и распространение
данных на ТВД через засекреченную сеть SIPRINET. На разных этапах
разработки находятся четыре спутника TacSat-1, -2, -3, -4 [45].
Первый спутник TacSat-1 планировалось вывести на орбиту с помо-
щью новой РН Falcon-1 еще в 2004 г., но из-за аварии ракеты этот запуск
отложен и TacSat-2 было решено запустить с помощью более надежной
РН Minotaur 1 компании OSC. В декабре 2006 г. была запущена РН легко-
го класса Minotaur 1 с двумя спутниками на борту. Основным полезным
грузом был экспериментальный КА TacSat-2, дополнительным - микро-
спутник GeneSat-1 (научные исследования NASA). В итоге программа
TacSat началась сразу со второго КА. Общий вид КА TacSat-2 и размеще-
ние оборудования КА показано на рис. 1.49 [45].
Основные параметры орбиты следующие: наклонение - 40°;минималь-
ная высота -410 км; максимальная высота - 424,5 км; период обраще-
ния -93,46 мин.
Помимо официального названия, TacSat-2 также известен под назва-
нием RoadRunner и JWS-D1 (Joint Warfighting Space Demonstrator).
Проект TacSat-2 официально имеет статус «демонстрации перспек-
тивных технологий» (Advanced Concept Technology Demonstration).
Основные программные сроки TacSat-2:
- изготовление спутника в течение 15 мес. после получения полномо-
чий (сейчас для традиционных КА разведки и связи - от 2 до 10 лет);
- запуск в течение одной недели после запроса командования (сей-
час - от 3 до 12 мес. и более);
- ввод в эксплуатацию через один день после запуска (сейчас - от не-
скольких суток до нескольких месяцев).
В реальности разработка TacSat-2 заняла 24 мес, но это все равно мень-
ше обычных сроков создания традиционных спутников разведки и связи.
По сравнению с большими стратегическими КА упрощенный миниспут-
ник обеспечивает 70-80 % возможностей при 10-20 % затрат. В кризис-
ных ситуациях тактические миниспутники могут стать действенными до-
полнениями существующих стратегических систем разведки и связи.
Рис. 1.49. Общий вид КА TacSat-2
162
Глава 1
Основные разработчики TacSat-2: Исследовательская лаборатория
AFRL и Центр ракетных и космических систем ВВС США, Военно-
морская исследовательская лаборатория NRL, а также частные компании.
Миниспутник разработан компанией MicroSat Systems на базе
усовершенствованной платформы NGMB (Next Generation Multifunc-
tional Bus), созданной по проекту Techsat-21. В состав системы трехосной
ориентации (точность менее 0,15°) входят звездный датчик, инерциаль-
ный измерительный блок, магнитометр, солнечный датчик, три гироскопа
и магнитные катушки. Электропитание КА обеспечивают две солнечные
батареи мощностью 550 Вт и литий-ионные аккумуляторы емкостью
30 А-ч. Система управления создана на базе микрокомпьютера PowerPC,
программное обеспечение поставила компания Broad Research Engineering.
Масса TacSat-2 на орбите - 369 кг (по другим данным - 415 кг). На
борту КА установлена аппаратура для проведения 11 экспериментов, в
том числе по видовой и радиоэлектронной разведке целей с передачей ин-
формации на малогабаритные станции, установленные непосредственно
при штабах объединенных группировок войск в различных районах
Земли [45].
Камера съемки поверхности Земли £5/(Earth Surface Imager) - основная
аппаратура спутника TacSat-2, предназначенная для съемки с пространст-
венным разрешением менее 1 м. В качестве оптической системы исполь-
зован телескоп компании RC Optical System с апертурой диаметром
50 см. В фокальной плоскости телескопа установлена многострочная
ПЗС-матрица CCD 583 TDI с временной задержкой накопления и скоро-
стью сканирования 9600 линий в секунду. Длина строки ПЗС-матрицы со-
ставляет 6144 элемента. Камера обеспечивает съемку в панхроматическом
режиме и трех спектральных зонах (красная, зеленая и голубая) с шири-
ной кадра на местности 5 км (пространственное разрешение до 0,8 м).
Комплект РЭР TIE (Target Indicator Experiment - эксперимент по
индикации целей) разработан лабораторией NRL и представляет собой
широкополосный приемник радиосигналов РЛС, станций радиосвязи и
мобильных телефонов. Он является дальнейшим развитием комплекса,
первоначально разработанного для беспилотных самолетов-разведчиков
и установленного затем на мини-спутнике TacSat-1. Комплект с энерго-
потреблением всего 7 Вт оснащен набором из 11 антенн и обеспечивает
позиционирование и идентификацию радиоизлучающих целей по их ра-
диочастотным сигнатурам. В ходе эксперимента процессоры выполняют
координатную привязку и идентификацию целей. Комплект TIE может
быть перепрограммирован в полете для перехвата сигналов других целей.
Экспериментальный комплекс передачи данных CDL (Common Data
Link - общая линия данных) разработан лабораторией AFRL совмест-
но с компанией Technology Service Corporation для демонстрации воз-
можности передачи данных тактической разведки из космоса на суще-
ствующие приемные терминалы в формате CDL в Х-диапазоне частот.
Передача изображения района площадью 1000 км2 с разрешением 1 м
занимает менее 40 с. Потребляемая мощность комплекса CDL - 180 Вт,
масса передатчика - 9 кг.
Бортовой процессор ROPE (Roadrunner On-orbit Processing Experi-
ment) предназначен для бортовой обработки изображений камеры ESI
и преобразования их в стандартные военные форматы. ROPE создан на
Космическая разведка США и Канады
163
базе решетки программируемых полевых транзисторов FPGA, он позво-
ляет также осуществлять предварительную идентификацию целей за-
данных классов и выполнять сжатие данных в формат JPEG-2000 для пе-
редачи изображений на Землю в близком к реальному масштабе времени.
Потребляемая мощность бортового процессора - 50 Вт.
На спутнике установлены также ретранслятор малой мощности Low
Power Transceiver и аппаратура высокоточной ориентации ISC (Inertial
Stellar Compass). В состав прибора входят миниатюрный звездный датчик,
микропроцессор и блок микроэлектромеханических гироскопов. Прибор
используется на TacSat-2 в качестве дублирующей системы и позволяет
быстро восстановить ориентацию спутника в случае временной неполад-
ки или отключения электропитания. Точность ориентации - 0,Г, масса
ISC - 2,9 кг, энергопотребление - 3,6 Вт, что в несколько раз меньше по
сравнению с традиционными системами.
Эксперименты на орбите. Концепция ORS получила развитие из
опыта применения космических систем в интересах информационного
обеспечения боевых операций США. Эксперименты по космической ви-
довой и радиоэлектронной разведке с передачей данных по радиолинии
CDL начнутся на полигоне ВМС Чайна-Лейк в Калифорнии. Для за-
кладки рабочих программ разведывательной аппаратуры и приема дан-
ных планируется использовать малогабаритную станцию MIST (Modular
Interoperable Surface Terminal) [45].
Данные МКА TacSat-2 представлены в табл. 1.24 [125].
В дальнейшем будут привлечены другие станции в зоне Тихого океа-
на и в Азии. Основными целями разведки для TacSat-2 были объекты в
Юго-Западной Азии и в Ираке. Решались задачи определения координат
радиоизлучающих целей и последующей видовой съемки обнаруженных
целей на одном витке, закладки программы, съемки и приема изображе-
ний по нескольким объектам в пределах одного витка, а также взаимо-
действия аппаратуры наблюдения космических и воздушных платформ.
В частности, была предусмотрена прямая передача данных с КА на борт
самолета морской разведки ВМС Р-ЗС Orion.
TacSat-2 завершил свою работу в 2008 г.
19 мая 2009 г. с полигона на острове Уоллопс осуществлен успешный
пуск РН Minotaur I. Основной полезной нагрузкой был военно-исследо-
вательский спутник ВВС США TacSat-З для экспериментов в области
тактической видовой разведки [46]. Основные параметры орбиты следу-
ющие: наклонение - 40,46°;минимальная высота - 4333 км;максимальная
высота - 465,3 км; период обращения - 93,46 мин.
TacSat-З (рис. 1.50), созданный по программе «Тактический спутник»
(Tactical Satellite) в рамках оперативной концепции «Космос для объ-
единенных сил» (Joint Warfighting Space, JWS), стал совместным дети-
щем всех видов вооруженных сил, различных ведомств Минобороны
и спецслужб США. Этот проект также является ответом на более об-
щую инициативу Пентагона - «Космос оперативного реагирования»
(Operationally Responsive Space, ORS). Ведущим разработчиком высту-
пила Исследовательская лаборатория ВВС США (Air Force Research
Laboratory, AFRL).
TacSat-З предназначен для отработки технологий оперативной видо-
вой разведки поля и тактических звеньев управления. Конечной целью
164
Глава 1
Таблица 1.24
Данные МКА TacSat-2
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
| 3. Год запуска МКА
4. Срок активного существова-
ния МКА
5. Баллистические характери-
стики МКА
6. Средство выведения МКА
| 7. Космодром запуска
8. Масса МКА
9. Состав и особенности кон-
струкции МКА
10. Служебный модуль МКА
10.1. Бортовой комплекс управ-
ления
10.2. Система электропитания
10.3. Система ориентации и ста-
билизации
10.4. Радиосредства, антенно-
фидерные устройства
Описание |
США.
МКА создается Пентагоном под общим контролем
Управления по трансформированию сил (Office of Force
Transformation, OF), подчиненного непосредственно ми-
нистру оброны и предназначенного для внедрения пере-
довых концепций развития Вооруженных сил США.
Основные разработчики МКА: Исследовательская ла-
боратория AFRL и Центр ракетных и космических си-
стем ВВС США, Военно-морская исследовательская
лаборатория NRL, а также частные компании. В проекте
участвуют Управление космических программ Армии,
Космическое командование ВВС, исследовательские ор-
ганизации Пентагона и виды Вооруженных сил США, а
также NASA и JPL
Экспериментальный (тактическая разведка ВВС США) |
16.12.2006 г.
12 мес.
МКА выведен на орбиту с параметрами:
- наклонение - 40°0Г;
- высота в перигее - 410 км;
- высота в апогее - 424,5 км
РН Minotaur 1 (в качестве дополнитеьной полезной на-
грузки выведен американский научный микроспутник
GeneSat-1)
о. Уоллопс |
369 кг (415 кг)
Разработан компанией MicroSat Systems на базе
усовершенствованной платформы NGMB (Next
Generation Multifunctional Bus) |
Платформа, изготовленная из алюминия и композитных
материалов, имеет форму неправильного восьмигранни-
ка с отсеком полезной нагрузки и переходным отсеком
Система управления создана на базе микрокомпьютера
PowerPC, программное обеспечение поставила компа-
ния Broad Research Engineering |
Электропитание обеспечивают две солнечные батареи
мощностью 550 Вт и литий-ионные аккумуляторы ем-
костью 30 Ач |
В состав системы трехосной ориентации (точность ме-
нее 0,15°) входят звездный датчик, инерциальный из-
мерительный блок, магнитометр, солнечный датчик, три
гироскопа и магнитные катушки
Миниатюрный блок Mini-SGLS для приема команд и
передачи телеметрии через станции командно-измери-
тельного комплекса ВВС AFSCN
Космическая разведка США и Канады
165
Продолжение таблицы 1.24
Наименование
11. Научная аппаратура (полез-
ный груз) МКА
12. Стоимость изготовления
МКА
13. Стоимость реализации про-
1 граммы
| 14. Источник информации
Описание |
Аппаратура для проведения 11 экспериментов, в т.ч. по
видовой и радиоэлектронной разведке (РЭР) целей с пе-
редачей информации на малогабаритные станции, уста-
новленные непосредственно при штабах объединенных
группировок войск в различных районах Земли.
Камера съемки поверхности Земли ESI.
Комплект РЭР TIE.
Экспериментальный комплекс передачи данных CDL.
Бортовой процессор ROPE.
Ионный микродвигатель на основе эффекта Холла НЕТ.
Приемник для навигации в космосе IGOR.
Комплект для измерения параметров плотности атмос-
феры ADS.
Миниразмерная система гашения вибраций MVIS.
Экспериментальная солнечная батарея ESA.
Комплекс орбитальных проверок ООСЕ.
Ретранслятор малой мощности Low Power Transceiver.
Аппаратура высокоточной ориентации ISC
38 млн. долл.
60 млн. долл.
«Новости космонавтики» №11,2005 г.; № 2,2007 г.
Рис. 1.50. КА TacSat-3
программы TacSat является создание серии недорогих КА, которые будут
выводиться на орбиту по заявкам командований на удаленных ТВД для
дополнения орбитальной группировки оперативного информационного
обеспечения органов управления оперативного и тактического звеньев.
TacSat-З создан на базе стандартной модульной платформы ORSMB
(ORS Modular Bus. Масса платформы составляет около 140 кг при общей
массе спутника менее 400 кг. На аппарате испытываются три основные
полезные нагрузки (ПН):
166
Глава 1
- гиперспектрометр ARTEMIS (Advanced Responsive Tactically
Effective Military Imaging Spectrometer);
- аппаратура спутниковой связи SCP (Satellite Communications
Package), поставленная Управлением военно-морских исследований
для ретрансляции данных по линиил ODTML (Ocean Data Telemetry
MicroSat Link);
- экспериментальный блок космического БРЭО SAE (Satellite
Avionics Experiment), изготовленный Исследовательской лабораторией
ВВС США.
Гиперспектрометр ARTEMIS разработан компанией Raytheon на базе
имевшихся компонентов в течение 15 мес. Датчик предназначен для об-
наружения и идентификации объектов по спектральным сигнатурам.
Среди решаемых задач - обнаружение заглубленных и замаскирован-
ных объектов, распознавание реальных и ложных целей, оценка наличия
химических примесей в почве, воде и воздухе, идентификация типа ма-
териала и краски искусственных объектов, оценка характера изменений и
результативности поражения целей и др. Получение гиперспектральных
изображений и их передача непосредственно в войска, на тактический
уровень позволит качественно улучшить уровень информационного обе-
спечения войск и его комплексность (принцип Situational Awareness) и
обеспечить эффективное взаимодействие.
Конструктивно ARTEMIS состоит из трех компонентов: телеско-
па системы Ричи-Кретьена (создан на основе оптической системы КА
TacSat-2) с механизмом фокусировки вторичного зеркала, спектрометра
по схеме Оффнера и программируемого процессора HSIP (Hyperspectral
Imager Processor) с объемом памяти 16 Гбайт. В спектрометре исполь-
зуется единая фокальная плоскость с фотодетекторами на основе теллу-
рида кадмия-ртути (HgCdTe) для всех спектральных зон, что позволяет
уменьшить массу и повысить точность геопривязки и корегистрации пик-
селей различных спектральных зон. Спектральное разрешение составляет
5 нм, пространственное разрешение ARTEMIS засекречено.
Для облегчения дешифрирования данных в состав оптико-электрон-
ной системы входит также панхроматическая камера высокого разре-
шения HRI (High Resolution Imager), созданная на основе усовершенст-
вованной ПЗС-камеры DaLsa Piranha с линейными фотодетекторами
длиной 4096 элементов (размер каждого - 7 мкм), радиометрическое
разрешение - 10 бит. Отмечается, что размер снимаемой зоны составля-
ет 2 х 14 км; если это так, то пространственное разрешение панхромати-
ческой камеры HRI может составлять около 0,5 м, а гиперспектрометра
ARTEMIS - единицы метров.
Модульный процессор HSIP с масштабируемой архитектурой разра-
ботан компанией SEAKR для обработки и хранения гиперспектральных
изображений, управления полезной нагрузкой и электропитанием.
ARTEMIS может осуществлять съемку в обычном режиме с передачей
всей информации по высокоскоростной радиолинии в центр обработки,
а также оперативную съемку по заявкам с бортовой обработкой данных
и передачей аннотированных изображений и даже текстовых сообщений
(например, тип материала и координаты цели).
Аппаратура спутниковой связи SCP реализует технологию нового по-
коления для дистанционного сбора и ретрансляции данных удаленных
Космическая разведка США и Канады
167
датчиков и измерительных платформ. Новая линия ODTML обеспечи-
вает двустороннюю глобальную скрытую передачу сообщений в зашиф-
рованном виде отдатчиков через интернет-интерфейс. Преимуществами
ODTML по сравнению с аналогами (например, системой Argos DCS)
является увеличенный объем трафика (более 50 кбит с датчика в сутки)
с пониженной мощностью передачи и увеличенной до 2,4 кбит/с скоро-
стью. Бортовой ретранслятор SCP при массе 3,7 кг имеет среднюю потре-
бляемую мощность 8,5 Вт.
Несмотря на кажущуюся простоту, система ODTML позволяет эф-
фективно решать задачи освещения морской подводной и надводной об-
становки (например, для противолодочной и противоминной обороны,
контроля морских акваторий), а также обеспечения скрытой низкоско-
ростной связи с подлодками, кораблями и воздушными платформами.
Для создания полномасштабной системы ODTML потребуется установка
ретрансляторов на нескольких КА.
Для выполнения программы экспериментов TacSat-З оснащен не-
сколькими радиокомплексами для передачи данных в разных диапазонах.
Ретранслятор радиолинии формата CDL компании L-3 Communications
предназначен для передачи полного потока данных гиперспектрометра
ARTEMIS на приемные станции CDL с максимальными скоростями
274 Мбит/с и 548 Мбит/с, а также обработанных данных на малогаба-
ритные станции пользователей типа ROVER III (Remote Operated Video
Enhanced Receiver) со скоростью 1,6 Мбит/с в диапазоне частот Ки. Уста-
новка на спутнике TacSat-З ретранслятора формата CDL позволяет ис-
пользовать в космических экспериментах уже существующую в войсках
сеть станций CDL, предназначенных для приема данных воздушной раз-
ведки.
Данные К А TacSat-З представлены в табл. 1.25 [125].
В состав наземного сегмента входят центр управления полетом на авиа-
базе Кертланд, средства Командно-измерительного комплекса ВВС США
AFSCN, станция управления на ТВД (Tactical Ground Station, TGS),
приемные станции формата CDL для приема разведданных авиационно-
космических платформ, штатные средства связи тактического звена и за-
крытая глобальная интранет-сеть Пентагона SIPRNET.
КА призван решить две важные и принципиально новые для космиче-
ской разведки задачи.
Во-первых, использование гиперспектрального сенсора, позволяю-
щего получать не просто изображения, но и спектральные профили, дает
возможность разработки принципиально новых технологий выявления,
интерпретации, идентификации и локализации объектов самого различ-
ного назначения не только по их морфологическим признакам и контек-
сту местности, но и по спектральным характеристикам. Это позволит су-
щественно снизить эффективность существующих методов маскировки, а
некоторые обессмыслить вовсе.
Во-вторых, TacSat-З уже не относится к категории «простых» развед-
спутников и представляет собой платформу, обеспечивающую оператив-
ную передачу обработанных изображений из космоса на передовую - ин-
тервал времени от момента проведения съемки до получения их войска-
ми, включая тактическое звено управления, по ТЗ не должно превысить
10 мин.
168
Глава 1
Таблица 1.25
Данные КА TacSat-3
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Дата запуска МКА
4. Срок активного существо-
вания МКА
5. Баллистические характе-
ристики МКА
6. Средство выведения МКА
7. Космодром запуска
8. Масса МКА
9. Служебный модуль МКА:
9.1. Радиосредства, антенно-
фидерные устройства
10. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
11. Стоимость изготовления
МКА
12. Стоимость реализации
| программы
| 13. Источник информации
Описание
США
Разработчик - Исследовательская лаборатория ВВС США
(Air Force Research Laboratory, AFRL) |
Военно-исследовательский (эксперименты в области так-
тической видовой разведки) |
19.05.2009 г.
12 мес.
Перигей орбиты - 433,3 км
Апогей орбиты - 465,3 км
Наклонение орбиты - 40,46 |
РН Minotaur I (запуск совместно с МКА PharmaSat, CP6,
HawkSat-1 и AeroCube-3) |
о. Уоллопс (штат Вирджиния) |
400 кг
МКА создан базе стандартной модульной платформы
ORSMB (ORS Modular Bus) массой 140 кг
Ретранслятор радиолинии формата CDL компании L-3
Communications предназначен для передачи полного по-
тока данных гиперспектрометра ARTEMIS на приемные
станции CDL с максимальными скоростями 274 и 548
Мбит/с, а также обработанных данных на малогабаритные
станции пользователей типа ROVER HI (Remote Operated
Video Enhanced Receiver) со скоростью 1,6 Мбит/с в диа-
пазоне частот Ки
Гиперспектрометр ARTEMIS.
Аппаратура спутниковой связи SCP.
Экспериментальный блок БРЭО SAE
20 млн. долл.
88 млн. долл.
«Новости космонавтики» № 7,2009 г.; «РКТ» № 24,2009 г.
Это позволит использовать высокоточные данные космической съем-
ки не только для разведки, но и для целеуказания. Кроме того, повысится
целостность разведданных и их качество, в частности за счет более пол-
ного, актуального, достоверного и комплексного представления контекста
местности, чем это могут обеспечить даже самые качественные топогра-
фические карты.
Таким образом спутник TacSat-З становится прообразом будущего
космического эшелона сетецентричной системы боевого управления, обе-
спечивающей полноценную реализацию принципа Situational Awareness.
По мнению экспертов, архитектура и замысел применения, реализо-
ванные в спутнике TacSat-З, вполне соответствуют обозначенному явным
образом стремлению ВВС США создать новый, «геоцентрический театр
Космическая разведка США и Канады
169
военных действий» (Spherical Area of Operation) и объединить в единую
структуру управления космическое и кибернетическое командования.
Такое эксцентричное, на первый взгляд, решение видится вполне
естественным, если учесть, что доминирование на геоцентрическом ТВД
совершенно невозможно без доминирования в информационном про-
странстве - обеспечения Space Situational Awareness (SSA), комплексного
представления разнородной, локализованной в пространстве и во време-
ни информации в единой системе координат.
Космический театр военных действий, фактически замыкающий в
себе все остальные, отличается от прежних абсолютной глобальностью,
целостностью, исключительной динамичностью и невозможностью пред-
ставления его стандартными методами визуализации, известными уже
тысячелетия. Информация уже, в принципе, не может адекватно вос-
приниматься, будучи спроецированной на какую бы то ни было поверх-
ность - карты либо глобуса.
Создание спутников, обеспечивающих как сбор данных дистанцион-
ного зондирования, так и децентрализованное распределение их абонен-
там сети, становится логичным и естественным.
28 сентября 2011 г. со стартового комплекса LP1 коммерческого кос-
модрома на острове Кодьяк (штат Аляска) был осуществлен пуск РН
Minotaur IV+. Целью миссии стало выведение на орбиту «тактического
спутника» TacSat-4 (Tactical Satellite-4), принадлежащего ВМС США
[147]. Заказчиком запуска выступило Управление оперативного реагиро-
вания в космосе ORS (Operationally Responsive Space Office).
Пуск прошел успешно, и спутник вышел на целевую орбиту с па-
раметрами: наклонение - 63.39°; высота в перигее - 188 км; высота в апо-
гее - 11826 км; период обращения - 228,6 мин.
В каталоге Стратегического командования США TacSat-4 получил но-
мер 37818 и международное обозначение 2011-052А.
TacSat-4 - экспериментальный КА, созданный по заказу Управления
военно-морских исследований ONR (Office of Naval Research) ВМС
США в рамках программы «Оперативное реагирование в космическом
пространстве» ORS (Operationally Responsive Space). По замыслу, «так-
тические» спутники должны проектироваться, строиться и запускаться
относительно быстро и недорого в ответ на возникающие военные потреб-
ности. Аппарат спроектирован в соответствии со стандартами ORS, подго-
товленными объединенной группой ISET (Integrated System Engineering
Team).
По проекту TacSat-4 должен работать на высокоэллиптической ор-
бите с периодом обращения около четырех часов. Имея апогей на высоте
12 000 км, аппарат «зависает» над некоторым районом, обеспечивая связь
в зоне диаметром порядка 3700 км. Продолжительность такого сеанса не
превышает двух часов - значительно меньше, чем на классической полу-
суточной орбите типа «Молния», но каждые сутки аппарат обеспечивает
по три таких сеанса для двух географических зон. Еще важнее, что он ока-
зывается втрое ближе к пользователю, нежели при использовании ретран-
слятора на геостационаре или на орбите типа «Молния». Соответственно
при той же мощности бортового передатчика десятикратно улучшаются
условия приема сигнала. Это и позволяет говорить о «приеме на марше»
без наведения антенны на КА.
170
Глава 1
Главная задача К A TacSat-4 (рис. 1.51) - отработать технику близ-
кой к непрерывной глобальной «связи на ходу» (communications on-the-
move, COTM) с подразделениями на поле боя. TacSat-4 обеспечивает 10
каналов УКВ-диапазона (ширина 5 или 25 кГц, пропускная способность
от 2,4 до 16 кбит/с) для пользователей с существующими портативными
радиостанциями типа PRC-117 и PRC-152 без необходимости остановки
и нацеливания антенны на спутник. На борту спутника имеется также
экспериментальный ретранслятор с шириной полосы 5 МГц для отработ-
ки аппаратуры геостационарной системы связи MUOS.
Начальная масса спутника TacSat-4 - около 450 кг, из которых 190 кг
приходится на целевую нагрузку. Модуль служебных систем выполнен
в виде восьмиугольной призмы. Две двухсекционные солнечные бата-
реи генерируют около 1000 Вт мощности; полезная нагрузка потребляет
200 Вт в среднем и 610 Вт в пиковом режиме. С учетом требований ORS
служебные системы КА построены по модульному принципу и не дубли-
руются.
ПН, имеющая общее название СОММх, собрана в призму диаметром
0,93 м, на которой смонтирована антенная система с зонтичным рефлекто-
ром диаметром 3,66 м и коническим облучателем длиной 1,85 м. Антенная
система оптимизирована для работы в диапазоне 240-420 МГц. Точные
номиналы частот не названы, но можно предполагать, что TacSat-4 ис-
пользует частотную заявку для негеостационарных космических станций
USTR0-1, в которой 25 каналов «борт - Земля» лежат в пределах от 250
до 267 МГц.
Наземная станция NRL в Блоссом-Пойнт позволяет управлять
спутником, а также поддерживает виртуальный оперативный центр
VMOC (Virtual Mission Operations Center) на базе сети SIRPNet. С его
помощью производится динамическое перераспределение ресурса КА для
использования в различных районах мира и оперативного расширения
возможности спутниковой связи в случае военной необходимости или
Рис. 1.51. Общий вид КА TacSat-4
Космическая разведка США и Канады
171
чрезвычайных природных явлений. Гибкая архитектура станции позво-
ляет осуществлять быструю переконфигурацию и проводить сетецентри-
ческие операции.
Общая стоимость миссии TacSat-4 составляет 190 млн. долл., включая
45 млн. долл., потраченные непосредственно на запуск. Ожидается, что
аппарат проработает на орбите год, после чего Минобороны США сделает
заключение об успешности новой программы.
TacSat-5 пока находится в стадии разработки, и его старт был намечен
на 2012 г. Отработанная на TacSat-5 аппаратура SSA будет готова для ус-
тановки на спутниках ORS Block III с 2013 г. Наконец, четвертая серия
спутников ORS будет нести радиолокатор с синтезированием апертуры.
На базе экспериментальных КА TacSat предполагается разработать
оперативную тактическую систему «Совместные боевые операции ВВС в
космосе» JWS (Joint Warfighting Space) для информационного обеспече-
ния объединенных командований на ТВД.
Другой важной целью программы TacSat является снижение стоимо-
сти и регулярный запуск малых КА для ускорения научно-технической и
опытно-конструкторской отработки перспективных космических техно-
логий.
В принципе, используемый термин «тактический спутник» не являет-
ся корректным, потому что возможности космических систем не соответ-
ствуют тактическим задачам боевых операций вооруженных сил. Однако
не ставится под сомнение значимость целей TacSat, реализация которых
позволит в кризисных ситуациях быстро наращивать возможности суще-
ствующей группировки космических систем разведки и связи.
КА ORS-1.29 июня 2011 г. стартовый расчет компании Orbital Sciences
Corp. (OSC) выполнил успешный пуск РН Minotaur I. Целью его было
выведение тактического разведывательного КА ORS-1, принадлежаще-
го Управлению оперативного реагирования в космическом пространстве
Министерства обороны США (Operationally Responsive Space Office)
[127].
В каталоге Стратегического командования США он получил номер
37728 и международное обозначение 2011-029А.
Пуск был менее секретным, чем обычный старт военного аппарата:
были опубликованы расчетная орбита и циклограмма пуска. Элементы на
фактическую орбиту не публиковались, но начиная с 5 июля появились
официальные данные об орбите 4-й ступени: наклонение - 40,00°; мини-
мальная высота - 400 км; максимальная высота - 404 км; период обраще-
ния -92,79 мин.
Предполагается, что орбита КА на несколько километров выше. По со-
стоянию на 25 июля он не был обнаружен независимыми наблюдателями.
Эксплуатацию ORS-1 будет осуществлять 1-я эскадрилья космиче-
ских операций 50-го космического крыла ВВС США.
Проект спутника ORS-1 выполнялся под управлением Директората
космических разработок и испытаний Центра ракетных и космических
систем ВВС на авиабазе Кертланд. Он являлся частью программы
Министерства обороны США по использованию малых КА и легких РН
с целью разведывательно-информационного обеспечения подразделений
поля боя на основе инновационных систем.
ORS-1 - первый рабочий (эксплуатационный) аппарат Управления
172
Глава 1
оперативного реагирования в космическом пространстве. Его быстрое
создание и развертывание считались важными шагами к демонстра-
ции возможностей по удовлетворению возникающих потребностей бо-
евых подразделений тактического звена. Основное назначение спутни-
ка - получение цветных изображений регионов, выбранных командира-
ми частей армии США при военных операциях в зоне ответственности
Центрального командования. Особенность проекта - использование уже
существующих наземных систем для обработки и передачи изображений
и другой информации со спутника непосредственно на поле боя.
Проектирование, изготовление и запуск КА заняли 30 мес. с момента
заказа (планировалось - 24). КА массой около 450 кг состоит из платфор-
мы и модуля целевой нагрузки. Первая основана на проекте АТК, разра-
ботанном для «тактического спутника» TacSat-З, с добавлением нового
двигательного модуля. Одна из основных целей программы - разработка
платформы со стандартными интерфейсами, допускающими установку
различных датчиков для использования в конкретных миссиях.
Платформа ORS-1 выполнена в форме шестигранной призмы и вклю-
чает интегрированную двигательную установку, а также служебные под-
системы связи, управления пространственным положением, терморегу-
лирования, обработки команд и данных (рис. 1.52). В нижней части плат-
формы размещены три раскладывающиеся двухсегментные панели сол-
нечных батарей.
Полезная нагрузка КА изготовлена на базе датчика SYERS-2, являю-
щегося основным прибором получения изображений земной поверхности
на самолете-разведчике U-2 фирмы Lockheed. Оптико-электронная разве-
дывательная система SYERS (Senior Year Electro-opticaL Reconnaissance
Рис. 1.52. КА ORS-1 на сборке
Космическая разведка США и Канады
173
System) разработки фирмы Itek в настоящее время является единствен-
ным американским двухдиапазонным (видимый и инфракрасный) се-
мичастотным устройством реального времени, которое состоит на во-
оружении. Система с большим фокусным расстоянием удовлетворяет
значительную часть потребностей командиров на поля боя в получении
изображений театра боевых действий.
Впоследствии на базе SYERS был создан недорогой, компактный и
легкий двухдиапазонный датчик DB-110 - зеркальный оптический при-
бор прямого обзора. Для обеспечения работы в условиях вибраций он
инерциально стабилизирован. В фокальной плоскости установлены крем-
ниевая матрица видимого диапазона с временным накоплением сигнала
(TDI, Time Delay Integration) и высокоэффективная матрица инфракрас-
ного диапазона из антимонида индия InSb. Аппаратура обеспечивает как
непрерывное, так и местное покрытие Земли, а также охват в обоих диа-
пазонах одновременно или по отдельности в широком спектре условий
эксплуатации.
Небольшой размер и малая масса датчика позволяют установить его
как на внешней подвеске, так и на борту различных самолетов и беспилот-
ных летательных аппаратов. DB-110 включает в себя систему управления
разведкой RMS (Reconnaissance Management System), предназначенную
для взаимодействия с различными бортовыми накопителями цифровой
информации как на магнитной ленте, так и твердотельными, а также
цифровыми линиями связи реального времени для передачи на наземные
станции.
В текущем исполнении SYERS имеет скорость передачи данных
137 Мбит/с, но будущие модификации обеспечат до 274 Мбит/с на нис-
ходящем канале или до 650 Мбит/с при передаче обработанных изобра-
жений.
Спутник ORS-1 разработан с таким расчетом, чтобы для командиров
Центрального командования и сил в зонах боевых действий он воспри-
нимался просто как еще один дистанционнопилотируемый летательный
аппарат (дрон) - наподобие беспилотного самолета-разведчика Predator.
Общая стоимость миссии ORS-1 составила 226 млн. долл.
Система космического наблюдения SBSS (Space-Based Space
Surveillance Satellite). Система SBSS служит для наблюдения космиче-
ских объектов непосредственно с орбиты, то есть из космоса, а не с по-
верхности земного шара, как это делалось до недавнего времени. Кроме
того, в теории, она способна отслеживать действия вражеских спутников-
шпионов и служить для наведения противоспутниковых ракет, чтобы
«предотвратить нежелательное вмешательство».
При наблюдениях за спутниками и космическим мусором с Земли
часто возникают проблемы. Работа американской Сети станций кос-
мического наблюдения SSN (Space Surveillance Network) зависит от на-
земных радаров и оптических телескопов, расположенных по всему
миру. Возможности мониторинга ограничены условиями погоды и про-
зрачностью атмосферы. Кроме того, оптические инструменты могут
вести наблюдения только ночью, получая прерывистые отражения от
орбитальных объектов, когда те проходят над головой, а всепогодные
радиолокаторы не обеспечивают «отлов» малых фрагментов: «живой»
микроминиатюрной космической техники и уже «мертвых» обломков.
174
Глава 1
Непосредственно с Земли с помощью радиотелескопов можно наблюдать
только обломки размером более 10 см.
Избежать подобных проблем способно наблюдение из космоса. SBSS
значительно расширит возможности США по получению информации о
ситуации на орбите, что жизненно важно для защиты американских КА.
Данные с нового спутника помимо военных сможет использовать NASA,
в частности в целях предотвращения столкновения МКС с космическим
мусором.
25 сентября 2010 г. с космического стартового комплекса SLC-8 авиа-
базы ВВС Ванденберг специалисты компании Orbital Science Corporation
(OSC) осуществили пуск РН Minotaur IV с военным спутником SBSS,
предназначенным для слежения за космическими объектами - другими
спутниками и обломками [47].
В каталоге Космического командования США аппарат получил наи-
менование USA-216, номер 37168 и международное обозначение 2010-
048А. Он был выведен орбиту со следующими параметрами: наклоне-
ние - 97,97°; высота перигея - 625,0 км; высота апогея - 640,0 км; период
обращения - 97,42 мин.
Компания Boeing представила информацию о спутнике системы на-
блюдения за околоземным пространством SBSS. Спутник SBSS предна-
значен для решения задач формирования текущего образа обстановки в
космическом пространстве, или обеспечения режима космической ситуа-
ционной осведомленности SSA (Space Situational Awareness).
Решение этой задачи предполагает мониторинг параметров орбит,
классификацию и выявление целевого назначения возможно большего
количества объектов в околоземном пространстве. Важность проблемы
мониторинга космического пространства обусловлена важностью косми-
ческой инфраструктуры, невозможностью быстрого ее восстановления
в случае потери ключевых элементов, высоким уровнем опасности, вы-
званным растущей «замусоренностью» космоса, и сложностью решения
проблемы casus belli - выявления целенаправленного воздействия на объ-
екты в космосе, особенно идентификацией стороны, ответственной за это.
Вывод аппаратуры слежения за объектами в космосе на орбиту сулит
немало преимуществ по сравнению с размещением ее на Земле: возмож-
ность круглосуточного, не зависящего от погодных условий мониторинга
в оптическом и инфракрасном диапазонах, большую доступную для теку-
щего мониторинга зону наблюдения, отсутствие атмосферного поглоще-
ния и рефракции.
Выведенный аппарат является экспериментальным образцом спут-
ника космического наблюдения - он относится к серии Block 10, или
Pathfinder.
По приводимым пресс-службой компании Boeing данным, чувстви-
тельность аппаратуры спутника стала в два раза выше, чем у предыдущих
аппаратов аналогичного назначения, оперативность выявления угроз воз-
росла также в два раза, емкость системы выросла на порядок.
Спутник SBSS изготовлен компанией Boeing (генеральный под-
рядчик) по заказу Стратегического командования США (United States
Strategic Command). Платформа ВСР-2000 и полезная нагрузка изготов-
лены компанией Ball Aerospace &Technologies, бортовое ПО - компани-
ей Harris IT Services, ПО наземного сегмента - разработки MIT/Lincoln
Космическая разведка США и Канады
175
Labs. Оператор - центр спутниковых операций SOC (Satellite Operations
Center) на базе ВВС США «Шривер» (Scnriever AFB).
Орбита КА SBSS Block 10: солнечно-синхронная, высотой 630 км.
Расчетный срок активного существования - 7 лет.
К А стартовой массой 1031 кг имеет форму параллелепипеда и оснащен
трехосной системой стабилизации (рис. 1.53). Две раскладные трехпа-
нельные солнечные батареи обеспечивают электрическую мощность 840
Вт в конце срока активного существования (САС), который по гарантии
составляет 5,5 лет, но должен достичь 7 лет и более.
Основной ПН спутника является растровый детектор видимого диа-
пазона SBV (Space Based Visible) с телескопом диаметром 30 см. Телескоп
установлен в двухосном кардановом подвесе с приводом повышенного
быстродействия, что дает ему очень широкое поле зрения: Зр стерадиан,
то есть три четверти всего неба. Датчик SBV состоит из оптической ска-
мьи и трехзеркального анастигматического телескопа ТМA (Three Mirror
Anastigmatic), в фокальной плоскости которого установлена ПЗС-матри-
ца размером 2,4 Мпикселя.
Электроника обладает «исключительно низким» уровнем шумов.
Целевые задачи: метрическая (определение элементов орбит) и тематиче-
ская - идентификация объектов (SOI, Space Object Identification).
Передача на наземные станции данных, полученных в ходе наблюде-
ний, ведется в реальном масштабе времени. В состав системы управления
КА входит бортовой компьютер с перепрограммируемым процессором.
Стоимость разработки и изготовления первого спутника SBSS оцени-
вается в 858 млн. долл.
Специалисты положительно характеризуют технические решения,
примененные в спутнике. Большое преимущество проекта SBSS - каме-
ра в двухосном подвесе, которую можно очень быстро нацелить в нуж-
ную точку, чтобы сфотографировать тот участок неба, который нужен.
Эта подвижность очень важна. А бортовой компьютер, в который можно
загружать новые алгоритмы с течением времени, обеспечит улучшение
производительности на орбите.
Рис. 1.53. Основные элементы КА SBSS:
1 - блоки астрослежения; 2 - карданный подвес; 3 - датчик оптического диапазона;
4 - платформа полезной нагрузки; 5 - антенная система; 6 - панели гальванических
элементов
176
Глава 1
Со своей рабочей орбиты КА будет обозревать геостационарную орби-
ту (ГСО) с возможностью сканирования всего пояса за сутки.
Наземный сегмент представлен Центром управления SOC, располо-
женным на авиабазе Шривер, штат Колорадо. Он имеет открытую, гиб-
кую архитектуру с возможностью добавления дополнительных спутни-
ков и датчиков.
Система SBSS должна получать задачу от Объединенного центра кос-
мических операций JSOC (3oint Space Operations Center) ВВС США.
Принятая задача преобразуется в команды, которые идут на КА. На борту
команды преобразуются в сигналы, идущие на приводы карданного под-
веса камеры, которая наводится на заданный участок неба. Результаты
съемки сбрасываются на Землю. Находящиеся на орбите датчики SBSS
не зависят от погоды, атмосферы или времени суток и имеют гораздо бо-
лее широкое поле зрения, чем наземные инструменты. Структурная схема
системы SBSS представлена на рис. 1.54.
Рис. 1.54. Структурная схема системы SBSS
Космическая разведка США и Канады
177
SBSS не является самым первым космическим аппаратом, исполь-
зуемым для отслеживания объектов в космосе. В течение многих лет
сеть станций космического наблюдения SSN использовала информацию
экспериментального спутника MSX (Midcourse Space Experiment), запу-
щенного с авиабазы Ванденберг 24 апреля 1996 г. и первоначально предна-
значенного для тестирования датчиков отслеживания пусков баллистиче-
ских ракет на среднем участке полета. Основным инструментом аппарата
был космический телескоп инфракрасного диапазона. Спутник начал
постепенно терять работоспособность к 2002 г., однако один из прибо-
ров - небольшой датчик оптического диапазона космического базирова-
ния SBV (Space-Based Visible) массой около 20 кг - работал очень долго и
использовался для поиска и отслеживания спутников на геостационарной
орбите. По оценке офицеров ВВС США, «это была феноменально успеш-
ная миссия, которая снизила число «потерянных» объектов на ГСО более
чем в два раза».
Технические возможности нового спутника, опирающегося на полу-
ченное «наследство», будут гораздо выше. В частности, он обладает в два
раза более высокой чувствительностью, обнаруживает угрозы с вероятно-
стью в три раза выше и вдвое быстрее и имеет на порядок более высокий
потенциал. Поэтому в итоге SBSS будет единственным космическим ап-
паратом для работы в сети SSN.
Полный ввод спутника в эксплуатацию планировалось завершить
к весне 2011 г. В будущем может быть развернута орбитальная группи-
ровка из аналогичных спутников. Пока предполагается, что в будущем на
смену спутнику первого поколения придет более совершенная группи-
ровка SBSS Block 20. Она должна состоять из четырех спутников. До не-
давнего времени это развертывание стояло в планах на 2013 финансовый
год.
Запуск первого спутника системы SBSS считается важным шагом на
пути обеспечения оценки космической обстановки, или ситуационной ос-
ведомленности (space situational awareness), которая является ключевым
компонентом в американской стратегии создания и поддержания превос-
ходства в космосе. Этот термин расшифровывается как «знание и понима-
ние текущей ситуации, содействующее регулярной, адекватной и точной
оценке операций, проводимых на театре военных действий своими сила-
ми, противником или третьей стороной в целях обеспечения выработки и
принятия решений».
Решение этой задачи предполагает мониторинг параметров орбит,
классификацию и выявление целевого назначения возможно большего
количества объектов в околоземном пространстве.
Вывод аппаратуры слежения за объектами в космосе на орбиту сулит
немало преимуществ по сравнению с размещением ее на Земле - возмож-
ность круглосуточного, не зависящего от погодных условий мониторинга
в оптическом и инфракрасном диапазонах, большую доступную для те-
кущего мониторинга зону наблюдения, отсутствие атмосферного погло-
щения и рефракции. Однако размещение аппаратуры в космосе требует
обеспечения слежения за объектами, перемещающимися с исключитель-
но высокими угловыми скоростями.
178
Глава 1
Программа «Технологический спутник 21 века» (TechSat21)
Общие сведения. Космические системы нового поколения должны раз-
виваться только на основе новых технологий. Существовавший до на-
стоящего времени путь развития, использовавший технологии прошлых
десятилетий, можно назвать экстенсивным. С одной стороны, происхо-
дил процесс увеличения мощности средств выведения и соответственно
массы полезных нагрузок. Вывод в космос искусственных объектов, име-
ющих массу в десятки тонн, несомненно, является достижением космо-
навтики. Надежные, функционально и конструктивно сложные аппарата
также демонстрируют высокие достижения в различных областях науки
и техники. Однако жизнь требует выводить в космос все большее число
космических аппаратов. Не последнюю роль в этом сыграла и сама космо-
навтика, ибо все больше удовлетворяя своих потребителей, она формиро-
вала у них новые потребности. В результате этого наступил момент, когда
и экономически, и информационно (кибернетически) увеличивать число
аппаратов на орбите в группировке стало крайне затруднительно.
Начался процесс их миниатюризации. В результате этого удалось сни-
зить массы многих аппаратов или создать новые аналогичного назначе-
ния аппараты с массой в несколько сотен килограммов, появился класс
малых космических аппаратов (МКА). Это положительная тенденция,
так как дает существенный экономический эффект. Но, во-первых, по за-
явлениям разработчиков, снижение массы за счет конструктивных усо-
вершенствований на базе используемых технологий вчерашнего дня име-
ет близкий предел, который не позволяет перешагнуть 100 кг. Во-вторых,
не позволяет получить принципиально новое качество решения целевых
задач, обусловленное удовлетворением требований непрерывности, опе-
ративности, глобальности и тотальности.
Этот путь дает абсолютный выигрыш там, где задача, которую решает
КА (или несколько КА), не требует увеличения их числа в орбитальной
группировке (ОГ). Например, ретрансляторы на геостационарной орбите
или системы, обеспечивающие стратегическую связь на высокоэллипти-
ческих орбитах, справляются со своими задачами существующим числом
К А и не требуют увеличения численности О Г.
Там, где для повышения эффективности космической системы тре-
буется использование многоспутниковых группировок, путь, связанный
с использованием МКА, является тупиковым, что и признают разработ-
чики подобных КА. Уменьшение массы полезной нагрузки дает экономи-
ческий эффект, но не на столько, чтобы увеличить количество КА в ОГ
на порядки. В результате космическая система (КС) не получает ново-
го качества. Число КА в ОГ остается недостаточным, чтобы обеспечить
требования мобильности, оперативности, глобальности и тотальности
использования системы для эффективного решения соответствующих за-
дач. Снижение массы полезной нагрузки при возможном некотором уве-
личении эффективности выполнения целевой задачи можно считать тем
не менее положительным эффектом применения МКА, хотя и не доста-
точным. Но увеличение числа КА в ОГ имеет и отрицательный эффект,
который связан с тем, что происходит перегрузка системы управления
КС. Системе управления теперь приходится управлять большим числом
и обрабатывать большие объемы целевой информации. При использова-
Космическая разведка США и Канады
179
нии старых технологий управления и информационных систем суммар-
ный эффект от применения МКА с одновременным увеличением их числа
в ОГ может оказаться даже отрицательным.
Использование новых КС на основе сверхмалых космических аппара-
тов (СМКА), имеющих массу на два порядка меньшую, чем масса МКА,
является новым перспективным направлением развития в космонавтике.
Выше уже было обосновано, что создание самих СМКА и космических
систем на их основе возможно только с использованием новейших техно-
логий по всему спектру проектной, производственной, эксплуатационной
деятельности, связанной с космическими системами. При этом средства
выведения фактически будут выводить ту же массу, что и ранее, но это
будет масса не отдельного КА, а всей орбитальной группировки - эта мас-
са будет распределена по орбите. Интересно то, что наряду с сохранением
курса на повышение мощности ракет-носителей, потребуются и ракеты
малого или даже сверхмалого класса для вывода небольшого числа, а ино-
гда и одного СМКА.
Главными техническими задачами, которые необходимо решить на
первых порах, являются задачи обеспечения связи и управления движе-
нием.
Трудности создания систем связи заключаются в том, что миниатюр-
ность КА не позволяет установить на нем мощные приемники и передат-
чики, а также крупногабаритные маневренные антенные устройства. В
тоже время связь является необходимым компонентом космического ап-
парата даже для тех КА, которые не являются связными по функциональ-
ному назначению, а используют системы связи в служебных целях или
для сброса целевой информации потребителю. Наличие связи позволяет
говорить о единой системе, в которой находятся КА, наземные средства и
потребители.
Проблема управления движением обусловлена тем, что СМКА нахо-
дящиеся на низких орбитах, требуют дополнительных усилий для под-
держания параметров их орбит при известных ограничениях по массе как
рабочего тела, так и двигательных установок.
Проекты создания микроспутников начинают активно разрабаты-
ваться на Западе. Спутники массой не более 10 кг называют наноспут-
никами. Несмотря на свою небольшую массу, они рассматриваются как
полнофункциональные устройства для выполнения различных задач в
космосе, в частности для измерений и наблюдений из космоса. В настоя-
щее время уже есть успешно осуществленные запуски наноспутников. К
ним относятся: проект TUBS AT Технического университета в Берлине,
серия наноспутников американских университетов, наноспутник SNAP-1
Суррейского университета и т. д. В 1997 г. NASA утвердила стратегиче-
ский план «Быстрее, лучше, дешевле», направленный на активизацию
внедрения в создание микроузлов космической техники современных до-
стижений нанотехнологий, микромехатроники и молекулярной электро-
ники.
В настоящее время прорабатываются концепции создания систем
малогабаритных КА оптико-электронной, радиолокационной и радиотех-
нической разведки, которые могут быть быстро изготовлены и запущены
с помощью ракет-носителей легкого класса в случае возникновения кри-
зисных ситуации. Наращивание численности микро- и наноспутников
180
Глава 1
видовой разведки позволяет довести оперативность получения данных о
противнике практически до реального времени. Эти КА получают изобра-
жения не только в оптическом, но и в радиочастотном диапазоне спектра
электромагнитного излучения [44].
Образуя многоспутниковые группировки, зонды смогут быстрее до-
бывать, обрабатывать и передавать на землю необходимую информацию.
У нынешних существует некий «период запаздывания»: известны случаи,
когда боевые командиры во время незабвенной «Бури в пустыне» жало-
вались, что фотографии с разведывательных спутников прибывают слиш-
ком поздно.
Новую систему труднее будет обнаруживать и отслеживать. Усо-
вершенствовав оптические и радиолокационные технологии, разработчи-
ки надеются развернуть спутники на высоких орбитах, откуда те смогут
вести съемку в течение более длительных периодов времени. Уже сейчас
К А способны «видеть» необходимый район около 10 мин. С новыми аппа-
ратами NRO надеется удвоить эту величину. Эксперты «Федерации аме-
риканских ученых» (FAS, Federation of American Scientists) утверждают,
что новые спутники смогут собрать в 8-20 раз больше информации, чем
существующие системы.
В 1998 г. эксперты и аналитики Агентства новейших оборонных ис-
следований МО США DARPA (Defence Advanced Research Project
Agency) совместно с головным НИИ ВВС США AFOSR (Air Force Office
of Scientific Research) пришли к выводу о необходимости создания но-
вых космических средств на основе последних достижений микроэлек-
троники. Специалисты считают, что в XXI в. многие задачи оборонного
характера будут решаться с помощью кластеров микроспутников.
Так появилась программа «Технологический спутник 21 века»
(«Technology Satellite of the 21st Century»), или сокращенно TechSat 21.
Характерно, что программа развития наноспутников является совместной
программой ВВС США и университетской науки. Университетская со-
ставляющая - способ поддержки программы в части проектирования, соз-
дания и проведения экспериментов с помощью наноспутников. Конечной
целью программы является исследование возможности военного исполь-
зования наноспутников.
Другим существенным моментом стратегии создания принципиально
новых космических систем на основе микроспутников в США является
поддержка разработок фирмами, сотрудничающими с Минобороны. Эти
фирмы предоставляют бесплатно консультации, установки для испыта-
ний и спонсорскую помощь в виде комплектующих типа солнечных бата-
рей и других типовых элементов КА. Это говорит о том, что фирмы видят
перспективу в развитии рассматриваемых проектов и помогают им раз-
виваться на ранних стадиях проектирования, когда о непосредственной
отдаче от вложенных инвестиций говорить еще преждевременно.
Следует отметить, что в США 10 университетов заявили о 100 про-
ектах, касающихся наноспутников. Это говорит о том, что американская
наука и даже государственные ведомства давно прошли стадию теорети-
ческого осмысливания целесообразности и возможности осуществления
подобных проектов и начинают осуществлять крупномасштабное насту-
пление в ооласти новейших технологий. При этом военный аспект, как
обычно, оказывается превалирующим.
Космическая разведка США и Канады
181
По программе NASA при участии Пентагона отрабатывается компью-
терная программа КАСПЕР, которая должна управлять тремя спутни-
ками массой по 15 кг как единым распределенным объектом без участия
человека. Это говорит о том, что американские разработчики понимают
важность создания систем управления многоспутниковыми орбитальны-
ми группировками из миниатюрных КА.
В качестве одного из компонентов американской Национальной про-
тиворакетной обороны (НПРО) предполагается использовать орбиталь-
ную группировку из 15-20 тыс. спутников массой 8-10 кг, называемых
наноперехватчиками. Один шаттл способен доставить на орбиту за один
раз 3 тыс. таких аппаратов. Кстати, это уже не информационная задача,
хотя без информационной поддержки такая система функционировать
не может. Есть основания полагать, что стратегический курс на мини-
атюризацию в космосе американцы взяли еще при разработке програм-
мы СОИ. Советские ученые в 1980-е гг. говорили о невозможности осу-
ществления СОИ прежде всего в виду огромных затрат на ее реализацию.
Использование сверхмалых аппаратов позволяет всерьез говорить о прак-
тическом выполнении проектов создания глобальных систем противо-
спутниковой и противоракетной обороны.
В качестве примеров второго вида можно привести разработку мини-
аппаратов для ведения тактической разведки из космоса. В связи с этим
сейчас рассматриваются сразу две новые технологии, которые, скорее все-
го, будут внедряться параллельно. Первая предполагает использование
так называемых гиперспектральных (hyperspectral) KA, которые будут
получать изображение заданного участка местности на сотнях диапазонах
инфракрасного и видимого света. Таким образом, использование стан-
дартных маскировочных наборов, применяемых в армиях большинства
стран третьего мира и разнообразными военизированными формирова-
ниями террористического толка, не позволит скрыть от глаз разведчиков
живую силу и уж тем более тяжелую технику, оставляющую существен-
ную инфракрасную засветку.
Следует помнить, что уже лет двадцать существуют специальные ка-
муфляжные комплекты, предназначенные для поглощения либо рассея-
ния теплового излучения, как отдельных солдат, так и техники. И здесь
уже придет на помощь вторая категория спутников, оснащенная радиоло-
кацинными системами высокого разрешения. Предполагается, что разре-
шающей способности таких спутников будет достаточно для того, чтобы
засечь перемещения танков и мобильных пусковых установок противни-
ка. Явным плюсом такой технологии является возможность круглосуточ-
ного сканирования территории враждебного государства без нарушения
его воздушных границ и связанных с этим угроз международных скан-
далов.
Такой орбитальный кластер будет более эффективным, чем отдель-
ный, пусть даже очень мощный, спутник-шпион. Во-первых, выход из
строя одного такого микроспутника не приведет к образованию белого
пятна на месте целого региона. Во-вторых, для повышения разрешения
такого кластера достаточно будет просто собрать группировку в более
плотный слой, чтобы тщательно прочесать радарными лучами подозри-
тельный регион.
Рассмотрение проектов, разрабатываемых в США, позволяет увидеть
182
Глава 1
тенденцию, заключающуюся в том, что МО США активно сотрудничает с
научными структурами и, преследуя военные цели, участвует в проведе-
нии чисто научных экспериментов. Это позволяет, во-первых, привлечь
дополнительные средства, во-вторых, создать рынок новых технологий в
космических разработках. К участию в этой работе повернулись и NASA,
и ведущие фирмы США. Кроме того, университеты совместно с МО на-
чинают подготовку молодых кадров в области разработки и эксплуатации
наноспутников и непосредственное «обучение на живых спутниках» сту-
дентов университетов.
Экспериментальные исследования. 24-26 октября 2011 г. в универси-
тете Алабамы (Хантсвилл, штат Алабама) проходил IV симпозиум па-
мяти Вернера фон Брауна, организованный Американским астронавти-
ческим обществом AAS (American Astronautical Society). Одной из тем
мероприятия была дискуссия по военным инициативам в космическом
пространстве, которая показала яркий интерес Пентагона к малым и
сверхмалым космическим аппараратами (МКА и СМКА) [145].
Аппараты данного класса обрели свои привлекательные черты: малая
масса, относительная дешевизна, скорость создания - благодаря про-
грессу в микро- и нанотехнологиях.
Кроме того, небольшие размеры самих аппаратов и возможность бы-
строго развертывания больших орбитальных группировок повышают
устойчивость микро- и наноспутников к боевым воздействиям противни-
ка. Благодаря этому военные зачастую воспринимают СМКА как разно-
видность широко распространенных беспилотных аппаратов (БПА).
В настоящее время акцент на СМКА делают не только ВВС или
NRO, но и сухопутные войска США. Их интересуют аппараты, начи-
ная от SMDC-ONE (Space and Missile Defense Command- Operational
Nanosatellite Effect) массой 4 кг и размером с кирпич до сделанного совме-
стно с NASA спутника FASTS AT массой около 180 кг. Они легки в запу-
ске, просты в обслуживании и дешевы при замене. Для удовлетворения
современным тактическим требованиям армии необходимы аппараты,
на разработку которых можно тратить не более полугода, в крайнем слу-
чае - девять месяцев. «Большие» КА указанному требованию не отвеча-
ют - сроки их создания растягиваются до десятилетия.
В интересах Командования космической и противоракетной обороны
армии США 13 сентября 2012 г. были запущены два СМКА - SMDC-
ONE 1.1, известный также как AbLe, и SMDC-ONE 1.2, известный как
Baker [179]. Название спутников расшифровывается как Space Missile
Defense Command-Operational Nanosatellite Effect. Оба аппарата - трой-
ные кубсаты массой по 4 кг, построенные по программе развития малых
экспериментальных телекоммуникационных спутников для армии США.
Цель миссии - продемонстрировать способность получать пакетирован-
ные данные от необслуживаемых наземных датчиков через быстро разра-
ботанные военные МКА низкой стоимости. Кроме этого, наноспутники
должны обеспечить ретрансляцию голосовых и текстовых сообщений в
реальном масштабе времени с помощью поля развернутых средств такти-
ческих систем радиосвязи, а также выдержать эксплуатацию в течение не
менее чем 12 мес.
По программе SMDC-ONE было построено восемь аппаратов, первый
из которых запущен 8 декабря 2010 г. в качестве попутной ПН в первом
Космическая разведка США и Канады
183
летном испытании корабля Dragon [146]. Наноспутники оснащаются
GPS-приемником, каналом передачи данных S-диапазона и различными
системами связи. МКА первоначально будет стоить около 700 тыс. долл., а
в случае серийного производства - 300 тыс. долл. Стоимость запуска оце-
нивается в 150-200 тыс. долл. на каждый наноспутник.
Аппараты данного типа сулят военным ряд важных преимуществ: при
относительно невысокой единичной стоимости имеется возможность раз-
вернуть сеть спутников для выполнения конкретной миссии. «Рой» поз-
волит существенно увеличить возможности связи, например, с БПЛА
и экспедиционными силами, в то же время потеря одного или даже не-
скольких МКА может быть легко компенсирована. Наноспутники могут
обеспечить цепочку глобальной спутниковой связи и к тому же менее уяз-
вимы для противоспутникового оружия.
По понятным причинам основной интерес для армии представляют
КА детальной оптико-электронной разведки. Хотя спутниковые изобра-
жения с большим разрешением давно используются военными на страте-
гическом уровне, они не менее важны для подразделений на поле боя, где
требуется, скорее, высокая оперативность получения информации, неже-
ли исключительная четкость кадра.
Современные «большие» спутники слишком дорогое и не всегда (опе-
ративно) доступное удовольствие. Поэтому внимание военных оказалось
приковано к СМКА, способным предоставлять информацию и изобра-
жения по требованию. Одна из таких разработок названа Kestrel. Проект
должен дать сухопутным войскам более эффективный инструмент для
наблюдений, чем ныне существующие. Обладая телескопом с 25-санти-
метровой апертурой и камерой высокого разрешения, КА массой всего 8-
14 кг должен оперативно снимать нужные объекты с разрешением поряд-
ка 1,5 м и передавать полученные изображения непосредственно подраз-
делениям на поле боя.
Используя карманный персональный компьютер любой командир или
даже солдат сможет принимать сигнал и видеть, что происходит за сосед-
ним зданием или линией горного хребта. Группировка из 30 спутников
Kestrel Eye должна обеспечить постоянный охват ТВД и круглосуточное
получение информации.
В то время как изготовление среднего спутника обходится в де-
сятки миллионов долларов, Kestrel Eye, который проектируют фирмы
IntelliTech Microsystems Inc. и Maryland Aerospace, будет стоить пример-
но 1 млн. долл. за штуку при крупносерийном производстве.
Компания Maryland Aerospace начала работы по проекту в 2006 г. на
спонсорские деньги армии. В октябре 2009 г. выпустили эскизный проект,
а уже в конце 2010 г. СМКА был собран и прошел комплексные наземные
испытания. Все элементы наноспутника, включая ПН, относятся к ком-
мерчески доступным; они также прошли автономные проверки. Первый
Kestrel Eye планировалось вывести на орбиту в ноябре 2011 г., но из-за со-
кращений космического бюджета запуск отложили на IV квартал 2012 г.
Аналогичный проект реализует фирма Microcosm. Она также делает
«тактический» спутник обзорной оптической разведки для сухопутных
войск, которые намерены закупать МКА в большом количестве по цене
порядка 1 млн. долл. за штуку.
В апреле 2009 г. армейское Командование противоракетной обороны
184
Глава 1
и космоса (Space and Missile Defense Command) выдало этой компании
контракт на 120 тыс. долл. на предпроектные разработки по спутнику, на-
званному NanoEye. В настоящее время проект реализуется в рамках про-
граммы «Инновационные исследования силами малого бизнеса» (Small
Business Innovative Research). Функциональные тесты интегрированных
подсистем были запланированы на 2012 г. Для постройки и испытаний
демонстрационного спутника нужно еще 1 млн. долл. и 18 мес. работы.
Компания задумала несколько вариантов спутника, от базового до
«продвинутого», с усовершенствованной оптикой и инфракрасными фо-
топриемниками. Цена подобных К А составит от 0,9 до 1,4 млн. долл. за
штуку в зависимости от комплектации при заказе партиями от десятка
спутников.
NanoEye сухой массой 20 кг должен служить для небольших пехотных
частей и спецподразделений чем-то вроде малоразмерного несбиваемого
БЛА. Теоретически сухопутные войска смогут сами управлять подоб-
ными спутниками и получать с них изображения на ноутбуки в течение
не более десятка минут после запроса. МКА может быть очень полезен
в условиях, когда подвижное военное подразделение должно оставаться
полностью скрытым от противника и не может при этом запустить обыч-
ный дистанционно пилотируемый аппарат авиационного типа.
Если Kestrel Eye имеет «вертикальную» (телескопом в надир) компо-
новку, то NanoEye из-за низкой рабочей орбиты представляет собой на-
стоящий «космический самолет»: он имеет цилиндрический «фюзеляж»,
направленный вдоль вектора движения. Торчащие вбок перископические
объективы защищены от набегающего потока панелями солнечных бата-
рей. Этим предполагается обеспечить длительный срок баллистического
существования аппарата.
По контракту стоимостью 9,8 млн. долл., выданному 27 сентября
2010 г. Центром противоракетной обороны и космоса SMDC и Стра-
тегическим командованием армии США ARSTRAT, компания Andrews
Space выполняет еще один проект оптико-электронного микроспутника
высокого разрешения.
Малый маневренный тактический космический аппарат SATS (Small
Agile Tactical Spacecraft) аналогичен по производительности Kestrel Eye
и NanoEye. Масса спутника - 32 кг, срок активного существования -
36 мес, цена около 3 млн. долл. за экземпляр.
SATS отличается от двух ранее описанных СМКА тем, что способен
работать в четырех режимах. В трех он получает изображения земной по-
верхности с пространственным разрешением 1,5-2,0 м, а в четвертом пе-
редает в реальном масштабе времени даже видео высокой четкости с объ-
екта, на который нацелена камера. По мнению разработчиков, потенциал
видеосъемки с космических средств представляет собой новый стандарт
возможностей для оценки меняющейся ситуации.
В целом, для того чтобы разрабатываемые СМКА классов «нано-» и
«микро-» отвечали большинству требований военных, они должны быть
недороги в производстве и запуске, просты, надежны и малоуязвимы в
эксплуатации (табл. 1.26).
Основной же проблемой, однако, остается выведение КА на орбиту. И
хотя малые КА в настоящее время уже превалируют в общем числе еже-
годно запускаемых спутников, ни одного доступного средства для массо-
Космическая разведка США и Канады
185
Таблица 1.26
Требования военных к малым аппаратам
Параметр
Время, затрачиваемое на раз-
работку и испытания
Время на интеграцию с РН,
запуск и развертывание си-
стемы
Время, необходимое для до-
ставки продукта конечному
потребителю
Прежние требования
2-10 лет
3-12 мес.
От нескольких часов
до нескольких суток
Современные требования
6-9 мес.
Нескоько часов с момента
получения запроса
В реальном масштабе (при
изменении ситуации)
вого развертывания аппаратов класса «нано-» и «микро-» до сих пор не
существует. Ни один из имеющихся на сегодня вариантов не обеспечивает
необходимого сочетания низкой цены и быстроты запуска.
Спутник-шпион нового типа. Американское Агентство перспек-
тивных оборонных исследовательских проектов DARPA (Defense
Advanced Research Projects Agency) опубликовало подробности проекта
«Мембранная оптическая система получения изображения в реальном
масштабе времени» MOIRE (Membrane Optical Imager for Real-Time
Exploitation) [161]. Предполагается продемонстрировать возможность
создания больших дифракционных мембран, разворачиваемых в космосе,
а также вторичных оптических элементов, необходимых для передачи ин-
формации с мембраны на оптико-электронный преобразователь.
За этими стоит разработка спутников оперативной разведки ново-
го поколения, которая ведется в интересах Минобороны США. Как из-
вестно, КА видовой детальной разведки на низких орбитах снимают объ-
екты с очень высоким разрешением, но при решении оперативных задач
слишком быстро и редко проходят над целью. Армия пытается обойти эту
проблему путем широкого применения аэродинамических беспилотных
летательных аппаратов (БПЛА), однако последние уязвимы для воздей-
ствия противника и слишком зависят от погодных условий. Кроме того,
в настоящее время ощущается нехватка БПЛА, которые к тому же не
поднимаются достаточно высоко, чтобы осматривать так называемые «за-
претные территории» (denied territories). Постоянный контроль за теми
или иными районами планеты мог бы обеспечить спутник на геостаци-
онарной ороите, однако с расстояния 36 000 км классическая оптика не
позволит получать изображения высокого разрешения.
Противоречие предлагается разрешить с помощью оптико-электрон-
ных систем с очень большой апертурой - порядка 20 м. Понятно, что
современный линзовый или зеркальный объектив соответствующих га-
баритов будет иметь значительную массу. Поэтому в качестве телеско-
па предполагается рассматривать рефрактор с линзой Френеля. Линза
Френеля представляет собой очень тонкую и легкую пластиковую мем-
брану, на которой гравируется «муаровый узор», обеспечивающий фоку-
сировку света на фотоприемнике за счет дифракционного эффекта, а не
преломления света в среде, как в случае обычной линзы, с качеством изо-
бражения в видимом диапазоне не хуже 3,5 по шкале NIIRS (рис. 1.55).
186
Глава 1
Рис. 1.55. Прототип фокусирующей мембраны (фото DARPA)
NilRS - Национальная рейтинговая шкала интерпретации образов
(National Imagery Interpret-ability Rating Scale), используемая для оцен-
ки качества изображений, полученных с помощью различных типов си-
стем визуализации. Определяет уровни качества изображения и служит
базой для интерпретации основных задач при их анализе. Имеет десять
уровней - от 0 (наихудшее качество) до 9 (наилучшее качество). Для че-
тырех основных типов изображений (видимые, радиолокационные, ин-
фракрасные, мультиспектральные) разработаны индивидуальные шкалы
NIIRS.
Пространственное разрешение, обеспечиваемое дифракционной опти-
кой, составит около 3 м при обзоре участка земной поверхности разме-
ром 10 х 10 км. Этого вполне достаточно для распознавания, например,
мобильного ракетного комплекса, движущегося со скоростью до 100 км/ч.
Система будет работать в видимом и, не исключено, в инфракрасном диа-
пазоне. Геостационарный спутник-разведчик должен делать не только
отдельные снимки, но и передавать на наземные станции видеопоток в
реальном времени с частотой не менее одного кадра в секунду. При этом
масса оптической системы мембранного типа будет в 4-5 раз меньше, чем
у «стеклянного» объектива.
По мнению разработчиков, применение сверхтонкой дифракционной
оптики упростит и удешевит спутник наблюдения, одновременно предо-
ставив ему уникальные возможности (рис. 1.56).
Согласно заданию, финальный вариант MOIRE должен обеспечить
обнаружение пуска тактической ракеты с вероятностью 0,99 при чис-
ле ложных тревог менее одной в месяц. По имеющейся оценке, каждый
разведывательный спутник обойдется в 500 млн. долл.
Программа была начата в марте 2010 г. и на данный момент находит-
ся на первом этапе - проверка жизнеспособности концепции. На втором
этапе будет определена конструкция системы, после чего фирма Ball
Aerospace изготовит тестовый пятиметровый объектив. Контракт стоимо-
стью 43 млн. долл. выдан компании Northrop Grumman, которая выполнит
Космическая разведка США и Канады
187
ряд ключевых исследований. Третий этап предусматривает демонстра-
цию системы с запуском на орбиту десятиметрового телескопа (расчет-
ный срок активного существования не менее одного года). В случае успеха
всех этапов будет принято решение о разработке и запуске полномасштаб-
ного спутника.
Некоторые интересные результаты уже получены: летом 2011 г. Ball
Aerospace продемонстрировала опытный образец крупногабаритной мем-
бранной оптики и с осени приступила к проектированию и постройке на-
земной пятиметровой секции для объектива.
Если все пойдет хорошо, то в обозримом будущем американские во-
енные и разведчики смогут круглосуточно получать живое потоковое ви-
део непосредственно с поля боя. Новые КА станут дополнением дешевых
БПЛА наблюдения, а в ряде случаев послужат мощным «тылом» при вы-
полнении особо ответственных задач.
К достоинствам мембранных оптических систем можно отнести упро-
щение и удешевление спутника-разведчика с одновременным приданием
ему уникальных возможностей. К тому же дифракционная оптика лишена
ряда недостатков зеркальной (вспомним, сколько проблем вызвал «астиг-
матизм» космического телескопа «Хаббл»), да и сама по себе доставка в
космос КА с «классическим» объективом более пяти метров в диаметре
вызывает большие проблемы.
К недостаткам мембран относится чувствительность к перепадам
температур, характерным для космического полета, - обеспечение опти-
мального теплового режима пленки будет сложной инженерной задачей.
Малая жесткость мембраны, несомненно вызовет трудности демпфирова-
ния упругих колебаний при динамических маневрах КА. Если не решить
Рис. 1.56. Иллюстрация DARPA
188
Глава 1
данную проблему, способность быстрого перенацеливания спутника на
новую цель окажется под вопросом. Кроме того, крупногабаритная мем-
брана волей-неволей будет работать «солнечным парусом», что потребует
частых коррекций орбиты.
При создании дифракционных систем придется преодолеть и значи-
тельные технологические трудности. К примеру, дифракционную «кар-
тинку» нужно выполнить с точностью в 1/4 длины волны, что для види-
мого диапазона близко к 100 нм. Иначе говоря, на 20-метровой мембране
надо нанести двести миллионов кольцевых бороздок, обеспечивая допу-
ски на два порядка более точные, чем в современной микроэлектронике.
Привлечение к исследованиям университетской науки. Совместная
программа ВВС США и университетской науки по наноспутникам [128]
рассматривается как способ поддержки программ TechSat 21 и TacSat в
части проектирования, создания и проведения экспериментов с помощью
наноспутников. Конечная цель экспериментов - исследовать возможно-
сти военного использования наноспутников. Из более сотни предложе-
ний было отобрано пять проектов, которые реализуются 10 ведущими
университетами США.
Остановимся на университетской программе AFORS-DARPA более
подробно [50].
Проект «Три спутника по углам» (Three Corners Satellites, 3ASaT) своей
задачей имеет демонстрацию стереосъемки, межспутниковой связи типа
сотовой телефонной связи и новой системы команд управления и сбо-
ра данных. Три идентичных спутника будут разработаны и изготовлены
в кооперации трех университетов: Аризоны, Колорадо и Нью-Мексико.
Задача эксперимента 3ASat - получение стереоизображений при фор-
мировании облачных образований типа конвективных кучевых облаков
размером менее 100 м и скоростями формирования менее 1 мин, атмо-
сферных волн и песчаных/пылевых бурь. До сих пор получение таких
данных было затруднено, а точное знание формы, толщины и высоты этих
облаков очень важно, в первую очередь для обеспечения безопасности по-
летов самолетов.
Для стереосъемки оптимальным является расстояние между спутни-
ками до нескольких десятков километров, которое легко реализуется в
течение 3-4 мес. при групповом запуске. Для дальнейшего контроля по-
ложения спутников группа из Аризонского университета разрабатывает
микродвигатель с использованием стандартной схемы: рабочее тело -
окислитель.
Каждый из трех идентичных спутников имеет на своем борту микро-
процессор, который обеспечивает все функции спутника и межспутнико-
вую связь. Линия связи реализуется с помощью коммерческой спутни-
ковой системы связи Globalstar, с точки зрения которой каждый спутник
фактически является простым сотовым телефоном. Это позволяет орга-
низовать работу всех трех спутников так же, как работу трех «персоналок»
в локальной сети. Таким образом, управление всем экспериментом можно
вести с любого из трех спутников. Отпадает необходимость в собственных
радиосредствах спутниковой связи, и вся задача реализации программы
спутникового эксперимента переносится на уровень проведения и обра-
ботки данных наблюдений, передаваемых по сети Интернет.
Для удешевления и упрощения системы 3ASat будут использованы
Космическая разведка США и Канады
189
опробованные технические решения. Подсистема ориентации спутников
выполнена на основе гравитационных штанг (по две на каждом КА) и име-
ет точность ±5°. Положение и текущая ориентация определяются по GPS-
приемнику и звездному датчику с углом зрения 15°. Солнечные батареи с
ФЭП на арсениде галлия размещены на корпусе. Четыре CMOS-камеры,
каждая с раскрытием 15°, образуют композитный кадр с углом обзора 54°.
В этой стандартной конфигурации находится место и для дополнительно-
го прибора от каждого университета - например, университет Колорадо
ставит фотометр.
Проект ION-F имеет целью ионосферные наблюдения с помощью раз-
несенных спутников с малой базой. Головным исполнителем является
университет штата Юта, в работе участвуют также университеты штатов
Вашингтон и Вирджиния (группа Вирджинского политехнического ин-
ститута). Основная научная задача - измерение параметров ионосферы
при спокойных и возмущенных условиях сразу из трех разнесенных то-
чек. Тем самым удается получить очень высокое временное и простран-
ственное разрешение. Для этого используются лэнгмюровский датчик и
импедансный радиочастотный датчик для измерения электронной кон-
центрации в ионосфере, а также измерения «мерцаний» амплитуды и
фазы сигналов системы GPS, по которым определяют полную электрон-
ную концентрацию и вариации неоднородностей.
В эксперименте ION-F ставится и технологическая задача отработать
маневрирование спутников на орбите. Два спутника будут иметь плазмен-
ные ДУ, и по командам с Земли будет реализовано маневрирование от-
носительно третьего спутника. Группа из университета штата Вашингтон
разрабатывает микромодель импульсного плазменного микротрастера по
аналогу с разработкой фирмы Primex. Трастер другого типа разрабатыва-
ется группой университета штата Юта (прототипом выбран гидразино-
вый микродвигатель).
Запуск спутников планируется осуществлять с «Шаттла», что указы-
вает на важность отработки маневров наноспутников на орбите в 360 км.
Все остальные параметры спутников стандартные: питание от солнечных
батарей, в качестве буферной батареи используются никель-кадмиевые
аккумуляторы.
В магнитной системе ориентации будут использованы постоянные
магниты. С помощью микродвигателей, разработанных по технологии
микроэлектромеханических систем (MEMS, micro-electro-mehanical sys-
tem), положения магнитов будет меняться таким образом, чтобы обеспе-
чить устойчивую ориентацию по магнитному полю Земли. В комбинации
с датчиком Солнца и горизонта такая система обеспечит трехосную ори-
ентацию в пределах 2-3°.
На спутнике, разрабатываемом Вирджинским политехническим ин-
ститутом, будет гравитационный анализатор в виде длинной ленты. На
спутнике установят видеокамеру, которая позволит наблюдать разверты-
вание ленты и ее сборку на орбите.
Ввиду важности получения информации с орбиты, будут проведены
эксперименты по межспутниковой связи, в том числе при передаче дан-
ных GPS-приемника, орбитальных, навигационных и т.д.
Для связи между Землей и КА будет организовано два пункта: в уни-
верситете штата Юта и в Вирджинском политехническом институте. Эти
190
Глава 1
станции будут представлять собой серверы в Интернете, доступ к кото-
рым будут иметь все участники эксперимента. Идея использовать сото-
вую систему спутниковой связи Globalstar не исключается, особенно вви-
ду необходимости гарантировать передачу данных телеметрии и управле-
ния спутниками почти в реальном времени. Два наземных пункта с такой
задачей могут не справиться.
Третий проект «Эмеральд» (Emerald) имеет целью разработку и ис-
пытания технологий управления движением спутников. Кроме того, ре-
шается научная задача по измерению характеристик электромагнитных
сигналов на частотах 1-10 кГц, генерируемых грозами. Измерения на
разнесенной паре приемников позволяют оценить физические параметры
источников и уточнить модели их генерации. Можно предположить, что
такая аппаратура будет пригодна для определения характеристик элек-
тромагнитного импульса при ядерном взрыве.
Конструкция спутников Emerald позволяет менять полезную на-
грузку, не меняя общие размеры и технологические системы. Средняя
электрическая мощность на борту - 7 Вт, напряжение питания - 5 В,
линия телеметрии - 9600 бод. Система управления спутником постро-
ена на базе микропроцессора Motorola 68322 с радиационной защитой.
Терморегулирование пассивное с использованием тканевой термоизоля-
ции.
Четвертый проект «Первопроходец созвездий» (Constellation Pathfin-
der) - пример самого простого наноспутника, предназначенного для отра-
ботки технологических задач, возникших при постановке перспективного
проекта NASA МММ (Magnetospheric Mapping Mission).
Предлагается запустить в околоземное пространство на эллиптиче-
скую орбиту в несколько десятков радиусов Земли около сотни микро-
спутников. Они позволят получить детальную пространственно-времен-
ную картину возмущений космического пространства. Задача создать и
запустить созвездие из сотни микроспутников с изменяемыми орбитами
представляется непростой, для отработки некоторых технологических за-
дач и предлагается использовать наноспутники.
Constellation Pathfinder предлагается запустить с Shuttle, что позво-
лит обойтись самыми малыми затратами. Масса спутника составит все-
го 1 кг, однако он будет иметь все функции полноразмерного аппарата.
В эксперименте будут отработаны простой и экономичный магнитометр,
технология передачи данных с малой мощностью бортового передатчика
и система приема и обработки данных с большого числа идентичных ап-
паратов.
Пятый проект ориентирован на реализацию известной идеи солнечно-
го паруса: Solar Blade Heliogyro Nanosatellite («Солнечная вертушка»).
За реализацию идеи берутся ученые и студенты из Университета
Карнеги-Меллона. Они утверждают, что построить солнечный парус для
спутника в несколько сотен килограммов при современных технологиях
практически невозможно, а для наноспутника массой около 5 кг - вполне
реальная задача.
Четыре лопасти, каждая длиной 20 м и шириной 3 м, из каптона толщи-
ной 8 мкм образуют пропеллер, который обеспечивает тягу и ускорение
аппарата под действием солнечного света. Управление лопастями, изме-
нение их угла атаки и положения позволит проводить маневры на орбите.
Космическая разведка США и Канады
191
Ученые полагают, что наноспутник можно будет разогнать по спираль-
ной орбите вплоть до орбиты Луны. Самое важное в этом эксперименте,
кроме самого паруса, - оперативное управление спутником и слежение за
его орбитальным положением. Поэтому спутник будет иметь весь набор
приборов для определения орбитального положения. По краям основной
конструкции будут размещены элементы солнечных батарей, расчетная
мощность которых составит около 28 Вт.
Важный аспект всей программы - участие студентов в реальных кос-
мических экспериментах, «обучение на живых спутниках». Кроме МО,
эту программу поддерживает и NASA, добавляят 1,2 млн. долл. в виде до-
полнительных грантов.
Ведущие космические фирмы также активно поддерживают програм-
му, так как им остро нужны свежие силы разработчиков космической
техники. Неслучайно и другие ведущие американские университеты «по-
вернулись лицом» к исследованиям по перспективным направлениям,
имеющим отношение к космосу. Очевидно также, что создание и запуск
наноспутников станут в ближайшее десятилетие одним из больших рын-
ков по внедрению новых технологий в космические разработки.
Анализ задач, решаемых в рассмотренных проектах, показывает их
тесную связь с задачами космической разведки (сбор информации по
различным физическим полям, создание пеленгационной базы, маневри-
рование на орбите, управление космическими аппаратами, передача раз-
ведданных по радиоканалу и т. д.). По-видимому, этим объясняется повы-
шенный интерес МО США к указанным проектам.
1.1.8. Воздушно-космические системы
и гиперзвуковые летательные аппараты
Воздушно-космическая система (ВКС) - новый вид реактивного ле-
тательного аппарата (в частности, крылатого) с несущей поверхностью,
предназначенный для полета в атмосфере и в космическом пространстве,
сочетающий свойства самолета и космического летательного аппарата.
Рассчитан на многократное использование, должен взлетать с аэродро-
мов, разгоняться до орбитальной скорости, совершать полет в космиче-
ском пространстве и возвращаться на землю с посадкой на аэродром. За
счет многоразового использования ВКС предполагается обеспечить боль-
шую его эффективность и экономичность в сравнении с современными
ракетами-носителями.
Это принципиально новое направление, родившееся на стыке авиаци-
онной, ракетной и космической техники, интенсивно разрабатывается на-
чиная с середины 1970-х гг., ведущими аэрокосмическими фирмами мира.
По замыслам разработчиков, реализация столь сложной и масштабной
программы создания такой ВКС должна не только создать принципиаль-
но новый класс летательных аппаратов, способных эффективно решать
многие проблемы военного и гражданского характера, но и даст возмож-
ность освоить перспективные технологии, которые будут определять во
многом уровень передовых отраслей ведущих стран в XXI в.
Создание летательных аппаратов (ЛА) различного назначения с повы-
шенными боевыми возможностями (гиперзвуковые управляемые ракеты,
ударные БЛА, воздушно-космические самолеты), по мнению западных
192
Глава 1
специалистов, становится наиболее важным перспективным направлени-
ем. Возрастающий интерес к таким проектам объясняется, в первую оче-
редь, подготовкой ВВС США к ведению боевых действий на гиперзвуко-
вых скоростях в воздушном пространстве, а также в космосе. Зарубежные
эксперты отмечают, что концептуальные принципы ведения боевых дей-
ствий - господство в воздухе и космосе, глобальная досягаемость и вы-
сокая точность поражения - подразумевают использование имеющихся
возможностей по размещению в космосе систем нападения. По их мне-
нию, осуществление планов создания гиперзвуковых Л А (ГЛА) и боевых
воздушно-космических самолетов позволит в течение ближайших 15 лет
добиться высокого уровня живучести средств нанесения ударов, несмо-
тря на любые технологические достижения вероятного противника в раз-
работке систем защиты от них. Кроме того, космические аппараты смогут
достигать любой точки на поверхности земли в пределах нескольких де-
сятков минут, что обеспечит более быстрое реагирование на кризисные
ситуации без использования баз, расположенных на чужих территориях.
Полеты ВКС в верхних слоях атмосферы или ближнем космосе обе-
спечат ей большую свободу маневрирования, чем у любой космической
системы, что особенно важно при ведении разведки. Кроме того, аэроди-
намическое качество и запас топлива ВКС позволяют им после выхода на
орбиту осуществлять многоразовый вход в атмосферу в одном полете с
возвратом на орбиту. При ведении разведки ВКС способны будут выхо-
дить на орбиту, проходящую над целью (чего не могут сделать КА).
В настоящее время достаточно четко сформировались три основных
направления развития ВКС:
- ракетно-космические системы, реализующие ракетный принцип вы-
ведения орбитальной крылатой ступени;
- авиационно-космические системы, использующие в качестве разгон-
ной ступени тяжелые дозвуковые транспортные самолеты;
- воздушно-космические системы с горизонтальным стартом, включа-
ющие систему с комбинированной двигательной установкой на базе раз-
личных вариантов воздушно-реактивных и ракетных двигателей.
Предельные энергетические возможности ВКС, их размеры, наличие
возможности маневрирования при выведении и спуске с орбиты опреде-
ляются конструктивно-компоновочными схемами. В рамках каждого из
указанных направлений в настоящее время исследуются и прорабатыва-
ются различные варианты ВКС и проводится оценка возможностей их
целевого применения.
Наука сейчас пришла к выводу, что наивыгднейшим способом запуска
представляется авиационный старт, как более дешевый из-за отсутствия
расходов на инфраструктуру, обеспечивающую ракетные старты.
Как полагают военные специалисты, конструктивно новые ВКС будут
отличаться от существующих КА благодаря использованию ряда передо-
вых концепций и технологий, применяемых при разработке некоторых
атмосферных Л А.
Летательный аппарат представляет собой комплекс планера, состоя-
щий из систем управления, топливной системы, двигателей и сменных
модулей. В зависимости от задачи в планер загружается соответствую-
щий модуль, позволяющей резервировать старт при каких либо неполад-
ках планера без перемещения самой полезной нагрузки. Кабина экипажа
Космическая разведка США и Канады
193
также будет находиться в модуле, обеспечивая гибкость используемого
оборудования.
В последнее десятилетие в ведущих зарубежных странах повышенное
внимание уделяется НИОКР, которые проводятся в интересах создания
новых видов авиационной техники, в частности гиперзвуковых летатель-
ных аппаратов, включая пилотируемые и беспилотные самолеты различ-
ных классов и назначения, а также управляемых ракет (УР).
Гиперзвуковые летательные аппараты. Интерес, проявляемый к ги-
перзвуковым технологиям, обусловлен перспективой получения следую-
щих боевых преимуществ: небольшое подлетное время (до 10 мин даль-
ности пуска около 1000 км); малая уязвимость от современных и перспек-
тивных средств ПВО; способность выполнять полеты со скоростями до
20 М (число - Маха) на высотах 35-40 км; универсальность применения
(самолеты стратегической и тактической авиации, надводные корабли и
подводные лодки, баллистические ракеты).
Создание ВКС в большинстве стран, ведущих работы в этой области,
связывается с освоением технологии гиперзвуковых скоростей (М = 20
и более), одним из ключевых аспектов которой считается разработка со-
ответствующих силовых установок. Учитывая сложность проблемы, в
США, например, ее предполагается решать в два этапа. На первом должна
быть создана, исследована и оценена гиперзвуковая технология в целом
(ЛА, силовая установка, конструкционные материалы, топливо), на вто-
ром этапе планируется разработать требования к конкретным боевым си-
стемам и приступить к их реализации.
Основные усилия разработчиков, занимающихся исследованием ГЛА
и их силовых установок, направлены на создание научно-технического и
технологического задела, способного обеспечить разработку и принятие
на вооружение данного вида техники в ближайшее десятилетие. Среди
наиболее сложных возникающих технологических проблем центральное
место занимают следующие: создание новых силовых установок и топлив
для них; интеграция силовой установки и планера ГЛА; разработка пер-
спективных высокотемпературных материалов, а также принципов и си-
стем управления отдельными системами и Л А в целом. Наибольший объ-
ем НИКОР в этой области выполняется в США.
Силовые установки. По мнению зарубежных специалистов, чтобы
ГЛА удовлетворяли предъявляемым к ним требованиям, разрабатыва-
емые для них силовые установки должны обладать высокими тягово-
экономическими характеристиками при относительно малой массе кон-
струкции. В качестве основных силовых установок на современном этапе
рассматриваются прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ПВРД)
с дозвуковой скоростью и гиперзвуковые воздушно-реактивные двигате-
ли (ГПВРД) со сверхзвуковой скоростью потока в камере сгорания. Они
имеют наибольшее значение удельного импульса в треоуемом диапазоне
скоростей и используют углеводородное (авиационные керосины), водо-
родное (жидкое или шугообразное) или твердое топливо. Для перспек-
тивных ГЛА и воздушно-космических систем предусматривается исполь-
зовать комбинированные (турбопрямоточные или ракетно-прямрточные)
либо составные, а в перспективе - силовые установки на других физиче-
ских принципах работы.
В принципе, ПРДВ является устройством без движущихся частей, ис-
194
Глава 1
пользующим атмосферный воздух. При высоких скоростях полета воздух
так сильно сжимается во входной части двигателя, что отпадает потреб-
ность в компрессоре, как в ТРД. Это является главным отличием ПВРД
от обычных ТРД, которые по существу состоят из пяти компонент: вход-
ной тракт, компрессор, камера сгорания, турбина и сопло.
В обычных реактивных двигателях тяга создается в трех стадиях ра-
боты: входной тракт (под действием набегающего воздуха) и компрессор
сжимают воздух, затем в камере сгорания ему придается дополнительная
энергия путем сжигания горючего. В турбине и сопле раскаленные газы
расширяются, причем внутренняя энергия газов преобразуется в кинети-
ческую и таким образом в тягу двигателя. Однако при увеличении ско-
рости полета качества ТРД ухудшаются. Другими словами: при больших
числах Маха для создания требуемой тяги требуется непропорционально
большой расход топлива. Поскольку с ростом скорости растет и сжатие
набегающего воздуха во впускном тракте, то доля компрессора в суммар-
ном сжатии воздуха падает: при М = 1 примерно 50 %, при М = 2 - около
15 % и при М = 3 - менее 4%.
Начиная с тройной скорости звука и выше достаточно вызванного ско-
ростным напором сжатия воздуха, чтобы рабочие процессы в двигателе
проходили устойчиво, т. е. при высоких скоростях полета компрессор про-
сто не требуется. К этому следует добавить, что при таком скоростном напо-
ре резко повышается температура на впуске: при М = 8 - от 3000 до 4000 °К
(2727-3727 °С) в зависимости от высоты полета, при М = 12 - около 8000 °К.
Подобные температуры обычные компрессоры не выдержат, т. к. их ло-
патки трудно охлаждать, а соответствующих жаропрочных материалов не
существует. Логический вывод: не использовать компрессор вовсе. Тогда
не понадобится и турбина, так как она нужна только для привода ком-
прессора. Таким образом, получается очень простая конструкция прямо-
точного двигателя: входной диффузор, камера сгорания и сопло.
При скоростях М = 3-4-4 снижение скорости потока воздуха в двига-
теле до дозвуковой для управляемого горения керосина еще не вызывает
проблем. Все гораздо сложнее при значительном увеличении скорости.
Высокая скорость набегающего потока воздуха должна быть снижена
во впускном диффузоре до умеренной в камере сгорания. Это связано
с потерями энергии тем большими, чем больше скорость полета. При
этом ухудшается качество рабочего процесса в двигателе, и его тяга сни-
жается.
Начиная со скорости примерно М = 6 более разумным становится
сжигание горючего в сверхзвуковом потоке. Прямоточные двигатели с до-
звуковым горением называют Ramjet, а прямоточные воздушно-реактив-
ные двигатели с гиперзвуковым горением (ГПРВД) - Scramjet. Начиная
со скорости М = 6 целесообразнее применять двигатели Scramjet со сверх-
звуковым потоком в камере сгорания. Хотя сверхзвуковое горение не так
эффективно, такие двигатели имеют существено меньшие потери энергии
на скачки сжатия во входном тракте.
В ПВРД с дозвуковым горением поступающий в воздухозаборник
сверхзвуковой воздушный поток тормозится до дозвуковой скорости
скачками уплотнения - ударными волнами, образуемыми за счет опреде-
ленной геометрии воздухозаборника. Горючее впрыскивается в этот сжа-
тый торможением дозвуковой поток, смесь сгорает и горячие газы, про-
Космическая разведка США и Канады
195
ходя через регулируемое или нерегулируемое сопло, снова разгоняются
до сверхзвуковых скоростей.
Из различия скоростей воздушного потока в этих двух типах двигате-
лей следует и их конструктивное отличие (рис. 1.57). Во впускном диффу-
зоре Ramjet скорость воздуха снижается до дозвуковой. Затем следует до-
звуковой диффузор - по существу, воздушный канал с увеличивающимся
сечением, где давление потока еще больше увеличивается, и его скорость
снижается. Сопло Ramjet-двигателя должно быть выполнено по принципу
сопла Лаваля, чтобы придать истекающим газам сверхзвуковую скорость.
Сопло Лаваля имеет часть со сходящимся сечением, в котором дозвуко-
вый поток истекающих из камеры сгорания газов разгоняется до звуковой
скорости (М = 1). В последующей расширяющейся части сопла Лаваля
сверхзвуковой поток расширяется и еще более ускоряется. Напротив,
сопло Scramjet-двигателя имеет только расширяющуюся часть, с расту-
щим сечением, так как на выходе камеры сгорания поток газов уже имеет
сверхзвуковую скорость. Поскольку при сжигании в сверхзвуке скорость
газового потока падает, а давление растет (при дозвуковом сжигании все
точно наоборот), то в Scramjet-двигателе между впускным диффузором и
камерой сгорания встраивают «изолятор», который предотвращает про-
никновение повышенного при сверхзвуковом сгорании давления газов из
камеры сгорания во впускной диффузор. В противном случае может про-
изойти блокирование впускного тракта противодавлением.
Кроме того, в изоляторе возникает «shock train» - феномен, представ-
ляющий собой переменную последовательность ударных волн сжатия
и разрежения (так называемых скачков сжатия). Это происходит из-за
взаимодействия ударных волн сжатия и пограничного слоя у стенок изо-
лятора и приводит к дальнейшему - желаемому - повышению давления в
потоке воздуха.
В гиперзвуковом ПВРД воздушный поток тормозится на входе в мень-
шей степени, чем в обычном ПВРД, и остается сверхзвуковым в ходе всего
процесса горения топлива. В этом случае отпадает нужда в регулируемых
Компрессор Камера
Ramjet врутренний сгорания
Scramjet
t t t
Компрессор Дозвуковой Сопло Лаваля
внешнний диффузор
Камера
сгорания
t t t
Компрессор Изолятор Сопло
Рис. 1.57. Принцип действия двигателей Ramjet и Scramjet
196
Глава 1
соплах, и работа двигателя оптимизирована для широкого диапазона чи-
сел М. Они позволяют достичь скоростей до М = 20.
Чтобы расширить область применения ПВРД, инженеры разрабо-
тали концепции двухрежимных двигателей, которые могут работать
как в режиме Ramjet, так и в режиме Scramjet. Таким образом, двига-
тель может оптимально работать в очень широком диапазоне скоростей.
Многорежимность ПВРД может достигаться либо камерой сгорания
переменной геометрии, либо впрыском топлива через разные дюзы в за-
висимости от скорости потока.
Естественно, ни Ramjet, ни Scramjet не могут эффективно работать
при скорости менее М = 2н-3. Если ЛА должен взлетать самостоятельно,
то необходимо комбинировать ПВРД с какой-либо другой двигательной
системой. Поскольку у ПВРД отсутствует компрессор, на входе в каме-
ру сгорания отсутствует необходимое давление воздуха, и двигатель на
стоянке не работает. Поэтому понятно, что не существует используемого
воздух двигателя, способного работать с места и до высоких М-скоростей.
Но гиперзвуковой Л А не может стартовать со скоростью М = 3, он дол-
жен иметь возможность стартовать с места и проходить весь возможный
диапазон скоростей. Из этого следует, что для его ускорения до такой ско-
рости необходимо использовать другие способы.
При этом возможны два способа. При двухступенчатой концепции
ЛА с ПВРД выносится на нужную высоту и скорость полета другим Л А с
обычным ТРД.
При одноступенчатой конструкции ЛА имеет комбинацию ПВРД и
ТРД, которые переключаются при скорости М = 3.
Большие надежды возлагают на комбинацию прямоточного двига-
теля с ракетным двигателем (РД) Rocked-based Combined Cycle Engine
(RBCC). Для старта и разгона до рабочих скоростей Ramjet'a использует-
ся ракетный двигатель. Затем для разгона до скорости М = 10-5-12 исполь-
зуется только прямоточный двигатель. С этого момента вновь включается
РД в качестве дополнительного, и, начиная с М = 20, ракетный двигатель
в одиночку выводит полезный груз на орбиту.
Топливо. Для разрабатываемых экспериментальных и демонс-
трационных силовых агрегатов в качестве основного топлива использу-
ются авиационные керосины и водород. Авиационные керосины облада-
ют гораздо более низкими энергетическими характеристиками по сравне-
нию с другими топливами, такими, как водород, метан, но при меньших
требуемых объемах топливных баков имеют значительно более высокие
эксплуатационные характеристики из-за большей безопасности хране-
ния, в том числе на борту ГЛ А, и при заправке. Основные характеристики
применяемых топлив приведены в табл. 1.27 [165].
Предполагается, что в перспективе будут использоваться другие то-
плива, имеющие хорошие эксплуатационные характеристики, удовлет-
воряющие требованиям по безопасности при хранении на борту и не
требующие разработки новых систем заправки и хранения. В частности,
специалистами ВВС США ведется разработка новых топлив, таких как
JP-8 + 100 (в перспективе - JP-8 + 300), с повышенными по сравнению
с топливом JP-8 термостабильностью (на 50 °С) и удельной теплоемко-
стью. Кроме того, разрабатываются также эндотермические топлива типа
JP-900/Endothermic, способные сохранять термостабильность (неизмен-
Космическая разведка США и Канады
197
Таблица 1.27
Основные характеристики применяемых топлив
Тип топлива
Жидкий водород (Н2)
Шугообразный
водород
Метан
Массовая
энергоемкость,
МДж/кг
116,7
116,6
50
Объемная
энергоемкость,
МДж/л
8,2
9,8
20,8
Плотность,
кг/м3
71
82
424
Авиационные керосины
JP-4
JP-5
JP-7
JP-8
Jet A
43,5
43
43,9
43,2
43,4
33,1
35,1
34,7
35
34,6
717
760
815
809
799
ный химический состав, отсутствие смолообразования и т. д.) до рабочих
температур 500 °С на первом этапе (в последующем - до 650 °С) и имею-
щие увеличенную в 12 раз (до 3500 кДж/кг) по сравнению с JP-8 удель-
ную теплоемкость.
Для ПВРД в качестве горючего предпочтительно применение водорода
вместо керосина из-за гораздо более высокой плотности энергии водоро-
да. Килограмм такого топлива может выделить в три раза больше энергии.
Недостатком водорода является низкая объемная плотность и как след-
ствие - большой объем баков. Выбор между типами горючего (водородом
или углеводородными смесями) определяется системой охлаждения. В
крылатых ракетах и самолетах малого радиуса действия можно использо-
вать углеводородное топливо, а в самолетах дальнего радиуса действия и в
космических аппаратах целесообразно использовать водород.
Интеграция силовой установки и планера, динамика полета,
управление. Применение прямоточных воздушно-реактивных двигате-
лей и комбинированных силовых установок, высокие скорости полета
(значительный скоростной напор), а также необходимость обеспечения
заданных аэродинамических, маневренных характеристик проектируе-
мых ГЛ А требуют разработки новых интегрированных аэродинамических
компоновок. Они должны обеспечивать совместную работу воздухозабор-
ников, силовой установки и элементов планера без вредной интерферен-
ции, балансировку Л А на всех режимах полета, стабилизацию положения
центра давления при изменении углов атаки, крена и скоростей полета в
широком диапазоне чисел М полета.
Кроме того, для достижения заданных характеристик устойчивости и
управляемости выбранная аэродинамическая схема и компоновка долж-
ны обеспечить эффективность органов управления при минимальных
площадях стабилизирующих и управляющих поверхностей, шарнирных
моментов и энергетических затрат на аэродинамическое управление.
198
Глава 1
Считается также целесообразным применение газодинамической систе-
мы управления.
Концепция ГПВРД являет собой образец гармоничного сопряжения
планера летательного аппарата и его силовой установки. В этой схеме
двигатель занимает всю нижнюю поверхность летательного аппарата.
Силовая установка состоит из семи основных элементов, пять из них от-
носятся собственно к двигателю, а два - к фюзеляжу аппарата. Зона дви-
гателя - это передняя и задняя части воздухозаборника, камера сгорания,
сопло и система подачи горючего. К фюзеляжу можно отнести влияющие
на работу двигателя нижние поверхности его носовой и хвостовой частей.
Набегающий воздушный поток испытывает серию скачков уплотне-
ния у носовой части самолета и на входе в воздухозаборник, его скорость
снижается, при этом растут давление и температура. Принципиально важ-
ным компонентом ГПВРД выступает задняя часть воздухозаборника. В
этой зоне сверхзвуковой входящий поток встречается с противодавлени-
ем, которое превосходит статическое давление воздуха на входе. Когда в
результате процесса горения от стенки начинает отделяться пограничный
слой, в зоне задней части воздухозаборника формируется серия скачков
уплотнения, создавая своего рода «предкамеру» перед настоящей камерой
сгорания. Наличие задней части воздухозаборника позволяет достичь в
камере сгорания необходимых уровней теплоподвода и управлять расту-
щим давлением так, чтобы не возникла ситуация, называемая «запирани-
ем», при которой ударные волны препятствуют попаданию воздушного
потока в заднюю часть воздухозаборника.
Камера сгорания обеспечивает наиболее эффективное смешение воз-
духа с горючим за счет впрыска, распределенного по длине камеры. Таким
образом, достигается наиболее эффективный перевод тепловой энергии
в тягу двигателя. Система выброса газов, состоящая из сопла и нижней
поверхности хвостовой части фюзеляжа, обеспечивает управляемое рас-
ширение сжатых горячих газов, что, собственно, и дает необходимую тягу.
Процесс расширения преобразует возникающую в камере сгорания по-
тенциальную энергию в энергию кинетическую. В зоне сопла происходит
множество физических явлений: это и горение, и эффекты пограничного
слоя, и нестационарные потоки газов, и неустойчивость слоев с попереч-
ным сдвигом, а также множество специфических объемных эффектов.
Форма сопла имеет огромное значение для эффективности работы дви-
гателя и для полета в целом, поскольку она влияет на подъемную силу и
управляемость самолета.
Новые конструкционные материалы. Техническая реализация про-
ектов ГЛА требует создания и применения новых жаростойких, высоко-
прочных и легких конструкционных материалов для изготовления эле-
ментов планера и силовой установки. Проведенная зарубежными специ-
алистами расчетная оценка температурных и прочностных режимов для
основных элементов конструкции ГЛА позволила выявить потребность
в разработке высокотемпературных материалов пяти основных классов:
сплавы на основе интерметаллических соединений алюминий-титан (или
алюминидов титана - Ti3Al); композиционные материалы (КМ) с метал-
лической матрицей, изготовленной из сплавов титана в b-фазе; материалы
с высокой теплопроводностью; КМ с углеродной и керамической матри-
цами; материалы с высоким пределом ползучести. При этом они должны
Космическая разведка США и Канады
199
иметь более низкую плотность, поскольку данная характеристика явля-
ется наиболее критичной для гиперзвуковых, чем у сверхзвуковых или
дозвуковых ЛА. В частности, увеличение массы конструкции на 1 кг при-
водит к росту взлетной массы обычного Л А на 2 кг, а гиперзвуковых - на
10 кг.
В зарубежных СМИ отмечается, что уже созданы новые конструкци-
онные материалы, обладающие высокой прочностью и термостойкостью
при малой удельной массе. В их числе алюминиды титана для обшивки
планера, полученные с помощью технологии быстрого затвердевания,
способные выдерживать температуры до 1650 К при значительных меха-
нических нагрузках и до 2100 К в ненапряженном состоянии, а также КМ
с углерод-углеродной матрицей и матрицей на основе карбида кремния,
армированной волокнами углерода, сохраняющие работоспособность при
температурах 3000-3500 К. Последние предполагается использовать в
наиболее теплонапряженных элементах конструкции планера. Главной
особенностью этих материалов является постоянство и даже увеличение
удельной прочности при нагреве. Однако их применение в конструкциях
будет возможно только при увеличении стойкости к окислению при воз-
действии высоких (более 2500 К) температур и при значительном сниже-
нии стоимости самого материала и процесса его производства.
В конструкциях камер сгорания и других агрегатов силовой установки
планируется также использовать композиционные материалы на основе
керамического связующего, преимущественно карбида (SiC) и нитри-
да кремния (Si.^), получаемые методом химического осаждения. Для
топливных баков предусматривается использовать граффито-эпоксид-
ные конструкционные материалы (эпоксидная матрица, армированная
волокнами графита), диапазон рабочих температур которых составляет
250-400 К.
Вычислительная газовая динамика. Применение современных ме-
тодов вычислительной газовой динамики зарубежные разработчики рас-
сматривают как одно из основных средств исследования аэро- и термоди-
намических характеристик ГЛА, позволяющее ускорить процесс их раз-
работки без значительного увеличения финансирования. Для численного
моделирования сложного пространственного вязкого течения, возника-
ющего вокруг Л А при гиперзвуковых скоростях полета, внутренних на-
пряжений в конструкции планера, вызванных тепловыми и аэродинами-
ческими нагрузками, и решения других задач используются мощные су-
перЭВМ. С их помощью выполнен большой объем расчетных исследова-
ний обтекания моделей ЛА различных схем гиперзвуковым потоком до
М = 19 и разработаны алгоритмы, позволяющие моделировать процессы
сверхзвукового горения до скоростей, соответствующих М = 12 -г- 14. В
частности, был выполнен комплекс экспериментальных и расчетных ис-
следований по аэротермодинамике моделей гиперзвуковых самолетов.
Цель работ заключалась в верификации (путем сравнения с данными экс-
периментальных продувок в аэродинамической трубе) разработанных в
последнее время численных методов расчета аэротермодинамических ха-
рактеристик ЛА с несущим корпусом при гиперзвуковых скоростях по-
лета, соответствующих М = И - 19.
Экспериментальные исследования моделей, изготовленных фирмой
McDonnell Douglas Corp., проводились в аэродинамической трубе удар-
200
Глава 1
ного типа с рабочей частью диаметром 2,44 м фирмы Calls pen в диапазоне
М = 11-19 при углах атаки до 10°. Испытываемые модели ГЛА с несу-
щим корпусом были оборудованы сменными наконечниками, датчиками
давления и температуры, а также гребенками насадок приемников полно-
го давления для определения толщины ударного и пограничного слоев.
Измерительная аппаратура экспериментального стенда позволяет полу-
чать значения параметров течения с точностью до 5 %.
НИОКР США. Среди государств, осуществляющих национальные
программы НИОКР в области гиперзвуковых технологий, наибольшего
прогресса добились США. В частности, в ходе работ по программе созда-
ния национального аэрокосмического самолета NASP (National Aerospace
Plane) осуществлялась оценка технологий гиперзвукового полета и кон-
структивно-схемных решений, которые подтверждены при летных ис-
пытаниях экспериментальных летательных аппаратов Х-30 (программа
закрыта в 1994 г.).
В настоящее время в США исследования в области гиперзвуко-
вых технологий проводятся в рамках нескольких программ (НАСА,
Министерства ВВС, ВМС и армии), суммарное ежегодное финансирова-
ние которых составляет 65-70 млн. долл.
В то же время американские специалисты признают, что развитие
гиперзвуковых систем, несмотря на значительное финансирование ряда
программ, в немалой степени зависит от уровня технологических дости-
жений в ряде ключевых областей, что не позволяет на определенном эта-
пе создавать образцы В и ВТ с заданными тактико-техническими и стои-
мостными характеристиками.
Ближайшими планами программ, проводимых в интересах
Министерства обороны США со сроками завершения в 2010-2015 гг.,
предусматривается создание гиперзвуковых силовых установок и У Р раз-
личных классов, способных выполнять полет со скоростями, соответству-
ющими М > 5 на высотах 30 км и более.
После закрытия программы NASP основные исследования ВВС США
в области гиперзвуковых силовых установок с 1995 г. ведутся в рамках
программы HyTech (Hypersonic Technology Program), в которой прини-
мают участие несколько научно-исследовательских центров ВВС, НАСА
и ведущих аэрокосмических фирм, таких как Aerojet, Boeing, Lockheed
Martin, Pratt and Whitney и др. Руководство программой возложено на
лабораторию Write Patterson ВВС США (авиабаза Райт-Паттерсон, штат
Огайо). В отличие от силовой установки, создававшейся по программе
NASP, главной целью рассматриваемой программы является создание
относительно дешевого перспективного ГПВРД с фиксированной про-
точной частью, с расчетными скоростями применения, соответствую-
щим числам М = 4-8, и временем непрерывной работы не менее 12 мин.
Основные отличия силовых установок приведены в табл. 1.28 [165].
Ключевыми проблемами при создании такого ГПВРД американские
специалисты считают обеспечение: устойчивых режимов запуска, розжи-
га, стабилизации горения и полноты сгорания топлива в КС двигателя в
широком диапазоне скоростей; эффективного управления давлением по-
тока в канале с учетом минимизации гидравлических потерь, особенно на
крейсерской скорости при М = 8; интеграции силовой установки и плане-
ра; предварительной аэродинамической компоновки; использования ма-
Космическая разведка США и Канады
201
Таблица 1.28
Основные отличия установок, создаваемых по программам NASP и HyTech
Предъявляемые требования
Тип силовой установки
Расчетный диапазон скоро-
стей полета, число М
Применяемое топливо
HyTech
ГПВРД с фиксированной
геометрией проточной части
4-8
Углеводородное
NASP
Комбинированный ГПВРД
с изменяемой геометрией
проточной части
0-25
Водородное
териалов, обеспечивающих необходимую эффективность работы ПВРД
при высокотемпературной среде окисления для требуемых условий по-
лета.
Программа «Hyper-X» (X-43). Летная оценка результатов, достигну-
тых при разработке новых силовых установок, осуществляется с исполь-
зованием экспериментальных гиперзвуковых летательных аппаратов.
Управлением НАСА с 1996 г. ведется демонстрационная программа ис-
пытаний экспериментального ГЛ A Hyper-X. Ее целью является отработка
и оценка технологий создания ГПВРД для летательных аппаратов различ-
ного назначения, при этом основное внимание уделяется исследованию
вопросов интеграции планера и ГПВРД. Программа включает две фазы.
На первой фазе продолжительностью около пяти лет и оценочной стоимо-
стью 150 млн. долл. методами системного анализа были уточнены условия
функционирования силовой установки, проведены расчетные исследова-
ния конструкции воздухозаборника, камеры сгорания, сопла, системы
охлаждения и ГПВРД в целом, разработаны технологии и принципы кон-
струирования, а также выполнены исследования в области гиперзвуковой
динамики. Вторая фаза предусматривала разработку основных элементов
экспериментального ГПВРД, использующего газообразное водородное
топливо с регулируемым в зависимости от числа М воздухозаборником;
исследование вопросов совместной работы элементов силовой установки
и планера, а также изготовление экспериментальных образцов.
24 марта 1997 г. NASA заключает контракт с компанией MicroCraft
Inc. на создание трех экспериментальных беспилотных гиперзвуковых
аппаратов Х-43А. Они должны были совершить полеты со скоростью
М = 7 -s-10. Создание трех модифицированных ускорителей Pegasus было
поручено Orbital Sciences Corp.. Субподрядчиками выступили Boeing
(носитель NB-52B, системы управления полетом и теплозащита), GASL
Inc. - ГПВРД и топливные системы, а также Accurate Automation.
Стоимость программы оценивалась в 185 млн. долл.
Х-43А должен превзойти ракетоплан Х-15, развивший скорость
М = 6,7. Создание этого летательного аппарата стало результатом 20 лет
исследований в области сверхзвуковых прямоточных воздушно-реактив-
ных двигателей, способных разгонять самолеты до гиперзвуковых ско-
ростей. Основное преимущество ГПВРД перед ЖРД - использование в
качестве окислителя атмосферного воздуха, что позволяет значительно
увеличить время работы двигателя. В августе 1998 г. ГПВРД, созданный
General Applied Sciences Laboratory (GASL), был доставлен в NASA для
202
Глава 1
проведения наземных испытаний в Langley. Двигатель длиной около
75 см использует в качестве топлива газообразный водород.
Экспериментальные Х-43А массой 1,3 т и длиной 3,6 м спроектирова-
ны по схеме несущего корпуса с небольшим дельта-крылом размахом в
1,6 м и двумя килями (рис. 1.58). Носовая часть моделей - из вольфра-
ма (массой 408 кг), передние кромки крыла и килей - из углерод—угле-
родного материала, корпус и несущие поверхности - из сплава Haynes с
керамической теплозащитой. Форма носовой части должна обеспечить
предварительное сжатие потока перед двигателем, а хвостовая - вы-
полнять функции сопла. СПВРД длиной 76,2 см и шириной 50,8 см
под фюзеляжем работает на газообразном водороде. Компонент массой
1,36 кг, способный обеспечить работу двигателя в течение 7-10 с, хра-
нится на борту в двух баках вместимостью по 0,015 м3 под давлением
600 кг/см2. Поступать горючее в камеру из медного сплава будет под дав-
лением 84 кг/см2. Запускать двигатель предполагается одновременно
впрыскивая в камеру водород и силан, образующие самовоспламеняю-
щуюся смесь. Последний закачивают в рабочие емкости под давлением
313 атм. В штатном режиме заправлять модели горючим и прочими ком-
понентами планируют за 36 ч до испытаний.
Остальные характеристики СПВРД аппаратов Х-43А засекречены. О
наземной отработке сообщали, что состоялось свыше 600 стендовых запу-
сков, из которых около 75 продувок провели в Центре Лэнгли в высоко-
температурной аэродинамической трубе НТТ (High Temperature Tunnel),
где ранее испытывали модель CDE.
Первые два Х-43А рассчитаны на полеты со скоростью М = 7, а тре-
тий - на достижение М = 10. В полете третьей модели температурные на-
грузки возрастут примерно вдвое, что потребует внести изменения в ее
конструкцию. В частности, усилить теплозащиту передних кромок килей
и носовой части. Носок аппарата пришлось покрыть более термостойки-
ми материалами или оснастить системой охлаждения. Менее трудоемкий
первый вариант более предпочтителен, однако в настоящее время имеется
лишь несколько покрытий на основе гафния и циркония, способных вы-
держать такие нагрузки.
Х-43А - аппарат беспилотный с прямоточным воздушно-реактивным
^М
Рис. 1.58. Экспериментальный гиперзвуковой летательный аппарат Х-43Л:
а - общий вид Х-43А; б - его проекции
Космическая разведка США и Канады
203
двигателем. Для его запуска необходимы самолет-носитель и ракета-уско-
ритель. Ракета обеспечивает разгон Х-43А до сверхзвуковой скорости,
после чего в дело вступает ПВРД, использующий в качестве топлива во-
дород. В качестве средства разгона моделей используют первую ступень
ракеты Pegasus («Пегас») корпорации Orbital Sciences. Масса ракеты, пе-
реходника и аппарата составит 18,7 т. Запускать Pegasus будут над Тихим
океаном с борта В-52 на скорости 460 км/ч и высоте 7-8 км. После от-
цепки ракета поднимется на 28,5 км и перейдет в горизонтальный полет с
заданной скоростью. На активном участке продолжительностью 88 с мак-
симальные аэродинамические нагрузки на изделие составят 0,49 кг/см2.
Отделение Х-43А от Pegasus после срабатывания четырех пироболтов
обеспечат два толкателя с рабочим ходом 24 см. Они придадут модели от-
носительную скорость 3-4 м/с. Две телекамеры на переходнике ракеты
зафиксируют всю операцию продолжительностью 0,2-0,5 с. На пятой
секунде автономного полета Х-43А включится двигатель. Предполагают,
что у первых двух изделий они будут функционировать сначала с дозвуко-
вым, а затем со сверхзвуковым горением. Двигатель третьей модели сразу
обеспечит сверхзвуковое горение. Спасать аппараты Х-43А не планируют
из-за большой стоимости этих работ, а все данные эксперимента примут
по каналам связи. Спаренная система телеметрической информации рас-
считана на регистрацию свыше 500 показателей. Кроме того, трансляция
25 ключевых параметров двигателя будет продолжаться вплоть до приво-
днения. Удаленность района падения Х-43А от точки отцепки оценивают
в 1260-1800 км, а продолжительность полета - 10-15 мин.
Перед полетами каждый аппарат и его ГПВРД прошли наземные ис-
пытания, включавшие около 100 продувок в высокотемпературной аэро-
динамической трубе НИЦ Лэнгли.
В августе 1998 г. ГПВРД, созданный GASL, был доставлен в NASA
для проведения наземных испытаний в Langley. Двигатель длиной около
75 см использует в качестве топлива газообразный водород.
Первый вариант Х-43А разрабатывался с целью достижения скоро-
сти более числа М = 7 (около 8050 км/ч) на высоте 30,000 м или более.
Разрабатывался как система одноразового использования. Основные дан-
ные приведены в табл. 1.29. Было построено всего три модели аппарата
[166].
Первый полет Х-43А состоялся в июне 2001 г. Полет был неудачен, и
аппарат уничтожили через 11с после сброса. Заключение NASA о причи-
не неудачи - ошибки системы управления.
Схема экспериментального полета представлена на рис. 1.59 [166].
Сценарий второго испытательного полета немного отличается от пер-
вого. Если тогда отделение ракеты Pegasus с прикрепленным к ней аппа-
ратом Х-43А от самолета В-52 должно было произойти на высоте 7,3 км,
то теперь это будет сделано гораздо выше - на высоте 12 км. Далее все
пойдет как раньше: ракета должна будет вывести Х-43 А на высоту 30 км и
разогнать его до 7-кратной скорости звука (около 8000 км/ч). Потом ап-
парат отделится от ракеты и на 10 с включит собственный воздушно реак-
тивный двигатель, а затем в течение 6 мин будет планировать, выполняя
серию аэродинамических маневров, пока не упадет в океан.
В марте 2004 г. состоялся второй полет Х-43А. Неподалеку от побе-
режья Калифорнии с летящего на высоте 12 км бомбардировщика В-52
204
Глава 1
Таблица 1.29
Основные данные аппарата Х-43А
Описание |
Разработчик
Обозначение
Тип
Экипаж, чел.
MicroCraft Inc.
Х-43А
Экспериментальный ГЛА
|
Геометрические и массовые характеристики |
Длина самолета, м
Размах крыла, м
Высота, м
Стартовый вес, кг
3,66
1,5
0,6
1270
Силовая установка
Число двигателей
Двигатель
Тяга двигателя, кН
1
ГПВРД
Расчетные летные данные
Максимальная скорость полета на
высоте, км/ч (М)
| Потолок, км
7700-11000(7-10)
30
СХЕМА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
ПОЛЕТА Х-43 А
ЗАПУСК С САМОЛЕТА-
ЧОСИТЕЛЯ№АВ52В
СТАРТ
Рис. 1.59. Схема экспериментального полета аппарата Х-43 А
стартовал беспилотный аппарат Х-43А, установленный на крылатой раке-
те-носителе Pegasus [166].
Необходимость в разгоне с помощью ракеты объясняется тем, что в
двигателе Х-43А нет ни турбин, ни пусковых устройств, обеспечивающих
принудительное нагнетание воздуха в камеру сгорания в турбореактив-
Космическая разведка США и Канады
205
ных двигателях. В ПВРД воздух нагнетается в камеру сгорания только
за счет высокой интенсивности встречного воздушного потока, которая в
свою очередь достигается вследствие высокой скорости движения лета-
тельного аппарата.
С помощью стартового ускорителя экспериментальный аппарат под-
нялся на высоту 29 км, где и отделился от ракеты-носителя. Далее зарабо-
тал его собственный ПВРД, и хотя он проработал всего 10 секунд, на его
тяге была достигнута скорость 7 М, то есть 8350 км/ч.
В третьем полете 15 ноября 2004 г. был установлен новый мировой
рекорд скорости для аппаратов этого класса. Х-43А пролетел 800 км над
островом Святого Николая в Тихом океане со скоростью около 12000 км/ч
(М = 9,8). Результаты эксперимента открыли дорогу следующему проек-
ту -Х-51А.
Полученные в ходе этих экспериментов результаты помогли трезво
оценить концепцию сверхзвукового летательного аппарата с воздушно-
реактивным двигателем. Серия полетов, запланированных на ближайшие
несколько лет, должна расширить объем уже имеющихся эксперимен-
тальных данных, так что не пройдет и десятилетия, как первые гиперзву-
ковые аппараты с ПВРД будут запущены в коммерческую эксплуатацию.
На перспективу ориентирован проект аппарата X-43D с водородным
СПВРД и скоростью полета до М = 15. В отличие от исходной модели
Х-43А его оснастят двигателем с системой охлаждения криогенным горю-
чим. Продолжительность активного участка полета составит около 10 с.
Успех проекта X-43D позволит решить все исходные задачи программы
Нурег-Х, заключавшиеся, напомним, в подготовке прототипа стратегиче-
ского бомбардировщика Global Reach.
Согласно намеченному плану работы над Х-серией будут длиться еще
порядка двадцати лет. За это время конструктором предстоит определить-
ся с выбором идеального двигателя или комбинации двигателей, которые
смогут не только вывести космоплан за пределы стратосферы, но и доста-
вить его на околоземную орбиту, а потом успешно вернуть на Землю.
Гиперзвуковой летательный аппарат Х-51А. В начале 2003 г. ис-
следовательская лаборатория ВВС (Air Force Research Laboratory; AFRL)
приступила к работам по программе EFSEFD (Endothermically Fueled
Scramjet Engine Flight Demonstrator - летный демонстратор с охлажда-
емым топливом гиперзвуковым прямоточным воздушно-реактивным
двигателем - ГПВРД). Вскоре название было изменено на SED-WR
(Scramjet Engine Demonstrator - WaveRider), «Волнолет» - демонстра-
тор ГПВРД. Работы стали продолжением исследований по программе
ARRMD (Advanced Rapid Response Missile Demonstrator), проводимых
DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).
Интересно, что название WaveRider - «бегущий по волнам», или «вол-
нолет» не случайно, оно отражает как характер траектории, так и особен-
ности аэродинамического облика гиперзвукового летательного аппарата.
Волноооразную траекторию для гиперзвукового летательного аппарата
предложил еще в годы Второй мировой войны немецкий инженер Эйген
Зенгер в проекте «антиподного» бомбардировщика. Смысл волнообраз-
ной траектории состоит в следующем. За счет разгона аппарат «выныри-
вает» из атмосферы и выключает двигатель, экономя топливо. Затем под
действием гравитации «космический самолет» возвращается в атмосферу
206
Глава 1
и снова включает двигатель (ненадолго, всего лишь на 20-40 с), который
опять выбрасывает аппарат в космос. Такая траектория кроме увеличения
дальности способствует и охлаждению конструкции летательного аппа-
рата, когда он, «оседлав волну», оказывается в космосе. Высота полета не
превышает 60 км, а шаг волны составляет около 400 км.
Аэродинамическая схема «волнолета» придает аппарату своеобразный
внешний вид: очень маленькое крыло вытянутой треугольной формы с
опущенными передними кромками, очень острый нос и воздухозаборник
двигателя, вписанный в общую форму. Все это вместе обеспечивает созда-
ние подъемной силы и высокое аэродинамическое качество на гиперзву-
ке за счет системы присоединенных скачков уплотнения (ударных волн).
Эти ударные волны, генерируемые носовой частью, располагаются таким
образом, что передние кромки крыла как бы лежат на них. В результате
лобовое сопротивление уменьшается, а подъемная сила увеличивается.
К настоящему времени этот тип тяги использовался на реальном ле-
тательном аппарате лишь один раз - в американском сверхзвуковом бом-
бардировщике 1960-х гг. в разработки ХВ-70 Valkyrie («Валькирия»), рас-
считанном на полет со скоростью 3 М. На рис. 1.60 показан поток воздуха
вокруг волнолета.
Скачок уплотнения, создаваемый передними кромками дельтовидных
крыльев с опущенными книзу кончиками, образует под фюзеляжем одну
плоскую волну. Именно эта волна в данной схеме фактически и является
аэродинамической поверхностью, создающей подъемную силу при мини-
мальном взаимодействии с самим планером, что резко снижает термиче-
ские нагрузки.
В январе 2004 г. AFRL выбрал консорциум компаний Boeing (планер)
и Pratt & Whitney (двигатель) для создания летного образца SED-WR. В
сентябре 2005 г. этот аппарат официально был назван Х-51 А. Общая сто-
имость программы оценивалась в 140 млн. долл.
ГПВРД разрабатывается фирмой Pratt & Whitney Rocketdyne no
крайней мере с 2000 г. по программе AFRL HySET (Hypersonic Scramjet
Engine Technology), являвшейся частью комплексной программы HyTech
ВВС США. Опытный образец двигателя GDE-1 (Ground Demonstration
Engine 1) успешно прошел стендовые испытания с сентября 2002 г. по
июнь 2003 г. на скоростях от 4,5 М до 6,5 М. Первоначально AFRL пла-
нировала провести летные испытания двигателя P&W на аппарате NASA
Х-43С, но эта программа была отменена в марте 2004 г.
Рис. 1.60. Поток воздуха вокруг волнолета
Космическая разведка США и Канады
207
Как сообщила 4 июня 2007 г. пресс-служба корпорации Boeing, прой-
дены два важных этапа в создании летательного аппарата принципиаль-
но новой конструкции - гиперзвукового «волнолета» WaveRider X-51A.
Завершено эскизное проектирование аппарата, с декабря 2006 г. по апрель
2007 г. успешно проведены первые стендовые испытания гиперзвукового
двигателя Pratt & Whitney Х-1 на эффективной скорости М = 5. Основные
данные Х-51А приведены в табл. 1.30 [167].
Уникальной особенностью данного двигателя является его возмож-
ность работать на обычном углеводородном топливе (GP-7) и наличие
встроенной системы терморегулирования, контролирующей и регули-
рующей температуру рабочих поверхностей двигателя и управляющей
подачей топлива в камеру сгорания. Всего до начала летных испытаний
планируется провести два стендовых испытания двигателя Х-1.
Эти успехи крайне важны для разработки Х-51 А, так как впервые пря-
моточный воздушно-реактивный двигатель со сверхзвуковой камерой
сгорания был испытан на земле в «окончательной» полетной конфигура-
ции с использованием сконструированных в Boeing полноразмерных воз-
духозаборника и сопла.
Корпорация Boeing, занимающаяся разработкой гиперзвукового лета-
тельного аппарата Х-51 А, построила четыре прототипа. Согласно проекту
Х-51 А должен развивать скорость до 7 М. Все прототипы - одноразовые.
После завершения полета они будут падать в океан и восстановлению не
подлежат.
При этом Х-51 А не является перспективной разработкой, а служит для
моделирования и отработки новых технологий. Уже на основе получен-
ных результатов будут заказывать разработку новых образцов гиперзву-
кового ракетного вооружения. Однако Boeing намерен продолжить работу
над Х-51 А с целью создания на ее основе «умной» боевой ракеты Х-51А+.
Эта ракета получит способность резко менять направление полета, само-
стоятельно находить цель, идентифицировать ее и уничтожать в условиях
активного радиоэлектронного противодействия. Соответствующие бор-
товые системы уже создаются при финансировании ВВС США.
Впервые образец Х-51 А поднялся в воздух в декабре 2009 г. в качестве
подвесного груза под крылом бомбардировщика В-52. В ходе эксперимен-
тального полета проводилось исследование влияния подвешенной ракеты
Таблица 1.30
Основные данные аппарата Х-51 А
Описание
Разработчик
Обозначение
Тип
Boeing
Х-51А
Экспериментальный ГЛА
Геометрические характеристики
Длина ЛА, м
Размах крыльев, м
Стартовая масса, кг
Масса (без ускорителя), кг
7,93
1600
650
208
Глава 1
на управляемость самолета, а также взаимодействие электронных систем
Х-51 А и В-52. Полет длился 1,4 ч.
Первый самостоятельный испытательный полет Х-51 А состоялся
26 мая 2010 г. рис. 1.61. Бомбардировщик В-52 Stratofortress с Х-51 А на
высоте 15 тыс. м над Тихим океаном сбросил подвешенную под крыло
ракету. После этого разгонная ступень Waverider (ракетные ускорители)
вывела аппарат на высоту 19,8 тыс. м и разогнала до 4,8 М. Скорость 5 М
была достигнута на высоте 21,3 тыс. м.
После этого включился гиперзвуковой прямоточный воздушно-реак-
тивный двигатель производства Pratt & Whitney Rocketdyne. Для запуска
в качестве топлива использовался этилен. После этого двигатель перешел
на топливо JP-7 (Jet Propellant 7, MIL-T-38219) - сложную смесь углево-
дородов, включающую нафталин, с добавлением смазочных фторуглеро-
дов и окислителя. Но на 110-й секунде полета произошел сбой. Однако ра-
бота двигателя восстановилась, полет продолжился, пока на 143-й секун-
де не случился окончательный отказ. Связь прервалась на три секунды, и
операторы передали команду на самоуничтожение. Скорость 6 М набрать
не удалось. Впрочем, звучали заявления, что на первый полет ставилась
задача набрать скорость только 4,5-5 М.
Планировалось, что полет продлится 250 с. Израсходована была поло-
вина топлива, а причиной сбоя работы двигателя признали плохое уплот-
нение топливной системы. В целом испытания сочли вполне удавшимися,
а результат назвали превосходным. По мнению специалистов, аппарат вы-
полнил 90 % поставленных задач. В ходе полета выяснилось, что ракета не
способна разгоняться так быстро, как ожидалось, и нагревается гораздо
больше, чем рассчитывали. Также происходили перебои со связью и пере-
дачей телеметрии.
На тот момент даже такой короткий полет аппарата нового типа вы-
глядел победой. Ведь предыдущий рекорд длительности полета на гиперз-
вуковой скорости составлял всего 12 с. Это произошло 27 марта 2004 г.
при испытаниях экспериментального образца Х-43А.
Во время вторых испытаний Х-51 А 13 июня 2011 г. история с отка-
зом двигателя повторилась. Но в этот раз перезапустить его не удалось, и
аппарат упал в воды Тихого океана возле побережья Калифорнии. И это
а б
Рис. 1.61. Гиперзвуковой аппарат Х-51 A Waverider:
а - на пилоне В-52Н Stratofortress; б - в полете
Космическая разведка США и Канады
209
уже было расценено как серьезная задержка в создании действующего
образца. По всей видимости, проблема в прямоточном двигателе. Теперь
придется понять причины сбоя, переработать конструкцию и построить
новый двигатель. На это могут понадобиться годы.
Целью программы Х-51А является демонстрация возможности соз-
дания ГПВРД масштабируемой размерности, разработки термостойких
материалов, интеграции планера и двигателя, а также других ключевых
технологий, необходимых для осуществления полета в диапазоне скоро-
стей 4,5-6,5 М.
Конечной целью программы Х-51А является разработка различных
гиперзвуковых систем, включая боевые, а также средства вывода полез-
ной нагрузки в околоземное пространство.
Стратегия FALCON. ВВС США разрабатываются концепции приме-
нения стратегических бомбардировщиков следующего поколения. Одной
из концепций предусматривается использование новой авиационной
платформы дальнего радиуса действия для скрытного выполнения разве-
дывательных задач за линией фронта.
После снятия с вооружения в 90-х гг. минувшего века самолетов SR-71
Blackbird ВВС США фактически лишились авиационных средств развед-
ки, которые были бы способны проникать в зоны, прикрытые средства-
ми противовоздушной обороны. Имеющиеся самолеты U-2 и беспилот-
ные летательные аппараты Global Hawk предназначены для выполнения
широкого спектра разведывательных задач, однако они могут быть легко
обнаружены и уничтожены, что делает их применение над территорией
противника малоэффективным.
Кроме того, оснащенный сложной разведывательной аппаратурой са-
молет U-2 способен выполнять полет продолжительностью всего около
12 ч в силу ограниченности физических возможностей пилота, а беспи-
лотный Global Hawk, полет которого может продолжаться более суток,
пока не применялся для ведения радио- и радиотехнической разведки.
В данной связи использование стратегического бомбардировщика
следующего поколения в качестве самолета-разведчика дальнего радиуса
действия рассматривается ВВС США как один из наиболее эффективных
способов выхода из сложившейся ситуации.
Другая концепция предполагает использование перспективного стра-
тегического бомбардировщика следующего поколения в качестве удар-
ного средства, способного осуществлять немедленную и разноплановую
поддержку войскам США в любой точке земного шара.
Новое гиперзвуковое оружие должно иметь высокую скорость, боль-
шую дальность, достаточно высокую маневренность, малую заметность
и, возможно, более низкую стоимость применения. В США в середине
1990-х гг. была сформулирована концепция Global Reach - Global Power
(«Глобальная досягаемость - глобальная мощь»). В соответствии с ней
США должны обладать возможностью нанесения ударов по любой точке
планеты в течение 1-2 ч после поступления приказа без использования
зарубежных военных баз, количество которых после окончания «холод-
ной войны» существенно сократилось.
В 2003 году военно-воздушные силы и Управление перспективных
разработок (DARPA) Министерства обороны США провели анализ
собственных разработок и предложений промышленности по перепек-
210
Глава 1
тивным гиперзвуковым системам и выработали новую концепцию пер-
спективной системы. Концепция получила название FALCON («Сокол»,
Force Application and Launch from Continental US, «Применение силы при
запуске с континентальной части Соединенных Штатов»). В рамках этой
концепции сейчас сконцентрированы все усилия США по созданию ги-
перзвукового оружия большой дальности.
Пентагон и Национальное управление по аэронавтике и исследованию
космического пространства (НАСА) осуществляют финансирование сра-
зу нескольких программ по созданию гиперзвуковых летательных аппа-
ратов.
В частности, программа Falcon Hypersonic Technology Vehicle ориен-
тирована на разработку эффективного в эксплуатации высокоскорост-
ного летательного аппарата с глобальной дальностью полета. Предстоит
разработать подходящий для этого планер и двигательную систему, а
также компактную, недорогую и быстро развертываемую стартовую си-
стему, позволяющую аппарату достичь скоростей и высот, необходимых
для перехода в гиперзвуковой режим полета. Программа осуществляется
ВВС США и агентством передовых военных разработок DARPA при уча-
стии НАСА, центра космических и ракетных систем, национальных ла-
бораторий Sandia, а также управления аэрокосмических аппаратов иссле-
довательской лаборатории ВВС, расположенной на территории авиабазы
Киртлэнд (штат Нью-Мексико), и ряда компаний, в частности Boeing.
Реализация программы должна продемонстрировать техническую
осуществимость полета со скоростями, близкими к первой космической
(9-22 М) в диапазоне высот 30-50 км. В настоящее время ведется работа
над созданием элементов конструкции аппарата, окончательная сборка
которого будет осуществлена на предприятии компании Lockheed Martin
в г. Вэлли-Форж, штат Пенсильвания.
Согласно FALCON ударная система в законченном виде должна со-
стоять из гиперзвукового многоразового (возможно, беспилотного) са-
молета-носителя HCV (Hypersonic Cruise Vehicle, «летательный аппарат
с гиперзвуковой крейсерской скоростью») с дальностью 15-17 тыс. км
и многоразового гиперзвукового планера CAV (Common Aero Vehicle,
«унифицированный летательный аппарат»). Аппараты CAV массой при-
мерно 900 кг, которых на самолете-носителе может находиться до шести
штук, несет в своем боевом отсеке две обычные авиабомбы массой по
226 кг. Точность применения бомб поразительная - 3 м! Сам по себе CAV
может иметь дальность до 5 000 км, а если его оснастить собственным дви-
гателем, то и больше. Таким образом, система FALCON способна нано-
сить высокоточный удар по точечной цели, находящейся в любой точке
земного шара, через два часа после взлета. Конфигурация и конструкция
аппарата CAV отрабатывается в рамках секретного проекта Х-41, а само-
лета-носителя - по программе Х-51. Если самолет-носитель HCV обору-
довать дополнительной ракетной ступенью вместо аппаратов CAV, то он
сможет выводить на низкую орбиту спутники военного назначения мас-
сой до 450 кг.
Концептуальный облик ударного гиперзвукового ЛА HCV в сравне-
нии с В-52Н представлен на рис. 1.62.
Теоретически применение системы FALCON выглядит примерно сле-
дующим образом (рис. 1.63). После получения задания бомбардировщик
Космическая разведка США и Канады
211
Рис. 1.62. Концептуальный облик ударного гиперзвукового ЛА HCV
в сравнении с В-52Н
Рис. 1.63. Система FALCON
HCV взлетает с обычного аэродрома и с помощью комбинированной дви-
гательной установки (ДУ) разгоняется до скорости, примерно соответ-
ствующей М = 6 (то есть вшестеро больше скорости звука в нормальных
условиях). При достижении этой скорости ДУ переходит в режим гиперз-
вукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя, разгоняя аппа-
рат до М = 10 и высоты не менее 40 км. В заданный момент происходит
отделение от самолета-носителя ударных планеров CAV, которые после
бомбардировки цели возвращаются на аэродром одной из заморских ави-
абаз США (в случае оснащения CAV собственным двигателем и необхо-
димым запасом топлива он может вернуться и в континентальную часть
США) [168].
Для создания системы FALCON в описанном виде необходимо еще
решить массу проблем технического характера. Самые главные из них -
создание двигателя, способного устойчиво работать на гиперзвуковых
скоростях, и нагрев конструкции при полете в атмосфере.
Из всего многообразия реактивных двигателей для перспективных
гиперзвуковых аппаратов военного назначения подходят несколько: тур-
бопрямоточный, ракетно-прямоточный и прямоточный. Обычный ра-
кетный двигатель слишком «прожорлив» и не обеспечивает достижение
необходимой дальности при приемлемой взлетной массе аппарата. При
полете в атмосфере, очевидно, целесообразно применять двигатели, в той
или иной мере использующие «даровой» кислород атмосферы. Наиболее
перспективными для военных систем считаются прямоточные двигатели:
212
Глава 1
СПВРД и ГПВРД. Они просты в конструкции, поскольку практически не
имеют подвижных частей (разве что насос подачи горючего).
Исследования в области создания ГПВРД ведутся с 1950-х г., но, не-
смотря на кажущуюся простоту концепции, аэро- и термодинамические
проблемы полета с высокой гиперзвуковой скоростью так сложны, что
до сих пор так и не удалось создать работоспособный двигатель, который
можно было бы установить на пригодный для штатной эксплуатации ле-
тательный аппарат.
Кроме того, длительное время специалисты считали, что единствен-
ным горючим, способным сгорать в сверхзвуковом потоке проточного
тракта ГПВРД, может быть только водород. Водород, конечно, неплох
по своим энергетическим и охлаждающим характеристикам. Однако его
эксплуатационные качества (криогенная температура хранения, малая
объемная плотность, взрывоопасность и дороговизна) не выдерживают
критики. С этими недостатками еще можно мириться, когда речь идет о
космических полетах, но они совершенно несовместимы с требованиями,
предъявляемыми к боевым системам. Поэтому основные усилия разра-
ботчиков двигателей для гиперзвуковых военных аппаратов в послед-
ние 20 лет сосредоточены на поиске возможности применения в ГПВРД
обычного углеводородного топлива (то есть, авиационного или ракетного
керосина).
Что касается проблемы нагрева конструкции, то ее пытаются решить
сразу несколькими способами: применением жаростойких конструкци-
онных материалов, нанесением теплозащитного покрытия или активным
охлаждением конструкции с помощью бортового запаса топлива.
Управление аэрокосмических аппаратов исследовательской лаборато-
рии ВВС на авиабазе Киртлэнд выпустило первый документ по работам в
рамках «гиперзвуковой» тематики. Специалисты лаборатории ведут раз-
работку систем планера аппарата, а также защитных покрытий - давление
на гиперзвуковой аппарат будет в 25 раз превышать аналогичный пара-
метр для шаттлов, температура достигнет трех тысяч градусов.
В качестве одного из возможных решений рассматривается чисто
углеродное покрытие, способное переносить высокое давление и высо-
кую температуру одновременно. Для защиты систем корабля от перегрева
разрабатывается также многослойный и износостойкий термозащитный
материал, способный многократно выдерживать рабочие режимы полета
аппарата. Кроме того, в лаборатории ведутся разработки новых средств
навигационного обеспечения, пригодных для гиперзвуковых аппаратов, а
также систем управления.
Предполагалось, что уже в сентябре 2007 г. аппарат Falcon Hypersonic
Test Vehicle-1 (HTV-1) должен совершить первый полет, в ходе которого
он должен развить скорость 19 Мах с выходом за пределы земной атмос-
феры и входом в нее в диапазоне высот около 30-50 км над поверхностью
Земли. Однако HTV-1 использовался только для проведения наземных
испытаний.
Первый гиперзвуковой испытательный полет тестового летательного
аппарата по проекту Falcon HTV-2 (Force Application and Launch from
Continental United States Hypersonic Technology Vehicle) состоялся в
апреле 2010 г. (рис. 1.64).
Согласно полетному заданию HTV-2 стартовал с базы ВВС США
Космическая разведка США и Канады
213
Рис. 1.64. Общий вид экспериментального аппарата HTV-2
Ванденберг с помощью ракеты-носителя Minotaur IV. Это конверсион-
ный вариант МБР MX. Экспериментальный аппарат должен был проле-
теть за полчаса 4100 морских миль (7600 км) и упасть в районе полигона
им. Рейгана - атолла Кваджалейн (Маршалловы острова). По опублико-
ванным данным ВВС США, ракета-носитель вывела HTV-2 в верхние
слои атмосферы и предположительно разогнала до скорости 20 М (около
23 тыс. км/ч). При этом связь с аппаратом была утеряна, телеметриче-
ская информация перестала поступать. Предполагается, что нарушилась
стабилизация, и аппарат разрушился, входя в более плотные слои атмо-
сферы.
Наиболее вероятной причиной неудачи в DARPA посчитали ошибку
с определением центра тяжести аппарата, недостаточную подвижность
рулей высоты и стабилизаторов, а также отказ системы управления. При
компьютерном моделировании полета появилась версия, что аппарат на-
чал закручиваться вдоль продольной оси, система управления не смогла
его стабилизировать и, когда вращение достигло некоего предела, ракета
самоуничтожилась.
Главная задача экспериментов с Falcon HTV-2 - проверка технологии
теплозащиты корпуса и систем управления. В конструкцию следующего
аппарата внесли ряд изменений: сместили центр тяжести, добавили мини-
атюрные реактивные двигатели для ускоренного разворота.
11 августа 2011 г. со стартового комплекса SLC-8J авиабазы Ванденберг
осуществлен пуск РН Minotaur IV с целью проведения вторых летно-
конструкторских испытаний (ЛКИ) экспериментального гиперзвукового
аппарата HTV-2 (Hypersonic Technology Vehicle-2). Заказчиками пуска
с обозначением HTV-2b выступили ВВС США и Агентство перспектив-
ных оборонных исследовательских проектов DARPA (Defense Advanced
Research Projects Agency) [169].
Полет выполнялся в рамках так называемой программы примене-
ния силы при запуске с континентальной части США FALCON, кото-
рую осуществляют ВВС и DARPA. Задачей ЛКИ был сбор данных для
проектирования систем вооружений, способных достичь любой части
мира в течение часа после запуска.
HTV-2b вышел на расчетную суборбитальную траекторию и начал ав-
тономный полет при скорости, соответствующей М = 20. Сигнал с борта
принимался американскими средствами в Тихом океане. Было получено
более девяти минут данных, после чего связь с аппаратом прервалась.
214
Глава 1
Аппараты HTV-2, разработанные и построенные корпорацией
Lockheed Martin, выполнены по конфигурации волнолета с узким треу-
гольным несущим корпусом малого удлинения. Максимальная расчетная
скорость полета в атмосфере соответствует М = 20.
На основании данных, собранных в первом полете, профиль полета и
сам HTV-2 были модифицированы. Теперь движение проходило с мень-
шими углами атаки, а масса аппарата была перераспределена, чтобы смес-
тить центр тяжести. Реактивную систему управления (РСУ), состоящую
из четырех сопел на заднем торце, для улучшения управляемости задей-
ствовали и на атмосферном участке спуска, дополняя аэродинамические
органы управления.
Зарывшись в атмосферу, аппарат совершал крутой спуск, а затем пере-
ходил в набор высоты (pull-up maneuver), чтобы получить требуемые на-
чальные условия для программы аэродинамических испытаний. Послед-
ние проводятся на участке гиперзвукового планирования, в ходе которого
HTV-2b маневрирует, а измерительная аппаратура регистрирует данные
на высоких числах Маха.
Предполагалось, что весь полет продлится около 30 мин, а расстояние
от места старта до расчетного места падения составит 7600 км. Полет от-
слеживали свыше 20 датчиков наземного, морского, воздушного и косми-
ческого базирования. В конце миссии HTV-2b должен развернуться по
крену на 180° и спикировать в Тихий океан. В случае обнаружения ано-
малий бортовой компьютер должен был инициировать этот маневр до
срока, как и случилось во время запуска HTV-2a в 2010 г. Напомним, что
аппараты данной серии не предназначены для спасения и повторного ис-
пользования.
Итак, полет был преждевременно прекращен, а испытания признаны
неудачными. Тем не менее полученная телеметрия свидетельствует, что
ученым и инженерам все же удалось добиться полностью управляемого,
хотя и непродолжительного полета HTV-2b на высоких гиперзвуковых
скоростях. По официальным данным, HTV-2 демонстрировал стабиль-
ный полет на М = 20 с аэродинамическим управлением в течение при-
мерно трех минут, причем внесенные после первого полета изменения
оказались эффективными. «Аномалия» произошла после прохождения
перигея траектории в процессе подъема и была иной, нежели в первом по-
лете.
Руководитель программы HTV-2 указал три основные области тех-
нических проблем HTV-2: аэродинамика, аэротермодинамика, наведе-
ние и управление. После выхода на максимальную скорость полета тем-
пературы в критических точках конструкции достигают более 1900 °С.
Учитывая экстремальный характер полета, далеко не все можно отрабо-
тать на стендах.
Неудача отнюдь не остановила программу HTV-2 - миссии будут про-
должены. В целях преодоления выявленных препятствий собрана группа
экспертов, которая проанализирует данные ЛКИ.
Информацию, полученную в полетах HTV-2, предполагается также ис-
пользовать для формирования решения о приобретении и эксплуатации
систем, создаваемых Пентагоном по программе глобального неядерного
ударного оружия Conventional Prompt Global Strike. Первые испытания
такой системы ВВС планирует провести уже в 2013 г. Ракета Minotaur IV
Космическая разведка США и Канады
215
доставит в расчетную точку блок с боеприпасами, призванными пораз-
ить условную цель в заданном районе Тихого океана в 6500 км от точки
старта.
17 ноября 2011 г. состоялся старт третьего прототипа Falcon HTV-2
[170]. Как и в предыдущих случаях, аппарат был запущен ракетой-носи-
телем Minotaur IV, затем разогнан ракетным ускорителем AHW. Запуск
производился с полигона Pacific Missile Range на Гавайях. Примерно
через полчаса аппарат, преодолев 3700 км, упал в воду в районе атолла
Кваджалейн на полигоне Reagan Test Site (им. Рейгана). Эти испытания с
полным основанием были признаны успешными.
В официальном заявлении Пентагона по итогам испытаний сообща-
лось: «Цель испытаний - сбор данных по проверке работоспособности
гиперзвуковых технологий в условиях продолжительного полета в атмо-
сфере. Упор делался на аэродинамические качества аппарата, его систе-
мы наведения, управления и контроля, а также теплозащитное покрытие.
Полученная информация будет использована для усовершенствования
гиперзвукового летательного аппарата».
В ряде сообщений для СМИ аппарат был назван планирующей бом-
бой. Но фактически это боеголовка. И вполне вероятно, что однажды
США вслед за российскими лидерами объявят, что у них тоже имеются
маневрирующие гиперзвуковые боеголовки для межконтинентальных
баллистических ракет. А также гиперзвуковые крылатые ракеты и беспи-
лотные боевые аппараты.
Результаты трехлетных испытаний, по мнению военных ученых, ока-
жут огромное воздействие на разработку перспективных боевых плат-
форм для доставки разноплановой полезной нагрузки.
Учитывая сложность технических проблем, программа FALCON раз-
бита на два этапа. Создание полномасштабной ударной системы в составе
HCV-CAV планируется не ранее 2025-2030 гг. К этому же времени отно-
сят и планы использования гиперзвуковых аппаратов в качестве разгон-
ных ступеней космических средств выведения. К работам по аппаратам
HCV и CAV подключены крупнейшие аэрокосмические фирмы США:
Boeing, Lockheed Martin, Northrop Grumman, Andrews Space. Головным
разработчиком по гиперзвуковому самолету-носителю HCV выбрана кор-
порация Lockheed Martin, с которой летом 2004 г. был заключен контракт
на эскизное проектирование гиперзвукового бомбардировщика. Нагрузка
HCV предполагается должна быть разноплановой - от комплекса разве-
дывательной аппаратуры до самых разных типов вооружения: крылатые
ракеты, рассчитанные на гиперзвуковые полеты; новейшие системы до-
ставки боевых зарядов, так называемые CAV. По сути, CAV можно от-
нести к новым типам управляемых планирующих бомб. Причем заряд не
обязателен, ибо при таких скоростях падения даже простой титановый
стержень способен пробить скальный грунт толщиной более двух метров,
а ударная волна от столкновения с землей будет иметь огромную разру-
шительную силу.
Более близкий этап включает в создание и принятие на вооружение
малых средств выведения SLV (Small Launch Vehicle), т. е. использование
одноразовых ракет-носителей (РН) вместо самолета-разгонщика.
Они будут использоваться в качестве средства вывода CAV на высоту
свыше 50 км и разгона до гиперзвуковых скоростей, а также как оператив-
216
Глава 1
ное средство выведения полезной нагрузки массой до 550 кг. С некоторой
натяжкой SLV представляет собой ракету, которую можно использовать
не только в военных целях, но и для запуска небольших спутников.
Польза от такого решения двоякая. Во-первых, создать одноразовую
РН гораздо проще и дешевле, чем сложный «гиперзвуковик». Во-вторых,
с помощью этих РН можно запускать даже небольшие спутники и сей-
час, и в будущем. По требованиям военных система FALCON первого
этапа должна обеспечивать с применением планера СAV поражение цели
в любом районе Земли в течение часа, оперативность запуска 2 ч после
суточной подготовки к пуску. Считается необходимым обеспечить до 16
стартов в сутки. При выведении на орбиту космических аппаратов созда-
ваемая РН должна иметь грузоподъемность 450 кгв, стоимость пуска - не
более 5 млн.в долл. при 20 запусках в год.
Эти малые средства выведения также разрабатываются по программе
Falcon. Летом 1998 г. агентство по передовым научным исследовательским
проектам при Пентагоне заключило с фирмой «Боинг» контракт на про-
ведение НИОКР по созданию гиперзвуковой управляемой ракеты, полу-
чившей наименование LoFLYTE (Low Observable Flight Test Experiment).
В соответствии с техническим заданием она должна иметь максимальную
дальность полета 750-1000 км, скорость, соответствующую 10 М, осна-
щаться комбинированной системой наведения (инерциальной навигаци-
онной с коррекцией по данным КРНС NAVSTAR и автономной головкой
самонаведения) и боевой частью массой 110-115 кг. Поступление этих
ракет на вооружение, по оценке американских экспертов, ожидалось к
2010 г.
В конкурсной программе на создание ракеты-носителя кроме гигантов
аэрокосмической индустрии участвуют и сравнительно небольшие част-
ные компании. Например, AirLaunch предлагает двухступенчатую ракету
стартовой массой 32 т, которая может «десантироваться» с помощью па-
рашюта из грузового отсека самолета С-17. Корпорация SpaceX продвига-
ет целое семейство «дешевых» носителей Falcon. Первый представитель
семейства - РН Falcon массой 27 т - уже запускался дважды (в марте
2006 г. и в марте 2007 г. с полигона на атолле Кваджалейн), но оба раза
неудачно. Фирма Microcosm создает ракету-носитель Sprite. Для этой РН
Microcosm разрабатывает ракетные двигатели Scorpius, которые должны
быть на порядок дешевле, чем существующие аналоги [20].
Эксперты считают реальным принятие на вооружение системы
FALCON первого этапа уже в 2012-2015 гг.
Многоцелевой МТКС военного назначения. Одновременно с модер-
низацией парка одноразовых ракет-носителей ВВС ведут проектные ис-
следования по многоцелевой МТКС военного назначения. Создание по-
добной транспортной системы считается важнейшим этапом реализации
идеи интеграции воздушных и космических операций, а также трансфор-
мации ВВС в «Аэрокосмические силы» (Aerospace Force).
Перспективная МТКС, составным элементом которой должен стать
воздушно-космический самолет, позволит выполнять все виды космиче-
ских операций:
- обеспечение космических сил (выведение, обслуживание и управле-
ние орбитальными средствами);
- поддержка наземных сил (боевое обеспечение войск);
Космическая разведка США и Канады
217
- контролирование космического пространства (обеспечение превос-
ходства в космосе);
- боевое применение космических сил (нанесение ударов из космоса
по воздушным и наземным целям).
В 1997 г. была утверждена программа ITT (Integrated Technology
Testbed), предусматривающая проведение в начале 2000-х гг. летных ис-
пытаний отдельных компонентов новой транспортной системы. Задачами
программы являются подтверждение общей концепции практического
использования воздушно-космических систем, оценка эффективности их
применения при решении военных задач, создание оперативных средств
выведения спутников обеспечения войсковых соединений в условиях
мира и войны. Руководство программой было возложено на Лабораторию
Филлипса, Центр космических и ракетных систем - SMSC и Космическое
командование ВВС.
При ее создании будет активно использоваться научно-технический
задел, освоенный специалистами NASA в рамках различных инновацион-
ных программ.
На начальном этапе эксплуатации в качестве первой ступени но-
вой МТКС должны использоваться разгонные блоки ракетного типа.
В более отдаленной перспективе предполагается создать гиперзвуко-
вые самолеты-разгонщики с воздушно-реактивными или комбиниро-
ванными двигателями. При запуске подобные транспортные системы
должны обеспечить разгон орбитального аппарата до скорости примерно
М = 12 -г-15, после чего последний с помощью собственной силовой уста-
новки осуществит выход на околоземную орбиту.
В ходе космического полета такой многоразовый трансатмосферный
аппарат, получивший название «Space Maneuvering Vehicle» (SMV), пла-
нируется использовать для решения следующих задач:
- выведение и развертывание малых спутников массой до 540 кг;
- инспектирование космических объектов, в том числе и находящихся
на геостационарной орбите;
- проведение разведывательно-ударных операций.
После выполнения программы орбитального полета, продолжитель-
ность которого может достигать одного года, аппарат SMV в автоматиче-
ском режиме возвратится на Землю.
Космоплан Х-37В. Исследования в этой области завершились раз-
работкой фирмой «Боинг» космоплана Х-37В. Работы по созданию Х-37
велись в США с 1950-х гг. Испытания аппарата проводились с 1986 г. по
2007 г. Цели, для которых ВВС США собирается использовать орбиталь-
ный самолет, не разглашаются. Согласно официальной версии основной
его функцией станет доставка на орбиту грузов. По другим версиям Х-37
будет применяться в разведывательных целях.
Аппарат имеет взлетную массу почти в 5 т и достигает 8,9 м в длину и
2,9 м в ширину. Размах небольших крыльев аппарата равен 4,5 м. Внешний
вид орбитального беспилотного самолета Х-37В представлен на рис. 1.65.
Структура космоплана Х-37В представлена на рис. 1.66. Корабль ос-
нащен панелями солнечных батарей, которые выступают как источники
электроэнергии при его нахождении на орбите. Согласно опубликован-
ной ранее информации Х-37В может использоваться на высотах от 200
до 750 км и способен маневрировать и менять орбиты. Данный аппарат
218
Глава 1
Рис. 1.65. Внешний вид космоплана Х-37В
Рис. 1.66. Структура космоплана Х-37В
может доставлять на орбиту небольшие грузы, выполнять разведыватель-
ные задачи, а также служить площадкой для испытания новых приборов,
которые в дальнейшем могли бы использоваться на спутниках-шпионах.
Ряд экспертов уже сейчас видит космоплан в роли будущего космическо-
Космическая разведка США и Канады
219
го перехватчика, который сможет в случае необходимости выводить из
строя спутники противника или наносить ракетно-бомбовые удары, нахо-
дясь на орбите. В настоящее время Пентагон это отрицает, заявляя о том,
что аппарат является лишь платформой для отработки новых технологий.
В США с авиабазы ВВС на мысе Канаверелл (штат Флорида) 22 апре-
ля 2010 г. был впервые произведен запуск беспилотного орбитального са-
молета Х-37В OTV-1 (Orbital Test Vehicle № 1, буквально - «изделие для
испытаний на орбите») (рис. 1.67) [171].
Американские военные не раскрывают целей запуска аппарата, одна-
ко, как предполагалось ранее, на орбите будет произведена проверка рабо-
тоспособности всех бортовых систем беспилотника, в том числе системы
управления.
Х-37В OTV-1 совершил посадку 3 декабря 2010 г. на базе ВВС США
Ванденберг в Калифорнии. Целью запуска OTV-1 в космос была провер-
ка способности США выводить на орбиту беспилотники и возвращать их
на землю в автоматическом режиме.
Х-37В пробыл в космосе 244 дня, после чего самостоятельно вернулся
на базу ВВС Вандерберг в Калифорнии. Полет беспилотного аппарата и
его посадка осуществлялись в полностью автоматическом режиме. В ходе
пребывания на орбите Х-37В получил семь повреждений обшивки в ре-
зультате столкновения с космическим мусором. Во время посадки лопну-
ло колесо шасси.
По сообщению «Defense News» руководство ВВС США признало по-
лет орбитального беспилотного самолета Х-37В, завершившийся 3 дека-
бря 2010 г., «колоссальным достижением». По словам представителя ВВС
США Ричарда МакКинни (Richard McKinney), благодаря Х-37В ВВС
США подтвердили свою способность отправлять аппараты в космос, ста-
вить там эксперименты, а затем возвращать их на землю.
ВВС США завершили подготовку второго летного прототипа OTV-2
орбитального беспилотного самолета Х-37В к выводу в космос.
Программа его испытаний практически не будет отличаться от таковой
для OTV-1. В нее будут добавлены только проверка работы электроме-
ханических систем и более тщательное слежение за работой алгоритмов
автономной посадки. По данным ВВС США, никаких аномалий в ходе ис-
пытания OTV-1 замечено не было.
а б
Рис. 1.67. Крылатый орбитальный аппарат Х-37В:
а - в полете; б - после посадки
220
Глава 1
ВВС США не раскрывают подробностей о том, какой груз будет нахо-
диться на борту OTV-2. Также не раскрывается и объем финансирования
программы создания орбитального беспилотника.
Многие эксперты говорят, что создание такого аппарата для деклари-
руемых целей экономически нецелесообразно. Они полагают, что Х-37В
будет создан для целей разведки, а одним из его истинных предназначе-
ний также может являться функция космического перехватчика, которая
позволила бы инспектировать чужие космические корабли и в случае
необходимости выводить их из строя с помощью кинетического воздей-
ствия.
5 марта 2011 г. Объединенный пусковой альянс ULA (United Launch
Alliance) и сотрудники 45-го космического крыла ВВС США выполни-
ли пуск РН Atlas V со вторым крылатым орбитальным аппаратом Х-37В,
также именуемым OTV-2. Заказчиком запуска выступило Управление
средств быстрого реагирования ВВС США (US Air Force Rapid Capabilities
Office) [172].
Старт и полет носителя прошли штатно, и после выведения на целевую
орбиту OTV-2 получил в каталоге Стратегического командования США
официальное наименование USA-226, номер 37375 и международное обо-
значение 2011-010 А.
Полет второго Х-37В считается секретным, и орбитальные элементы
на него не выдаются. Однако, по неофициальным данным, аппарат вышел
на орбиту с параметрами: наклонение - 42,79°; высота в перигее - 316,6 км;
высота в апогее - 340,4 км; период обращения - 91,00 мин.
По заявлениям представителей ВВС США, «OTV-2 основывается на
OTV-1 и служит для демонстрации «различных технологий» на орбите и
расширения диапазона испытаний Х-37В. Вторая испытательная миссия
содействует развитию концепции операций и отладке технических пара-
метров доступного многоразового КА».
Утверждается также, что OTV-2 не претерпел существенных изме-
нений по сравнению с предыдущим экземпляром. Во всяком случае, во-
енные чиновники заявили, что в модификациях нет нужды, поскольку
OTV-1 вернулся из полета в хорошем состоянии.
Необходимо отметить, что между завершением первого полета и вто-
рым запуском прошло всего лишь три месяца, что явно недостаточно для
детального анализа результатов прошлой миссии и реализации карди-
нальных изменений. Конечно, конструкция космоплана еще может быть
существенно изменена, но произойдет это, скорее всего, лишь после тща-
тельного изучения результатов первых двух миссий.
По мнению специалистов, второй полет поможет лучше оценить и
понять летные характеристики Х-37В и расширить диапазон тестов, вы-
полненных на OTV-1. Отмечается, что «программа Х-37В предоставляет
возможности испытаний, которые трудно реализовать другими средства-
ми. Например, она позволяет рассмотреть, как ведут себя весьма сложные
технологии в космосе перед передачей их в эксплуатацию».
После старта OTV-2 появились сообщения об использовании аппа-
рата в интересах Национального разведывательного управления NRO
(National Reconnaissance Office) - организации, которая запускает и экс-
плуатирует американские спутники-шпионы. После длительного пери-
ода застоя и впечатляющего краха основной программы разведыватель-
Космическая разведка США и Канады
221
ных аппаратов NRO вновь начинает запускать новые оперативные спут-
ники, проводятся эксперименты в области испытаний новейших техно-
логий.
Для NRO программа Х-37В могла бы своевременно возвращать на
Землю изделия, испытанные в космосе. Это объясняется двумя причи-
нами. Во-первых, корабль совершает точную и мягкую аэродромную по-
садку, обеспечивая сохранность ценного груза. Во-вторых, с ним работают
ВВС США, способные держать миссию в тайне.
Идея партнерства ВВС с NRO никогда официально не подтверждалась,
но она имеет смысл и вписывается в имеющуюся картину. Управление
спутниковой разведки не делает секрета из того, что расходует средства на
дополнительные исследования, разработки и испытания. ВВС не скрыва-
ют от публики внешний вид Х-37В, публикуя красивые фотографии ап-
парата и его запуска, но по-прежнему не позволяют никому взглянуть на
содержимое его грузового отсека.
Значительная часть экспертного сообщества, принимая официальную
версию, считает вторую миссию Х-37В в чистом виде летными испытани-
ями самого космоплана, совмещенными с тестами секретного оборудова-
ния, установленного в грузовом отсеке.
16 июня 2012 г. на взлетно-посадочную полосу базы ВВС США
Ванденберг в Калифорнии совершил посадку второй летный экземпляр
автоматического космоплана Х-37В. Секретная миссия аппарата, сделав-
шего более 7000 витков, успешно завершилась через 468 сут 13 ч 02 мин
после старта.
Второй полет Х-37В стал новым рекордом длительности пребывания
в космосе для аппаратов многоразового использования: он продолжался
вдвое больше, чем первая миссия, и превзошел суммарный налет любого
из «больших» шаттлов.
Судя по опубликованной информации, после посадки OTV-2 не имел
видимых внешних повреждений в отличие от первого экземпляра. Однако
внимательный анализ снимков высокого разрешения показал все те же
следы окисления «черного» теплозащитного покрытия, которые наблю-
дались по завершении первой миссии.
И декабря 2012 г. с площадки SLC-41 станции ВВС США «Мыс
Канаверал» был осуществлен пуск РН Atlas V с автоматическим военным
космопланом Х-37В [182].
Пуск прошел успешно, Х-37В вышел на орбиту, близкую к расчетной,
и получил после этого официальное наименование USA-240. В катало-
ге Стратегического командования США космоплану присвоили номер
39025 и международное обозначение 2012-071 А.
Третий запуск Х-37В обозначается также OTV-3 (Orbital Test
Vehicle-З, третья миссия аппарата для орбитальных испытаний). Как и в
двух предыдущих случая, цель полета и полезная нагрузка многоразового
аппарата не уточняются, а параметры его орбиты засекречены.
Почти сразу после выведения космоплан визуально обнаружило на
орбите международное сообщество независимых наблюдателей за спут-
никами. Тед Молчан (Ted Molczan) использовал данные, полученные во
время этого первого наблюдения, чтобы вычислить орбиту OTV-3: на-
клонение - 43,50°; минимальная высота - 343\2 км; максимальная высо-
та -357,0 км; период обращения - 91,44 мин.
222
Глава 1
Орбита оказалась несколько выше, чем начальная у OTV-2 (40°,
317 х 319 км), но ниже, чем у OTV-1 {42у9\ 403 х 420 км).
В миссии OTV-3 используется первый из имеющихся летных экзем-
пляров космоплана, отремонтированный после полета OTV-1. До этого
два аппарата Х-37В уже выполнили по одному длительному орбитально-
му полету. Первый - миссия OTV-1 (USA-212) - продолжался с 22 апре-
ля по 3 декабря 2010 г., второй - OTV-2 (USA-226) - с 5 марта 2011 г. по
16 июня 2012 г. Это был самый продолжительный (на данный момент)
полет многоразового КА Оба испытания признаны успешными.
По официальным заявлениям, Управление средств быстрого реаги-
рования RCO ведет программу орбитальных тестов Х-37В, чтобы про-
демонстрировать надежную многоразовую беспилотную платформу для
испытаний космических технологий в интересах ВВС США. В ходе за-
пусков помимо прочего проверят внешнее покрытие (на жаростойкость)
и планер (на устойчивость и управляемость при полете на гиперзвуковой
скорости). Однако даже после двух миссий целевые задачи, которые OTV
решает на орбите, и состав ПН по-прежнему остаются засекреченны-
ми. По неподтвержденным данным, ВВС проверяли работу нового раз-
ведывательного оборудования.
Пока не ясно, как долго OTV-3 будет находиться на орбите.
Предполагается, что он совершит посадку на авиабазе Ванденберг; резерв-
ная площадка - авиабаза Эдварде.
В целом экспертное сообщество, как за рубежом, так и в России, до-
вольно высоко оценивает концепцию и конструкцию Х-37В. Он считается
новым словом в космической технике, которое может дать начало следую-
щему поколению многоразовых КА и средств выведения.
Предположение о назначении Х-37В. Сегодня, в отсутствие доступ-
ной информации о задачах и целях полетов Х-37В и всей программы в це-
лом можно попытаться отойти от зыбкой конкретики и выделить общую
тенденцию в развитии крылатых средств ведения войны. Для этого необ-
ходимо ответить на вопрос: «Для чего Х-37В крыло и оперение, состоя-
щее из двух цельноповоротных плоскостей, которые придают космоплану
высокоманевренные свойства в атмосфере?». Для решения большинства
задач на орбите военные сегодня вполне обходятся без крыла. Ответом
на этот вопрос может быть тот факт, что для гражданских специалистов
с их «капсулами» атмосфера - это лишь досадная помеха на пути вывода
аппарата на орбиту и столь же короткий участок при его возврате, тогда
как военные рассматривают атмосферу и космическое пространство в ка-
честве единого пространства военных действий [173].
Сегодня человечество уверенно использует диапазоны высот от 0 до
20 км и более 140 км, в то время как промежуток между этими двумя диа-
пазонами практически не используется по причине отсутствия техноло-
гий, которые бы позволяли осуществлять полеты на этих высотах. В то
же время для военных данный диапазон высот является перспективным
ТВД. Именно поэтому освоение данных высот ими происходит сразу с
двух направлений: «снизу», путем повышения скоростей и высотности
«традиционной» авиации, а также «сверху», путем уменьшения высоты
полета перспективных космических аппаратов, а также расширения их
возможностей (на первом этапе - маневренности) с погружением и/или
кратковременным полетом в атмосфере. В отдаленной перспективе соеди-
Космическая разведка США и Канады
223
нение двух этих направлений должно привести к появлению «двухсред-
ных» аппаратов, которые можно назвать воздушно-космическими само-
летами, которые будут с одинаковой эффективностью действовать как в
атмосфере, так и в космосе.
Помимо этого подобные системы смогут достаточно рационально ис-
пользовать преимущества одной из двух сред для выполнения задач в
другой. К примеру, они смогут разгоняться в атмосфере на крыльях, ис-
пользуя атмосферный кислород в роли окислителя для вывода спутников
на орбиту или выходить в космос для более быстрого достижения постав-
ленной цели (перехвата, атаки, разведки) в удаленной (антиподной) точке
земной поверхности или же в воздушном пространстве над ней.
В свете вышесказанного космоплан Х-37В можно рассматривать, как
первые конкретные шаги, которые направлены на реализацию стратегии
«сверху», без отрыва от реализации другой стратегии «снизу». Появление
в обозримом будущем атмосферных гиперзвуковых летательных аппара-
тов, способных развивать скорость в 6-16 М и обладающих диапазоном
высот в 40-60 км, поставит на повестку дня методы борьбы с ними. В этом
случае анализ показывает, что бороться с такими аппаратами проще бу-
дет из космоса, нежели с земной поверхности. Именно поэтому уже запу-
щенный демонстратор технологий Х-37В приобретает еще более важное
значение. Самым логичным шагом по созданию двухсредного военного
аппарата для сквозного полетного диапазона высот 20-2000 км станет по-
явление в обозримом будущем версии Х-37 с блоком ГПВРД.
Космоплан Х-37С. Отмечается, что военное направление может
быть и не единственным назначением для аппаратов Х-37В. На конфе-
ренции «Space 2011», проходившей 27-29 сентября 2011 г. под эгидой
Американского института аэронавтики и астронавтики AIAA в Лонг-
Биче (штат Калифорния), ведущий инженер проекта Х-37 в подразделе-
нии экспериментальных систем компании Boeing Артур Грантц (Arthur
Grantz) представил предложения по пилотируемой модификации ракето-
плана, названной Х-37С.
Пилотируемая версия шаттла будет примерно в два раза больше Х-37В:
длиной около 15 м и с размахом крыльев 5,5 м, но по размеру новый аме-
риканский шаттл будет существенно меньше старых 56-метровых Space
shuttle (X-37C по габаритам помещается в грузовой отсек спейс шаттла),
рис. 1.68. Однако Х-37С создадут на базе новейших технологий, увеличи-
вающих продолжительность полета и соотношение полезной нагрузки и
массы летательного аппарата. К тому же стоимость и сложность запуска
нового шаттла будут в разы меньшие.
В отличие от Х-37В, который запускается под обтекателем ракеты-
носителя Atlas V, пилотируемый Х-37 С будет устанавливаться открыто
на вершине более тяжелой ракеты Atlas V EELV. Грузовой отсек нового
шаттла может в случае необходимости герметизироваться, а для перевоз-
ки 5-6 астронавтов в него можно установить специальный пассажирский
отсек. В Х-37С будет предусмотрена и уникальная возможность: транс-
портировка одного больного на носилках.
Х-37С сможет в автоматическом режиме выполнять маневры сбли-
жения, стыковки, спуска с орбиты и посадки. При необходимости все эти
операции пилот сможет выполнить вручную, для этого предусмотрен ва-
риант шаттла с привычной пилотской кабиной. Х-37С наверняка унасле-
224
Глава 1
Х37В Х37С
Shuttle
12Г
48'
29*
Рис. 1.68. Сравнение космопланов с шаттлом, а также
стартовая конфигурация носителей
дует уникальную черту своего беспилотного предшественника - чрезвы-
чайно мягкую посадку с перегрузками не превышающими 1,5 g. Это не
только повышает безопасность и комфорт астронавтов, но и облегчает до-
ставку с орбиты хрупких грузов и биологических материалов.
Новый американский шаттл может стать идеальным транспортом для
оперативной доставки грузов и людей на борт международной космиче-
ской станции. Х-37С способен выполнять частые рейсы и при этом со-
вершать посадку на полосы частных космопортов, которые в настоящее
время активно строятся на территории США.
По словам Арта Грантца, для постройки Х-37С не требуется длитель-
ная разработка новых технологий - они уже испытаны на беспилотном
шаттле Х-37В.
В случае успешной реализации программы Х-37С США получат уни-
кальную связку маневренного небольшого беспилотника с большой про-
должительностью полета и более крупного пилотируемого многоразового
шаттла, способного выводить на околоземную орбиту грузы массой око-
ло 2 т или до 6 астронавтов. Подобных возможностей до сих пор не было
ни у одной страны, и они существенно расширяют потенциал освоения
космоса. Теоретически, в беспилотном режиме крупный Х-37С смо-
жет превысить продолжительность полета Х-37В минимум в два раза.
Это означает, что новый шаттл в автономном режиме может слетать к
Марсу и вернуться обратно или длительное время находиться на лунной
орбите.
Космическая разведка США и Канады
225
1.1.9. Использование средств космической разведки
в региональных конфликтах
Война в зоне Персидского залива. В последние годы значительно
возросла роль космического обеспечения подготовки и ведения военных
действий в трех средах: на суше, на море и в воздухе. Первой такой вой-
ной стала война США и Ирака в зоне Персидского залива в 1991 г. В ней
было задействовано более 100 американских космических аппаратов раз-
ведки, связи и навигации. Космические средства разведки (КСР) и связи
использовались в качестве основного компонента разведывательно-удар-
ных комплексов (РУК) для обнаружения мобильных пусковых установок
Scud («Скад») и поражения ракет с помощью ЗРК Patriot. Впервые в бо-
евых условиях были испытаны КА радиолокационной разведки Lacrosse
и экспериментатальные спутники оптико-электронной разведки КН-12.
Отрабатывались варианты получения информации с борта разведспут-
ников на войсковые приемники и терминалы Constant Source («Констант
Соарс»), а также на корабли ВМС («Теодор Рузвельт»). Были применены
и другие космические «новинки», в принципе изменяющие способы ве-
дения боевых действий и планирование операций на различных театрах
военных действий (ТВД) [52].
В ходе этой войны в составе системы видовой разведки эксплуатиро-
вались два оперативных К А КН-11 ( № 7 и 8), а также Lacrosse-1. В ноя-
бре 1990 г. была проведена коррекция орбиты резервного спутника КН-11
(№ 6) с целью фазирования его орбиты с другими КА, после чего началось
оперативное использование этого КА. Несмотря на ускоренную подготов-
ку, вывести на орбиту новый К A (Lacrosse-2) не удалось. Он был запущен
только в марте 1991 г. и поэтому не применялся при планировании бое-
вых операций. Кроме четырех КА видовой разведки, в интересах обзорной
съемки ТВД активно использовались снимки, получаемые также с ком-
мерческих КА разведки природных ресурсов типов Landsat-4,5 (консор-
циум EOS AT, США), а также Spot-1 и -2 (Франция).
В зоне конфликта было развернуто несколько терминалов для приема
спутниковых снимков, передаваемых из центра обработки, расположен-
ного в районе Вашингтона, через каналы стратегической спутниковой
системы связи DSCS. Полученная информация вводилась в автоматизи-
рованные системы управления одновременно с разведданными из других
источников, что позволяло на порядок повысить эффективность развед-
ки. В частности, для быстрой передачи изображений с низким разреше-
нием на борт боевых кораблей по каналам связи УКВ диапазона исполь-
зовались терминалы типа FIST (Fleet Imagery Support Terminal). Такими
терминалами были оснащены 14 кораблей ВМС США. Однако, как отме-
чают специалисты, широкому применению в войсках разведданных, по-
лучаемых со спутников видовой разведки, препятствовал высокий гриф
секретности этих материалов.
Около 120 снимков, сделанных с борта КА Landsat, использовались в
качестве временных карт территорий Ирака и Кувейта в ходе планирова-
ния и проведения боевых операций. Однако, как отмечали американские
специалисты, снимки, полученные с помощью французского КА Spot,
нашли более широкое применение в войсках благодаря лучшей разреша-
226
Глава 1
ющей способности (10 вместо 30 м), а также возможности формирования
стереоизображений местности.
В зоне конфликта в интересах ВВС было развернуто более 100 терми-
налов системы MSS-2 (Mission Support System), разработанных фирмой
Fairchild для планирования маршрутов полетов боевой авиации с учетом
рельефа местности и позиций средств ПВО противника. В MSS-2 ис-
пользовались стереоснимки местности, сделанные с КА Spot. Аналогичные
системы для формирований полетных заданий крылатых ракет по циф-
ровым картам местности и обеспечения предполетных тренировок
экипажей боевых самолетов были разработаны фирмами McDonnell
Douglas Corp. (для ВМС) и Horizons Technology (для морской пехоты
США).
С помощью средств видовой разведки удалось обнаружить перебро-
ски иракских войск к южной границе еще за четверо суток до вторжения
в Кувейт, что, по заявлению официальных американских лиц, позволи-
ло ЦРУ прогнозировать возможность нападения на Кувейт. По сооб-
щениям прессы, спутниковые снимки, предъявленные королю Саудов-
ской Аравии, стали решающим аргументом при принятии им решения о
размещении американских войск в стране. В ходе подготовки и ведения
боевых действий КА видовой разведки обеспечивали получение инфор-
мации о дислокации и перемещениях частей и военной техники воору-
женных сил Ирака, а также использовались для наблюдения за стратеги-
ческими объектами и деятельностью предприятий оборонной промыш-
ленности, оценки эффективности ракетно-бомбовых ударов и решения
других задач, стоящих перед вооруженными силами США и их союзни-
ков.
Космические аппараты КН-11 и Lacrosse разрабатывались, прежде
всего, для ведения стратегической видовой разведки в интересах ЦРУ и
КНШ, и поэтому ранее не привлекались к оперативной разведке с целью
обеспечения действий группировки войск на ТВД. В зоне Персидского
залива, по оценкам американских специалистов, около 70 % задач, воз-
лагаемых на разведывательные спутники, имели тактический характер.
Поэтому в ходе подготовки и ведения боевых действий возникали слож-
ности, связанные с определением приоритета выполнения заявок на раз-
ведку, исходящих от различных видов вооруженных сил, что привело к
снижению оперативности получения данных потребителями. Были выяв-
лены и другие недостатки: несовместимость различных систем передачи
и распределения изображений в войсках, недостаточная пропускная спо-
собность каналов связи и отсутствие необходимого количества специали-
стов - дешифровщиков снимков в штабах на ТВД.
По указанным причинам данные видовой космической разведки не
использовались для перенацеливания ударных авиагрупп на объекты,
оставшиеся после нанесения первых ударов. По мнению одного из летчи-
ков - участников боевых действий, перед боевым вылетом пилоты имели
спутниковые изображения целей суточной давности. Не удалось также
решить проблему оперативного слежения из космоса за перемещениями
мобильных пусковых установок иракских оперативно-тактических ракет
типа Scud.
Такие характеристики, как высокая разрешающая способность и про-
изводительность КН-11 и Lacrosse, столь важные при ведении глобальной
Космическая разведка США и Канады
227
стратегической разведки, оказались менее значимыми, чем частота по-
вторного просмотра и оперативность обработки и передачи данных, не-
обходимые для решения задач разведки целей на ТВД.
В ходе войны в Персидском заливе широко использовались и КА РТР,
и РР - Ferret и Chalet. Американское командование развернуло в зоне бо-
евых действий вместе с региональным комплексом приема и обработки
спутниковых данных РТР свыше 15 приемных терминалов. Информация,
поступавшая от КА, РТР Ferret позволяла следить за полетами иракской
авиации, вскрывать и подавлять объекты системы ПВО Ирака.
РТР и РР из космоса в ходе боевых действий в Ираке велась также с
помощью КА Chalet на стационарной орбите. Несмотря на весьма значи-
тельный срок функционирования КА (некоторые КА Chalet к этому вре-
мени находились на орбите уже по 11-12 лет), на время конфликта они
были переведены на круглосуточный режим работы. Задача радиоперех-
вата из космоса переговоров иракской стороны облегчалась тем, что та ис-
пользовала в основном системы радиосвязи советского производства, для
разведки которых и проектировалась аппаратура спутников. В результате
перенацеливания средств космической РЭР на радиосети Ирака объем
перехватываемой информации значительно превысил возможности АНБ
по ее обработке, вследствие чего американское руководство вынуждено
было принять срочные меры по увеличению количества переводчиков-
арабистов.
Наряду с решением задач стратегической разведки радиосетей управ-
ления вооруженными силами Ирака Соединенные Штаты прилагали осо-
бые усилия для радиоперехвата информации тактического назначения
(например, факты взлета самолетов или передвижения бронетанковой
техники, вскрытые из радиопереговоров экипажей) и быстрого ее доведе-
ния до потребителей на ТВД. Для передачи спутниковой развединформа-
ции от центров обработки Агентству национальной безопасности и ЦРУ
использовались радиоканалы спутников связи типа Fleetsatcom в УКВ-
диапазоне и типа DSCS в СВЧ-диапазоне. Опыт войны с Ираком послу-
жил толчком для дальнейшего совершенствования системы обработки и
доведения результатов космической радиоразведки до пользователей так-
тического звена на ТВД [7].
Сведений об успешном применении системы РТР SSU в ходе боевых
действий в зоне Персидского залива в зарубежной печати не приводилось,
по-видимому, ввиду секретности программы и ограниченного характера
морских операций со стороны ВМС Ирака. Однако не исключено, что си-
стема SSU совместно с КА Ferret использовалась для вскрытия системы
ПВО Ирака, так как частотные диапазоны работы наземных и корабель-
ных РЭС в основном совпадают. В этом случае система РТР SSU могла
обеспечить более высокую точность пеленгации сигналов наземных и са-
молетных РЭС, чем Ferret [13].
Первое боевое применение системы IMEWS для оповещения воору-
женных сил США о пусках иракских ОТР в 1991 г. оценивалось в амери-
канской печати как весьма успешное (было обнаружено 98 % всех пусков).
При этом утверждалось, что для решения таких задач система не была
предназначена. Однако доработка аппаратуры для обнаружения опера-
тивно-тактических ракет велась уже с середины 1980-х гг. Например, в
военной печати сообщалось, что в 1990 г. в Европе проводились работы по
228
Глава 1
оперативному доведению сигналов оповещения о пусках советских ОТР
до пунктов управления ЗРК Patriot. Современные публикации содержат
более критические оценки функционирования системы [20].
В ходе конфликта обнаружение пусков иракских ракет осуществля-
ли «индийский» и «европейский» КА IMEWS-16 и -15 (70° в. д. и 10° в.
д. соответственно), а также новый - IMEWS-12, запущенный в ноябре
1990 года и проходивший ускоренные испытания в дальневосточной зоне.
Кроме того, мог использоваться «атлантический» спутник IMEWS-13
(39 °з. д.), который к началу 1991 г. имел ограниченные возможности из-за
длительной девятилетней эксплуатации.
Обработку данных от КА осуществляли практически все наземные
средства системы: комплекс в Вумера (от «индийского» и «дальнево-
сточного»), станция в Капаун (от «европейского») и комплекс Бакли (от
«атлантического»). В зависимости от объема полученной информации
после обработки потребителям передавался либо полный доклад о пуске,
содержавший данные о времени, координатах точки старта, типе БР и
оценочном районе падения (точность определения точки старта 3-5 км,
время предупреждения 1-5 мин), либо только сигнал предупреждения о
пуске БР.
Сигнал тревоги вместо полного доклада поступил, например, при
пуске ракеты, которая поразила американскую казарму в г. Дахран, что
привело к самым крупным потерям американцев за всю войну с Ираком
(погибло 28 военнослужащих). Несмотря на то что пуск ракеты был об-
наружен тремя спутниками (IMEWS-12, -13 и -15 сделали по две-три за-
сечки), полный доклад так и не был передан в войска.
Не удалось решить в ходе войны и задачу выдачи предварительных
целеуказаний по ОТР на РЛС комплексов Patriot. KA IMEWS факти-
чески являлись первым эшелоном системы ПРО, развернутой командо-
ванием многонациональных сил на ближневосточном ТВД. Эта система
включала также средства авиационной, наземной и космической видовой
и радиотехнической разведки, наземную РЛС США в Турции, средства
связи и комплексы Patriot. Перехват иракских баллистических ракет над
населенными зонами приводил к жертвам и разрушениям даже в случае
попадания противоракет в цель. Так, по данным израильских военных
специалистов, первые ракетные атаки по израильским городам, не защи-
щенным этими комплексами, привели к меньшим жертвам и разрушени-
ям, чем примерно такое же количество атак после развертывания батарей
Patriot.
Последствия ракетных ударов были бы менее серьезными, если бы на
основе грубых целеуказаний еще до момента обнаружения подлетающих
иракских БР радиолокаторами комплексов Patriot проводились предва-
рительные пуски противоракет для перехвата этих БР на максимальном
удалении от обороняемого объекта.
Несмотря на использование информации от четырех спутников, аме-
риканским специалистам не удавалось рассчитывать азимут плоскости
стрельбы и координаты районов падения боевых частей с точностью и
оперативностью, достаточными для проведения предварительных пусков.
Более того, из-за организационных и технических неурядиц данные об
азимуте пусков БР не передавались на боевые комплексы противоракет,
а некоторые бригады сухопутных войск, действовавшие вне зоны ответ-
Космическая разведка США и Канады
229
ственности корпусных средств ПВО, не получали и сигналов оповещения
о ракетных ударах.
Не была решена задача наведения ударных авиационных групп на
мобильные пусковые установки иракских БР по данным спутников.
Сигналы оповещения поступали на КП авиакрыльев через 5-7 мин после
пуска, а ударные авиагруппы появлялись в предполагаемых районах стар-
та БР через 15-30 мин, когда ПУ успевали уже покинуть его.
Проблема обнаружения мобильных пусковых установок даже в усло-
виях пустынной слабопересеченной местности оказалась гораздо сложнее,
чем предполагалось ранее, и, хотя к ее решению помимо системы IMEWS
были привлечены крупные силы авиационной и космической разведки,
ракетные обстрелы со стороны Ирака продолжались до конца войны.
Балканская война. С точки зрения применения космических средств
эта война мало чем отличалась от войны против Ирака. В зоне Балкан ис-
пользовалось 119 космических аппаратов, распределение которых по це-
левому назначению приведено в табл. 1.31 [52].
Важную роль играли КА видовой (КН-11, Lacrosse, французские
SPOT и Helios), радиоэлектронной (Magnum, Orion) и радиотехнической
(Ferret-D, Vortex) разведок. Состав орбитальной группировки (ОГ) раз-
ведки в количестве 35 К А представлен в табл. 1.32.
Управление войсками на стратегическом, оперативно-тактическом
и тактическом уровнях обеспечивалось с помощью космических систем
связи, оперативная группировка (ОГ) которых составляла 36 КА. Для ре-
трансляции данных от разведывательных КА (Lacrosse, КН-11) исполь-
зовалась система слежения и ретрансляции данных (TDRSS - Tracking
and Data Relay Satellite System), принадлежащая NASA, и спутниковая
система передачи данных SDS-2. Навигационное обеспечение (наведение
высокоточного оружия, навигация самолетов и вертолетов, топогеоде-
зическая привязка огневых позиций и т. д.) осуществлялось с помощью
27 КА Глобальной навигационной системы Navstar. Наземные потребите-
ли были оснащены большим количеством приемников автономной нави-
гации SLGR гражданского назначения, а также военного, со способностью
дешифровки сигналов кода «Р».
Таблица 131
КА в балканской войне
ТипКА
Разведывательные
В том числе:
- оптико-электронной разведки
- радиолокационной разведки
- радиотехнической и радиоэлектронной разведки
2. Для обнаружения стартов БР и ядерных взрывов
3. Навигационные
4. Метеообеспечения
5. Связные
Всего
Количество
35
5
2
28
2
27
4 + 15
36
119
Примечание. В число КА метеообеспечения включены аппараты гражданского назначения.
230
Глава 1
Таблица 132
Состав орбитальной группировки КА разведки
ТипКА
Видовая разведка
КН-11
Лакросс (Lacrosse)
Гелиос (Helios, фр.)
Спот (SPOT, фр.)
Радиотехническая и радиоэлектронная разведка
Джампсит (Jumpseat)
Трампет (Trumpet, Jumpset 2)
Вортекс (Vortex, Chalet)
(Advanced Vortex, Jeroboam)
Магнум (Mognum)
Орион (Orion, Mentor)
(Advanced Orion)
Феррет-Д (Ferret-D)
ССУ-2 (SSU 2)
| Всего
Количество
2
2
1
2
3
3
2
2
1
2
2
4
9
35
Широкомасштабность применения КС в зоне Балкан намного повыси-
ла боевую эффективность всех видов вооруженных сил, внесла гибкость
и оперативность в планирование и проведение операций на различных
этапах подготовки и ведения боевых действий, в частности воздушных и
наземных операций. Рассмотрим подробнее боевые возможности основ-
ных орбитальных военно-космических средств и систем США, их роль в
операции «Решительная сила» на Балканах [52].
В состав группировки космической разведки входили семь КА видо-
вой разведки, из них три КН-11 (один в резерве), два Lacrosse, а также
французские К A Spot (1 плюс 1 в резерве) и Helios (1).
Спутник КН-11 (изготовитель - фирма TRW, США) осуществлял
обзорную разведку в полосе 1250-2500 км с разрешением в несколько
метров и детальную съемку конкретных районов (2,8 х 2,8 км в надире и
8,2 х 23,3 км на краю полосы) с разрешением 30-60 см. Время на развед-
ку одного района составляло 5-20 сек, скорость перенацеливания - 1,6-
3,0 в/с.
При обзорной разведке цикл непрерывной съемки длился не более
2 мин. На борту имелась двигательная установка для маневрирования.
Параметры орбиты (наклонение - 97,8°, период обращения - 97,5 мин,
высота - 300-1000 км) обеспечивали прохождение зоны Балкан 1-2 раза
в светлое время суток. Для системы из трех КА этот показатель находился
на уровне 2-5 пролетов в сутки в светлое время (аппараты данного типа
проводили и ночную съемку в ИК-диапазоне).
Управление КА этого класса осуществлялось из Центра управления
на авиабазе Онизука (г. Саннивейл, штат Калифорния) и наземных стан-
ций слежения сети AFSCF. Полученные изображения в цифровой форме
передались на наземные станции в Гренландии и в бассейне Тихого оке-
ана, а также в Army's Information Dominance Center (Центр информаци-
онного господства армии США) на военной базе в Форт-Бельвуаре, а от-
Космическая разведка США и Канады
231
туда в Национальный центр анализа фотоинформации (NPIC - National
Photographic Interpretation Center). Затем после дешифровки и анализа
по спутниковым каналам информация доставлялась потребителям, в том
числе и командованию NATO в зоне Балкан.
Экспериментальные КА оптико-электронной разведки КН-12 осу-
ществляли наблюдение в ночных условиях, передавая до 12 изображений
в минуту. В дневное время они выполняли спектрозональную съемку, при
этом линия визирования камер могла отклоняться от вертикали места по
крену и тангажу. Такая возможность «выноса» линии визирования съе-
мочной камеры увеличивает длительность видеоконтакта с зоной целе-
вого применения, открывает возможность получать стереоизображение
цели и выявлять ложные цели. Два аппарата этого класса испытывались в
зоне Персидского залива.
Существенным моментом является получение видеокартинки непо-
средственно с борта разведспутника на войсковые приемные станции
Constant Source, а на кораблях ВМС - на специальные терминалы FIST,
с помощью которых за 10 мин выдается распечатка изображения требуе-
мого района цели.
На борту КА Lacrosse (изготовитель - фирма Martin Marietta) была
установлена РЛС с синтезированием апертуры, позволяющая вести кру-
глосуточную и всепогодную разведку с разрешением 0,6-3 м. При шири-
не полосы обзора 1000 км ширина полосы захвата составляет 20-40 км,
а в обзорном режиме - 100-200 км. Практически с помощью Lacrosse
можно определять количество танков, самолетов и другой техники, «рас-
познавать» замаскированные цели. В орбитальной группировке исполь-
зовались два КА «Лакросса» с наклонениями 57 и 68°, высотами орбит
660-700 км и периодом обращения 98 мин. Такое орбитальное постро-
ение позволяло осуществлять наблюдение зоны Балкан двумя КА 4-7
раз в сутки и передавать изображение через спутники-ретрансляторы
(TDRS - Tracking and Data Relay Satellite) в масштабе времени, близком
к реальному, в Центр анализа видеоинформации NPIC с последующей
передачей потребителям.
В перспективе предполагается развернуть орбитальную группировку
из четырех Lacrosse и четырех КН-12, причем аппараты будут работать
попарно. Первый КА пары осуществляет обзорное наблюдение, второй по
результатам первого - детальную разведку с периодичностью наблюде-
ния заданных объектов не реже двух раз в сутки. «Усеченный» вариант та-
кой схемы отрабатывался на различных этапах войны в зоне Персидского
залива и на Балканах.
Интегральная интенсивность пролетов КА видовой разведки США
(три КН-11 и два Lacrosse) зоны Балкан в марте-апреле была максималь-
ной в моменты начала военных действий воздушной и наземной опера-
ций. Поэтому при определенных дополнительных условиях этот фактор
может быть использован для прогнозирования таких событий, т. е. по
активности в космосе можно судить о намерениях противоборствующих
сторон на земле, что было сделано российскими военными специалистами
при анализе и прогнозе наземно-космической обстановки в зоне Балкан.
На геостационарной орбите были сосредоточены космические сред-
ства радиотехнической и радиоразведки (РТР и РР) с точками «стояния»
в Восточном полушарии, позволяющие осуществлять перехват сигналов
232
Глава 1
радиорелейных тропосферных и УКВ-станций связи, работающих прак-
тически во всем освоенном диапазоне частот (20-40000 МГц).
РЛС ПВО Югославии обнаруживались с помощью трех КА Trumpet
(Jumpseat-2), находящихся на высокоэллиптических орбитах с наклоне-
нием 63° и высотами 500 х 39000 км, а также четырех КА Ferret-D (два -
на орбитах с наклонением 97 градусов и высотой 700 км, два - на орбитах
с наклонением 85 ° и высотой 800 км). Плоскости орбит КА Trumpet были
разнесены в пространстве на 90°, и при этом положение К А в каждой пло-
скости выбрано так, чтобы обеспечивалось равномерное в течение суток
прохождение всех КА системы вдоль одной и той же наземной трассы. КА
Trumpet и Ferret-D обеспечивали перехват излучения РЛС, по характери-
стикам которого определялся тип работающей РЛС. Кроме того, совмест-
ная обработка пеленгов на конкретную РЛС, полученных одновременно
с двух КА разных систем, позволяла определить положение станции с
точностью, достаточной для формирования целеуказаний средствам по-
ражения.
Геостационарные спутники радиоразведки Magnum (один КА), Orion
(два КА), Advanced Orion (два КА) и радиотехнической разведки Vortex
(два КА) и Advanced Vortex (два КА) были оснащены крупногабаритны-
ми зонтичными антеннами с возможностью перемещения зоны обзора по
поверхности Земли за счет вращения КА.
Получение целевой информации с борта этих спутников обеспечива-
ли приемные станции на острове Гуам, в Пейн Гэп (Австралия), Каэна-
Пойнт (Гавайи), Бад-Айблинг (ФРГ) и Менвит-Хилл (Великобритания),
с которых она затем с помощью спутников связи DSCS-2, -3 ретрансли-
ровались в центры сбора и обработки данных в США. Обработанная ин-
формация принималась сетью мобильных пунктов приема специнформа-
ции непосредственно в Европе и зоне Балкан и передавалась на средства
поражения и радиоэлектронного подавления. Такая структура получения
информации позволяла с периодичностью 1-2 ч уточнять изменения опе-
ративно-актической обстановки и гибко планировать применение сил и
средств.
Приходится только удивляться, как в условиях такого радиоэлектрон-
ного «прессинга» югославам удалось сохранить свою систему ПВО, пун-
кты управления войсками. В частности, 25 марта на начало воздушной
операции в зоне Балкан отмечено 19 пролетов четырех К A Ferret с диаме-
тром «пятна» наблюдения порядка 3000 км и практически непрерывный
контроль осуществлялся КА системы Jampseat. Видимо, тактика частич-
ного «молчания» РЛС в таких условиях наиболее оптимальна.
Еще во времена иракского кризиса для эффективного наблюдения
пусков ОТР два КА DSP из штатной группировки на геостационарной
орбите (в точках 8,5 и 70° в. д.) были использованы в качестве космиче-
ского эшелона региональной СПРН. Эти два аппарата были закручены в
противофазе со скоростью 6 об/мин. Установленный на спутниках ИК-
телескоп с фокусным расстоянием 3,65 м обеспечил регистрацию не толь-
ко пусков ОТР, но и работы форсажных блоков истребителей.
При угле отклонения КА DSP от оси вращения на 6° и угле зрения те-
лескопа 6,8° полный угол сканирования составляет 18,8° при угле «мерт-
вой» зоны 5,2°. С дискретностью 12 с информация с КА принимается в
Наррангаре (Австралия).
Космическая разведка США и Канады
233
С целью ускорения процессов отбраковки полученной развединфор-
мации, выбора целей для нанесения ударов и передачи их изображений
в места дислокации боевых подразделений была создана специальная
структура, куда вошли представители нескольких разведывательных ор-
ганизаций США, а также стран НАТО.
Обеспечение боевых подразделений альянса информацией, необхо-
димой для успешного нанесения ударов, потребовало тесного сотрудни-
чества военных ведомств стран-участниц с такими американскими служ-
бами, как Национальное управление воздушно-космической разведки
(NRO), Национальное управление геопространственной разведки (NGA-
National Geospecial Agency), ЦРУ и Агентство национальной безопасно-
сти. Для согласования деятельности всех этих структур в NRO был допол-
нительно сформирован отдел оперативной поддержки OSO (Operational
Support Office) [52].
Для совмещения возможностей одновременной оценки ущерба, нане-
сенного объектам противника, и планирования последующих НАТО ис-
пользовало систему быстрого нацеливания RTS (Rapid Targeting System),
разработанную совместно специалистами NRO, ВВС и NGA. Аппаратура
приема информации об объектах, которые намечается уничтожить, была
развернута на итальянской авиабазе Авиано, а также в других местах дис-
локации подразделений вооруженных сил альянса, участвующих в кон-
фликте.
Часто меняющиеся погодные условия, а также горно-холмистая мест-
ность района боевых действий, влияющая на развитие атмосферных про-
цессов, потребовала использования информации, получаемой от мете-
орологических спутников. Эти данные, по мнению западных экспертов,
крайне необходимы для планирования действий самолетов НАТО, а так-
же для ведения разведки с помощью космических средств. В частности, в
зарубежных СМИ сообщается о применении четырех американских КА
Block-5D2 типа DMSP, находящихся на полярных орбитах, высота кото-
рых составляет 800 км. Они способны передать изображения состояния
метеообразований в заданном районе с разрешением до 300 м.
Помимо КА министерства обороны DMSP к обеспечению боевых дей-
ствий были привлечены находящиеся на полярных орбитах четыре мете-
орологических спутника американского Национального управления по
океану и атмосфере - NOAA-10, -12, -14 и -15 (два из них - NOAA-14 и
-15 - являются оперативными). При этом спутники пролетают с интер-
валом 1 ч, что позволяет отслеживать даже кратковременные изменения
погоды в районе боевых действий.
Кроме того, сообщалось об использовании информации о метеооб-
становке, получаемой с двух европейских КА Meteosat, находящихся не
геостационарной орбите. При этом Meteosat-7 (считается основным) на-
ходится в точке стояния с координатами 0 ° долготы, a Meteosat-6,9 ° в. д.
Для обеспечения высокой точности навигационной информации,
используемой вооруженными силами НАТО, широко применяется
КРНС NAVSTAR, в состав которой входят 24 космических аппарата.
Зарубежные эксперты подчеркивают, что передаваемая этими КА инфор-
мация была крайне необходима для применения войсками альянса высо-
коточного оружия.
Кроме разведывательных, метеорологических и навигационных КА
234
Глава 1
важная роль в обеспечении боевых действий НАТО отводится также
КА-ретрансляторам и КА радиотехнической разведки, принадлежащим
американскому Национальному управлению воздушно-космической
разведки, а также КА связи. Сообщается, в частности, об использовании
спутников связи «НАТО-4», британского Skynet, французского Telecom,
КА системы спутниковой связи DSCS-3 министерства обороны США и
американских КА УКВ связи UFO. При этом один из таких КА, запу-
щенный в 1998 г., находится на геостационарной орбите с координатами
23 °з. д., что позволяет обеспечивать действия вооруженных сил НАТО на
всем европейском театре войны.
По мнению зарубежных экспертов, интенсивное применение косми-
ческих систем в ходе боевых действий было вызвано сложным рельефом
местности; необходимостью координации действий различных сил, нахо-
дящихся на больших расстояниях друг от друга; широким использовани-
ем космической радионавигационной системой (КРНС) NAVSTAR для
коррекции бортовой навигационной аппаратуры самолетов; применением
крылатых ракет, УАБ, а также других систем, требующих определения ко-
ординат относительно земной поверхности с высокой степенью точности.
По оценке западных экспертов, количество КА, привлекаемых для обе-
спечения боевых действий против Югославии, превысило численность
орбитальной группировки многонациональных сил, участвовавшей в опе-
рации «Буря в пустыне» против Ирака.
Операция в Афганистане. Американскими военными экспертами
дана предварительная оценка использования космической группировки
США в ходе антитеррористической операции «Несокрушимая свобода».
Отмечается существенный вклад спутниковых систем в решение разве-
дывательных, коммуникационных, радионавигационных и метеорологи-
ческих задач [53].
Космические разведывательные системы применялись в целях обеспе-
чения американских войск своевременными и достоверными данными о
группировке сил Исламского движения талибов, замысле действий про-
тивника, его боеспособности и готовности к нанесению ударов, а также
для добывания сведений об особенностях местности.
Космические системы оптико-электронной и радиолокационной раз-
ведки задействовались в полном объеме. В их состав входило шесть КА:
три оптико-электронной разведки типа КН-11 и три радиолокационной
разведки типа Lacrosse. Они обеспечивали получение изображения раз-
личных объектов, образцов вооружений и военной техники, наблюдение
за дислокацией группировки войск Исламского движения талибов и в
целом за ведением боевых действий в Афганистане. Спутники разведки
вели съемку с максимальным разрешением и использовались совместно
с КА-ретрансляторами типов SDS и TDRS. Кроме того, для обеспечения
функционирования КА типа КН-11 задействовались КА метеорологиче-
ской системы.
В целях расширения возможностей видовой разведки по обеспечению
боевых действий национальное управление видовой разведки и картогра-
фии в октябре 2001 г. приобрело эксклюзивное право на использование
снимков территории Афганистана, сделанных коммерческим аппаратом
Icones-2, обладающим максимальной разрешающей способностью 1 м.
Вооруженными силами США также активно использовались данные,
Космическая разведка США и Канады
235
получаемые спутниками системы разведки природных ресурсов Земли
Landsat-7, Terra, OrbView-2, что расширило их возможности по составле-
нию, обновлению и своевременному уточнению карт местности, облегчи-
ло проведение инженерной оценки зоны боевых действий.
В ходе антитеррористической операции «Несокрушимая свобода»
было принято решение продлить срок использования экспериментально-
го КА оптико-электронной съемки земной поверхности «ЕО-1», принад-
лежащего национальному управлению по аэронавтике и исследованию
космического пространства НАСА, в целях улучшения разведыватель-
ного обеспечения американских войск. С его помощью были получены
изображения земной поверхности с разрешением около 30 м, которые
использовались для оценки степени поражения объектов на основе срав-
нения многоспектральных снимков, сделанных до и после нанесения воз-
душных ударов, а также для принятия решения о необходимости повтор-
ных бомбардировок.
Из состава спутников радиоэлектронной разведки для обеспечения
контр-террористической операции в Афганистане привлекались два
космических аппарата типа Aquacade, MAGNUM и Mentor, которые по-
зволили осуществить перехват сигналов радио-, радиорелейных и тропо-
сферных линий связи, сигналы бортовых передатчиков самолетов и дру-
гих летательных аппаратов. Отмечалось, что талибы наряду с устаревши-
ми образцами коммуникационных средств использовали самые современ-
ные образцы мобильной спутниковой связи. Спутники радиоэлектрон-
ной разведки позволили осуществлять перехват переговоров командиров
талибов, своевременно вскрывать их планы и дислокацию.
Военные спутниковые системы связи работали с максимальным на-
пряжением, однако, смогли обеспечить лишь 40-60 %. потребности сил,
участвовавших в операции «Несокрушимая свобода». В состав спутни-
ковой группировки вошли: шесть спутников стратегической системы
связи DSCS, три спутника объединенной стратегической и тактической
связи Milstar, два КА типа UFO оперативно-тактической системы свя-
зи ВМС, ВВС и сухопутных войск и шесть спутников системы передачи
данных SDS. Кроме того, традиционно использовались КА принадлежа-
щей НАСА системы слежения и ретрансляции данных TDRSS. Вместе с
тем резко возросшие потоки данных (по сравнению с операцией «Буря в
пустыне» объемы передаваемой информации возросли примерно в семь
раз), необходимых для обеспечения проводимой операции, потребовали
активного привлечения коммерческих систем связи. Особо отмечается
система мобильной спутниковой связи Iridium, насчитывающая 66 опера-
тивных КА на низких орбитах. Она обеспечила группировке войск США
доступ к каналам объединенной системы цифровой связи министерства
обороны США DISN, системе связи федеральных органов управления
США «ФТС-2000», национальной системе открытой телефонной связи и
глобальной компьютерной сети Internet. При этом осуществлялось шиф-
рование передаваемой информации и закрытие телефонных разговоров
корреспондентов.
Космическая радионавигационная система NAVSTAR, включавшая в
себя 24 оперативных КА, обеспечивала непрерывное всепогодное (прак-
тически в реальном масштабе времени) навигационно-временное обеспе-
чение группировки вооруженных сил США. Для повышения точности
236
Глава 1
определения координат были сокращены промежутки времени между
корректировкой спутников системы КРНС NAVSTAR станциями кон-
трольно-измерительного комплекса ВВС США, что позволило более эф-
фективно применять высокоточное оружие.
При планировании и проведении операции (особенно нанесения ра-
кетно-бомбовых ударов) большое внимание уделялось использованию
данных, получаемых от космических аппаратов национальной систе-
мы контроля окружающей среды НПОЕСС (NPOESS - National Polar-
orbiting Operational Environmental Satellite System). Эта система исполь-
зуется для составления метеосводок, метеокарт, глобальных и локальных
прогнозов сроком от одних суток до двух недель и позволяет осущест-
влять сбор данных о состоянии облачного покрова, параметрах атмосфе-
ры и околоземного пространства. Наиболее интенсивно использовались
метеорологические КА МО «Блок-5Д2-8» и «Блок-5ДЗ-1». Повышение
эффективности работы системы НПОЕСС позволило обеспечить группи-
ровку войск метеорологическими данными в полном объеме. В частности,
получаемые предупреждения об изменении солнечной активности дали
возможность своевременно обращать внимание специалистов на коррект-
ность функционирования спутников связи, разведки и навигации, что, в
конечном счете, положительно сказалось на эффективности ракетно-бом-
бовых ударов и управлении войсками. Для метеорологического обеспече-
ния группировки ВМС также использовалась аппаратура, установленная
на КА НАСА Quicksat, позволяющая определять скорость и направление
ветра над океанской поверхностью.
Предварительный анализ показал, что спутниковые системы США ис-
пользовались с максимальной отдачей и во многом обеспечили успешное
проведение контртеррористической операции. Вместе с тем отмечается
ряд недостатков, в том числе отсутствие радиолокационных и оптико-
электронных разведывательных систем, ориентированных на потребите-
ля тактического звена, что в ряде случаев привело к несвоевременному
получению пользователями разведывательных данных. Кроме того, недо-
статочная периодичность наблюдения района ведения боевых действий
не позволила в полном объеме проконтролировать перемещение сил и
средств талибов.
Анализ применения космических средств (КС) США в трех войнах
позволяет сделать некоторые обобщения и выводы:
1. Проявляется устойчивая тенденция использования КС разведки,
связи и навигации для обеспечения боевых действий войск вплоть до так-
тического звена в условиях локальных конфликтов.
2. Активное применение КС ведет к их демаскированию по совокуп-
ности баллистических, функциональных, сигнатурных противодействую-
щих и других признаков.
3. В сложившихся геополитических условиях необходимы безотлага-
тельные меры по совершенствованию рациональной системы контроля
космической обстановки на основе новых технических решений; разра-
ботки эффективных математических методов, их программной реализа-
ции; выявления, анализа и согласования демаскирующих признаков по
всем компонентам боеготовности сил и средств космического эшелона,
авиации, флота и наземных группировок.
Вторая война в Ираке. Министерство обороны США подвело пред-
Космическая разведка США и Канады
237
варительные итоги использования космической группировки в войне
(март-апрель 2003 г.) против Ирака. Военные специалисты отмечают
возрастание роли спутниковых систем в обеспечении группировки войск
на всех этапах проведения операции, а также комплексное применение во-
енных и коммерческих спутников в интересах всех видов вооруженных
сил США.
При подготовке и в ходе боевых действий в Ираке ВС США широко
использовали данные космической группировки, которая к началу бое-
вых действий, по разным источникам, составляла от 50 до 100 К А, для ре-
шения разведывательных, связных, навигационных и метеорологических
задач. Для этих целей активно привлекались спутники космической си-
стемы предупреждения о пусках баллистических ракет IMEWS, видовой,
радио- и радиотехнической разведки, связи, глобальной радионавигаци-
онной системы GPS-NAVSTAR, контроля окружающей среды, КА NASA,
коммерческие спутники и космические аппараты (КА) других стран [54].
Слежение за пусками оперативно-тактических и тактических ракет
вооруженных сил Ирака осуществляли американские спутники космиче-
ской системы предупреждения о пусках баллистических ракет IMEWS.
Сведения со спутников поступали в реальном масштабе времени на мо-
бильную станцию приема, обработки и передачи данных, предупреждения
о ракетном ударе JTAGS (Joint Tactical Ground Station). Обработка сиг-
налов, поступающих от космической системы IMEWS непосредственно
в регионе, позволила американским войскам своевременно обнаруживать
пуски ракет, рассчитывать траектории их полета, районы падения боего-
ловок и доводить данную информацию до органов управления войсками.
Сведения также поступали на пункты боевого управления ЗРК Patriot,
благодаря чему повысилась эффективность их применения. Станция
JTAGS впервые была использована американскими военнослужащими в
2001-2002 гг. в ходе операции «Несгибаемая свобода» в Афганистане.
Космические разведывательные системы предназначались для обеспе-
чения американских войск своевременными и достоверными данными
о создаваемых группировках войск вооруженных сил Ирака, вероятном
замысле их применения, боеспособности и готовности к нанесению уда-
ров, а также для добывания сведений об особенностях местности и инфра-
структуре. Система видовой разведки насчитывала до шести КА типов
Keyhole и Lacrosse. Эти КА позволили получать изображения различных
объектов, образцов вооружений и военной техники, вести наблюдение за
дислокацией войск Ирака, результатами применения высокоточного ору-
жия и в целом за ходом боевых действий [54].
В целях расширения возможностей видовой разведки по обеспечению
боевых действий национальное управление видовой разведки и карто-
графии США в январе 2003 г. заключило контракт с компаниями Space
Imaging и Digital Globe, которым принадлежат коммерческие КА Ikonos-2
и Quick Bird-2, на приоритетное использование снимков, сделанных с их
помощью. Аппаратура этих КА имеет максимальную разрешающую спо-
собность 1 и 0,61 м соответственно. Этим контрактом также были пред-
усмотрены жесткие меры, исключающие реализацию материалов косми-
ческой съемки другим потребителям [54].
Наряду с данными, поступающими с коммерческих КА, обладающих
высоким разрешением, министерство обороны США широко использо-
238
Глава 1
вало материалы, полученные со спутников разведки природных ресурсов
Земли. Среди них Landsat-5, Landsat-7, Terra. Мобильная станция Eagle
Vision обеспечила пополнение базы разведывательных данных снимками,
полученными зарубежными космическими аппаратами, такими как из-
раильский EROS-1 (Earth Remote Observation Satellite), канадский ИСЗ
Radarsat-1, французские К А типа Spot [54].
Получаемые с КА видовой разведки материалы активно дополнялись
данными, добытыми с помощью КА систем радиотехнической разведки.
Более десяти таких спутников использовались для определения местопо-
ложения разведываемых целей по сигналам входящих в их состав радио-
технических средств.
Предполагалось, что спутниковые снимки также укажут инспекторам
ООН (а заодно и организаторам военной операции) места, где Ирак мог
производить или скрывать оружие массового поражения (ОМП). Воен-
ные инспекторы ООН, которые искали в Ираке ОМП, не выбирали на-
угад общественные или промышленные сооружения и жилые дома. Они
полагались на информацию, собранную резидентами на земле, и снимки,
полученные военными и коммерческими КА.
Американские военные говорят, что снимки нужных районов Аф-
ганистана и Ирака для них бесценны. Изображения настолько детальны,
что на них можно опознать транспортные средства, строения, самолеты -
почти все, что квалифицированный наблюдатель мог бы искать на земле.
Сравнивая снимки, полученные в разное время, можно обнаружить смену
дислокации военных соединений или «изменения в ландшафте», напри-
мер рытье нового бункера или подземного хранилища [54].
28 КА Глобальной навигационной системы (GPS) - мощный военный
инструмент космического базирования, который давал Соединенным
Штатам и их союзникам огромное оперативное преимущество. Полевые
командиры были способны с высокой точностью определять координаты
каждого танка, БМП, пушки и, в идеале, каждого солдата. Пилоты истре-
бителей-бомбардировщиков, участвующих в налетах на Багдад, могли «на
лету» вводить координаты в «умное» оружие (smart munition).
Высокоточное «умное» оружие - один из наиболее примечательных
примеров применения системы GPS. Единые боеприпасы прямого воз-
действия JDAM (Joint Direct Attack Munitions), массой от 230 до 910 кг
(500-2000 фунтов), которые применялись по целям даже чаще, чем обыч-
ная артиллерия, ракеты и бомбы, имеют в хвостовой части устройство,
которое наводит их на цель по географическим координатам, корректиру-
ясь по сигналам системы GPS. Бомбы могут использоваться в любое вре-
мя суток при любой погоде и, как можно было наблюдать по телевизору,
попытки Ирака помешать их применению путем постановки «дымовых
помех» (зажигания емкостей с нефтью) ни к чему не привели.
С другой стороны, так как бомбы идут «точно по адресу», который со-
общает им оператор, ввод неверных координат может привести к непопра-
вимым последствиям: возможно поражение гражданских объектов (школ,
жилых домов, больниц, рынков) и, чего особенно боялись американские
военные, уничтожение своей или живой союзнической силы и техники.
Кроме системы GPS использовались и другие спутники. Часть из них
запускалась специально для подготовки и ведения военных действий,
целью которых, помимо прочего, было уменьшение продолжительности
Космическая разведка США и Канады
239
кампании и снижение числа жертв как со стороны американских военных,
так и со стороны гражданского населения сопредельной стороны [54].
В частности, при подготовке и в ходе боевых действий против Ирака
для управления войсками и оружием с максимальным напряжением ис-
пользовались военные спутниковые системы связи (ССС) США. Вместе
с тем, по оценкам американских специалистов, они смогли обеспечить по-
требности войск в необходимых каналах связи только на 40-60 %. В соста-
ве космической группировки были задействованы: спутники стратегиче-
ской системы связи министерства обороны США DSCS (Defense Satellite
Communications System); объединенной стратегической и тактической
связи министерства обороны США MILSTAR (Military, Strategic, and
Tactical Realy Satellite); системы связи AFSATCOM (Air Force Satellite
Communications); системы оперативно-тактической связи на базе КА
типа FLTSATCOM (Fleet Satellite Communications System) и др. Кроме
того, традиционно использовались ИСЗ военной спутниковой системы
связи Великобритании Skynet [54].
Оперативно принятыми мерами возникший дефицит в каналах связи
был ликвидирован за счет широкого использования коммерческих спут-
никовых систем. В ходе операции в Ираке американские войска наибо-
лее интенсивно задействовали системы персональной связи Iridium LLC,
которые позволили осуществить шифрование передаваемой информации
и закрытие телефонных переговоров абонентов. Терминалами указанных
систем были оснащены передовые группы штабов, мобильные ПУ боевых
частей и соединений, подразделения сил специальных операций, части
тыла и инженерные подразделения. Кроме того, группировка коалицион-
ных войск широко использовала спутниковые каналы связи региональ-
ных систем и консорциума ИТСО.
Помимо обеспечения управления и связи решались следующие зада-
чи: перенацеливание КРМБ BGM-109 (Tomahawk), изменение данных
целеуказания высокоточных боеприпасов J DAM (Joint Direct Attack
Munition) GBU-31 непосредственно на борту самолета, выполняющего
боевую задачу; управление БЛА RQ-1A Globe Hawk, в том числе при про-
ведении операции по освобождению американских военнослужащих, по-
павших в плен.
В целях метеорологического обеспечения группировки войск США
задействовались космические аппараты национальной системы контроля
окружающей среды. Кроме того, использовались данные коммерческих К А
Orb View, Terra и Eyesat. Получаемые материалы учитывались при выборе
маршрутов полетов авиации, планировании направлений продвижения
сухопутных войск, а также при выборе средств поражения. Информация
об изменении солнечной активности позволила своевременно обращать
внимание на корректность функционирования спутников связи, разведки
и навигации, что в конечном счете положительно сказалось на эффектив-
ности ракетно-бомбовых ударов и управлении войсками [54].
Использование американскими войсками космических средств для
обеспечения боевых действий в Ираке стало одним из важных факторов
успеха в проведении операции. Военное руководство США отмечает,
что спутниковые системы внесли существенный вклад в достижение бы-
строй и эффективной победы над противником при минимальных поте-
рях.
240
Глава 1
В целом можно сделать следующие выводы из имеющегося опыта ис-
пользования космических средств в конфликтных ситуациях:
1. Использование космических средств - один из основных способов
повышения эффективности деятельности войск. Проводимые исследова-
ния, с одной стороны, и практика жизни и деятельности вооруженных сил
в различных условиях оперативно-стратегической обстановки, с другой
стороны, убедительно показывают, что в настоящее время без космиче-
ских средств нормальное функционирование вооруженных сил в мирное
время крайне затруднительно, а при ведении боевых действий практи-
чески невозможно. И задача состоит в том, чтобы довести до понимания
мысль о невозможности существования современной армии без космиче-
ских.средств, находящихся в единой структуре управления.
2. Претворяя в жизнь Доктрину национальной безопасности, США
активно ведут поиск новых форм и способов ведения боевых действий с
массированным применением космических средств в войнах будущего,
как мировых, так локальных, а также в антитеррористических операциях.
Война в Ираке для американской армии стала своеобразным полигоном
по проведению испытаний новых образцов вооружения и военной тех-
ники и совершенствованию способов их боевого применения. Поэтому
активизация работ по теоретическим исследованиям и практической от-
работке новых форм и способов ведения боевых действий, в том числе в
космосе и из космоса, является настоятельной необходимостью.
3. Необходимо кардинально решить вопрос об организации использо-
вания в войсках всех возможностей, которые обеспечивают космические
средства разведки, навигации и связи. Прежде всего, речь идет о разработ-
ке и отработке способов применения высокоточного оружия, средствах
обеспечения информацией вплоть до подразделений тактического звена,
совершенствовании форм и способов применения космических средств
связи для управления войсками.
1.2. Космическая разведка Канады
Канадское военное научно-исследовательское управление DRDC
(Defence Research and Development Canada) планирует увеличить объ-
емы бюджетных средств, затрачиваемых на космические исследования,
причем основное внимание будет уделяться сбору разведданных и на-
блюдениям из космоса. Ежегодный бюджет DRDC 170 млн. канадских
долларов. В состав этого управления входят пять лабораторий, в которых
работают примерно 1 000 человек. В ближайшие три года его руководство
намеревается довести ежегодные затраты на космические проекты при-
мерно до 35 млн. канадских долларов (23,1 млн. долл. в США).
Большую часть выделяемых средств намечается передать на осущест-
вление проекта JSP (Joint Space Project), который охватывает несколько
различных программ, касающихся сбора разведданных и наблюдений из
космоса. Его реализация рассчитана на ближайшие 12 лет, и все работы по
проекту оцениваются в 624 млн. канадских долларов. Управление DRDC
рассчитывает также воспользоваться частью этой суммы (300 млн. канад-
ских долларов), выделенной для гражданского космического агентства
Канады, в виде участия в совместных программах. Одной из них является
КА Radarsat-2.
Космическая разведка США и Канады
241
Канадское военное управление намеревается продемонстрировать тех-
нологию индикатора движущихся целей (ИДЦ), который предполагается
установить на нем. В этой системе будет использоваться РЛС, предназна-
ченная для обнаружения движущихся машин типа БТР и ракетных пу-
сковых установок.
Управление DRDC имеет планы и в отношении спутника Radarsat-3,
находящегося на начальном этапе разработки. В перспективе на нем на-
мечается отработка технологий двойного назначения, то есть датчиков,
которые можно использовать в интересах как военных, так и гражданских
ведомств.
Премьер-министр Канады Стивен Харпер сообщил, что страна в бли-
жайшее время получит сразу три новых аппарата Radarsat следующего
поколения, которые должны будут пополнить спутниковую группировку
Radarsat Constellation Mission. Новые аппараты будут обладать более про-
двинутыми возможностями в области удаленного зондирования поверх-
ности планеты.
Харпер заявил, что правительство страны намерено оказать всю необ-
ходимую поддержку при разработке и выведении этих аппаратов в кос-
мос. По его словам, новая группировка современных спутников создаст
в стране новые рабочие места для высококвалифицированных людей,
поспособствует общему развитию космической отрасли Канады и позво-
лит привлечь в страну больше ученых, специализирующихся в наиболее
востребованных областях науки. Новые спутники Radarsat должны будут
в режиме реального времени отслеживать всю территорию Канады и ее
прибрежных зон, поддерживать различные военные операции как учеб-
ного, так и боевого характера.
Сейчас запуск спутников запланирован на 2014 г., а до этого времени
их еще необходимо полностью протестировать, доставить на один из кос-
модромов и включить в состав ракет-носителей. Всего в подготовке дан-
ных аппаратов заняты более 900 технических специалистов. На орбите
три аппарата должны проработать не менее 15 лет.
Канадский департамент по делам обороны и космическое агентство
Канады в нынешнем году начнут реализацию проекта создания в стране
собственного ракетоносителя для доставки в космос грузов и космиче-
ских аппаратов. По оценкам специалистов, разработка новой ракеты мо-
жет занять 10-12 лет.
В настоящее время Канада пользуется услугами других стран для за-
пуска своих космических аппаратов, но, по мнению чиновников, в стране
есть все необходимое для постройки собственных ракет.
Разработка собственного ракетоносителя позволит Канаде не только
обрести большую самостоятельность в вопросах космических запусков,
но и даст возможность предложить свои услуги другим странам. Общий
объем финансирования создания канадской космической ракеты пока не
оглашен.
КА дистанционного зондирования Земли Radarsat. Первый канад-
ский КА Radarsat-1, который был запущен 4 ноября 1995 г., проработал на
орбите уже больше 15 лет (рис. 1.69).
Предназначенный первоначально для ледовой разведки Арктики, КА
открыл новые области применения радарной информации в интересах го-
сударственных, коммерческих и научных заказчиков. На рис. 1.70. пред-
242 Глава 1
Рис. 1.69. Внешний вид КА Radarsat-1
Рис. 1.70. Керченский пролив (снимок КА Radarsat-1)
ставлен снимок Керченского пролива, сделанный с К A Radarsat-1 22 но-
ября 2007 г.
Канада начала финансировать программу Radarsat-2 в 1998 г. с пла-
новым запуском в 2001 г. Разработка тормозилась из-за давления адми-
нистрации США, которая настаивала на ограничении коммерческого
распространения детальных радарных изображений.
NASA отказалось предоставить ракету-носитель и заключить сдел-
ку «данные в обмен на запуск», которая действует сейчас между ним и
Канадским космическим агентством CSA в отношении данных Radarsat-1.
Этот демарш американцев обошелся канадцам в 140 млн долл. и два года
задержки. Затем пришлось поменять компанию-подрядчика. Основным
разработчиком платформы стала компания Alenia Spazio.
В результате после многолетних проволочек Канада «пропустила» впе-
ред Германию и Италию с радиолокационными проектами TerraSAR-X и
COSMO, которые поставляют более детальные изображения с разреше-
нием лучше 1 м. Но канадцы, создав мировую сеть из 33 станций прямого
приема данных Radarsat-1, имеют огромные преимущества перед конку-
Космическая разведка США и Канады
243
рентами в виде опыта успешного коммерческого распространения по все-
му миру продуктов первого спутника.
КА Radarsat-2 массой 2225 кг создан в результате частно-государ-
ственного партнерства между Канадским космическим агеством (CSA)
и компанией MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd. (MDA). В обмен
на инвестиции в проект компания MDA получила права на коммерческое
распространение радиолокационной информации по всему миру.
CSA будет поставлять космические данные государственным структу-
рам и силовым ведомствам Канады.
Основные области применения данных Radarsat-2: ледовая разведка,
морская навигация, гидрология, картографирование, геология и развед-
ка природных ресурсов, лесное и сельское хозяйство, чрезвычайные си-
туации, а также военные приложения.
Многофункциональный радиолокатор КА позволит получать изо-
бражения с детальностью до 3 м, что втрое лучше, чем разрешение радара
первого КА Radarsat-1 (8-10 м).
В основе программы Radarsat-2 лежит принцип преемственности
(сохраняется вся существующая наземная инфраструктура и основные
режимы работы РСА) при значительном наращивании возможностей
бортовой аппаратуры благодаря установке многоканального поляри-
метрического радиолокатора и применению современных электронных
компонентов и технологий (АФАР, GPS, цифровой системы управления
и др.).
14 декабря 2007 г. с космодрома Байконур осуществлен запуск ка-
надского К А дистанционного зондирования Земли Radarsat-2 [56]. В ре-
зультате ДЗЗ Radarsat-2 был успешно выведен на солнечно-синхронную
орбиту со следующими параметрами: наклонение - 98,65°; минимальная
высота - 787 км; максимальная высота - 803 км; период обращения -
100,77мин.
Новый К A Radarsat-2, как и Radarsat-1, выведен на «рассветно-закат-
ную» солнечно-синхронную орбиту высотой 798 км с местным временем
пересечения экватора 06:00 и 13:00. Период повторения трассы орбиты -
24 сут. Положение трасс будет поддерживаться с точностью 1-5 км путем
проведения периодических коррекций высоты орбиты с помощью гидра-
зиновой двигательной установки (шесть ЖРД с тягой по 1 Н).
После вывода на рабочую орбиту проведены штатные операции по
стабилизации КА, развертыванию солнечных панелей и антенны радио-
локатора. Начались орбитальные испытания бортовых подсистем и само-
го радиолокатора.
КА Radarsat-2 создан на базе платформы PRIMA и состоит из модулей
служебных систем, полезной нагрузки, а также развертываемой опорной
конструкции, на которой крепится активная фазированная антенная ре-
шетка радара с синтезированной апертурой размером 15 х 1,5 м и массой
700 кг (рис. 1.71).
В состав системы электропитания мощностью 2,4 кВт входят две па-
нели солнечных батарей размером 3,73 х 1,8 м и никель-водородные акку-
муляторные батареи емкостью 89 А-час.
Блок маховиков и магнитные исполнительные устройства обеспечива-
ют трехосную ориентацию КА с погрешностью ± 0,05°.
Текущая ориентация осей КА определяется с точностью ±0,02° с по-
244
Глава 1
Рис. 1.71. КА Radarsat-2 в полете
мощью звездных датчиков, трех гироскопов, магнитометров и солнечного
датчика.
Командно-телеметрическая система использует каналы «вверх»
(2053,458 МГц; 4 кбит/с) и «вниз» (2230,00 МГц; 16,123 или 512 Кбит/с).
На КА Radarsat-2 установлен новый многофункциональный радиоло-
катор с синтезированной апертурой (PCА) и активной ФАР, состоящей
из 512 приемо-передающих модулей (16 рядов по 32 в каждом). Благодаря
цифровой системе управления АФАР обеспечивает формирование до 200
лучей и быстрое электронное сканирование в двух плоскостях. Пиковая
мощность излучения - 1,65 кВт с возможностью увеличения до 2,28 кВт
для съемки в детальном режиме.
Важной особенностью Radarsat-2 является режим сверхвысокого
разрешения, позволяющий получать изображения участков местно-
сти шириной по 20 км с разрешением 3 м (по некоторым источникам -
до 1 м). Сверхвысокое разрешение по дальности достигается благо-
даря использованию широкополосных сигналов с шириной спектра до
100 МГц.
АФАР состоит из двух панелей с независимыми системами обработки
принимаемых сигналов, что позволяет реализовать экспериментальный
режим MODEX (Moving Object Detection Experiment). В результате
обработки данных измерений от двух независимых приемных каналов
можно будет осуществлять селекцию подвижных объектов (надводных
кораблей и наземных транспортных средств), перемещающихся со ско-
ростями 8-140 км/ч.
Информация с борта передается по двум радиолиниям Х-диапазона
(8105 и 8230 МГц) со скоростью 105 Мбит/с с использованием аппарату-
ры шифрования данных. Увеличенная мощность бортовых передатчиков
позволит принимать сигналы на малогабаритные наземные станции диа-
метром 3 м.
Основные отличия КА Radarsat-2 от предшественника:
- более высокое разрешение (3 против 8 м);
- поддержание всех семи основных режимов съемки Radarsat-1;
- обеспечение работы на пяти дополнительных каналах, отличающих-
ся более высоким разрешением (1-3 вместо 8-10 м) и поляриметриче-
скими возможностями (полный 4-канальный поляриметрический режим
Космическая разведка США и Канады
245
съемки с использованием сигналов как горизонтальной, так и вертикаль-
ной поляризации, в то время как у Radarsat-1 только горизонтальная по-
ляризация);
- возможность проведения съемки как с левой, так и с правой стороны
относительно трассы полета (время перенацеливания антенны - 10 мин),
что позволяет сократить период повторного просмотра объектов (у КА
Radarsat-1 съемка только с правой стороны);
- применение более надежного твердотельного записывающего
устройства вместо ленточного магнитофона;
- более точное навигационное определение параметров орбиты с по-
мощью 12-канальной аппаратуры спутниковой навигации Lagrange ком-
пании Laben (определение координат центра масс с точностью ±60 м в
реальном масштабе времени, точность привязки изображений по балли-
стическим данным лучше 100 м);
- увеличилась частота повторной съемки в обзорном широком режиме
(на экваторе - каждые 2-3 дня против 6 дней, севернее 48° - каждые 1-2
дня против 4 дней);
- уменьшено время в случае срочных заказов данных - до 3 ч;
- более гибкая и оперативная система заказов и доставки изображений
потребителям;
- расчетный срок активного существования увеличен с 5 до 7 лет.
Основные режимы съемки и характеристики снимков представлены в
табл. 1.33 и на рис. 1.72.
Radarsat-2 - это один из наиболее совершенных радиолокационных
КА с С-диапазоном в мире( табл. 1.34).
В связи с активизацией хозяйственной деятельности в Арктике
Канада рассматривает проект Radarsat-2 как важный элемент системы
информационного обеспечения своих интересов на Севере.
В июне 2007 г. министерство обороны Канады подписало контракт с
компанией MDA на установку первой станции приема данных Radarsat-2
в Ричмонде. Снимки спутника Radarsat-2 использовались в ходе учений
Nanook-2008 в Арктике в августе 2008 г.
Конфликт интересов США и Канады вокруг Radarsat-2 разгорелся
вновь уже после успешного запуска спутника. Как стало известно, в дека-
бре американская оборонная компания АТК договорилась с MDA о при-
обретении космического подразделения последней вместе с правами на
функции оператора и коммерческое распространение данных Radarsat-2.
И хотя канадские госслужбы сохраняют права на часть бортового ресурса,
реакция на сделку была неоднозначной.
Если говорить о тех областях космонавтики, где Канада имеет уже
прочную репутацию, это радиолокационные спутники дистанционного
зондирования Земли (ДЗЗ) Radarsat-1 и -2.
25 августа 2010 г. премьер-министр Канады Стивен Харпер (Stephen
Harper) объявил, что правительством поддержан проект создания много-
спутниковой группировки Radarsat Constellation Mission.
Основное ее предназначение - содействие национальной обороне,
ежедневный обзор канадской территории и омывающих ее вод, особенно
в зоне Арктики, а также снабжение информацией вооруженных сил как на
территории Канады, так и за рубежом. У спутников будут и гражданские
задачи: контроль сельскохозяйственных угодий, мониторинг последствий
246
Глава 1
Таблица 1.33
Режимы съемки и характеристики снимков
Режим
съемки
Ultra-Fine
(Сверхдетальный)
Multi-Look Fine
- (Детальный с накоплением)
Fine Guad-Pol
(Детальный 4-поляризационный)
Standard Guad-Pol
(Стандартный 4-поляризационный)
Fine
(Детальный)
Standard
| (Стандартный)
Wide
| (Широкополосный)
ScanSAR Narrow
| (Обзорный узкополосный)
I ScanSAR Wide
I (Обзорный широкий)
Extended High
I (Расширенный высокий)
Extended Low
| (Расширенный низкий)
Номи-
нальная
ширина
полосы,
км
20
50
25
25
50
100
150
300
500
75
170
При-
мерное
разре-
шение,
м
3
8
12
25
8
25
30
50
100
18
40
3
8
8
8
8
26
26
50
100
26
26
При-
мерный
угол
наклона,
градус
30-40
30-50
20-41
20-41
30-50
20-49
20-45
20-46
20-49
49-60
10-23
Поляризация
Одна
поляризация
на выбор
(HH,VV)
Сочетание
поляризаций
на выбор (НН,
HV,VH,VV)
Одна
поляризация
на выбор
(НН, HV,
VH,VV)
Одна
поляризация
на выбор
(HH,VV)
Рис. 1.72. Основные режимы съемки Radarsat-2:
1 - сверхдетальный; 2 - стандартный, стандартный 4-поляризационный; 3 - широко-
полосный; 4 - детальный, детальный с накоплением, детальный 4-поляризационный;
5 - обзорный широкий; 6 - расширенный высокий; 7 - расширенный низкий; 8 - след
КА (все режимы реализуются и в левом и правом напрвлении от трассы)
Космическая разведка США и Канады
247
Таблица 1.34
Новые возожности КА Radarsat-2 и их полезность
Новые возможности
Улученное пространствен-
ное разрешение
Поляризация
Съемка в режимах
«вправо» и «влево»
Накопитель данных
Бортовой GPS-приемник
Полезность
Наличие режима сверхскоростного разрешения (3 м) улучша-
ет детектирование объектов и их классификацию
Новые поляризационные возможности (HH,HV,W,VH - по
отдельности, парами или все четыре) позволяют лучше раз-
личать всевозможные виды поверхности, улучшают детекти-
рование и распознавание объектов
Спутник может проводить съемку в обоих направлениях, в
результате чего экономится время, повышается монинторинг
Увеличенные бортовые мощности хранения данных обеспе-
чивают более быстрый доступ к информации
GPS-приемник обеспечивает более точную поствку данных
стихийных бедствий, обеспечение надежной навигации кораблей у канад-
ских берегов.
Новая группировка представляет собой серию из трех спутников ДЗЗ,
преемников Radarsat-1 и -2. Они продолжат пополнять 15-летний ар-
хив снимков Radarsat - богатейший источник информации не только о
Канаде, но и обо всей Земле. Компания MDA (ключевой подрядчик в про-
ектах Canadarm, Canadarm-2, Radarsat-2) выбрана разработчиком новых
КА. Владеть и управлять радиолокационной группировкой будет прави-
тельство Канады.
Продолжение серии КА Radarsat было инициировано в 2005 г., когда
CSA заключило контракт с MDA на анализ технической осуществимо-
сти и зарезервировало 86 млн. канадских долларов для выполнения эта-
па детального проектирования (этап С). Завершить его планировалось в
2012 г., а затем изготовление трех спутников.
В бюджете 2010 г. заложено финансирование программы Radarsat
в размере 397 млн. канадских долларов на пять лет сверх 100 млн., вы-
деленных ранее. Максимальный уровень финансирования ожидался в
2011-2012 гг., а запуски спутников намечены на 2014 и 2015 гг. Базовым
носителем выбран российский «Днепр».
Глава 2
КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА
СТРАН ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ
С началом космической эры экономически наиболее развитые страны
стремились использовать результаты исследований космоса в военных
целях. Наибольших результатов достигли США и бывший Советский
Союз. Ведущие западноевропейские государства значительно уступали
им в этом, главным образом, из-за ограниченности ресурсов. Однако по
мере укрепления экономики и роста научного потенциала отношение к
космическим исследованиям в Европе менялось. Перспективность кос-
мических исследований и разработок становится все очевиднее, что спо-
собствует стремлению этих стран к объединению усилий в проведении
совместной военно-космической политики.
Имеются существенные различия между военными космическими
проектами США и государств Европы. Так, для Соединенных Штатов
глобальный охват территории космическими системами имеет большое
значение из-за их геополитических устремлений. По достоинству оце-
нив преимущества космических систем связи, разведки, навигации США
осваивали космос при непосредственном участии военных ведомств.
Практически все наиболее важные исследования в области потенциаль-
ного использования космоса на рубеже 50-60-х гг. прошлого века органи-
зовывались и проводились Пентагоном.
В Западной Европе первоначально работы по космосу велись главным
образом, в научно-исследовательских целях и были сосредоточены пре-
имущественно в гражданском секторе. Военным космическим проектам
уделялось значительно меньшее внимание. Вступление в космическую
эру ознаменовалось созданием ряда организаций по космосу. Наиболее за-
метными среди них в 1960-е гг. были Европейская организация космиче-
ских исследований, Международная организация космической связи,
Европейская организация по разработке и созданию ракеты-носителя.
В дальнейшем на базе накопленного опыта сотрудничества западно-
европейских стран в мае 1975 г. было создано Европейское космическое
агентство (ЕКА), которое продолжает свою деятельность до настояще-
го временя. Оно объединяет 13 государств: Францию, Великобританию,
ФРГ, Италию, Испанию, Бельгию, Данию, Ирландию, Нидерланды,
Швецию, Швейцарию, Австралию, Норвегию. Канада участвует в рабо-
Космическая разведка стран Западной Европы 249
те этой организации на основе соглашения о взаимном сотрудничестве,
Финляндия - ассоциированный член.
Координация усилий стран Европы позволила заложить основы для
разработки и совместных военных космических проектов. Тем не менее
вплоть до настоящего времени такие проекты оставались почти полно-
стью национальными, а их доля в космических исследованиях была
значительно меньше, чем гражданских.
В современных условиях европейские страны НАТО наметили ряд об-
ластей использования военных космических систем, в которых они непо-
средственно заинтересованы. К ним относятся управление, связь, развед-
ка, навигация, метеорология, пилотируемые космические полеты. Уже
создана и функционирует общенатовская военная система космической
связи.
В начале XXI в. такие страны, как Франция, Великобритания и США,
имеющие собственные космические системы, столкнулись с необходимо-
стью сотрудничества (например, в области стандартизации и внедрения
унифицированной бортовой ретрансляционной аппаратуры с едиными
для всех требованиями к каналам связи и передаваемой информации, что
является дополнительным стимулом к интеграции военных космических
проектов).
2.1. Европейское космическое агентство (ЕКА)
2.1.1. Европейская космическая система метеорлогичекой разведки
и контроля окружающей среды ENVISAT
Общие сведения. История проекта Envisat-1, принадлежащего
Европейскому космическому агентству, началась в конце 1984 г. Основным
вкладом, как тогда виделось ЕКА, должен был стать герметичный лабора-
торный модуль Columbus, идею создания которого активно поддержива-
ли Франция, Германия и Италия. В свою очередь Великобритания пред-
ложила создать платформу для ДЗЗ с полярной орбиты РОЕМ-1 (Polar
Orbit Earth observation Mission) на базе перспективной полярной плат-
формы PPF (Polar Platform) [129].
В следующем году РОЕМ-1 вошла в программу Columbus (основное
средство выведения - РН Ariane 5, запасное - американский шаттл).
Предусматривалось, что платформа будет не только посещаемой, но и
многоразовой: шаттлы должны были периодически возвращать ее на
Землю, a Ariane 5 опять выводить на орбиту. В 1986 г. British Aerospace
выпустила эскизный проект РОЕМ-1; запуск ориентировочно намечался
на 1995 г.
В феврале 1989 г. Великобритания выдвинула новый, существенно
упрощенный и облегченный проект РОЕМ-1 на базе спутниковой плат-
формы SPOT Mk2/P, разработанной в компании Matra Marconi Space для
перспективных КА SPOT-4 и Helios, выводимых на полярную орбиту. Год
спустя Соединенное Королевство, вообще, предложило ЕКА «убить» свое
предложение. Однако проект, заинтересовавший уже многие научные ин-
ституты Европы, был сохранен, a British Aerospace получила статус глав-
ного подрядчика.
В 1988 г. ЕКА утвердило программу ДЗЗ «Стратегия наблюдения
250
Глава 2
Земли» (Strategy for Earth Observation, SEO). В ней предлагалось создать
ряд новых КА на приполярных и геостационарных орбитах для изучения
окружающей среды и природных ресурсов, а также продолжения метео-
наблюдений и улучшения их качества. В ходе мюнхенского совещания
министров ЕКА в ноябре 1991 г. платформа РОЕМ-1, имевшая на тот мо-
мент утвержденный бюджет, была переведена из программы Columbus в
SEO. На совещании в ноябре 1992 г. в Гранаде было предложено проект
разделить на две самостоятельные программы: ENVISAT-1 - для проведе-
ния комплексного изучения Земли и ее окружающей среды и МЕТОР-1 -
для создания эксплуатационного метеоспутника нового поколения.
Окончательно деление было утверждено в середине 1993 г.
Главным подрядчиком осталась Matra Marconi Space из British
Aerospace, вошедшая в октябре 1999 г. в компанию Astrium. Заклю-
чительные переговоры между ЕКА и промышленностью по созданию КА
завершились подписанием контракта на изготовление и интеграцию эле-
ментов ENVISAT-1 (этапы С и D общего контракта) в расчете на запуск
платформы в 1999 г.
Необходимо отметить, что в начале 1990-х гг. ЕКА вывело на око-
лоземную орбиту два аппарата ДЗЗ: ERS-1 (17 июля 1991 г.) и ERS-2
(21 апреля 1995 г.). Эти спутники сыграли ключевую роль в развитии но-
вых методов научных и прикладных наблюдений Земли в широком диа-
пазоне электромагнитного спектра.
Логическим продолжением программы ERS-1/2 явился проект
Envisat-1. Многие приборы программы ERS-1/2 стали дальнейшим раз-
витием аппаратуры этих двух спутников, обеспечив тем самым непрерыв-
ность и преемственность начатых ранее наблюдений. Envisat-1 позволяет
существенно расширить области наблюдения, повысить их детальность и
оперативность. Этот аппарат по сути - околоземная лаборатория для наи-
более комплексного наблюдения Земли в разных частях спектра.
При обсуждении проекта ENVISAT в ЕКА бытовало мнение, что не
нужно на один КА устанавливать такое количество разнообразной науч-
ной аппаратуры. В случае потери столь сложного, а следовательно, очень
дорогого спутника, европейская программа ДЗЗ понесла бы невосполни-
мую утрату. Однако именно такая насыщенность аппаратурой позволит
многогранно рассматривать, изучать и лучше понимать процессы, проис-
ходящие в земной атмосфере, океане и на суше. Глобальный непрерывный
и последовательный поток данных с Envisat-1 дает возможность составить
более точные климатические модели Земли.
Некоторые из целей, стоящих перед КА, потребуют длительного пери-
ода наблюдения (от нескольких суток до недель). Среди них - постоян-
ный глобальный количественный контроль:
- радиационных процессов;
- нагрева и обмена энергией мирового океана и атмосферы;
- взаимодействия между атмосферой и сушей или ледяными полями;
- состава атмосферы и идущих в ней химических процессов;
- динамики мирового океана и происходящих в нем изменений;
- распределения и характеристик льда на суше и в океане, динамики
их изменения;
- распределения растительности (крупномасштабный) и ее корреля-
ции с поверхностной энергией и распределением воды;
Космическая разведка стран Западной Европы 251
- первичной производительности океана;
- естественного и искусственного загрязнения океанов.
Однако ряд задач глобального наблюдения, стоящих перед аппаратом,
будут требовать и оперативной передачи данных (от нескольких часов до
одних суток). Среди них:
- оценка состояния и прогноз изменения состояния морской поверх-
ности с различными масштабами деталировки;
- контроль температуры морской поверхности;
- контроль процессов в атмосфере (например, изменения толщины
озонового слоя);
- контроль атмосферных переменных (например, температуры, дав-
ления и влажности, высоты границы облачного слоя, энергетического ба-
ланса Земли и т. д.);
- контроль цвета морской поверхности для оценки запасов промысло-
вой рыбы и загрязнения (дополнительная локальная задача).
По контракту от 9 декабря 1996 г. основным подрядчикам, отвечаю-
щим за управление программой ENVISAT-1, централизованную закупку
аппаратуры и программного обеспечения, разработку, испытание и при-
емку систем, являлась французская компания Services et Systemes Sol
Spatiaux, подразделение корпорации Thomson-CSF.
По контракту от марта 1994 г. создание полярной платформы PPF
вел консорциум европейских компаний во главе с подразделением Matra
Marconi Space (MMS) в Бристоле (Великобритания), которое отвеча-
ло за заключительную сборку и подготовку КА к запуску. Германская
компания Dornier была выбрана головной по отсеку оборудования РЕВ
(Payload Equipment Bay) - части модуля полезной нагрузки РМ (Payload
Module), а французское подразделение Matra Marconi Space в Тулузе
было головным по созданию служебного модуля SM (Service Module). В
октябре 1999 г. эти фирмы вошли в состав компании Astrium. Всего в соз-
дании КА принимало участие около 50 компаний.
Группа фирм во главе с Dornier Satellitensysteme GmbH (сейчас - так-
же подразделение Astrium) отвечала за создание ряда научных приборов
и некоторые другие аспекты миссии.
Запуск КА Envisat-1* 1 марта 2002 г. со стартового комплекса
Гвианского космического центра произведен пуск РН Ariane 5G с КА дис-
танционного зондирования Земли Envisat-1 [129].
На орбиту был выведен самый большой и самый дорогой из всех евро-
пейских спутников (рис. 2.1).
Одна из самых старых европейских космических программ, дливша-
яся без малого два десятилетия, увенчалась успехом. В пуске установлен
новый рекорд грузоподъемности для Ariane 5G - 8648 кг, из которых на
К А пришлось 8111 кг. До сих пор максимальная масса, выведенная с по-
мощью этого носителя, составляла лишь 6313 кг в пуске 16 ноября 2000 г.
Для размещения крупногабаритной ПН фирма Contraves Space AG
(г. Цюрих, Швейцария) изготовила увеличенный головной обтека-
тель длиной 17 м, внутренним объемом 208 м3 и массой 2710 кг. В пре-
дыдущих пусках на Ariane 5G использовался более короткий обтека-
тель той же фирмы длиной 12,73 м, внутренним объемом 115 м3 и массой
2000 кг.
После выхода на орбиту на КА были развернуты панель СБ, антенны
252
Глава 2
Puc.2.1.KAEnvisat-1
систем связи, антенна радара ASAR. Со спутником установлена связь;
бортовые системы КА - в норме.
На следующий день спутник выполнил первый корректирующий
двухимпульсный маневр: высота орбиты была поднята до 788,3 х 819,7 км
над эллипсоидом, наклонение составило 98,55°, период обращения -
100,67 мин.
Конструкция Envisat-1. Космическая система Envisat-1 включает в
себя две основные составные части КА и наземный сегмент. Формально
частью системы считается КА Artemis, используемый как ретранслятор
данных в Х-диапазоне [129].
КА Envisat-1 делится на ПН (десять научных приборов) и полярную
платформу PPF. Полярная платформа PPF состоит из двух главных эле-
ментов:
а) служебного модуля SM с подсистемами:
- электропитания с аппаратурой для получения, хранения и распреде-
ления электроэнергии;
- управления движением AOCS, отвечающая за коррекции орбиты и
поддержание требуемой ориентации;
- передачи служебной информации в S-диапазоне со скоростью 2000
и 4096 бит/с;
- силовой конструкции и интерфейсов с РН;
б) модуля полезной нагрузки РМ, в котором помимо научной аппара-
туры расположены:
- система управления бортовым научным комплексом и обработкой
данных;
- система связи в Х- и Ка-диапазонах;
- система распределения электропитания;
- силовая конструкция.
В стартовой конфигурации Envisat-1 имеет длину 10,5 м, габаритный
диаметр 4,57 м. После запуска и развертывания всех раскрывающихся
элементов его длина 26 м, высота - 10 м и ширина -5 м. Стартовая масса
КА составляет 8209 кг (табл. 2.1).
Модуль SM близок по конструкции к аналогичному отсеку КА SPOT-
4 и создан на основе базовой платформы SPOT Mk II/P. Первоначально
Космическая разведка стран Западной Европы 253
Таблица 2.1
Распределение стартовой массы КА
Наименование
Модуль SM
В том числе топливо
Модуль РМ:
- отсек оборудования полезной нагрузки РЕВ
- рама научной аппаратуры PC
Научная аппаратура
Итого:
Масса, кг
2992
319
3099
1021
2078
2118
8209
разработанная в расчете на многократное использование, она до Envisat-1
применялась для КА ERS-1 и -2.
Модуль РМ делится на раму научной аппаратуры PLC ( Pay load Carrier)
и отсек оборудования РЕВ (Payload Equipment Bay). Обеспечивает уста-
новку десяти приборов с очень разными требованиями по секторам на-
блюдения, местам расположения, терморегулирования и т. д.
Рама PLC - главный конструктивный элемент модуля. На ней уста-
новлена большая часть «внешней» научной аппаратуры, а также проло-
жена основная часть кабельной сети РМ. Кроме того, на PLC размеще-
ны оптический блок звездного датчика системы управления движением,
блок гироскопических датчиков, ориентируемая антенна Ка-диапазона, а
также два блока двигателей ориентации ДУ (формально являются частью
служебного модуля SM). Рама состоит из четырех одинаковых секций
длиной по 1,6 м.
Отсек оборудования РЕВ U-образной формы состоит из трех пане-
лей: зенитной и двух боковых. На его внутренних поверхностях стоят
электронные блоки систем управления данных, связи и распределения
электроэнергии, а также некоторое другое оборудование, относящееся как
к платформе PPF, так и к научной аппаратуре. Разделенный для удобства
доступа на Земле на три секции, РЕВ выполняет все функции по управ-
лению и использованию приборов ПН, а также сбор и передачу данных от
них. Для этого в нем установлены блок управления полезной нагрузкой
РМА (Payload Management Assembly), система обработки данных DHS
(Data Handling Subsystem) и система электропитания (Power Subsystem).
Блок РМА включает в себя:
- компьютер управления полезной нагрузкой РМС;
- три отдаленных терминальных блока RTU, контролирующие все
функции отсека РЕВ и управляющие ими;
- восемь цифровых базовых модулей DBU, обеспечивающих связь с
приборами ПН.
RTU и DBU связаны через блоки бортовой системы обработки данных
с компьютером РМС.
Система обработки данных DHS отвечает за обработку, хранение и
передачу на Землю научной информации. Ее основной элемент - быстро-
действующий мультиплексор HSM, ведущий непрерывный сбор данных
от научной аппаратуры. Для временного хранения научной информации
на борту установлены три 30-гигабайтных ленточных магнитофона и одно
254
Глава 2
60-гигабайтное твердотельное запоминающее устройство, сбрасывающие
данные в поле зрения наземных станций. Блок кодировки и переключе-
ния каналов связи ESU служит для оптимизации передачи ранее записан-
ной информации. Подсистема передачи данных Х-диапазона имеет три
канала передачи на Землю (пропускная способность 100 Мбит/с), подси-
стема Ка-диапазона - три аналогичных канала, но для передачи через ре-
транслятор Artemis с помощью поворотной остронаправленной антенны
(сверху модуля РМ).
Система электропитания включает два распределителя PDU (один
для отсека РЕВ, другой - для ПН и нагревателя), а также блок переклю-
чателей HSU для управления температурой внутри РЕВ.
Полезная нагрузка Envisat-1 включает в себя два радиолокатора, три
спектрометра, два радиометра (широко- и узкополосный), интерферометр
с высоким разрешением и два прибора для измерений. ПН делится на два
типа. Основная часть, состоящая из семи приооров, разработана специ-
ально для программы ENVISAT. Эта часть ПН, получившая название
EDI (ESA development instruments), отбиралась исходя из поставленных
перед спутником задач по мультиспектральному ДЗЗ. Состав полезной
нагрузки КА Envisat-1 представлен в табл. 2.2 [129].
Таблица 2.2
Состав полезной нагрузки К A Envisat-1
Название
MIPAS
GOMOS
SCIAMACHY
MERIS
Назначение
Интерферометр Михельсона для пассивного зондирования ат-
мосферы с высоким разрешением. Служит для измерения эмис-
сионных газообразных спектров на лимбе Земли. Измерения на
длинах волн, близких к середине И К-диапазона спектра, где воз-
можна регистрация следов многих газов, играющих главную роль
в химии атмосферы. Позволяет также вести глобальный и локаль-
ный мониторинг геофизических параметров, химического состава,
динамики и лучевого баланса средней атмосферы, стратосферной
химии и контролировать концентрацию ОЗ и CFC в стратосфере
Прибор глобального мониторинга озона с очень высокой точно-
стью методом наблюдения захода и восхода звезд. Данные исполь-
зуются для понимания химических процессов в озоновом слое.
Проводит измерение профилей озона, N02, N03, ОСЮ, темпера-
туры и концентрации водяного пара как на дневном, так и на ноч-
ном участке орбиты (более чем 600 измерений в сутки на высотах
до 100 км с высотным разрешением лучше 1,7 км)
Сканирующий спектрометр для картографирования атмосферы
методом наблюдения спектров поглощения. Используется для
глобального мониторинга газовых примесей в тропосфере и стра-
тосфере
Спектрометр среднего разрешения для наблюдения океанских и
прибрежных районов. Измеряет солнечную радиацию, отражен-
ную Землей, с пространственным разрешением 300 м в 15 спек-
тральных диапазонах (видимый и ИК). Глобальный охват Земли
каждые три дня. Главное назначение - определение цвета водной
поверхности для оценки концентраций пигмента хлорофилла, за-
грязнений и аэрозолей по всей акватории Мирового океана
Тип
EDI
EDI
AOI
EDI
Космическая разведка стран Западной Европы 255
Продолжение таблицы 2.2
Название
AATSR
ASAR
RA-2
MWR
DORIS
LRR
Назначение
Усовершенствованный трассовый сканирующий радиометр для
точного измерения температуры морской поверхности и рас-
тительного покрова суши. Работает в ИК-диапазоне и видимого
спектра, продолжая наблюдения, начатые приборами ATSAR на
ERS-1 и -2. Данные используются для исследований изменения
климата
Радар с синтезированной апертурой, работает в С-диапазоне. Ис-
пользуется для наблюдений суши (характеристики растительно-
сти, мониторинг сельскохозяйственных и лесных угодий, геоло-
гия, топография и гидрология), океана (определение параметров
волнения, характеристик приповерхностного ветра, наблюдение
прибрежной динамики, поиск нефтяных пятен, естественных по-
верхностных пленок, контроль за судоходством) и морского льда
(картография, ледяная динамика, проводка судов). По сравнению
с радаром SAR на ERS-1 и -2 имеет большую полосу обзора (400
против 100 км)
Радиолокационный высотомер для очень точных измерений вы-
соты над поверхностью океана или льда. Точность регистрация
времени от излучения до приема сигнала не менее чем 10~9 с. По-
зволяет также измерять скорость ветра и среднюю высоту волн
(морской метеопрогноз)
Микроволновый радиометр для измерения содержания водяного
пара в атмосфере, содержания влаги в облаках. Служит также для
коррекции данных от радаров КА и определения коэффициента
излучения земной поверхности, влажности почвы, для изучения
поверхностного энергобаланса, изучения атмосферы и определе-
ния характеристик льда
Орбитографический и радиопозиционный допплеровский радио-
локатор (определение параметров орбиты КА по сети наземных
маяков) с точностью до нескольких десятков сантиметров при
обработке информации на борту и нескольких сантиметров при
обработке данных на Земле. Кроме того, используется для изуче-
ния динамики твердой поверхности Земли, наблюдения ледников,
оползней и вулканов, уточнения моделей гравитационного поля и
ионосферы
Лазерный рефлектор для определения положения КА путем его
оптической локации с наземных лазерных станций. Используется
также для калибровки по высоте радара RA-2
Тип
AOI
EDI
EDI
EDI
AOI
EDI
Расположение научной аппаратуры на К A Envisat-1 представлено на
рис. 2.2 [129].
Орбита КА Envisat-1. Расчетная ССО, средней высотой 799,8 км (ра-
диус - 7159,5 км), наклонением 98,55°, периодом обращения 100,59 мин с
прохождением нисходящего узла в 10:00 локального солнечного времени;
обеспечивает цикл повторения наблюдений 35 дней или 501 виток (как
и у ERS-2), а также различные подциклы наблюдений. Для аппаратуры
глобального мониторинга метеонаблюдений, не требующего точного по-
вторения трассы, существует трехсуточный подцикл (через 43 витка).
Радарный высотомер работает по 17-дневному подциклу. Основной
256
Глава 2
Рис. 2.2. Расположение научной аппаратуры на КА Envisat-1:
1 - лазерный рефлектор (LRR); 2 - антенна радиолокационного высотомера (RA-2);
3 - прибор глобального мониторинга озона (GOMOS); 4 - спектрометр среднего раз-
решения (MERIS); 5 - интерферометр Михельсона (MIPAS); 6 - усовершенствован-
ный трассовый сканирующий радиометр (AATSR); 7 - сканирующий спектрометр
(SCIAMACHY); 8 - микроволновый радиометр (MWR); 9 - антенна Ка-диапазона;
10 - орбитографический и радиопозиционный допплеровский радиолокатор (DORIS);
11 - антенна Х-диаиазона; 12 - радар с синтезированной апертурой (ASAR)
35-суточный цикл используется для лазерного высотомера, радара ASAR
и аппаратуры высокого разрешения. Частота наблюдений будет зависеть
от широты места: плотность высокоширотных наблюдений, естественно,
значительно выше, чем экваториальных.
В полете КА ориентируется продольной осью (X) по нормали к пло-
скости орбиты, ось Убудет близка по направлению к вектору скорости, а
ось Z - направлена к центру Земли.
Отклонение фактической наземной трассы от расчетной - в преде-
лах 1 км, а разброс локального солнечного времени наблюдения - не бо-
лее 1 мин. Программа полета предусматривает два типа маневров. Пер-
вый - для поддержания высоты; нужно лишь слегка изменять ориента-
цию и прерывать работу научной аппаратуры не требуется. Частота про-
ведения таких маневров (максимально - раз в неделю) зависит, главным,
образом от солнечной активности. Кроме того, раз в несколько месяцев
будет корректироваться наклонение орбиты, что требует существенного
изменения ориентации КА. На этот период ПН будет отключаться. Во из-
бежание случайной засветки оптических датчиков Солнцем коррекции
будут проводиться «в тени» орбиты.
Наземный сегмент системы состоит из сегмента полетных операций
FOS и сегмента сбора данных PDS.
Главная часть сегмента FOS - Центр управления полетом FOCC,
расположенный в Центре управления ЕКА в Дармштадте (Германия).
Космическая разведка стран Западной Европы 257
Он связан со станциями слежения и управления. По основному вариан-
ту служебные системы КА управляются с использованием аппаратуры
S-диапазона на наземной станции Кируна-Салмиярви (север Швеции).
Сегмент PDS собирает данные от ПН, обрабатывает их, архивирует,
а также координирует работу региональных пользовательских интерфей-
сов и предоставляет услуги заказчикам. Центр управления данных от ПН
PDCC расположен на наземной станции ESRIN во Фраскати (Италия).
В ходе всей миссии он будет постоянно связан с центром FOCC для пла-
нирования совместной деятельности. Для приема научной информации
используются две станции: PDHS-K в Кируне в Х-диапазоне и PDHS-E
во Фраскати в Ка-диапазоне и через КА Artemis.
13 апреля 2012 г. представители ЕКА объявили о потере контакта со
спутником ДЗЗ Envisat [175]. «8 апреля неожиданно прервалась связь со
спутником Envisat. Телеметрическая информация с борта не поступает.
Предприняты первые действия по восстановлению работоспособности
аппарата», - говорилось в сообщении. Сигнал исчез, когда К А находился
в зоне радиовидимости приемной станции Кируна (Швеция).
По состоянию на 25 апреля попытки восстановить работоспособность
спутника успехом не увенчались, и 9 мая ЕКА объявило о прекращении
действий в этом направлении.
Хотя спутник уже вдвое превысил пятилетний гарантированный срок
службы, ЕКА рассчитывало, что он проработает до запуска нового аппа-
рата серии Sentinel.
2.1.2. Европейская космическая система глобального
мониторинга окружающей среды Sentinel
В 1998 г. для обеспечения всеобъемлющего мониторинга окружаю-
щей среды руководящими органами Европейского Союза было приня-
то решение о развертывании программы GMES (Global Monitoring for
Environment and Security), которая должна осуществляться под эгидой
Еврокомиссии в партнерстве с Европейским космическим агентством
ЕКА (European Space Agency, ESA) и Европейским агентством по окружа-
ющей среде (European Environment Agency, EEA). Являясь на сегодняш-
ний день наиболее масштабной программой наблюдения Земли, GMES
обеспечит государственные органы и других пользователей высокоточ-
ной, современной и доступной информацией для улучшения контроля
изменений окружающей среды, понимания причин изменения климата,
обеспечения безопасности жизни людей и решения других задач.
Ввод в действие программы GMES будет осуществляться в три эта-
па: 2008-2010 гг. - начало работы предварительных (пилотных) сервисов
GMES; 2011-2013 гг. - начало функционирования большинства сервисов
GMES; с 2014 г. - работа в полном объеме всех сервисов GMES [148].
Практически GMES будет состоять из сложного комплекса систем
наблюдения: спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), на-
земных станций, морских судов, атмосферных зондов и т. д.
GMES будет опираться на два типа систем ДЗЗ: КА Sentinel, специаль-
но предназначенные для программы GMES (их оператором будет ESA), и
национальные (или международные) спутниковые системы ДЗЗ, вклю-
ченные в так называемые миссии содействия GMES (GMES Contributing
258
Глава 2
Missions; GCMs). В космический компонент GMES войдет единый назем-
ный сегмент, посредством которого будет обеспечиваться свободный до-
ступ к сервисам GMES.
Запуск К A Sentinel начнется с 2013 г. Они будут вести съемки с ис-
пользованием различных технологий, например с помощью радиолокато-
ров и оптико-электронных мультиспектральных сенсоров.
Для реализации программы GMES под общим руководством ESA ве-
дется разработка пяти типов КА ДЗЗ Sentinel, каждый из которых будет
осуществлять определенную миссию, связанную с мониторингом Земли.
Каждая миссия Sentinel будет включать в себя группировку из двух КА
для обеспечения наилучшего охвата территории и ускорения повторных
съемок, что послужит повышению надежности получения и полноте дан-
ных для GMES.
Программы Sentinel Европейского космического агентства охватыва-
ют пять семейств спутников:
- Sentinel-1 - семейство К А, оснащенных радиолокаторами с синтези-
рованной апертурой (SAR) для съемок в С-диапазоне;
- Sentinel-2 - спутники с оптической камерой для картографирования
и гиперспектральной съемки среднего пространственного разрешения
(класса LANDSAT и SPOT);
- Sentinel-3 - спутники для мониторинга океанских акваторий с опти-
ческой аппаратурой и радиолокационным высотомером;
- Sentinel-4 - спутники для мониторинга атмосферы и Земли с гео-
стационарной орбиты;
- Sentinel-5 - низкоорбитальные спутники для мониторинга химиче-
ского состава атмосферы.
Первые спутники указанных миссий планируется запустить в 2013 г.
Запуск спутников Sentinel-4,5, предназначенных для наблюдения за ат-
мосферой планируется в 2019-2020 гг.
КА Sentinel-1. К A Sentinel-1 предназначен для решения следующих
задач:
- мониторинг ледовой обстановки в арктических морях;
- мониторинг экологической обстановки в морских акваториях, вклю-
чая контроль нефтяных разливов;
- наблюдение за морскими судами;
- определение подвижек земной поверхности с целью прогнозирова-
ния опасных природных явлений;
- картографирование лесов;
- наблюдения за природными бедствиями;
- проведение научных исследований в различных областях.
Как указывалось выше, миссия Sentinel-1 будет представлять собой
группировку из двух радиолокационных КА (рис. 2.3) на полярной ор-
бите.
Съемки радарных спутников Sentinel-1 не будут зависеть от погоды и
времени суток. Первый спутник миссии планируется запустить в 2013 г.,
а второй - в 2016 г.
Радиолокатор SAR будет работать в двух основных режимах:
Interferometric Wide Swath и Wave. Первый имеет ширину полосы охвата
250 км и пространственное разрешение 5 х 20 м. Эти два режима удов-
летворят большинство требований, предусмотренных сервисами GMES.
Космическая разведка стран Западной Европы 259
Рис. 23. КА Sentinel-1
Два других режима (Stripmap, Extra Wide Swath) являются дополнитель-
ными.
Группировка Sentinel-1, как ожидается, будет обеспечивать съемками
всю территорию Европы, Канады, а также основные морские судоходные
пути каждые 1-3 дня независимо от погодных условий. Данные будут по-
ставляться в течение часа после проведения съемки - это большой шаг
вперед по сравнению с существующими космическими радиолокацион-
ными системами.
Работа над созданием спутников Sentinel-1 в настоящее время осу-
ществляется консорциумом во главе с компанией Thales Alenia Space Italy
в качестве генерального подрядчика, Astrium Germany (радар C-SAR),
Astrium UK (электронное оборудование). В табл. 2.3 и 2.4 приведены ос-
новные характеристики К A Sentinel-1.
КА Sentinel-2. Два КА Sentinel-2 (рис. 2.4) будут регулярно поставлять
космические снимки высокого разрешения на всю Землю, обеспечивая
непрерывность получения данных с характеристиками, как в программах
SPOT и Landsat.
Sentinel-2 будет оснащен оптико-электронным мультиспектральным
сенсором для съемок с разрешением от 10 до 60 м в видимой, ближней
инфракрасной (VNIR) и коротковолновой инфракрасной (SWIR) зонах
спектра, включающих в себя 13 спектральных каналов, что гарантирует
отображение различий в состоянии растительности, в том числе и вре-
менных изменений, а также сводит к минимуму влияние атмосферы на
качество съемки.
Орбита высотой в среднем 785 км, наличие в миссии двух КА позволят
проводить повторные съемки каждые 5 дней на экваторе и каждые 2-3
дня в средних широтах. Первый К А планируется запустить в 2013 г.
Увеличение ширины полосы обзора наряду с высокой повторяемостью
съемок позволит отслеживать быстро изменяющиеся процессы, например
изменение характера растительности в течение вегетационного периода.
Уникальность миссии Sentinel-2 связана с сочетанием большого тер-
риториального охвата, частых повторных съемок и, как следствие, систе-
матическим получением полного покрытия всей Земли мультиспектраль-
ной съемкой высокого разрешения.
260
Глава 2
Таблица 23
Основные характеристики спутника Sentinel-1
Даты запуска спутников (планируемые): 2013 г. (Sentinel-1 А), 2016 г. (Sentinel-IB)
Стартовая площадка: космодром куру (Франция)
Средство выведения: РН «Союз» (Россия)
Разработчики: Thales Alenia Spase Italy (Италия), EADS Astrium GmbH (Германия),
Astrium UK (Великобритания)
Оператор: Европейское космическое агентство
Масса, кг
2280
Орбита
Тип
Полярная солнечно-синхронная
Высота, км
693
Расчетный срок функционирования, лет
Таблица 2.4
Основные технические характеристики съемочной аппаратуры Sentinel-1
Спектральный
диапазон
Периодичность
съемки, сут
Режим
Interferometric Wide Swath
Extra Wide Swath
Stripmap
Wave
С-диапазон
1-3
Номинальное
пространствен-
ное разрешение,
м
5x20
20x40
5x5
20x5
Ширина
полосы съемки,
км
250
400
80
20x20
Поляризация
Двойная
(по выбору -
HH/HV или W/VH)
Одинарная
(по выбору -
W или НН)
Рис. 2.4. Спутник Sentinel-2
Космическая разведка стран Западной Европы 261
В табл. 2.5 и 2.6 приведены основные характеристики спутников
Sentinel-2.
КА Sentintel-З. Европейское космическое агество (ЕКА) и франко-ита-
льянская компания Thales Alenia Space подписали контракт на разработ-
ку и создание мониторингового спутника Sentintel-З (рис. 2.5). Стоимость
контракта составила 305 млн. евро, реализуется она в рамках ранее ут-
вержденного научного проекта European GMES (Global Monitoring for
Environment and Security).
Основной целью миссии Sentinel-3 является наблюдение за топогра-
фией поверхности океана, температурой поверхности моря и суши, цве-
том океана и суши с высокой степенью точности и надежности для под-
держки систем прогнозирования состояния океана, а также для монито-
ринга окружающей среды и климата.
Инновационное оборудование спутника включает в себя:
- SLSTR (Sea and Land Surface Temperature Radiometer) - аналог
радиометра AATSR (Advanced Along Track Scanning Radiometer), кото-
рым оснащен спутник Envisat. Он измеряет температуры с точностью не
хуже 0,3 К и имеет улучшенные характеристики по сравнению с AATSR,
в том числе и по учету атмосферной коррекции. SLSTR будет проводить
измерения в 9 спектральных каналах и 2 дополнительных каналах, опти-
мизированных для мониторинга пожаров. Пространственное разрешение
Таблица 2.5
Основные характеристики спутника Sentinel-2
Даты запуска спутников (планируемые): 2013 г. (Sentinel-2A), 2015 г. (Sentinel-2B)
Стартовая площадка: космодром куру (Франция)
Средство выведения: РН «Рокот» (Россия)
Разработчики: EADS Astrium Satellites (Франция)
Оператор: Европейское космическое агентство
Масса, кг
Орбита
Расчетный срок функционирования, лет
Тип
Высота, км
1100
Солнечно-синхронная
785
7
Таблица 2.6
Основные технические характеристики съемочной аппаратуры Sentinel-2
Режим съемки
Спектральные каналы
Спектральный диапазон,
мкм
Пространственное размеще-
ние (в надире), м
Ширина полосы съемки, км
Периодичность съемки, сут
VNIR
1
0,44
60
2
0,49
10
3
0,56
10
4
0,66
10
5
0,70
20
6
0,74
20
7
0,78
20
8
0,84
10
8а
0,86
20
9
0,94
60
SWIR
10
1,38
60
11
1,61
20
12
2,19
20
290
От 5 (на экватолре) до 2-3 (в средних широтах)
262
Глава 2
Рис. 2.5. КА Sentinel-З
в видимой и инфракрасной коротковолновой зоне спектра - 500 м, а в те-
пловых инфракрасных каналах - 1 км;
- OLCI (Ocean and Land Colour Instrument) - аналог пектрометра
MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer), которым оснащен
спутник Envisat. Число спектральных каналов в OLCI увеличено с 15
до 21, конструкция прибора оптимизирована для минимизации влияния
солнечных лучей, пространственное разрешение - 300 м. OLCI - новое
поколение инструментов для измерения параметров океанов и суши.
Полосы охвата OCLI и SLSTR (в надире) полностью перекрываются.
Радиолокационный высотомер SRAL (Synthetic Aperture Radar
Altimeter) и микроволновой радиометр (MWR), которые используются
для топографических измерений поверхности океана, обладают точно-
стью, не уступающей точности высотомеров, установленных на спутнике
Envisat.
Два КА Sentinel-З будет иметь высокую повторяемость съемок: менее
двух дней для OLCI и менее одного дня для SLSTR на экваторе. Орбиты
спутников (815 км) обеспечат получение полного пакета топографиче-
ских данных каждые 27 дней.
Запуск первого КА миссии Sentinel-З запланирован на 2013 г., сразу
же после Sentinel-2, что обеспечит выполнение предусмотренных про-
граммой GMES соответствующих сервисов. КА Sentinel-ЗВ планируется
запустить в 2018 г.
Данные, получаемые практически в реальном режиме времени, будут
использоваться для прогнозирования океанических процессов, картогра-
фирования морских льдов.
Спутники обеспечат информацией службы, наблюдающие за экологи-
ческим состоянием морей и нуждающиеся в точных и оперативных дан-
ных о состоянии поверхности океанов, в том числе о температуре воды,
океанических экосистемах, качестве воды и мониторинге загрязнения
Космическая разведка стран Западной Европы 263
окружающей среды. Сервисы GMES, связанные с наблюдением за земной
поверхностью, также будут получать полезную информацию со спутни-
ков Sentinel-З, связанную с мониторингом изменений земной поверхно-
сти, лесного покрова, качества почвы, выявлением природных пожаров.
КА Sentinel-4 и Sentinel-5. Миссии Sentinel-4 и Sentinel-5 предназна-
чены для обеспечения данными о составе атмосферы соответствующих
сервисов GMES. Обе миссии будут реализовываться на платформе ме-
теорологических спутников, оператором которых является Европейская
организация спутниковой метеорологии EUMETSAT.
Установленное на геостационарном спутнике MTG (Meteosat Third
Generation) - Sounder (MTG-S) оборудование миссии Sentinel-4 будет со-
стоять из спектрометра UVN (Ultraviolet Visible Near-infrared) и тепло-
вого сенсора IRS (InfraRed Sounder). После его запуска и вывода на ор-
биту миссия Sentinel-4 будет также оперировать данными с сенсора FCI
(Flexible Combined Imager), установленного на спутнике MTG-Imager
(MTG-I). Первый спутник MTG-S планируется запустить в 2019 г., а пер-
вый спутник MTG-I в 2017 г.
Оборудование миссии Sentinel-5 будет состоять из спектрометра
UVNS (Ultraviolet Visible Near-infrared Shortwave), теплового сенсора
Eumetsat IRS, камер VII (Visible Infrared Imager) и ЗМ1 (Multi-viewing
Multi-channel Multi-polarization Imager). Этим оборудованием будет ос-
нащен спутник MetOp Second Generation, который будет находиться на
полярной орбите.
Первый спутник MetOp Second Generation предполагается запустить
в 2020 г. Чтобы избежать перерывов в поставке данных по наблюдению
за атмосферой и по окончании программы Envisat, и до начала миссии
Sentinel-5, планируется запуск спутника-предвестника в 2014 г. - это со-
вместная инициатива ESA и Нидерландов. Спутник будет оснащен спек-
трометром UVNS (TROPOMI).
Сервисы, поддерживаемые миссиями Sentinel-4 и Sentinel-5, будут
включать мониторинг качества воздуха, стратосферного озона и солнеч-
ной радиации, а также изменений климата.
Наземный сегмент космического компонента GMES. GMES обеспечит
доступ к данным Sentinel. Он также будет взаимодействовать с миссиями
содействия для координации потока данных.
Наземный сегмент будет включать в себя центр оперативного управ-
ления спутниками Sentinel и средства для обработки данных и создания
производных продуктов для программы GMES. Специальный документ
(Data Access Portfolio) определяет все наборы данных и продуктов, а так-
же условия доступа к ним, такие, как порядок, уровень обработки, время
поставки, лицензирование, в соответствии с которыми эти данные доступ-
ны для использования.
2.1.3. КА Украины «Сгч~2» по глобальному мониторингу
окружающей среды
В августе 2011 г. был осуществлен успешный запуск К А Украины
«Ci4-2» [137]. «Ci4-2» - КА предназначен для обзора земной поверхности.
Аппарат, к разработке которого в рамках проекта МС-2-8 ГКБ «Южное»
им. М. К. Янгеля приступило в начале 2000-х гг., будет выполнять функ-
264
Глава 2
ции, типичные для дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ): монито-
ринг чрезвычайных ситуаций, обзор сельскохозяйственных площадей,
цифровая картография и т. д. Объектом наблюдений станет, прежде всего,
Украина. Возможно, пользователями спутниковых данных на взаимовы-
годных условиях будут и другие страны: ранее сообщалось, в частности,
о Германии. Проект планировалось включить в программу Евросоюза по
глобальному мониторингу окружающей среды и безопасности (GMES).
Масса спутника «Слч-2» на старте составила 175 кг. Платформа име-
ет трехосную стабилизацию. Максимальный угол отклонения от надира
равен 35°. Аппарат несет четыре раскрывающиеся панели солнечных ба-
тарей (695 х 576 мм каждая), обеспечивающие его максимальной мощнос-
тью 405 Вт и среднесуточной 90 Вт. Память КА рассчитана на хранение
2 Гбайт данных ДЗЗ и 8 Мбайт сообщений. Оперативная информация
сбрасывается на Землю со скоростью 32 Мбит/с. Пакетная передача дан-
ных происходит со скоростью до 9,6 кбит/с.
Большая часть компонентов спутника - украинского производства.
Для выполнения целевой задачи КА снабжен оптико-электронной аппа-
ратурой (табл. 2.7), состоящей из многоканального сканирующего устрой-
ства и сканера среднего ИК-диапазона.
Многоканальное устройство охватывет панхроматический диапазон
0,50-0,89 мкм и мультиспектральный диапазон 0,50-0,59, 0,61-0,68 и
0,79-0,89 мкм. Разрешение в надире - 7,8 м (орбита 668 км), ширина по-
лосы обзора в надире - 46,6 км. Сканер среднего ИК-диапазона охватыва-
ет диапазон 1,55-1,7 мкм. Проекция шага пикселей в надире составляет
39,5 м, а ширина обзора в надире - 55,3 км.
Многоканальное сканирующее устройство (МСУ) и сканер средне-
го инфракрасного диапазона разработаны Государственным научно-
исследовательским предприятием К0-НЭКС (г. Львов) совместно с
Научно-исследовательским и конструкторским институтом ЭЛВИТ
Национального университета «Львовская политехника» (блоки обра-
ботки сигналов) и Казенным предприятием «ЦКБ «Арсенал»» (оптико-
механические блоки).
В состав целевого оборудования входит также комплекс научной ап-
паратуры «Потенциал», предназначенный для исследования параметров
нейтральных и заряженных частиц, электрического и магнитного полей
в верхних слоях атмосферы Земли. «Потенциал» является этапом под-
готовки более масштабного проекта «Ионо-сат». Комплекс состоит из
электрического зонда EZ (регистрация потенциала ионосферной плаз-
мы относительно корпуса КА), прибора НКП (Нейтральный Компонент
Плазмы - датчик давления и температуры атмосферы), датчика ЭКП
(Электронный Компонент Плазмы, для регистрации плазменных параме-
тров), а также магнитометра LEMI-016M в составе системы ориентации
КА.
На КА также установлена разведывательная аппаратура, для обслужи-
вания которой еще в 2007 г. в Главном управлении разведки Минобороны
Украины была создана специальная служба. Основные данные К А «Слч-
2» представлены в табл. 2.7 [125].
Сборка «Слч-2» (рис. 2.6 и рис. 2.7) проводилась на «Южном машино-
строительном заводе им. А.М. Макарова» в Днепропетровске.
Первая плановая съемка была проведена на 9-е сутки полета (рис. 2.8).
Космическая разведка стран Западной Европы 265
Таблица 2.7
Основные данные КА «СЛч-2»
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Дата запуска МКА
4. Баллистические характери-
стики МКА
5. Средство выведения МКА
6. Космодром запуска
7. Масса МКА
8. Научная аппаратура (полез-
ный груз) МКА
9. Стоимость реализации про-
граммы
10. Источник информации
Описание
Украина
Разработчик - ГКБ «Южное» (г. Днепропетровск).
Изготовитель - ПО «Южмаш» (г. Днепропетровск)
ДЗЗ в интересах народного хозяйства и национальной без-
опасности (мониторинг кризисных ситуаций; мониторинг
растительных и почвенных покровов суши; создание циф-
ровых карт местности; управление земными ресурсами;
планирование в урбанизированных и прибрежных зонах)
аавгуст2011 г.
Солнечно-синхронная орбита высотой 668 км
РН «Днепр» (кластерный пуск совместно с первым нацио-
нальным К А ДЗЗ Турции RASAT, МКА британской фир-
мы SSTL NigeriaSat-2 и NigeriaSat-X, МКА римского уни-
верситета EduSat, а также МКА AprizeSat-5 и AprizeSat-6)
База Ясный позиционного района РВСН Домбаровский
(Россия, Оренбургская область)
350 кг |
Многозональный сканер высокого разрешения МСУ.
Сканер среднего инфракрасного диапазона (ССИК).
МСУ позволит вести наблюдения в четырех спектральных
диапазонах - зеленом (0,51-0,59 мкм), красном (0,61—
0,68 мкм), ближнем инфракрасном (0,80-0,89 мкм) и пан-
хроматическом (0,51-0,9 мкм) - с шириной полосы обзора
46,6 км и разрешающей способностью 7,8 м.
ССИК обеспечит наблюдение в полосе шириной 55,3 км в
ИК-диапазоне с разрешающей способностью 39,5 м. Ши-
рина полосы охвата для обоих сканеров - 500 км
20 млн. долл.
Бюллетень Центра научно-технической информации
«Поиск» филиала ФГУП «ЦЭНКИ» - КБТМ «Космиче-
ская деятельность стран мира», № 15,12-18 апреля 2010 г.
«Новости космонавтики» № 4,2010 г.
Сам график летно-конструкторских испытаний (фазы, предваряющей
ввод КА в эксплуатацию) рассчитан на 35 суток: предусмотрены съемки
разных районов Земли, а также научные измерения в рамках эксперимен-
та «Потенциал».
Полученная бортовым сенсором информация была передана с бор-
та КА на наземную приемную станцию Центра приема и обработки ин-
формации и контроля навигационного поля [Дунаевцы, Хмельницкая
обл.].
266
Глава 2
Рис. 2.6. Конструкция КЛ «Сгч-2»
Рис. 2.7. Общий вид КЛ «С1ч-2»
Рис. 2.8. Первый снимок с КА «Схч-2», г. Днепропетровск, Украина
Космическая разведка стран Западной Европы 267
2.2. Европейская организация спутниковой метеорологии
(Eumetsat)
Европейская организация спутниковой метеорологии (European
Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites), сокращенно
Eumetsat или Еврометсат - межправительственная организация, пресле-
дующая цель создания и эксплуатации европейской метеорологической
спутниковой системы за счет запуска спутников и предоставления циф-
ровых данных о погоде конечным потребителям, а также осуществляю-
щая оперативный мониторинг климатических изменений на планете.
Деятельность Eumetsat способствует становлению глобальной спут-
никовой системы метеонаблюдения при координации усилий с другими
космическими державами. Eumetsat основана в 1983 г. Практически все
ее участники - европейские страны
В состав Eumetsat входят 26 государств-членов: Австрия, Бельгия,
Великобритания, Венгрия, Германия, Греция, Дания, Ирландия, Ис-
пания, Италия, Латвия, Люксембург, Нидерланды, Норвегия, Польша,
Португалия, Румыния, Словакия, Словения, Турция, Финляндия, Фран-
ция, Хорватия, Чехия, Швейцария и Швеция. Кроме того, с организацией
сотрудничают еще 5 стран: Болгария, Исландия, Литва, Сербия и Эстония.
Eumetsat запускает КА двух типов: геостационарные и полярные.
Геостационарные КА Meteosat представлены в двух поколениях: аппара-
ты от Meteosat-1 до Meteosat-7 относятся к первому поколению, аппараты
от Meteosat-8 относятся ко второму поколению. Также в разработке на-
ходятся спутники третьего поколения.
В отличие от геостационарных полярные спутники движутся по более
низкой орбите (850 км над поверхностью Земли) и способны предоста-
вить более качественную информацию о текущем состоянии температуры
воздуха или его влажности, но вместе с тем их охват той или иной зоны
непостоянен.
В рамках программы EPS (Eumetsat Polar System) планируется запу-
стить три спутника MetOp (Meteorological Operational satellite). Первый
из них MetOp-A был доставлен на орбиту ракетой-носителем Союз-2.1а
с космодрома Байконур 19 октября 2006 г. Запуск второго спутника
MetOp-B был запланирован на апрель 2012 г., а третьего MetOp-C - при-
мерно на 2017 г. EPS представляет собой европейскую половину совмест-
ной программы с NOAA под названием International Joint Polar System.
2.2.1. Европейская геостационарная метеорологическая система
Meteosat
Европейская геостационарная метеорологическая спутниковая си-
стема Meteosat успешно используется с 1977 г., обеспечивая практиче-
ски непрерывную передачу изображений Земли, а также предоставляя
ряд других услуг странам - членам Eumetsat и ЕКА. Запуск первого ев-
ропейского метеорологического спутника Meteosat состоялся 23 ноября
1977 г. и первые изображения, полученные с его помощью стали важней-
шими вехами в обеспечении европейских метеорологических служб точ-
ной информацией о состоянии атмосферы Земли, без которой ныне уже
невозможно обойтись. Информацию Meteosat принимают также поль-
268
Глава 2
зователи из ряда государств Западной и Восточной Европы, Африки,
Северной и Южной Америки, Ближнего Востока и даже полярники, на-
ходящиеся в Арктике и Антарктиде.
Первоначально с 1977 г. системой управляло ЕКА. В январе
1987 г. формальная ответственность за Meteosat была передана Eumetsat, а с
1 декабря 1995 г. повседневное управление К А было возложено на ее спе-
циализированный центр в Дармштадте (ФРГ). При этом в ноябре 1995 г.
были выведены из системы два загарантийных КА Meteosat-З и -4, отра-
ботавших гарантийный срок.
Однако в связи с изменением требований к оперативности и точ-
ности метеопрогнозов возникла необходимость создания нового по-
коления геостационарной метеорологической спутниковой системы.
Принципиальное решение о ее создании было принято ЕКА и Eumetsat
еще в 1984 г. Тогда же начался процесс определения облика будущей си-
стемы, завершившийся к 1990 г. официальным началом работ по MSG
(Meteosat Second Generation). Главными целями создания MSG стало
обеспечение бесперебойного функционирования сети Nowcasting, пере-
дающей краткосрочные прогнозы, формирование цифровых прогнозов
погоды и контроля климата в Европе и Африке после завершения работы
КА первого и переходного поколений.
Предварительное определение вида системы и характеристик ее со-
ставных частей, спутников, наземной инфраструктуры проводилось в
1994-1995 гг. В космический сегмент системы было решено включить три
КА, изготовляемые европейским индустриальным консорциумом во гла-
ве с французской компанией Alcatel Space Industries. С середины 1995 г.
начались детальные проработки MSG. Распределение ролей между ЕКА
и Eumetsat закрепило соглашение от начала 1994 г., которое затем было
расширено и детализировано в конце 1996 г., охватив еще и сферу закупки
КА. ЕКА отвечало за изготовление первого спутника согласно техниче-
ским требованиям, согласованным с Eumetsat, а также должно было вы-
ступать заказчиком MSG-2 и MSG-3 от имени Eumetsat. В свою очередь
Eumetsat согласился внести третью часть финансирования на создание
КА MSG-1 и полную сумму на приобретение MSG-2 и -3, заключить
контракты на пусковые услуги, обеспечить формирование наземного сег-
мента, вести эксплуатацию системы MSG в течение как минимум 12 лет
от запуска MSG-1. Стоимость программы была определена в примерно
636 млн долл.
Также в 1994 г. Eumetsat заключил рамочное соглашение с компанией
Ariane space о пусковых услугах по выводу КА MSG на орбиту. Разработка
спутников началась в середине 1995 г., а на следующий год уже прошел
обзор эскизного проекта. После завершения в декабре 1996 г. обзора про-
екта наземного сегмента Eumetsat начал закупку различных элементов
для наземной части системы MSG. Технические проекты КА и «назем-
ки» были подвергнуты критическим обзорам во второй половине 1998 г.,
а всей системы - в конце 1999 г.
Первый экземпляр КА MSG для наземной отработки был собран и ис-
пытан в 1998-1999 гг. По материалам испытаний в начале 2000 г. совмест-
ная квалификационная комиссия заказчиков и производителей подтвер-
дила выполнение технических требований.
Темвременемпервыйлетный MSG-1 был собран в течение 1999-2000 гг.
Космическая разведка стран Западной Европы 269
и прошел испытания во второй половине 2000 г. Сборка наземного
сегмента системы, начатая во второй половине 1999 г., завершилась
успешными испытаниями на рубеже 2000-2001 гг. Тогда же было объ-
явлено, что MSG-1 должен выйти на ГСО в точку стояния 0° в середине
2002 г.
Данные по запускам КА системы Meteosat до августа 2002 г. приведе-
ны в табл. 2.8. Сокращения МОР - Meteosat Operativeprogram (програм-
ма); МТР - MeteosatTransitfive program (переходная программа); MSG -
Meteosat Second Generator (второе поколение).
Первый европейский метеорологический спутник нового поколения
выведен на орбиту с космодрома Куру ракетой-носителем «Ariane-5»
28 августа 2002 г.
Наземный сегмент системы MSG-1 включает:
- станции управления, приема, предварительной обработки и распро-
странения информации (главная из них расположена в штаб-квартире
Eumetsat);
- прикладные наземные станции, которые обеспечивают прием только
метеорологических и геофизических данных и изображений.
Система MSG-1 позволит существенно повысить скорость поступле-
ния и качество метеоинформации для составления прогнозов погоды,
контроля климата и других близких приложений. Основные отличия
MSG-1 от системы первого поколения:
- двенадцать спектральных каналов по сравнению с используемыми
сейчас тремя обеспечат более точные данные по всей атмосфере Земли,
что позволит значительно улучшить числовые модели прогнозов погоды;
- 15-минутный цикл передачи изображений по сравнению с нынеш-
ним 30-минутным обеспечит поступление более оперативных данных для
сети Nowcasting, тем самым повысив точность прогнозов быстротекущих
погодных явлений типа гроз, ливней, ухудшения видимости или тумана;
- улучшенное горизонтальное разрешение изображений в видимом
спектральном канале (1 км по сравнению с 2,5 км сейчас), что также очень
поможет предсказаниям начала и окончания быстротекущих погодных
явлений и стихийных бедствий.
Полностью цифровая передача данных с MSG-1 улучшит работу си-
стемы и упростит обслуживание наземного оборудования. Кроме того,
установка на MSG -1 прибора GERB позволит продолжить сбор важных
данных для исследования климата. Дополнительная полезная нагрузка
обеспечит ретрансляцию информации с аварийных буев в оперативные
штабы спасения.
КА MSG-1 обеспечивает:
- многоспектральную съемку облачного слоя, земной поверхности и
света, испускаемого атмосферой, с улучшенным радиометрическим, спек-
тральным, пространственным и временным разрешениями по сравнено с
системой первого поколения;
- получение метеорологических и геофизических данных для обеспе-
чения метеорологических, климатологических исследований и контроля
за изменениями окружающей среды;
- сбор метеорологических данных с автономных метеоплатформ DCP
и их ретрансляцию пользователям;
- своевременное распространение спутниковых снимков, метеороло-
270
Глава 2
Окончание эксплуатации
Точки
стояния
>>
Не!
Дата и время
запуска, UTC
Номер
н междунарожное
обозначение
Тип
<
Г*
10.1985
0'-4'з. д. (1977-1981);
8'-12'в. д. (1981-1984);
2'-6' в. д. (1984-1985)
Мыс
Канаверал
LC17A
Delka2914
(620/D136)
23.11.1977
01:35:00
104891 077-10ВА
Meteosat l
Meteosat 1
04.12.1991
О'з. д. (1981-1988);
З'з. д. (1988-1989);
10" з. д. (1989-1991)
KypyELAl
Aricne l
(L03)
19.06.1981
12:32:59
125441 891-057 А
Meteosat F2
Meteosat 2
22.11.1995
Г в. д. (1988-1989);
49'з. д. (1989);
4' з. д. (1990-1991);
49'з. д. (1991-1993);
75'з. д. (1993-1995);
70'з. д. (1995)
KypyELAl
Aricne 44 LP
(V22)
15.06.1988
11:19:01
19151 988-051А
Meteosat P2
Meteosat 3
08.11.1995
0'(1989);
1Г з. д. (1990);
0" (1990-1994);
8'з. д. (1994-1995);
10'в. д. (1995)
KypyELAl
Aricne 44LP
(V29)
06.03.1989
23:29:00
198761 989-020B
MOPl
Meteosat 4
В эксплуатации
4*з. д. (1991);
Г з. д. (1991);
4' з. д. (1991-1992);
Г з. д. (1992);
8'з. д. (1993);
0'(1993-1997);
9'з. д. (1997-1998);
63'з. д. (1998-2002)
KypyELAl
Aricne 44 LP
(V42)
02.03.1991
23:36:00
211401 991-015В
MOP 2
Meteosat 5
В эксплуатации
10'з. д. (1994-1997);
0' (1997-1998);
9*з. д. (1998-2002)
KypyELAl
Aricne 44LP
(V61)
20.11.1993
01:17:00
229121 993-073В
МТРЗ
Meteosat 6
В эксплуатации
10'з. д. (1997-1998);
0* (1998-2002)
KypyELAl
Aricne44LP
(V99)
02.09.1997
22:21:07
249321 997-049В
MTPl
Meteosat 7
Проходит испытания
CN
о
CN
О |
KypyELAl
Aricne 5G(V155)
28.08.2002
22:45:10
275092002-040B
MSG 1
MSG 1
Космическая разведка стран Западной Европы 271
гической информации для пользователей сети Nowcasting и краткосроч-
ных прогнозов погоды;
- поддержку вторичных полезных нагрузок научного или прикладно-
го характера (аппаратура GERB и GEOSAR).
К А имеет стартовую массу около 2000 кг при сухой массе 1000 кг. К А
имеет цилиндрическую форму, диаметр 3,2 м, высоту 2,4 м (рис. 2.9). На
внешней боковой поверхности установлена восьмисекционная СБ, обе-
спечивающая в конце гарантийного 7-летнего срока работы выработку
электроэнергии мощностью не менее 700 Вт. Спутник стабилизируется на
орбите вращением, совершая порядка 100 об/мин. Для перевода на рабо-
чую орбиту и коррекции положения на ГСО имеется двухкомпонентная
ДУ. КА имеет модульное строение. В среднем отсеке установлен прибор
SEVIRI, в верхнем - транспондеры и антенны системы ретрансляции
МСР, в нижнем - служебные системы КА.
Основной прибор КА - 12-канальный радиометр видимого и ИК-
диапазонов с улучшенным разрешением изображений SEVIRI (Spinning
Enhanced Visible & InfraRed Imager). С его помощью становится возмож-
ным не только получение более качественного изображения, но и псев-
дозондирование атмосферы. Оно особенно полезно для демонстраций в
реальном времени и краткосрочного прогноза, а также имеет значение
для глобального цифрового прогноза и климатических исследований.
Восемь каналов из двенадцати будут работать в тепловом инфракрасном
диапазоне спектра, обеспечивая получение постоянных данных о темпе-
ратуре облаков, земли и морской поверхности. Используя каналы в диа-
пазонах, соответствующих длинам волн поглощения озона, водяного пара
и углеродистого диоксида, SEVIRI также позволит метеорологам анали-
Рис. 23. Сравнение аппаратов Meteosat первого (слева) и второго поколения
272
Глава 2
зировать характеристики атмосферных воздушных масс, восстанавливая
трехмерный вид атмосферы. Частота передачи глобальных изображений
Земли прибором - один раз в 15 мин. Разрешение в широкополосном ви-
димом диапазоне высокого разрешения (HVR-диапазон) достигает 1 км.
Скорость передачи данных с борта - 3,2 Мбит/с, скорость их распростра-
нения - 1 Мбит/с.
Для сбора метеоданных с платформ DCP и их ретрансляции на борту
КА имеется система МСР (Mission Communication Payload), состоящая
из аппаратуры GTS (канал ретрансляции в реальном масштабе времени),
HRIT (высокоскоростная передача информации с бортового запоминаю-
щего устройства в сжатой форме) и LRIT (низкоскоростная передача со-
кращенного набора данных с бортового запоминающего устройства). По
сравнению с системой первого поколения число каналов существенно вы-
росло.
Главная дополнительная полезная нагрузка - прибор для наблюде-
ния с геостационарной орбиты за радиационным бюджетом Земли GERB
(Geostationary Earth Radiation Budget). Он будет следить за балансом па-
дающей, отраженной и излученной Землей энергии. GERB сможет вести
измерения в двух широкополосных каналах: диапазон 0,35-4,0 мкм, охва-
тывающий спектр Солнца, и 0,35-30 мкм, покрывающий электромагнит-
ный спектр. Точность измерения потоков отраженной солнечной радиа-
ции и испускаемой тепловой радиации верхней атмосферы составит 1 %.
Совет Eumetsat в ноябре 1998 г. решил профинансировать установку двух
подобных приборов GERB на КА MSG-2 и -3.
Также на MSG-1 установлен ретранслятор системы поиска и спасения
GEOSAR. Он будет передавать сигналы на частоте 406 МГц от аварий-
ных буев и маяков на центральную европейскую станцию приема сигна-
лов бедствия международной спутниковой системы COSPAS-SARSAT,
которая будет уже транслировать информацию для быстрой организации
спасательных операций.
Расчетная точка стояния MSG-1 - 0° долготы над Гвинейским зали-
вом, откуда он сможет наблюдать за территорией Европы, Африки, части
Индийского и Атлантического океанов. При необходимости КА может
быть смещен на 50° к востоку или западу.
21 декабря 2005 г. с космодрома Куру во Французской Гвиане стар-
товыми командами компании Arianespace осуществлен пуск ракеты-но-
сителя Ariane-5GS VI69 с индийским телекоммуникационным спутни-
ком INSAT-4A и европейским метеорологическим спутником MSG-2 на
борту.
Спутник MSG-2 принадлежит европейской метеорологической орга-
низации Eumetsat. Его изготовили специалисты компании Alcatel Alenia
Space. Масса космического аппарата 2034 кг. На геостационарной орбите
MSG-2 будет занимать орбитальную позицию над нулевым меридианом.
Успешно запущенный 21 декабря 2005 г. метеоспутник MSG-2 (рис.
2.10), на протяжении следующего десятилетия будет передавать изо-
бражения Земли и ее атмосферы для составления прогнозов погоды на
территории европейских стран. Он также продолжит долгосрочный кос-
мический эксперимент, по измерению энергии, оказывающей влиянии на
погоду, и поможет установить, как сильно разогревается Земля.
Главный прибор спутника MSG-2 «Вращающийся усовершенствован-
Космическая разведка стран Западной Европы 273
ный блок формирования изображений в видимом и инфракрасном диа-
пазоне» (SEVIRI) позволяет получать детальные изображения Земли и
ее атмосферы в 12 волновых диапазонах каждые 15 мин.
Спутник также будет нести на своем борту небольшой научный прибор
GERB. Он создан для измерения баланса между поступающей с Солнца
энергией и излучением Земли. Результаты от аналогичного прибора на
аппарате MSG-1 были использованы для изучения климатических про-
цессов и влияния на них человека. Было установлено, что в среднем за
24-часовой день от Солнца к верхним слоям атмосферы Земли поступает
излучение энергией 1,37 кВт/м2. Значительная часть этого излучения от-
ражается Землей. Изменение доли отражаемой энергии может серьезно
повлиять на климат планеты.
GERB, как SEVIRI, производит измерения каждые 15 мин, и работа-
ет непрерывно. Сенсор имеет пространственное разрешение 50 км, но это
значение может быть уменьшено до 10 км за счет компьютерной обработ-
ки данных, сообщает официальный сайт ЕКА.
Учитывая семилетний ресурс, следующую пару КА второго поколения
нужно было бы вывести на орбиту в 2007-2009 гг. Между тем спутники
MSG-1 и MSG-2 успешно работали и за пределами гарантийного срока,
так что замену перенесли на 2012-2015 гг.
5 июля 2012 г. со стартового комплекса Гвианского космического цен-
тра был выполнен пуск РН Ariane 5 ЕСА с КА MSG-3, созданный по за-
казу Европейской организации спутниковой метеорологии Eumetsat и
получивший после выхода на орбиту обозначение Meteosat 10 [177].
Аппарат MSG-3 цилиндрической формы имеет стартовую массу около
2035 кг при сухой массе около 1000 кг, его диаметр - 3212 мм, высота -
2360 мм. На внешней боковой поверхности установлена восьмисекцион-
ная СБ, обеспечивающая выработку электроэнергии мощностью 800 Вт
после запуска и не менее 700 Вт в конце семилетнего расчетного срока
Рис. 2.10. Спутник MSG-2
274
Глава 2
эксплуатации. Спутник стабилизируется на орбите вращением против
хода часовой стрелки со скоростью 100 об/мин. Для перевода на рабочую
орбиту и коррекции положения на ГСО имеется двухкомпонентная ДУ.
Аппарат имеет модульное строение. В среднем отсеке установлен при-
бор SEVIRI, в верхнем - транспондеры и антенны системы ретрансляции
МСР, в нижнем - служебные системы КА.
Eumetsat принял на себя управление полетом и был стабилизирован в
точке стояния 3,5е з .д. Первый раз аппаратуру SEVIRI включили 7 авгу-
ста, тогда же Земля приняла с него первые изображения (рис. 2.11). Еще
через несколько дней планируется включение аппаратуры GERB. Вслед
за этим начнется этап проверки и калибровки приборов, после которого
КА будет переведен в позицию 0° долготы - стандартную для всех евро-
пейских геостационарных метеорологических КА. Оттуда MSG-3 смо-
жет наблюдать за территорией Европы, Африки, части Индийского и
Атлантического океанов. При необходимости аппарат может быть смещен
на 10° к востоку или западу.
Ввод MSG-3 в штатную эксплуатацию предполагается в начале
2013 г. Собственно, именно тогда он будет официально переименован в
Meteosat-Ю. После этого MSG-2 (Meteosat-9) переведут в позицию 9,5° в. д.
Он перейдет в режим более быстрого сканирования и передачи данных:
вместо каждых 15 мин снимок с него будет передаваться каждые 5 мин за
счет сужения полосы наблюдений по широте. Основными объектами на-
блюдения станут Европа, Северная Атлантика и Средиземноморье.
Сейчас в точке 9,5° в. д. работает MSG-1 (Meteosat-8), также давая
метеоинформацию только по Европе и окружающим ее водным про-
странствам. В эксплуатации находится и еще один КА первого поколе-
ния - Meteosat-7 (запущен 2 сентября 1997 г.). Работая в точке 57,5° в. д.,
он передает снимки Европы, Африки и региона Индийского океана с
частотой один раз в 30 мин.
Рис. 2.11. КА MSG-3 Первый снимок с MSG-3,
выполненный радиометром SEVIRI
Космическая разведка стран Западной Европы 275
По планам Eumetsat запуск MSG-4 предстоит в 2015 г. Это означает,
что суммарное время эксплуатации системы второго поколения будет до-
ведено по крайней мере до 20 лет, но есть надежда, что два последних КА
второго поколения проработают дольше расчетных семи лет.
После 2020 г. планируется начать запуски КА третьего поколения,
обозначенного MTG (Meteosat Third Generation). Орбитальная конфигу-
рация системы MTG предусматривает параллельную работу на геостацио-
нарной орбите спутников двух типов: MTG-I с тепловизором (I от Imager)
и MTG-S с радиометром (S от Sounder). В полезную нагрузку MTG-I во-
йдут «гибкая» комбинированная камера FCI (Flexible Combined Imager),
камера для съемки молний LI (Lightning Imager), система сбора данных
с наземных метеостанций DCS (Data Collection System), аппаратура по-
иска и спасания GEOSAR. Камера FCI является дальнейшим развитием
аппаратуры SEVIRI с увеличением числа каналов и более высоким раз-
решением. Полезную нагрузку КА MTG-S составят инфракрасный ради-
ометр IRS (Infrared Sounder) и радиометр ультрафиолетового, видимого
и ближнего инфракрасного диапазонов UVN (Ultraviolet, Visible, Near
Infrared).
В отличие от стабилизируемых вращением спутников первого и вто-
рого поколения Meteosat MTG будут работать в режиме трехосной ста-
билизации. Благодаря этому их приборы будут постоянно направлены на
Землю. Такие изменения вызваны более высокими требованиями поль-
зователей к пространственному разрешению снимков, более частой пере-
даче данных и улучшению отношения сигнала к шуму. Гарантийный срок
КА составит 8,5 лет.
В настоящее время размещены заказы на поставку трех MTG-I и одно-
го MTG-S. Позже, видимо, появятся дополнительные заказы на изготов-
ление еще по одному КА каждого типа. Головным подрядчиком по обоим
типам MTG является компания Thales Alenia Space, базовую платформу
типа Luxor поставит фирма OHB-System GmbH.
Спутники Meteosat третьего поколения должны заменить работающие
сейчас аппараты второго поколения. Планируется, что Meteosat третьего
поколения должен будет «предоставлять Европе высокоточную метеоро-
логическую информацию» до 2037 г.
Осуществление третьей фазы программы предусматривает вывод на
орбиту шести спутников, предназначенных для сбора метео- и климатиче-
ских данных. Четыре из них будут обеспечивать передачу на Землю фото-
и видеоизображений. Они также будут фиксировать разряды молний. Два
других спутника будут осуществлять сбор данных в режимах наблюдения
в ультрафиолетовом и инфракрасном спектрах.
Первый спутник, предназначенный для передачи изображений, за-
планировано запустить в 2017 г. Второй спутник, являющийся аппара-
том дистанционного зондирования, будет выведен в 2019 г. и «обеспечит
передачу беспрецедентной по точности информации об испарении воды
с поверхности планеты, а также о температурных профилях атмосферы»,
сообщает Thales Alenia Space. Также спутники зондирования будут на-
правлять на приемные станции данные о качестве воздуха и состоянии
атмосферы.
276
Глава 2
2.2.2. Метеорологический КА (MetOp)
Метеорологический КА MetOp («Метоп») - первый спутник, по-
строенный компанией EADS Astrium в рамках совместного сотрудниче-
ства Европейского космического агентства (ЕКА) и Европейской органи-
зации по эксплуатации метеорологических спутников (EUMETSAT).
MetOp (сокращение от Meteorological Operational satellite) - спутник
массой свыше четырех тонн предназначен для контроля температуры и
влажности поверхности Земли, а также мониторинга уровня озона и воз-
душных потоков над океаном.
Метеорологические спутники «Метоп» - это серия из трех КА, кото-
рая заменит так называемые «утренние метеорологические спутники»,
используемые в настоящее время для прогноза погоды. В силу особен-
ностей приполярной солнечно-синхронной орбиты, на которую они запу-
скаются, аппараты будут проходить над всеми наблюдаемыми регионами
примерно в одно и то же время - в локальные утренние часы.
На КА установлено оборудование, обеспечивающее совместимость
данных метеонаблюдений с существующими сегодня форматами, а также
датчики нового поколения, позволяющие более точно определять темпе-
ратуру и влажность атмосферы, содержание в ней озона, скорость ветра
и направление движения воздушных масс. Также аппараты серии MetOp
оснащены приборами, предназначенными для наблюдения поверхности
Земли и поиска терпящих бедствие судов и самолетов.
Первый из планируемой серии из трех спутников был назван MetOp-А.
Второй КА, MetOp-B, должен сменить MetOp-А в 2012 г., а третий -
MetOp-C - в 2017 г. Операции по управлению серией из трех К А должны
занять по меньшей мере 14 лет. При этом, как ожидается, ресурс каждого
КА составит 5 лет.
19 октября 2006 г. в 16:28 UTC с космодрома Байконур в Казахстане
стартовала новая российская ракета-носитель «Союз-2», которая вы-
вела на орбиту европейский метеоспутник MetOp-A. Разгонный блок
«Фрегат» отделился от ракеты и вывел К А на расчетную орбиту высотой
850 км. Основные характеристики КА представлены в табл. 2.9.
КА MetOp-А стал первым полярным спутником Европейского косми-
ческого агентства, предназначенным для оперативной метеорологии (рис.
2.12).
Основные задачи КА:
- глобальное зондирование (измерение вертикальных профилей тем-
пературы и влажности);
- глобальная съемка (съемка облачного покрова и измерение темпера-
туры поверхности Мирового океана);
- зондирование и съемка (определение уровня моря, состояния ледо-
вого покрова, измерение высоты облачного покрова, содержания воды и
паров в атмосфере, а также определение состояния озонового слоя);
- радиолокационная рефлектометрия (измерение скорости и направ-
ления ветра над поверхностью океана, получение данных о состоянии ле-
дового и снежного покрова и плотности растительного покрова);
- мониторинг озона (определение содержания озона в тропосфере и
стратосфере методом спектрометрии солнечного излучения в ультрафио-
летовом и видимом диапазонах спектра);
Космическая разведка стран Западной Европы 277
Таблица 2.9
Основные характеристики КА
Наименование
Дата запуска
Масса спутника, кг
Масса полезной нагрузки, кг
Носитель
Космодром
Гарантированный полетный ресурс (ГПР), лет
Описание |
19 октября 2006 г.
4085
931
Союз 2-1А
Байконур
5
Параметры орбиты
Тип орбиты
Высота, км
Наклонение, градус
1 Эксцентриситет
Солнечно-синхронная
837
98,7
0,00245
- сбор данных с удаленных платформ;
- поиск и спасение терпящих бедствие.
Орбита КА проходит через оба полюса, что в сочетании с вращением
Земли позволяет получать гораздо более четкие снимки всей планеты в
отличие от нынешних спутников (Meteosat), помещенных на очень вы-
сокие геостационарные орбиты (то есть «висящих» над определенной
точкой земной поверхности) и снимающих лишь половину земного шара.
Данные, полученные со спутника, позволят проводить мониторинг кли-
мата и повысить точность прогнозирования погоды.
КА серии MetOp оснащены современными системами ДЗЗ, которые
обеспечивают метеорологов и климатологов широкими возможностями
в области дистанционного зондирования Земли. Серия MetOp - часть
разрабатываемой Объединенной Полярной Системы (Initial Joint Polar-
Orbiting Operational Satellite System, IJPS), куда также будут входить
КА NOAA-N и NOAA-N' (США). В рамках IJPS между EUMETSAT и
NOAA заключено соглашение о взаимном предоставлении измеритель-
ной аппаратуры для установки на космических аппаратах. Европейское
Космическое Агентство (ESA) и французское космическое агентство
CNES также участвуют в создании данной системы.
КА серий MetOp и NOAA способны обеспечить полное покрытие зем-
ного шара. Управление и контроль собственными спутниками и наземны-
ми сегментами EUMETSAT и NOAA будут осуществляется раздельно, но
все данные, полученные со спутников, будут доступны как NOAA, так и
EUMETSAT.
КА серии MetOp несут на борту восемь измерительных приборов, а
также ряд коммуникационных и обслуживающих систем. Основной ком-
плект приборов, предназначенных для зондирования и получения изобра-
жений Земли, идентичен комплекту приборов, установленному на спут-
никах NOAA.
Бортовое оборудование:
- радиометр высокого пространственного разрешения AVHRR/3;
278
Глава 2
Рис. 2.12 Метеорологический КЛ MetOp
6-канальный радиометр для получения изображений в видимом/ИК-
диапазоне, предназначенный для измерения облачного покрова, темпера-
туры поверхности моря и характеристик ледового, снежного и раститель-
ного покрова;
- инфракрасный зонд высокого разрешения HIRS/4; атмосферный
зонд для измерения вертикального профиля температуры и влажно-
сти, температуры поверхности, параметров облачности и содержания озо-
на в атмосфере. 19 ИК-каналов (3,8-15мкм) и 1 канал в видимом диапа-
зоне;
- многоканальный СВЧ-радиометр AMSU-A (А1 и А2); для зондиро-
вания температуры в любых погодных условиях; 15 каналов в диапазоне
от 23 до 90 ГГц;
- микроволновый зонд MHS; самонастраивающийся, пятиканальный
микроволновый радиометр, предназначенный для сбора информации о
содержании водяных паров в атмосфере;
- система сбора данных A-DCS/2 с платформ и передачи их на косми-
ческие аппараты (частота - 401,65 МГц);
- аппаратура системы поиска и спасения SARSAT (частота -
401,65 МГц);
- монитор космического пространства SEM-2; многоканальный спек-
трометр заряженных частиц для измерения состава радиационных поясов
Земли и плотности потока солнечных частиц;
- фурье-спектрометр для зондирования атмосферы IASI предназначен
для измерения температуры, водяных паров, концентрации озона и дру-
гих газовых составляющих атмосферы;
- скаттерометр ASCAT- импульсная РЛС, работающая в С-диапазоне
на частоте 5 (2555 ГГц), предназначена для глобальных измерений на-
правления приводного ветра. 2 полосы обзора шириной 500 км, простран-
ственное разрешение <50 км;
- приемник Глобальной Спутниковой Навигационной Системы
(GPS) для зондирования атмосферы GRAS, радиозатменный приемник
для получения информации высокой точности о температуре и влажно-
Космическая разведка стран Западной Европы 279
сти в стратосфере и верхних слоях тропосферы, использующий сигналы
спутников системы GPS;
- спектрометр GOME, работающий в УФ и видимом диапазоне, пред-
назначенный для измерения радиации, отраженной от поверхности Земли
и рассеянной в атмосфере.
Данные основного комплекта приборов КА серии MetOp, предназна-
ченных для зондирования и получения изображений Земли, представле-
ны в табл. 2.10 [132].
Расположение научной аппаратуры на КА MetOp представлено на
рис. 2.13.
MetOp-А введен в эксплуатацию 15 мая 2007 г. и с тех пор успешно ра-
ботает на солнечно-синхронной орбите. Его пятилетний расчетный срок
активного существования уже прошел, что и предопределило решение о
запуске второго спутника.
17 сентября 2012 г. с космодрома Байконур был произведен пуск РН
«Союз-2.1 А» с разгонным блоком «Фрегат». Полезной нагрузкой являлся
тяжелый метеорологический спутник MetOp-B, созданный при руково-
дящей роли Европейского космического агентства для Европейской ор-
ганизации по эксплуатации метеоспутников Eumetsat [179]. В результа-
те двух последующих включений двигательной установки РБ «Фрегат»
спутник был выведен на близкую к расчетной орбиту с параметрами: на-
клонение - 98,74°;минимальная высота* - 809,0 (797,8) км;максимальная
высота - 837,6 (816,8) км; период обращения - 101,09 мин.
В каталоге Стратегического командования США спутнику Metop-B
был присвоен номер 38771 и международное обозначение 2012-049А.
MetOp-B является вторым полярным метеорологическим спутником
Европейской организации по эксплуатации метеоспутников Eumetsat
и частью ее полярной метеосистемы EPS (Eumetsat Polar System).
Спутники MetOp предназначены для получения непрерывных длитель-
ных рядов данных в интересах оперативного прогноза погоды и состояния
окружающей среды мониторинга глобального климата. Установленные
на них инструменты позволяют с высокой точностью проводить измере-
ние профиля температуры и влажности воздуха, а также контролировать
уровень озона в атмосфере, скорость и направление воздушны потоков
над океаном.
MetOp-B увеличил высоту своей орбиты с 799 х 818 до 813 х 828 км,
уравняв ее с высотой орбиты спутника MetOp-А, которая в это время со-
ставляла 811 х 830 км. Периоды обращения обоих К А также стали прак-
тически одинаковыми - по 101,36 мин. Спутники находятся в одной пло-
скости и проходят нисходящий узел орбиты в одно и то же местное время.
В то же время они разведены по аргументу широты, то есть вдоль орбиты,
на 180°, поэтому два КА пересекают экватор в одном и том же направле-
нии через 51 мин друг после друга, и витки трассы одного ложатся точно
между витками трассы второго. До прекращения эксплуатации MetOp-A
оба аппарата будут работать параллельно.
Конструкция и аппаратура. Спутники MetOp созданы на базе
* Высота над поверхностью земного эллипсоида, в скобках - над сферой ради-
усом 6378,14 км.
280
Глава 2
Таблица 2.10
Данные основного комплекта приборов КА серии MetOp.
Бортовое оборудовани
Прибор
Радиометр высокого про-
странственного разреше-
ния AVHRR/3.
6-канальный радиометр
для получения изобра-
жений в видимом/ИК-
диапазоне, предназна-
ченный для измерения
облачного покрова, темпе-
ратуры поверхности моря
и характеристик ледового,
снежного и растительного
покрова
Инфракрасный зонд
высокого разрешения
HIRS/4.
Атмосферный зонд для
измерения вертикального
профиля температуры и
влажности, температуры
поверхности, параметров
облачности и содержания
озона в атмосфере. 19 ИК-
ка-налов (3,8-15 мкм) и
1 канал в видимом диа-
пазоне
Многоканальный СВЧ-
радио-метр AMSU-A (A1
и А2).
СВЧ радиометр для зон-
дирования температуры в
любых погодных услови-
ях. 15 каналов в диапазоне
от 23 до 90 ГГц
Технические характеристики |
AVHRR
Скорость сканирования
Тип сканирования
Угол поля зрения (IFOV)
Пространственная разрешаю-
щая
способность в надире
Количество элементов (пиксе-
лов) в строке
Угол обзора
Полоса обзора
Спектральный диапазон
ГПР
Размеры
Масса
Выходной поток данных
HIRS
Период сканирования
Тип сканирования
Угол поля зрения (IFOV)
Пространственная разрешаю-
щая способность в надире
Количество элементов (пиксе-
лов) в строке
Угол обзора
Полоса обзора
Спектральный диапазон
ГПР
Размеры
Масса
Выходной поток данных
AMSU-A
Период сканирования
Тип сканирования
Угол поля зрения (IFOV)
Пространственная разрешаю-
щая способность в надире
Количество элементов (пиксе-
лов) в строке
Угол обзора
Полоса обзора
Диапазон частот
ГПР
Размеры
Масса
Выходной поток данных
6 Гц
Линейное по углу
0,0745°
1,1 км
2048
±55,37°
±1464 км
0,6-12 мкм
5 лет
300 х 360 х 800 мм
33 кг
1,4 Мбит/с
6,4 с
Пошаговое
0,69°
10 км
56
±49,5°
±1092 км
0,69-15 мкм
5 лет
410 x460 x690 мм
35 кг
2,88 кбит/с
8с
Пошаговое
3,3°
48 км
30
±48,33°
±1037 км
23-89 ГГц
3 год
А1:736x413x608 мм
А2:635 х 744 х 688 мм
А1:54кг
А2:50 кг
А1:2,1 кбит/с
А2:1,1 кбит/с
Космическая разведка стран Западной Европы 281
Продолжение таблицы 2.10
Прибор
Микроволновый зонд
MHS.
Самонастраивающийся,
пятиканальный микро-
волновый радиометр,
предназначенный для
сбора информации о со-
держании водяных паров
в атмосфере
Система сбора данных
A-DCS/2
Аппаратура системы по-
иска и спасения SARSAT
Монитор космического
пространства SEM-2.
Многоканальный спек-
трометр заряженных ча-
стиц для измерения соста-
ва радиационных поясов
Земли и плотности потока
солнечных частиц
Технические характеристики
MHS
Период сканирования
Тип сканирования
Угол поля зрения (IFOV)
Пространственная разрешаю-
щая способность в надире
Количество элементов (пиксе-
лов) в строке
Угол обзора
Полоса обзора
Рабочий диапазон частот
ГПР
Размеры
Масса
Выходной поток данных
A-DCS/2
Система сбора данных с плат-
форм и передачи их на косми-
ческие аппараты.
Более подробная информа-
ция находится на странице
A-DCS на сайте www.eumetsat.
int.
SARSAT
СВЧ-УВЧ передатчик/обра-
ботчик сигналов для обнаруже-
ния терпящих бедствие кора-
блей и самолетов по сигналам
автоматических радиобуев ELT
и радиомаяков EPIRB.
Более подробная информа-
ция находится на странице S&R
на сайте www.eumetsat.int.
SEM-2
SEM включает в себя модуль
обработки данных PDU и два
сенсора - детектор суммарной
энергии TED (протоны и элек-
троны в диапазоне 0.05-20 кэВ)
и детектор протонов и электро-
нов средних энергий MEPED,
обеспечивающий классифика-
цию частиц по типу, направле-
нию полета и энергии (30-6900
кэВ для протонов, 30-300 кэВ
для электронов).
Масса
Размеры
Выходной поток данных
2,67 с
Непрерывное
1Д°
16 км
90
±49,44°
±1089 км
89-190 ГГц
5 лет
750 х 690 х 570 мм
63 кг
3,9 кбит/с
(рабочий диапазон -
401,65 МГц)
TED: 4,7 кг
MEPED: 8,7 кг
DPU:4,6Kr
TED: 184x314x193 мм
MEPED: 282x252x138 мм
DPU: 287 х 267 х 79 мм
| 160 бит/с
282
Глава 2
Продолжение таблицы 2.10
Прибор |
Фурье-спектрометр для
зондирования атмосферы
IASI.
Предназначен для изме-
рения температуры, водя-
ных паров, концентрации
озона и других газовых
составляющих атмосферы
Скаттерометр ASCAT
Приемник Глобальной
Спутниковой Навигаци-
онной Системы (GPS) для
зондирования атмосферы
GRAS
Спектрометр GOME
(Global Ozone Monitoring
Experiment)
Технические характеристики
IASI
Период сканирования
Тип сканирования
Угол поля зрения (IFOV)
Пространственная разрешаю-
щая способность в надире
Количество элементов (пиксе-
лов) в строке
Угол обзора
Полоса обзора
Спектральный диапазон
Спектральное разрешение
ГПР
Размеры
Масса
Выходной поток данных
ASCAT
Импульсная РЛС, работаю-
щая в С-диапазоне на частоте
5, (2555 ГГц). Предназначена
для глобальных измерений на-
правления приводного ветра. 2
полосы обзора шириной 500 км,
пространственное разрешение
<50 км.
Более подробная информация
находится на странице ASCAT
на сайте www.eumetsat.int.
GRAS
Радиозатменный приемник для
получения информации вы-
сокой точности о температуре
и влажности в стратосфере и
верхних слоях тропосферы, ис-
пользующий сигналы спутни-
ков системы GPS.
Масса
Выходной поток данных
GOME
Спектрометр, работающий в
УФ и видимом диапазоне, пред-
назначенный для измерения
радиации, отраженной от по-
верхности Земли и рассеянной
в атмосфере.
Спектральный диапазон
Спектральное разрешение
Пространственное разрешение
Покрытие поверхности Земли
Количество спектральных ка-
налов
8с
Пошаговый
0,8225°
12 км
2 строки по 60 пикселов
±48,98°
±1066 км
645-2760 см"1
0,25 см"1
5 лет
1,2 х 1,1 х 1,3 м
236 кг
1,5 Мбит/с
29,3 кг
Средний: 27 кбит/с
Максимальный: 60 кбит/с |
240-790
0,2-0,4
80 х 40 км
120-1920 км
3500
Космическая разведка стран Западной Европы 283
Продолжение таблицы 2.10
Прибор
Технические характеристики
Количество поляризационных
каналов
Система калибровки
Размеры
Масса
Интерфейс выходного потока
данных
30
Спектральная лампа,
лампа белого света,
рассеиватель солнечного
света
600 х 800 х 500 мм
68 кг
400 кбит
Рис. 2.13. Расположение научной аппаратуры на КА MetOp:
1 - интерферометр IASI; 2 - приемник GRAS; 3 - микроволновой измеритель влажно-
сти MHS; 4 -скаттерометр ASCAT; 5 - спектрометр GOME-2; 6 - микроволновой зонд
AMSU-A1; 7 - AMSU-A2; 8 - радиометр AVHRR/3; 9 - ИК-зонд HIRS/4; 10 -система
A-DCS; 11 - процессор SARP-3; 12 - ретранслятор SARR
многоцелевой платформы SPOT МкЗ, отработанной на спутниках на-
блюдения SPOT-5 и Helios 1A/B и аппаратах дистанционного зондиро-
вания ERS-1/2. Конструктивно К А разделен на служебный модуль SVM
и модуль полезной нагрузки PLM. Обе части изготовлены подразделени-
ями Astrium: первая - в Тулузе (Франция), вторая - во Фридрихсхафене
(ФРГ).
В стартовой конфигурации аппарат имеет размеры 6,3 х 2,5 х 2,5 м, в
рабочем состоянии - 17,7 х 6,6 х 5,0 м. Стартовая масса спутника - 4085 кг,
из которых 1380 кг приходится на служебный модуль, 255 кг - на солнеч-
ную батарею, 1214 кг - на модуль полезной нагрузки, 920 кг - на приборы
и 316 кг - на бортовой запас топлива (гидразин в четырех баках).
На спутнике используется трехосная система ориентации и стабили-
зации. Metop имеет цифровые датчики Земли STD для измерении по ка-
налам тангажа и крена и солнечные датчики SSD для канала рысканья, а
также четыре двухосных гироскопа. Для коррекций орбиты используется
два комплекта по восемь ЖРД тягой по 23,5 Н. В аварийных режимах за-
действуется отдельный блок управления T4S, обеспечивающий ориента-
цию на Солнце.
284
Глава 2
Генерация электроэнергии обеспечивается одной следящей панелью
солнечной батареи. Командная радиолиния и канал служебной теле-
метрии работают на частоте 2053,4 и 2230,0 МГц соответственно. Два
главных информационных канала КА работают в режиме непосредст-
венной передачи: низкоскоростной LRPT - в диапазоне УКВ (137,1 МГц,
со скоростью 72 кбит/с), высокоскоростной AHRPT - в L-диапазоне
(1701,3 МГц, со скоростью 3,5 М бит/с). Глобальный набор данных сбра-
сывается один раз за виток в Х-диапазоне (7,75-7,90 ГГц со скоростью
70 Мбит/с). Бортовое ЗУ имеет емкость 24 Гбит, что позволяет работать
автономно в течение 36 ч.
Наземный сегмент. Две наземные станции CDA системы EPS ор-
ганизованы на норвежском архипелаге Шпицберген (Свальбард) на
78° с. ш. Это позволяет принимать накопленную на борту спутника ин-
формацию и вести командно-телеметический обмен на каждом витке. Эти
же станции могут принимать данные с американских аппаратов NOAA на
витках, невидимых с американских пунктов Фэрбэнкс и Уоллопс-Айленд.
Данные передаются по оптоволоконному кабелю или через спутники в
центральный наземный комплекс CGS (Core Ground Segment) с ЦУПом,
находятся в штаб-квартире Eumetsat в Дармштадте (Германия). После
обработки и архивирования метеоданные Metop распространяются среди
подписчиков, а также передаются в NOAA.
Со спутника возможна и непосредственная передача необработанных
данных формата LRPT и HRPT на наземные станции уполномоченных
потребителей - как правило, местных метеослужб стран, над которыми
пролетает аппарат. Для предотвращения несанкционированного доступа
эти данные шифруются на борту.
В порядке резервирования станция Eumetsat на Шпицбергене по зада-
нию центра управления NOAA может вести командно-телеметрический
обмен со спутниками N0AA, а станция Фэрбэнкс - со спутниками Metop.
2.3. Франция
2.3.1. Общие сведения
Франция занимает ведущее место среди западноевропейских стран
по уровню государственного финансирования космических программ и
масштабам работ в области изучения и освоения космоса.
Успехи космической промышленности Франции в целом (гражданско-
го и военного секторов) подкрепляются наличием системы РН Ariane-4 и
Ariane-5 развитой системы управления КА, большого количества назем-
ных космических станций различного назначения и наземных комплек-
сов для запуска ракетоносителей.
Благодаря наличию развитой аэрокосмической промышленности в
стране заложен фундамент мощного военно-космического комплекса.
Ведущую роль в нем играют такие организации, как Arianespace, Matra
Space, Aerospatiale, Alcatel и др. Французские фирмы задействованы в
ряде национальных и международных космических программ, в основном
руководимых Европейским космическим агентством и другими межгосу-
дарственными организациями.
Головной организацией Франции в области космической деятельно-
Космическая разведка стран Западной Европы 285
сти является CNES - Национальный Центр Космических Исследований.
Главным органом управления космической деятельностью во Франции
является CNES, созданный 1 марта 1962 г. Со вступлением Франции в
ЕКА CNES пришлось серьезно пересмотреть свою роль, цели и задачи
для достижения оптимального баланса между национальными (зачастую
многосторонними) и европейскими программами, включая программы
ЕКА и Еврокомиссии. На уровне правительства был принят среднесроч-
ный план финансирования CNES, которое сконцентрировалось на инно-
вациях, разработке и внедрении новых технологий.
Французское военное командование видит тенденцию к интернаци-
онализации военных систем, и дальнейшее увеличение финансирова-
ния будет зависеть от аналогичных действий со стороны других евро-
пейских государств. Также именно Франции принадлежит инициатива
по созданию Joint Space Command или Объединенного Космического
Командования, направленного на развитие и использование космических
средств и на создание координированной европейской системы обороны,
что позволит разделить финансовую и технологическую ношу с союзни-
ками. Планировалось, что к июлю 2010 г. это командование начнет свою
работу.
Военные космические бюджеты Франции на протяжении десятилетия
колебались около в 400-500 млн. евро в год, но в 2009 г. уменьшились до
205 млн. из-за того, что военные профинансировали часть своих расходов
самостоятельно за счет дополнительной прибыли от трансферта граждан-
ским организациям части радиоволнового спектра, ранее принадлежав-
шего им.
После 2010 г. финансирование, как ожидается, достигнет уровня
427 млн. евро. К тому же, новые военно-космические программы (раз-
ведывательная программа следующего поколения в развитие Helios-II,
Sicral-2 и Athena-Fidus, представляющих собой новое поколение теле-
коммуникационных аппаратов для военных нужд) требуют дополни-
тельного финансирования. Белая книга 2008 г. предусматривает уд-
воение к 2020 г. финансирования военных программ по сравнению с
2008 г. Финансирование предусматривается на обновление существую-
щих систем и расширение своих возможностей, а его источником называ-
ются сбережения Министерства Обороны.
Оборонная космическая политика представляет собой один из глав-
ных приоритетов национальной космической программы. Она была ре-
формирована в 2008 г. в рамках Белой книги по Обороне и Безопасно-
сти, вводящей концепцию национальной стратегии безопасности, где
космические средства фигурируют постоянно в качестве важного слага-
емого.
Франция прилагает дипломатические усилия, добиваясь демилитари-
зации космоса и одновременно развивать космические средства обеспече-
ния безопасности, в первую очередь группировку спутников ДЗЗ. CNES,
находящийся по сути под контролем двух ведомств - Министерства по
исследованиям и Министерства обороны ясно выражает свою направлен-
ность на обеспечение национальной безопасности в космосе.
В области ДЗЗ Франция делает акцент на спутники оптического на-
блюдения в соответствии с этим Франция развертывает группировку
военных спутников ДЗЗ Helios. Примечательно, что очень многое в них
286
Глава 2
является заимствованием из гражданских спутников SPOT. В насто-
ящее время эта система переживает период обновления и запуска спут-
ников второго поколения. Еще одной перспективной спутниковой груп-
пировкой является Pleiades двойного назначения, управляемая SPOT
Image. К 2016 г. в Европе планируется развернуть космическую систему
в оптическом диапазоне слежения со сверхвысоким разрешением MUSIS
(Многонациональная Система ДЗЗ Космического Базирования), частью
которой станут спутники Helios. Европа предоставляет оптический ком-
понент для системы.
К 2016 г. предполагается запустить систему ELINT (электронной раз-
ведки), первым компонентом которой станет программа CERES. К 2020 г.
предполагается запуск системы раннего предупреждения о запусках, со-
стоящей из наземного радара дальностью действия в 3000 км и геостаци-
онарного спутника.
Были запущены спутники SPIRALE-A и SPIRALE-B, которые долж-
ны испытать возможность оптического раннего обнаружения запуска бал-
листических ракет.
Ключевой системой двойного назначения в разработке является
Athena-Fidus, предназначенная для обеспечения широкополосных теле-
коммуникаций военного и гражданского назначения, которая должна
быть запущена к 2013-2014 гг. CNES инвестирует в этот проект 40 млн.
евро, плюс часть финансирования будет выделена Италией и Бельгией.
Еще одна система - Syracuse III, которая является более защищенной и
надежной, чем Athena-Fidus. Она состоит из двух спутников и будет до-
полнена полезной нагрузкой на спутнике Sicral-2 (итальянский спутник,
на 38 % финансируется Францией). Система также позволяет осущест-
влять обмен данными с БПЛА.
Кроме того, Франция играет ключевую роль в разработке SSA - систе-
мы для Европы, предназначенной для слежения за космическим мусором
и объектами, представляющими потенциальную угрозу мирному исполь-
зованию космоса, уже имея радар GRAVES, с 2005 г. имеющий возмож-
ность отслеживать объекты, пролетающие над территорией Франции на
высоте до 1000 км.
23.2. Космическая оптико-электронная система SPOT
Космическая оптико-электронная система SPOT является ком-
мерческой программой исследования природных ресурсов Земли. Она
предназначена для получения изображений участков земной поверхно-
сти, позволяет исследовать конкретные участки и проводить обзорные
наблюдения в зоне видимости КА.
Хотя эта система предназначена для коммерческих целей (проведение
съемок для геологической разведки, градостроительстства, сельского хо-
зяйства), французские военные ведомства используют ее и для разведы-
вательных задач.
Для коммерческой эксплуатации системы SPOT компания Spot Image
была создана специально в 1982 г. Впоследствии были созданы регио-
нальные филиалы Spot Image Corporation в США, Spot Imaging Services в
Австралии и Spot Asia в Сингапуре.
Космическая разведка стран Западной Европы 287
Основными акционерами компании являются CNES - 35,3 %, Matra
Marconi Space вместе с ее родительской компанией Matra - 28 % и
Национальный географический институт - 11,2 %. Компания располага-
ет сетью из 23 станций приема и центров распространения данных. Spot
Image занимает лидирующее положение в мире по объему коммерческих
продаж космических снимков, контролируя, по некоторым оценкам, око-
ло 60 % их мирового объема.
Первый КА SPOT-1 был запущен в 1986 г. До 1 января 1991 г. с его
борта было получено 1,9 млн. изображений. При этом ИСЗ был способен
выполнять свои задачи в течение 95,5 %. времени функционирования.
Эксплуатация двух запущенных К А в 1990 г. позволила повторно ос-
матривать участки местности с меньшими интервалами времени, полу-
чать одинаковые изображения одних и тех же объектов от разных спутни-
ков (21 января 1990 г. был запущен КА SPOT-2).
В начале 1991 года SPOT-1 прекратил передачу изображений.
Успешное выполнение программы SPOT-1 способствовало выделению
средств на создание КА SPOT-3 и -4, запуск которых осуществлен в 1993
и 1998 гг. соответственно. Они разработаны фирмой EADS Astrium, име-
ют массу до 1,3 т, трехосную стабилизацию, большой запас бортового
топлива, обеспечивающего функционирование на орбите в течение четы-
рех-пяти лет [57]. Спутник SPOT-3, прекратил съемку в ноябре 1996 г. по
техническим причинам.
Космический аппарат SPOT-4 был запущен 24 марта 1998 г. Спутник
был выведен на солнечно-синхронную орбиту высотой 822 км. SPOT-4
отличается от предыдущих спутников серии SPOT тем, что имеет допол-
нительный коротковолновый ИК-диапазон для выделения различных
видов земной поверхности. Спутник SPOT-4 несет на своем борту допол-
нительную полезную нагрузку в виде прибора VEGETATION 1, совмест-
но разработанного Европейским Союзом, Бельгией, Италией и Швецией.
Прибор VEGETATION используется для ежедневного наблюдения зем-
ных экосистем и биосферы, особенно с целью своевременного обнаруже-
ния глобальных изменений и проблем окружающей среды. Расчетный
срок пребывания спутников на орбите составляет не менее 5 лет.
Области применения данных дистанционного зондирования, получен-
ных со спутников SPOT -2,4:
- создание и обновление топографических и специальных карт вплоть
до масштаба 1:100 000;
- обновление топографической подосновы для разработки проектов
схем территориального планирования субъектов федерации;
- контроль лесопользования и мониторинг состояния лесов;
- мониторинг состояния посевов сельхозкультур, прогнозирование
урожайности;
- мониторинг экологического состояния территорий;
- мониторинг и прогнозирование процессов заболачивания и опусты-
нивания, засоления, карста, эрозии, степных пожаров и т. п.
Головным разработчиком и изготовителем SPOT-4 является фирма
Matra Marconi Space, выполняющая эти функции, начиная с КА SPOT-2.
КА SPOT-4 конструктивно состоит из двух основных элементов: плат-
формы и полезной нагрузки. Платформа обеспечивает стыковку с раке-
той-носителем, энергоснабжение, управление ориентацией и коррекцию
288
Глава 2
орбиты, прием команд управления и передачу телеметрической информа-
ции. Для SPOT-4 применена платформа второго поколения (Мк2), соз-
данная на основе той же многоцелевой платформы, что использовалась
для КА SPOT-1 - -3. Однако в отличие от платформы Mkl Mk2 рассчита-
на на большую массу КА и отсека ПН.
Платформа состоит из двигательного и служебного модулей.
Двигательный модуль состоит из алюминиевой рамы и двух баков, вме-
щающих 158 кг гидразина для системы коррекции и ориентации.
Вторая часть КА включает отсек полезной нагрузки и установленные
на нем оптические приборы. Отсек ПН изготовлен из композитного ма-
териала на основе углеродного волокна, обеспечивающего стабильность
геометрических характеристик для установленных оптических инстру-
ментов. В отсеке размещены электронная аппаратура обработки изобра-
жения, записи и передачи данных, а также аккумуляторные батареи.
Основной аппаратурой КА являются две оптико-механические ка-
меры высокого разрешения HRVIR и широкоугольный датчик низкого
разрешения Vegetation. Камера HRVIR (High Resolution Visible and Infra-
Rea) состоит из поворотного зеркала, обеспечивающего выбор полосы на-
блюдения, телескопа, спектрального сепаратора, разделяющего входящий
свет на четыре спектральных пучка, и линейного фотоприемника на при-
борах с зарядовой связью.
Телескоп камеры изготовлен по схеме Шмидта. Он имеет фокусное
расстояние 1,08 м, относительное отверстие 1/3,5 и поле зрения 4°, обе-
спечивает при данной высоте орбиты захват полосы местности шириной
60 км (при наблюдении в надир). С помощью поворотного зеркала линия
визирования камер может отклоняться на 27° в обе стороны от местной
вертикали в плоскости, перпендикулярной направлению полета. При од-
новременной съемке камеры могут снимать полосу шириной 117 км. За
счет отклонения линии визирования ширина полосы, в которой может
производиться съемка, составляет ±475 км от трассы полета. При этом на
спутнике SPOT-4 перенацеливание обеих камер впервые может произво-
диться независимо.
В отличие от камер предыдущего поколения HRVIR работают не толь-
ко в видимом, но и в ближнем инфракрасном диапазоне в полосе длин
волн от 1,58 до 1,75 мкм. Добавление нового спектрального интервала по-
требовало разработки нового сенсора, а также сниженияь рабочей темпе-
ратуры датчика с 20 до 5 °С и возможности выдерживать ее с точностью
до 0,01°.
Фотоприемник видимого диапазона представляет собой комбинацию
из четырех линеек кремниевых ПЗС по 1500 активных элементов в каж-
дой. Для работы в ИК-диапазоне установлен дополнительный линейный
фотоприемник на основе арсенида галлия-индия (GalnAs) с 3000 элемен-
тов (составлен из 10 блоков по 300 элементов).
Съемка может вестись либо во всех четырех полосах (многоспектраль-
ный режим), либо в полосе В2 (панхроматический режим), либо в комби-
нированном режиме. При работе в панхроматическом режиме, когда для
получения одного снимка задействуются все 6000 элементов, обеспечива-
ется разрешение 10 м. В многоспектральном режиме разрешение состав-
ляет 20 м.
В дополнение к камерам высокого разрешения на КА установлен ши-
Космическая разведка стран Западной Европы 289
рокоугольный датчик низкого разрешения Vegetation, обеспечивающий
наблюдение в полосе 2250 км с разрешением 1 км. Основные технические
характеристики SPOT-2 и SPOT-4 представлены в табл. 2.11.
Получаемая камерами видеоинформация сжимается, форматируется
и затем либо записывается на борту, либо сбрасывается непосредствен-
но на Землю, если аппарат находится в зоне видимости приемных стан-
ций. Для записи имеется магнитное запоминающее устройство на 40 мин
съемочного времени. После неоднократных проблем с МЗУ американ-
ской фирмы Odetics на первых трех КА SPOT-4 оснащен новыми МЗУ
французской фирмы Enertec. Кроме того, в качестве резервной системы
поставлено твердотельное ТТЗУ на 3 мин съемочного времени (10 Гбит).
Основные приемные станции размещены в Тулузе (Франция) и Кируне
(Швеция). Пропускная способность линии передачи видеоинформации
составляет 50 Мбит/с. Стартовая масса спутника составила 2755 кг.
Номинальная орбита спутника является солнечно-синхронной с вы-
сотой около 830 км. Эта орбита является кратной и обеспечивает воспро-
изведение наземной трассы через каждые 26 сут или 349 витков. Однако
за счет возможности наклонной съемки минимальный интервал между
последовательными возможными съемками с одного аппарата составля-
ет 5 сут на экваторе, 3 сут на широте 45° и 1 сут на широте свыше 70°.
Таблица 2.11
Основные технические характеристики SPOT-2 и SPOT-4
Дата запуска: 21 января 1990 (SPOT-2); 24 марта 1998 г. (SPOT-4) |
Режимы:
Спектральный диа-
пазон, мкм
Пространственное
разрешение, м
Ширина полосы
| съемки, км
Радиометрическое
разрешение,
1 бит/пиксел
| Формат файлов
Обработка
Периодичность съем-
ки
Возможность иолу-
1 чения стереопары
Срок выполнения за-
каза, дней
Минимальные ило-
1 щади заказа, км
Панхрома-
тический
0,50-0,73
(SPOT-2)
0,61-0,68
(SPOT-4)
10
60 (в надире)
8
Мультиспектральный
Зеленый: 0,50-0,59,
красный: 0,61-0,68,
ближний ИК: 0,78-0,89,
средний ИК: 1,58,1,75
(только для SPOT-4)
20
60 (в надире)
8
Vegetation 1
(SPOT-4)
0,45-0,52
0,61-0,68
0,78-0,89
1,58-1,75
1
1000 и 2000
10
GeoTIFF
Радиометрическая, сенсорная и геометрическая коррекция.
Приведение к картографической проекции
26 дней (при съемке в надир)
Да, с одного витка
7-14 для архивных данных
7-90 для съемки на заказ
60 х 60 (полная сцена) для архивных данных
60 х 60 (полная сцена) для съемки на заказ
290
Глава 2
Учитывая, что на орбите находятся еще два рабочих спутника, на прак-
тике интервал между последовательными наблюдениями может быть со-
кращен еще в несколько раз.
Снимки, получаемые с КА SPOT, в цифровом виде поступают на на-
земные станции и обрабатываются. Изображения участков поверхности
Земли уже в виде фотоснимков передаются потребителям с разрешени-
ем в 10 м для черно-белого и 20 м для цветного изображения на площади
60 х 60 км. Они могут использоваться в военных целях. Так, в период во-
енных действий в зоне Персидского залива система SPOT обслуживала
командование многонациональных сил.
В ходе эксплуатации системы сеть наземных приемных станций,
предназначена для приема информации, постоянно расширялась.
Космический аппарат SPOT-5 был запущен 3 мая 2002 г. Оператором
спутника является компания Spot Image (Франция). КА был выведен на
солнечно-синхронную орбиту высотой 822 км.
Внешний вид КА SPOT-1, -2,- 3, -4, -5 представлен на рис. 2.14.
КА SPOT-5 оснащен высокоточным стереоскопическим детектором,
позволяющим получать стереопары для построения глобальной модели
рельефа SPOT-DEM, а также двумя камерами высокого разрешения, по-
зволяющими получать черно-белые изображения с разрешением 5 м (в
режиме SuperMode - до 2,5 м) и цветные - с разрешением Юм.
Кроме того, на SPOT-5 установлена камера VEGETATION 2, позволя-
ющая получать практически ежедневно снимки всей поверхности Земли
с разрешением 1 км. Расчетный срок пребывания на орбите составляет не
менее 5 лет.
Области применения данных дистанционного зондирования, получен-
ных с КА Spot 5, следующие:
- создание и обновление топографических и специальных карт вплоть
до масштаба 1:25 000;
- создание цифровых моделей рельефа с точностью 5-10 м по высоте;
- инвентаризация и контроль строительства объектов инфраструкту-
ры транспортировки и добычи нефти и газа;
- мониторинг экологического состояния территорий в районах добы-
Spot 1,2,3 Spot 4 Spot 5
Рис. 2.14. Внешний вид КА SPOT -1, -2, -3, -4, -5
Космическая разведка стран Западной Европы 291
чи, переработки, транспортировки нефти и газа, других полезных ископа-
емых;
- обновление топографической подосновы для разработки проектов
схем территориального планирования муниципальных районов и субъек-
тов федерации;
- выполнение лесоустроительных работ, инвентаризация лесов.
Регулярный контроль лесопользования и мониторинг состояния лесов;
- инвентаризация сельскохозяйственных угодий, мониторинг состо-
яния посевов, оценка засоренности, выявление вредителей и болезней
сельхозкультур, прогнозирование урожайности;
- мониторинг и прогнозирование процессов заболачивания и опусты-
нивания, засоления, карста, эрозии, степных пожаров и т. п.
Основные технические характеристики SOT-5 представлены в табл.
2.12.
Внешний вид КА SPOT-5 и снимок с SPOT-5 представлены на рис.
2.15 и 2.16 соответственно..
Большие надежды возлагаются на КА SPOT-5 и -6, на борту которых
предполагается установить радиометры с пространственным разрешени-
ем около 2 м, ( табл. 2.13) [57].
Следует обратить внимание на достаточно продолжительное вре-
мя, прошедшее с начала эксплуатации спутников SPOT-4 и SPOT-5 (к
Таблица 2.12
Основные технические характеристики SPOT-5
Дата запуска: 3 мая 2002 г. |
Режимы
Спектральный диапа-
зон, мкм
Пространственное раз-
решение, м
Ширина полосы съем-
ки, км
Радиометрическое раз-
решение бит/пиксел
Формат файлов
Обработка
| Периодичность съемки
Возможность получе-
| ния стереопары
Срок выполнения за-
| каза, дней
Минимальные площа-
| ди заказа, км
PAN
0,48-0,71
5 (в режиме Super-
Mode - до 2,5)
60 (в надире)
8
MS
Зеленый: 0,50-0,59,
красный: 0,61-0,68,
ближний И К:
0,78-0,89,
средний И К:
1,58-1,75
10
60 (в надире)
8
Vegetation 2
0,45-0,52
0,61-0,68
0,78-0,89
1,58-1,75
1
1000 и 2000
10
GeoTIFF !
Радиометрическая, сенсорная и геометрическая коррекция
Приведение к картографической проекции
26 дней (при съемке в надир)
Да, с одного витка
7-14 для архивных данных
7-90 для съемки на заказ
21x21 (1/8 сцены) для архивных данных
21x21 (1/8 сцены) для съемки на заказ
292
Глава 2
Рис. 2.15. Внешний вид спутника Рис. 2.16. Снимок с КА SP0T-5
SP0T-5
Таблица 2.13
Радиометры КА SPOT
Наименование
радиометра,
КА
HRV (2), SPOT-1, -2
и-3
HRVIR(2),SPOT-4
Радиометры SPOT-5
и -6
Спектральные
диапазоны,
мкм
0,51-0,73;0,5-0,59;
0,61-0,68:079-0.89
0,51-0,73:0,5-0 59;
0.61-0,68:0,79-0,89;
1,58-1,75
Простран-
ственное
разреше-
ние, м
10 20 20
10 20 20
2
Полоса
обзора,
км
60x2
60x2
20
Периодич-
ность
просмотра,
сут
4
4
2010 г. первый находится на орбите уже 12 лет, второй - 8). Планируется,
что SPOT-5 продолжит свою работу на орбите как минимум до 2014 г.
Французская компания SPOT Image в партнерстве с европейским
аэрокосмическим концерном EADS Astrium приступила эскизному про-
ектированию КА SPOT-6/7 (рис. 2.17) в 2008 г. в рамках продолжения
проекта SPOT (программа AstroTerra). Они предназначались для замены
на орбите спутников SPOT-4 и-5 (запущены в 1998 и 2002 гг.) в целях
обеспечения преемственности и непрерывности информационных услуг
космической съемки до 2023 г. Полномасштабная разработка спутников-
близнецов началась в 2009 г. расчетной датой запуска в 2012 и 2014 п ре-
альная длительность изготовления нового спутника SP0T-6 составила 3,5
года.
Крупнейшим акционером SPOT Image до недавнего времени было
Космическая разведка стран Западной Европы 293
Рис. 2.17. KASPOT-6/7
французское космическое агентство CNES, которое закупало значи-
тельную долю ресурсов спутников серии SPOT. Однако в 2010 г. в резуль-
тате корпоративных слияний SPOT Image изменила свой статус и вместе
с германской компанией Info-terra GmbH (оператор двух радиолокаци-
онных спутников TerraSAR-X/TanDEM-X) стала подразделением Geo-
Information Services концерна EADS Astrium. С переходом SPOT Image
под крыло EADS Astrium проект SPOT-6/7 стал полностью коммерче-
ским, без гарантированных государственных закупок спутниковых ресур-
сов. Особенности, связанные с необходимостью учета прогнозов развития
мирового рынка ДЗЗ, оказали существенное влияние на формирование
облика новых аппаратов.
Основные требования к SPOT-6/7 сформированы исходя из задачи
поставок картографических продуктов, охватывающих обширную пло-
щадь с высоким пространственным разрешением 1,5-3,0 м (при съемке
с отклонением от надира до 30°) [179]. В результате применения новых
технологий SPOT-6/7 по основным параметрам выгодно отличаются от
действующего на орбите предшественника SPOT-5:
- пространственное разрешение улучшено с 2,5-5,0 до 1,5 м, точность
геопривязки повышена с 40-50 до 10 м без использования наземных кон-
трольных точек в кадре шириной 60 км;
- введен новый спектральный канал голубого цвета для формирова-
ния продуктов в натуральных цветах;
- вместо отклоняемого зеркала оптической системы применен прин-
цип разворота корпуса КА;
- повышена оперативность программирования, введена возможность
закладки на борт спутника до шести рабочих программ в сутки вместо од-
ной;
- обеспечена возможность съемки системой из двух КА SPOT-6/7 лю-
бой точки Земли в течение суток;
- расчетный срок активного существования спутников увеличен с 5 до
10 лет.
Сравнительные характеристики КА SPOT-5 и SPOT-6/7 представле-
ны в табл. 2.14 [179].
Стоимость изготовления и запуска двух спутников SPOT-6/7 оцени-
вается в 375 млн. евро. Удельную стоимость КА удалось снизить благо-
даря парному производству.
294
Глава 2
Таблица 2.14
Сравнительные характеристики КА SPOT-5 и SPOT-6/7
Параметры
Платформа
Масса КА, кг
Размеры, м
Высота ССО, км
Время пересечения экватора
Срок действия, лет
Наименование ОЭС
ПЗС-матрица PAN
ПЗС-матрица MS
Диапазон спектральных
каналов, нм:
- панхроматический PAN
- мультиспектральные MS
Пространственное разреше-
ние (GSD), м:
- панхроматический канал
PAN
- мультиспектральный ка-
налы
Динамический диапазон, бит
Ширина стандартного кадра,
| км
Точность геопривязки, м
Отклонение оси ОЭС
Дополнительная полезная
нагрузка
Число рабочих программ в
|сутки
Мощность системы
| электропитания, кВт
| Площадь панелей С Б, м2
Скорость передачи информа-
ции, Мбит/с
Емкость ЗУ, Гбит
SPOT-5 I
SPOTMK2
3000
3,1 х 3,4 х 6
832
10:30
5
HRG (High Resolution I
Geometric)
2 х 12000
3 х 6000 (MS)
3000 (SWIR)
490 690
490-610 (Bl)
610-680 (B2)
780-890 (B3)
1,58-1,7 (SWIR)
2,5 и 5
10 и 20
10
60
<50(CE90)
±27 ° (отклонение зеркала
по углу крена)
HRS, Vegetation, DORIS
1
2,4
8
2x50
90
SPOT-6/7 1
AstroSat-500 Mk II |
712
1,55x1,75x2,7
694
10:00
10
NAOMI (New AstroSat Opti-
cal Modular Instrument)
Сборки ПЗС с ВЗН по 28000
элементов |
7000 (4 матрицы)
450-745
450-520 (В)
530-590 (G)
625-695 (R)
760-890 (NIR)
1,5
6
12 1
60
10 (СЕ 90)
±30°в штатном и ±45°в кри-
тическом режимах (разворот
КА по всем осям) |
-
Доб
<1,2
5,4
300
1000
Космическая разведка стран Западной Европы 295
9 сентября 2012 г. с комплекса Космического центра им. Сатиша
Дхавана (Индия) осуществлен успешней пуск ракеты-носителя
PSLV-C21. На близкую к расчетной околоземную орбиту был выведен
французский коммерческий спутник съемки Земли SPOT-6 [179].
В результате серии небольших коррекций SPOT-6 был переведен на
круговую рабочую орбиту с наклонением 98,20°, высотой 689,3 х 706,5 км
и периодом обращения 98,79 мин. 13 сентября со спутника были получен)
первые изображения высокого качества ( рис. 2.18).
В качестве базы используется новая среднеразмерная платформа
AstroSat-500 Mkll (другое наименование AstroBus-L), созданная с уче-
том опыта эксплуатации платформ AstroSat-500 спутников Formosat-2
(Тайвань) и THEOS (Таиланд). Платформа выполнена в форме шести-
гранной призмы с тремя неподвижными панелями солнечных батарей с
фотоэлементами на основе арсенида галлия. В состав трехосной системы
ориентации входят силовые гиродины, используемые также на спутниках
Pleiades, разгрузочные магнитные катушки, солнечные и звездные датчи-
ки, аппаратура спутниковой GPS-навигации.
Технологические усовершенствования, наработанные за последние 10
лет, позволили улучшить технические параметр спутника, одновременно
снизив его массу с 3000 до 712 кг (SPOT-6, 2012 г.), что дает возможность
запуска дешевыми носителями легкого класса вместо средне-размерных.
Основная ПН SPOT-6 - две оптико-электронные системы NAOMI,
обеспечивающие съемку в полосе 60 км при разрешении 1,5 м. Оптическая
система выполнена на основе трехзеркального телескопа Корша с апер-
турой диаметром 200 мм, в фокальной плоскости которого установлены
сборки матриц ПЗС для панхроматического и для четырех спектральных
каналов. В конструкции оптико-электронной системы широко применял-
ся карбид кремния.
Передача изображений на Землю производится по двухканальной ра-
диолинии в Х-диапазоне частот со скоростью 300 Мбит/с с фазовой ква-
дратурной модуляцией QPSK. Для обеспечения глобальной съемки на
спутнике установлен твердотельный регистратор емкостью 1 Тбит.
Рис. 2.18. Снимок Сан-ФранцискоКА SPOT-6 (разрешение 1,5метра)
296
Глава 2
Наземный комплекс, созданный концерном EADS Astrium, включа-
ет центр управления полетом и центр управления полезной нагрузкой в
Тулузе, главные приемные станции в Тулузе и Кируне (Швеция), команд-
но-телеметрические станции S-диапазона в Кируне и Инувике (Канада), а
также сеть станций прямого приема.
Максимальная производительность спутника SPOT-6 составляет свы-
ше 750 сцен в сутки общей площадью более 3 млн. км2, стандартная - 650
кадров в сутки площадью 2,6 млн. км2.
Автоматизированная система генерации геопродуктов обеспечивает
получение стандартных продуктов Primary с разрешением 1,5 м (панхро-
матический канал) и 6 м в четырех спектральных каналах, а также цветные
ортоизображения ORTHO с разрешением 1,5 м с точностью геопривязки
до 10 м (СЕ90) с использованием цифровой модели рельефа Reference 3D.
Система ориентации обеспечивает съемку объектов в четырех основ-
ных режимах:
- маршрутный (полоса шириной 60 км и длиной до 600 км);
- покадровый (сцены размером 60 х 60 км в пределах полосы обзора
шириной 1500 км;
- стерео- и тристереорежимы (формирование стереопары и триплета
изображений объектов);
- векторные режимы (съемка площадок 120 х 120 или 60 х 180 км, а
также маршрутов сложной конфигурации).
Предусмотрено формирование до шести суточных рабочих программ
съемки (для Австралии, Дальнего Востока, Средней Азии, Ближнего
Востока, Европы, Северной и Южной Америки), включающих до 750 объ-
ектов съемки и учитывающих краткосрочные метеопрогнозы для повы-
шения результативности оптической съемки с учетом облачности.
Система из двух спутников SPOT-6 и -7 обеспечит съемку территории
общей площадью 6 млн. км2 в сутки и может быть нацелена на повторное
наблюдение любого объекта в течение суток.
В России эксклюзивные права на прием и распространение данных
с КА SPOT-6/7 получил ИТЦ «СканЭкс», который с 2010 г. принимает
на отечественные станции данные с КА SPOT-4/5. В дальнейшем Центр
планирует использовать программное обеспечение, созданное в рамках
международной кооперации с Astrium Services, для приема данных новых
КА SPOT-6/7 на российские универсальные станции «УниСкан».
2.3.3. Программа Pleiades High Resolution
Программа Pleiades High Resolution является оптико-электронным
компонентом европейской спутниковой системы ДЗЗ и ведется под ру-
ководством CNES начиная с 2001 г. В программе помимо Франции уча-
ствуют Австрия, Бельгия и Швеция. Радиолокационный компонент си-
стемы - спутники COSMO-SkyMed - поставляет Италия.
При полном развертывании оптический компонент должен включать
в себя два оптико-электронных КА нового поколения сверхвысокого про-
странственного разрешения Pleiades-1А и Pleiades-IB с одинаковыми тех-
ническими характеристиками. Спутники предполагается разместить на
одной ССО со сдвигом в 180°, чтобы иметь возможность обеспечить еже-
дневную съемку любого заданного участка земной поверхности.
Космическая разведка стран Западной Европы 297
Аппараты серии Pleiades, использующие космические технологии но-
вого поколения, такие как оптико-волоконные гироскопы и моментные
управляющие гироскопы, обладают беспрецедентной маневренностью по
всем трем каналам - тангажу, рысканью и крену, - что в сочетании с ди-
намическим программированием захвата изображений позволяет системе
максимально увеличить число снимков заданной области. Так, спутники
могут сориентироваться для съемки в любом месте 800-километровой
полосы обзора менее чем за 25 с, а всего предусмотрено пять различных
сценариев работы. Указанные качества делают систему Pleiades очень
восприимчивой к конкретным требованиям пользователя. Ответы на ин-
дивидуальные запросы заказчиков будут даваться в рекордно короткие
сроки.
Одновременно с изготовлением КА группы специалистов из CNES,
компании SPOT Image, государственных ведомств и институтов Франции
и стран ЕС разрабатывали тематические области применения космиче-
ской информации системы Pleiades-HR. В результате эксперты прорабо-
тали восемь основных тематических приложений продуктов Pleiades (в
порядке убывания степени готовности и зрелости алгоритмов):
- военная видовая разведка зарубежных стран и кризисных зон;
- прогнозирование рисков чрезвычайных ситуаций (ЧС) и оператив-
ная съемка зон бедствий и катастроф;
- картография (создание цифровых топокарт, ЦМР и трехмерных
продуктов) и планирование городской застройки;
- лесное хозяйство;
- гидрология;
- сельское хозяйство;
- мониторинг береговых зон и морских акваторий;
- геология и геофизика.
Совместными усилиями был разработан и пакет программ ORFEO
Tool Box для обработки продуктов радарной и оптической съемки систе-
мы ORFEO.
Программа Pleiades стоимостью 760 млн. евро (1 млрд. долл.) началась
в октябре 2003 г. с контракта фиксированной ценой 314 млн. евро, выдан-
ного CNES концерну EADS Astrium. Поставщиком основной оптической
системы стала франко-итальянская компания ThaLes Alenia Space (TAS).
Финансирование проекта велось исключительно за счет французского
правительства.
В основу КА положена платформа AstroSat-ЮОО. Спутник имеет
корпусешестигранной формы, с тремя солнечными батареями (СБ),
расположенными через 120°, и тремя звездными датчиками в квази-тетра-
эдральной конфигурации для оптимизации точности определения ориен-
тации (рис. 2.19) [158,164].
Двигательная установка состоит из четырех гидразиновых ЖРД тя-
гой по 15 Н. Система электропитания мощностью 1000 Вт включает СБ и
буферные аккумуляторные батареи. Масса КА составляет 966 кг, расчет-
ный срок активного существования - 5 лет.
По сравнению со штатной платформой, на которой построены герман-
ские радиолокационные спутники TerraSAR-X и TanDEM-X, емкость
бортового запоминающего устройства увеличена до 600 Гбайт, а скорость
сброса данных составит до 450 Мбит/с. Оптико-электронная аппарату-
298
Глава 2
а б
Рис. 2.19. КА Pleiades: а - конструкция; б -в полете
pa KA Pleiades обладает высокими характеристиками, сопоставимыми с
параметрами американских спутников ДЗЗ WorldView и GeoEye (табл.
2.15) [158, 164]. Диаметр первичного зеркала оптической системы -
0,65 м.
Суточная производительность каждого КА достигнет 450 снимков.
Получение и архивирование большей части изображений будут вести че-
тыре наземные приемные станции:
- два оборонных центра во Франции и Испании;
- две гражданские станции - в Тулузе (Франция) и Кируне (Швеция).
В дальнейшем - под заказ пользователей - планируется развертыва-
ние региональных приемных станций, как стационарных, так и мобиль-
ных.
План задач будет обновляться и загружаться на КА Pleiades три раза в
день, что позволит формировать запросы буквально за несколько минут
до пролета спутником необходимых мест и получать актуальные снимки
х прогнозах погоды. Пункт управления на станции Кергелен будет сбра-
сывать управляющую информацию на КА утром для работы по наземным
объектам в Европе, Африке и на Ближнем Востоке. Шведская станция
будет управлять «полуденной орбитой» для пролетов над Северной и
Южной Америкой. За французской станцией управления останется пере-
дача на борт спутников последних («дневных») задач для Азии и Океании.
16 декабря 2011 г. с пусковой установки Гвианского космического цен-
тра расчеты прикомандированных российских специалистов осуществи-
ли пуск РН «Союз-ST-A» с РБ «Фрегат». Целью миссии была доставка
на орбиты французского Pieiades-1 для дистанционного зондирования
Земли (ДЗЗ) со сверхвысоким пространственным разрешением и четы-
Космическая разведка стран Западной Европы 299
Таблица 2.15
Основные технические характеристики аппаратуры КА Pleiades
Pleiades-1А и Pleiades-1В |
Режим съемки
Спектральный диапазон, мкм
Пространственное разрешение (в надире), м
Максимальное отклонение от надира, градус
Точность геопозиционирования (СЕ90), м
Ширина полосы съемки, км
Производительность съемки, км2/сут
| Мозаика
| Стереосъемка
Максимальное количество целей в полосе
100 x200 км
Периодичность съемки, сут
1 Формат файлов
Обработка
Скорость передачи данных на наземный сег-
1 мент, Мбит/с
Панхромати-
ческий
0,48-0,83
0,5
Мультиспектральный
0,43-0,55 (синий)
0,49-0,61 (зеленый)
0,60-0,72 (красный)
0,79-0,95 (ближний ИК)
2
50
3-20
20 из 800
Более 1 млн. |
120 x120 км
20 х 300 км
30
1 (в зависимости от широты области
съемки)
GeoTIFF
Радиометрическая, сенсорная и геоме-
трическая коррекция.
Приведение к картографической проек-
ции
450
рех французских КА семейства ELISA для радиоэлектронной разведки
[158, 164]. Четыре последних аппарата относятся к классу микроспутни-
ков.
К A Pleiades-1А был выведен на солнечно-синхронную орбиту высотой
678 х 698 км с прохождением нисходящего узла орбиты в 10:30 по мест-
ному времени. В период с 20 декабря по 3 января спутник сделал четыре
маневра и поднялся до 689 х 706 км. Первые пробные съемки он провел
уже 20 декабря (рис. 2.20) [158].
3 декабря 2012 г. со стартового комплекса ELS Гвианского космиче-
ского центра расчеты прикомандированных российских специалистов
осуществили пуск РН «Союз ST-A» с РБ «Фрегат-М» с французским
спутником дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) Pleiaaes-IB [182].
В течение нескольких суток КА Pleiades-IB с помощью собственных
двигателей достиг рабочей ССО наклонением 98,22°, высотой 695 км (пе-
риод повторения трассы - 379 витков за 26 сут) и местным временем пере-
сечения экватора в нисходящем узле 10:15.
5 декабря с борта Pleiades-IB были получены первые снимки высоко-
го качества (рис. 21). Использование нового спутника в полном объеме
совместно с первым К A Pleiades-1А планируется начать во II квартале
2013 г. после завершения предэксплуатационных испытаний и калибров-
300
Глава 2
Рис. 2.20. Снимок г. Сан-Франциско, сделанный камерой Pleiades-1А
ки бортовой аппаратуры. Интересно отметить, что в ходе калибровочных
съемок планет и звезд в качестве целей нового КА использовалось звезд-
ное скопление Плеяды (Pleiades) в созвездии Тельца, чье имя получили
спутники.
Для достижения высокой точности геопривязки, маневренности и
производительности КА в составе трехосевой системы ориентации при-
менены запатентованные гиродины CMG 15-45 S, обеспечивающие раз-
ворот платформы по углам тангажа и крена в пределах 60° за 25 с с макси-
мальной угловой скоростью 3,4°/с, три высокоточных звездных датчика и
четыре твердотельных оптоволоконных гироскопа. Параметры движения
центра масс КА определяются автономно с точностью до 1 м с помощью
двухчастотной радиодальномерной системы DORIS.
Бортовая система ориентации по данным сертификационных испы-
таний первого спутника обеспечивает геопривязку изображений с точ-
ностью 8,5 м СЕ90 (по спецификации - 10-12 м) без использования на-
земных опорных точек. Ожидается, что в дальнейшем эта величина может
быть доведена до 3-4,5 м в режиме постобработки с использованием уточ-
ненных эфемерид.
Основная целевая нагрузка спутника - длиннофокусная оптико-
электронная система HiRI (High-Resolution Imager) массой 200 кг. Она
обеспечивает съемку с разрешением 0,7 м в панхроматическом канале и
2,8 м в четырех спектральных каналах (голубой, зеленый, красный, ближ-
ний ИК). Радиометрическое разрешение составляет 12 бит (стандартное
значение для продуктов американских КА субметрового разрешения -
11 бит), а ширина полосы захвата ОЭС - 20 км (у спутников США 11-
16 км).
Оптическая система выполнена на основе трехзеркального анастигма-
тического телескопа Корша с фокусным расстоянием 12905 мм (диаметр
входной апертуры 650 мм). В фокальной плоскости установлены: сбор-
ка из пяти панхроматических линейных ПЗС-матриц с пятиступенчатой
временной задержкой накопления общей длиной 30 000 элементов; сбор-
ка из пяти линейных мультиспектральных ПЗС-матриц общей длиной
7500 элементов. Для облегчения конструкции оптико-электронной систе-
мы широко применялся карбид кремния и зеркала Zerodur.
Специалисты CNES разработали алгоритм передискретизации (resa-
Космическая разведка стран Западной Европы 301
Рис. 2.21. Фрагмент первого снимка с КЛ Pleiades-1В
(порт г. Лоръян, Франция)
mpling), с помощью которого в результате наземной обработки простран-
ственное разрешение исходных («сырых») данных ДЗЗ улучшается с 0,7
до 0,5 м в стандартных ортопродуктах (уровни Orthoimages/Orthomosaic).
Проведенные сравнительные тесты показывают, что продукты
Pleiades соответствуют уровню, которому отвечают также изображения
американских коммерческих К А субметрового разрешения GeoEye-1,
WorldView-1, -2 и QuickBird. Стандартные продукты Pleiades постав-
ляются в файлах формата DIMAP V2, форматы изображений - JPEG2000
и GeoTIFF.
Космическая информация с борта КА передается на приемные стан-
ции по трехчастотной зашифрованной радиолинии в Х-диапазоне частот
с общей скоростью 465 Мбит/с (3 х 155 Мбит/с) с 8-позиционной фазо-
вой модуляцией. Для глобальной съемки объектов применяется бортовое
запоминающее устройство емкостью 600 Гбит.
Спутники Pleiades могут снимать объекты в пяти различных режимах:
- кадровый (до 20 объектов в районе 1000 х 1000 км в пределах кори-
дора ±30°, или 10 объектов в зоне размером 100 х 200 км);
302
Глава 2
- площадная съемка для формирования мозаик районов площадью до
30000 км2 на одном витке;
- маршрутная съемка протяженных объектов произвольной конфигу-
рации (береговой линии, границы, реки, дороги и т. п.);
- формирование стереопар размером 20 х 300 км2 и триплетов изобра-
жений (тристерео);
- многоракурсная последовательная съемка (17-30 снимков зоны раз-
мером от 7 х 20 до 20 х 20 км на одном пролете для движения объектов)
и др.
Комплекс наземной обработки обеспечивает автоматическую ге-
нерацию сплошного мозаичного покрытия района площадью около
10000 км2 (до 120 х 130 км), отснятого в площадном режиме за один про-
лет с углом отклонения от надира менее 20°. Разрабатывается специфи-
кация на новые продукты на основе стереосъемки Pleiades - цифровые
модели местности, соответствующие стандартам HRE40 и HRE10 амери-
канского Управления NGA.
Потенциальная максимальная производительность съемки одного КА
составляет 1 млн. км2, но реальная производительность спутника с учетом
метеоусловий и при использовании двух приемных станций в Тулузе и
Кируне достигает 450-600 сегментов в сутки.
Два спутника Pleiades-HR размещены в одной орбитальной плоско-
сти, но разнесены по фазовому углу на 180°. В этом случае обеспечена
возможность ежесуточного обзора системой из двух КА любого объекта
в пределах от полюсов до широты 40° при углах отклонения от надира в
пределах ±30°.
Гибкость и высокая оперативность при планировании целей достига-
ется путем закладки до трех рабочих программ съемки в сутки для объ-
ектов, расположенных в Азии и Австралии (станция ввода рабочих про-
грамм в Тулузе), Европе и Африке (станция на о-ве Кергелен, Индийский
океан), а также в Америке с использованием станции в Кируне (Швеция).
Преимущества ввода новых спутников Pleiades в систему военной
видовой разведки подчеркнул министр обороны Франции отметив, что
спутники Pleiades обеспечат дополнительные возможности по цветной
съемке объектов, быстрому доступу к космической информации и высо-
кой частое съемки кризисных районов.
Основные характеристики системы Pleiades-HR для задач военной ви-
довой разведки:
- время реакции системы (от заказа до получения изображения) - ме-
нее 24 ч;
- период повторной съемки любого объекта - 24 ч при угле отклоне-
ния от надира в пределах ±45°;
- ежесуточное выполнение до 50 заявок оборонных пользователей с
высоким приоритетом;
- обеспечение конфиденциальности выполнения оборонных заказов.
Очевидно, спутники Pleiades с разрешением до 0,5 м смогут дополнить
возможности системы Helios 2 при решении задач оперативной карто-
графической съемки, что позволит высвободить ресурсы Helios 2 для бо-
лее приоритетных задач. В результате ввода в строй нового КА Pleiades
группировка видовой разведки Франции увеличится до четырех аппара-
тов.
Космическая разведка стран Западной Европы 303
Начиная с 2011 г. Франция успешно реализует план по созданию новой
4-спутниковой системы оперативной детальной съемки Земли и видовой
разведки (Pleiades-1А/В и SP0T-6/-7), эксплуатация которой продлится
до 2023 г. Все четыре спутника (запуск последнего намечен на 2014 г.) раз-
мещаются в одной орбитальной плоскости высотой 694 км с разнесением
по фазе на 90° друг от друга. Сформированная система SPOT/ Pleiades
обеспечит высочайшую гибкость и оперативность в решении задач кос-
мического наблюдения в глобальном масштабе. В течение суток спутники
смогут осуществлять съемку любого участка земной поверхности как ми-
нимум дважды в детальном режиме с помощью SPOT и в сверхдетальном
режиме - с помощью спутников Pleiades. Расчетная суточная производи-
тельность системы составит около 7 млн. км2 с разрешением от 0,5 до 2 м.
Кроме того, до 2015 г. планируется продлить эксплуатацию пятого спут-
ника ДЗЗ Франции SPOT-5.
При создании новой системы SPOT/Pleiades Франции удалось успеш-
но объединить ресурсы и интересы крупнейшей аэрокосмической кор-
порации EADS Astrium, которая финансировала изготовление коммер-
ческой системы SPOT-6/7, и государственных институтов, разработав-
ших систему двойного назначения Pleiades-HR. С появлением системы
SPOT/Pleiades Франция значительно укрепила свое положение на ми-
ровом рынке космической информации, заняв ведущие позиции вслед за
США. Компания Astrium GEO (подразделение EADS Astrium, куда вош-
ли французская компания-оператор SPOT Image и германская Infoterra
GmbH) стала коммерческим оператором продуктов и услуг новой систе-
мы SPOT/ Pleiades.
Итак, после десятилетнего перерыва Франция приступила к созданию
высокопроизводительной четырех спутниковой системы оперативного
сбора детальной видовой информации, которая будет эксплуатироваться
до 2023 г. Двух спутниковая компонента детальной съемки создана ком-
мерческой компанией без государственного финансирования, а вторая
компонента сверхдетальной съемки - как система двойного назначения
ORFEO для решения оборонных и гражданских задач. В 2014 г. Франция
создаст меньшую по численному составу и финансовым затратам, чем в
США, но высокопроизводительную систему оперативной видовой съем-
ки Земли в интересах решения оборонных и социально-экономических
задач.
2.3.4. Космическая система оптико-электронной разведки Helios
Космическая система ОЭР Helios разрабатывалась совместно Фран-
цией, Италией и Испанией. Идея ее создания принадлежит Франции,
что связано с желанием избавиться от американской зависимости в об-
ласти космической разведки. Кроме того, руководство Франции считает,
что обладание ядерными средствами должно сочетаться с наличием соб-
ственной военной системы космической разведки. Работы по программе
Helios начались в середине 1980-х гг., а впоследствии она была открыта
для международного сотрудничества. В ней приняли участие Италия (с
1987 г.) и Испания (с 1988 г.), доля которых составляет соответственно 14
и 7 % общих расходов (примерно 7 млрд. франков).
304
Глава 2
В состав комитета по руководству программой Helios, структурно
входящий в Главное управление вооружений министерства обороны
Франции, включены французские офицеры и по одному офицеру от
Италии и Испании. Основным подрядчиком по разработке космических
компонентов системы является корпорация КНЕС, а К А и наземных ком-
понентов системы Helios - фирма Matra Space.
Система предназначена для наблюдения за повседневной деятельно-
стью вооруженных сил, полигонов и предприятий оборонной промыш-
ленности зарубежных стран, слежения за обстановкой в кризисных рай-
онах, контроля соблюдения международных договоров и других военно-
политических задач.
Система Helios разрабатывалась на базе спутника Spot-4 (платформа,
бортовая аппаратура регистрации и значительная часть электронного обо-
рудования). Основное отличие заключается в оптической схеме и в сред-
ствах защиты телеметрических данных от воздействия противника. Она
обеспечивает ведение разведки в оптическом и инфракрасном диапазонах
волн с разрешающей способностью до 1 м, что на порядок превышает воз-
можности аппаратуры Spot -2.
Общая стоимость системы с двумя К A Helios 1A/B составила
1,52 млрд. евро (по оценкам 2002 г.). В состав наземного специального
комплекса приема и обработки данных вошли: три центра космической
разведки (ЦКР) стран-партнеров, три стационарных пункта приема ин-
формации (ППИ) и транспортабельная станция (STT).
Два аппарата Helios 1А и IB были запущены в 1995 и 1999 гг. соответ-
ственно.
На спутниках Helios 1A/B установлена система EVP (Ensemble
de Prises de Vuees), состоящая из двух четырехканальных многоспек-
тральных камер с детекторными блоками, позволяющая вести видо-
вую разведку в детальном и обзорном режимах с использованием двух
ПЗС-линеек из 4096 и 2048 элементов. В детальном панхроматическом
режиме (0,5-0,73 мкм) разрешение достигает 1 м, обзорный режим (0,50-
0,59; 0,61-0,68 и 0,79-0,89 мкм) дает возможность получать многоспек-
тральные изображения с разрешением 4 м.
К A Helios 1 А/В способны вести ночное наблюдение за военными объ-
ектами в инфракрасном диапазоне, что сводит на нет усилия противника
по дезинформации и маскировке. КА, принадлежащие Франции, дают
возможность ее специалистам выполнять сравнительную оценку сним-
ков, получаемых американскими системами.
Система Helios 1A/B прошла боевые испытания во время военной
акции НАТО в Югославии (1999) и в Афганистане (2001). Несмотря на
неблагоприятные для оптических наблюдений метеоусловия в Косово,
по заявлениям официальных лиц, система с успехом применялась для
оперативной разработки трехмерных моделей рельефа и новых циф-
ровых карт с высокой координатной точностью привязки объектов. В
районах базирования эскадрилий ВВС Франции были развернуты рабо-
чие станции обработки и анализа видовой информации, которые обес-
печивали планирование боевых вылетов и оценку их результативно-
сти [58].
В то же время боевая эксплуатация позволила выявить «минусы»
системы Helios 1, которые были учтены при создании Helios 2: недоста-
Космическая разведка стран Западной Европы 305
точное пространственное разрешение, низкая производительность, не-
способность распознавать реальные цели среди ложных и обнаруживать
замаскированные объекты, неготовность к решению задач оперативной
разведки поля боя в комплексе с воздушными средствами.
Программа Helios 2. Для решения задач стратегической разведки во
Франции было принято решение о разработке новой системы Helios
2. Головным разработчиками становятся транснациональная компа-
ния Astrium, опирающаяся на французские и английские инвестиции, и
Alcatel Space.
Эта программа реализуется в интересах министерств обороны
Франции, Бельгии и Испании. Генеральным подрядчиком проекта высту-
пает французское космическое агентство CNES. Главным подрядчиком на
поставку двух спутников является компания Astrium. Alcatel Space по-
ставляет для этого проекта главное средство наблюдения и ряд других си-
стемных компонентов.
При проектировании спутников второго поколения предусмотрены:
- установка дополнительной оптико-электронной системы (ОЭС) для
широкозахватной съемки;
- увеличение разрешающей способности (с 1 до 0,5 м), производитель-
ности ОЭС и емкости бортовых записывающих устройств (до 200 сюже-
тов);
- ведение дополнительного канала ИК-диапазона для ночной съемки.
Новая система наблюдения, как и предыдущая Helios 1А и Helios IB),
должна состоять из двух спутников: Helios 2А и Helios 2В, находящихся
на солнечно-синхронных орбитах.
В программе ВКР Helios 2, реализуемой с 1992 г., помимо Франции
(вклад 95 %) принимают участие Испания и Бельгия с номинальными
вкладами по 2.5 %. В число основных задач программы (кроме традици-
онных задач Helios 1) входит информационное обеспечение боевых дей-
ствий вооруженных сил [58].
На программу Helios 2 (от начала НИОКР до запуска КА) затрачено
1,8 млрд. евро в течение 12 лет. Большая продолжительность и высокая
стоимость связаны с неясной позицией партнеров и доработкой требова-
ний после войны в Косово.
Расчетный срок эксплуатации системы - 10 лет (при среднем сроке
активной работы каждого спутника 5 лет). Стоимость годовой эксплуа-
тации Helios 2 составит 28 млн. долл. (в ценах 2001 г.), что существенно
ниже этого показателя для Helios 1 А/В (35 млн долл.).
18 декабря 2004 г. с космодрома «Куру» ракетой-носителем Ariane-5
был осуществлен запуск французского разведывательного КА Helios 2A
на орбиту высотой около 600 км. Масса спутника составляет 4200 кг (рис.
2.22).
КА Helios 2 создан на базе тяжелой космической платформы
Spot Мк.З. Часть сведений о программе Helios во Франции не засекрече-
на, благодаря чему преимущества нового спутника по сравнению с пред-
шественником описаны достаточно подробно (табл. 2.16) [58].
На борту КА Helios 2 установлены три оптико-электронных системы
(ОЭС) вместо двух у КА Helios 1, что увеличивает производительность
аппаратуры разведки при съемке небольших по площади кризисных зон.
Все три ОЭС имеют независимые каналы управления и позволяют одно-
306
Глава 2
Рис. 2.22. Французский разведывательный спутник Helios -2А
временно снимать три разных объекта или два объекта с формированием
стереопары по одному из них.
Впервые на борту французских спутников ВКР совмещены ОЭС об-
зорной и детальной съемки (как это было у американских спутников КН-
9, известных также под названием Big Bird), что позволяет сократить цикл
поиска объектов и расширяет функциональные возможности системы.
Задачи обзорной разведки КА Helios 2 выполняет широкозахватная ОЭС
среднего разрешения, аналогичная системе HRG на КА SPOT-5, а для вы-
сокодетальной съемки предназначена двухкамерная система сверхвысо-
кого разрешения THR (The Haute Resolution), разработанная компанией
Alcatel-Space. При высоте 690 км штатная ОЭС HRG обеспечит съемку с
разрешением около 4 м в полосе захвата 50-70 км. С учетом возможного
отклонения линии визирования ОЭС на 45° ширина полосы обзора может
составить более 1400 км [59].
В отличие от возможностей КА Helios 1, ОЭС сверхвысокого разре-
шения Helios 2 обеспечивают съемку в средней части ИК-диапазона, что
улучшает информативные и обнаружительные свойства изображений.
Например, при обработке ИК-снимков можно обнаруживать замаскиро-
ванные цели и образцы боевой техники с горячими двигателями, выяв-
лять признаки функционирования объектов, а также вести съемку в ноч-
ное время. Аналогичные ИК-датчики были установлены на американских
спутниках серии КН-11 в конце 1980-х гг. и, по оценке, имели разрешение
менее 3 м.
Новый спутник обеспечивает съемку с лучшим пространственным
разрешением. По данным СМИ, максимальное разрешение улучшено с
1м до 0,5м по сравнению с показателями К А первого поколения (точное
значение разрешающей способности Helios 2 засекречено).
По заявлениям официальных лиц, система Helios 2 позволит обнару-
живать и распознавать все военные объекты и идентифицировать 70 % из
них.
По мнению специалистов НАТО, цикл видовой разведки включает
четыре группы задач: обнаружение объекта (например, самолета), распоз-
навание класса («истребитель»), идентификация типа (МИГ-29) и техни-
ческий анализ (размеры, форма и т. д.).
На КА Helios 2 установлены новые твердотельные запоминающие
устройства увеличенной емкости, что расширяет возможности по съемке
районов вдали от Европы и повышает оперативность сброса данных по
Космическая разведка стран Западной Европы 307
Таблица 2.16
Характеристики систем Helios 1 и 2
Характеристика
Страны-участницы (доли)
Дата запуска
Полигон/носитель
Высота орбиты, км
Наклонение/период обраще-
ния (мин)
Характер использования
Расчетный срок функциониро-
вания, лет
Разработчики
Базовая платформа
Начальная масса на орбите, кг
Мощность системы электропи-
тания
Точность определения ориен-
тации
Оптико-электронные системы
(ОЭС)
Максимальное разрешение, м
Режим передачи данных РСА
Число и емкость (тип) ЗУ, Гбит
Частотный диапазон радиоли-
ний (изображения/телелеме-
трия, команды)
Скорость передачи данных,
Мбит/с
Helios 1
Франция (78.9 %)
Италия (14,1%)
Испания (7 %)
Helios 1А-07.07.1995
Helios IB - 03.12.1999 (ре-
зерв)
Куру/РН Ariane 404
Helios 1А-689/686
Helios IB -648/645
Helios 1A-98,2/98,37
Helios IB -98,2/97,5
Helios 1A - оперативный
Helios IB - резервный с
21.10.04
5
EADS-Astrium
Alcatel-Space,
CNES
Mk2SP0T-4
2540
2100
0,005
Многоспектральная
двухкамерная ОЭС
высокого разрешения ЕРУ
1,0
В реальном времени, с ЗУ
2 х 120 (магнитные),
1x9 (оперативное ЗУ)
Х/5
50
Helios 2 1
Франция (95 %)
Испания (2,5 %)
Бельгия (2,5 %)
Helios 2А-18.12.2004
Helios 2B - 2008 (план)
Куру/РН Ariane 5G
Helios 2А- 690/688
Helios 2А-98,1/98,39
Helios 2A - проходит ис-
пытания
5-7
EADS-Astrium
Alcatel -Space,
CNES
Mk 3 SPOT-5
4200
3000
—
ОЭС среднего разреше-
ния, HRG двухкамерная
ОЭС, сверхвысокого раз-
решения THR
0,5 (система THR),
до 4 (система HRG)
В реальном времени, с
ЗУ
2 х 50 (твердотельные),
одно оперативное ЗУ
Х/5
308
Глава 2
приоритетным целям. Ленточные магнитофоны Helios 1A не позволяли
быстро воспроизводить отдельные сцены из записанного массива данных
[59].
Основные характеристики систем Helios 1 и 2 приведены в табл. 2.16.
По данным СМИ, на борту спутников Helios установлены также ком-
плексы радиотехнической разведки. Косвенным подтверждением этого
факта может быть участие в обеспечении программы Helios военного цен-
тра CELAR (Centre Electronique de L'Armement), который обрабатывает
данные от французских КА РТР.
Значительному совершенствованию подвергся наземный комплекс
приема и обработки данных, в результате чего время выполнения заказа
сокращено вдвое. Наземный комплекс приема и обработки данных си-
стемы Helios состоит из центров космической разведки (ЦКР) и пунктов
приема информации (ППИ).
Основные цели модернизации наземного комплекса обработки дан-
ных Helios 2 - повышение оперативности и увеличение числа пользова-
телей. В состав наземного комплекса введена подсистема рабочих стан-
ций пользователей, которые напрямую подключены по каналам связи к
средствам ЦКР и позволяют заказывать и анализировать изображения.
Эта подсистема получила наименование «компонент наземных пользо-
вателей» CSU (Composante Sol Utilisateurs). По данным СМИ, около 14
рабочих станций уже находятся в войсках [59].
Программа Helios 1 была закрытой централизованной системой с огра-
ниченным доступом к данным и ограниченным числом пользователей.
В ней реализована возможность подключения большого числа рабочих
станций пользователей для формирования заявок, обработки и анализа
данных. Сообщается, что рабочие станции установлены на всех крупных
базах французских ВС. Благодаря подключению рабочих станций к цен-
тральному архиву системы Helios, пользователям для сравнительного
анализа обстановки и обнаружения изменений стали доступны около 100
тыс. изображений.
В наземном комплексе Helios 2 предусмотрена возможность совмест-
ной обработки космических снимков и результатов авиационной развед-
ки. Сообщается также, что КА Helios 2 способен поставлять цифровые
геопространственные данные, необходимые для систем наведения новых
образцов высокоточного оружия (ракеты SCALP EG, Apache АР, AASM
и др.) и средств их доставки (истребители Rafale и Mirage 2000, вертолеты
Tiger и NH 90). Особенным спросом со стороны военных будут пользо-
ваться стереопары для формирования цифровых моделей рельефа мест-
ности. Общая площадь стереосъемки системы Helios 2 в течение 10 лет
составит 15 млн. км2.
После завершения орбитальных испытаний КА Helios 2A был введен
в состав системы видовой космической разведки вместе с К A Helios 1A.
Изготовление второго КА Helios 2B было завершено в 2006 г., после чего
он до 2008 г. находился в резерве на Земле.
18 декабря 2009 г. с ракетного полигона Куру (Французская Гвиана,
Южная Америка) РН Ariane 5GS вывела на околоземную орбиту француз-
ский КА оптико-электронной разведки Helios 2B, созданный по заказу
французского Генерального агентства по закупке вооружений DGA (рис.
2.23) [60].
Космическая разведка стран Западной Европы 309
а б
Рис. 2.23. КА Helios 2B:
а - на стенде; б - в полете
Лидер международной группы наблюдателей спутников Тед Молчан
опубликовал вероятные параметры рабочей орбиты Helios 2B: наклоне-
ние - 98,1°; минимальная высота - 674 км;максимальная высота - 688 км;
период обращения - 98,43 мин.
Космический аппарат (КА) Helios 2В, созданный консорциумом
EADS-Astrium при участии компаний из Бельгии, Испании, Италии и
Греции, имеет массу 4 200 кг и является четвертым в орбитальной груп-
пировке спутников разведывательного назначения серии Helios. KA Helios
1А был запущен в июле 1995 г., Helios IB - в 1999 г., Helios 2A - в 2004 г.
Helios 2B стал завершающим аппаратом в реализуемой под руковод-
ством Франции многонациональной программе спутниковой разведки.
Общая стоимость программы HELIOS оценивается в 2 млрд. евро, при-
чем вклад Франции составляет 90 %. Попытки Парижа превратить про-
ект в паневропейский не нашли широкого понимания в ЕС, но позволи-
ли привлечь четыре страны (Бельгию, Испанию, Италию и Грецию) со
скромными вкладами по 2,5 %.
Основные цели программы - стратегическая и военно-политическая
разведка, слежение за обстановкой в кризисных районах, информацион-
ное обеспечение боевых действий вооруженных сил. В последние годы
программа подверглась существенной доработке для приоритетного обе-
спечения потребностей войсковых группировок. Первоочередной задачей
программы является обеспечение руководства Франции инструментом
для независимого анализа обстановки в мире с помощью независимых
космических средств глобального сбора разведывательной информации.
Данные, передаваемые этим КА, будут закрытыми, но ограниченный
объем информации все же будет доступен партнерам по блоку НАТО, в
частности Германии, Великобритании, Соединенным Штатам Америки и
еще четырем странам.
Спутник разработан европейским аэрокосмическим консорциумом
EADS на базе космической платформы SPOT Mk.3, ранее использован-
310
Глава 2
ной в составе коммерческого КА SPOT-5. Изготовление Helios 2B было
завершено в 2006 г., после чего он находился в резерве на Земле.
Оптико-электронную систему изготовила компания Thales Alenia
Space, которая создавала ОЭС для всех спутников Helios. Как и его пред-
шественник, Helios 2B оснащен многокамерной оптико-электронной си-
стемой HRZ (High Resolution Zoom) с независимыми каналами управле-
ния, благодаря чему повышена общая производительность и совмещены
функции обзорной и высокодетальной видовой разведки. Общая масса
ОЭС составляет 1124 кг, потребляемая мощность - 418 Вт в режиме ожи-
дания и 900 Вт в рабочем режиме. В состав ОЭС входят камера обзор-
ной разведки HR (High Resolution) с управляемым зеркалом наведения
линии визирования (заимствована у спутника SPOT-5) и система сверх-
высокого разрешения THR (Tres Haute Resolution), которая обеспечи-
вает съемку в видимом участке спектра (в том числе стереосъемку) и в
средней части ИК-диапазона. В ОЭС используется телескоп системы
Кассегрена с двумя фокальными матрицами детекторов в видимом диа-
пазоне и одной матрицей детекторов ИК-диапазона с активной системой
охлаждения. Фотоприемник ИК-диапазона на основе соединения Hg-Cd-
Те разработан компанией Sofradir. По неофициальным данным прессы,
разрешающая способность системы THR составляет 0,3-0,35 и 2,5 м в ви-
димом и среднем ИК-диапазонах соответственно.
Возможность ведения съемки в средней части ИК-диапазона в дневное
и ночное время улучшает информативные и обнаружительные свойства
изображений, позволяет выявлять замаскированные цели и боевую тех-
нику с работающими двигателями, а также признаки функционирования
объектов.
На спутнике Helios 2B установлены твердотельные запоминающие
устройства увеличенной емкости, что расширяет возможности по съемке
районов вдали от Европы. Изображения передаются на приемные станции
в зашифрованном виде по радиолиниям в Х-диапазоне частот. Имеется
возможность установки индивидуальных ключей шифрования данных
для обеспечения высокой степени конфиденциальности передаваемой
информации на станции стран- участниц проекта.
Состав системы Helios. Современный состав системы Helios включа-
ет компоненты первого и второго поколения. В результате запуска Helios
2 В на орбите сформирована система из трех разведывательных спутников
Helios 1А/2А/2В. Расчетный срок активного существования Helios 2B со-
ставляет 5 лет.
К A Helios IB из-за неисправности в подсистеме электропитания не
эксплуатируется и находится в резерве [59].
Особенностью орбитальной системы Helios является размещение
спутников в одной плоскости солнечно-синхронных дневных орбит с
местным временем пересечения экватора в 13:13-13:19 в восходящих уз-
лах (традиционно рабочим участком для оптических спутников является
нисходящиая ветвь орбиты). Выбор нестандартной орбиты КА Helios свя-
зан с возможностью использования для задач предварительной обзорной
съемки в утреннее время трех коммерческих спутников серии SPOT (в
ближайшие годы - пары спутников Pleiades), а выбранное направление
пересечения экватора (с юга на север) в дневное время суток, вероятно,
связано с южным (относительно стран Европы) размещением приоритет-
Космическая разведка стран Западной Европы 311
ных объектов съемки (Ближний Восток, Африка): спутник может вести
съемку объектов на Ближнем Востоке и в Африке, а затем с минимальной
задержкой передать изображения на приемные станции в Европе.
В состав наземного спецкомплекса сбора и обработки видовой ин-
формации входят пять национальных центров космической разведки
стран - участниц программы. Дополнительный центр создан в Германии
в рамках межправительственных соглашений для обмена данными опти-
ческой съемки Helios 2 на радиолокационные снимки спутников сверхвы-
сокого разрешения с РСА SAR-Lupe (Германия). Италия вступила в про-
ект после подписания аналогичного соглашения об обмене данными He-
lios 2 - COSMO (система радарной видовой разведки).
Шесть стран-партнеров в программе Helios 2 (включая Германию)
стремятся объединить имеющиеся национальные ресурсы в рамках об-
щеевропейской системы космической видовой космической разведки
(Multinational Space-based Imaging System - MUSIS), к которой готовы
присоединиться также Польша и Швеция.
Наращивая свою космическую инфраструктуру, Франция изучает
возможность разработки спутников 3-го поколения и создания собствен-
ного космического командования.
Наземный командно-измерительный комплекс включает центр управ-
ления полетом при космическом агентстве CNES в Тулузе (Франция) и
три станции в Тулузе, Куру и на о-ве Кергелен для траекторных изме-
рений, передачи команд и приема телеметрии в S-диапазоне частот.
В состав наземного спецкомплекса входят четыре национальных ЦКР
во Франции, Италии, Испании и Бельгии, возможности которых нерав-
ноценны и зависят от степени участия партнеров в проектах Helios 1/2.
В перспективе для работы с КА Helios 2 будут дооборудованы ЦКР в
Германии и Италии. Таким образом, в программе Helios к 2007 г. будут
участвовать пять европейских стран. Роль главного ЦКР в системе вы-
полняет центр CPHF в Париже, который рассчитан для обработки заявок
на съемку из шести центров [59].
Станции командно-измерительного комплекса CNES передают ра-
бочую программу (для траекторных измерений, передачи команд и при-
ема телеметрии в S-диапазоне частот) на борт КА Helios по радиолинии
в S-диапазоне частот. Результаты съемки заданных объектов спутник
передает по радиоканалу в Х-диапазоне частот на станции страны-заказ-
чика.
Рабочий цикл системы Helios. В программе Helios 2 реализована воз-
можность подключения большого числа рабочих станций пользователей
для формирования заявок, обработки и анализа данных. Сообщается, что
рабочие станции установлены на всех крупных базах французских ВС.
В наземном комплексе Helios 2 предусмотрена возможность совместной
обработки космической съемки с результатами авиационной разведки и
формирования исходных данных целеуказаний для систем наведения но-
вых образцов высокоточного оружия и средств их доставки.
Рабочий цикл «заказ - планирование - выполнение - обработка -
доведение» начинается с рассылки орбитальных элементов КА Helios
из Центра управления полетом СМР в центры космической разведки
стран партнеров. Оперативные группы офицеров программы Helios из
национальных ЦКР формируют заявки на съемку интересующих объек-
312
Глава 2
тов на следующие сутки с учетом трасс полета и полосы захвата бортовых
ОЭС.
Заявки поступают в ЦКР CPHF на авиабазе Крей, где оперативная
группа с учетом приоритетности задач и вкладов партнеров формирует
объединенную программу съемок, которая передается в Центр управле-
ния полетом CNES. По заявлениям разработчиков, программа съемок
каждой страны формируется автономно и конфиденциально и остается
недоступной для других партнеров (можно полагать, что секретными для
координирующих сторон остаются точные координаты объекта, а не рай-
он съемки).
В целях предотвращения несанкционированного доступа изображе-
ния, предназначенные только для одной из стран, шифруются уникальны-
ми кодами данной страны. Кроме того, в рамках программы Helios создана
многоуровневая система классификации и засекречивания информации,
благодаря которой часть изображений, заказанных одним из партнеров,
является недоступной для других участников программы.
В случае совпадения заявок на один и тот же район съемки, для за-
секречивания информации, передаваемой по радиолинии, выбираются
коды, доступные всем странам - участницам проекта. Совместная экс-
плуатация способствовала экономии ресурсов спутников - в 2002 г. до
30 % снимков получали по совместным заявкам трех сторон (в 1997 г. -
только 17 %).
После приема данных средствами ППИ или ЦКР новое изображение
поступает в архив. Параллельно идет обработка и дешифрирование, после
чего отчетный документ передается в вышестоящие штабы, а обработан-
ные изображения по каналам связи поступают заказчикам в командные
центры ВС. В целях ускорения цикла обработки рабочие станции уста-
новлены непосредственно при штабах военных баз и войсковых группи-
ровок [58,59].
Общеевропейская система ВКР Helios 2. Успешная эксплуатация си-
стемы Helios 1 не только доказала реализуемость концепции создания си-
стемы ВКР в интересах нескольких государств, но и позволила говорить
о существовании независимого от США европейского средства разведки.
Например, опираясь на данные Helios 1, Париж в 1996 г. поставил под со-
мнение заявления источников США о массированных перебросках ирак-
ских войск в курдские провинции.
Как показал опыт, решающее значение в объединенном проекте имеет
баланс интересов партнеров. Долгое время попытки Франции расширить
круг партнеров программы Helios 2 наталкивались не только на противо-
действие США и Великобритании, но и на отсутствие интереса со стороны
крупнейших европейских держав - Италии и Германии, которые в конце
1990-х гг. приступили к разработке национальных радиолокационных си-
стем ВКР COSMO и SAR-Lupe. К программе Helios 2 присоединились в
2001 г. лишь Бельгия и Испания с минимально возможными вкладами,
гарантирующими партнерам оснащение национальных ЦКР и получение
трех-четырех изображений в сутки [59].
Дальнейшая интеграция усилий стран Европы в области ВКР идет по
пути расширения информационного обмена и доступа к ресурсам нацио-
нальных систем.
В ближайшие годы система Helios 2 будет функционально объедине-
Космическая разведка стран Западной Европы 313
на с национальными системами радиолокационном разведки Германии
(SAR-Lupe) и Италии (COSMO). Для обеспечения информационно-
го обмена будут доработаны наземные комплексы Франции, Германии
и Италии. Благодаря успешному опыту решения задач ВКР в интере-
сах нескольких стран-партнеров, система Helios 2 по мере дальнейшего
развития процессов военно-политической интеграции в Европе будет
становиться общеевропейским средством видовой космической разведки
[59].
В соответствии с межправительственными соглашениями доступ к
оптическим данным Helios 2 получат Германия (после развертывания си-
стемы SAR-Lupe в 2005-2007 гг.) и Италия (после создания аналогичной
системы COSMO в 2006-2008 гг.), а Франции будет предоставлен экви-
валентный по стоимости доступ к радиолокационным данным SAR-Lupe
и COSMO. Планируется, что методы разграничения доступа сторон (уни-
кальные коды-шифры и процедуры конфиденциального заказа изображе-
ний) будут заимствованы из системы Helios.
Другие страны Европы получат доступ к данным ВКР через струк-
туры и механизмы Европейского союза. Напомним, что ЦКР Запад-
ноевропейского союза (с 2002 г. - ЕС) в Торрехоне (Испания) уже давно
закупает на коммерческой основе изображения Helios 1. По данным СМИ,
бюджет ЦКР ЕС составляет 9,3 млн. евро, а стоимость «сцены» Helios 2
доходит до 30 тыс. долл. В ЦКР ЕС установлены две рабочие станции для
обработки и анализа данных и ведутся переговоры о возможной установке
приемных средств. Заключение соглашения между ЦКР ЕС и Францией
по более тесному сотрудничеству в рамках программы Helios 2 ожидалось
в 2005 г.
Несмотря на преимущества Helios 2 по сравнению с предшествующей
системой, новый спутник заимствовал недостатки средств ВКР прошло-
го века: тяжелую космическую платформу и астрономическую стоимость
(несмотря на меры по минимизации расходов). По техническим возмож-
ностям Helios 2 находится примерно на одном уровне с конкурирующи-
ми коммерческими системами дистанционного зондирования Земли, что
определяет необходимость ее дальнейшего совершенствования. Кроме
того, ведущая роль в многостороннем проекте одной страны (Франции)
не устраивает некоторых членов ЕС.
Необходимо отметить, что фирмы EADS Astrium, Alcatel Space и
Aerospatiale ведут исследования по новым французским космическим про-
граммам, предусматривающим создание КА видовой радиолокационной
разведки. К ним относятся военная система Osiris и гражданская Radar
2000. Последняя для четкого разделения спутников в семействе SPOT в
1992 г. получила название Spot Radar. Она находится в стадии научных
проработок, которые ведутся с 1989 г. Базой спутника послужит платфор-
ма SPOT-4, что позволит использовать технологию двойного назначения
(военного и гражданского) и даст экономию средств. Демонстрационный
образец активной антенны со 100 приемопередающими модулями уже
разработан фирмой Alcate Space.
Идущие сейчас в Европе процессы интеграции и формирования мно-
гонациональных вооруженных сил являются благоприятной основой для
создания общеевропейских средств ВКР. Система Helios 2, несмотря на
свои недостатки, способна в будущем стать ядром европейских средств
314
Глава 2
ВКР благодаря длительному опыту эксплуатации и отработанным меха-
низмам обеспечения конфиденциальности, оперативности и качества.
23.5. Космическая радио- и радиотехническая разведка
Отработка элементов французской системы космической РРТР нача-
лась в середине 1990-х гг.. 7 июля 1995 г. РН Arian 4 вывела на солнечно-
синхронную орбиту высотой 666/675 км и наклонением 98,1° вместе с К А
оптико-электронной разведки Helios 1A попутный груз - микроспутник
Cerise (Cerise - Caracterisation de L' Environnement Radielectrigue par un
Instrument Spatial Embarque). Это был экспериментальный космический
аппарат для отработки техники и методики широкополосного прослуши-
вания высокочастотных радиосигналов. Спутник регистрировал сигналы
в диапазоне от 500 МГц до 20 ГГц. На этих частотах работает большинство
радиолокационных станций (РЛС) во всем мире. Кроме того, в задачи КА
входило выявление запасных частот РЛС в случае, если на основных ча-
стотах действовали средства радиоэлектронной борьбы [59].
Cerise был создан компанией Alcatel-Space по совместному заказу
космического агентства CNES и генерального заказчика вооружений
МО Франции - DGA (Delegation General de Г Armament). Основой для
КА послужил базовый блок UoSat британской фирмы Surrey Satellite
Technologies Ltd. (SSTL). КА с габаритами 600 х 350 х 350 мм и массой
50 кг имел четыре жестко закрепленные панели и четыре раскрывающие-
ся панели солнечных батарей (СБ). Для ориентации использовались 6-ме-
тровая штанга и магнитные торсионы. Микро-КА обошелся Франции в
17,4 млн. долл..
Планировалось, что аппарат отработает не менее 5 лет. Однако через
год после запуска КА Cerise чуть не потеряли. 24 июля 1996 г. он столкнул-
ся с каталогизированным элементом космического мусора - фрагментом
РН Arian 1, которая 22 февраля 1986 г. вывела на орбиту французский же
КА SPOT-1. В результате столкновения, видимо, была сбита 5-метровая
штанга гравитационной стабилизации. Группа управления КА зафикси-
ровала внезапное изменение ориентации спутника: он начал кувыркаться.
Новая программа, введенная в бортовой компьютер, позволила изме-
нять ориентацию микро КА с помощью электромагнитной системы, ста-
билизировать Cerise магнитными торсионами и продолжить выполнение
задания. Однако серьезные повреждения спутника, видимо, не прошли
для него бесследно. Поэтому вместо расчетных пяти лет было решено пре-
кратить его эксплуатацию уже через 2.5 года после старта.
Следующим этапом отработки французской космической РРТР стал
запуск «близнеца» Cerise - микроспутника Clementine. Он был запущен
3 декабря 1999 г. РН Ariane 4, как попутный груз для КА Helios IB. Микро
КА был выведен на солнечно-синхронную орбиту высотой 646/664 км и
наклонением 98,1°. Задачей Clementine была регистрация низкочастот-
ных электронных сигналов в диапазоне от 20 МГц до 1 ГГц. Микро КА
был создан по заказу DGA совместно компаниями Alcatel-Space (голов-
ной интегратор) и Thomson-CSF (поставщик аппаратуры радиоперехва-
та) на базе той же платформы UoSat фирмы SSTL. KA Clementine имел те
же габаритно-массовые параметры, что и Cerise, но обошелся несколько
дороже - в 18,0 млн. долл. [59].
Космическая разведка стран Западной Европы 315
24 мая 2000 г. КА Clementine был принят в эксплуатацию заказчиком.
По неофициальным сообщениям, КА позволил серьезно уточнить «ради-
окарту» Земли. Этот КА был способен регистрировать большой круг на-
земных источников сигналов: телефон, телевидение, РЛС и радиосвязь.
Учитывая, что гарантийный срок службы Clementine тоже составлял
5 лет, а сообщений о прекращении эксплуатации КА не появлялось, он,
видимо, до сих пор находится в эксплуатации.
Оба микроспутника (Cerise и Clementine) предназначались для отра-
ботки технологии как радиоразведки, так и радиотехнической разведки.
Запуски неманеврирующих микроспутников РРТР в парах с КА оптико-
электронной разведки Helios, по-видимому, не были случайны. Они по-
зволяли первое время (до расхождения спутников на большие расстояния
и в разные плоскости) проводить наблюдения в оптическом диапазоне
объектов, обнаруженных в радиодиапазоне. Еще одной существенной за-
дачей обоих микро КА была отработка методов, позволяющих сортиро-
вать регистрируемую информацию для выбора наиболее важной, подле-
жащей дальнейшему анализу. По сообщениям экспертов, работавших с
информацией от Cerise и Clementine, «было обнаружено большое количе-
ство фактов, о которых они ранее даже не подозревали». Например, были
зарегистрированы электромагнитные излучения в полностью безлюдных
и пустынных местах, в частности в Казахстане, а также обнаружены из-
лучения на необычных рабочих частотах, вероятно, с целью обеспечить
скрытность радиопередач.
Экспериментальные микро КА Cerise и Clementine рассматривались
DGA как предшественники штатного большого КА РРТР Zenon. Его соз-
дание началось в 1992 г. и оценивалось в 660 млн долл. Запуск первого К А
Zenon планировался в 2000 г. Однако из-за технических проблем и недо-
статка финансирования программа вышла из графика. В конце 1990-х гг.
все еще шел этап определения архитектуры и формирования состава КА.
В 1998 г. было решено отказаться от программы Zenon в пользу перспек-
тивной системы РРТР на основе группировки нескольких микроспутни-
ков. Проект получил название Essaim, по-французски «Рой» [59].
Система Essaim. Первоначально речь шла о трех КА, развертываемых
на орбитах, аналогичных орбитам Cerise и Clementine. Позже планирова-
лось вывести четыре микро КА в две орбитальные плоскости, отстоящие
одна от другой на 90°. С конца 2002 г. было решено запустить сразу всю
четверку КА как попутный груз для КА Helios 2А. Три аппарата должны
работать, а четвертый оставаться в «горячем» резерве.
Систему Essaim, хоть она и называлась «демонстратором», сразу же
предполагалось использовать в интересах Минобороны Франции, хотя и
с ограниченными возможностями.
По мнению DGA, группировка из нескольких микро КА выгод-
нее одного большого спутника РРТР. «Квартет» оказался дешевле, при
этом повышалась надежность системы. Кроме того, после расхождения
трех-четырех КА по индивидуальным орбитам увеличивалось время на-
блюдения, а также точность определения координат источника радиоиз-
лучения.
Для снижения расходов на создание системы Essaim было решено ис-
пользовать уже имеющуюся базовую платформу. В связи с возросшими
требованиями и увеличившейся полезной нагрузки разместиться на плат-
316
Глава 2
форме UoSat не удалось. Было решено использовать платформу Myriade,
создававшуюся с 2000 г. французским космическим агентством (CNES)
для микроспутников массой не более 150 кг по модульному принципу
[59].
Другую возможность снизить расходы DGA видело в подключении
к проекту европейских союзников, однако сделать Essaim общеевропей-
ским проектом не удалось.
На Essaim во французском бюджете выделено 79,3 млн. евро, из ко-
торых 70,1 млн. предназначались на разработку, изготовление КА и их
запуск вместе с Helios 2A, а 9,2 млн. - на пятилетнюю эксплуатацию.
Система должна позволять вести наблюдение за источниками радиоэлек-
тронного излучения, следить за их перемещениями и за значительными
изменениями интенсивности излучения, проводить их классификацию, а
также выполнять дешифрование радиоэлектронных сообщений. Система
должна быть способна осуществлять «радиоперехват гражданских и во-
енных коммуникаций» (электронная почта, факсы, телефонные звонки и
т. д.), осуществлять сбор данных о частотах функционирования РЛС, вы-
полнять перехват передаваемой телеметрической информации с балли-
стических ракет и зарубежных КА. И еще одна из основных задач системы
Essaim - ликвидировать зависимость Франции от американских средств
космической РРТР.
Поскольку проект Essaim предполагает создание боевой системы,
данные по его полезной нагрузке засекречены. По неофициальным дан-
ным, рабочий диапазон аппаратуры КА будет составлять 20 МГц-1 ГГц.
Аппаратура КА будет обеспечивать ширину обзора земной поверхности
от 200 до 2500 км в каждую сторону от трассы полета. Тем самым суммар-
ная полоса обзора одного К А составит 5000 км (по другим источникам,
полоса обзора КА системы Essaim достигает 6000 км). Система Essaim бу-
дет иметь глобальный охват. К А будут делать на своей ССО 15 витков
в сутки. При максимальной полосе обзора группировка из четырех КА
Essaim обеспечит в среднем шестикратное наблюдение каждой точки зем-
ного шара.
Четыре микроспутника Essaim (рис. 2.24) были выведены на орбиту в
декабре 2004 г. РН Ariane 5 [58]. Каждый КА имеет форму параллелепи-
педа с размерами 600 х 600 х 800 мм и массой 120 кг.
Рис. 2.24. Группировка КА системы Essaim
Космическая разведка стран Западной Европы 317
После запуска с помощью бортовых Д У аппаратов была сформирована
рабочая конфигурация группировки. Два аппарата были переведены с на-
чальной орбиты 648 х 673 км на более высокие орбиты, а другие два аппа-
раты - на более низкие. Разведение аппаратов производилось попарно и
симметрично. Итоговые орбиты четырех КА приведены в табл. 2.17 [59].
Таким образом, в каждой из двух пар аппаратов один медленно уходит
вперед относительно другого, завершая полный цикл примерно за 93 су-
ток. Плоскости орбит двух аппаратов одной пары будут расходиться очень
медленно. В то же время движение одной пары относительно другой будет
достаточно быстрым: «нижние» будут обходить «верхних» на виток всего
за 89 часов. Плоскости «верхних» и «нижних» аппаратов будут расходить-
ся примерно на 1,3° в месяц.
КА системы Essaim управляются из Центра управления CNES в Тулузе,
который обеспечивает прием телеметрической информации и управление
служебными системами КА. Прием специнформации и ее обработку обе-
спечивает станция Центра электроники и вооружений CELAR (Centre
Electronique de L' Armement) Минобороны Франции около г. Ренн.
Основные данные системы Essaim представлены в табл. 2.18 [125].
Система ELISA. ELISA (Electronic Intelligence Satellites) - это демон-
страционный проект, финансируемый французским оборонным агент-
ством DGA. Целью проекта является подготовка к работе операционной
программы радиоэлектронной разведки ROEM, предназначенной для
картографирования позиций радиолокаторов и других передатчиков по
всему миру и определения их технических характеристик. Программа
имеет две основные задачи:
- составление баз данных, используемых в современных радио-
электронных войнах;
- обнаружение и наблюдение деятельности во время операций.
Система ELISA состоит из четырех микроспутников, основанных
на платформе Myriade совместной разработки компании Astrium и
Французского космического агентства CNES. Myriade - это новая кон-
цепция модульного микроспутника массой до 200 кг, которая обеспе-
чивает быстрый и недорогой доступ в космос. Для научного сообщества
платформа Myriade делает космические исследования более реальными,
особенно в тех областях науки, где результаты не всегда гарантированы.
Несмотря на то, что подобные аппараты зачастую используются для на-
учных миссий, они также могут применяться для испытания технологий
и демонстрации будущих услуг. По программе Myriade агентство CNES
сотрудничает с корпорациями Thales Alenia Space и EADS Astrium, что
Таблица 2.17
Параметры орбиты
Название КА
Essaim 1
Essaim 4
Essaim 2
Essaim 3
Наклонение,
градус
98,078
98,080
98,080
98,077
Н перигея, км
699,0
696,1
614,4
611,0
Н апогея, км
714,1
710,6
629,6
626,8
Период, мин
98,960
98,893
97,178
97,108
318
Глава 2
Таблица 2.18
Основные данные системы Essaim
Наименование |
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Количество МКА в системе
4. Дата запуска МКА
5. Срок активного существо-
1 вания МКА
6. Баллистические характери-
стики МКА
7. Средство выведения МКА
| 8. Космодром запуска
9. Масса МКА
10. Габаритные размеры МКА
11. Состав и особенности кон-
струкции МКА
12. Служебный модуль МКА:
Описание |
Франция.
Заказчик - Управление вооружения DGA.
Головным исполнителем программы Essaim является
фирма EADS Astrium (Велизи, Франция: платформа, ком-
плексирование и целевой сектор управления). Поставка
целевой аппаратуры и аппаратуры пользователей по дан-
ной программе поручена фирме Thales Airborne Systems
Демонстрационный МКА радиотехнической электронной
разведки (выявление частот, на которых работают пере-
дающие средства различного назначения, радиоперехват,
отработка различных способов противодействия помехам
радиосредствам, определение особенностей ведения ради-
оразведки в нескольких важных полосах частот в страте-
гических зонах, отработка процедур управления полетом
нескольких малоразмерных аппаратов в плотной группи-
ровке).
На основе системы Essaim возможно создание общеевро-
пейской космической системы радиоразведки
4 1
18.12.2004 г.
5 лет
Орбита высотой примерно 680 км и наклонением 98° (по-
сле отделения от РН МКА сначала будут находиться в
свободном полете в непосредственной близости один от
другого, затем с использованием бортовых двигателей они
будут в течение нескольких месяцев переведены в рабочие
позиции с удалением в 30 км один от другого) |
РН Ariane 5G+ (попутный запуск четырех МКА Essaim со-
вместно с французским КА разведки «Гелиос-2А», фран-
цузским научным МКА Parasol и испанским эксперимен-
тальным МКА Nanosat 01).
МКА для запуска устанавливаются на кольцевую плат-
форму разведения ASAP
Гвианский космодром
120 кг
Выполнен в форме параллелепипеда с габаритами
600 х 600 х 800 мм
При создании максимально использована материальная
база, на которой создан МКА Demeter.
Научная аппаратура устанавливается на базовой платфор-
ме Myriade.
Резервирование на платформе Myriade сведено к миниму-
му для снижения массы и ограничения затрат
Используется базовая платформа Myriade
Космическая разведка стран Западной Европы 319
Продолжение таблицы 2.18
Наименование
12.1. Система электропитания
12.2. Система ориентации и
стабилизации
12.3. Радиосредства, антенно-
фидерные устройства
12.4. Двигательная установка
137. Стоимость реализации
программы
14. Источник информации
Описание |
Используются литий-ионные батареи и панели солнечных
батарей с галлий-арсенидными преобразователями.
На верхнем торце МКА крепится раскрывающаяся на ор-
бите двухсекционная панель СБ (габариты каждой секции
600 х 800 мм). Мощность системы электропитания (при
стандартной комплектации платформы) - 180 Вт
Звездный и солнечный датчики.
Магнитометр.
Исполнительные органы - четыре силовых гироскопа и
три электромагнитных торсиона.
Точность ориентации - 0,5°
На нижнем торце МКА установлены антенны радиона-
блюдения и телеметрии
Четыре гидразиновых ЖРД тягой по 1 Н каждый
100 млн. евро
«РКТ» № 35, 2000 г., № 46, 2002 г , № 5-6, 2003 г., № 51,
2004 г.; «Новости космонавтики» № 2,3,2005 г.
позволяет обеим компаниям использовать концепции, разработанные с
их участием, для собственных проектов.
Аппараты массой 125 кг каждый будут расположены на низкой око-
лоземной орбите (по информации Astrium - солнечно-синхронной) в не-
скольких километрах друг от друга. В течение трех лет КА ELISA будут
записывать все перехваченные сигналы.
16 декабря 2011 г. с пусковой установки Гвианского космическо-
го центра был осуществлен запуск на орбиты совместно французского
Pieiades-1 для дистанционного зондирования Земли со сверхвысоким
пространственным разрешением и четырех французских КА семейства
ELISA для радиоэлектронной разведки [158]. Четыре последних аппарата
относятся к классу микроспутников.
КА имеет форму прямоугольного параллелепипеда, на одной из граней
которого закреплена раскрывающаяся двухсекционная панель СБ (рис.
2.25) [164].
Полезная нагрузка микроспутника ELISA включает средства РТР,
призванные записывать перехваченные сигналы. Когда все измерения,
хранящиеся на борту каждого из четырех КА, будут объединены, станет
возможным идентифицировать и описать каждый источник сигнала.
Как один из головных подрядчиков компания Astrium отвечает за об-
щую координацию системы, разработку космического сегмента, включая
элементы полезных нагрузок, и запуск аппаратов. Другим головным под-
рядчиком является компания Thales Systemes Aeroportes, которая обеспе-
чивает координацию миссии, участвует в создании концепции системы и
разрабатывает полезные нагрузки и наземный пользовательский сегмент.
Наземный сегмент состоит из двух связанных подразделений, одно
из которых управляет спутниками и передает графики операций (SSC),
а другое составляет графики и обрабатывает измерения (SSU). Агентство
CNES предоставляет SSC.
S20
Глава 2
Рис. 2.25. КА радиоэлектронной разведки ELISA
Проектирование и изготовление четырех спутников ELISA обошлось
примерно в 115 млн. евро (155 млн. долл.). В случае успеха проекта на
его основе к 2020 г. планируется создать оперативную систему радиоэлек-
тронной разведки, решающую задачи как радиотехнической, так и радио-
разведки.
Необходимо заметить, что Франция первая и пока единственная из ев-
ропейских стран создает собственную систему космической РРТР. Такие
системы сейчас есть лишь у США и России [59].
2.3.6. Национальная спутниковая система предупреждения
о ракетном нападении (Spirale)
12 февраля 2009 г. с космодрома Куру во Французской Гвиане стар-
товала ракета-носитель Ariane 5 с четырьмя спутниками на борту.
Телекоммуникационные К A Hot Bird 10 и NSS-9 предназначены для
операторов Eutelsat и SES New Skies. Запуск двух военных микроспутни-
ков, экспериментальной системы предупреждения о ракетном нападении
(СПРН) Spirale (Systeme Preparatoire Infra-Rouge pour l'Alerte) произве-
ден в интересах Министерства обороны Франции. Все четыре КА успеш-
но выведены на расчетную орбиту [61].
Начальные орбиты экспериментальных КА Spirale были предо-
пределены условиями попутного запуска на Ariane 5 ЕСА: примерно
250 х 35700 км. Чтобы избежать быстрого торможения в атмосфере, в пе-
риод с 17 февраля по 16 марта каждый из аппаратов произвел серию кор-
рекций с целью увеличения перигея до 610-620 км. Это позволит аппара-
там вести наблюдения в течение года.
Система Spirale задумана в качестве европейского аналога американ-
Космическая разведка стран Западной Европы 321
ской космической СПРН SBIRS. Разработчики считают, что такие де-
монстраторы - необходимый шаг в создании примерно в 2018-2019 гг.
европейской эксплуатационной СПРН с КА на геостационарной орбите.
Создание такой системы стало одним из приоритетов так называемой
«Белой книги по вопросам обороны и безопасности Франции», одобрен-
ной в июне 2008 г.
Предполагается, что система Spirale станет частью перспективной во-
енной космической инфраструктуры, которая уже включает спутники оп-
тического наблюдения Helios и связи Syracuse, а также эксперименталь-
ные КА электронной разведки Essaim. Такая инфраструктура позволит
странам Евросоюза избавиться от американской зависимости. При этом
французские специалисты отмечают слишком много неясных моментов,
препятствующих созданию и эксплуатации рабочей космической систе-
мы СПРН.
Аппараты Spirale являются частью космического сегмента одноимен-
ного демонстратора, который создается в интересах перспективной СПРН.
Экспериментальные спутники разработаны и изготовлены фирмой Thales
ALenia Space (TAS) по заказу концерна EADS Astrium, который отвечает
за интеграцию, орбитальные испытания КА и сбор данных для француз-
ской Генеральной дирекции по вооружениям DGA (Delegation generate
pour Farmement).
Аппараты кубической формы (масса каждого - 117,3 кг при высоте
0,9 м) построены на основе микроспутниковой платформы Myriade, раз-
работанной французским Национальным центром космических исследо-
ваний CNES (рис. 2.26).
Целевая аппаратура КА представлена ИК-детектором компании
Sofradir (г. Гренобль), которая ранее поставила ИК-детекторы для спут-
ника Helios 2, успешно работавшие на орбите. Детектор для экспери-
ментальных КА Spirale представляет собой ИК-телескоп с приемной
матрицей 500 х 256 элементов на соединении ртуть-кадмий-теллур, изго-
тавливаемой эффективным планарным процессом. Детектор охлаждается
микрохолодильником в виде сосуда Дьюара. Конструкция телескопа вы-
полнена из композиционного керамического материала C/SiC (матрица
а б
Рис. 2.26. КА Spirale:
а - общий вид; б - на орбите
322
Глава 2
из карбида кремния, армированная волокнами углерода), отличающегося
наилучшим соотношением небольшой массы и высокой прочности.
Каждый КА оснащен запоминающим устройством емкостью 8 Гбайт и
способен передавать данные по радиоканалу в диапазоне X со скоростью
10 Мбит/с. Наземный пункт управления СПРН Spirale расположен во
французском городе Тулуза.
Для экспериментальной отработки датчиков СПРН высокоэллипти-
ческая орбита имеет и определенные преимущества. Спутники смогут на-
блюдать поверхность и атмосферу Земли в И К-диапазоне при различных
условиях (текущая высота полета, моно- или стереоскопический режимы
съемки, ширина рабочего диапазона, местное время и т. д.).
Для создания аппаратуры, которая сможет обнаруживать потенци-
ально опасные цели, руководители программы планируют использовать
имеющиеся ИК-сигнатуры известных ракет, накладывая их на большое
число изображений Земли, собранных спутниками Spirale. В целях соз-
дания «банка образов», используемых в системе Spirale, предполагает-
ся привлечь и другие источники, включая метеорологические спутники.
Последние также будут снабжать данными систему для определения ее
работоспособности в неблагоприятных метеоусловиях.
В ходе летных испытаний планируется оценить и способность бор-
тового оборудования обнаруживать реальные пуски баллистических
ракет. Подчеркивается, однако, что основное назначение данных микро-
спутников - обучить французских (а затем, возможно, и других европей-
ских) специалистов тонкостям селекции сигнатур ракетных пусков от по-
сторонних «тепловых пятен» на диске планеты.
Общий бюджет экспериментальной программы Spirale составля-
ет 124 млн. евро, а стоимость эксплуатационной системы оценивается в
1-2 млрд. евро. Франция не собирается работать в этом направлении в
одиночку. К перспективной СПРН выразили интерес такие страны, как
Германия, Швеция, Италия и Испания - они готовы к кооперации.
Как ожидается, в перспективе СПРН Spirale позволит европейским
странам самостоятельно обнаруживать пуски баллистических ракет и
преодолеть зависимость в данной области от США.
2.4. Космическая раздведка Великобритании
2.4.1. Общие сведения
Великобритания оставалась единственной из крупных «космических»
держав, не имевшая до 2010 г. национального космического агентства.
При этом британская космическая индустрия динамично развивалась
даже в условиях экономического спада - среднегодовой рост за последние
несколько лет составлял около 9 %, а ежегодный объем доходов составля-
ет примерно 6 млрд. фунтов стерлингов.
С апреля 2010г. официально начало работу Национальное космическое
агентство Соединенного Королевства (UK Space Agency). Планировалось,
что космическое агентство Великобритании возьмет под свой контроль
расходы, выделяемые правительством и научно-исследовательскими
институтами на освоение космического пространства. От имени агент-
ства теперь будет вестись и все международное космическое сотрудниче-
ство.
Космическая разведка стран Западной Европы 323
Правительство Великобритании сейчас выделяет около 270 млн. фун-
тов в год на космические исследования, главным образом, через британ-
ские взносы в Европейское космическое агентство.
Создание новой структуры, по словам экспертов, скорее всего, не при-
несет увеличения данных ассигнований, однако будет способствовать их
более эффективному использованию в рамках недавно обнародованной
национальной космической стратегии инноваций и роста.
По расчетам британского правительства, космическая индустрия стра-
ны может вырасти в ближайшие двадцать лет до ежегодного объема в
40 млрд. фунтов и создать 100 тыс. новых рабочих мест. Тем самым на
Великобританию будет приходиться около 10 % общемировой космиче-
ской промышленности.
В соответствии с национальной космической стратегией инноваций и
роста в период до 2030 г. Великобритания намерена возглавить по мень-
шей мере три европейских космических проекта и создать собственную
систему спутниковой съемки поверхности Земли.
Великобритания проводит исследования в области военных космиче-
ских систем с 1960 г. Она одной из первых успешно развернула военную
систему связи, запустив в ноябре 1969 г. КА Skynet-1A на геостационар-
ную орбиту. Поскольку Великобритании было экономически нецелесоо-
бразно создавать собственную ракету-носитель, она ориентировалась на
запуск КА с помощью американских (Delta) и французских (Ariane) PH,
а также многоразового транспортного космического корабля (МТКК)
Shuttle.
Проект создания космической системы радиоэлектронной разведки
Великобритании Zircon появился в середине 1980-х гг. По замыслу авто-
ров, спутник должен иметь 30-метровые зонтичные антенны для ведения
разведки на территории СНГ, Восточной Европы и Ближнего Востока.
КА должен был размещаться на геостационарной орбите, запуск предпо-
лагалось осуществить под видом КА Skynet-4». В августе 1987 года сред-
ства массовой информации сообщили, что Великобритания отказалась от
данного проекта, хотя за четыре года на НИОКР было затрачено около
70 млн. фунтов стерлингов. Однако официального подтверждения этому
не было ни со стороны министерства обороны, ни от двух предполагаемых
подрядчиков.
2.4.2. Космическая система TOPS AT
В 2000 г. по предложению Агентства перспективных оборонных про-
ектов DERA (Defense Evaluation and Research Agency) в рамках 5-летней
инициативной программы малоразмерных КА MOSAIC началась разра-
ботка проекта TOPSAT (Tactical Operational SATellite - «Тактический
оперативный спутник») [62]. Головной разработчик - компания QinetiQ,
которая была образована на базе агентства DERA и специализируется в
разработке инновационных образцов военной техники. Платформа раз-
работана компанией SSTL (Суррей), а оптико-электронная аппаратура
создана лабораторией RAL (Rutherford Appleton Laboratory). Основные
компоненты были изготовлены в 2002 г., сборка и испытания летного об-
разца начались в 2003 г., а уже через два года был осуществлен запуск.
324
Глава 2
Преимуществами оперативных мини-спутников по сравнению с си-
стемами воздушной разведки являются: обеспечение безопасной развед-
ки районов с сильной системой ПВО, глобальность действия, длительный
срок эксплуатации, большая ширина полосы обзора, скрытность и отсут-
ствие риска попадания секретной аппаратуры в руки противника.
Преимущества мини-спутников оперативной разведки по сравнению с
традиционными системами космической разведки:
- запуск мини-КА по требованию;
- комплектация ПН в зависимости от текущих потребностей заказчи-
ков;
- непосредственное управление ресурсами командованием на ТВД;
- выбор рабочих параметров орбиты для увеличения частоты пролета
над заданным регионом;
- быстрое внедрение новых разведывательных технологий;
- снижение стоимости жизненного цикла системы.
Головной разработчик - компания QinetiQ, которая была образова-
на на базе агентства DERA и специализируется в разработке инноваци-
онных образцов военной техники. Платформа разработана компанией
SSTL (Суррей), а оптико-электронная аппаратура создана лаборатори-
ей RAL (Rutherford Appleton Laboratory). Основные компоненты были
изготовлены в 2002 г., сборка и испытания летного образца начались в
2003 г., а уже через два года был осуществлен запуск.
В соответствии с техническим заданием кооперация разработчиков
должна была создать К А массой до 120 кг, способный обеспечить съемку
с разрешением 2,5/5 м (панхроматический/многоспектральный режим
съемки) с высоты 600 км [62].
Для сокращения сроков разработки в максимальной степени использо-
вались существующие компоненты, был сокращен объем технической до-
кументации.
Основная цель программы TOPS AT, сформулированная военным ве-
домством Великобритании, заключается в демонстрации применимости
дешевых малых КА (МКА) для оперативного информационного обеспече-
ния группировок вооруженных сил с передачей данных на мобильные
приемные станции в реальном времени.
По существу, TOPSAT стал первым аппаратом военной оптико-элек-
тронной разведки Великобритании, так как до сих пор британские обо-
ронные ведомства получали космическую информацию от американских
систем космической разведки на основе двусторонних соглашений.
Основными целями демонстрационной программы TOPSAT является
отработка вопросов ведения оперативной видовой разведки с передачей
данных заказчикам на малогабаритные приемные станции.
Вместе с тем изначально TOPSAT в целях экономии средств создавал-
ся как аппарат двойного назначения и финансировался на долевой основе
министерством обороны Великобритании и Британским национальным
космическим центром BNSC. Общая стоимость проекта менее 14 млн.
фунтов стерлингов (24,9 млн. долл.).
Считается, что основными гражданскими областями применения
данных TOPSAT станут мониторинг зон чрезвычайных ситуаций, кар-
тографирование, земельный кадастр, разведка залежей минеральных
ресурсов, лесное и сельское хозяйство, природоохранный мониторинг.
Космическая разведка стран Западной Европы 325
Расчетный срок проведения демонстрационных экспериментов состав-
ляет всего 1 год, после чего эксплуатация спутника может быть продлена
на коммерческой основе в случае появления заинтересованных клиентов.
Коммерческое распространение изображений планируется осуществлять
через компанию Infoterra.
Наиболее интересные особенности МКА TOPSAT высокая степень
автономности программирования и высокая оперативность получения
заказа на собственную мобильную станцию. Ценовая политика компании
Infoterra по распространению данных TOPSAT пока не сформулирована,
поэтому трудно сказать, насколько изображения заинтересуют коммерче-
ских заказчиков (планируется принимать заказы от клиентов за предела-
ми Великобритании).
На сегодня TOPSAT обладает уникальным сочетанием характеристик
по стоимости, массе и пространственному разрешению.
Конструктивная основа МКА - модернизированная платформа
Microsat-150, имеющая форму усеченной четырехгранной пирамиды раз-
мерами 0,8 х 0,85 х 0,85 м (рис. 2.27).
Электропитание обеспечивают 20 никель-кадмиевых аккумуляторов
емкостью по 4 Ач, а также три панели арсенид-галлиевых СБ мощностью
55 Вт.
Относительная точность определения ориентации осей - 0,01° (3 а),
координаты центра масс КА определяются с использованием информа-
ции от системы GPS с точностью 15 м (3 а) [62].
Главная особенность КА - малогабаритная оптико-электронная систе-
ма массой 45 кг, построенная по схеме трехзеркального внеосевого теле-
скопа с изломанной оптической осью и фокусным расстоянием 1,68 м (ре-
альная длина телескопа 0,9 м) [62]. Диаметр входного зрачка - 0,2 м, угол
поля зрения поперек трассы - 1,4°. Энергопотребление телескопа - 30 Вт.
В фокальной плоскости расположены ПЗС-линейка длиной 6000 элемен-
тов для панхроматической съемки, а также три ПЗС-линейки по 2000 эле-
ментов для многоспектральной съемки в трех спектральных каналах.
Телескоп обеспечивает панхроматическую съемку в надир с разреше-
нием 2,8 м в кадре размером 17 х 17 км и многоспектральную с разрешени-
а б
Рис. 2.27. Внешний вид МКА TOPSAT:
а - в полете; б - общий вид
326
Глава 2
ем 5.7 м в кадре размером 11,4 xl 1,4 км, максимальная длина маршрутной
съемки - 30-40 км. Полученные значения несколько хуже ранее заявлен-
ных (2,5/5 м) из-за увеличения высоты рабочей солнечно-синхронной ор-
биты до 690 км вместо расчетных 600 км.
Для сокращения периода повторной съемки спутниковая платформа
может отклоняться в пределах ±30° от направления в надир с помощью
системы ориентации, оснащенной четырьмя силовыми гироскопами и
разгрузочными магнитными катушками. Благодаря отсутствию вибра-
ции от протяженных развертываемых элементов (солнечных батарей и
антенн) достигнута высокая стабильность во время съемки (до 0,0025°/с).
Максимальный период повторной съемки составляет 4 сут.
Для повышения соотношения сигнал/шум, а также для съемки в усло-
виях низкой освещенности применяется технология увеличения времени
накопления сигналов TDI (Time Delay Integration) с 4- или 8-кратным за-
медлением, которое достигается разворотом корпуса КА по углу тангажа
относительно направления на объект съемки. Из-за демонстрационного
характера программы КА имеет довольно низкую производительность -
всего 4-5 кадров/сутки. Для обеспечения глобальной съемки применено
небольшое твердотельное запоминающее устройство, рассчитанное на
хранение четырех сцен.
Изображения передаются на Землю по радиолинии в Х-диапазоне ча-
стот со скоростью 11 Мбит/с. Параметры цифрового телеметрического
потока соответствуют международному стандарту CCSDS, мощность
радиопередатчика - 5 Вт. Для облегчения установления радиоконтакта
с малогабаритными наземными станциями спутник оснащен антенной с
широкой диаграммой направленности и дополнительным радиомаяком,
работающим в S-диапазоне частот. Передача команд и телеметрии осу-
ществляется в УКВ-диапазоне частот со скоростями 9,6 и 38,4 кбит/с.
Основные данные МКА TOPSAT представлены в табл. 2.19 [125].
КА TOPSAT был выведен на орбиту в октябре 2005 г., а в декабре были
получены первые высокодетальные снимки (рис. 2.28) [62]. На детальном
кадре хорошо видно дорожное движение.
В состав наземного комплекса TOPSAT входит центр управления в
West Freugh (Шотландия), оснащенный стационарной станцией с ан-
тенной диаметром 13 м, а также две мобильные приемные станции серии
RAPIDS с антеннами диаметром 2,7 м.
МКА TOPSAT - баланс технического риска и учета ресурсных ограни-
чений. В соответствии с концепцией TOPSAT заказчики данных - коман-
дования группировок на передовых театрах военных действий (ТВД) -
получают непосредственный доступ к ресурсам мини-спутника. Заявки
на съемку интересующих объектов формируются в штабах командований
на ТВД, затем по засекреченным линиям интернет-связи передаются на
главную контрольную станцию для закладки на борт мини-спутника. При
пролете КА над ТВД изображения заданных объектов в реальном масшта-
бе времени передаются на мобильную станцию для дальнейшей обработки
и анализа. TOPSAT является экспериментальным КА, но уже существу-
ющие технологии позволяют разработать оперативные мини-спутники
с более высокими техническими характеристиками при незначительном
увеличении массы. Например, производительность съемочной аппарату-
ры может быть увеличена до 30-60 снимков в сутки (2-4 сцены за виток),
Космическая разведка стран Западной Европы 327
Таблица 2.19
Основные данные МКА TOPSAT
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Количество МКА в системе
4. Дата запуска МКА
5. Срок активного существо-
вания МКА
6. Баллистические характери-
стики МКА
7. Средство выведения МКА
8. Космодром запуска
| 9. Масса МКА
10. Габаритные размеры МКА
11. Состав и особенности кон-
струкции МКА
12. Служебный модуль МКА
12.1. Бортовой комплекс
управления
12.2. Система электропитания
Описание
Великобритания.
Заказчики - Британский национальный космический
центр (British National Space Centre, BNSC) и министер-
ство обороны Великобритании (Агентство перспективных
оборонных проектов DERA (Defense Evaluation and Re-
search Agency).
Разработчики - QinetiQ SSTL (платформа), Rutherford
Appleton Laboratories (RAL) (оптико-электронная аппара-
тура) и InfoTerra
Демонстрационный МКА по оперативному наблюдению
за земной поверхностью в военных целях, а также для экс-
периментальной отработки новых спутниковых техноло-
гий.
Получение изображений Земли с разрешением 2,5/5 м
(панхроматический/многоспектральный режим съемки)
с высоты 600 км и доставка их на мобильную наземную
станцию по требованию военных пользователей
4-5(план)
27.10.2005 г. |
12 месяцев
Солнечно-синхронная орбита с параметрами:
- апогей - 726,9 км;
- перигей - 684,3 км;
- наклонение - 98,18 °
РН «Космос-ЗМ» (кластерный запуск совместно россий-
ским МКА «Можаец-5», МКА ЕКА SSETI Express, китай-
ским МКА China DMC+4, иранским МКА «Сина-1»)
Плесецк
115 кг
865 x781x1495 мм
Конструктивная основа МКА - модернизированная плат-
форма Microsat-150, имеющая форму усеченной четырех-
гранной пирамиды размерами 0,8 х 0,85 х 0,85 м
Усовершенствованная платформа массой 90 кг разработ-
ки компании SSTL по контракту с QinetiQ (для прави-
тельства Великобритании)
Бортовой компьютер создан на базе процессора 386ЕХ-25
МГц
Электропитание обеспечивают 20 никель-кадмиевых ак-
кумуляторов емкостью по 4 Ач, а также три панели арсе-
нид-галлиевых СБ мощностью 55 Вт
328
Глава 2
Продолжение таблицы 2.19
Наименование
12.3. Система ориентации и
стабилизации
12.4. Радиосредства, антенно-
фидерные устройства
13. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
14. Стоимость реализации
1 программы
15. Источник информации
Описание
Для сокращения периода повторной съемки спутниковая
платформа может отклоняться в пределах ±30° от направ-
ления в надир с помощью системы ориентации, оснащен-
ной четырьмя силовыми гироскопами и разгрузочными
магнитными катушками. Благодаря отсутствию вибрации
от протяженных развертываемых элементов (солнечных
батарей и антенн) достигнута высокая стабильность во
время съемки (до 0,0025°/с).
Относительная точность определения ориентации осей -
0,01° (3 а), координаты центра масс МКА определяются
с использованием информации от системы GPS с точно-
стью 15м (За) |
Изображения передаются по радиолинии в Х-диапазоне
частот со скоростью 11 Мбит/с. Параметры цифрового
телеметрического потока соответствуют международно-
му стандарту CCSDS, применяются сверхточное кодиро-
вание и квадратурная фазовая модуляция QPSK, мощ-
ность передатчика - 5 Вт. Для облегчения установления
радиоконтакта с малогабаритными наземными станциями
МКА оснащен антенной с широкой диаграммой направ-
ленности и дополнительным радиомаяком, работающим в
S-диапазоне частот. Передача команд и телеметрии осу-
ществляется в УКВ-диапазоне частот со скоростями 9,6 и
38,4 кбит/с
Малогабаритная оптико-электронная система массой
45 кг, построенная по схеме трехзеркального внеосе-
вого телескопа с изломанной оптической осью и фо-
кусным расстоянием 1,68 м (реальная длина телескопа
0,9 м). Диаметр входного зрачка - 0,2 м, угол поля зрения
поперек трассы - 1,4°. Энергопотребление телескопа -
30 Вт. В фокальной плоскости расположены ПЗС-линейка
длиной 6000 элементов для панхроматической съемки,
а также три ПЗС-линейки по 2000 элементов для много-
спектральной съемки в трех спектральных каналах.
Телескоп обеспечивает панхроматическую съемку в на-
дир с разрешением 2,8 м в кадре размером 17 х 17 км и
многоспектральную с разрешением 5,7 м в кадре размером
11,4 х 11,4 км, максимальная длина маршрутной съемки -
30-40 км
24,9 млн. долл.
«Новости космонавтики», № 8,10,2000 г., Проспект «Кос-
мические войска России» № 12, 2005 г., «Аэронавтика и
космос» № 43, 2005 г., «Новости космонавтики» № 12,
2005 г., № 2,2006 г.
угол отклонения от надира увеличен до ±45°, а пространственное разре-
шение уменьшено до 1 м (в Великобритании основная часть задач по вы-
сокодетальной съемке обеспечивается аппаратурой с пространственным
разрешением 1-1,5 м). В перспективе оперативные мини-КА предпола-
гается создавать на основе серии стандартных платформ с двигателями
Космическая разведка стран Западной Европы 329
Рис. 2.28. Первый снимок с КА TOPS AT - мост через Темзу
коррекции орбиты и оснащать разнообразными комплексами разведыва-
тельной аппаратуры.
На демонстрационном этапе в состав космического сегмента входит
лишь один экспериментальный мини-КА, но в перспективной системе
может быть развернута целая группировка из 4-5 оперативных КА для
разведки регионов в интересах командований на ТВД. Преимущества
системы мини-спутников по сравнению с одиночным КА заключаются в
обеспечении глобального ежесуточного охвата всей поверхности Земли
или в увеличении частоты пролета над заданными регионами (например,
Ираком). В последнем случае используются кратно-синхронные орбиты,
где спутниковые трассы фазированы для обеспечения последовательного
ежесуточного пролета всех мини-КА системы над заданным регионом в
ущерб глобальности охвата.
В качестве других комплексов разведывательной аппаратуры могут
применяться оптические системы инфракрасной или гиперспектральной
съемки, радиолокаторы с синтезированием апертуры (PCА), системы
радиоэлектронной разведки и ретрансляции данных.
Современный уровень технологий позволяет разработать мини-спут-
ник с РСА массой 300-500 кг. Пространственное разрешение малогаба-
ритного РСА составляет от 2-3 м до 30 м, ширина полосы съемки - до
1500 км, рабочий цикл - 4 мин/виток.
Демонстрационная программа TOPSAT имеет ряд интересных осо-
бенностей. Несмотря на открытый характер, ее основные задачи связаны с
космической разведкой. Фактически миниспутник стал первым КА видо-
вой разведки Великобритании, так как до сих пор британские оборонные
ведомства получали космическую информацию от американских систем
космической разведки на основе двусторонних соглашений.
330
Глава 2
Демонстрационная программа TOPSAT позволит на практике отра-
ботать вопросы оперативного сбора и распространения высокодетальных
снимков в интересах оперативных звеньев управления вооруженными
силами на ТВД и оценить потенциальные возможности миниспутников
оперативной разведки.
Другим заказом, выполняемым в Великобритании, являются нано-
спутники (массой около 10 кг), создаваемые группой специалистов из
академических и коммерческих научных центров, входящих в космиче-
ский центр фирмы SSTL.
Цель разработки - демонстрация возможности использования этих
КА для наружного осмотра космических аппаратов. Так, с помощью на-
носп'утника SNAP-1 (масса 6,3 кг), запущенного в июне 2000 г., специ-
алисты наблюдали за отделением российского спутника «Надежда» от
верхней ступени ракеты «Днепр». На наноспутнике были размешены че-
тыре микроминиатюрные видеокамеры, каждая из которых создана на од-
ном кристалле, а также маневровая установка с небольшими двигателями
[5].
В 2005 г. в оборонном ведомстве Великобритании были организованы
рабочие группы по космическим операциям для разработки концепту-
альных и политических вопросов. Основным программным документом
стала новая «Концепция будущих воздушно-космических операций»,
описывающая взгляды британского военного ведомства на использование
космических средств, в том числе малоразмерных спутников. В докумен-
те подчеркиваются преимущества средств космической разведки, прежде
всего для оперативного информационного обеспечения процессов плани-
рования военных операций штабами передовых группировок вооружен-
ных сил.
В соответствии с современными взглядами, перспективные группи-
ровки малогабаритных КА, развертываемые на орбите в короткие сроки,
могут значительно расширить возможности по сбору информации при
возникновении кризисных ситуаций, заняв промежуточное положение
между дорогостоящими комплексами космической разведки и низковы-
сотными средствами воздушной разведки.
2.43. Проект британского космоплана Skylon
Весьма перспективно решение британской компании Reaction Engines,
которой European Space Agency (ESA) выделило 1 млн. евро для продол-
жения ее работы по созданию аппарата, подобного которому еще не было
в истории техники. Если все пойдет по плану, через 10 лет мир косми-
ческих перевозок радикально изменится. Reaction Engines уже несколько
лет работает над проектом автоматического многоразового космоплана
Skylon [184]. Он должен доставлять на околоземную орбиту 12 т груза,
взлетая, как самолет, с обычного аэродрома, самостоятельно набирать вы-
соту и скорость, достигать «первой космической», а после выполнения за-
дания приземляться на том же аэродроме.
Skylon не будет использовать ни внешние баки и ускорители (как это
делает шаттл), ни первые/вторые ракетные ступени, ни какие-лиоо само-
леты-разгонщики. Skylon от начала и до конца полета будет полностью
самостоятелен и самодостаточен. Более того, как при разбеге по взлетной
Космическая разведка стран Западной Европы 331
полосе, так и при наборе высоты, как при дальнейшем разгоне до орби-
тальной скорости, так и при маневрирующем полете в атмосфере по воз-
вращении на Землю британский суперчелнок будет использовать одни и
те же двигатели.
Алан Бонд, глава Reaction Engines и одна из ключевых фигур в разра-
ботке Skylon, назвал свою технологию необходимой для преобразования
экономики доступа в космос, пояснив, что традиционные ракеты-носите-
ли, в силу дороговизны, являются тормозом данного рынка. Главная идея
Skylon заключается в использовании атмосферного кислорода для сжи-
гания горючего не только в начале полета, но и на очень больших высо-
тах и очень больших скоростях. В космосе двигатель должен питаться от
небольшого кислородного бака, весящего в разы меньше традиционного.
Чтобы это стало возможным, Бонд изобрел мощный теплообмен-
ник, который используется в новом двигателе SABRE (Synergistic Air-
Breathing Rocket Engine) и предназначен для охлаждения на гиперзвуке
входящий в двигатель воздух с 1000 до минус 130 С за одну сотую се-
кунды.
Таким образом, SABRE является гибридным гиперзвуковым синерэ-
гичным воздушно-реактивным ракетным двигателем с предварительным
охлаждением. Двигатель разрабатывается для обеспечения возможно-
сти одноступенчатого выхода на орбиту для аэрокосмической системы
Skylon. SABRE представляет собой эволюционное развитие серии LACE
и LACE-подобных двигателей, разрабатывавшихся Аланом Бондом в на-
чале/середине 1980 г. рамках проекта HOTOL. Добавим, что в отличие от
LACE концептов, предшествовавших этому двигателю, SABRE не сжижа-
ет воздух, что дает большую эффективность.
Ключевая особенность двигателя Sabre - охлаждение поступающего
забортного воздуха до температуры немногим выше точки кипения. При
этом он все же остается газом и далее сильно сжимается в турбокомпрес-
соре. Интересно, что охлаждается воздух гелием, который предваритель-
но охлаждается жидким водородом. Sabre способен «дышать» заборт-
ным воздухом от нулевых высоты и скорости полета вплоть до скорости
5,5 М.
Затем центральное тело в его воздухозаборнике смещается вперед,
полностью закрывая входной канал, и Sabre переходит на чисто ракетный
режим, питаясь жидким кислородом из бака. После возвращения в атмо-
сферу и прохождения самой горячей фазы спуска космоплан открывает
воздухозаборники и вновь переходит на «воздушное дыхание», приземля-
ясь на обычной полосе аэродрома. Подобное решение очень результатив-
но - достаточно сравнить отношение полезного груза к стартовой массе
Skylon (кпр « 4,4 %) с аналогичными отношениями для шаттлов и других
традиционных систем (кпр « 2 %).
Конструктивно это один двигатель с комбинированным рабочим ци-
клом, имеющий два режима работы. В воздушно-реактивном режиме со-
четается турбокомпрессор с легким теплообменником-охладителем, рас-
положенным непосредственно за конусом воздухозаборника. На высокой
скорости теплообменник охлаждает горячий сжатый воздухозаборником
воздух, что позволяет обеспечить необычайно высокую степень сжатия в
двигателе. Сжатый воздух далее подается в камеру сгорания, как у обыч-
ного ракетного двигателя, где он обеспечивает воспламенение жидкого
332
Глава 2
водорода. Низкая температура воздуха позволяет использовать легкие
сплавы и снизить общую массу двигателя, что весьма критично для вы-
хода на орбиту.
Skylon - это многоразовый беспилотный аппарат с двумя двигателями
Sabre на концах крыльев, способный самостоятельно (без ракеты-носи-
теля и твердотопливных ускорителей) выходить на околоземную орбиту
(рис. 2.29). Его длина - 82 м, масса пустого - 41 т. Полная взлетная мас-
са - 275 т, из них на топливо приходится 220 т, а на полезный груз - до
12 т. Максимальная скорость - первая космическая, максимальная «высо-
та полета», то есть высота круговой орбиты, - 460 км (с полезным грузом
9,5-10,5 т).
Взлетая по самолету, Skylon начинает разгон в атмосфере, питаясь
жидким водородом и сильно охлажденным воздухом из атмосферы.
После закрытия конуса воздухозаборника на скорости М = 5,14 и вы-
соте 28,5 км система продолжает работать в закрытом цикле высокопро-
изводительного ракетного двигателя, потребляющего жидкий кислород и
жидкий водород из находящихся на борту баков, позволяя Skylon достичь
орбитальной скорости после выхода из атмосферы в крутом наборе вы-
соты.
Конструкция двигателя. Конструкция SABRE, скорее, ближе к тра-
диционному ракетному двигателю, чем к воздушно-реактивному (рис.
2.30). Гибридный воздушно-реактивный/ракетный двигатель с предва-
рительным охлаждением использует жидкое водородное топливо в соче-
тании с окислителем, поставляемым либо в виде газообразного воздуха с
помощью компрессора, либо в виде жидкого кислорода, поставляемого из
топливных баков с помощью турбонасоса.
В передней части двигателя расположен простой осесимметричный
воздухозаборник в виде конуса, который тормозит воздух до дозвуковых
скоростей, используя всего два отраженных скачка уплотнения.
Часть воздуха через теплообменник поступает в центральную часть
двигателя, а оставшийся проходит через кольцевой канал во второй кон-
тур, представляющий собой обычный ПВРД. Центральная часть, рас-
положенная за теплообменником, представляет собой турбокомпрессор,
приводящийся в движение газообразным гелием, циркулирующим по
Рис. 2.29. Воздушно-космический автоматический челнок Skylon
(иллюстрации Reaction Engines)
Космическая разведка стран Западной Европы 333
б
Рис. 2.30. Гибридный аэрокосмический двигатель SABRE
(иллюстрация Reaction Engines):
А - фото модель; б - компановка
замкнутому каналу цикла Брайтона. Сжатый компрессором воздух по-
ступает под высоким давлением в четыре камеры сгорания ракетного дви-
гателя комбинированного цикла.
Теплообменник. Поступающий в двигатель на сверхгиперзвуковых ско-
ростях воздух становится очень горячим после торможения и сжатия в
воздухозаборнике. С высокими температурами в реактивных двигателях
традиционно справлялись, используя тяжелые сплавы на основе меди или
никеля, за счет снижения степени сжатия компрессора, а так же снижени-
ем оборотов, во избежание перегрева и плавления конструкции. Однако
для одноступенчатого КА такие тяжелые материалы неприменимы, и не-
обходима максимально возможная тяга для выхода на орбиту в кратчай-
шее время.
При использовании газообразного гелия в качестве теплоносителя
воздух в теплообменнике охлаждается от 1000 до минус 150 °С, при этом
избегая сжижения воздуха или конденсации водяного пара на стенках те-
плообменника.
Компрессор. На скорости М = 5 и высоте 25 км, что составляет 20 %
орбитальной скорости и высоты, необходимых для выхода на орбиту, ох-
лажденный в теплообменнике воздух попадает в весьма обыкновенный
турбокомпрессор, конструктивно подобный используемым в обычных
турбореактивных двигателях, но обеспечивающий необычайно высокую
степень сжатия благодаря крайне низкой температуре входящего воздуха.
334
Глава 2
Это позволяет сжать воздух до 140 атм. перед подачей в камеры сгорания
основного двигателя. В отличие от турбореактивных двигателей турбо-
компрессор приводится в действие турбиной, расположенной в гелиевом
контуре, а не от действия продуктов сгорания, как в обычных турбореак-
тивных двигателях. Таким образом, турбокомпрессор работает на тепле,
полученным гелем в теплообменнике.
Гелиевый цикл. Тепло переходит от воздуха к гелию. Горячий гелий из
теплообменника «гелий-воздух» охлаждается в теплообменнике «гелий-
водород», отдавая тепло жидкому водородному топливу. Контур, в ко-
тором циркулирует гелий, работает согласно циклу Брайтона, охлаждая
двигатель в критических местах и для привода энергетических турбин и
многочисленных агрегатов двигателя. Остаток тепловой энергии исполь-
зуется для испарения части водорода, который сжигается во внешнем
прямоточном контуре.
Для охлаждения гелия его прокачивают через бак с азотом. В насто-
ящее время для тестов используется не жидкий азот, а вода, которая ис-
паряется, понижая температуру гелия и глушит шум от выхлопных газов.
Благодаря тому, что гибридный ракетный двигатель обладает дале-
ко не нулевой статической тягой, летательный аппарат может взлететь в
обычном воздушно-реактивном режиме без посторонней помощи подоб-
но оснащенным обычными турбореактивными двигателями. При наборе
высоты и падении атмосферного давления все больше и больше воздуха
направляется в компрессор, а эффективность сжатия в воздухозаборнике
только снижается. В этом режиме реактивный двигатель может работать
на намного большей высоте, чем это было возможно в обычном случае.
При достижении скорости М = 5,5 воздушно-реактивный двигатель
становится неэффективным и отключается, и теперь в ракетный двига-
тель поступает хранящийся на борту жидкий кислород и жидкий водород,
и так вплоть до достижения орбитальной скорости (соизмеримо с М = 25).
Турбонасосные агрегаты приводятся тем же гелиевым контуром, который
теперьполучаеттепловспециальных«предварительныхкамерахсгорания».
Необычное конструкционное решение системы охлаждения камер сгора-
ния - в качестве охлаждающего вещества используется окислитель (воз-
дух/жидкий кислород) вместо жидкого водорода во избежание перерас-
хода водорода и нарушения стехиометрического соотношения (соотноше-
ние топлива к окислителю).
Второй существенный момент - реактивное сопло. Эффективность
работы реактивного сопла зависит от его геометрии и атмосферного дав-
ления. В то время как геометрия сопла остается неизменной, давление
существенно изменяется с высотой, следовательно, сопла, высокоэффек-
тивные в нижних слоях атмосферы, существенно теряют свою эффектив-
ность при достижении больших высот.
В традиционных многоступенчатых системах это преодолевается про-
стым использованием разной геометрии для каждой ступени и соответ-
ствующего этапа полета. Но в одноступенчатой системе все время исполь-
зуется одно и то же сопло.
Прямоточный контур. Отказ от сжижения воздуха увеличил эффек-
тивность работы двигателя, снизив затраты теплоносителя путем сниже-
ния энтропии. Однако даже простое охлаждение воздуха требует больше
водорода, чем может быть сожжено в первом контуре двигателя.
Космическая разведка стран Западной Европы 335
Избыток водорода сливается за борт, но не просто так, а сжигается в
ряде камер сгорания, которые расположены в внешнем кольцевом воз-
душном канале, образующем прямоточную часть двигателя, в которую
поступает воздух, пошедший в обход теплообменника. Второй, прямоточ-
ный, контур снижает потери вследствие сопротивления воздуха, не попав-
шего в теплообменник, и так же дает некоторую часть тяги.
На низких скоростях в обход теплообменника/компрессора идет очень
большое количество воздуха, а с ростом скорости, для сохранения эффек-
тивности большая часть воздуха, наоборот, попадает в компрессор.
Это отличает систему от турбопрямоточного двигателя, где все обсто-
ит с точностью до наоборот - на малых скоростях большие массы воздуха
идут через компрессор, а на больших - в его обход, через прямоточный
контур, который становится настолько эффективным, что берет на себя
ведущую роль.
Преимущества. В отличие от традиционных ракетных двигателей и
подобно иным типам воздушно-реактивных двигателей гибридный ре-
активный двигатель может использовать воздух для сжигания топлива,
снижая необходимую массу ракетного топлива и тем увеличивая массу
полезной нагрузки.
ПВРД и ГПВРД должны провести большое количество времени в
нижних слоях атмосферы, чтобы достичь скорости, достаточной для вы-
хода на орбиту, что выводит на передний план проблему интенсивного
нагрева на гиперзвуке, а так же потери вследствие значительной массы и
сложности теплозащиты.
Гибридный реактивный двигатель подобный SABRE нуждается толь-
ко в достижении низкой гиперзвуковой скорости (напомним: гипер-
звук - все, что более М = 5, следовательно, М = 5,14 — это самое начало
гиперзвукового диапазона скоростей) в нижних слоях атмосферы перед
переходом на закрытый цикл работы и крутом подъеме с набором скоро-
сти в ракетном режиме.
В отличие от ПВРД или ГПВРД SABRE способен обеспечить высо-
кую тягу от нулевой скорости и до М = 5,14, от земли и до больших высот,
с высокой эффективностью во всем диапазоне. Кроме того, возможность
создания тяги при нулевой скорости означает возможность испытаний
двигателя на земле, что значительно сокращает стоимость разработки.
Состояние работ. По состоянию на ноябрь 2012 г., было завершено
тестирование оборудования в рамках темы «Технология теплообменни-
ка, критичная для гибридного ракетного двигателя, питаемого воздухом
и жидким кислородом». Это был важный этап в процессе разработки
SABRE, который продемонстрировал потенциальным инвесторам жизне-
способность технологии. Двигатель основан на теплообменнике, способ-
ном охладить поступающий воздух до минус 150 °С. Охлажденный воздух
смешивается с жидким водородом и, сгорая, обеспечивает тягу для атмос-
ферного полета перед переключением на жидкий кислород из баков при
полете вне атмосферы. Успешные испытания этой критической техноло-
ги подтвердили, что теплообменник может обеспечить потребности дви-
гателя в получении достаточного количества кислорода из атмосферы для
работы с высокой эффективностью в условиях низковысотного полета.
Компания Reaction Engines объявила о том, что ее специалисты успеш-
но завершили программу предварительных испытаний наиболее важных
336
Глава 2
технологий, которые будут использованы при создании новых револю-
ционных двигателей SABRE, являющихся ключевым моментом проекта
космоплана Skylon. Специалисты компании утверждают, что летатель-
ный аппарат, оборудованный двигателями SABRE, будет способен выйти
в открытый космос или добраться в любую точку Земного шара менее чем
за 4 ч.
Следующий этап программы SABRE предусматривает наземные ис-
пытания масштабной модели двигателя, способной продемонстрировать
полный цикл. ESA выразило уверенность в успешной постройке демон-
стратора и заявило о том, что он будет представлять собой «важную веху
в развитии этой программы и прорыв в вопросе двигательных установок
по всему миру».
В продолжение своей поддержки проекта компании Reaction Engines
и по просьбе космического агентства Великобритании ESA провело экс-
пертную оценку документации по многоразовому космоплану Skylon. По
заключению ESA, аппарат вполне может быть построен с применением
современных технологий. Правда, для создания настоящего космопла-
на британцам еще нужно будет найти инвестиции примерно 9-12 млрд.
долл. Но и цель заманчива -в теории космоплан Skylon должен снизить
стоимость вывода грузов на орбиту примерно в 15-50 раз.
По информации ВВС, специалисты не обнаружили никаких конструк-
тивных и теоретических накладок, которые могли бы погубить замысел.
Следующий этап работ - наземные испытания отдельных элементов,
а затем и полнофункциональных прототипов многорежимных двигателей
SABRE для Skylon.
Первые элементы ключевого узла SABRE уже проверяются на стен-
дах, а средства ESА позволят построить и испытать полномасштабный об-
разец. В течение 10 лет эта работа может привести к появлению «живого»
Skylon, способного существенно сократить затраты на вывод полезного
груза на орбиту.
2.5. Космическая разведка Германии
Федеральное правительство Германии намерено в ближайшие годы
увеличить расходы на исследование космоса. Бюджетное финансирова-
ние возрастет с 1,2 млрд. евро в 2010 г. до 1,4 млрд. в 2014 г. По расхо-
дам на изучение космоса Германия стоит на шестом месте, уступая США,
России, Китаю, Японии и Франции.
Министр экономики Германии Райнер Брюдерле (Rainer Bruderle),
представляя в бундестаге новую стратегию освоения космоса, отметил,
что пришло время жесткой конкуренции в этой области. Такие страны,
как Китай, Индия, Бразилия, Южная Корея, инвестируют миллиарды.
В следующем году федеральное правительство Германии намерено
привлечь в сферу исследования космоса политиков, ученых и бизнес.
Основной целью названо закрепление ведущих позиций на мировом рын-
ке по производству необходимых систем и технологий в ключевых обла-
стях космической индустрии. По словам министра, сейчас в Германии в
области изучения космоса заняты более 93 тыс. человек. Ежегодный обо-
рот средств в этом сегменте составляет 23,6 млрд. евро.
Космическая разведка стран Западной Европы 337
2.5.1. Космическая система радиолокационной разведки SAR-Lupe
В августе 2001 г. военное ведомство страны приняло решение о раз-
работке космической системы видовой радиолокационной разведки SAR-
Lupe.
Создание этой системы обусловлено желанием правительства ФРГ
«обнаруживать и отслеживать скрытые кризисы на начальной стадии»,
а также «избежать односторонних зависимостей в области разведки».
SAR-Lupe дает Бундесверу и, следовательно, Германии, совершенно но-
вое качественное измерение для обеспечения систем раннего предупреж-
дения о кризисах, для их предотвращения и эффективного управления
кризисами. Своевременный и беспрепятственный доступ к снимкам вы-
сокого разрешения вносит важный вклад в понимание кризисной ситуа-
ции. С военной и политической точки зрения SAR-Lupe ставит Германию
на один уровень с другими странами в части видовой космической раз-
ведки.
Система SAR-Lupe предназначена для всепогодной и круглосуточ-
ной детальной радиолокационной разведки поверхности Земли с прост-
ранственным разрешением лучше 1 м. Название системы и КА составлено
из аббревиатуры SAR (Synthetic Aperture Radar - радиолокатор с синте-
зированием апертуры) и слова Lupe (лупа).
Информация с КА будет не только распространяться среди военных,
но и использоваться в гражданских целях: для мониторинга чрезвычай-
ных ситуаций, охраны окружающей среды, поиска полезных ископаемых
и др.
Ранее министерство обороны Германии прорабатывало возможность
создания тяжелого КА радиолокационной разведки HORUS, но в 1997 г.
из-за высокой стоимости проекта программа была закрыта, а военные об-
ратились к идее использования малых спутников.
В техническом задании на создание новой системы радиолокацион-
ной разведки SAR-Lupe заказчик потребовал, чтобы система малых КА
обеспечила лучшие оперативно-технические характеристики (высокое
разрешение, широкая полоса захвата) при меньшей общей стоимости [63,
64]. Система должна состоять из пяти идентичных аппаратов, которые
размещаются на солнечно-синхронных орбитах высотой около 500 км в
трех орбитальных плоскостях. Баллистическая схема построения систе-
мы предусматривает запуск двух КА в первую плоскость и двух в третью,
отстоящую на 65,6° к востоку от второй. Во второй плоскости размещает-
ся один К А (рис. 2.31, б).
Разработчики системы рассчитывали, что группировка SAR-Lupe по-
зволит потребителям оперативно получать высококачественные радио-
локационные изображения в Х-диапазоне частот требуемых участков
земной поверхности в глобальном масштабе независимо от времени суток
и состояния атмосферы. Высокая информативность радиолокационных
изображений в сочетании с большими объемами данных, которые можно
будет получать с помощью пяти спутников одновременно, дают пользова-
телю системы возможность быстрого сбора информации о значительных
территориях.
Программа SAR-Lupe - пожалуй, первая масштабная космическая
программа Германии, открыто реализуемая в военных целях. Основные
338
Глава 2
а б
Рис. 2.31. SAR-Lupe:
А - КА системы SAR-Lupe на орбите; б - архитектура орбитального
сегмента систмы SAR-Lupe
характеристики спутников SAR-Lupe приведены в табл. 2.20, а возможная
компоновка КА на рис. 2.32.
Известно, что германские компании специализируются на разработке
SAR (РСА), работающих в Х- и Ku-диапазонах радиоволн. В отличие от
радиолокаторов дециметрового диапазона (S- и L-) РСА сантиметрового
диапазона имеют невысокие качества по подпочвенному зондированию и
обнаружению объектов в лесистой местности, но обеспечивают высокое
качество изображений и высокую разрешающую способность при сравни-
тельно небольших размерах антенны.
Диапазоны частот, используемые для зондирования из космоса, при-
ведены в табл. 2.21.
Первый К А орбитальной группировки был запущен 19 декабря
2006 г. с испытательного космодрома «Плесецк» [64]. Пуск был проведен
в рамках контракта ФГУП «Рособоронэкспорт» и компании COSMOS
International Satellitenstart GmbH. Это был первый запуск иностранного
КА военного назначения с космодрома Плесецк. КА был успешно выве-
ден на целевую орбиту, со следующими параметрами: наклонение орби-
ты - 98,16°; минимальная высота - 469,0 км; максимальная высота -
522,5 км; период обращения - 94,396 мин.
Радиолокатор КА способен работать в двух режимах съемки поверхно-
сти: Strip-map и Spot-light (рис. 2.33). В первом режиме изображение
более низкого разрешения получается сканированием пролетаемой тер-
ритории. Во втором - радиолокационные снимки с разрешением лучше
1 м станут результатом накапливания сигнала, для чего антенна КА будет
некоторое время отслеживать нужный участок.
В радиолокаторе используется параболическая антенна диаметром
около 3 м, которая закреплена на корпусе неподвижно. Поэтому для ори-
ентации антенны на Землю необходимо поворачивать весь КА.
Космическая разведка стран Западной Европы 339
Панель солнечной батареи
Звездные датчики
Подсистема радиочастотной электроники
Блок управления питанием
Процессор радара
Блоки датчика SAP
Лампы бегущей волны
Батареи
Магнитная муфта
Маховики ориентации
Система управления
спутником
Передатчик
Х-диапазона
Антенна 6PS
Антенна S-диапазона
Спиральная антенна
межспутниковой связи
Топливный бак
Двигатели коррекции
Отражатель антенны радара и передатчика Х-диапазона
Штанга облучателя SAR и Х-диалазона
Рис. 232. Возможная компоновка спутника SAR-Lupe
Основные характеристики спутников SAR-Lupe
Таблица 2.20
Размеры, м
Масса, кг
Среднее энергопотребление, Вт
Расчетное время функционирования, лет
Уровень надежности, %/год
Емкость бортового ОЗУ, Гбит
Телеметрия
4 х 3 х 2м
770
250
10
>97
>128
шифрованный Х-диапазон для передачи дан-
ных; шифрованный S-диапазон для командной
телеметрии с наземного пункта управления
и через межспутниковые линии связи
Таблица 2.21
Диапазоны частот, используемые в зондировании Земли из космоса
Наименование
диапазона
X
С
L
Р
Частотный
диапазон,
Гц
5,20-10,90
3,9-6,2
0,39-1,55
0,225-0,391
Диапазон длин волн,
см
5,77-2,75
3,8-7,6
76,9-19,3
40,0-76,9
Радиолокационные
системы
USGS SLAR
ERS-l.Fuyol
SIR-А, В, «Алмаз»
AIRSAR
Источник: ERDAS Field Guide.
340
Глава 2
Рис. 2.33. Съемка местности в режимах Strip -мар и Spot-light
2 июля 2007 г. с космодрома Плесецк состоялся пуск ракеты-носителя
«Космос-ЗМ» со вторым КА SAR-Lupe 2 на борту [65].
К A SAR-Lupe 2 был выведен на расчетную орбиту со следующими па-
раметрами: наклонение орбиты - 98,18°; высота в перигее - 472,2 км; вы-
сота в апогее - 526,0 км; период обращения - 94,438 мин.
С 10 по 17 июля К A SAR-Lupe 2 выполнил не менее шести маневров,
целью которых было оптимальное фазирование с запущенным 19 декабря
2006 г. КА SAR-Lupe 1. В результате этих маневров второй аппарат был
переведен на орбиту, практически идентичную по высоте орбите первого
аппарата. При этом плоскость орбиты второго КА лежит на 64° восточнее
плоскости первого, и он почти повторяет трассу SAR-Lupe 1 с отставани-
ем на 4 ч 23 мин.
С КА SAR-Lupe 2 были получены радиолокационные снимки высоко-
го разрешения, и теперь в распоряжении разведуправления оборонного
ведомства Германии имеется «вероятно, наиболее современная система
спутниковой разведки в мире». Кстати, после второго запуска она ста-
новится частично работоспособной.
Система SAR-Lupe неполного состава была принята в эксплуатацию
Бундесвером в декабре 2007 г. Наземные сегменты SAR-Lupe и француз-
ской системы видовой разведки Helios II используются совместно в каче-
стве базового элемента всеевропейской системы стратегической разведки.
Контракт на пять целевых запусков германских КА SAR-Lupe был
заключен 21 августа 2003 г. между ФГУП «Рособоронэкспорт» и ком-
панией Cosmos International SateLLitenstart GmbH (дочерняя компания
германской фирмы OHB-System AG). По контракту Россия должна была
развернуть орбитальную группировку SAR-Lupe в период до 2009 г. Все
пуски выполнялись в заранее объявленные или более ранние сроки, и вся
кампания была завершена досрочно.
Сведения об осуществленных пусках КА SAR-Lupe приведены в табл.
2.22.
22 июля 2008 г. с космодрома Плесецк боевыми расчетами Космических
войск РФ был произведен пуск РН «Космос-ЗМ» с последним герман-
ским КА SAR-Lupe 5. КА был успешно доставлен на целевую орбиту с
параметрами, близкими к расчетным [66]: наклонение - 98,15°;минималь-
Космическая разведка стран Западной Европы 341
Таблица 2.22
Хронология пусков КА SAR-Lupe
Дата
пуска
19.12.2006
02.07.2007
01,11.2007
27.03.2008
22.07.2008
КА
SAR-Lupe 1
SAR-Lupe 2
SAR-Lupe 3
SAR-Lupe 4
SAR-Lupe 5
Обозначение
2006-060A
2007-030A
2007-053A
2008-014A
2008-036A
Параметры начальной орбиты
i
98,16°
98,18°
98,15°
98,16°
98,15°
Нр, км
469,0
472,2
472,1
471,7
472,5
На, км
522,5
526,0
503,9
522,1
517,6
Р, мин
94,40
94,44
94,26
94,43
94,38
Рис. 234. КА SAR-Lupe
пая высота - 472,5 км; максимальная высота -517,6 км; период обраще-
ния -94,38 мин.
После выведения на орбиту КА SAR-Lupe 5 группировка КА SAR-
Lupe развернута полностью.
Первый сеанс связи с наземной станцией прошел успешно. Управление
КА на начальном этапе полета продолжительностью примерно четыре
недели осуществлялось Германским центром космических операций в
Оберпфаффенхофене. Затем управление было передано основному (во-
енному) центру управления КА, который находится в Гельсдорфе под
Кельном. Кроме того, имеется пользовательский центр приема, обработ-
ки, распространения и архивирования радиолокационных изображений.
Стартовая масса КА SAR-Lupe около 770 кг. Габаритные размеры КА
в рабочем положении примерно 4 х 3 х 2 м. Корпус КА имеет форму ско-
шенного параллелепипеда, на прямой грани которого установлена фикси-
рованная панель солнечной батареи, а на наклонной - неподвижная па-
раболическая антенна радиолокатора. Последняя имеет форму эллипса
размером 3,3 х 2,7 м и выходит за габариты КА; для ее размещения был
разработан специальный головной обтекатель с двумя выступами -«уша-
ми» (рис. 2.34).
342
Глава 2
Среднее энергопотребление КА около 250 Вт. Для питания на теневых
участках орбиты КА оснащен двумя литий-ионными аккумуляторными
батареями напряжением 28 В и емкостью 66 А-час каждая.
Рабочий режим ориентации КА - трехосная стабилизация с высоко-
точным наведением на снимаемый район. За определение текущего поло-
жения КА, контроль ориентации и связь с Землей отвечает модуль управ-
ления SMU (Satellite Management Unit). В системе ориентации и стаби-
лизации используются звездные датчики ASTRO-10 фирмы Jenoptik AG,
гироскопические устройства компании Kearfott, маховики Teldix GmbH
и магнитные исполнительные устройства, а для коррекций орбиты - ги-
дразиновые ЖРД.
Орбитальная группировка SAR-Lupe состоит из пяти КА в трех пло-
скостях, разнесенных на 64°. КА № 1 и 4 находятся в первой плоскости,
КА № 2 - во второй, КА № 3 и 5 - в третьей. В момент пересечения груп-
пой экватора в направлении на север аппараты должны оыть расположе-
ны в виде буквы X: слева № 4 и с отставанием на 16,5 мин № 1, в центре
№ 2, справа - № 5 и 3.
Синхронность движения аппаратов обеспечена как осуществлением
запусков в точно назначенное время и высокой точностью выведения, так
и многократными коррекциями их орбит.
К A SAR-Lupe могут вести съемку в пределах от 80° с. ш. до 80° ю. ш. в
маршрутном (strip-map) и детальном (spot-light) режиме. В первом слу-
чае производится сканирование земной поверхности участками размером
8 х 60 км за счет орбитального движения КА со скоростью более 7 км/с,
во втором - длительная съемка участка от 5,5 х 5,5 км с накоплением сиг-
нала за счет управляемого разворота КА. Для временного хранения ин-
формации на борту имеется запоминающее устройство емкостью не менее
128 Гбит.
По информации разработчиков, заказчик сможет в течение суток по-
лучить более 30 снимков интересующего его района, причем первое изо-
бражение будет доступно в среднем уже через 11ч после подачи заявки, а
с вероятностью 95 % - в течение 19 ч.
О качестве радиолокационных изображении можно судить по снимку,
приведенному на рис. 2.35.
Радиолокационная информация сбрасывается через закрытый высоко-
скоростной канал диапазона X (Tesat Spacecom). В качестве антенны ис-
пользуется основная антенна радиолокатора. Командно-телеметрический
комплекс работает по засекреченной линии в диапазоне S. Кроме того,
имеется закрытый канал межспутниковой связи.
Расчетный срок эксплуатации К А 10 лет при показателе доступно-
сти не хуже 97 % ежегодно. Время ожидания съемки заданного района -
в среднем 9 ч и не более 17 ч при использовании всех пяти спутников.
Относительно мало количество возможных снимков за сутки «во всей зон
интереса» заказчика - около 30.
По данным открытых немецких источников, КА оснащены аппарату-
рой, позволяющей делать снимки земной поверхности при любой освещен-
ности и любых погодных условиях с разрешающей способностью менее
1 м (по некоторым данным, до 0,5 м). КА смогут распознавать движущиеся
автомашины, самолеты, а также идентифицировать «специфические объ-
екты». Радиообмен с Землей осуществляется в зашифрованном виде.
Космическая разведка стран Западной Европы 343
Рис. 235. Радиолокационное изображение местности,
полученное с помощью SAR-Lupe
Изображения поверхности Земли, полученные с помощью орбиталь-
ного радиолокатора, отличают следующие важные особенности:
- радиолокационную съемку можно производить в любое время дня
и ночи практически в любых погодных условиях, несмотря на туман, осад-
ки (дождь или снег), наличие облачности или задымленности;
- в определенных условиях излучение радиолокатора может прони-
кать вглубь (обезвоженной) почвы, позволяя выявить на снимках скры-
тые подпочвенные образования и объекты;
- радиолокационные изображения позволяют получать достоверную
информацию о находящихся под водой объектах (несмотря на то, что ра-
диоизлучение не может глубоко проникнуть сквозь толщу воды).
Изображения, полученные в радиоволновом диапазоне, удачно до-
полняют изображения в видимом и инфракрасном диапазонах, позволяя
повысить объем собираемой информации и ее достоверность. С выходом
радиолокационных космических систем на тот же порядок простран-
ственного разрешения, что и у систем видимого диапазона, возможности
дистанционного зондирования Земли из космоса многократно возраста-
ют. Появление же орбитальных группировок из нескольких спутников
значительно повышает оперативность съемки.
Кроме того, радиолокационные снимки являются чрезвычайно удоб-
ным и эффективным источником получения детальной, точной и всеобъ-
емлющей информации о рельефе местности - намного более мощным,
оперативным, достоверным и экономичным, чем использование, к при-
меру, стереопар космических или аэрофотоснимков. Многократные на-
блюдения одного и того же района с борта нескольких КА обеспечи-
вают возможность реализации технологии интерферометрической и
дифференциальной интерферометрической съемки. В результате обра-
ботки пар и триплетов изображений одного и того же района формиру-
ются трехмерные цифровые модели рельефа местности и выявляются
изменения рельефа сантиметрового уровня. Что же касается военных,
то для них значение точной информации о рельефе трудно переоценить.
Для военных пользователей новые технологии обеспечивают возмож-
ность оперативного формирования полетных заданий для летательных
344
Глава 2
аппаратов с огибанием рельефа и целеуказания для наведения высокоточ-
ного оружия, обнаружения замаскированных объектов и вскрытия факта
перемещения войск по вторичным признакам, а также многие другие уни-
кальные возможности.
SAR-Lupe станет компонентом комплексной системы технической во-
енной разведки Бундесвера, а в перспективе будет германским вкладом
в общеевропейскую систему космической разведки. Обработка данных
космической съемки будет осуществляться совместно с информацией от
морских, наземных и воздушных средств.
Германский проект военной космической разведки позволяет опреде-
лить основные тенденции в развитии подобных систем:
- приоритет задач оперативного разведывательно-информационного
обеспечения войсковых группировок;
- переход от тяжелых платформ к аппаратам малого и среднего класса
без снижения технических характеристик аппаратуры, благодаря приме-
нению новых технологий;
- формирование многоспутниковых орбитальных группировок малых
аппаратов в целях повышения частоты просмотра, а также надежности и
живучести систем при общем снижении стоимости их жизненного цикла
(по расчетам, КА в серии из 24 единиц вдвое дешевле, чем в серии из трех
аппаратов).
Федеральное управление оборонных технологий и снабжения
Германии (German Federal Office of Defense Technology and Procurement)
приняло решение о начале второй фазы исследований создания общеев-
ропейской спутниковой разведывательной системы. В основе этой систе-
мы - открытие Франции доступа к системе SAR-Lupe в обмен на доступ
Германии к французской системе оптического диапазона Helios 2.
С политической точки зрения создание системы усилит позиции
Германии в Европе и НАТО. Ожидается, что потребителями информации
станут центр космической разведки Западноевропейского союза в
Торрехоне (Испания) и воинские контингента стран НАТО, использу-
емые в боевых операциях блока. Предполагается функциональное объ-
единение германской системы с другими перспективными европейскими
системами, обеспечивающими съемку с помощью оптико-электронной
аппаратуры в видимом и инфракрасном спектре.
2.5.2. КА TerraSAR-X
Для всепогодного радиолокационного мониторинга Земли в Германии
ведется разработка КА по проекту TerraSAR-X. Аппарат специально
проектировался для использования как в коммерческих, так и в науч-
ных целях. Предыдущие КА наблюдения не полностью удовлетворяли
требованиям коммерческих пользователей, которым нужна детальная и
адаптированная под их нужды информация. Данные должны быть всегда
доступны и не должны зависеть от условий освещенности земной поверх-
ности и погодных условий [67].
15 июня 2007 г. с космодрома Байконур осуществлен пуск ракеты-
носителя «Днепр» с германским коммерческим КА высокодетальной
радиолокационной съемки Земли TerraSAR-X (используется также со-
кращенное обозначение TSX) [67]. TerraSAR-X создан компанией EADS
Космическая разведка стран Западной Европы 345
Astrium GmbH по заказу немецкого аэрокосмического центра DLR на базе
платформы AstroSat-1000 (AstroBus).
Начальная орбита КА была близка к расчетной солнечно-синхронной
орбите и имела следующие параметры: наклонение - 97,45°; высота в пе-
ригее -507,7 км;
высота в апогее -512,5 км; период обращения - 94,85 мин.
В период с 19 по 26 июня К А выполнил несколько небольших манев-
ров, после которых высота его орбиты составила 499,9 х 516,9 км. На чет-
вертые сутки полета был включен бортовой радар и получены первые изо-
бражения Земли (рис. 2.36) [67].
Наземный комплекс TerraSAR-X находится под Мюнхеном и состоит
из трех сегментов:
- центр управления полетом (MOS - Mission Operation Segment), ко-
торый обеспечивает планирование и управление полетом, а также работу
станции управления Вайльхайм и станции приема данных Нойштрелиц;
- сегмент управления и калибровок радиолокатора (IOCS - Instrument
Operations and Calibration Segment);
- наземный сегмент полезной нагрузки (PGS - Payload Ground
Segment), предназначенный для обработки, анализа радарных данных и
моделирования.
Корпус аппарата имеет форму шестиугольной призмы диаметром
2,4 м и высотой 5 м, на гранях которой установлены плоские панели ради-
атора, фазированной антенной решетки (ФАР) радиолокатора и солнеч-
ной батареи площадью 5,25 м2 с фотоэлементами на арсениде галлия.
Электропитание, кроме солнечных панелей, обеспечивают литий-ионные
батареи аккумуляторов емкостью 108 Ач.
Антенна передачи данных на Землю вынесена на штанге длиной 3,3 м
для уменьшения взаимных помех при одновременной работе радиолока-
тора и радиолинии сброса данных (рис. 2.37).
Основным элементом КА является радиолокатор с синтезированной
апертурой (РСА) TSX-SAR, который является поляриметрическим мно-
гоканальным комплексом массой 394 кг. В РСА используется активная
Рис. 2.36. Окрестности города Калач-па-Дону (изображение в режиме Stripmap
с разрешением 3 му загрубленное перед публикацией до 10 м)
346
Глава 2
Рис. 237. Внешний вид КА TerraSAR-X
ФАР Х-диапазона (частота 9,65 ГГц) с высоким пространственным и ра-
диометрическим разрешением, сравнимым с разрешением авиационных
PC А. ФАР имеет габаритные размеры 4,80 х 0,80 х 0,15 м и состоит из
384 приемо-передающих модулей с волноводно-щелевыми излучателями,
которые передают и принимают радиосигналы двух видов поляризации
(горизонтальная Н и вертикальная V). Цифровая электронная система
управления позволяет изменять направление, форму и вид поляризации
луча.
Электронное наведение луча осуществляется в двух плоскостях в
пределах ±0,75° по азимуту и ±20° по углу места. Цифровой управляемый
генератор обеспечивает генерацию восьми типов радиосигналов с раз-
личной длительностью и шириной спектра от 5 до 300 МГц. Типы радио-
сигналов могут изменяться от импульса к импульсу (частота повторения
импульсов 3-6,5 кГц). Номинальный рабочий цикл РСА составляет 18-
20 % в зависимости от режима работы (500 кадров или режимов съемки в
сутки).
Радиолокатор обеспечивает съемку в трех основных режимах: прожек-
торном, маршрутном и обзорном ScanSAR (табл. 2.23) [67].
В прожекторном (детальном) режиме формируются изображения
местности с пространственным разрешением 1-2 м в кадре шириной 5-
10 км. Метровое разрешение по азимуту достигается путем синте-
зирования большой апертуры за счет отслеживания объекта съемки элек-
тронным разворотом луча по углу азимута. Детальный режим применяет-
ся для распознавания и идентификации объектов.
В маршрутном режиме съемка с разрешением 1-3 м осуществляет-
ся неподвижным лучом, формирующим непрерывную полосу шириной
30 км. Максимальная длина маршрута, по разным данным, может дости-
гать от 1500 до 4200 км. Режим используется для обнаружения и описания
объектов инфраструктуры.
В обзорном режиме ScanSAR используются несколько быстросканиру-
ющих лучей, которые формируют полосу шириной до 100 км с разреше-
нием 16 м. Режим обеспечивает оперативный контроль обширных пло-
щадей с целью обнаружения объектов (судов), картирования береговой
полосы и классификации поверхности.
Космическая разведка стран Западной Европы 347
Таблица 2.23
Режимы съемки РСА TerraSAR-X
Просмотр
Пространственное раз-
решение (по азимуту),
м
Размер кадра, км
Ширина полосы
обзора, км
Угол падения луча,
градус
Число поляриметри-
1 ческих каналов
Назначение режима
Прожекторный
1-2
(5-10)х 10
463 (до 622)
20-55
1 или 2
Распознавание объ-
ектов (танки, само-
леты и т. д.)
Маршрутный
3
30x50
287 (до 622)
20-45
1,2 или 4
Обнаружение объ-
ектов инфраскруты
(дороги, каналы,
строения и т. д.)
Обзорный
(ScanSAR)
16
100x150
287 (до 577)
20-45
1
Обнаружение судов,
картирование бере-
говой зоны, земной
поверхности
КА TSX может вести съемку с любой стороны от трассы полета.
Штатный режим - справа от трассы, нормаль к плоскости антенны откло-
нена на 33,8° от вертикали. При необходимости наблюдения приоритет-
ных целей на солнечной стороне разворот на 67,6° может быть выполнен
за 180 с. Минимальное расстояние между разными кадрами в маршрут-
ном и обзорном режимах съемки - 7 км. Возможна передача изображений
в реальном масштабе времени.
Благодаря гибкости и оперативности переключения лучей РСА
обеспечивается высокая производительность. По расчетам, полная съем-
ка территории Афганистана в обзорном режиме (масштаб 1 : 200000) за-
ймет 1,5 мес, в маршрутном режиме (масштаб 1: 50 000) - 2,5 мес.
В многофункциональном радиолокаторе TSX-SAR предусмотре-
но дополнительно несколько экспериментальных режимов. Один из
них - сверхдетальный режим с разрешением по дальности менее 1 м (до
0,5 м) с использованием радиосигналов с шириной спектра 300 МГц.
В другом экспериментальном режиме маршрутной интерферометрии
(ATI - Along-Track Interferometry) благодаря дублированию электрон-
ных модулей ФАР радиолокатор может принимать радиосигналы по от-
дельным каналам от двух подрешеток ФАР (DRA - Dual Receive Antenna)
длиной по 2,4 м, и после сравнения сигналов от двух подрешеток можно
выделять движущиеся объекты (суда, автомашины).
Для повышения информативности изображений в РСА применяется
несколько поляризационных режимов:
- с одним поляризационным каналом (излучение и прием сигналов
одного вида поляризации). Результирующий продукт является комбина-
цией одного из четырех сочетаний (передача/прием) НН, HV, VH, VV;
- двойная поляризация (с двумя поляризационными каналами).
Результирующий продукт содержит два слоя из нескольких возможных
комбинаций видов поляризаций. Режим используется для классифика-
ции объектов;
348
Глава 2
- квадратурная поляризация (с четырьмя каналами) применяется в
экспериментальном режиме с делением апертуры ФАР пополам для од-
новременного приема сигналов двух разных видов поляризации. Режим
будет использоваться только для научных целей.
Передача данных на Землю с борта КА TerraSAR-X осуществляется по
радиолинии в Х-диапазоне частот в зашифрованном виде после предвари-
тельного сжатия по алгоритму блочного адаптивного квантования ВAQ с
возможностью выбора коэффициента сжатия. Для съемок вне зоны ви-
димости наземных станций используется бортовой накопитель емкостью
320 Гбит. Команды и телеметрия передаются в диапазоне S (2,2-2,4 ГГц).
TSX рассчитан на работу в течение 5 лет с возможностью продления
до 6,5 лет. Расчетная суточная производительность радиолокатора -
1 млн. км2. Для достижения такого показателя будет создаваться сеть стан-
ций прямого приема по образцу программ Spot, Radarsat, Landsat, IRS.
Орбитальные испытания и калибровку радиолокатора TerraSAR-X
планировалось завершить в декабре, после чего началась оперативная экс-
плуатация системы.
Германское космическое агентство, стремясь развить успех, прора-
батывает два дополнительных проекта TanDEM-X (TerraSAR-X add-on
Digital Elevation Measurement - «Дополнение к TSX для цифровых из-
мерений рельефа») и TerraSAR-X2. KA TerraSAR-X2 предназначен для
замены первого аппарата TerraS AR-X в 2013 г.
21 июня 2010 г. с космодрома Байконур проведен пуск ракеты-носите-
ля «Днепр», которая вывела на круговую околоземную орбиту космиче-
ский аппарат TanDEM-X массой 1344 кг [68].
Космический аппарат TanDEM-X разработан компанией EADS
Astrium GmbH (Германия) по заказу немецкого космического агентства
Таблица 2.24
Основные технические характеристики КА TanDEM-X
Спектральный диапазон
Режимы
Номинальное простран-
ственное разрешение, м
Размер сцены, км
Скорость передачи дан-
ных на наземный сегмент,
Мбит/с
Радиометриченское раз-
решение, бит/пиксел
Фомат файлов
Обработка
Периодичность съемки
Х-диапазон (3,1 см) |
Сверхвысо-
кого разре-
шения (High
Resolution
SpotLight)
1
10x5
300
16
Высокого
разрешения
(SpotLight)
2
10x10
Широко-
полосный
высокого
разрешения
(StripMap)
3
30x50
Среднего
разрешения
(ScanSAR)
16
100x150
CEOS, GeoTIFF
Радиометриченская, сенсорная и геометрическая коррекция.
Приведение к картографической порекции, создание ЦМР,
производных картографических продуктов
11 сут, подцикл 2,5 сут
Космическая разведка стран Западной Европы 349
DLR. Космический аппарат TanDEM-X предназначен для сканирования
поверхности Земли и вместе с уже функционирующим на орбите аппа-
ратом TerraSAR-X, запущенным в 2007 г. РН «Днепр», будет передавать
снимки объемного изображения высокого качества.
КА TanDEM-X рассчитан на 5 лет работы в космосе. В результате два
спутника смогут осуществлять бистатическую интерферометрическую
съемку Земли для создания высокоточной глобальной цифровой модели
рельефа Земли. КА TerraSAR-X и TanDEM-X смогут, также, получать
независимые пары снимков одного района с небольшим интервалом вре-
мени для обнаружения подвижных целей и изучения высокодинамичных
явлений.
Основные технические характеристики КА TanDEM-X представлены
в табл. 2.24.
Представители EADS Astrium также заявили, что в 2014 г. технология
TerraSAR-X будет усовершенствована [72]. Это позволит реализовать
следующие характеристики РСА:
- ширина спектра зондирующего сигнала 600 МГц;
- разрешение в прожекторном режиме 0,5 м;
- полоса съемки в маршрутном режиме 10-40 км с разрешением 1-4 м;
- полоса съемки в обзорном режиме ScanS AR 50-500 км с разрешени-
ем 5-50 м;
- канал передачи информации до 800 Мбит/с.
В принципе создаваемая система может использоваться и в военных
целях.
2.53. Группировка КА ДЗЗ RapidEye
Группировка из пяти мини-спутников ДЗЗ RapidEye была запущена
с космодрома Байконур одной российской ракетой-носителем «Днепр»
29 августа 2008 г. [69]. Владельцем космических аппаратов является
компания RapidEye AG (Германия). Каждый из спутников, созданных
компанией MDA (Канада) совместно SSTL (Великобритания), оснащен
мультиспектральной оптико-электронной камерой приоизводства Jena
Optronics GmbH (Германия) для съемки с пространственным разре-
шением 6,5 м. Масса одного КА RapidEye составляет 150 кг (рис. 2.38).
apidEye - первый в Германии коммерческий гражданский проект дистан-
ционного зондирования Земли. Расчетный срок пребывания спутников
на орбите составляет 7 лет.
Съемка земной поверхности ведется в пяти спектральных каналах:
синий - 0,440-0,510 мкм; зеленый - 0,520-0,590 мкм; красный - 0,630-
0,685 мкм; крайний красный - 0,690-0,730 мкм; ближний ИК - 0,760-
0,830 мкм. Уникальным для спутников высокого разрешения является
канал «крайний красный» (red-edge), который оптимально подходит для
наблюдения за изменениями состояния растительного покрова.
Каждый из спутников назван по-гречески - Tachys, Mati, Choma,
Choros, Trochia (в переводе соответственно - Быстрый, Глаз, Земля,
Космос, Орбита).
Спутники равномерно распределены на орбите высотой около 630 км.
Облетая Землю в направлении с севера на юг, они пересекают экватор в
350
Глава 2
Солнечная батарея
(с трех сторон) Мультиспектральный
блок
Рис. 239. Схема сеанса съемки КА RapidEye
11:00 по местному времени с дистанцией около 660 км и интервалом око-
ло 20 мин.
Съемка выполняется сеансами с максимальной длиной полосы 3000
км. В пределах одного сеанса спутник может снять участок поверхности
Земли шириной 77 км и длиной до 1500 км (рис. 2.39). Таким образом,
группировка RapidEye способна обеспечивать ежедневную съемку пло-
щади 4 млн. км2.
Основные данные КА RapidEye представлены в табл. 2.25 [125].
В настоящее время компания RapidEye AG наряду с необработанны-
ми снимками предлагает снимки со следующими уровнями обработки -
Level IB, Level 2A и Level ЗА [130].
Level 1В - снимки с базовым уровнем обработки - RapidEye Basic
Product Изображения сформированы из данных уровня Level 0 (необ-
работанные изображения). Уровень обработки включает радиометриче-
скую и сенсорную коррекцию.
Level 2А - геопривязанные снимки - RapidEye Geo-corrected Product).
Уровень обработки включает радиометрическую, сенсорную и геометри-
Космическая разведка стран Западной Европы 351
Таблица 225
Основные данные КА RapidEye
Наименование
1. Страна-разработчик
МКА
2. Назначение МКА
3. Количество МКА в си-
1 стеме
| 4. Дата запуска МКА
5. Срок активного суще-
1 ствования, лет
6. Баллистические харак-
теристики МКА
7. Средство выведения
МКА
1 8. Космодром запуска
| 9. Масса МКА, кг
10. Служебный модуль
МКА:
10.1. Бортовой комплекс
управления
10.2. Система электропи-
тания
10.3. Система ориентации
и стабилизации
Описание |
Германия.
Заказчик - Германское космическое агентство.
Создан британской компанией Surrey Satellite Technology
(SST).
Основной подрядчик - канадская фирма MacDonald Detwiller
& Associates (MDA).
Компания Surrey Satellite Technology Ltd - разработчик и из-
готовитель платформы МКА.
Оптическое оборудование для МКА поставляет немецкая
компания Jena-Optronik GmbH |
Дистанционное зондирование Земли в оптическом диапазоне
волн (оценка состояния земли и посевов зерновых культур),
картография
Съемка земной поверхности в пределах между широтами ±75° |
5
29.08.2008 г.
7
Солнечно-синхронная орбита с параметрами:
- наклонение - 97,99°;
- высота в перигее - 583 км;
- высота в апогее - 632 км |
РН «Днепр» (в одном пуске выведено 5 однотипных МКА)
Байконур |
154
Создан на базе платформы Microsat-150 (другое наименова-
ние SSTL-150), которая успешно применена на действующих
МКА TOPSAT и Beijing-1.
Платформа имеет почти кубическую форму размерами
769 х 856 х 1117 мм. Нижняя секция платформы содержит
датчики системы ориентации, а также четырехточечную систе-
му разделения с пружинными толкателями. В средней секции
размещены служебные подсистемы и электронная аппаратура
полезной нагрузки; в верхней секции платформы SSTL-150
находятся оптический телескоп и звездный датчик
Бортовой накопитель емкостью 48 Гбит обеспечивает глобаль-
ную съемку с записью данных на борту, включая маршруты
максимальной длиной до 1500 км
В состав системы электропитания МКА входят три панели
солнечных батарей с фотоэлементами на арсениде галлия
мощностью 105 Вт, размещенные на трех сторонах, корпуса, и
1 литий-ионные аккумуляторы емкостью 15 Ач
МКА стабилизирован в полете по трем осям с помощью четы-
рех гиродинов и разгрузочных магнитных катушек
352
Глава 2
Продолжение таблицы 2.25
Наименование
10.4. Радиосредства, ан-
тенно-фидерные устрой-
ства
12.5. Двигательная уста-
новка
П.- Научная аппаратура
МКА
12. Заправляемые компо-
ненты топлива и сжатые
газы
13. Стоимость реализации
1 программы
14. Источник информа-
ции
Описание |
Передача изображений осуществляется по радиолинии в
Х-диапазоне частот (8,2-8,4 ГГц) со скоростью 80 Мбит/с, а ко-
манд и служебной телеметрии - по радиолинии в S-диапазоне
частот со скоростью до 38,4 кбит/с
Электродвигательная установка на ксеноне обеспечивает сум-
марное приращение скорости 36 м/с, необходимое для коррек-
ций высоты орбиты и положения МКА в орбитальной пло-
скости. В состав установки входят сферический бак емкостью
12 кг ксенона и электрореактивные двигатели тягой до 10 мН |
МКА оснащен многоспектральной оптико-электронной си-
стемой REIS (RapidEye Earth Imaging System), разработанной
компанией Jena-Optronik GmbH (другое наименование скане-
ра - JSS-56, Jena-Optronik Spaceborne Scanner-56), для съемки
в пяти спектральных каналах видимого диапазона и ближнего
инфракрасного участка спектра.
В составе сканера имеется трехзеркальный анастигмастиче-
ский (внеосевой) телескоп ТМА (Three Mirror Anastigmatic) с
апертурой диаметром 145 мм, относительным отверстием 4,3 и
углом поля зрения ±6,75°. Зеркала выполнены на алюминиевой
основе путем нанесения никелевого покрытия. В фокальной
плоскости телескопа установлены параллельно пять линейных
ПЗС-матриц с временной задержкой накопления длиной по
12000 элементов со спектральными фильтрами. Масса опти-
ко-электронной системы REIS составляет 43 кг, пиковое по-
требление во время съемки и передачи данных - 93 Вт.
Оптико-электронная система обеспечивает съемку с про-
странственным разрешением 6,5 м в надире (по всем пяти
спектральным каналам) в полосе захвата шириной 78 км.
После обработки и орторектификации изображения размер
пикселя соответствует 5 м. Радиометрическое разрешение со-
ставляет 12 бит
Ксенон
160 млн. евро
«РКТ» № 17, 2000 г., «РКТ» № 38, 2001 г., «РКТ» № 4, 2003
г., Проспект «Спутники DMC», SSTL, 2003 г., «Space news In-
ternational» от 21.06.2004 г., «Новости космонавтики» № 6,12,
2005 г., «Новости космонавтики» № 10, 2008 г., «Аэронавтика
и космос» № 35,2008 г.
ческую коррекцию. Наземные опорные точки для увеличения точности
геопозиционирования не используются.
Level ЗА - ортотрансформированные снимки - RapidEye Ortho Product
Уровень обработки включает радиометрическую, сенсорную и геометри-
ческую коррекцию. Для увеличения точности геопозиционирования ис-
пользуются наземные опорные точки. Ортотранформирование проводит-
ся с использованием DTED (Digital Terrain Elevation Data) Level 1 SRTM
DEM или более точной цифровой модели рельефа (ЦМР).
Космическая разведка стран Западной Европы 353
Основные характеристики продукции всех уровней обработки пред-
ставлены в табл. 2.26.
Помимо обработанных снимков компания RapidEye AG поставляет
цифровые модели рельефа и мозаики снимков.
Многие государственные организации, инжиниринговые и телеком-
муникационные компании, добывающие предприятия и т. д. используют
ЦМР в своей деятельности. Благодаря возможностям изменения угла
съемки система RapidEye позволяет получать стереоизображения и соз-
давать цифровые модели рельефа (ЦМР) до широты 84° с. ш.
Цифровая модель рельефа (ЦМР) - Digital Elevation Model (RE
DEM) - производный продукт, создаваемый специалистами компании с
использованием данных стереосъемки. Продукт готовится для заказчи-
ков, которым нужна информация о рельефе территории.
RE DEM базируется на снимках уровня обработки Level IB. Наземные
Таблица 2.26
Основные характеристики продукции уровней обработки Level IB, 2A, ЗА
Параметр
Формат файла
Ориентация
Кадрирование
Пространственное
| разрешение
Битовая глубина
Размер файла
Геометрическая кор-
рекция
Точность геопози-
1 ционирования
1 Система координат
Уровни обработки |
Level IB
Level 2A
Level ЗА |
NITF, JFIF, GeoTIFF, XML (метаданные) |
Соответствует ори-
ентации спутника
(сенсора)
Проводится по гео-
графическим регио-
нам, которые опре-
деляются по 2 углам.
Ширина снимка оп-
ределяется шири-
ной полосы съемки
(77 км)
6,5 м
Север - юг
Север - юг
Проводится по фрагментам (Tile). Фрагмен-
ты размером 24 х 24 км определяются по еди-
ной на весь мир сетке. С учетом перекрытия в
500 м каждый окончательный фрагмент име-
ет размер 25 х 25 км
5м
Для снимков с радиометрической коррекцией - 16 бит (в целых
числах без знака), с атмосферной коррекцией - 16 бит (в целых чис-
лах со знаком)
До 462 МЬ/25 км
для 5 спектральных
диапазонов
Нет
Для фрагмента 25 х 25 км 250 Мбайт для 5
спектральных диапазонов и при разрешении
5м
Выполнена без ис-
пользования назем-
ных опорных точек
230 м
Выполнена. Для орто-
трансформирования
использованы назем-
ные опорные точки и
высокоточная цифро-
вая модель рельефа
(DEM)
6м1а(12,7мСЕ90)
WGS84
354
Глава 2
Таблица 2.27
Основные характеристики RE DEM
Параметр продукта
Компоненты продукта и
формат файла
Ориентация
Кадрирование
Пространственное разре-
шение
Битовая глубина
Размер продукта
Система координат
Система высот
Картографическая про-
екция
Описание
DEM File - файл формата GeoTIFF, содержащий изображе-
ние и данные по геопривязке.
Metadata File - метаданные в формате XML
Север - юг
Рамка определяется географическими координатам верхнего
левого и нижнего правого углов в системе WGS84
30 м (в геодезических координатах) или 1" (в географических
координатах)
16 бит
Различный (минимальный - 50 тыс. км2)
WGS84
Уровень моря, определяемый моделью EGM WGS84 геоида
1996
Универсальная поперечная проекция Меркатора
опорные точки используются для уточнения горизонтального и верти-
кального положения модели (табл. 2.27).
Точность цифровой модели рельефа (RE DEM) зависит от количества
наземных опорных точек и точности определения их положения на ин-
тересующую территорию. Горизонтальная и вертикальная точность RE
DEM зависит от местоположения и типа рельефа, но если используются
высокоточные опорные точки, она достигает параметров уровня обработ-
ки Level 2A (23 м СЕ90 - горизонтальная и 18 м LE90 - вертикальная).
По желанию заказчика RapidEye собирает отдельные снимки в моза-
ику. Используя два или более снимков, полученных в разные дни, специ-
алисты компании создают бесшовные мозаики, охватывающие большие
территории.
Имея в архиве снимки на квадраты 25 х 25 км или полосы 25 х 300 км
можно собрать мозаики, которые покроют любые интересующие регионы
Земли. По требованию заказчика ему могут представляться мозаики на
определенную административную или ландшафтную территорию.
Маневренность, большие площади съемки и возможность ежедневно-
го мониторинга, а также высокое пространственное разрешение делают
использование данных, полученных с группировки спутников RapidEye,
особенно перспективным для задач мониторинга.
Параметры системы спутников RapidEye оптимизированы для ре-
шения задач обеспечения данными многих отраслей, в первую очередь,
это - сельское и лесное хозяйство; нефтегазовый комплекс, энергетика,
телекоммуникации; тематическое и специальное картографирование;
экология и охрана окружающей среды; управление чрезвычайными ситу-
ациями.
Космическая разведка стран Западной Европы 355
2.6. Комическая разведка Италия
2.6.1. Общие сведения
Космические исследования в Италии развернулись еще в начале
1960-х гг., когда правительство приняло решение о разработке и запуске
четырех КА для исследования атмосферы совместно с НАСА (США).
КА были выведены на орбиту американской ракетой носителем Scout
(«Скаут»). Кроме первого, все были запущены с итальянской старто-
вой платформы San Marco («Сан-Марко») (введена в эксплуатацию в
1966 г.) в Индийском океане вблизи берегов Кении. Эта платформа стала
для Италии и других стран удобной точкой запуска на экваториальные
орбиты.
Организационно космическая деятельность Италии осуществляется
в рамках национальных программ, двусторонних и многосторонних со-
глашений, а также Европейской организации космических исследований.
В 1988 г. было образовано Итальянское космическое агентство ASI, а в
1990 г. комитет начальников штабов Италии утвердил «Военный кос-
мический план» на ближайшие 15 лет. Этим планом предусматривается
проведение исследований в области национальных космических средств
военного назначения, обоснование требований к таким системам, а также
создание малых спутников.
По объему работ в области космических исследований Италия занима-
ет одно из ведущих мест в Западной Европе. Создаваемые ее специалиста-
ми космические средства находят все большее применение в вооружен-
ных силах.
Для проведения дистанционного зондирования Земли была разрабо-
тана программа X-SAR, осуществляемая Италией совместно с агентства-
ми DARA (Германия) и NASA (США) по разработке РЛС с синтезиро-
ванной апертурой.
Данные, полученные по результатам двух экспериментальных пусков,
осуществленных в 1994 г., являются предметом изучения национальных и
международных научно-исследовательских организаций.
Предполагалось, что в период с 2004 по 2013 гг. правительства стран
Западной Европы ежегодно будут заказывать 3-4 малых КА. Италия прак-
тически готова к изготовлению КА на постоянной основе. Космическое
агентство ASI спонсирует разработку двух новых спутниковых плат-
форм: MITA - для КА массой до 100 кг и PRIMA - для КА массой 300-
600 кг.
Кроме того, в Италии разрабатываются спутники дистанционного зон-
дирования Земли по программе COSMO-SKYMED. Это созвездие малых
спутников наблюдения Земли, оснащенных радиолокационными датчи-
ками для суточных наблюдений за погодными изменениями. Они будут
иметь аппаратуру с высокой разрешающей способностью и быстрой по-
дачей данных пользователям.
2.6.2. Космическая система COSMO-SkyMed
Работы по проекту космической системы COSMO-SkyMed
(Constellation of Small Satellites for Mediterranean basin Observation) были
356
Глава 2
начаты в Италии в 1990-1991 гг. с использованием научно-технического
опыта по созданию космического радиолокатора PC A X-SAR, в котором
итальянская фирма Alenia Spazio разрабатывала антенную систему.
Первоначальная идея системы COSMO-SkyMed состояла в разработ-
ке малогабаритного космического аппарата с радиолокатором типа РСА
и в развертывании на его основе системы легких космических аппаратов,
предназначение которых состояло в контроле надводной обстановки на
Средиземном море. На предварительном этапе были определены основ-
ные требования к системе и к ее составным частям: масса КА около 700 кг,
диапазон РСА - X, максимальная разрешающая способность -5 м, полоса
обзора - до 450 км, период наблюдения - несколько часов с возможно-
стью наблюдения с обеих сторон от плоскости орбиты.
Проект COSMO-SkyMed отражал современные тенденции в разви-
тии космических систем ДЗЗ: применение системы малоразмерных КА,
сочетание радиолокационной и оптико-электронной аппаратуры (ОЭА),
двойной характер использования информации в интересах военных и
гражданских ведомств внутри страны и за рубежом. Популярная идея
создания малогабаритных аппаратов имеет ряд бесспорных преимуществ
перед традиционными «тяжелыми» КА, в том числе сравнительно низкую
стоимость при более высокой надежности системы в целом и высокую ча-
стоту наблюдения района группировкой КА по сравнению с одиночными
крупногабаритными спутникам [70].
В результате объединения усилий МО и ASI проект системы из не-
больших КА стал частью национальной космической программы, систе-
мой двойного назначения Италии и радиолокационным компонентом
совместной франко-итальянской системы ORFEO (Optical and Radar
Federated Earth Observation).
В конце 1990-х гг. после пересмотра концепции проект COSMO-
SkyMed приобрел статус системы двойного назначения. Задачи обе-
спечения национальной безопасности с помощью средств космической
разведки получили высокий приоритет после военной акции НАТО в
Югославии.
На дальнейших этапах проектирования в 1998-1999 гг. концепция
системы, требования к КА и РСА претерпели значительные изменения
в сторону повышения разрешающей способности (до 1 м), возможности
работы РСА с разными поляризациями и т. д. Все это привело к услож-
нению построения РСА и КА в целом, к появлению на борту КА актив-
ной фазированной антенной решетки (первоначально предполагалось
использовать две волноводно-щелевые ФАР для двухстороннего обзора),
к значительному увеличению массы К А (до 1700 кг) и к увеличению сто-
имости создания системы.
Основные задачи системы COSMO-SkyMed:
- оборона и безопасность: наблюдение, разведка, картография, оценка
ущерба, оценка уязвимости, обнаружение/локализация целей;
- контроль рисков: наводнения, засуха, оползни, вулканическая и
сейсмическая активность, лесные пожары, техногенные аварии, загрязне-
ние вод;
-другие приложения: наблюдение за морской и прибрежной средой,
сельское хозяйство, лесоводство, картография, окружающая среда, геоло-
гия и исследование, телекоммуникация, градостроительство;
Космическая разведка стран Западной Европы 357
- обеспечение потребностей в данных ДЗЗ коммерческих пользова-
телей.
Высокая частота повторных пролетов четырех радиолокационных КА
дает возможность использовать их оперативную информацию для нужд
метеорологических служб.
При проектировании системы разработчики закладывали следующие
условия:
- полное покрытие поверхности земного шара;
- независимость наблюдений от погодных условий и освещенности;
- возможность захвата больших участков при одном пролете;
- высокая повторяемость пролетных трасс: расходимость трасс аппа-
ратов группировки должна быть не хуже 1 км;
- малый период повторной съемки (1-6 ч);
- высокая производительность;
- высокое качество снимков при разрешении 1 м и лучше;
- высокая оперативность получения информации (от запроса до вы-
дачи продукта конечному пользователю - 18—36 часов в кризисной си-
туации);
- интерферометрическая съемка с двух КА для обнаружения измене-
ний и разработки цифровых моделей рельефа;
- съемка с сигналами четырех видов поляризации;
- высокая точность геопривязки изображений (15 м).
Орбитальная группировка системы COSMO SkyMed должна состоять
из четырех КА. Все четыре КА должны быть выведены на солнечно-син-
хронные орбиты высотой 619,6 км и наклонением 97,86°, лежащие в одной
плоскости.
Головным разработчиком проекта COSMO SkyMed является круп-
нейшая аэрокосмическая компания Италии Alenia Aerospazio. Ранее эта
компания изготовила радиолокатор X-SAR, который совершил несколь-
ко полетов на борту американского КА Space Shuttle и получила заказ
на космическую платформу Prima для перспективного канадского КА
Radarsat-2.
КА радиолокационного наблюдения должны оснащаться многофунк-
циональными параметрическими РЛС SAR-2000, обеспечивающими
съемку земной поверхности в Х-диапазоне частот в пяти режимах.
В качестве антенной системы используется фазированная решетка
(ФАР) и с электронным сканированием луча в угломестной плоскости.
РСА должна обеспечивать съемку местности в детальном режиме с мак-
симальным разрешением лучше 1 м в кадре размером 10 х 10 км.
Все аппараты системы должны быть оснащены радиокомплексом пере-
дачи данных в реальном масштабе времени на радиочастотах Х-диапазона
со скоростью не менее 180 Мбит/с. В состав наземного комплекса вхо-
дят стационарные и транспортабельные приемные пункты, а также три
центра: ЦУП с командно-телеметрическими станциями S-диапазона;
центр управления работой полезной нагрузки; центр сбора заявок, обра-
ботки данных и архивирования изображений, который связан лини-
ями передачи данных с наземными пунктами приема информации в
Х-диапазоне.
В случае присоединения к проекту других стран на их территории мо-
гут быть развернуты (или дооборудованы существующие) национальные
358
Глава 2
станции приема данных либо центры обработки и архивирования дан-
ных, куда информация будет передаваться по каналам связи из Италии.
Эскизный проект системы был выполнен в середине 2000 г.
Первоначальный план середины 1990-х гг. предусматривал соз-
дание многонациональной системы COSMO-SkyMed при участии
Италии (47 %), Испании (33 %) и Греции (20 %) для съемки районов
Средиземноморского бассейна. Каждой стране-участнице гарантировал-
ся полный контроль, по крайней мере, над одним набором спутников с
радиолокаторами с синтезированием апертуры (РСА) и ОЭА для исполь-
зования строго в национальных интересах. Предполагалось расширение
рамок системы вплоть до общеевропейских, но по финансовым причинам
Испания и Греция приостановили свое участие в проекте.
После неудачной попытки создать совместную систему с Испанией
и Грецией итальянцы изменили стратегию поиска партнеров. Теперь
упор делается на достижение договоренности об обмене данными между
итальянской системой и национальными системами стран-партнеров.
В марте 2000 г. был подписан меморандум с космическим агентством
Аргентины CONAE, в соответствии с которым в течение года должна быть
разработана концепция совместного использования системы COSMO-
SkyMed и двух перспективных аргентинских КА оптико-электроннного
наблюдения SAOCOM. Ведутся переговоры с Китаем по обмену инфор-
мацией, которую планируется получать с помощью системы COSMO-
SkyMed и перспективного китайского спутника с ОЭА. Сформирован
совместный итальяно-французский комитет для определения взаимодей-
ствия итальянской системы COSMO-SkyMed и французской системы
PLEIADES («Плеяды»).
Первый КА системы COSMO-SkyMed, сборка которого началась
в феврале 2005 г., должен был выйти на орбиту в последнем квартале
2005 г. Однако его запуск состоялся только 7 июня 2007 г., когда со
стартового комплекса авиабазы Ванденберг (США) был произведен пуск
ракеты-носителя Delta II с радиолокационным КА COSMO-SkyMed 1
[73].
КА был выведен на солнечно-синхронную орбиту со следующими па-
раметрами: наклонение орбиты - 97,86°; минимальная высота - 614,4 км;
максимальная высота - 633,0 км; период обращения - 97,24 мин.
КА COSMO-SkyMed 1 является первым из четырех КА группиров-
ки COSMO, которые будут использоваться в составе франко-итальян-
ской системы видовой разведки ORFEO (Optical and Radar Federated
Earth Observation). Италия в обмен на радиолокационные изображения
COSMO получит доступ к результатам оптической съемки с французских
спутников Helios 2 и Pleiaues.
Стартовая масса К А составляет около 1900 кг. Аппарат построен на ос-
нове базовой спутниковой платформы PRIMA (Piattaforma Riconfigurabile
Italiana Multi-Applicativa - реконфигурируемая итальянская многоце-
левая платформа), на которой установлены две панели развертываемой
солнечной батареи и антенна радиолокатора. Платформа обеспечива-
ет работу всех бортовых систем (энергопитания, терморегулирования,
управления и обработки данных, связи, ориентации и стабилизации). Она
подразделяется на два модуля, служебного и полезной нагрузки, причем
последний имеет в своем составе подсистему обработки и передачи дан-
Космическая разведка стран Западной Европы 359
ных, а также датчики и исполнительные элементы системы ориентации.
Аппарат способен работать в автономном режиме до 24 ч. Расчетный срок
активного существования К А - 5 лет [73].
На аппарате установлен разработанный Alenia Spazio радиолокатор
SAR-2000 с синтезированием апертуры. Антенна радиолокатора площа-
дью 5,7 х 1,4 м в штатном режиме «смотрит» под углом 38° от вертикали
вправо от трассы полета, однако система ориентации спутника позволя-
ет дополнительно отклонять ее на ±2° по рысканью или «переводить» на
левую сторону относительно трассы полета. В общей сложности антенна
имеет 40 групп по 32 приемопередающих модуля в каждой [73].
Радиолокатор работает в Х-диапазоне длин волн на частоте 9,6 ГГц
(длина волны 3,1 см). Предполагается, что аппараты следующего поколе-
ния будут функционировать в Х-, С-, L- и Р-диапазонах.
Система ориентации и стабилизации аппарата - трехосная, для опре-
деления ориентации используются звездные камеры, для обеспечения
заданной ориентации КА - силовые гироскопы. Для маневрирования на
орбите на аппарате установлены химические двигатели.
Панель солнечной батареи площадью 18,3 м2, изготовленная Galileo
Avionica, способна обеспечить 3,6 кВт электроэнергии в конце срока
активного существования. Однако режимы работы полезной нагрузки
предполагают возникновение пиковых значений энергопотребления, ко-
торое может достигать 14 кВт. Для обеспечения таких «экстремальных»
режимов работы системы энергопитания на борту КА установлен блок
перспективных литий-ионных аккумуляторных батарей общей емкостью
336 А-ч и массой 136 кг. Надежность данных бортовых аккумуляторов -
0,999. Блок аккумуляторов спутника способен выдать максимальную пи-
ковую мощность в 17,8 кВт.
Твердотельное бортовое запоминающее устройство имеет емкость
300 Гбайт. Информация с полезной нагрузки сжимается, шифруется
и сбрасывается на Землю радиопередатчиком Х-диапазона на скоро-
сти 300 Мбит/сек. Командно-телеметрический радиоканал работает в
S-диапазоне волн.
Наземная трасса К А повторяется точно после 16 сут и 237 витков и
приблизительно - через 5 сут.
В наземный сегмент объединенной системы ORFEO вошли следую-
щие элементы: Центр планирования и управления полетом - обеспечи-
вает координацию операций на борту КА и на Земле, планирование и
распределение ресурсов; Центр управления спутниками - управление и
контроль спутниковой системы в Фучино, Италия; Центр приема и об-
работки оперативных данных (Матера, Италия), этот центр управляет ра-
ботой наземных станций Х-диапазона, здесь также происходит обработка
и архивирование данных [73].
В соответствии с существующими планами создания системы
COSMO-SkyMed 8 декабря 2007 г. со стартового комплекса на авиабазе
Ванденберг (США) был осуществлен пуск РН Delta II с итальянским
радиолокационным КА COSMO-SkyMed 2 [74].
Через 58 мин после старта аппарат был выведен на солнечно-син-
хронную орбиту с параметрами: наклонение - 97,86°; минимальная вы-
сота - 614,6 км; максимальная высота - 631,5 км; период обращения -
97,23 мин.
360
Глава 2
COSMO-SkyMed 2 был выведен в ту же плоскость, что и запущенный
7 июня 2007 г., и к 17 января после двух этапов маневрирования уравнял
высоту своего полета с высотой предшественника. Два спутника движут-
ся в противофазе, и витки трассы второго ложатся посередине между вит-
ками трассы первого.
В номинальной конфигурации системы все четыре спутника будут
равномерно разнесены по фазовому углу в плоскости орбиты. В случае не-
обходимости планируется осуществлять маневры сближения аппаратов
для тандемного (группового) полета в целях осуществления интерферо-
метрической съемки местности. Продукты на базе интерферометрической
съемки (карты просадок грунта и изменения рельефа и др.) пользуются
высоким спросом у различных потребителей.
КА COSMO-SkyMed 2 (рис. 2.40) изготовлен компанией Thales Alenia
Space на базе платформы PRIMA и конструктивно аналогичен первому
аппарату. Его масса около 1700 кг.
Наземный комплекс управления спутником и обработки данных раз-
работан компанией Telespazio, оператором КА является космическое
агентство ASI.
24 октября 2008 г. с космодрома авиабазы Ванденберг (США) РН
Delta II успешно вывела на расчетную солнечно-синхронную орбиту вы-
сотой 610 км третий итальянский КА COSMO-SkyMed 3, [75]. Время его
прохождения через экватор - около 6 часов по местному времени. Сдвиг
по фазе между КА составляет 90°. При таком орбитальном построении
группировки гарантируется возможность наблюдения объекта не реже
двух раз в сутки.
КА COSMO-SkyMed 3 также разработан Alenia Spazio. Он имеет мас-
су около 1700 кг, трехосную стабилизацию по звездным датчикам и GPS.
Расчетная продолжительность работы КА - 5 лет.
КА оснащен радиолокатором Х-диапазона с апертурным синтезом и
управлением поляризацией (НН, VV, HV или VH), бортовым ОЗУ объ-
емом 300 Гбайт, обеспечивающим суточную автономность, бортовой си-
стемой компрессии и шифрования данных.
Активный радиолокатор в отличие от пассивных систем дистанци-
онного зондирования в оптическом и ИК-диапазонах позволяет вести
непрерывную всепогодную съемку местности. Радиолокатор отличается
высокой точностью ориентации (наведения), возможностью работы в ре-
жиме и левого, и правого обзоров. Точность позиционирования без гео-
дезической привязки на местности - не хуже 15 м.
Рис. 2.40. Внешний вид КА COSMO-SkyMed
Космическая разведка стран Западной Европы 361
Потенциальная область съемки - полоса шириной 1300 км (углы боко-
вого обзора от 20 до 60°). Ширина полосы съемки - от 10 до 200 км.
Пропускная способность канала передачи данных на Землю - 300 ме-
габит в секунду. Прием данных обеспечивают высокоширотные станции
в Кируне (Швеция, Северное полушарие) и Кордобе (Аргентина, Южное
полушарие).
Ввод в эксплуатацию третьего КА группировки позволил увеличить
количество получаемых ежедневно радиолокационных изображений с
900 до 1350.
5 ноября 2010 г. осуществлен пуск РН Delta II со спутником двойно-
го назначения COSMO-SkyMed 4 для радиолокационной съемки Земли
в интересах Итальянского космического агентства ASI и Министерства
обороны Италии [111].
Аппарат был выведен на солнечно-синхронную орбиту с параметрами:
наклонение - 97,86°;минимальная высота - 614,6 км;максимальная высо-
та - 631,5 км; период обращения - 97,23 мин.
В каталоге Стратегического командования США спутник получил но-
мер 37216 и международное обозначение 2010-060А.
В результате этого запуска система двойного назначения COSMO-
SkyMed достигла штатного четырехспутникового состава.
Новый спутник массой около 1900 кг стал четвертым в серии аппара-
тов, созданных компанией Thales Alenia Space на базе платформы Prima.
Основная полезная нагрузка - многофункциональный радиолокатор с
синтезированием апертуры SAR-2000 с плоской активной фазирован-
ной антенной решеткой (АФАР) размерами 5,7 х 1,4 м, работающей в
Х-диапазоне частот (9,6 ГГц). В состав АФАР входят 1280 миниатюрных
приемопередающих модулей, позволяющих гибко изменять мощность и
направление луча.
Радиолокатор обеспечивает съемку по обе стороны от трассы полета
в диапазоне углов падения 20-59° в трех основных и нескольких допол-
нительных режимах: детальный, маршрутный и маршрутный поляримет-
рический, обзорный узкоплосный и широкополосный ScanSAR (табл.
2.28).
Пространственное разрешение РСА для гражданских и коммерческих
пользователей изменяется в пределах от 1 до 100 м, ширина полосы ка-
дра 7-200 км. При съемке в детальном режиме в интересах военных за-
казчиков пространственное разрешение составляет менее 1 м (по данным
СМИ, до 0,5 м), максимальная ширина спектра радиосигнала - 400 МГц.
По данным прессы, пространственное разрешение COSMO-SkyMed 4
улучшено относительно предшественников (рис. 2.41).
Усовершенствованная АФАР SAR-2000 обеспечивает возможность
многоканального приема и обработки сигналов от нескольких субапер-
тур для подавления случайных фоновых помех, обнаружения медленно
движущихся целей и определения их координат, измерения параметров
морских течений и волн, съемки с сигналами четырех видов поляризации
для улучшения дешифровочных свойств изображений.
Изображения с борта спутников передаются по высокоскоростной ра-
диолинии Х-диапазона частот со скоростью 300 Мбит/с. Расчетный срок
активного существования КА составляет 5 лет.
Система COSMO-SkyMed общей стоимостью 1 млрд. евро являет-
362
Глава 2
Таблица 2.28
Характеристики режимов съемки РСА КА COSMO
Режим съемки
Прожектор Spotlight 2
Маршрутный Stripmap
Hi mage
Маршрутный поляриме-
трический
Stripmap Ping-pong
Обзорный узкий
ScanSAR Wide
Обзорный широкий
ScanSAR Huge
Пространственное
разрешение, м
1
(3 х 3) - (5 х 5)
(10x12)-(20x20)
(14x22)-(30x30)
(14 х 38)-(100 х 100)
Размер
кадра,
км
7x7 или
10x10
40x40
30x30
100 х 100
200 х 200
Число
поляриметрических
каналов |
1 (выбор НН или VV)
1 (выбор из комбинаций
HH,HV,VH,VV)
1,2 или 4
1 (выбор из комбинаций
НН, HV, VH, VV)
1 (выбор из комбинаций
НН, HV, VH, VV)
Рис. 2.41. Первые снимки с КА COSMO-SkyMed 4:
А - г. Вашингтон, США; б - вулкан Этна, с разрешением 1 м
ся крупнейшим проектом космической программы Италии. В финан-
сировании участвуют космическое агентство ASI, Минобороны и
Министерство образования, университетов и научных исследований.
Наземный комплекс управления, приема и обработки данных состо-
ит из военного и гражданского сегментов, разработанных компанией-
оператором Telespazio, которая управляет КА и процессами обработки
изображений. В состав наземного комплекса входят стационарные и мо-
бильные станции, в том числе центры управления в Фучино, Матера и
Пратика-ди-Маре (Италия), зарубежные станции Кордоба (Аргентина),
Кируна (Швеция), Аляска (США) и Малинди (Кения).
Все четыре спутника системы размещены на ССО наклонением 97,86°
и высотой около 620 км в одной плоскости. Местное время пересечения
Космическая разведка стран Западной Европы 363
экватора в нисходящем узле сразу после запуска первого аппарата состав-
ляло 18:14, а к настоящему времени уменьшилось до 17:59. Период повто-
рения наземных трасс равен 16 сут. Четыре спутника равномерно разме-
щаются в плоскости орбиты и по состоянию на 22 декабря 2010 г. следу-
ют в таком порядке: № 1, № 3 (с отставанием на 30 мин), № 2 (18 мин),
№ 4 (24 мин) и вновь № 1 (24 мин). Отметим, что фазовый угол между КА
может изменяться для интерферометрической съемки.
Производительность системы COSMO-SkyMed в штатном составе
после ввода в строй COSMO-4 будет соответствовать 1800 снимкам (300
кадров в детальном режиме и 1500 снимков в маршрутном и обзорном ре-
жимах). Система обеспечит всепогодное наблюдение за объектами в гло-
бальном масштабе с малым периодом повторной съемки (1-6 ч), высокой
производительностью и малым временем реакции (от запроса до выдачи
готового продукта - 18-36 ч), а также интерферометрическую съемку в
течение суток для обнаружения изменений и разработки ЦМР.
Конфигурация тандема КА обеспечивает:
- одинаковые траектории;
- два КА, различных по фазе и значению восходящего узла;
- различные орбитальные плоскости и восходящие узлы, получение
изображений одной и той же территории, преобразованных с учетом
пространственного базиса (сотни метров);
- наилучшее соотношение времени декорреляции и надежности ре-
зультатов.
По интерферометрической съемки возможно:
- получение данных интерферометрии за один день
- выполнение операций тандемом спутников
- оптимальное время повторения съемки
- гибкий график съемки.
Основные характеристики космических аппаратов COSMO-SkyMed и
технические характеристики съемочной аппаратуры представлены в табл.
2.29 и табл. 2.30 соответственно.
За три года, прошедшие с начала развертывания системы COSMO-
SkyMed, Италия активно использует ее ресурсы для развития между-
Таблица 2.29
Основные характеристики космических аппаратов
Даты запусков: 8 июня 2007 г. (COSMO-SkyMed 1), 8 декабря 2007 r.(COSMO-SkyMed 2),
24 октября 2008 г. (COSMO-SkyMed 3), 6 ноября 2010 г. (COSMO-SkyMed 4)
Стартовая площадка: авиабаза Ванденберг (США)
Средство выведения: РН Delta II
Разработчик: Alenia Spazio (Италия)
Оператор: e-GEOS (Италия)
Масса, кг
Орбита
Тип
Высота, км
Наклонение, градус
| Расчетный срок функционирования каждого КА, лет
1900
Солнечно-синхронная
619,6
97,86
5
364
Глава 2
Таблица 230
Основные технические характеристики съемочной аппаратуры
Спектральный диапазон
Радиометрическое разре-
шение, бит/пиксель
Периодичность съемки, ч
Формат файлов
Скорость передачи дан-
ных на наземный сегмент,
Мбит/с
Режимы:
сверхвысокого разреше-
ния (Spotlight)
высокого разрешения
(Stripmap)
среднего разрешения
(ScanSARWideregion)
низкого разрешения
| (ScanSAR Hugeregion)
среднего разрешения
с двойной поляризацией
(Polarimetric)
Х-диапазон (3,1 см) |
8
6 (на экваторе), 7 (на широте 40°) |
CEOS
300
Номинальное
простран-
ственное раз-
решение, м
<1
3-5
30
100
15-20
Ширина
полосы
съемки,
км
10
40
100
200
30
Диапазон
углов съемки,
градус
20-60
Поляризация
Одинарная (по
выбору - НН
или VV)
Одинарная (по
выбору - НН,
или VV, или HV,
или VH)
Двойная (по вы-
бору - W/HH,
или HH/HV,
илиУУ/УН)
народных программ военного и гражданского сотрудничества. Система
стала радарным компонентом совместной франко-итальянской систе-
мы ORFEO, объединяющей ресурсы спутников Helios 2, COSMO и
перспективных Pleiades. Информация COSMO-SkyMed применяется
в общеевропейской программе мониторинга GMES (проекты SAFER,
G-MOSAC и др.). В рамках двусторонних межправительственных согла-
шений ресурсы КА COSMO используют Аргентина, Германия, Япония,
а также Агентство геопространственной разведки США NGA. В стадии
переговоров находятся соглашения с Австралией и Турцией.
Оборонное ведомство Италии применяет оперативную радарную
информацию для обеспечения операций в Афганистане и Ливане, для
слежения за обстановкой в кризисных зонах, в том числе на Корейском
полуострове. Министерство по чрезвычайным ситуациям использовало
спутниковые снимки для оперативной съемки зон природных и техно-
генных катастроф. В ноябре на основе снимков COSMO были получены
карты районов Италии, пострадавших от наводнения.
В России компания Tetespazio развивает сотрудничество с ОАО РЖД:
на основе методов спутниковой интерферометрии ведутся исследователь-
ские работы по контролю смещений грунта вдоль железнодорожной трас-
сы Адлер-Туапсе.
Космическая разведка стран Западной Европы 365
В Италии началась разработка системы COSMO-SkyMed второго по-
коления, которую предстоит вывести на орбиту в 2014-2015 гг. Интересно,
что оценочная стоимость системы составит 555 млн. евро - почти вдвое
дешевле исходной. Компания ThaLes Alenia Space приступила к эскиз-
ному проектированию новых спутников массой по 2200 кг на базе плат-
формы Prima-H. Основные направления совершенствования системы:
улучшение пространственного разрешения, параметров поляриметриче-
ской съемки и детектирования подвижных целей, передача данных через
спутник-ретранслятор.
Италия принимает участие и в создании объединенных военных
систем. В октябре 2001 г. начальники генеральных штабов Италии,
Франции, Германии и Испании подготовили документ, определяющий
программу создания глобальной европейской системы спутникового на-
блюдения оборонного назначения. Первый этап создания такой системы,
рассчитанный до 2010 г., не требует финансовых вложений, так как заклю-
чается в использовании КА, ввод в эксплуатацию которых уже запланиро-
ван в рамках национальных программ.
Стоимость создания системы второго поколения оценивается в
2,2 млрд. евро на 10 лет начиная с 2012 г. без учета затрат на националь-
ные наземные сегменты. Эта более совершенная система будет способна
обнаруживать, распознавать и идентифицировать объекты в любое время
суток в любой точке земного шара.
В ближайшее время к этому проекту присоединятся Бельгия,
Голландия, Греция и Португалия. Инициаторы программы надеются при-
влечь к участию в проекте как можно больше европейских стран.
Глава 3
КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА ИЗРАИЛЯ
3.1. Общие сведения
Израиль по праву считается одной из ведущих космических держав
в мире. С момента запуска первого спутника Ofeq («Горизонт») в сентя-
бре 1988 г., израильскими специалистами были созданы десятки новей-
ших образцов космической техники и осуществлены пуски космических
кораблей различного назначения. Изначально космическая программа
Израиля имела военную направленность, но с годами военная составля-
ющая космического проекта дополнилась целым спектром спутников раз-
личного назначения: от телекоммуникационных спутников до научно-ис-
следовательских станций.
За прошедшие годы космонавтика прошла большой путь поисков и
открытий вобрала в себя лучшие достижения научно-технического про-
гресса. Люди различных национальностей в различных странах внесли
свой вклад в космические свершения. К тому времени, когда молодое
израильское государство только начало планировать свою космическую
активность, лидирующие в космосе страны уже успели продемонстриро-
вать впечатляющие результаты в ближнем и дальнем космосе, в пилоти-
руемых миссиях.
Решение о начале работ, связанных с освоением космического про-
странства, было трудным и сложным, оно не могло быть принято авто-
матически в такой маленькой стране как Израиль с его ограниченными
ресурсами. Это был очень смелый шаг, учитывая множество важных, не-
отложных проблем, стоящих перед государством. Необходимость развер-
тывания космической программы на этапе становления обосновывалась
оборонными задачами, в первую очередь потребностями разведки.
Космический проект возник и развивался на базе опыта, накоплен-
ного наукой и индустрией в создании боевой ракетной техники. Среди
разнообразного ракетного вооружения имелась баллистическая ракета
«Иерихон-2», которая и стала прототипом ракеты-носителя «Шавит»,
предназначенной для запуска спутников на орбиту. Все три ступени ра-
кеты используют твердое горючее, и эта ракета применялась при всех за-
пусках израильских собственных спутников, которые стартовали с терри-
тории Израиля. Разработка и запуск первых спутников в столь короткие
Космическая разведка Израиля
367
сроки были бы невозможны без предшествующего создания высокой
технологии в области электроники, вычислительной техники, электро-
оптики, техники получения изображений. Заметный прогресс достигнут
израильскими инженерами в миниатюризации космического оборудова-
ния. Спутники израильского производства считаются легкими и харак-
теризуются малыми размерами. Важно отметить, что Израиль не может
проводить работы в космосе с таким размахом, какой могут себе позво-
лить страны космического клуба, выделяющие на эти цели миллиардные
ассигнования. Америка, например, ежегодно инвестирует на гражданские
и военные космические программы более 35 млрд. доллю, при этом только
бюджет НАС А в среднем превышает 16 млрд. долл. в год. Европейский
союз вкладывает в космос ежегодно 10 млрд. долл., причем практически
весь бюджет расходуется на гражданские проекты, а объем финансирова-
ния Российского федерального космического агентства в последние годы
составлял более одного млрд. долл., и большая часть его ассигновалась на
гражданскую деятельность. У Израиля нет такого мощного экономиче-
ского потенциала и, кроме того, имеются другие, жизненно важные про-
блемы. Правительственные затраты Израиля на космос в последнее время
не превышают в среднем 80 млн. долл. в год. Несмотря на столь скромный
бюджет, Израиль является одним из немногих независимых космических
государств, имеющих весомые достижения в космической деятельности.
В израильской программе, отличавшейся вначале выраженной военной
направленностью, после запусков спутников связи, исследовательских
спутников, коммерческих спутников дистанционного зондирования
Земли был достигнут впечатляющий баланс между военным и граждан-
ским применением космических средств.
3.2. КА видовой фото и оптико-электронной разведки
Начало осуществления израильской космической программы отно-
сится к 1981 г., когда для изучения возможностей производства в Израиле
ракет-носителей (РН), космических аппаратов и фотоаппаратуры для
космической съемки было выделено 5 млн. долл. В 1982 г. было создано
Израильское космическое агентство (ISA), на которое была возложена ко-
ординация выполнения космической программы Израиля, в основном по
созданию фоторазведывательных спутников.
Израильский космический проект возник не на пустом месте - ему
предшествовал огромный опыт, накопленный израильской наукой и про-
мышленностью в создании и боевом применении ракетной техники. В
ракетостроении Израиль является одним из мировых лидеров - он выпу-
скает практически весь спектр ракетного оружия - от тактических ракет
наземного, морского и воздушного базирования до гигантских баллисти-
ческих ракет типа «Иерихон», способных нести боеголовки на расстояния
до 7,5 тыс. км. Именно этим ракетам предстояло стать ракетами-носителя-
ми будущих израильских космических кораблей.
Являясь объектом угроз со стороны многих стран ближневосточного
региона и испытывая неудовлетворенность данными космической развед-
ки, представляемыми США (в настоящее время США снабжают своего
союзника космическими снимками Сирии, Ирака и Ирана), Израиль на-
чал осуществлять собственную программу создания средств космической
368
Глава 3
разведки. В условиях обострения ближневосточного конфликта Израиль
не только не скрывает, но даже подчеркивает, что главная задача нового
КА - наблюдение за враждебными государствами региона.
КА - первый слой израильского «экрана» против баллистических
ракет. Они служат для определения угрозы и оповещения оборонных
систем типа противоракет Arrow-II. Кроме того, Израиль желает иметь
гарантированную возможность получать развединформацию в реальном
времени независимо от США. Связь между разведывательными сообще-
ствами Вашингтона и Иерусалима очень тесная, но ни одна из сторон не
питает иллюзий по поводу того, чтобы сделать совместное использова-
ние информации тотальным. Например, Соединенные Штаты не поста-
вили Израиль в известность о своих планах вторжения в Ирак до марта
2003 г. Подкомиссия Кнессета по вопросам разведки и обороны считает,
что Израиль должен иметь как минимум два спутника-разведчика на ор-
бите.
В 1984 г. началась разработка К А видовой разведки Ofeq («Горизонт»)
и ракеты носителя (РН) Shavit.
РН Shavit («Шавит» в переводе с иврита -«Метеор») - трехступенча-
тый твердотопливный носитель, созданный на базе ракеты средней даль-
ности «Иерихон-2» путем добавления третьей ступени с твердотоплив-
ным двигателем AUS-51 Marble.
В сентябре 1988 г. на низкую орбиту РН Shavit был выведен первый
израильский экспериментальный спутник Ofeq-1 (масса 155 кг) без аппа-
ратуры фоторазведки.
В апреле 1990 г. был запущен второй израильский спутник Ofeq-2 на
орбиту с удалением 200 км в перигее и 1480 км в апогее также без фото-
аппаратуры.
В апреле 1995 г. той же ракетой-носителем запущен спутник Ofeq-3
(масса 225 кг) с аппаратурой фоторазведки. Успешно работая на орбите,
он зарекомендовал себя надежной платформой для получения фотосним-
ков из космоса.
В январе 1998 г. в результате аварии РН Shavit спутник Ofeq-4 не вы-
шел на орбиту и упал в акваторию Средиземного моря.
Ожидалось, что в 2000 г. на орбиту будет выведена замена КА Ofeq-3,
но запуск нового спутника был задержан из-за политических и финансо-
вых проблем. Поэтому с момента схода с орбиты Ofeq-З и до последнего
времени армия и спецслужбы Израиля вынуждены были пользоваться
услугами коммерческого спутника EROS-A (Earth Remote Observation
Satellite).
Программу создания серии КА видовой электронно-оптической раз-
ведки высокого разрешения Ofeq-5 инициировало МО Израиля в 1995 г.
[76].
Вначале предполагалось, что создание системы из нескольких спутни-
ков класса Ofeq-5 (КА и наземные сооружения) будет завершено через 6
лет, но в ходе разработки стало ясно, что на это уйдет не менее 12 лет. В
1999 г. МО утвердило программу 12-летнего строительства. В будущем
планируется разместить на орбите 2-3 одновременно функционирующих
аппарата видовой разведки. Только в этом случае можно получить полную
картину происходящего в районе Ближнего Востока в режиме реального
времени. Предполагалось, что информация со спутника Ofeq-5 сделает
Космическая разведка Израиля
369
возможным выявление таких объектов потенциального противника, как
строящиеся ядерные реакторы, пусковые установки ракет, предприятия
по производству вооружений.
В мае 2002 г. РН Shavit был выведен на орбиту КА детальной видо-
вой электронно-оптической разведки Ofeq-5. Окончательные параметры
орбиты КА составили: наклонение орбиты - 143,46°; минимальное рас-
стояние от поверхности Земли (в перигее) - 363,0 км; максимальное рас-
стояние от поверхности Земли (в апогее) - 773,5 км; период обращения -
95,924 мин. [76].
По форме КА Ofeq-5, стабилизированный по трем осям, близок к ци-
линдру высотой 2,3 м и диаметром основания 1,2 м. На верхнем днище
спутника диаметром 0,7 м находится ДУ. При изготовлении аппарата был
использован технологический задел, созданный по программе OFEQ.
Модернизация ракеты дала возможность увеличить массу КА с 250 до
300 кг (по некоторым данным, даже до 400 кг). Таким образом, новый
спутник тяжелее, чем Ofeq-3 (225 кг) и EROS-A (247 кг). Источником
электроэнергии служат две панели солнечных батарей и буферные акку-
муляторы. Расчетный срок существования составляет 4 года, хотя преды-
дущий Ofeq-З проработал на орбите 5,5 лет.
Официально в Израиле было объявлено, что Ofeq-5 является «аппара-
том дистанционного зондирования с высоким разрешением».
Аналитики считают, что основное назначение Ofeq-5 - ведение опера-
тивной высокодетальной видовой разведки стран региона. По некоторым
сообщениям, на спутнике установлена также аппаратура обнаружения
пусков ракет. Среди потенциальных объектов разведки - Иран, Ирак,
Сирия.
Нацеленностью на Ближний Восток объясняется и выбранное на-
клонение - 143,5°, столь нетипичное для спутников видовой съемки.
Необходимо напомнить, что максимальная широта трассы полета Ofeq-5
составляет 36,5°.
Ofeq-5 совершает полный орбитальный виток в течении 95 мин., но
вращение Земли и смещение орбитальной траектории при этом приводят
к тому, что он проходит над одной и той же точкой поверхности Земли
каждые двое суток. Компенсирующие сведения о происходящем в стра-
нах предполагаемого противника в течение указанного срока (48 ч) будут
поставляться израильским коммерческим спутником EROS. Кроме того,
Израиль получает данные космической разведки от США.
Согласно имеющимся сообщениям, оптико-электронная камера спут-
ника имеет «изменяемую направленность» (т. е. возможна съемка как
прямо под аппаратом, так и слева и справа от траектории). Однако точ-
но не известно, может ли она поворачиваться или нацеливание выпол-
няется разворотом корпуса КА. Кстати, страны, угрожающие Израилю
баллистическими ракетами, расположены с северной стороны проекции
орбиты Ofeq-5 на земную поверхность.
Ofeq-5 должен был заменить собой КА Ofeq-З, который, вдвое пере-
крыв расчетный ресурс, проработал на орбите почти шесть лет вместо
трех запланированных.
Максимальная разрешающая способность аппаратуры военного КА
видовой разведки - один из наиболее охраняемых секретов, поэтому не-
зависимые аналитики и пресса оперируют только оценочными данными.
370
Глава 3
Так, предшественник - спутник Ofeq-З - обеспечивал получение изобра-
жений с разрешением около 2 м, а изготовленный на его базе EROS-A1
имеет разрешение 1,8 м с высоты 490 км. При наземной обработке сним-
ков с применением технологии переоцифровки (oversampling) разреше-
ние можно улучшить до 1 м.
Для оценки оперативно-технических возможностей Ofeq-5 приведем
параметры КА EROS-A1, созданного на базе спутника Ofeq-3:
- угол изменения ориентации КА относительно направления в надир
±45°;
- ширина полосы обзора ±240 км от подспутниковой трассы;
- ширина полосы съемки - 12,5 км;
^ скорость информационного потока - 70 Мбит/с.
Съемочная аппаратура КА работает в пяти режимах съемки:
- покадровый (до 28 сцен размером 12,5 х 12,5 км за виток);
- полосовой маршрутный (до 5 полос размером 120 х 12,5 км на витке);
- мозаичный (до 7 сцен размером 25 х 25 км);
- стереопара на одном витке полета (до 10 сцен размером 12,5 х
12,5 км);
- стереополоса на одном витке полета (полоса в надире размером 40 х
12,5 км).
Наиболее реальной оценкой разрешения КА Ofeq-5 можно считать
значение лучше 1 м (в перигее орбиты с высоты 370 км). Основанием для
такого вывода могут служить следующие факты. Израиль уже несколько
лет участвует в тендерах на изготовление КА видовой разведки по заказам
иностранных государств и обладает технологиями изготовления съемоч-
ной аппаратуры с разрешением 1 м. В частности, запущенный в 2001 г. ин-
дийский экспериментальный спутник видовой разведки TES изготовлен
при участии израильских специалистов.
Таким образом, современный уровень имеющихся в Израиле техно-
логий позволяет установить на КА Ofeq-5 аппаратуру с максимальным
разрешением 0,5-00,6 м с перигейной высоты орбиты КА. Недаром ми-
нистр обороны Израиля охарактеризовал Ofeq-5 как «один из самых со-
вершенных спутников в мире».
Дополнительные возможности Ofeq-5 - это формирование стереопар
для последующей разработки трехмерных цифровых моделей рельефа
местности, а также картографическая съемка с высокоточной привяз-
кой координат объектов на снимке. Эти возможности особенно важны
для составления полетных заданий и планирования боевого применения
ударной авиации и ракетных комплексов.
По заявлению официальных представителей, все компоненты спут-
ника, включая камеру высокого разрешения, изготовлены в Израиле.
Головной разработчик, он же производитель базовой платформы - отде-
ление МАВАТ (исследовательский центр авиационной промышленно-
сти - «Мабат»), которое входит в состав ведущей авиационно-космиче-
ской компании Израиля Israel Aircraft Industries Ltd. («Таасия авирит»).
Оптическая система разработана фирмой EL-Ор из группы Elbit Systems
Ltd., канал передачи изображений - фирмой Tadiran Spectralink.
Интересно отметить, что официальным заказчиком является космиче-
ское агентство Израиля (ISA), а управление полетом осуществляют спе-
циалисты МАВАТ через ЦУП при национальном космическом центре в
Космическая разведка Израиля
371
г. Ехуде (12 км к востоку от Тель-Авива). В то же время вопросы оператив-
ной эксплуатации спутника находятся в ведении космического управле-
ния МО Израиля (Defense Ministry Satellite Authority).
К 2008 г. планировалось поэтапно разработать и ввести в эксплуата-
цию два новых спутника видовой разведки Ofeq-б и -7.
Однако попытка запуска Ofeq-6 15 сентября 2004 г. оказалась неудач-
ной. Сбой произошел в работе третьей ступени ракеты-носителя, вслед-
ствие чего спутник после достижения высоты 250 км упал в Средиземное
море западнее побережья Израиля на удалении 1500 км. По оценкам спе-
циалистов, причиненный ущерб от потери спутника составляет около
100 млн. долл.
Данные запусков К А по программе Ofeq представлены в табл. 3.1 [44].
Спутник Ofeq-6 представлял улучшенный вариант спутника Ofeq-5.
Он имел массу 300 кг и был оборудован оптической системой с разрешаю-
щей способностью лучше 1 м [67].
Базовая платформа КА Ofeq-6 была изготовлена на предприятии
Mabat концерна IA1, оптическая система разработана фирмой Electro-
Optics Industries Ltd. (El-Op), канал передачи изображений - фирмой
Spectralink Corp.
Основным назначением спутника Ofeq-6 было наблюдение за дея-
тельностью Ирана по реализации программ создания и испытаний ядер-
ного оружия и баллистических ракет.
КА Ofeq-6 предполагалось вывести на стандартную для израильских
спутников этого класса орбиту с наклонением 143,5° и высотой 260 х
770 км. Как и в предыдущих случаях, РН Shavit была запущена в направ-
лении с востока на запад, т. е. в направлении, противоположном вращению
Земли. В силу специфики своего географического расположения Израиль
вынужден выполнять запуски в таком направлении, несмотря на потерю
в энергетических возможностях РН. Делается это для исключения про-
лета ракеты и падения ее отделяемых частей (а в случае аварии - и полез-
ного груза) на территорию сопредельных арабских государств. КА Ofeq-6
должен был стать третьим эксплуатационным спутником оптической раз-
ведки и увеличить резервные возможности в поступлении фотоснимков
разведывательного характера.
Таблица 3.1
Данные запусков КА по программе Ofeq
Дата запуска
19 сентября 1988 г.
3 апреля 1990 г.
15 сентября 1994 г.
5 апреля 1995 г.
22 января 1998 г.
28 мая 2002 г.
6 сентября 2004 г.
КА
Oz-l*(Ofeq-l)
Oz-2 (Ofeq-2)
Ofeq-?
Ofeq-3
Ofeq-4
Ofeq-5
Ofeq-6
PH
Shavit
Shavit
Shavit
Shavit
Shavit
Shavit (LK-A)
Shavit (LK-A)
Масса
КА,кг
155
160
-
225
-
300
300
Результаты пуска
Успешный
Успешный
Необъяв. неудачный
Успешный
Неудачный
Успешный
Неудачный
* «OZ» (ивр. «Отвага») - название дано первым КА в МО Израиля. В СМИ употребляет-
ся - «Офек» (ивр. «Горизонт»).
372
Глава 3
10 июня 2007 г. с военно-воздушной базы Пальмахим (Palmachim),
расположенной в прибрежной полосе южнее Тель-Авива, был осущест-
влен пуск ракеты-носителя Shavit (модификация LK-A) с КА Ofeq-7 [74].
Как обычно, КА был запущен в направлении, противоположном враще-
нию Земли, то есть с востока на запад. После отделения от последней
ступени РН КА вышел на орбиту с параметрами: наклонение орбиты -
141,76°;расстояние в перигее - 351,20 км;расстояние в апогее - 578,00 км;
период обращения - 93,75мин.
Наземный центр управления К А находится в г. Ехуд (12 км к востоку
от Тель-Авива).
Задачей КА Ofeq-7, как и его предшественников серии Ofeq, является
получение изображений земной поверхности с высоким разрешением в
интересах МО Израиля.
Первые снимки КА передал на Землю 14 июня 2007 г., и их качество
было признано хорошим. А уже 18 июня Ofeq-7 начал штатную передачу
изображений на Землю.
КА Ofeq-7 разработан и построен отделением Mabat (МВТ Space
Division) аэрокосмического концерна Israel Aerospace Industries Ltd. и по
конструкции аналогичен спутникам Ofeq-5, -6 и EROS-B. Согласно со-
общению IAI, КА ориентируется и стабилизируется по трем осям. Заяв-
ленные размеры аппарата: высота - 2,3 м, диаметр - 1,2 м со сложенными
панелями солнечных батарей и 3,6 м с развернутыми; сухая масса - около
300 кг, срок активного функционирования - 4-6 лет. Внешний вид КА
Ofeq-7 представлен на рис. 3.1.
Ofeq-7 является последним представителем второго поколения КА
видовой разведки, которые запускаются с 2002 г. (первым КА этого по-
коления был Ofeq-5). Основные данные КА Ofeq-7 представлены в табл.
3.2 [125].
Как объявлено официально, установленная на КА аппаратура позво-
ляет вести съемку наземных объектов в монохроматическом изображении
с разрешением до 0,7 м. Однако разрешающая способность аппаратуры,
по заявлению председателя Израильского космического агентства (ISA),
гораздо лучше. Исходя из этого и других заявлений, можно предполо-
жить, что если оптико-электронная система Ofeq-7 аналогична уста-
новленной на Eros-B, то разрешение при съемке с перигейной высоты мо-
жет составлять 0,5 м. Но, по данным прессы, разрешение Ofeq-7 достигает
Рис. 3.1. Внешний вид КА Ofeq-7
Космическая разведка Израиля 373
Таблица 3.2
Данные KAOfeq-7
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Дата запуска МКА
4. Срок активного существо-
вания МКА
5. Баллистические характе-
ристики МКА
6. Средство выведения МКА
7. Космодром запуска
8. Масса МКА
9. Габаритные размеры МКА
10. Состав и особенности
конструкции МКА:
10.1. Система электропита-
ния
10.2. Система ориентации и
стабилизации
10.3. Радиосредства, антен-
но-фидерные устройства
10.4. Двигательная установ-
ка
И. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
12. Стоимость изготовления
МКА
13. Источник информации
Описание
Израиль.
Головной разработчик и изготовитель - отделение «Мабат»
(МВТ Space Division) аэрокосмического концерна Israel
Aerospace Industries Ltd.
Базовая платформа сделана на предприятии «Мабат», ги-
роскопические устройства разработало отделение «Тамам»
(IAI/Tamam), СБ - отделение «Малам» (IAI/MLM). Оп-
тико-электронная фотокамера NA-50 разработана фирмой
Electro-Optics Industries Ltd. (El-Op) из группы Elbit Sys-
tems Ltd., канал передачи изображений - фирмой Tadiran
Spectralink Corp., система передачи данных на Землю - ком-
панией Elisra Group Ltd
Получение изображений земной поверхности с высоким
разрешением в интересах Министерства обороны Израиля
11.06.2007 г.
4-6 лет
Наклонение орбиты - 141,8°
Минимальное расстояние от поверхности Земли (в пери-
гее) - 340 км.
Максимальное расстояние от поверхности Земли (в апо-
гее) - 582 км |
РН Shavit
База Пальмахим (Palmachim) |
300 кг (сухая) |
Высота - 2,3 м, диаметр - 1,2 м со сложенными панелями
солнечных батарей и 3,6 м с развернутыми СБ
МКА по конструкции аналогичен МКА Ofeq-5, -6 и EROS-
В
МКА оснащен двумя складывающимися панелями СБ (по
три секции каждая) |
МКА ориентируется и стабилизируется по трем осям
МКА оснащен приемником системы навигации GPS
Корректирующие микродвигатели, работающие на гидра-
зине
Оптико-электронная фотокамера NA-50.
! В оптическую систему МКА введен ряд улучшений, в част-
ности снижающих аберрацию и повышающих стабилиза-
цию оптики.
Установленная на МКА оптическая аппаратура позволяет
вести съемку наземных объектов в монохроматическом изо-
бражении с разрешением до 0,7 м
Несколько десятков миллионов долларов
«Новости космонавтики» № 8,2007 г., № 10,2008 г.
374
Глава 3
40 см, что можно объяснить усовершенствованием съемочной аппара-
туры.
Интересно отметить, что для израильских разведывательных КА (и
схожих с ними коммерческих спутников дистанционного зондирования
Земли) метрового разрешения характерна сравнительно небольшая масса
(250-300 кг) при весьма значительном для низкоорбитальных КА сроке
активного существования.
Запуск КА Ofeq-7 осуществлен с учетом возможности его применения
в системе с КА Ofeq-5, обладающим остаточным ресурсом. Использование
КА Ofeq-5 и -7 в паре позволяет получить дополнительные преимущества
в сборе информации. Система Ofeq оптимизирована для слежения с бес-
прецедентно высокой частотой за объектами на Ближнем Востоке. Как
известно, рабочие орбиты КА серии Ofeq не являются солнечно-синхрон-
ными, поэтому спутник периодически заходит в тень Земли, когда наблю-
дение объектов в северном полушарии возможно только в темное время
суток. Время запуска Ofeq-7 было выбрано таким образом, что орбиталь-
ные плоскости двух спутников оказались разнесенными на 16 Г. В резуль-
тате периоды захода в тень Земли у двух спутников не совпадают, и они
поочередно могут вести наблюдение за объектами на Ближнем Востоке в
светлое время суток.
Благодаря использованию оптимизированной рабочей орбиты с на-
клонением 141,7° (максимальная географическая широта трасс - 38,3°),
спутник Ofeq-7 совершает ежесуточно около пяти пролетов над одним и
тем же районом Ближнего Востока (два спутника соответственно около
10 пролетов, но без учета условий освещенности). Спутник на солнечно-
синхронной орбите пролетает над заданным районом Ближнего Востока
лишь на одном-двух витках в сутки.
Для съемки в ночное время с высоким разрешением необходимы КА
типа Keyhole (США) и Helios 2 (Франция), оснащенные телескопами,
работающими в средневолновой части инфракрасного спектра. Из-за на-
личия жестких габаритно-массовых ограничений трудно предположить,
что на небольшом КА Ofeq-7 установлена аналогичная ИК-аппаратура
ночной съемки. Но еще в 2001 г. коммерческий К A Eros-А, относящийся к
предшествующему поколению спутников, продемонстрировал блестящие
способности по съемке в сумеречное время. Так, например, изображения
баз российского ВМФ на Камчатке и на Кольском полуострове, получен-
ных КА Eros-А в зимнее время при низких углах Солнца, имеют неплохое
качество. Изображения были получены в асинхронном режиме съемки,
в котором для увеличения времени экспозиции (и соотношения сигнал/
шум) спутник поворачивается по углу тангажа, отслеживая телескопом
направление на объект съемки. Возможности спутника Ofeq-7 по съемке
в условиях низкой освещенности могут быть расширены благодаря при-
менению более совершенных ПЗС-матриц с временной задержкой нако-
пления.
22 июня 2010 г. в Израиле был осуществлен пуск РН Shavit (модифи-
кация LK-A) со спутником Ofeq-9 [77]. Руководство отрасли совершенно
серьезно отнеслось к «проблеме четных номеров» и решило дать спут-
нику имя Ofeq-9, хотя предыдущий аппарат имел номер 7. Название же
Ofeq-8 было «задним числом» присвоено КА радиолокационной разведки
TecSAR [78].
Космическая разведка Израиля
375
Как обычно, РН Shavit была запущена в западном направлении, проти-
воположном направлению вращения Земли. При запуске в западном на-
правлении носитель проходит над Средиземным морем, прибрежной зо-
ной Египта и Ливии, югом Сицилии и в конце прямо над Гибралтарским
проливом.
После отделения от последней ступени спутник перешел на конечную
орбиту с параметрами: наклонение - 141,78°; минимальное расстояние от
поверхности Земли (в перигее) - 346,4 тем; максимальное расстояние от
поверхности Земли (в апогее) - 590,5 км; период обращения - 93,90 мин.
Задачей спутника Ofeq-9 (рис. 3.2), как и его предшественников этой
серии, является получение фотоизображений земной поверхности с высо-
ким разрешением в интересах МО Израиля. Он должен прийти на смену
К A Ofeq-5, срок службы которого предположительно истекает в 2011 г.
По конструкции КА Ofeq-9 аналогичен КА Ofeq-5, -6, -7 и EROS-B. Он
разработан и построен отделением «Мабат» (МВТ Space Division) кон-
церна Israel Aerospace Industries Ltd. Аппарат оснащен двумя складыва-
ющимися панелями СБ и корректирующими микродвигателями, ра-
ботающими на гидразине. Аппарат ориентируется и стабилизируется по
трем осям и имеет размеры: высота - 2,3 м, диаметр - 1,2 м (в транспорт-
ном положении; с раскрытыми панелями СБ - 3,6 м). Масса спутника
Ofeq-9 - 295 кг, срок активного существования 4-6 лет.
Базовая платформа К А изготовлена на предприятии «Мабат».
Электронно-оптическая фотокамера создана фирмой Electro-Optics
Industries Ltd. (EL-Op) из группы Elbit Systems Ltd., канал передачи изо-
бражений компанией Tadiran SpectraLink Corp., система передачи дан-
ных на Землю - Elisra Group Ltd. Спутник оснащен приемником системы
GPS. Основные данные КА Ofeq-9 представлены в табл. 3.3 [125].
Компания EL-Op в январе 2010 г. раскрыла наименование, внешний
вид и некоторые параметры электронно-оптической камеры Neptune (рис.
3.3), устанавливаемой на израильские спутники детального наблюдения
второго поколения.
Технические характеристики камеры высокого разрешения Neptune
представлены в табл. 3.4.
Рис. 32. КА Ofeq-9 в полете
376
Глава 3
Таблица 33
Данные КА Ofeq-9
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Дата запуска МКА
4. Баллистические характе-
ристики МКА
5. Средство выведения МКА
6. Космодром запуска
7. Масса МКА
8. Габаритные размеры МКА
9. Состав и особенности кон-
струкции МКА
9.1. Система электропита-
ния
9.2. Двигательная установка
10. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
11. Заправляемые компонен-
ты топлива и сжатые газы
12. Источник информации
Описание |
Израиль.
МКА построен корпорацией IAI
Разведывательный
22.06.2010 г.
Орбита высотой 590 х 346 км и наклонением 142°
РН «Шавит»
Пальмахим
294 кг
Вертикальный размер МКА - 2,3 м
По характеристикам МКА Ofeq-9 практически не отличает-
ся от МКА Ofeq-5 и -7, запущенных в 2002 и 2007 гг. соот-
ветственно
Размах панели солнечных батарей - 3,6 м, мощность элек-
троустановки - 400 Вт
Гидразиновые двигатели
Аппаратура для получения изображения с разрешением
около 50 см.
Ширина полосы съемки - 7 км
Гидразин
«РКТ» № 28,2010 г., Бюллетень пресс-службы ГКНПЦ им.
М.В. Хруничева (Обзор Интернет-СМИ) от 23.06.2010 г.
Рис. 33. Оптико-электронная камера Neptune
Космическая разведка Израиля
377
Таблица ЗА
Технические характеристики камеры Neptune
Характеристика
Разрешающая способность
на высоте 500 км, м/пиксел
Ширина полосы обзора
с высоты 500 км, км
Апертура
Фокусное расстояние, м
Диафрагмальное число
Область спектра, мкм
Шаг сенсора
Количество пикселей
Максимальная временная
| задержка
Рабочий цикл
| Максимальная мощность, Вт
| Масса, кг
Панхроматический
режим
0,67
6,7
Мультисектральный
режим |
0,79
7,9
0,5
8,25
И
10000
16,5
0,5-0,9
13
10000
96
20%
50
45
3.3. КА радиолокационного наблюдения TecSAR
На предприятии Mabat концерна «Таасия авирит» (IAI/MBT Space
Division) создано новое по сравнению с серией КА Ofeq поколение КА
наблюдения. Их основа - новая унифицированная платформа IMPS
(Improved Multi Purpose Satellite). На ней размещается все служебное
оборудование, включая источники питания, двигатели ориентации с за-
пасом топлива, радиотехнические и прочие системы. На этой технологии
основано последнее изделие концерна IAI - КА радиолокационного на-
блюдения TecSAR (SAR Technology Demonstration Satellite), оснащен-
ный параболической антенной с синтезированной апертурой [74].
Фактически проработки этой темы начались еще в 1989 г. на основе
радиолокатора с синтезированной апертурой, разработанного в начале
1980-х гг. фирмой Elta для истребителя Lavi. Непосредственная работа
над летным образцом спутника TecSAR началась на предприятиях кон-
церна «Таасия авирит» (IAI) по проекту «Шилоах» (Shiloah) в 2003 г.
21 января 2008 г. в Индии с помощью ракеты-носителя PSLV-C10 был
запущен израильский КА радиолокационной видовой разведки TecSAR
(другое наименование - Polaris). КА вышел на расчетную орбиту со сле-
дующими параметрами (в скобках даны объявленные ISRO значения)
[79]: наклонение - 41,03° (41°); высота в перигее - 401,8 км (450 км); высо-
та в апогее - 581,5 км (580 км); период обращения - 94,34 мин.
Разведывательный КА TecSAR - первый радиолокационный ком-
плекс космического базирования, созданный в Израиле. Его главное пре-
имущество - способность эффективно действовать днем и ночью в люоых
погодных условиях, преодолевать облачность и задымленность, получая
при этом радиолокационные снимки поверхности высокого разрешения с
378
Глава 3
идентификацией большого спектра объектов, в том числе и движущихся.
Внешний вид КА TecSAR представлен на рис. 3.4 [79].
КА конструктивно состоит из трех модулей: служебного, модуля ПН и
параболической антенны радарного комплекса.
Служебный модуль компоновочно отделен от модуля ПН (имеются
только кабельные коммуникации), примыкающего к параболической ан-
тенне.
Радиолокационый комплекс (заводское обозначение - EL/M-2070)
включает пять основных подсистем:
- RCS (Radar Signaling and Control) - система передачи сигнала и
управления;
- МТТ (Multi-Tube Transmitter) - многоламповый передатчик;
- Раскрывающаяся сетчатая параболическая антенна;
- OBR (Onboard Recorder) - бортовое ЗУ;
- DLTU (Data-Link Transmission Unit) - блок передачи данных.
Компоненты OBR и DLTU установлены на служебном модуле.
Электроника и радиоприборы (блоки МТТ и RSC) комплекса XSAR по-
мещены в шестиугольном модуле ПН.
Аппарат оснащен комплектом корректирующих двигателей AOCS
(Attitude and Orbit Control Subsystem), работающих на гидразине.
Указанная подсистема, а также гироскопы и звездный датчик, установ-
ленный на служебном модуле, обеспечивают стабилизацию и ориентацию
КА.
Основная полезная нагрузка КА - радиолокатор с синтезированной
апертурой (XSAR), работающий в диапазоне X, - разработана и изготов-
лена на предприятии фирмы Elta System Ltd. (г. Ашдод), входящем в IAI.
Прототип радиолокационного комплекса прошел отработку на борту ави-
ационной платформы Boeing 737 в течение 2004 г. Изготовление служеб-
ного модуля, интеграция систем, сборка и заключительные испытания КА
Рис. 3.4. КА TecSAR:
а - внешний вид и размещение оборудования; б - в полете
Космическая разведка Израиля
379
проведены на предприятии МВТ в г. Йехуд. В создании спутника также
принимали участие фирмы RAFAEL (двигатели ориентации), Elisra (ра-
диоаппаратура диапазона X), Tadiran-Spectralink (аппаратура диапазона
S), AccuBeat (рубидиевый стандарт частоты), Rokar (аппаратура GPS-
навигации) и др. [79].
Аппарат характеризуется малой массой и компактной конфигураци-
ей с низкой инерцией вокруг осей вращения, что обеспечивает высокую
скорость и максимальную точность переориентации. Комбинация высо-
кой маневренности с возможностями радиолокатора с синтезированной
апертурой и электронного управления лучом (beam steering) позволяет
КА обеспечивать покрытие больших районов с высоким разрешением и
со значительной оперативностью.
Спутник стабилизируется по трем осям, имеет стартовую массу по-
рядка 300 кг (260 кг сухой массы, включая ПН массой 100 кг). Высота
корпуса - 2,3 м.
Электропитание обеспечивается двумя трехсекционными панелями
СБ (фотоэлементы на основе арсенида галлия) новой конструкции. На
борту КА размещены литий-ионные аккумуляторы повышенной емкости
производства компании MLM. Основные данные КА TecSAR представле-
ны в табл. 3.5 [125].
30 января намного раньше расчетного срока КА TecSAR передал на
Землю первые изображения. Несмотря на то что съемка осуществлялась в
штормовую ночь, принятые радиолокационные изображения мемориаль-
ного комплекса «Латрун» (Latrun) имеют высокое качество.
Таблица 3.5
Данные КА TecSAR
Наименование
1. Страна-разработчик
МКА
2. Назначение МКА
| 3. Дата запуска МКА
4. Срок активного суще-
1 ствования МКА
5. Баллистические харак-
теристики МКА
Описание |
Израиль.
Заказчик - МО Израиля.
Разработчик - корпорация IAI.
Изготовитель - предприятие «Мабат» концерна «Таасия ави-
рит» (IAI) (IAI/MBT Space Division).
Маркетингом запуска МКА занимается компания Antrix Cor-
poration Ltd
В создании МКА принимали участие фирмы RAFAEL (двига-
тели ориентации), Elisra (радиоаппаратура диапазона X), Ta-
diran-Spectralink (аппаратура диапазона S), AccuBeat (рубиди-
евый стандарт частоты), Rokar (аппаратура GPS-навигации) и
другие
Радиолокационное наблюдение (разведка).
Видовая разведка.
Двойное назначение
21.01.2008 г.
5 лет
Орбита с параметрами:
- наклонение - 41,03°;
- высота в перигее - 401,8 км;
- высота в апогее - 581,5 км
380
Глава 3
Продолжение таблицы 3.5
Наименование
6. Средство выведения
МКА
7. Космодром запуска
8. Масса МКА
9. Габаритные размеры
10. Состав и особенности
конструкции МКА
И. Служебный модуль
МКА
11.1. Бортовой комплекс
| управления.
11.2. Система электропи-
тания
11.3. Система ориентации
и стабилизации
11.4. Радиосредства, ан-
тенно-фидерные устрой-
ства
11.5. Двигательная уста-
новка
12. Научная аппаратура
(полезный груз) МКА
Описание |
Индийская РН PSLV-C10 (в варианте без подвесных ускори-
телей)
Индийский космодром в космическом центре им. Сатиша
Дхавана (о. Шрихарикота)
260-300 кг
Высота корпуса - 2,3 м
МКА с корпусом в форме шестигранной призмы высотой 2,3 м
оснащен складывающейся параболической антенной (массой
всего 20 кг).
МКА конструктивно состоит из трех модулей: служебного,
модуля ПН и параболической антенны радарного комплекса |
На базе новой унифицированной платформы IMPS (Improved
Multi Purpose Satellite) компании «Мабат» (IAI/МВТ Space
Division). На платформе размещается все служебное обору-
дование, включающее источники питания, двигатели ориента-
ции с запасом топлива, солнечные батареи, радиотехнические
и другие системы |
Емкость бортового ЗУ - 240 Гбит
Две трехсекционные панели С Б (фотоэлементы на основе ар-
сенида галлия) новой конструкции.
Емкость бортового аккумулятора - 40 А ч.
Мощность, отбираемая ПН, 1600 Вт.
Мощность, выдаваемая С Б, 1700 Вт
На борту МКА размещены литий-ионные аккумуляторы по-
вышенной емкости производства компании MLM
МКА стабилизируется по трем осям.
Комплект корректирующих двигателей AOCS (Attitude and
Orbit Control Subsystem), работающих на гидразине, а также
гироскопы и звездный датчик, установленный на служебном
модуле, обеспечивают стабилизацию и ориентацию МКА
Скорость передачи информации на наземный центр
600 Мбит/с.
Связь с Землей осуществляется в диапазонах X и S в течение
короткого времени (около 8 мин)
МКА оснащен комплектом корректирующих двигателей
AOCS (Attitude and Orbit Control Subsystem), работающих на
гидразине
Масса полезной нагрузки - 100 кг.
МКА оснащен радиолокационным комплексом высокого раз-
решения с синтезированием апертуры производства компа-
нии ELTA, входящей в концерн Israel Aerospace Industries Ltd.
I(IAI).
PCA высокого разрешения со складывающейся параболиче-
ской антенной (массой всего 20 кг) Х-диапазона с разреше-
нием 0,7 м. Радиолокатор МКА имеет разрешение около 1 м
в покадровом режиме и 3-8 м в режиме непрерывной съемки,
площадь покрытия - 20000 км2/мин. при скорости просмотра
полосы в 7500 м/с. Он способен работать в четырех режимах:
выборочном (spot), полосном (strip), мозаичном (mosaic) и
широкополосном (wide coverage)
Космическая разведка Израиля
381
Продолжение таблицы 3.5
Наименование
13. Стоимость пуска МКА
14. Источник информа-
ции
Описание |
Антенный комплекс XSAR (диаметр - 3 м) представляет со-
бой складной параболический рефлектор с твердым централь-
ным диском из стеклопластика, армированного углепластико-
вым волокном, и параболической антенной, «сотканной» из
вязаной полимерной сети, натянутой на реберные каркасные
спицы (подобно зонту). Высокая точность геометрии поверх-
ности рефлектора достигнута регулированием положения
реберных спиц после установки сети антенны. Верификация
антенны была произведена методом стереоскопической фото-
грамметрии фирмой Orbit/Fr-IsraeL (г. Нетания). Масса сет-
ки параболической антенны - менее 0,5 кг.
Время активной работы излучателя 80 ч/год.
Радарный комплекс (EL/M-2070) включает пять основных
подсистем:
- RCS (Radar Signaling and Control) - система передачи сиг-
нала и управления;
- МТТ (Multi-Tube Transmitter) - многоламповый передат-
чик;
- раскрывающаяся сетчатая параболическая антенна с элек-
тронным управлением лучом;
- OBR (Onboard Recorder) - бортовое ЗУ;
- DLTU (Data-Link Transmission Unit) - блок передачи дан-
ных.
Компоненты OBR и DLTU установлены к служебном модуле.
Электроника и радиоприборы (блоки МТТ и RSC) комплекса
XSAR помещены в шестиугольном модуле ПН
14-15 млн. долл.
«Новости космонавтики» № 1, 2005 г., № 2, 2005 г.
№ 6, 2007 г., № 3, 2008 г., «Аэронавтика и космос»
№ 46, 2005 г., Бюллетень ЦЭНКИ (информация из сети
Интернет от 19-21.01.2008 г.
Рис. 3.5. Снимок мемориала «Латруне», полученный с помощью
технологии РСА с самолета
382
Глава 3
Мемориал «Латрун» известен как музей бронетанковых войск
Израиля, где под открытым небом выставлены танки различных типов.
Поэтому съемка такой площадки предоставляет прекрасный шанс оце-
нить дешифровочные возможности радиолокационных изображений но-
вого спутника (рис. 3.5).
По данным издания World Tribune, бортовой радиолокатор спутни-
ка TecSAR массой около 100 кг обеспечивает получение до 40 снимков
за один виток с пространственным разрешением около 1 м в покадровом
режиме и 3-8 м в режиме непрерывной съемки.
Всего предусмотрено четыре различных режима съемки РСА. Чаще
всего открытые издания указывают в качестве наилучшего простран-
ственного разрешения радиолокатора TecSAR значение около 1 м, однако
задача распознавания танков разных типов требует применения более де-
тальных снимках с разрешением в несколько десятков сантиметров.
Градуировка радиолокатора TecSAR производится путем нацелива-
ния его с Земли на известные космические объекты.
3.4. КА серии EROS
КА EROS-A (Earth Resources Observation Systems) был запущен 5 де-
кабря 2000 г. на солнечно-синхронную полярную орбиту высотой 480 км
российской ракетой «Старт-1» с космодрома Свободный. EROS-А создан
госкорпорацией Israel Aircraft Industries (IAI) с массой всего 250 кг, явля-
ется аппаратом двойного назначения. Срок активного функционирования
КА - 5 лет.
КА EROS-A оснащен оптико-электронной системой, разработанной
Elbit Systems/ElOp (Electro-Optics Industries Ltd.) с оптическим теле-
скопом (фокусное расстояния 3,45 м) и приемником CCD (7490 пиксе-
лей для съемки в панхроматическом режиме). Спектральный диапазон
панхроматический, 0,50-0,90 мкм. Система обеспечивает разрешение на
местности 1,8 м при ширине полосы съемки 14 км и субметровое разреше-
ние при использовании технологии гиперсемплинга (рис. 3.6 и 3.7).
Данные КА EROS-А представлены в табл. 3.6 [125].
В июне 2004 г. из публикации газеты «Space News» стали известны пе-
ресмотренные планы развития КА дистанционного зондирования Земли
серии EROS. Запуск аппарата EROS-IB был отложен, а сам спутник по-
лучил название EROS-C. Вместо него IAI (Israel Aircraft Industries Ltd.)
был заказан КА EROS-B - усовершенствованная версия EROS-A для
панхроматической съемки с разрешением 0,7 м. Ввод в эксплуатацию был
определен в I квартале 2006 г. На рис. 3.8 представлены КА дистанцион-
ного зондирования Земли серии EROS.
В апреле 2006 г. с российского космодрома Свободный в Амурской
области осуществлен запуск КА дистанционного зондирования Земли
EROS-B [80]. КА был отделен от последней ступени ракеты и вышел на
солнечно-синхронную орбиту со следующими параметрами: наклоне-
ние - 97,33°; высота в перигее - 507,9 км; высота в апогее - 544,0 км; пе-
риод обращения - 94,87 мин. Размеры КА EROS-B: высота - 2,26 м; диа-
метр - 1,23 м; масса - 290 кг. На орбите две панели солнечных батарей по
три секции в каждой раскрываются и образуют «крыло» размахом 3,6 м
[80]. Схема компоновки КА EROS-B представлена на рис. 3.9.
Космическая разведка Израиля
383
Рис. 3.6. Изображение с КА EROS Рис. 3.7. Изображение с КА EROS
с разрешением 1,8 м с разрешением 1м
EROS-A EROS-B EROS-C
Рис. 3.8. КА дистанционного зондирования Земли серии EROS
Рис. 3.9. Схема компоновки КА EROS-B
384
Глава 3
Таблица 3.6
Данные КА EROS-A
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Количество МКА в систе-
ме
14. Дата запуска МКА
5. Срок активного существо-
| вания МКА
6. Баллистические характе-
ристики МКА
7. Средство выведения МКА
8. Космодром запуска
9. Масса МКА
11. Состав и особенности
1 конструкция МКА
11.1 Система электропита-
ния
12. Научная аппаратура
МКА
13. Заправляемые компонен-
ты топлива и сжатые газы
14. Стоимость изготовления
МКА
15. Источник информации
Описание
Израиль, WIS-ISI
МКА детального наблюдения (получение изображений для
геодезии и картографии, градостроительства и рыболовства
и МО Израиля)
Глобальная многоспутниковая система (срок развертыва-
ния - пять лет)
5.12.2000 г.
До 10 лет
Околополярная солнечно-синхронная орбита.
Перигей - 496,1 км.
Апогей - 534,5 км.
Наклонение орбиты - 97,32° |
РН «Старт-1» 1
Свободный
250 кг
Уникальная сверхлегкая конструкция
Раскладные солнечные батареи (две панели по три секции в
каждой), буферные аккумуляторы
Твердотельная оптико-электронная фотокамера EL-Op
(разрешение до 1,8 м в видимом диапазоне с высоты 490 км,
при наземной обработке снимков с применением техноло-
гии переоцифровки (oversampling) можно улучшить разре-
шение до 1 м).
Съемочная аппаратура МКА работает в пяти режимах съем-
ки:
- покадровый (до 28 сцен размером 12,5 х12,5 км за виток);
- полосовой маршрутный (до 5 полос размером 120 х
12,5 км на витке);
- мозаичный (до 7 сцен размером 25 х 25 км);
- стереопара на одном витке полета (до 10 сцен размером
12,5x12,5 км);
- стереополоса на одном витке полета (одна полоса в надире
размером 40 х 12,5 км)
Имеется топливо
100 млн. долл.
«РКТ» № 36, 47, 1999 г. «Новости космонавтики» № 2,
| 2001 г., № 5,2001 г., № 7,2002 г., № 1,2005 г.
Главная полезная - оптико-электронная твердотельная камера вы-
сокого разрешения PIC-3 (Panchromatic Imaging Camera-3) производ-
ства El-Op, ведущая съемку в панхроматическом режиме (диапазон 0,5-
0,9 мкм). Телеобъектив камеры с фокусным расстоянием 8250 мм имеет
Космическая разведка Израиля
385
поле зрения 0,775°, что соответствует примерно 7 км при съемке с высо-
ты 500 км. Приемник построен на строчно-кадровой ПЗС-матрице (10151
пиксел) с использованием технологии временной задержки и накопления
сигналов TDI для улучшения качества снимков в условиях недостаточно-
го освещения (например, в зимнее время в северных широтах). Режимы
съемки: кадровый (размер кадра на местности 7x7 км), полосовой (по-
лоса шириной 7 км и длиной до 190 км), стереосъемка.
Аппарат оснащен корректирующими микродвигателями на гидрази-
не, а также безрасходной системой стабилизации на силовых маховиках.
Наведение камеры на объект осуществляется разворотом корпуса КА на
угол до 45° от надира. Eros-B имеет возможность получения стереоизобра-
жений вдоль траектории движения (тангажная стереосъемка). На спутни-
ке установлены цифровые запоминающие устройства емкостью 32 Гбит,
а также радиоаппаратура для передачи данных на Землю со скоростью
280 Мбит/с. Новый КА будет поставлять высокодетальные изображения
с пространственным разрешением 0,7 м в панхроматическом режиме и
3,28 м в спектрозональном режиме съемки. На рис. 3.10 представлен пер-
вый снимок КА EROS-B [80].
Последующие снимки КА EROS-B представлены на рис. 3.11 и 3.12.
Преимущества EROS-B по сравнению с его предшественником: бо-
лее высокая производительность (за счет увеличенного объема бортового
запоминающего устройства и повышенной скорости передачи данных),
навигационная точность (для привязки снимков используется два звезд-
ных датчика) и лучшие геометрические характеристики изображений.
Период повторения трассы и пролета над одними и теми же точками на
поверхности Земли - 15 сут. Однако за счет отклонения оси К А на угол до
30° от надира средний интервал повторной съемки уменьшается до 2,8 сут.
Срок активного функционирования спутника, заявленный компанией
ImagSat Int., составляет 10 лет. На спутнике установлены два цифровых
регистратора изображений емкостью по 120 Гбит, а также радиоаппарату-
ра для передачи данных на Землю со скоростью 450 Мбит/с. Данные КА
EROS-B представлены в табл. 3.7 [125].
В результате запуска нового спутника израильская компания-опера-
тор ImageSat Int. сформировала на орбите систему из двух спутников вы-
Рис. 3.10. Дамба на реке Ефрат в Сирии
386
Глава 3
Рис. 3.11. Автомобильная развязка рус j 12. Городская
(разрешение 0,7 м) застройка (разрешение 0,7 м)
Таблица 3.7
Данные KAEROS-B
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Дата запуска МКА
4. Срок активного существо-
| вания МКА
5. Баллистические характе-
ристики МКА
| 6. Средство выведения МКА
7. Космодром запуска
8. Масса МКА
| 9. Габаритные размеры МКА
10. Состав и особенности
конструкции МКА:
Описание
Израиль.
Заказчик - израильская компания ImageSat International.
Разработчик и изготовитель - отделение «Мабат» (МВТ
Space Division) госкорпорации IAI (Israel Aircraft Indus-
tries).
Базовая платформа МКА изготовлена на предприятии
МВТ, оптическая система разработана фирмой Electro-
Optics Industries Ltd. (El-Op) из группы Elbit Sistems Ltd.,
канал передачи изображений - фирмой Spectralink Corp,
оптико-электронная твердотельная камера высокого раз-
решения PIC-3 (Panchromatic Imaging Camera-3) производ-
ства фирмы EL-Op
Дистанционное зондирование Земли |
25.04.2006 г.
4-10 лет
Солнечно-синхронная орбита с параметрами:
- наклонение - 97,33°;
- высота в перигее - 507,9 км;
- высота в апогее - 544,0 км
РН «Старт-1»
Свободный
290 кг
Высота - 2,26 м, диаметр - 1,23 м
Гражданский вариант (аналог) МКА оптико-электронной
разведки Ofeq-5 или модернизированный вариант опера-
тивного МКА EROS-A1
Космическая разведка Израиля
387
Продолжение таблицы 3.7
Наименование
■10.1. Бортовой комплекс
управления
10.2. Система электропита-
ния
10.3. Система ориентации и
стабилизации
10.4. Радиосредства, антен-
но-фидерные устройства
10.5. Двигательная установ-
ка
11. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
12. Стоимость реализации
| программы
13. Источник информации
Описание |
Информационная емкость - 32 Гбит
На орбите две панели солнечных батарей по три секции в
каждой раскрываются и образуют «крыло» размахом 3,6 м
МКА оснащен корректирующими микродвигателями на
гидразине, а также безрасходной системой стабилизации на
силовых маховиках. Наведение камеры на объект осущест-
вляется разворотом корпуса МКА на угол до 45° от надира.
МКА Eros-В имеет возможность получения стереоизобра-
жений вдоль траектории движения (тангажная стереосъем-
ка)
Имеется радиоаппаратура для передачи данных на Землю
со скоростью 280 Мбит/с
Имеется
Панхроматическая камера с разрешением 0,7 м.
Полоса захвата - 7 км.
Точность наведения - 500 мм
120-150 млн. долл.
«РКТ» № 36, 2004 г., «Новости космонавтики» № 1, 2005 г.,
№ 6,2006 г., «Российский космос» № 6,2006 г.
сокого разрешения EROS-A и EROS-B. Ее преимущества заключаются
в следующем: рабочие солнечно-синхронные орбиты двух израильских
спутников подобраны таким образом, что EROS-A может вести съемку
утром, a EROS-B - днем после полудня. В результате повышается вероят-
ность, частота, производительность и информативность съемки заданных
объектов.
Сравнительная КА Eros приведена в табл. 3.8.
Как и американские спутники метрового разрешения, КА серии EROS
способны решать задачи двойного назначения (оборонные и социально-
экономические). Поэтому военное ведомство Израиля планирует за-
купать изображения EROS для наблюдения за объектами на Ближнем
Востоке и в Иране.
В настоящее время израильская орбитальная группировка аппара-
тов детального наблюдения насчитывает пять спутников: Ofeq-5, -7, -9,
EROS-A/B (двойного назначения) и Ofeq-8/TecSAR (радиолокацион-
ный). В соответствии с современными тенденциями видовой разведки
можно ожидать дальнейшего развития системы Ofeq в многоспутниковую
комбинацию средств оптического и радарного наблюдения.
Израиль - одна из семи стран, обладающих независимыми воз-
можностями запуска собственных спутников отечественными ракетами с
собственных космодромов. На сегодняшний день в «Большой космиче-
ский клуб» входят Россия, Соединенные Штаты, объединенная Европа,
Япония, Китай, Индия и Израиль.
Космическая программа страны, начавшаяся в 1980-х гг., преуспела в
388
Глава 3
Таблица 3.8
Сравнительные характеристики КА серии EROS
Характеристика
Масса, кг
Тип/высота орбиты,
км
Прстранственное
размещение, м
Ширина полосы
съемки, км
Тип сканирования
Тип сенсора
Спектральный диа-
пазон, км
Динамический диа-
| пазон, бит
Скорость передачи
данных, Мбит/с
Год запуска
EROS-A
250
Солнечно-синхрон-
ная/480
1,8 - в панхромаиче-
ском режиме
12,5
Асинхронный
(push broom)
CCD
0,5-0,9
11
70
2000
EROS-B
350
Солнечно-синхрон-
ная/600
0,7 - в панхромаиче-
ском режиме; 3,28 -
в спектро-зональном
режиме
7
Синхронный -
асинхронный
(push broom)
CCD/TDI с возмож-
ностью стереосъемки
0,5-0,9
10
280
2006
EROS-C 1
350
Солнечно-синхрон-
ная / 600
0,7 - в панхромаиче-
ском режиме; 2,8 -
в спектро-зональном
режиме
11
Синхронный - асин-
хронный
(push broom)
CCD/TDI с возмож-
ностью стереосъемки
и спектрозональной
съемки |
0,5-0,9
10
455
Планируется
запуске спутников, несмотря на ряд неудач и на мизерное финансирование
(по сравнению с лидерами «Космического клуба»). И все же космический
бюджет Израиля, исчисляемый всего лишь десятками миллионов долла-
ров, явно недостаточен для решения перспективных задач. Чтобы высто-
ять перед лицом угроз, исходящих от соседей, Израилю необходимы до-
полнительные средства для продолжения разработки новых космических
платформ и спутников.
Глава 4
ГРУППИРОВКА МЕЖДУНАРОДНОЙ
КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
МОНИТОРИНГА КАТАСТРОФ
Группировка «Система мониторинга катастроф» Disaster Monitoring
Constellation (DMC) включает в себя ряд мини-спутников дистанцион-
ного зондирования Земли, разрабатываемых компанией Surrey Satellite
Technology Ltd (SSTL; Великобритания). Создание группировки DMC
началось в 2001 г., когда правительства Алжира и Великобритании
согласились профинансировать строительство двух КА. Первым в
2002 г. был запущен К A Alsat-1. Оператором КА является компания DMC
International Imaging (Великобритания), работающая в интересах прави-
тельств Алжира, Великобритании, Китая, Нигерии и Турции.
Это был первый КА международного созвездия спутников Disaster
Monitoring Constellation, предназначенных для мониторинга катастроф
по всему земному шару. Данные по К A Alsat-1 представлены в табл. 4.1.
Alsat-1 это первый К А, который принадлежит Алжиру. Правда, постро-
ен он был английской компанией SSTL, но в сотрудничестве с Алжирским
национальным центром космических технологий. Это небольшой КА
массой около 100 кг, который предназначен для мониторинга различных
катастроф (природных и рукотворных) (рис. 4.1).
КА Alsat-1 ведет съемку поверхности земли с солнечно-синхронной
орбиты высотой 680 км в трех спектральных диапазонах (ближнем ин-
фракрасном, красном и зеленом). Разрешение этих снимков -т 32 м. За
один проход спутник сможет сфотографировать на земле полосу шириной
600 км, и полный цикл съемки всей поверхности земного шара составит
4 дня.
В сентябре 2003 г. с государственного испытательного космодрома
Плесецк боевыми расчетами Космических войск был произведен пуск РН
«Космос-ЗМ». Носитель вывел на орбиту шесть космических аппаратов:
«Можаец-4», «Ларец», NigeriaSat-1, BilSat-1, UK-DMC и KAISTSat-4.
Запущенные из них три спутника NigeriaSat-1, BilSat-1, UK-DMC яв-
ляются очередными аппаратами развертываемой спутниковой группи-
ровки DMC - спутниковой системы мониторинга чрезвычайных ситуа-
ций. Они образуют группировку вместе с запущенным 28 ноября 2002 г.
AlSat-1 - первым КА системы. Все КА изготовлены английской компани-
390
Глава 4
Таблица 4.1
Данные К A Alsat-1
Параметр
Название
Дата запуска
Страна
Назначение
Класс орбиты
Тип орбиты
Наклонение, градус
Перигей, км
Апогей, км
Период, минуты
Стартовая масса, кг
Полезная масса, кг
Мощность, Вт
Жизненный цикл, лет
1 Производитель
1 Страна производства
| Пусковая площадка
| Ракета-носитель
Значение |
Alsat-1 I
28.11.2002
Алжир
дзз
LEO
Солнечно-синхронная
98,2
680,0
744.0
99,02
98,0
95,0
240,0
5
Surrey Satellite Technologies Ltd.
Великобритания
Космодром Плесецк
Космос ЗМ
Рис. 4.1. КА Alsat-1
ей Surrey Satellite Technology Limited (SSTL), которая также координиру-
ет работу всей группировки DMC.
Созвездие спутников является международным, но сами аппараты
имеют государственную принадлежность: BilSat-1 принадлежит Турции,
Группировка международной космической системы... 891
NigeriaSat-1 - Нигерии, UK-DMC - Великобритании. Напомним, что
страны - участники системы владеют и управляют своими аппаратами,
однако каждый участник имеет возможность принимать информацию со
всех спутников. Спутниковая группировка DMC предоставляет пользо-
вателям возможность получать изображения своего региона с разрешени-
ем порядка 32 м ежедневно и, следовательно, постоянно вести мониторинг
чрезвычайных ситуаций и оперативно принимать меры.
Страна-разработчик К A BilSat-1 Турция. Заказчик - TUBITAK-
ODTU-BILTEN. Изготовитель - фирма Surrey STL (Гилдфорд, Англия).
Назначение КА - дистанционное зондирование Земли (контроль стихий-
ных бедствий).
КА BilSat-1 (рис. 4.2) запущен на орбиту с параметрами: наклоне-
ние - 98,202°; перигей - 680,9 км; апогей - 709,8 км. Заявленная масса КА
BilSa
Полезная нагрузка КА - мультиспектральная камера с разрешением
26 м (4 м в панхроматическом режиме) и GEZGIN - блок обработки и
компрессии изображений (использует для сжатия алгоритм JPEG2000),
полученных камерой КА. Срок активного существования МКА - 15 лет.
Основные данные КА Bilsat-1 представлены в табл. 4.2 [125].
Платформа MicroSat-100 использутся в KABilSat-1. На основе ба-
зовой платформы MicroSat-100 создаются все КА DMC. Платформа по-
строена по модульному принципу, ее масса может варьироваться от 70 до
130 кг с типовой ПН до 40 кг. Платформа включает в себя оборудование,
обеспечивающее поддержание положения КА в орбитальной группиров-
ке, современную систему ориентации и стабилизации, использующую ма-
ховики и гироскопы. Передача данных с ПН осуществляется со скоростью
8 Мбит/с в S-диапазоне.
В состав ПН на КА BilSat входят два экспериментальных устройства
разработанные турецким заказчиком Суррейского космического центра -
TUBITAK-ODTU-BILTEN: COBAN - 9-диапазонная мультиспектраль-
ная камера низкого разрешения; GEZGIN - блок обработки и компрессии
изображений (использует для сжатия алгоритм JPEG2000), полученных
камерой спутника.
Оба экспериментальных прибора разработаны и изготовлены инжене-
рами BILTEN в рамках программы подготовки специалистов и передачи
технологий, которая проходила параллельно с проектом BilSat.
Рис. 4.2. КА BilSat-1
392
Глава 4
Таблица 4.2
Основные данные К A Bilsat-1
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Дата запуска МКА
4. Срок активного существо-
вания МКА
5. Баллистические характе-
ристики МКА
6. Средство выведения МКА
1 7. Космодром запуска
8. Масса МКА
9. Состав и особенности кон-
1 струкции МКА
9.1. Система ориентации и
| стабилизации
9.2. Радиосредства, антенно-
1 фидерные устройства
9.3. Двигательная установка
10. Научная аппаратура
МКА
11. Стоимость изготовления
МКА
12. Источник информации
Описание |
Турция.
Заказчик - TUBITAK-ODTU-BILTEN.
Изготовитель - фирма Surrey STL (Гилдфорд, Англия)
Дистанционное зондирование Земли (контроль стихийных
бедствий)
27.09.2003 г.
15 лет
Наклонение орбиты - 98,202°.
Перигей орбиты - 680,9 км.
Апогей орбиты - 709,8 км |
РН «Космос-ЗМ» (групповой запуск совместно с МКА
«Можаец-4» (Россия), «Ларец» (Россия), UK-DMC (Вели-
кобритания), NigeriaSat-1 (Нигерия), KAISTSat-4 (Респу-
блика Корея) и германо-российским экспериментальным
измерительным блоком «Рубин-4-ДСИ») |
Плесецк
110 кг
На основе базовой платформы MicroSat-100
Используются маховики и гироскопы
Передача данных с осуществляется со скоростью 8 Мбит/с
в S-диапазоне
МКА оснащен системой, позволяющей корректировать его
положение на околоземной орбите
Фотоаппаратура разрешением 12 м на черно-белых снимках
и 26 м при цветной съемке.
СОВАМ - 9-диапазонная мультиспектральная камера низ-
кого разрешения; GEZGIN - блок обработки и компрессии
изображений (использует для сжатия алгоритм JPEG2000),
полученных камерой МКА
8,75 млн. фунтов стерлингов
«РКТ» № 34-35,2002 г., № 36,47,49,2003 г., № 8,17-18,2004
г., «Аэронавтика и космос» № 40, 46, 2003 г., «Новости кос-
монавтики» № 11,2003 г.
На базе опыта создания КА BilSat-1 совместно с SSTL был создан и за-
пущен 17 августа 2011 г. К A Rasat. Аппарат был самостоятельно спроекти-
рован и изготовлен турецкими специалистами. Исполнителем всех работ
явился Исследовательский институт космических технологий при сове-
те по научным и технологическим исследованиям TUBITAK, г. Анкара,
Турция. Предназначение аппарата - ДЗЗ. С его помощью в Турции на-
деются усовершенствовать существующие космические системы мони-
Группировка международной космической системы... 393
торинга и картографирования прибрежных и городских зон* а также рай-
онов загрязнений, природных и техногенных катастроф.
Аппарат выполнен в виде параллелепипеда размером 700 х 700 х
554 мм и массой 93 кг. В состав К А вошли следующие усовершенствованные
модули и компоненты:
- оптическая камера для сканирования вдоль траектории полета с
возможностью стереосъемки (табл. 4.3);
- бортовой компьютер BILGE;
- видеопроцессор нового поколения GEZGIN-2, способный с высокой
скоростью сжать мультиспектральное изображение;
- передатчик Х-диапазона TREKS выходной мощностью 7 Вт и систе-
ма передачи данных на Землю со скоростью 100 Мб/с.
Следует отметить, что камера КА изготовлена южнокорейской компа-
нией Satrec Initiative, а остальные новые компоненты разработаны турец-
кими специалистами.
Таблица 43
Характеристики оптической камеры КА Rasat
Спектральный
дипазои
Параметрический
Мультиспектраль-
ный
Волновой
диапазон, мкм
0,42-0,73
0,42-0,73 (синий)
0,55-0,58 (зеленый)
0,58-0,73 (красный)
Разрешение,
м
7,5
Ширина
полосы
обзора, км
30
Радио
метрическое
Разреше-
ние, бит
8
Рис. 4.3. КА Beijing-1 («Пекин-1»)
394
Глава 4
17 августа 2011 г. в 11:50 ДМВ сигналы Rasat были приняты наземной
станцией в Анкаре. Расчетный срок работы КА на орбите - три года.
27.10.2005 г. был запущен китайский КА Beijing-1 (рис. 4.3) на солнеч-
но-синхронную орбиту с параметрами: апогей - 7253 км; перигей - 684,4
км; наклонение - 98,181 °.
Масса КА составляет 141-166 кг, габаритные размеры 1396 х 775 х
780 мм. Срок активного существования КА 30 месяцев.
Заказчик - Министерство по науке и технологии Китая и компа-
ния BLMIT (Beijing Landview Mapping Information Technology Ltd. -
«Пекинские технологии картографии и информации»). Разработчики -
SSTL, Beiging LandView Mapping Information Technology Ltd и CNIIEK.
Изготовитель - британская компания Surrey Satellite Technology Ltd. при
участии Университета Цинхуа (г. Пекин).
Назначение КА-использование в международной группировке мони-
торинга стихийных бедствий, наблюдение Земли (обнаружение стихий-
ных бедствий и техногенных катастроф), картографирование китайской
территории, проведение исследований в области сельского хозяйства и
окружающей среды.
Научная аппаратура (полезный груз) МКА - панхроматическая каме-
ра (разработана SSTL по контракту с SIRA Electro-Optics Ltd.) с четырех-
метровым разрешением, мультиспектральная широкополосная камера с
разрешением 32 м.
Основные данные КА Beijing-1 представлены в табл. 4.4 [125].
К 2011 г. в состав орбитальной группировки DMC входят семь микро-
спутников с оптической аппаратурой: Alsat-1 (Алжир, 2002), NigeriaSat-1
(Нигерия, 2003), UK-DMC и UK-DMC 2 (Великобритания, 2003 и 2009),
Beijing-1 (Китай, 2005), BilSat-1 (Турция, 2003) и Deimos-1 (Испания,
2009).
Стоит отметить, что для Нигерии это первый в истории запуск соб-
ственного спутника. Изготовление и запуск аппарата обошлись африкан-
ской стране в 30 млн. долл. с помощью NigeriaSat-1 планируется опреде-
лять места аварий на трубопроводах и уточнять численность населения
Нигерии и стран-соседей (рис. 4.4). Предполагается, что последнюю ин-
формацию можно будет продавать другим африканским странам.
Основные данные KANigeriaSat-1 представлены в табл. 4.5.
В августе 2011 г. на орбиту были выведены спутники NigeriaSat-2 и
NigeriaSat-X (рис. 4.5 и 4.6). NigeriaSat-2 и NigeriaSat-X станут соответ-
ственно 8-м и 9-м аппаратами SSTL [137]. Внешний вид КА NigeriaSat-2 и
NigeriaSat-X представлен на рис. 4.5 и 4.6.
Заказчиком двух нигерийских аппаратов является агентство NASRD А,
подчиненное правительству Нигерии.
КА NigeriaSat-2 создан для решения задач ДЗЗ: картографирования,
слежения за состоянием агроресурсов, воды, загрязнениями и чрезвычай-
ными ситуациями на африканском материке. Разработчики рассчитыва-
ют, что детализированная карта Нигерии будет обновляться каждые че-
тыре месяца. Не последней задачей является и контроль продовольствен-
ной безопасности государства путем ежемесячного мониторинга сельско-
хозяйственных угодий.
Заинтересована Нигерия и в создании собственной геоинформацион-
ной системы, чему также будут способствовать данные с КА NigeriaSat-2.
Группировка международной космической системы... 395
Таблица 4.4
Основные данные КА Beijing-1
Наименование
Описание
1. Страна-разработчик МКА
Китай.
Заказчик - Министерство по науке и технологии Китая и
компания BLMIT (Beijing Landview Mapping Information
Technology Ltd. - «Пекинские технологии картографии и
информации»).
Разработчики - SSTL, Beiging LandView Mapping Informa-
tion Technology Ltd. и CNIIEK.
Изготовитель - британская компания Surrey Satellite Tech-
nology Ltd. при участии Университета Цинхуа (г. Пекин)
2. Назначение МКА
Международная группировка мониторинга стихийных бед-
ствий.
Наблюдение Земли (мониторинг стихийных бедствий и
техногенных катастроф).
Картографирование китайской территории.
Проведение исследований в области сельского хозяйства и
окружающей среды
3. Дата запуска МКА
27.10.2005 г.
4. Срок активного существо-
вания МКА
30 мес.
5. Баллистические характе-
ристики МКА
Солнечно-синхронная орбита с параметрами:
- апогей - 725,3 км;
- перигей - 684,4 км;
- наклонение - 98,181 °
6. Средство выведения МКА
РН «Космос-ЗМ» (кластерный запуск совместно россий-
ским МКА «Можаец-5», МКА ЕКА SSETI Express, британ-
ским МКА «ТопСат», иранским МКА «Сина-1»)
7. Космодром запуска
Плесецк
8. Масса МКА
141-166 кг
9. Габаритные размеры МКА
1396 х 775 х 780 мм
10. Служебный
МКА:
модуль
Платформа MicroSat-100 (улучшенная)
10.1. Бортовой комплекс
управления
Бортовая память для накопления данных емкостью 10 Гбайт
и передача данных вниз со скоростью 40 Мбит/с
11. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
Панхроматическая камера (разработана SSTL по контракту
с SIRA Electro-Optics Ltd.) с четырехметровым разрешени-
ем.
Мультиспектральиая широкополосная камера с разрешени-
ем 32м
12. Стоимость реализации
программы
8,5 млн. фунтов стерлингов (без стоимости пуска)
13. Источник информации
Проспект «Спутники DMC», SSTL, 2003 г., Проспект «Кос-
мические войска России» № 12,2005 г., «Аэронавтика и кос-
мос» № 43,2005 г., «Новости космонавтики» № 12,2005 г.
396
Глава 4
Рис. 4.4. КА NigeriaSat-1
Таблица 4.5
Основные данные КА NigeriaSat-1
Название
Дата запуска
Страна
Разработчик
Тип
Класс орбиты
Тип орбиты
Наклонение, градус
Высота, км
Полезная нагрузка
Ширина полосы съемки, км
Твердотельное запоминающее устрой-
ство
Линия связи
Жизненный цикл, лет
NigeriaSat-1
27.09.2003
Нигерия
SSTL (Surrey Satellite Technology Ltd.)
MKA в составе системы DMC, масса - 98 кг
LEO
Солнечно-синхронная
98,2
686
Камера - мультиспектральная система с датчи-
ками в трех полосах: зеленой, красной инфра-
красной с разрешением 32 м
600 х 600
Бортовая память для накопления данных емко-
стью 1 Гбайт
S-диапазон
5
При проектировании КА предусматривалась совместимость по данным с
запущенным в сентябре 2003 г. К A NigeriaSat-1. Оба К А являются частью
орбитальной группировки мониторинга стихийных бедствий (Disaster
Monitoring Constellation), в составе которой работают еще несколь-
ко спутников, спроектированных британской компанией SSTL (Surrey
Группировка международной космической системы... 397
Рис. 4.5. КА NigeriaSat-2 Рис. 4.6. КА NigeriaSat-X
Satellite Technology Ltd.): английские UK-DMC и UK-DMC 2, китайский
Beijing-1 и испанский Deimos-1.
Аппарат проектировался на базе спутниковой платформы SSTL-
300L Решение о выборе SSTL стало результатом анализа, проведенного
NASRDA и его партнером-консультантом по закупкам - канадским спут-
никовым оператором Telesat. Контракт стоимостью 34 млн. фунтов стер-
лингов (около 56 млн. долл.) на разработку КА, соответствующей назем-
ной инфраструктуры и обучение сотрудников NASRDA был подписан в
ноябре 2006 г.
В работе над NigeriaSat-2 англичане использовали идеи своих проек-
тов Topsat (для Великобритании) и Beijing-1 (для Китая), запущенных в
2005 г. Согласно расчетам, КА массой 268 кг будет работать по целевому
назначению примерно 7 лет. Ориентация и навигация осуществляются
посредством GPS-приемников, звездных датчиков и микрогироскопов,
созданных на основе технологии микроэлектромеханических систем
MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems). Съемку будут осуществлять
две камеры - высокого разрешения VHRI (Very High Resolution Imager)
с разрешением 2,5 м в панхроматическом режиме и мультиспектральная
Multispectral Imager с разрешением 32 м, работающую в четырех мульти-
спектральных диапазонах с шириной полосы охвата 300 км, также про-
изводства SSTL (табл. 4.6). Мультиспектральная камера имеет такое же
разрешение, что и размещенная на борту NigeriaSat-1. Таким образом, не
нарушается однородность данных, поставляемых со спутников системы
DMC.
Основные данные КА NigeriaSat-2 представлены в табл. 4.6.
В сутки аппарат будет делать от 100 до 400 снимков. Для передачи дан-
ных на Землю со скоростью 105 Мбит/с предусмотрено два канала свя-
зи. В целом за сутки будет передаваться в 20 раз больше данных относи-
тельно NigeriaSat-1.
Платформа обеспечивает достаточную отклоняемость целевой аппара-
туры: максимальный угол отклонения от надира составляет 45°. Это по-
зволит вводить аппарат в несколько режимов съемки: стереосъемка, ис-
кусственное расширение кадра (artificial image widening) и «быстрое pea-
398
Глава 4
Таблица 4.6
Основные данные КА NigeriaSat-2
Название
Тип
Страна
Владелец
Разработчик
Эксплуатация системы
Платформа
Высота орбиты (перигей - апогей), км
Наклонение орбиты, градус
Период повторного просмотра, сут
Расчетный срок действия, лет
Дата запуска
NigeriaSat-2 I
МКА в составе системы DMC, масса - 286 кг |
Нигерия |
Правительство Нигерии
SSTL (Surrey Satellite Technology Ltd.)
NASRDA
SSTL-300
700
98,21 (солнечно-синхронная)
4-6 - VHRI,
1-2-MRI
7,5
Август 2011 г.
гирование», когда съемка любой точки земной поверхности производится
в пределах двух суток.
В рамках контракта 2006 г. NASRDA направило 25 своих инженеров
в Гилдфорд по программе передачи ноу-хау и обучения КНТТ (Know-
How Transfer and Training), которая стала продолжением аналогичной
программы 2001-2003 гг. во время создания NigeriaSat-1. Работая бок о
бок со специалистами SSTL и получая на практике знания и навыки по
созданию, сборке и эксплуатации КА, нигерийская команда выполнила
главное «домашнее» задание: под контролем SSTL изготовила «учебный»
NigeriaSat-X.
NigeriaSat-X. «Учебный» 86-килограммовый NigeriaSat-X (или NX)
стал первым КА нигерийских инженеров. Базой для КА послужила плат-
форма SSTL-100i. Этап изготовления и испытаний в английских цехах за-
нял в общей сложности 18 мес.
Главной функцией аппарата, выполненного в виде куба со стороной
0,6 м, является Д33 (картографирование, мониторинг сельскохозяйствен-
ных площадей и районов бедствий) в красном, зеленом и ближнем ин-
фракрасном спектральных диапазонах. Он оборудован шестиканальной
аппаратурой SLIM6 с разрешением 22 м и шириной полосы обзора 600 км.
Информация хранится в двух ЗУ емкостью по 2 Гбайт, передача данных
ведется в диапазонах X (20 Мбит/с) и S (8 Мбит/с).
20 августа были получены первые снимки с NigeriaSat-X. На них изо-
бражен новозеландский город Окленд. Эти результаты позволили коман-
де разработчиков говорить об исправной работе целевого оборудования.
Состав группировки Disaster Monitoring Constellation представлен в
табл. 4.7.
В 2013 г. на орбите появится первый мини-спутник массой 400 кг с ма-
логабаритным радиолокатором высокого разрешения, что откроет новые
возможности оперативной детальной съемки чрезвычайных ситуаций
(ЧС). Радиолокатор будет иметь пространственное разрешение 10 м в по-
лосе съемки шириной 100 км и разрешение 0,7 м в кадре шириной 17 км.
Группировка международной космической системы... 399
Таблица 4.7
Состав группировки Disaster Monitoring Constellation
Название
спутника
Alsat-1
Bejing-1
BilSat-1*
Deimos-1
NigeriaSat-1
NigeriaSat-2
NigeriaSat-X
UK-DMC
UK-DMC-2
Страна
Алжир
Китай
Турция
Испания
Нигерия
Нигерия
Нигерия
Великобритания
Великобритания
Год
запуска
2002
2005
2003
2009
2003
2011
2011
2003
2009
Масса,
кг
90
166
130
100
300
100
100
120
Пространственное
разрешение, м
Панхрома-
тический
режим
-
4
12
-
-
2,5
-
-
-
Мультиспек-
тральный
режим
32
32
26
22
32
5,32
22
32
22
Шири-
на
полосы
съемки,
км
600
600
24,52
660
600
20,320
600
600
660
* Выведен из эксплуатации в 2006 г.
Радиолокатор мини-спутника разрабатывается в британской компании
SSTL с 2009 г. Об этом заявил глава подразделения ДЗЗ компании SSTL
на прошедшей в феврале 2011 г. в Лондоне 13-й конференции участников
и партнеров консорциума «Система мониторинга катастроф».
На конференции присутствовали представители шести государств -
участников DMC (Великобритания, Нигерия, Китай, Алжир, Испания,
Турция), Европейского космического агентства, правительственных ве-
домств Великобритании, инновационных компаний геоинформатики из
Японии, Китая, Нидерландов и России.
В интересах коммерческого использования ресурсов спутников DMC
создана коммерческая компания DMC Imaging International (DMCII),
которая на контрактной основе выполняет работы по оценке площади вы-
рубленных лесов Амазонии, плантаций опиумного мака в Афганистане,
урожайности сельскохозяйственных регионов.
Группировка DMC обеспечивает наблюдение за районами стихийных
бедствий в рамках Международной хартии «Космос и крупные катастро-
фы». Спутники ведут также съемки в интересах своих государств для ре-
шения задач сельского, лесного хозяйства и др.
Глава 5
КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА
СТРАН АЗИИ И АФРИКИ
5.1. Космическая разведка Китая
5.1.1. Общие сведения
Китай начал развитие своей космической программы в 1956 г. На се-
годняшний момент система космической деятельности может считаться
сформированной и достаточно сильной. Китай имеет развитую инфра-
структуру, состоящую из базирующихся в космосе прикладных систем
различного назначения (телекоммуникации, ДЗЗ, навигация), научных
КА и наземной инфраструктуры, включающей четыре космодрома, систе-
му наземных и корабельных станций слежения и управления полетами.
Китай также является третьим государством мира, имеющим возмож-
ность самостоятельно осуществлять пилотируемые полеты. В дополнение
к этому Китай пользуется многими продвинутыми технологиями, такими
как запуск нескольких КА одной РН, криогенные двигатели, технологии
входа в атмосферу и т. д. Китай имеет свое семейство ракет-носителей
«Великий поход», включающее 12 типов ракет, имеющих возможность
запуска всех видов полезной нагрузки практически на все орбиты.
Космическая деятельность является важной составляющей нацио-
нальных интересов в гражданской и военной сфере, определяемых госу-
дарством, поэтому присутствие государства носит для китайской косми-
ческой программы абсолютный характер.
Бюджет гражданской космической программы Китая в 2009 г. соста-
вил 1,269 млрд. долл., бюджет военной космической программы - 977 млн.
долл., однако эти цифры не являются официальными и носят оценочный
характер. Официальные же цифры касательно объемов финансирования
космической деятельности не разглашаются.
С 1975 по 2005 гг. было запущено 22 спутника ДЗЗ, а также с 1999 г. за-
пущено 5 спутников мониторинга ресурсов. Самым значимым проектом в
этой сфере явился китайско-бразильский проект CBERS или Ziyuan.
В рамках создания системы мониторинга чрезвычайных ситуаций
6 сентября 2008 г. были запущены два спутника «Хуаньцзин-1 А и -1В» оп-
тико-электронного наблюдения Земли с пространственным разрешением
Космическая разведка стран Азии и Африки
401
30 м. В ближайшее время на орбиту может быть выведен третий спутник
системы - радиолокационный «Хуаньцзин-1С» с разрешением 20 м.
В сентябре 1992 г. Китай официально запустил свою пилотируемую
космическую программу и сформулировал поэтапную стратегию освое-
ния космоса. Первый этап - запуск космических кораблей с экипажем и
без него для проведения первых тестов и совместимости систем. Данный
этап на сегодняшний день практически завершен вместе с первым выхо-
дом китайского космонавта в космос в 2008 г., которому предшествовал
первый полет китайского космонавта в 2003 г. и полет двух китайских
космонавтов в 2005 г. Второй этап - наработка опыта стыковок в космосе,
сборка и запуск космической лаборатории с кратковременным пребыва-
нием там людей для проведения экспериментов. Начало осуществления
данного этапа в настоящий момент перенесено на 2011 г. На третьем этапе
Китай построит космическую станцию для крупномасштабных экспери-
ментов и долговременного пребывания на ней экипажа.
Китайский пилотируемый корабль называется Shenzhou или
«Небесная ладья». Во многом, вплоть до формы и возможностей, этот ко-
рабль аналогичен российскому «Союзу». Особенностью корабля являет-
ся то, что сервисный модуль может оставаться на орбите и после заверше-
ния полета космонавтов в качестве автоматического КА для проведения
экспериментов на орбите.
Китай активно работает в сфере создания спутников наблюдения.
Для китайской военной космической программы начало 2000-х гг. стало
временем смены поколений аппаратов фотосъемки и внедрения новых
систем оптико-электронной и радиолокационной разведки. Спутники оп-
тико-электронной разведки ZY-2 «Цзы Юань-2» (Zi Yan 2) имеют малый
орбитальный ресурс, однако оснащены спускаемым аппаратом.
Цзяньбин-3 в целом аналогичен по конструкции «Цзыюань-2» или
CBERS, проводившим, по мнению экспертов, оптико-электронное на-
блюдение в интересах МО КНР. С орбиты около 500 км они вели съемку
с разрешением порядка 3 м. Три первых запущенных спутника этой серии
в настоящее время неактивны.
Также в систему космической разведки стоит включить геостационар-
ный спутник-ретранслятор «Тяньлянь-1». Официально предназначен-
ный для работы с пилотируемыми кораблями он, скорее всего, выполняет
функции ретранслятора для КА наблюдения.
«Шицзянь-6», доставленные на орбиту парами в 2004, 2006 и 2008 гг.,
официально занимаются изучением космической среды, однако предпо-
лагается, что эти аппараты предназначены для радиотехнической раз-
ведки и могут входить с другими космическими аппаратами разведки и
противокорабельной модификацией твердотопливной баллистической
ракеты «Дунфэн-21» мобильного базирования в разведывательно-удар-
ную систему для борьбы с авианосными группировками противника.
«Шицзянь-7» официально осуществляет мониторинг космической
среды, выполнение научных экспериментов и технических испытаний.
Неофициальные китайские источники утверждают, что этот КА является
экспериментальным спутником обнаружения пусков баллистических ра-
кет в интересах будущей системы предупреждения о ракетном нападении.
В 2007 г. Китай произвел запуск антиспутникового оружия, уничто-
жив свой же старый спутник на низкой околоземной орбите, что привело
402
Глава 5
к сильному загрязнению космическим мусором низкой околоземной ор-
биты и росту обеспокоенности в мире относительно будущей милитари-
зации космической среды.
С 1984 г. по сегодняшний день запущено 11 собственных телекомму-
никационных спутников.
Китай развивает собственную навигационную систему Beidou
(Компас/ Compass Navigation System) в качестве альтернативы GPS.
Спутники предположительно изготавливаются на платформе DFH-3A.
Орбитальная группировка системы должна состоять из 24 КА на круго-
вых орбитах наклонением 55° и высотой 21500 км, 5 геостационарных
спутников, 3 аппаратов на геосинхронной круговой орбите с наклонением
55° "и, возможно, еще 3 спутников.
5*1.2. Космическая фоторазведка
Национальные средства космической видовой разведки (ВР) предна-
значены для слежения за деятельностью вооруженных сил других госу-
дарств, выявления изменений в оперативном оборудовании на ТВД, опре-
деления координат стратегических объектов, являющихся потенциальны-
ми целями для ракетных ударов, картографирования территорий Китая и
иных стран в интересах разведывательного и картографического управ-
лений генштаба НОАК. С 1980-х гг. эти спутники ведут также спектро-
зональную съемку в целях разведки национальных природных ресурсов.
Развитие военных космических аппаратов, которые в открытой печати
получили наименование FSW (Fanhui Shi Weixing - экспериментальный
возвращаемый КА), осуществляется путем поэтапного усовершенство-
вания оборудования базовой модели. В результате принятого подхода в
составе космической системы ВР последовательно эксплуатировались
экспериментальные КА FSW-0 (запускались в 1975-1978 гг.), оператив-
ные спутники FSW-1 (1982-1987), FSW-1A (1987-1993) и FSW-2 (с
1992 г. по настоящее время) (рис. 5.1) [81].
Экспериментальные КА FSW-0 предназначались для проверки ра-
боты фотоаппаратуры космической съемки Земли, отработки методов
управления полетом и возвращения капсул. Необходимость их создания
определялась, в первую очередь, потребностями развития стратегическо-
го ракетного оружия. КА FSW-0 стали базовой моделью для создания в
дальнейшем оперативных спутников.
Конструктивно КА FSW-0 и -1 состоят из трех основных частей: спу-
скаемого аппарата, приборного отсека и дополнительной герметизируе-
мой секции с аппаратурой и двигательной установкой орбитального ма-
неврирования.
В спускаемом аппарате (капсуле) размещены тормозная двигательная
установка, парашютная система и кассеты с фотопленкой, а в служеб-
ном отсеке - фотоаппаратура, подсистемы электропитания, ориентации
и терморегулирования, а также командно-телеметрическая радиоси-
стема. Основной источник электропитания - аккумуляторные батареи,
отсутствие же панелей солнечных батарей существенно ограничивает
продолжительность активной работы КА на орбите. В состав системы
ориентации входят датчики Земли и Солнца, исполнительными механиз-
мами являются двигательная реактивная система на сжатом газе и элект-
Космическая разведка стран Азии и Африки
403
1."
3.144 т
0.<
0.<
а
Рис. 5.1. Внешний вид китайских КЛ фоторазведки:
а - FSW-0; б - FSW-1; с - FSW-2.
Цифрами на рисунке обозначены: 1 - спускаемый аппарат (капсула); 2 - приборный
отсек; 3 - дополнительная герметизируемая секция с аппаратурой и двигательной уста-
новкой орбитального маневрирования; 4 - отделяемый отсек с тормозной двигатель-
ной установкой на (спутниках FSW-1 ТДУ конструктивно входила в состав капсулы)
ромагнитные катушки. Точность ориентации осей спутника 0,7° по углам
крена и тангажа и Г по углу рыскания. Система терморегулирования пас-
сивная, для поддержания заданной температуры в герметизированном
отсеке разведывательной аппаратуры в пределах 0-40 °С используются
электронагреватели. Связь с наземными пунктами национального ко-
мандно-измерительного комплекса осуществляется по низкоскоростной
командно-телеметрической радиолинии УКВ-диапазона через штыревые
антенны (рабочие частоты 180 и 400 МГц). Для траекторных измерений
применяется радиосистема УКВ-диапазона, а также бортовой радиоло-
кационный маяк-ответчик С-диапазона. Спутники FSW запускаются с
ракетного полигона Шуанчэнцзы и выводятся на низкие околоземные
орбиты с помощью двухступенчатых ракет-носителей типа «Великий
поход-2С», китайское название - «Чанчжэн-2С», (обозначение - CZ-2C).
В полете КА стабилизирован по трем осям, причем продольная ось косми-
ческого аппарата совпадает с вектором скорости. Съемка целей произво-
дится при пролете КА над объектами разведки с перигейной части витка
(высота 170-200 км) в светлое время суток. После завершения активного
этапа полета капсула с фотопленкой отделяется от спутника и совершает
посадку в центральной части Китая (провинция Сычуань). Служебный
отсек совершает пассивный баллистический полет до прекращения суще-
ствования в плотных слоях атмосферы.
Оперативные фоторазведывательные спутники типа FSW-1 эксплу-
атировались в 1982-1987 гг. Всего было запущено шесть КА. По своим
параметрам они были аналогичны первым космическим аппаратам фото-
разведки Discoverer (США) с малой продолжительностью полета и од-
ной возвращаемой капсулой. Несмотря на высокую надежность, FSW-1
имели ряд существенных недостатков: малый срок активного функ-
t 4.6W4m
0.954 m
404
Глава 5
ционирования не позволял проводить съемку больших площадей и по-
вторный просмотр объектов разведки, которые могли быть закрыты об-
лачностью при первом проходе над этим районом. Китай по финансовым
соображениям не мог себе позволить постоянно поддерживать в космосе
группировку таких «короткоживущих» КА. В связи с этим запуски спут-
ников FSW-1 осуществлялись один-два раза в год для плановой перио-
дической разведки стационарных стратегических целей на территории
соседних государств.
Эти недостатки были устранены при создании двух усовершенство-
ванных КА: FSW-1А и FSW-2. Спутники FSW-1А (пять аппаратов) были
запущены в 1987-1993 гг. Внешний вид КА существенно не изменился,
но коренной модернизации подверглась вся электронная аппаратура. В
частности, на борту спутника были установлены: новая ЭВМ, системы
управления и запоминающие устройства для регистрации бортовой теле-
метрии, более мощные аккумуляторные батареи и усовершенствованная
аппаратура съемки Земли. Это позволило увеличить продолжительность
полета КА (с 5 до 8 сут), площадь фотографируемых районов и количе-
ство повторно просматриваемых объектов, в том числе находящихся на
значительном удалении от своей территории. В октябре 1990 г. с помощью
КА FSW-1 A-3 китайские военные специалисты вели наблюдение за ходом
развертывания группировки многонациональных сил в зоне Персидского
залива. Полет одного из пяти спутников, FSW-1A-5, запущенного в авгу-
сте 1993 г., завершился неудачно. Из-за нештатной работы системы ори-
ентации капсула после срабатывания тормозного двигателя перешла не на
траекторию снижения, а на высокую эллиптическую орбиту (высота апо-
гея около 3 000 км) и прекратила существование только в начале 1996 г.
На борту КА типа FSW обычно устанавливалось несколько оптиче-
ских систем различного типа, в том числе панорамная сканирующая каме-
ра для планово-перспективной съемки, панорамная камера для плановой
съемки, щелевая широкоформатная фотокамера для картографирования
местности и экспериментальная оптико-электронная система. Сведений о
разрешающей способности аппаратуры в открытой печати не приводится,
но спутники аналогичного типа и размера Discoverer, KH-4 (США) по-
зволяли получать фотоснимки с разрешающей способностью 3-5 м, а в
случае использования длиннофокусных камер с изломанной оптической
осью - около 1м. Для точной привязки объектов съемки и компенсации
погрешностей системы ориентации КА применяются две оптические ка-
меры, которые ведут съемку звездного неба, в то время как основная аппа-
ратура фотографирует наземные объекты.
Серьезным недостатком старых спутников была невозможность опера-
тивного внесения изменений в программу работы бортовой фотоаппара-
туры. На вооружении США в 1970-80-х гг. находились средства обзорной
и детальной видовой разведки. Первоначально поиск интересующих объ-
ектов ведется с помощью обзорной широкозахватной аппаратуры, а затем
для их доразведки применяют детальные фотокамеры, имеющие высокое
разрешение. Данные обзорной разведки передаются на Землю по радио-
каналу, и после их обработки осуществляется нацеливание детальных
средств. В Китае для наведения спутниковой аппаратуры использовались
два КА, последовательно выводимых на орбиты с небольшим интерва-
лом (один - два месяца). По два таких запуска было произведено в 1987 и
Космическая разведка стран Азии и Африки
405
1992 гг. Предпринимались также попытки установить на борту китайских
спутников экспериментальные оптико-электронные системы с переда-
чей данных по радиоканалу для обеспечения дальнейшего нацеливания
детальных фотокамер. В целях гибкого изменения программы работы
фотоаппаратуры К A FSW-1A были оснащены новыми цифровыми ком-
пьютерными системами управления. В результате усовершенствования
бортовых систем FSW-1A возросли гибкость оперативного применения
таких КА и возможность детальной разведки удаленных от территории
Китая районов, в том числе США и государств Азиатско-Тихоокеанского
региона.
Не прекращались работы по модернизации КА фоторазведки.
Значительным шагом в этом направлении стал запуск в августе 1992 г.
первого К A FSW-2-1, который представляет собой модернизированную
базовую модель (всего в 1992-1998 гг. запущено три таких КА).
Особенностью нового КА является установленная в хвостовой части
аппарата дополнительная цилиндрическая секция диаметром 2,1 м и дли-
ной 1,5 м, в которой размещалась жидкостная двигательная установка для
коррекции высоты орбиты (см. рис. 5.1). В результате увеличения массо-
габаритных характеристик срок активного функционирования КА на ор-
бите возрос с 8 до 16 сут.
Для вывода на орбиту КА FSW-2 применялась более мощная ракета-
носитель (РН) типа «Чанчжэн-Д» (CZ-2D), которая может запускать на
низкие орбиты спутники массой до 3,1 т.
На пятые сутки полета КА FSW-2-1 с помощью бортовой двигатель-
ной установки впервые в практике полетов китайских КА была выпол-
нена коррекция высоты орбиты, что при выбранных параметрах рабочей
орбиты позволило провести многократную (трех- или четырехразовую)
съемку объектов на территории граничащих с Китаем государств. На
борту КА FSW-2 впервые установлена оптическая камера с отклоняемой
линией визирования, что обеспечивает увеличение полосы захвата фото-
разведывательной аппаратуры. Сравнительные характеристики КА FSW
приведены в табл. 5.1 [81].
Космические аппараты фоторазведки третьего поколения. Разработка
и запуск КА третьего поколения типа FSW-3 позволяет сделать вывод,
что Китай намерен продолжить оперативную эксплуатацию системы фо-
торазведки на основе короткоживущих модернизированных спутников с
единственной возвращаемой капсулой.
Основные характеристики КА серии FSW-3 (запуски в 2003-2004 гг.)
приведены в табл. 5.2 [82].
Известно, что в силу особых «отношений» Пекина и Тайбэя Тайвань
является традиционной целью для китайских спутников фоторазведки.
Сравнительный расчет трасс КА третьего поколения FSW-18, FSW-19
и FSW-20 показывает, что для КА аппарата FSW-19 основным объектом
фотосъемки была территория Тайваня [82].
По расчетам, трассы FSW-19 были расположены таким образом, что в
ходе полета К А не менее 12 раз мог вести детальную съемку Тайваня (рис.
5.2). Из них 11 раз трассы прошли точно над островом и один раз в 30 км
южнее острова, имеющего весьма скромные размеры — 340 км в длину и
130 км в ширину.
Необычно высокая точность выведения КА на районы съемки, достиг-
406
Глава 5
Таблица 5.1
Сравнительные характеристики КА FSW
Характеристики
Годы запусков
Количество запущенных КА
Средние параметры орбиты: высота
(апогей/перигей); км; наклонение,
градус
Внутренний объем КА, м3
Масса, т
Размеры (длина/диаметр), м
Срок активного существования, сут
Масса полезной нагрузки (возвра-
| щаемой/ невозвращаемой ), кг
| Тип ракеты-носителя
| Наличие БЗУ
Наличие ДУ для коррекции орбиты
FSW-1
1982-1987
6
400/170;
57-68
7,6
1,3-1,9
3,1/2,2
3-5
150/150
CZ-2C
Нет
Нет
FSW-1A
1987-1993
5(1 -неудач-
но)
320/205;
57-63
7,6
2,0-2,1
3,1/2,2
7-10
150-180/
200-250
CZ-2C
Есть
Нет
FSW-2 1
3
348-360/175-170; 63
12,6
2,5-3,1
4,6/2,2
15-18 (расчетный до
33)
260-360/310-400
CZ-2D
Есть
Есть
Таблица 5.2
Основные характеристики КА серии FSW-3
Обозна-
чение
КА
FSW-18
(FSW-3-1)
FSW-19
(FSW-3-2)
FSW-20
(FSW-3-3)
Дата
запуска/
типРН
03.11.2003/
CZ-2D
29.08.2004/
CZ-2C+
27.09.2004/
CZ-2D
Про-
должи-
тель-
ность
полета,
сут
18
27
18
Высота
орбиты,
км
190 х 340
165 х 550
205 х 325
Цикл
повтор-
ной
съемки,
сут
6
2
6
Примечание
Глобальный 3-кратный
обзор
Детальная картографи-
ческая съемка Тайваня
(>12раз)
Глобальный 3-кратный
обзор
нутая благодаря сложной программе включений ДУ, говорит о том, что
на спутнике установлена фотоаппаратура с узкой полосой захвата (пред-
положительно 40-80 км) и, следовательно, с более высоким разрешением
(по оценке, около 1 м). Для обеспечения съемки с высокой детальностью
необходимо дополнительное оборудование: звездные датчики, длиннофо-
кусный телескоп с изломанной оптической осью, усовершенствованные
подсистемы ориентации и электропитания, а также ракета с обтекателем.
Продемонстрированные особенности позволяют утверждать, что модер-
низированный спутник FSW-19 впервые мог выполнять задачи деталь-
ной видовой разведки.
Космическая разведка стран Азии и Африки
407
Рис. 5.2. Трассы пролета КЛ FSW-19 над Тайванем и вблизи него
(Цифры на карте соответствуют порядковому номеру трассы)
Исходя из анализа сообщений СМИ, можно выделить три наиболее
вероятные причины интенсивной съемки Тайваня в 19-м полете:
- необходимость сбора геопространственных данных для систем на-
ведения новых образцов ракетного вооружения;
- отработка учебно-боевых задач по планам боевой подготовки войск;
- поиск новых военных объектов на территории острова в связи с под-
готовкой к размещению новых образцов оружия и техники, закупаемых в
США.
В пользу первой причины говорят сообщения СМИ об испытани-
ях в сентябре новой китайской крылатой (КР) ракеты Dong Hai-10
(«Восточно-Китайское море»), которая сможет поражать цели ооеголов-
кой массой 500 кг с точностью до 10 м на дальности до 1500 км. По данным
журнала «Jane's» на ракете установлена комбинированная инерциально-
спутниковая система наведения с коррекцией по рельефу местности и
видеодатчиком для поиска цели на конечном участке полета. Возможно,
для наведения КР потребовались карты рельефа местности, разрабаты-
ваемые на основе спутниковых стереопар. По заявлению министра обо-
роны Тайваня, на остров уже нацелено около 600 китайских ракет малой
дальности, а к 2006 г. это число возрастет до 800 (по докладу Пентагона
2003 г. - 450 ракет).
Спутник мог вести съемку Тайваня по плану учений китайских воору-
женных сил. Летом китайский генштаб планировал провести войсковые
учения с высадкой 18-тысячного десанта рядом с Тайваньским проливом,
а 25 сентября 10 тыс. военнослужащих участвовали в дивизионных учени-
ях «Железный кулак-2004» в центральной провинции Хэнань, на которые
были приглашены наблюдатели из 16 стран.
Наконец, правящий кабинет Тайваня одобрил долгосрочные планы
408
Глава 5
закупок вооружений в США на сумму 18,2 млрд. долл., в том числе шести
зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) Patriot РАС-3 для противовоздуш-
ной и противоракетной обороны острова. Сделка, которая должна быть
одобрена парламентом Тайваня в конце текущего года, вызывает острую
критику со стороны Пекина.
По данным издания «Jane's», в 1993 г. Тайвань закупил три ЗРК Patriot
РАС-2+ (с боекомплектом 200 ракет), а в 1998 г. комплексы были постав-
лены на боевое дежурство на трех базах вокруг Тайбея (базы Нанькан,
Линькоу и Ваньли) для обороны густонаселенного столичного мегаполи-
са. Эти базы могли стать ооъектами тщательной съемки севера острова в
19-м полете. Шесть новых комплексов РАС-3 предназначены для оборо-
ны центральной и южной части Тайваня.
Исходя из предназначения FSW-19 (картографическая съемка) мож-
но предположить, что первая из перечисленных задач была основной.
В США аналогичные задачи по обработке спутниковых геопростран-
ственных данных в целях разработки полетных заданий ракет выпол-
няет Национальное управление геопространственной разведки NGA.
Известно, что в период холодной войны картографическая камера, уста-
новленная на спутнике КН-9, использовалась для стереосъемки предпо-
лагаемых маршрутов полетов крылатых ракет Tomahawk в европейской
части СССР.
Таким образом, в Китае прошел орбитальные испытания модернизи-
рованный спутник детальной картографической съемки с увеличенным
сроком активного существования. Полет FSW-19 продемонстрировал,
что космические средства видовой разведки играют все большую роль в
военных планах Китая, прежде всего, в отношении Тайваня.
Что касается КА FSW-18, то выбранные параметры его орбиты обе-
спечили во время миссии как минимум 3-кратный глобальный просмотр
любого района Земли (межвитковое расстояние на экваторе - 22,7°, а су-
точный сдвиг около 3,8°; через 6 суток КА мог осуществлять повторный
просмотр района съемки) [83].
Согласно расчетам, в течение 18 сут трассы спутника FSW-18 только
дважды (12 и 18 ноября) проходили точно через Тайвань и дважды (6 и
7 ноября) - в непосредственной близости от побережья острова (на уда-
лении 20-50 км). Кроме того, съемку Тайваня под углом с худшим про-
странственным разрешением К А мог осуществлять 13 и 17 ноября (трас-
сы проходили в 150-210 км от острова).
Таким образом, параметры орбиты типового 18-го спутника в отличие
от КА FSW-19 не были оптимизированы для приоритетной съемки объ-
ектов Тайваня. Аналогичные результаты получены при сравнении 19-го и
20-го спутника.
Новый, 20-й аппарат FSW-20 был запущен всего через двое суток по-
сле посадки капсулы предыдущего аппарата FSW-19. Таким образом, ки-
тайцы обеспечивают возможность непрерывного наблюдения за объекта-
ми Южной Азии в наиболее благоприятный с точки зрения метеоусловий
период для оптической съемки этого региона. Обычно фоторазведыва-
тельные спутники FSW решают неоперативные задачи широкозахватной
картографической съемки для определения координат целей, обновления
картографической продукции, разработки цифровых моделей рельефа.
Агентство «Синьху», приведя стандартную формулировку задач 20-го
Космическая разведка стран Азии и Африки
409
полета (выполнение научных космических экспериментов, разведка при-
родных ресурсов, картографирование), подчеркнуло, что новый спутник
обладает лучшими характеристиками по сравнению с предшественни-
ками.
Если главной задачей 19-го полета была съемка Тайваня (даже ценой
ухудшения условий съемки других объектов), то 20-й спутник выполнял
стандартную картографическую съемку обширных площадей простран-
ственно разнесенных объектов. Аппарат был выведен на орбиту, близкую
к типовой с периодом повторной съемки около 6 сут.
Сравнение близких по параметрам орбит КА FSW-18 и FSW-20 пока-
зывает, что их трассы расположены со смещением друг относительно дру-
га, и это позволило осуществлять в 20-м полете съемку районов, которые
были сняты в 18-м полете при менее благоприятных условиях.
Состав полезной нагрузки спутников FSW меняется в зависимости от
полетных задач и обычно включает несколько фотоаппаратов и оптико-
электронные системы:
- камеры для съемки с высоким разрешением RC-10A и RC-10;
- панорамные сканирующие камеры для планово-перспективной
съемки;
- панорамные камеры для плановой съемки;
- щелевые широкоформатные фотокамеры для картографирования
местности;
- многоспектральные сканирующие ОЭС ближнего и дальнего ИК-
диапазона;
- экспериментальные ОЭС.
5.1.3. Программа видовой оптико-электронной
и радиолокационной разведки
Весьма ограниченные возможности К А фоторазведки вынудили КНР
искать другие источники получения снимков земной поверхности из кос-
моса. В 1984 г. в районе г. Пекин была развернута станция для приема ин-
формации с борта американских КА разведки природных ресурсов типа
Landsat (максимальная разрешающая способность 30 м). В дальнейшем
она была оснащена аппаратурой для обработки снимков от французских
коммерческих КА типа SPOT (разрешение до 10 м) и канадского радио-
локационного КА Radarsat (разрешение 8 м). В 1997 г. Китай заключил
контракт на приобретение мобильных станций FAST TRACS для приема
данных с борта КА типов SPOT и Radarsat, что позволит в перспективе
повысить оперативность приема данных космической съемки территории
сопредельных государств.
Проводятся широкие исследования в области создания собственных
КА видовой оптико-электронной и радиолокационной разведки.
Программа военной видовой космической разведки, осуществляемая
под руководством генштаба Народно-освободительной армии Китая,
ведется под прикрытием работ в области дистанционного зондирования
Земли и является наиболее крупным направлением в области общей кос-
мической разведки.
Видовая оптико-электронная разведка. Основное преимущество
КА видовой оптико-электронной разведки перед КА фоторазведки с
410
Глава 5
капсульными средствами доставки материалов - это высокая оператив-
ность при большой длительности функционирования на орбите. Опыты
по установке экспериментальных ОЭС на борту спутников серии FSW
осуществлялись еще в 1980-1990-х гг., но их низкая разрешающая спо-
собность не позволяла достичь существенных результатов. В частности,
КА серии FSW-2 активно использовались для отработки перспектив-
ной аппаратуры оптико-электронной (ОЭР) и радиотехнической развед-
ки (РТР) с передачей данных по радиоканалу. Программой полета КА
FSW-2-2 впервые предусматривалось маневрирование служебного (ор-
битального) отсека после отстрела и посадки капсулы. В течение 18 сут
орбитальный отсек совершал стабилизированный полет, в ходе которого
проводились эксперименты по оптико-электронной съемке и РТР. Общая
продолжительность активного этапа полета составила около 33 сут. По
оценкам китайских экспертов, базовым КА разведки, который должен
обеспечить постоянное присутствие Китая в космосе в следующем деся-
тилетии, является перспективный спутник ОЭР с передачей данных по
радиоканалу, разрабатываемый с середины 1990-х гг. Орбитальные ис-
пытания обзорных оптико-электронных систем дали положительные ре-
зультаты.
В настоящее время ничего не сообщается о разработках в Китае спут-
ника-ретранслятора для передачи данных разведки в реальном масштабе
времени. В связи с этим перспективный спутник ОЭР может передавать
данные разведки на Землю в одном из двух режимов: непосредственной
съемки в зонах радиовидимости приемных станций или передачи данных
с бортовых запоминающих устройств (БЗУ).
Запуск К А оптико-электронной разведки серии ZY-2 «Цзыюань-2»
(Zi Yan 2) начался в 2000 г., когда был запущен первый КА, получивший
название ZY-2A (JB-3A). Двумя годами позже 21 октября 2002 г. был за-
пущен второй КА этой серии - ZY-2B (JB-3B). А 6 ноября 2004 г. с помо-
щью РН был осуществлен запуск третьего китайского КА видовой съемки
ZY-2C ОВ-ЗС) [84].
Официально все запущенные КА были заявлены как природоресурс-
ные («Цзы Юань» в переводе означает «Ресурс»). По сообщению агент-
ства «Синьхуа», КА предназначены для «исследования природных ресур-
сов, экологического мониторинга, планирования городской застройки,
оценки урожайности, съемки районов, пострадавших от стихийных бед-
ствий, и для научных космических экспериментов.
Однако с 2001 г. известно, что спутники ZY-2 имеют военное обозначе-
ние JB и предназначены для оптико-электронной разведки. Обозначение
JB (Jian Bing - «Дозор») в Китае относится к спутникам видовой развед-
ки. В прессе приведены весьма скудные сведения о JB-3. Спутник разра-
ботан Китайской исследовательской академией космических технологий
CAST на основе стандартной космической платформы для полярных ор-
бит, но по массе и техническим параметрам превосходит аппараты серии
ZY-1.
Оценочная масса на орбите - более 1500 кг. По данным радиолюби-
тельских наблюдений, на борту КА установлены радиотелеметрические
передатчики, работающие на стандартных для китайских спутников ча-
стотах вблизи 180 и 480 МГц (например, у КА ZY-2A - на частотах 179,971
и 479,869 МГц) [84].
Космическая разведка стран Азии и Африки
411
Что касается возможностей съемочной аппаратуры, сведений о них
еще меньше. В аналитическом обзоре американской компании Mitretek
Systems, представленном комитету агентства NOAA в 2003 г., приведены
следующие оценки разрешающей способности в панхроматическом режи-
ме съемки: 9 м для спутника ZY-2A и 3 м для ZY-2B. Это подтверждает
сведения о поэтапном улучшении пространственного разрешения спут-
ников серии ZY-2. В сообщениях китайских СМИ говорится, что аппа-
ратура ZY-2C усовершенствована по сравнению с предшественниками,
поэтому можно ожидать дальнейшего улучшения рабочих характеристик
(разрешения 1-2 м) [84].
Аппарат ZY-2C был выведен в плоскость орбиты запущенного дву-
мя годами ранее ZY-2B. После серии маневров, проведенных 18, 20, 23 и
30 ноября, новый аппарат вышел на рабочую орбиту высотой 472 х 511 км,
чрезвычайно близкую по параметрам к текущей орбите ZY-2B и находя-
щуюся в одной плоскости с ней. Восходящий узел орбиты ZY-2А находит-
ся примерно на 6° западнее, чем орбит двух более новых КА. К 30 ноября
2004 г. была сформирована трехспутниковая система, в которой аппа-
раты равномерно разнесены друг относительно друга в плоскости орби-
ты - разница во времени пересечения экватора составляет 30-32 мин [84].
Параметры орбит группировки спутников серии ZY-2 приведены в
табл. 5.3.
Расчетный срок функционирования на орбите для спутников серии
ZY-2 составляет два года. Следовательно, если запуски осуществляются
с двухлетним интервалом, то их главной целью является замена старого
спутника новым аппаратом. При этом старый КА не сводится с орбиты, а
остается в составе группировки, расширяя возможности системы по сбору
информации.
Следует заметить, что ZY-2 А уже превысил два двухлетних гарантий-
ных срока, а спутник ZY-2B - один срок, ко продолжает устойчиво функ-
ционировать (см. табл. 5.3). О состоянии аппаратуры первого спутника
ZY-2A не сообщается, но, по данным радионаблюдений, телеметрический
радиопередатчик работает неустойчиво, поэтому КА, вероятно, эксплуа-
тируется в пределах остаточного ресурса [84].
Оценивая существующую систему ОЭР JB-3, можно предположить,
что пока она относится к системам первого поколения, имеет разрешение
порядка единиц метров и региональную направленность.
Таблица 53
Орбитальная группировка* спутников серии ZY-2
Обозна-
чение
КА
ZY-2A
OB-3A)
ZY-2B
CJB-3B)
ZY-2C
ОВ-ЗС)
Дата
старта
01.09.00
27.10.02
06.11.04
Срок
эксплуа-
тации,
лет
4
2
Параметры начальной и рабочей орбиты
Наклонение,
градус
97,42
97,24
97,40
97,32
97,33
97,33
Перигей,
км
481,3
481,6
475,5
485,1
474,1
471,6
Апогей,
км
492,6
499,5
481,7
497,7
485,2
510.7
Период
обраще-
ния, мин
94,343
94,484
94,201
94,495
94,224
94,495
412
Глава 5
Многие эксперты полагают, что создание ОЭС с метровым разреше-
нием не является привилегией только супердержав, и некоторые страны
(в частности, Израиль, Франция) готовы продать технологии производ-
ства таких средств. Не исключено, что необходимую помощь в разра-
ботке бортовых ОЭС оказывают израильские специалисты, которые об-
ладают опытом создания КА серии Ofeq с аппаратурой метрового разре-
шения.
25 мая 2007 г. Китай вывел на орбиту КА дистанционного зондирова-
ния Земли «Яогань-2» (Yaogan-2, JB-6-1) [90].
Китай не объявил параметров орбиты запущенного КА, но, по данным
каталога Стратегического командования США, этот объект был выведен
на солнечно-синхронную орбиту (ССО) с параметрами: наклонение -
97,85°; высота в перигее - 636,6 км; высота в апогее - 665,8 км; период об-
ращения - 97,65 мин.
КА «Яогань-2», характеристики и изображения которого в печа-
ти не приводятся, разработан и изготовлен специалистами Китайской
исследовательской академии космической техники (CAST) и компании
Dongfanghong Satellite Company Ltd. В кратком информационном со-
общении агнтства «Синьхуа» говорится, что «Яогань-2» предназначен
для проведения научных экспериментов, картографической съемки Зем-
ли, оценки урожайности сельскохозяйственных культур и мониторинга
чрезвычайных ситуаций. Аналогичная формулировка приводилась и для
спутника «Яогань-1» (точнее, яогань вэйсин - yaogan weixing, букваль-
но - «спутник дистанционного зондирования»), запущенного 27 апреля
2006 г. Поскольку с начала 1990-х гг. несколько китайских организаций
параллельно выполняют опытно-конструкторские работы по созданию
радиолокаторов воздушно-космического базирования, то для спутника
«Яогань-1» можно указать на его явные отличия от «Яогань-2».
В 2006 г., использовав наиболее мощный вариант трехступенчатой
ракеты CZ-4B/2 с большим обтекателем длиной 11 м и диаметром 3,8 м,
Китай смог вывести на ССО свой самый тяжелый и крупногабаритный
К А «Яогань-1» (JB-5-1) с объявленной массой 2700 кг, предположитель-
но, с радиолокатором.
Новый аппарат «Яогань-2» запущен с помощью более скромной двух-
ступенчатой ракеты CZ-2D/2, под обтекателем с меньшими габаритами
(диаметром 3,35 м). Очевидно, по сравнению с предшественником он дол-
жен иметь значительно меньшие массу и размеры, и другую конструктив-
ную базу. Необходимо также отметить, что у двух аппаратов еще и разные
разработчики. Поэтому можно предположить, что второй К А «Яогань-2»
оснащен другой съемочной аппаратурой, а именно ОЭС [90].
Так или иначе, оба КА «Яогань» размещены на близких по высоте кру-
говых ССО, что позволяет говорить об одинаковой орбитальной системе.
Средняя высота орбиты первого КА близка к 628 км. Высота орбиты вто-
рого КА составила 640 х 670 км.
КА «Яогань-1» находится на так называемой «рассветно-закатной»
ССО (время пересечения экватора в нисходящем узле около 05:30).
Второй аппарат выведен на «послеполуденную» орбиту с временем пе-
ресечения экватора около 13:30. Разность между узлами орбит состав-
ляет около 117°, поэтому «Яогань-1» может вести наблюдение за при-
брежными акваториями Китая через 4 ч после пролета К А «Яогань-2».
Космическая разведка стран Азии и Африки
413
Приблизительно через 8 ч картина повторяется, но меняются направле-
ния пролетов спутников.
9 декабря 2009 г. со стартового комплекса SLS-2 Центра космических
запусков Цзюцюань был осуществлен пуск РН «Чан-чжэн-20» (CZ-2D)
№ Y10 со спутником «Яогань вэйсин-7» (YW-7) [85].
Через 13 мин после старта космический аппарат был отделен от по-
следней ступени РН и выведен на солнечно-синхронную орбиту с параме-
трами: наклонение - 97,84°;минимальная высота - 633,6 км;максимальная
высота - 670,5 км; период обращения - 97,60мин.
Агентство Синьхуа анонсировало предстоящий запуск 6 декабря.
Заявленное в этом сообщении сочетание космодрома и носителя сразу
наводило на мысль, что предстоит старт третьего по счету спутника оп-
тического наблюдения «Цзяньбин-6», идентичного запущенным 25 мая
2007 г. и 1 декабря 2008 г. аппаратам «Яогань вэйсин-2» (YW-2) и «Яогань
вэйсин-4» (YW-4). Действительно, начальные параметры орбиты YW-7
оказались близки к параметрам орбит двух его предшественников.
В сообщении, размещенном 11 декабря на сайте CAST, разработчиком
КА была названа компания «Дунфанхун». Там же была приведены масса
КА (около 800 кг) и расчетный срок службы (три года).
Оптико-электронная аппаратура К А типа «Цзяньбин-6» имеет в своей
основе компактную и легкую трехзеркальную соосную оптическую систе-
му с апертурой 330 мм и фокусным расстоянием 3300 мм. Приемником
изображения является ПЗС-матрица, работающая в режиме времен-
ного накопления. Аналог этой камеры, установленный на китайско-
бразильском спутнике дистанционного зондирования CBERS-2B, имеет
разрешение 2,7 м в полосе съемки шириной 27 км. По оценке, приведен-
ной в декабре 2008 г. в «Jane's Defense Weekly», спутники «Цзяньбин-6»
имеют разрешение 1 м, улучшаемое путем компьютерной обработки до
0,6 м.
Весьма интересно «мультипликационное» изображение КА, вклю-
ченное в сюжеты новостей о запуске 9 декабря. Стандартный «кубик» с
двумя трехсекционными панелями солнечных батарей имеет на стороне,
обращенной к Земле, две детали, напоминающие объективы оптико-элек-
тронной системы. Если это изображение не является «ложным следом»,
то можно полагать, что спутник «Цзяньбин-6» использует две оптические
системы с независимым наведением на объект подобно французским ап-
паратам семейства SPOT, что позволяет удвоить его производительность.
22 сентября 2010 г. со стартового комплекса с условным наименовани-
ем SLS-2 Центра космических запусков Цзюцюань был произведен пуск
РН CZ-2D, результатом которого было успешное выведение на солнечно-
синхронную орбиту КА оптического наблюдения Земли «Яогань вэй-
син-11» (YW-11) и пикоспутников «Чжэда писин-1А» № 01 и 02 [86].
Параметры орбит КА, а также их номера и международные обозначе-
ния в каталоге Стратегического командования США приведены в табл.
5.4. Высоты отсчитаны от поверхности земного эллипсоида.
В сообщении говорилось, что «Яогань вэйсин-11» разработан и из-
готовлен Космической спутниковой компанией «Дунфанхун» в составе
Китайской исследовательской академии космической техники CAST у
предназначен «главным образом для научных экспериментов, учета зе-
мельных ресурсов, оценки урожая зерновых и предотвращения стихий-
414
Глава 5
Таблица 54
Параметры орбит КА
Обозначение
2010-047А
2019-047В
2010-047С
Наименование
«Яогань вэйсин-11»
«Чжэдаписин-1А№ 1»
«Чжэда писин-lA № 2»
Параметры орбиты
i
98,00°
98,011°
97,99°
Нр, км
636,1
633,9
634,8
На, км
669,4
668,7
668,7
Р, мин
97,59
97,57
97,58
Таблица 5.5
Начальные параметры орбит КА
Наименование
«Яогань вэйсин-14»
«Тяньто-1»
Обозначение
2012-021А
2012-021В
Начальные параметры орбит
i
97,24°
97,24°
Нр, км
473,7
472,1
На, км
498,7
497,3
Р, мин
94,10
94,07
ных бедствий и борьбы с их последствиями». Такая формулировка при-
сутствует в сообщениях о запуске всех аппаратов семейства «Яогань вэй-
син».
По совокупности параметров (наименование, производитель, за-
явленное назначение, космодром и ракета, параметры начальной орби-
ты) аппарат «Яогань вэйсин-11» однозначно идентифицируется с тре-
мя ранее запущенными спутниками оптико-электронного наблюдения
«Цзяньбин-6».
9 ноября 2011 г. с пусковой установки Центра космических запусков
Тайюань был выполнен пуск РН «Чанчжэн-4В» (CZ-4B) № Y21 с двумя
китайскими спутниками: «Яогань вэйсин-12» (Yaogan weixing-12, YW-
12) и «Тяньсюнь-1» (Tianxun-1, TX-1) [157].
Официально YW-12 позиционируется Китаем как стандартный аппа-
рат ДЗЗ, предназначенный «для научных экспериментов, обследования
земельных ресурсов, оценки урожая сельскохозяйственных культур,
предотвращения и минимизации ущерба от стихийных бедствий».
По совокупности признаков (носитель, высота и положение плоскости
солнечно-синхронной орбиты с прохождением нисходящего узла в 10:30
по местному времени) можно с уверенностью предположить, что YW-12
также принадлежит к серии YW-5 с оптико-электронным оборудованием
для съемки земной поверхности.
10 мая 2012 г. со стартового комплекса Центра запусков спутников
Тайюань был осуществлен пуск РН «Чанчжэн-4В» (CZ-4B) с КА «Яогань
вэйсин-14» и «Тяньто-1» [176]. Параметры начальных орбит спутников,
рассчитанные по данным Стратегического командования США, а также
присвоенные им каталожные номера и международные обозначения при-
ведены в табл. 5.5. Высоты даны относительно земного эллипсоида
«Яогань вэйсин-14» провел серию маневров, в результате которых
поднял свою солнечно-синхронную орбиту до рабочей высоты - 475,3 х
Космическая разведка стран Азии и Африки
415
503,6 км над земным эллипсоидом, что соответствовало 469,0 х 484,5 км,
если отсчитывать от сферы радиусом 6378,14 км.
По официальному сообщению агентства «Синьхуа», спутник «Яогань
вэйсин-14» разработан Китайской исследовательской академией кос-
мической техники CAST, входящей в состав Китайской корпорации кос-
мической науки и техники CASC. Назначение аппарата сформулировано
стандартно: спутник предназначен «в основном для проведения научных
экспериментов, исследования земельных и природных ресурсов, оценки
урожая сельскохозяйственных культур и борьбы против стихийных бед-
ствий, играя тем самым позитивную роль в развитии национального хо-
зяйства». Спутник «Тяньто-1», разработанный Институтом оборонной
науки и техники, предназначен «главным образом для осуществления на-
учных экспериментов». Разработчиком РН CZ-4B является Шанхайская
исследовательская академия космической техники в составе CASC.
Орбита оказалась солнечно-синхронной с местным временем прохож-
дения нисходящего узла 14:14 - это вполне стандартная для спутников
оптического наблюдения «полуденная» орбита. Таким образом, YG-14
следует считать первым представителем нового типа китайских раз-
ведывательных спутников оптико-электронного наблюдения.
Видовая радиолокационная разведка. Китайские специалисты за-
нимаются также разработкой радиолокационной спутниковой аппарату-
ры, которая будет обеспечивать всепогодную круглосуточную видовую
разведку (ВР) вне зависимости от метеоусловий. Это связано, в частно-
сти, с тем, что многие интересующие китайское руководство районы на
Дальнем Востоке и Гималаях большую часть времени закрыты плотным
слоем облачности.
Научно-исследовательские работы по первой китайской системе все-
погодного и круглосуточного радиолокационного наблюдения начались
в 1989 г. в рамках общегосударственной научно-технической программы
863, а полномасштабная разработка К А - в 1999 г.
Как уже указывалось выше, в апреле 2006 г. с помощью РН CZ-4B
(«Чанчжэн-4С») был запущен КА JB-5 «Яогань-1», получивший, по со-
общению агенства «Синьхуа», наименование «КА дистанционного зонди-
рования-1» (рис. 5.3) [88].
По классификации аппаратов военной разведки спутник «Яогань-1»
получил обозначение «Цзяньбин-5» (OianBing-5, JB-5). Это наименова-
ние часто встречается в китайских официальных источниках в контексте
космического радиолокатора с синтезированием апертуры (SAR).
КА массой 2700 кг был выведен на солнечно-синхронную орбиту с па-
Рис. 53. КА Yaogan-1 с РСЛ
416
Глава 5
раметрами: наклонение - 97,8°; высота в перигее - 602,5 км; высота в апо-
гее -631,3 км; период обращения - 97мин.
Подобные орбиты часто используются КА с бортовыми радиолокато-
рами. Учитывая большую массу КА (2700 кг) и параметры орбиты, можно
предположить, что его основной полезной нагрузкой является радиоло-
катор.
На сайте британского издания «Chinese Defense Today» утверждается,
что КА «Яогань-1» является первым китайским аппаратом военной видо-
вой разведки с бортовым радиолокатором, а программа его создания фи-
нансировалась МО КНР [88].
Нарушив традицию умолчания о полезной нагрузке своих военных
КА, КНР неожиданно предоставила информацию о бортовом радиолока-
торе «Яоганя-1». В китайском докладе на международной конференции
Комитета по спутникам ДЗЗ (CEOS), прошедшей в Великобритании
12-15 июня 2007 г., содержатся сведения о радиолокаторе L-диапа-
зона «первого китайского КА ДЗЗ» («Chines Remote Sensing Satellite
CRSS-1»). Это название является переводом китайского «чжуня яогань
вэйсин», т. е. речь идет именно о «Яогане-1».
Авторы упомянутого доклада сообщают также о калибровке бортово-
го радиолокатора с синтезированной апертурой (PCA) L-диапазона (тра-
диционно для этого используется частота 1,27 ГГц) по съемкам тестовых
районов в джунглях Амазонки и приводят некоторые его характеристики
(табл. 5.6) [89].
В докладе указано также, что перспективный китайский радиолокаци-
онный КА мониторинга (HJ-1C) с PC A S-диапазона частот уже изготов-
лен и будет выведен на орбиту в ближайшем будущем. Тем самым под-
тверждено, что он не имеет отношения к программе «Яогань».
Пространственное разрешение радиолокаторов К А «Яогань», исходя
из сравнительных характеристик космических РСА L-диапазона (табл.
5.7), можно оценить в 5-7 м в детальном и 20-30 м в обзорном режиме
съемки. Необходимо отметить, что в характеристиках РСА «Яоганя» от-
Таблица 5.6
Характеристики РСА
Общие данные |
Рабочий диапазон частот
Ширина кадра на местности, км
Максимальная ширина кадра в режиме сканирования лучом, км
Размеры антенны, м
Скорость передачи данных, Мбит/с
L
50-100
>575
8,94 х 3,4
266,67
Результаты калибровки РСА
Точность диаграммы направленности антенны (За)
Точность наведения луча (За)
| Точность ширины диаграммы по уровню ЗдБ (За)
Точность определения коэффициента шума и отношения сигнал/шум
(За), дБ
| Динамический диапазон РСА
<0,3°
<0,1°
<0,1°
<0,3°
30
Космическая разведка стран Азии и Африки
417
сутствует упоминание о режиме обзорной съемки ScanSAR, который по-
зволяет просматривать обширные площади с низким пространственным
разрешением. Режим ScanSAR является штатным у многоцелевых радар-
ных КА (ALOS, RADARSAT, COSMO, TerraSAR-X) и отсутствует у КА
детальной радарной съемки (например, SAR-Lupe) [89].
Учитывая большую протяженность морских границ Китая, сложность
отношений с Тайванем, а также растущую морскую мощь КНР, можно
предположить, что основной задачей системы радиолокационных КА
«Яогань» станет мониторинг морских акваторий.
12 ноября 2007 г. со стартового комплекса Центра космических запу-
сков Тайюань был выполнен пуск РН «Чанчжэн-4С» (CZ-4C, «Великий
поход») с КА дистанционного зондирования Земли «Яогань-3» (Yaogang
3). Через 21 мин после старта аппарат был выведен на близкую к расчет-
ной околоземную орбиту с параметрами [89]: наклонение орбиты - 97,80°;
высота в перигее - 620,0 км; высота в апогее - 641,8 км; период обраще-
ния-97,13 мин.
Масса КА - свыше 2700 кг. Заявлено, что он будет работать «в интере-
сах проведения научных экспериментов, учета земельных ресурсов, оцен-
ки урожая и борьбы со стихийными бедствиями на территории Китая».
Это был первый запуск, в сообщении о котором фигурировал носитель
CZ-4C,aHePHCZ-4B.
В ноябре на китайскоязычном сайте CASC появилась информация
об особенностях данного носителя. В них утверждалось, во-первых, что
CZ-4C является вариантом CZ-4B с возможностью повторного вклю-
чения двигателя 3-й ступени. Далее говорилось, что этот вариант ракеты
начал летать с апреля 2006 г. и что в связи со значительным увеличением
грузоподъемности решением CASC такому носителю было присвоено но-
вое наименование.
По сообщениям CASC, на новой ракете установлен также модернизи-
рованный приемник системы обеспечения безопасности запуска.
Место запуска, класс носителя, наименование аппарата и его объяв-
ленная масса, начальные параметры орбит КА и последней ступени РН
сразу заставили экспертов предположить, что «Яогань-3» однотипен с КА
«Яогань-1». А поскольку оба они стартовали на солнечно-синхронную ор-
биту в одно и то же время, то должны были попасть в одну орбитальную
плоскость.
Таблица 5.7
Сравнительные характеристики космических РСА L-диапазона
Название,
(страна, год запуска)
SeasatA(CIUA,1978)
JERS-1 (Япония, 1992)
ALOS (Япония, 2006)
«Яогань-1» (КНР, 2006)
Размеры
антенны РСА
L-диапазона, м
10,74 х2,16
11,9x2,2
8,9x3,1
8,94 х 3,4
Пространственное
разрешение, м
25
18
10; 100
5-7 (оценка)
20-30 (оценка)
Ширина
полосы съемки,
км
100
75
70; 250-350
50; 100
418
Глава 5
Уверенность в идентичности двух «Яоганей» укрепилась после того,
как в течение 19-21 ноября «Яогань-3» провел серию коррекций, в ре-
зультате которой перигей его орбиты увеличился до 629,9 км, а апогей -
до 657,9 км, то есть в точности до текущей высоты полета «Яоганя-1».
После запуска на сайте CASC появилась статья, подтверждающая
«родство» КА «Яогань-1 и -3».
Головным разработчиком обоих аппаратов является Шанхайская ис-
следовательская академия космической техники SAST (Shanghai Academy
of Spaceflight Technology, известна также как 8-я космическая академия).
В проектировании участвовали Китайская исследовательская академия
космической техники CAST (China Academy of Space Technology, «5-я
академия») и 28 предприятий-смежников.
Применение на КА «Яогань-1» и, вероятно, на «Яогань-3» радиолока-
торов L-диапазона частот оправданно, прежде всего, для решения задач
морской разведки, а не для контроля сухопутных ТВД, где требуется про-
странственное разрешение лучше 1 м.
10 августа 2010 г. с нового стартового комплекса Центра космиче-
ских запусков Тайюань был произведен пуск РН «Чанчжэн-4С» (CZ-4C
№ Y6), которая успешно вывела спутник «Яогань вэйсин-10» (YW-10) на
орбиту с параметрами [91]: наклонение - 97,825°; минимальная высота -
611,0 км; максимальная высота - 648,9 км; период обращения - 97,05 мин.
Эксперты считают, что десятый спутник этого типа на самом деле яв-
ляется военным аппаратом, оборудованным радиолокационной станци-
ей с синтезированной апертурой, предназначенной для работы в любое
время суток вне зависимости от погоды.
30 ноября 2011 г. стартовала РН «Чанчжэн-2С» (CZ-2C). На орбиту
успешно был выведен спутник «Яогань вэйсин-13» (Yaogan weixing-13,
YW-13) с параметрами орбиты: наклонение - 97,11°; минимальная вы-
сота - 507,8 км; максимальная высота - 534,2 км; период обращения -
94,83 мин [157].
Как сообщило агентство «Синьхуа», главным разработчиком К А и ра-
кеты носителя является Шанхайская исследовательская академия косми-
ческой техники SAST, входящая в Китайскую корпорацию космической
науки и техники CAST.
Ракета-носитель, полигон запуска, производитель и официально объ-
явленное назначение КА, время запуска и параметры начальной орбиты
КА «Яогань вэйсин-10» и «Яогань вэйсин-13»- такие же, как и у запущен-
ных ранее спутников «Яогань вэйсин-1» (26/27 апреля 2006 г.) и «Яогань
вэйсин-3» (11/12 ноября 2007 г.), которые были идентифицированы как
разведывательные аппараты «Цзянь-бин-5» 0^-5) радиолокационного
типа. Разработка КА «Цзяньбин-5» была начата в 1999 г. в рамках госу-
дарственной перспективной научно-технической программы «863».
Окончательным доказательством принадлежности К A YW-10 и YW-
13 к серии «Цзяньбин-5» стало формирование ими рабочей орбиты. КА
YW-10 произвел серию коррекций и поднялся до высоты 630,3 х 657,6 км
(над земным эллипсоидом; над сферой - 620,4 х 636,6 км). Можно пола-
гать, что такое орбитальное построение является для спутников данного
типа штатным и существенно отличается, например, от использовавше-
гося ранее в группировке спутников оптико-электронного наблюдения
«Цзыюань-2» («Цзяньбин-3»).
Космическая разведка стран Азии и Африки
419
Аппараты этого типа оснащены радиолокатором с синтезированием
апертуры, работающим в L-диапазоне частот через бортовую антенну
размерами 8,94 х 3,4 м [89].
29 мая 2012 г. с полигона Тайюань, всего через 19 дней после предыду-
щего старта, состоялся пуск ракеты-носителя «Чанчжэн-4С» (CZ-4C) со
спутником «Яогань вэйсин-15» (YG-15) [176].
Аппарат был успешно выведен на начальную солнечно-синхронную
орбиту с параметрами (высоты даны над поверхностью земного эллипсо-
ида): наклонение - 100,12°;минимальная высота - 1206 км;максимальная
высота - 1230 км; период обращения - 109,56 мин.
В каталоге Стратегического командования США спутнику были при-
своены номер 38354 и международное обозначение 2012-029А.
На официальном уровне была выдана лишь информация о разра-
ботчике КА: как и носитель, он был создан в Шанхае на предприятиях
SAST. Кроме того, руководитель проекта РН CZ-4C Вэн Вэйлян счел воз-
можным привести высоту орбиты - 1200 км.
Все обстоятельства старта 29 мая указывают на то, что запущенный
спутник аналогичен К A YG-8, выведенному на орбиту 15 декабря 2009 г.
Совпадают космодром и тип РН, очень близки параметры высоких сол-
нечно-синхронных орбит. Далее, оба спутника проектировала одна и та
же группа специалистов. Кстати, процесс создания КА от начала до конца
занял всего два года.
Задачи и детали программы полета YG-15 на официальном уров-
не не приводятся, как и в декабре 2009 г., поэтому приходится руко-
водствоваться выводами, сделанными в отношении предшественника.
Тогда он был предположительно идентифицирован как спутник радиоло-
кационного наблюдения морских акваторий.
Плоскость орбиты YG-15 отстоит на 75° к востоку от плоскости орби-
ты YG-8. Местное время прохождения нисходящего узла орбиты нового
КА-14:30.
Космические аппараты детальной радиолокационной съемки стано-
вятся обязательным компонентом систем видовой разведки основных
космических держав, дополняя существующие КА с оптической аппара-
турой, возможности которой ограничиваются метеоусловиями и осве-
щенностью. Данные КА серии Yaogan, запущенные к сегодняшнему дню
представлены в табл. 5.8.
Китай, создав систему радиолокационного наблюдения «Яогань», во-
шел в число ведущих стран мира, эксплуатирующих системы космической
разведки. Демонстрируемые в последние годы высокая динамика и боль-
шие успехи Китая в космической деятельности, особенно в области спут-
никовых систем космической съемки и метеообеспечения, заслуживают
уважения и внимательного изучения.
Создание системы глобальной оперативной видовой разведки позво-
ляет Китаю непрерывно и оперативно следить за изменением обстановки
в зарубежных странах, а также отражает стремление Китая играть более
активную роль в мире [87].
В ближайшие годы Китай планирует запустить до шести КА деталь-
ной видовой разведки для слежения за объектами, расположенными на
территории Тайваня, Японии, Вьетнама и на Парасельских островах.
Радио и радиотехническая разведка. 25 ноября 2012 г. с Центра
420
Глава 5
оо
а
й
Тип
устройства
Орбита:
перигей х апогей, км;
наклонение, градус
Средство
запуска
Место
запуска
Дата запуска
Подрядчик
Военное
обозначение
Спутник
SAR
634 х 636,97; 99
CZ-4B
Taiyuan
26 апр. 2006 г.
SAST
JB-5-1
Yaogan 1
°
640 х 669,97; 99
CZ-2D
Jiuquan
25 мая 2007 г.
CAST
JB-6-1
Yaogan2
SAR
634 x 637,97; 98
CZ-4C
Taiyuan
11нояб.2007г.
SAST
JB-5-2
Yaogan 3
°
643 x 66,97; 98
CZ-2D
Jiuquan
1 дек. 2008 г.
CAST
JB-6-2
Yaogan 4
SAR
478 x 498,97; 98
CZ-4B
Taiyuan
15 дек. 2008 г.
CAST
9-af
Yaogan5
SAR
514x517,97; 96
CZ-2C
Taiyuan
22 апр. 2009 г.
SAST
JB-7-1
! Yaogan 6
°
635 x 674,97; 99
CZ-2D
Jiuquan
9 дек. 2009 г.
CAST
JB-6-3
Yaogan7
SAR
1200x212,1; 98
CZ-4C
Taiyuan
15 дек. 2009 г.
SAST
JB-7-2?
Yaogan 8
ELINT
1968x1127,63; 94
CZ-4C
Jiuquan
5 марта 2010 г.
CAST
JB-8
Yaogan9
A/B/C
SAR
634 x 637,97; 98
CZ-4C
Taiyuan
9авг.2010г.
SAST
JB-5/7-3?
Yaogan 10
щ
633 x 676,98; 98
CZ-2D
Jiuquan
22сент.2010г.
CAST
JB-6-4?
Yaogan 11
489,1x523,8; 97,4
CZ-4B
Taiyuan
9нояб.2011г.
CAST
JB-6
Yaogan 12
SAR
507,8x534,2; 97,1
CZ-2C
Taiyuan
30 нояб. 2011г.
SAST
JB-5
Yaogan 13
475,3x503,6; 97,24
CZ-4B
Taiyuan
10 мая 2012 г.
CAST
JB-6
Yaogan 14
SAR
1206x1230; 100,12
CZ-4C
Taiyuan
29 мая 2012 г.
SAST
9-af
Yaogan 15
ELINT
1083 x 1120; 63,38
CZ-4C
Jiuquan
25 нояб. 2012 г.
CAST
JB-8
Yaogan 16
A/B/C
Космическая разведка стран Азии и Африки
421
космических запусков Цзюцюань был выполнен пуск РН «Чан-чжэн-
4С» (CZ-4C № Y9) с полезным грузом, объявленным как спутник дис-
танционного зондирования Земли «Яогань вэйсин-16» (YG-16) [183].
В действительности на орбиту была выведена группа из трех спутников
«Цзяньбин-8», предназначенная для ведения радиотехнической разведки.
Начальные параметры орбит трех КА, которые мы будем сокращенно
именовать YG-16A, -16В и -16С, а также международные обозначения,
присвоенные спутникам в каталоге Стратегического командования США,
приведены в табл. 5.9. Высоты отсчитаны от поверхности земного эллип-
соида.
Первый такой пуск состоялся 5 марта 2010 г. и был объявлен как
«Яогань вэйсин-9» (YG-9). Были запущены не один, а сразу три спутника
с параметрами орбиты (Yaogan 9А, В и С): наклонение - 94°; минимальная
высота - 1128 км; максимальная высота - 1968 км.
Тогда два из трех спутников заняли фиксированное положение друг
за другом, а третий за счет временного (примерно на месяц) снижения ор-
биты обогнал пару на два витка и сместил узел орбиты на 0,9° к западу.
После подъема его до рабочей высоты три КА образовали конфигурацию
«треугольник», в которой главный спутник В и два субспутника А и С
движутся параллельными трассами, выдерживая расстояние 110-160 км
друг от друга.
Пуск 25 ноября 2012 г. стал точным повторением первого. Как и два
с половиной года назад, три КА и два фрагмента были найдены амери-
канскими средствами контроля на характерной орбите наклонением
63,4° и высотой 1100 км, третья же ступень РН была уведена на орбиту
с более низким перигеем. Как и тогда, спутники YG-16A и YG-16C уже к
30 ноября скорректировали параметры своих орбит, a YG-16B несколь-
кими маневрами ушел вниз для двукратного обгона пары. К 26 декабря
все три вернулись на рабочую высоту, что позволило «собрать» вторую
тройку. Плоскость ее орбиты лежит примерно на 74° западнее, чем у пер-
вой.
Орбитальное построение троек YG-9 и YG-16 очень похоже на реали-
зованное американцами в спутниковой системе PARCAE, известной так-
же как White Cloud и NOSS. Отсюда и вывод об их одинаковом назначе-
нии - радиотехническая разведка морских, а возможно, и сухопутных
целей. Объявленные же официально задачи спутника дистанционного
зондирования Земли «Яогань вэйсин-16» - «предназначен для научно-
технических экспериментов, переписи земельных и природных ресурсов
страны, оценки урожая сельскохозяйственных культур и борьбы против
стихийных бедствий» - являются лишь легендой прикрытия.
Таблица 5.9
Параметры орбит КА YG-16A, -16В и -16С
Наименование
YG-16A
YG-16B
YG-16C
Обозначение
2012-066А
2012-066В
2012-066С
Параметры орбиты
i
63,38°
63,38°
63,38°
Нр, км
1082,3
1083,8
1084,2
На, км
1120,2
1120,6
1120,5
Р, мин
107,112
107,130
107,136
422
Глава 5
Аппараты группы YG-16 изготовлены спутниковой компанией
«Дунфанхун». Идентификация «троек» YG-9 и YG-16 с закрытым наиме-
нованием «Цзяньбин-8» (JB-8) не вызывает сомнений: к примеру, груп-
па из основного КА и двух субспутников фигурирует под обозначением
ХХ-8.
5.1.4. Регистрация ракетных пусков и наблюдение за морскими
акваториями
15 декабря 2009 г. с нового стартового комплекса Центра космических
запусков Тайюань был осуществлен пуск РН «Чанчжэн-4С» (CZ-4C)
№ Y4. На расчетную солнечно-синхронную орбиту высотой около 1200
км были выведены спутники «Яогань вэйсин-8» (YW-8) и «Сиван-1»
(XW-1; «Надежда») [92]. Параметры орбиты «Яогань вэйсин-8» состав-
ляют: высота в перигее - 1194,9 км; высота в апогее - 1229А км; наклоне-
ние - 100,5°; период - 109,44 мин.
Официальное сообщение о запуске гласило, что «спутник для дистан-
ционного зондирования № 8 разработан и изготовлен Шанхайской ис-
следовательской академией космической техники SAST и предназначен
главным образом для космических научных экспериментов, изучения
природных и земельных ресурсов, оценки урожая зерновых и предотвра-
щения стихийных бедствий и борьбы с их последствиями». Подобные
задачи - с некоторыми вариациями в зависимости от типа и назначения
КА - были заявлены и для предыдущих спутников семейства «Яогань
вэйсин». Официальная информация о конструкции, назначении и состо-
янии спутника отсутствует.
В репортаж о старте была включена анимация отделения и первых се-
кунд полета КА. Был показан спутник со служебным модулем в форме
параллелепипеда с двумя трехсекционными панелями солнечных батарей
и модулем целевой аппаратуры с короткой широкой блендой квадратной
формы. Неизвестно, соответствует ли это изображение реальному облику
спутника.
До декабря 2009 г. Китай никогда не использовал солнечно-синхрон-
ных орбит высотой более 900 км. В мире орбиты в диапазоне высот 1200-
1400 км также весьма малоупотребительны: начиная с 1966 г. на похожие
орбиты выводились американские метеоспутники Nimbus и ESSA, а с
1975 г. - советские «Сферы» и «Метеоры-3». В сентябре 2009 г. на несин-
хронную орбиту наклонением 58° и высотой 1340 км была выведена пара
экспериментальных спутников обнаружения и сопровождения баллисти-
ческих ракет STSS Demo.
Таким образом, уже сам факт запуска на наклонение 100,5° и высоту
1200 км говорил о том, что стартовал аппарат нового типа. В интервью
«Чжунго хантянь бао» руководитель КА Чжоу Вэйминь подтвердил этот
факт и сообщил, что в ходе его четырехлетней разработки приходилось
постоянно решать сложные научно-технические проблемы.
Независимый наблюдатель по еще до официального анонса сообщил,
что будет запущен аппарат шанхайской разработки, вероятно, на базе
платформы метеоспутника «Фэнъюнь-1», что его главным конструк-
тором является Хоу Цзяньвэнь. Он был главным конструктором и КА
«Шицзянь-7» (SJ-7). Несмотря на существенную разницу в параметрах
Космическая разведка стран Азии и Африки
423
орбит, предположение о родственных связях между SJ-7 и YW-8 выгля-
дело интересным, тем более что точное назначение SJ-7 при запуске оста-
лось неустановленным.
SAST получила заказ на КА «Шицзянь-7» на конкурсной основе в
апреле 2002 г. и должна была изготовить его в течение 33 мес. В июле
2005 г. аппарат с официальной задачей «мониторинга космического про-
странства и проведения научных и технологических исследований» и с
трехлетним расчетным сроком работы был запущен. Он нес аппаратуру
Шанхайского института технической физики (SITP) - мультиспектраль-
ную камеру с одним каналом видимого диапазона и двумя инфракрасны-
ми, а также два ИК-датчика горизонта в системе ориентации.
Исследователи SITP Чжан Сянсян и Фу Юйтянь описали в «Журнале
прикладной оптики» (июль 2007 г.) именно аппаратуру КА «Шицзянь-7».
В статье фигурирует многоканальная оптическая система с каналами ви-
димого (0,54-0,7 мкм), среднего инфракрасного (3-5 мкм) и дальнего
инфракрасного (8-10 мкм) диапазона для камеры, работающей в режиме
сканирования push-broom. Оптическая система - трехзеркальная внеосе-
вая, диаметр объектива выбран равным 290 мм. Относительный фокус со-
ставляет 1:3,8 для видимого канала и 1:1,9 для обоих инфракрасных, что
соответствует фокусному расстоянию 1120 и 560 мм. Поле зрения опти-
ческой системы составляет 2,93 х 0,3° при угловом разрешении 12,5 мкрад
для видимого и 50 мкрад для ИК-канала, что соответствует регистрации
на линейки фотоприемников из 4096 и 1024 элементов. В последнем слу-
чае в качестве приемника используются четыре линейки по 256 чувстви-
тельных элементов из соединения Cd-Hg-Te.
Так или иначе, эксперты сходятся во мнении, что оптикой с орбиты
высотой 1200 км можно эффективно решать две задачи: регистрация ра-
кетных пусков и наблюдение за морскими акваториями. Последняя за-
дача чрезвычайно важна для КНР, которая, по американским данным,
создала специальный вариант баллистической ракеты средней дальности
«Дунфэн-21» (DF-21C) для уничтожения авианосных группировок про-
тивника. Морские цели имеют то достоинство, что они достаточно круп-
ны для обнаружения и опознания с большой высоты, а при утренних на-
блюдениях на нисходящей части витка отбрасывают длинные тени.
Использование орбиты высотой 1200 км позволяет увеличить часто-
ту просмотра за счет перекрытия полос соседних витков; кроме того, из
достаточно широкой морской зоны, примыкающей к побережью Китая,
возможна передача информации непосредственно на береговые станции.
Для спутника «Яогань вэйсин-8» задача наблюдения морских целей пред-
ставляется наиболее вероятной.
5.1.5. КА контроля космического пространства
Современный этап развития космической техники характеризуется
интенсивным ростом числа создаваемых и запускаемых на орбиту косми-
ческих аппаратов. При этом наземные средства контроля космического
пространства, как показала практика космических полетов, не способны
обеспечить достаточной информацией о назначении запускаемых кос-
мических аппаратов, их технических характеристиках и особенностях
целевого функционирования. Возникают задачи, которые могут быть в
424
Глава 5
основном успешно решены средствами космического базирования. К ним
относятся: сближение с космическим объектом для распознавания его
типа; сопровождение космического объекта с целью анализа его работо-
способности и технического состояния; контроль космической обстанов-
ки в заданном районе. Аппараты, предназначенные для решения такого
рода задач, принято называть космическими аппаратами-инспекторами.
Космическая инспекция здесь понимается как комплекс операций, осу-
ществляемый с помощью средств космического базирования и направ-
ленный на получение информации об орбитальных объектах путем сбли-
жения с ними с целью технического диагностирования. Решение этой
задачи предполагает мониторинг параметров орбит, классификацию и
выявление целевого назначения возможно большего количества объектов
в околоземном пространстве, т. е. в данном случае речь идет о системе кос-
мического наблюдения SBSS (Space-Based Space Surveillance Satellite). В
Китае в настоящее времени успешно реализуется проект КА-инспекторов
Shijian - SJ («Шицзянь» - практика).
6 июля 2011г. был осуществлен пуск ракеты-носителя «Чанчжэн-2С»
№ Y25, в результате которого на орбиту был успешно выведен спутник
«Шицзянь-11» № 03. 29 июля 2011 г. с той же пусковой установки был
осуществлен успешный пуск РН «Чанчжэн-2С» № Y24 со спутником
«Шицзянь-11» № 02 [140].
Напомним, что запуски КА серии «Шицзянь-11» начались 12 ноября
2009 г. с аппарата № 01. После запуска «Шицзянь-11» № 01 отмечалось,
что наиболее близким к нему по параметрам орбиты был «Шиянь вэй-
син-2» (Shijan Weixing 2, SW-2), изготовленный компанией «Дунфанхун»
на базе спутниковой платформы CAST-200 и выведенный на орбиту
18 ноября 2004 г. Этот экспериментальный аппарат массой 360 кг с вы-
сокоточной системой управления, обеспечивающей быстрые развороты
корпуса КА, предназначался для отработки инфракрасной аппаратуры
обнаружения баллистических ракет. Грузоподъемность РН CZ-2C на
солнечно-синхронную орбиту высотой 700 км оценивается в 1200 кг, что
вполне позволяет запустить спутник на платформе CAST-2000 со старто-
вой массой 500-1000 кг и полезным грузом массой 300-600 кг.
Таблица 5.10
Параметры орбит КА серии «Шицзянь-11»
Обозначение
2004-046А
2009-061А
2011-030А
2011-039А
Наименование
«Шиянь вэйсин-2»
«Шицзянь-11» № 01
«Шицзянь-11» №03
«Шицзянь-11» № 02
Параметры орбиты
i
98,16°
98,28°
98,23°
98,11°
Нр, км
697,3
699,5
697,9
697,3
На, км
732,2
718,0
718,8
718,3
Р, мин
98,90
98,76
98,77
98,77
ТнУ
05:55
09:02
10:45
13:59
Примечание. Тну - местное время прохождения нисходящего орбиты.
Космическая разведка стран Азии и Африки
425
Параметры орбит КА серии «Шицзянь-11» представлены в табл. 5.10
Два новых спутника, как и первый, были выведены на солнечно-
синхронные орбиты, начальные параметры которых приведены в табл.
5.10. Как и первый, два новых спутника разработаны и изготовлены
Космической спутниковой компанией «Дунфанхун» (Aerospace Dong-
fanghong Satellite Co.), входящей в состав Китайской корпорации косми-
ческой науки и техники CASC. Руководителем и главным конструктором
проекта «Шицзянь-11» с 2006 г. является Ли Яньдун.
КА «Шицзянь-11» № 02 и «Шицзянь-11» № 03 в первые дни свое-
го полета подкорректировали орбиты так, чтобы они имели в точности
одинаковую среднюю высоту и период обращения. Первый в настоящее
время находится ровно на 1 км ниже, и период его обращения меньше на
0,02 мин.
Моделирование движения всей тройки показывает, что аппарат № 02
довольно точно повторяет трассу спутника № 01 через три витка. Такое
положение сохранится в течение длительного времени, так как скорости
прецессии орбит практически одинаковы.
Эксперты почти без сомнений относят спутники «Шицзянь-11» к ап-
паратам оптического наблюдения, но об их конкретном назначении судить
сложнее. Солнечно-синхронные орбиты с утренним и дневным временем
прохождения узла говорят в пользу оптико-электронного наблюдения. В
то же время есть свидетельства о том, что данные КА предназначены для
обнаружения пусков баллистических ракет.
В частности, существует одно предположение о задаче КА «Шиц-
зянь-11», не подтвержденное никакими официальными источниками,
но высказанное человеком, сделавшим уже несколько точных замеча-
ний о характере китайских КА. Независимый наблюдатель Дунфанхун
полагает, что «Шицзянь-11» предназначен для контроля космического
пространства и может иметь сходство с американским аппаратом си-
стемы космического наблюдения SBSS (Space-Based Space Surveillance
Satellite). Система SBSS служит для наблюдения космических объектов
непосредственно с орбиты, то есть из космоса, а не с поверхности земного
шара, как это делалось до недавнего времени. Кроме того, в теории она
способна отслеживать действия вражеских спутников-шпионов и слу-
жить для наведения противоспутниковых ракет, чтобы «предотвратить
нежелательное вмешательство».
Дунфанхун утверждает также, что основным прибором «Шицзянь-11»
является широкоугольный инфракрасный датчик с охлаждаемыми при-
емниками в фокальной плоскости, разработанный в Шанхайском инсти-
туте технической физики. Во всяком случае, информация о создании в
этом учреждении фокальной плоскости с матрицами ИК-диапазона име-
ется.
Весьма осведомленный участник китайского форума Дунфанхун ут-
верждает, что запуск спутников № 03 и № 02 означает переход от испыта-
ний, проведенных в 2004-2011 гг., к созданию полноценной орбитальной
группировки спутников рабочей системы обнаружения и сопровождения
ракетных пусков.
Естественное и очевидное возражение против такой версии состоит в
том, что для постоянного контроля с низких орбит требуется очень боль-
шое количество КА. Дунфанхун отводит его, замечая, что данная система
426
Глава 5
рассчитана лишь на обнаружение ограниченной атаки со стороны ядер-
ных соседей Китая -это Пакистан, Индия и Северная Корея. Следует
заметить, однако, что если ваша группировка обеспечивает, к примеру,
постоянное наблюдение за Индией, то в силу естественных законов небес-
ной механики она будет способна работать и по любому другому региону
на аналогичных широтах. Разумеется, для такого контроля нужен не один
десяток спутников. В аналогичной американской группировке SBIRS-
Low, например, планировалось иметь от 12 до 24 К А.
Группировка из трех К А «Шицзянь-11 на солнечно-синхронных орби-
тах с временем прохождения нисходящего узла 09:15,10:45 и 14:00 самим
своим видом подсказывает необходимость запуска четвертого аппарата в
промежуток между третьим и вторым.
18 августа 2011 г. был осуществлен пуск ракеты-носителя «Чанчжэн-
2С» № Y25 с КА «Шицзянь-11» № 04. Старт завершился аварией на этапе
работы второй ступени носителя [141].
В связи с аварией Китай воздержался от сообщения каких-либо под-
робностей относительно происхождения и назначения КА «Шицзянь-11»
№ 04. Очевидно, что он, как и три предшественника, разработаны и изго-
товлены Космической спутниковой компанией «Дунфанхун» (Aerospace
Dongfanghong Satellite Co.), входящей в состав Китайской корпорации
космической науки и техники С AS С.
Попытка осуществить три запуска однотипных аппаратов в течение
полутора месяцев говорит о высоком приоритете системы «Шицзянь-11».
Наблюдатели отмечают: в подобной многоспутниковой системе поте-
ря одного КА восполнима и сказывается лишь на сроках развертывания
орбитальной группировки. По неофициальной информации, до конца
2011 г. планировалось запустить еще один-два КА типа «Шицзянь-11», но
теперь, вероятно, сроки сдвинутся.
Более верно судить о структуре системы станет возможно после запу-
ска ее очередных спутников. Назначение ее по-прежнему определяется
гипотетически: предполагается, что Китай развертывает низкоорбиталь-
ную систему обнаружения и сопровождения ракетных пусков.
Тестировать спутники СПРН и их аппаратуру удобнее всего, разуме-
ется, на собственных ракетах. Хотя Китай в настоящее время и не объ-
являет о запусках своих баллистических ракет, иногда удается «поймать»
предупреждения о закрытии для полетов районов, связанных с традици-
онными ракетными полигонами страны.
14 октября 2012 г. из Центра космических запусков Тайюань был
осуществлен пуск ракеты-носителя «Чанчжэн-2С» с разгонным блоком
SMA и с двумя китайскими спутниками - демонстраторами технологий
«Шицзянь-9А» и «Шицзянь-9В» [180].
Спутники выведены на расчетные солнечно-синхронные орбиты, па-
раметры которых указаны в табл. 5.11. Местное время прохождения нис-
ходящего узла - 10:30.
В официальном сообщении о старте говорится, что оба аппарата из-
готовлены компанией «Дунфанхун» и представляют собой первые КА в
серии экспериментальных спутников для отработки новых космических
технологий гражданского назначения. Основная цель проекта - испы-
тать новые компоненты для увеличения продолжительности работы, по-
вышения надежности, точностных характеристик и производительности
Космическая разведка стран Азии и Африки 427
Таблица 5.11
Орбитальные данные на КА «Шицзянь-9»
Наименование
«Шицзянь-9А»
«Шицзянь-9В»
Обозначение
2012-056А
2012-056В
Параметры начальной орбиты
i
98,00°
98,00°
Нр, км
628,0
626,5
На, км
664,3
664.5
Р, мин
97,56
97,52
Рис. 5.4. Макет «Шицзянь-9Л» на авиакосмическом салоне в Чжухае,
ноябрь 2012 г.
КА наблюдения Земли, а также новые ключевые компоненты китайского
производства. Вторая цель - демонстрация средств и компонентов и от-
работка алгоритмов навигации, обеспечивающих полет спутников строем,
измерения относительного положения и коммуникаций между ними.
Проект «Шицзянь-9» был впервые представлен на авиакосмическом
салоне в Чжухае в ноябре 2006 г. Проект был описан следующим обра-
зом: «Проведение орбитальной демонстрации таких технологий и новых
продуктов, как электрореактивные двигатели, система управления с вы-
сокой точностью и стабильностью наведения, высокоэффективная сис-
тема электропитания и перспективные средства терморегулирования.
Кроме того, он будет использоваться для наблюдения Земли и для испы-
тания ключевых компонентов и приборов собственной разработки». Речь
в тексте шла об одном КА. А вот на следующем салоне в Чжухае в ноябре
2008 г. были выставлены макеты двух КА.
На салоне 2010 г. уже определенно говорилось о системе из двух ма-
лых спутников с задачей демонстрации долгоживущих, надежных и эф-
фективных компонентов, но обходился молчанием вопрос о том, зачем,
собственно, предполагается запустить два спутника.
Изображения К А фактически отсутствуют: «Шицзянь-9 А» показан на
единственной фотографии (рис. 5.4), а «Шицзянь-9В» - исключительно
на анимации в репортажах о запуске, причем в обоих случаях имеются
большие отличия от макетов, представленных в ноябре 2008 г.
«Шицзянъ-9А» сделан на базе хорошо отработанной платформы CAST-
2000, известной до 2004 г. как CAST-968 и широко используемой для соз-
дания спутников наблюдения Земли. Масса аппарата - 790 кг, габариты
корпуса - 1,30 х 1,31 х 1,99 м. В составе К А выделяются служебный мо-
428
Глава 5
дуль, модуль целевой аппаратуры и двигательный отсек. Две трехсекци-
онные панели солнечных батарей общей площадью 5,66 м2 вырабатывают
1100 Вт. Спутник оснащен аккумуляторными батареями двух типов: ни-
кель-кадмиевой емкостью 55 А-ч и литий-ионной на 30 Ач. Потребляемая
мощность в пиковом режиме составляет 1350 Вт, средневитковое потре-
бление - 357 Вт.
Система стабилизации и ориентации трехосная в орбитальной систе-
ме координат, обеспечивает погрешность прицеливания 0,1° при стабиль-
ности на уровне 3,00 Г/с и точность определения текущей ориентации
0,03°. Вертикальная ось может отклоняться от надира за счет разворота по
крену на ±35°. Аппарат оснащен командно-телеметрической подсистемой
диапазона S и подсистемой передачи целевой информации диапазона X с
пропускной способностью 190 Мбит/с. Расчетный срок активного суще-
ствования - три года.
Основной полезной нагрузкой КА является панхроматическая и муль-
тиспектральная камера, разработанная в Пекинском институте космиче-
ского машиностроения и электроники. Камера, установленная в надирной
части КА, при работе с высоты 645 км имеет пространственное разреше-
ние 2,5 и 10 м соответственно (табл. 5.12) в полосе захвата шириной 30 км.
Оптическая часть представляет собой трехзеркальный соосный асфери-
ческий объектив с фокусным расстоянием 2,6 м, относительным отверсти-
ем 1:10 и полем зрения 2,7°. В качестве приемника изображения исполь-
зуются ПЗС-линейки с временным накоплением заряда длиной около
12000 элементов для PAN-режима и 3000 элементов для MUX-режима;
как утверждается, это первые подобные изделия китайского производ-
ства. До сброса на Землю информация хранится в бортовом ЗУ емкостью
128 Гбит.
Спутник оснащен управляющим компьютером типа SoC2008 - первой
бортовой ЦВМ такого типа, созданной в Китае. Производительность дан-
Таблица 5.12
Параметры целевой аппаратуры КА «Шицзянь-9»
Параметры
ПЗС-камера КА «Шицзянь-9»
Полоса захвата, км
Пространственное разрешение, м:
- в панхроматическом режиме PAN
- в мультиспектральном режиме MUX
Спектральные диапазоны, мкм
- панхроматический
- синий(В1)
- зеленый (В2)
- красный (ВЗ)
1 - ближний И К (В4)
| Инфракрасная камера КА «Шицзянь-9В»
Полоса захвата, км
Пространственное разрешение, м
Спетральный диапазон, мкм
1 Чуствительность
Значение |
30
2,5
10
0,45-0,89
0,45-0,52
0,52-0,59
0,63-0,69
0,77-0,89
18
73
8-12
0,2 К
Космическая разведка стран Азии и Африки
429
ного устройства в 4-10 раз выше, чем у предыдущей БЦВМ, а занимае-
мый объем на 60 % меньше.
На задней и передней части КА установлены два электрореактивных
двигателя (ЭРД) разных типов: ионный и холловский. В настоящее вре-
мя китайские геостационарные КА используют ЖРД для коррекции на-
клонения орбиты, и срок их службы ограничен запасом топлива. Переход
к использованию ЭРД позволит сократить его на порядок, увеличив как
продолжительность работы спутников, так и массу полезной нагрузки.
Установка ЭРД предполагается на очередном варианте геостационарной
платформы DFH-4.
На передней и задней части КА установлены антенны межспутнико-
вой радиолинии, предназначенной для обмена данными навигационных
приемников спутников «Шицзянь-9А» и «Шицзянь-9В» об их текущих
координатах. Радиолиния с пропускной способностью 4096 бит/с обе-
спечивает определение расстояния между объектами «Шицзянь-9А» и
«Шицзянь-9В» с точностью 10 см и синхронизацию времени до 9 не.
«Шицзянь-9В», по-видимому, выполнен на базе легкой платформы
CAST-300, известной также как CAST-1000C и CAST-150. Габариты КА
составляют 1,08 х 1,07 х 1,03 м, масса - 260 кг, поделена примерно по-
ровну между платформой и полезной нагрузкой. Среднее энергопотре-
бление спутника составляет 270 Вт, максимальное - до 350 Вт. Аппарат
имеет одну трехсекционную панель солнечной батареи площадью 2,8 м2,
генерирующую 520 Вт, и литий-ионную аккумуляторную батарею емко-
стью 30 Ач. Предполагается, что размещению второй панели помешала
система охлаждения полезной нагрузки.
Система ориентации и стабилизации трехосная, на Солнце или
на Землю, погрешность прицеливания 0,1° при стабильности 0,0 Г/с.
Аппарат может отклоняться на ±70° по крену и рысканью. Связной
комплекс S-диапазона включает командно-телеметрическую линию
(2/4 кбит/с) и линию сброса целевой информации (5 Мбит/с). Емкость
бортового ЗУ - 8 Гбит. Расчетный срок активного существования - три
года.
Среди отличительных особенностей CAST-300 называется открытая
архитектура с использованием стандартного интерфейса и подключением
бортовой аппаратуры по сети, что обеспечивает многофункциональность
и позволяет легко масштабировать КА под решение конкретных задач.
Бортовая система управления, как и на КА «Шицзянь-9А», построена на
компьютере SoC2008.
Основной полезной нагрузкой является инфракрасная камера длин-
новолнового диапазона с заявленным разрешением 73 м в полосе захва-
та шириной 18 км. Связанные с нею эксперименты включают отработку
ключевых компонентов - сборки фокальной плоскости с линейкой из
256 чувствительных элементов, низкотемпературной оптики, криохоло-
дильника Стирлинга с длительным сроком службы и др. Оптика камеры
работает при температуре -20...-35°С, холодильник обеспечивает темпе-
ратуру 65 К.
Первые снимки камеры высокого разрешения спутника «Шицзянь-
9А» в панхроматическом и мультиспектральном режимах были сделаны
17 октября над г. Одесса (штат Техас, США) и сброшены на наземную
станцию Миюнь в районе Пекина. Они поступили в наземный комплекс
430
Глава 5
China Centre for Resources Satellite Data and Application (CRESDA) и
были полностью обработаны.
5.1.6. Китайско-бразильский спутник ДЗЗ (CBERS)
В рамках совместной программы, начатой правительствами Бразилии
и Китая в июле 1988 г., Китайская академия космической техники
(CAST) и бразильский Национальный институт космических исследо-
ваний (INPE) приступили к разработке аппарата, носившего наименова-
ние «Китайско-бразильский спутник ДЗЗ» (CBERS, China-Brazil Earth
Resources Satellite).
KA ДЗЗ CBERS предназначен для мониторинга природных ресурсов
Китая и Бразилии в интересах сельского хозяйства, геологии, гидрологии,
географии, картографии, экологии, океанографии и других дисциплин.
14 октября 1999 г. в Центре запусков спутников Тайюань был вы-
полнен пуск РН CZ-4B, который вывел на орбиту совместный китайско-
бразильский аппарат для исследования природных ресурсов Земли
CBERS-1 - «Цзы Юань-1» (Zi Yuan 1, ZY-1) (рис. 5.5).
Параметры орбиты: наклонение - 98,55°; высота в перигее - 723,6 км;
высота в апогее - 751,4 км; период - 99,597мин., что обеспечивает повто-
рение трассы полета через 26 сут.
Аппарат общей массой 1450 кг имеет корпус в форме параллелепипеда
размером 1,8 х 2,0 х 2,2 м и состоит из двух частей - служебного модуля и
модуля полезной нагрузки. В систему электропитания входят одна трех-
секционная ориентируемая на Солнце панель солнечной батареи разме-
ром 6,3 х 2,6 м, с которой снимается 1100 Вт, и две никель-кадмиевые ак-
кумуляторные батареи емкостью по 30 А-ч. Коррекции орбиты, трехосная
ориентация и стабилизация обеспечиваются двигателями ориентации на
гидразине (два с тягой по 20 Н и 16 с тягой по 1 Н). В системе терморегу-
лирования используются активные и пассивные элементы. Сбор данных
по состоянию борта производится с помощью распределенной компью-
терной системы. Система связи, телеметрии и управления использует
диапазоны УВЧ и S.
Puc.5.5.KACBERS-1
Космическая разведка стран Азии и Африки
431
В модуле полезной нагрузки находятся три прибора, работающие в оп-
тическом, ближнем и тепловом ИК-диапазонах - широкоугольная камера
WFI (Wide Filed Imager), ПЗС-камера высокого разрешения CCD (High
Resolution CCD Camera) и инфракрасный мультиспектральный сканер
IR-MSS (Infrared Multispectral Scanner). Характеристики аппаратуры
приведены в табл. 5.13.
Зеркало камеры CCD может отклоняться на угол до 32° от вертика-
ли, что позволяет проводить стереосъемку и сокращает период между по-
вторной съемкой одного и того же объекта до трех суток.
Система сбора данных SCD предназначена для съема в реальном мас-
штабе времени экологической информации с автономных наземных стан-
ций на территории Бразилии и других стран. Наземные станции передают
в диапазоне 401,335-401,935 МГц. Сброс данных с КА ведется на частотах
2267,52 МГц (диапазон S) и 462,5 МГц (УВЧ).
За время эксплуатации спутник CBERS-1 сделал более 400000 фото-
графий. Услугами системы пользуются более 140 китайских клиентов.
Аппарат оказался надежным и проработал на орбите четыре года
(вдвое превысив расчетный срок существования) до запуска очередного
CBERS-2 в августе 2003 г.
21 октября 2003 г. в Центре спутниковых запусков Тайюань состоял-
ся пуск носителя CZ-4B, и был выведен следующий совместный китай-
ско-бразильский аппарат для исследования природных ресурсов Земли
CBERS-2. Параметры орбиты составляли: наклонение - 98,53°; высота в
перигее - 730,9 км; высота в апогее - 754,1 км; период - 99,681 мин., что
обеспечивает повторение трассы полета через 26 сут.
Спутник CBERS-2A - второй КА совместной китайско-бразильской
программы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), предназначен-
ный для мониторинга природных ресурсов в интересах сельского хозяй-
ства, геологии, гидрологии, географии, картографии, экологии, океаногра-
фии и других приложений.
Таблица 5.13
Характеристики аппаратуры К A CBERS-1
Характеристика
Спектральные диапазоны, мкм
Поле зрения, градус
Разрешение, м
Полоса захвата, км
Повторная съемка, сут
Скорость передачи данных,
| Мбит/с
Частота передатчика, МГц
Мощность эквивалентного
| изотропного излучения, дБм
WFI
0,63-0,69
0,77-0,89
60
260
890
5
1,1
8203,35
31,8
CCD
0,51-0,73 (панхром.)
0,45-0,52
0,52-0,59
0,63-0,69
0,77-0,89
8,3
20
ИЗ
26
2x53
8103,8321
43
IR-MSS
0,50-1,1 (панхром.)
1,55-1,75
2,08-2,35
10,40-12,50
8,8
80
120
26
6,13
8216,84
39,3
432
Глава 5
На борту КА CBERS-2A установлены три камеры ДЗЗ, аналогичные
CBERS-1. На спутнике также имеется аппаратура сбора и ретрансляции
экологических данных с автономных наземных станций на территории
Бразилии и других стран.
Несмотря на длительный начальный этап, совместная программа кос-
мической съемки CBERS в обеих странах оказала огромное влияние на
развитие геоинформационной отрасли и оценивается как весьма успеш-
ная.
Два спутника CBERS-1 и CBERS-2A передали на Землю свыше мил-
лиона изображений, которые нашли широкое применение в различных
отраслях, способствовали развитию национальных рынков и снижению
стоимости космической информации.
Широкое распространение снимков стало возможным благодаря бес-
прецедентно смелому решению руководства программы в Бразилии:
снимки CBERS распространяются среди национальных пользователей
через онлайновый Интернет-доступ на бесплатной основе.
В Бразилии портал для распространения снимков CBERS стартовал в
2004 г. За три года более 5 тыс. научных, образовательных центров, госу-
дарственных ведомств и частных организаций скачали более 320 тыс. изо-
бражений. В Бразилии также бесплатно распространяется программное
обеспечение для обработки снимков.
В Китае после внедрения аналогичной политики свободного онлайно-
вого доступа более 1200 организаций, компаний и клиентов успешно при-
меняют 200 тыс. снимков в сельском и лесном хозяйстве, геологии, мони-
торинге окружающей среды и районов стихийных бедствий.
После ввода в строй CBERS-2B Китай и Бразилия впервые планиру-
ют начать поставки космических изображений клиентам из зарубежных
стран на коммерческой основе. Ранее снимки CBERS были доступны
только на внутренних рынках двух стран.
21 сентября 2007 г. запущен третий китайско-бразильский спутник
дистанционного зондирования Земли CBERS-2B. Разработкой спутни-
ка руководили Китайская академия космической техники и бразильский
институт INPE, где были осуществлены сборка и тестирование спутника
перед отправкой на полигон в Китай.
Конструктивно новый спутник идентичен предшествующему косми-
ческому аппарату CBERS-2A, но оснащен новой камерой высокого раз-
решения HRC. Всего на спутнике установлены три взаимодополняющие
оптико-электронные системы низкого, среднего и высокого простран-
ственного разрешения, которые получили наименования WFI, CCD и
HRC соответственно.
Новая панхроматическая камера HRC детальной съемки впервые
установлена на CBERS-2B вместо старой системы IRMSS и позволяет
получать изображения с пространственным разрешением до 2,7 м в кадре
шириной 27 км. По функциональности спутник CBERS-2B с тремя ка-
мерами различного пространственного разрешения приближается к из-
вестным спутникам IRS-P5, Resourcesat-1, IRS-1C/1D (Индия) и SPOT-5
(Франция).
Сочетание сканеров с различным разрешением и полосой съемки обе-
спечивает высокую оперативность наблюдения и позволяет расширить
перечень решаемых задач: сельское и лесное хозяйство, рациональное
Космическая разведка стран Азии и Африки
433
природопользование, экологический и природоохранный мониторинг,
планирование застройки и др.
Новый, третий по счету, спутник CBERS-2B заменил на орбите пред-
шественника, который также вдвое перекрыл расчетный двухлетний срок
существования.
С февраля 2008 г. аппарат использовался во время второй общекитай-
ской инвентаризации земель, динамическом мониторингем землепользо-
вания и контроля горных работ. С его помощью осуществлялись регио-
нальная съемка в масштабе 1:50 000, геологическая съемка и мониторинг
районов стихийных бедствий. Уже к марту 2009 г. пользователи получили
более 294 000 продуктов на базе данных этого КА.
Однако полноценная работа CBERS-2B не была долгой. 11 мая 2009 г.
вследствие отказов трех импортных (российских) гироскопов и одного из
солнечных датчиков аппарат утратил возможность точных разворотов по
каналу крена и компенсации углового дрейфа. Как следствие, ухудшилось
пространственное разрешение камеры HRC и стали появляться неснятые
полоски в пределах ее 27-километровой полосы.
В марте 2010 г. возникли новые проблемы в служебных системах
спутника, а 16 апреля связь с ним была потеряна. Полученная с борта ин-
формация свидетельствовала о неисправности системы электропитания.
И мая 2010 г. эксплуатация CBERS-2B была прекращена [158].
Первые же отказы на борту CBERS-2B сделали более чем актуаль-
ной идею создания на базе его платформы и аппаратуры специали-
зированного китайского спутника. Результатом реализации идеи и стал
КА «Цзыюань-1» № 02С.
В марте 2010 г. работы получили официальный статус. На проект было
выделено 1150 млн. юаней (168 млн. долл.) и установлены сроки запуска:
конец 2011 г. или начало 2012 г.
Рекордные для Китая сроки разработки были выдержаны. 21 октября
2011 г., всего через 20 месяцев после начала работ, «Цзыюань-1» № 02С
был сдан заказчику.
Формальным заказчиком КА, по-видимому, осталось Главное управ-
ление вооружений и военной техники, но требования к спутнику и по-
лезной нагрузке формировало Министерство земельных и природных ре-
сурсов. Аппарат изготовила академия CAST в Пекине.
Название «Цзыюань» буквально переводится с китайского как
«Ресурс» и должно символизировать назначение спутника - исследование
природных ресурсов Земли. Первоначально существовали два типа КА с
таким названием: название «Цзыюань-1» в Китае с 1999 г. присваивалось
совместным китайско-бразильским спутникам CBERS (China-Brazil Earth
Resource Satellite), а название «Цзыюань-2» с 2000 г. имели первые китай-
ские спутники оптико-электронной разведки. Сравнительно недавно по-
явился в планах и третий представитель этого разношерстного семейст-
ва - картографический спутник «Цзыюань-3» (запущен 9 января 2012 г.).
«Цзыюань-1» № 02С имеет со своими китайско-бразильскими пред-
шественниками общее название и одну и ту же команду разработчиков.
Он выведен на точно такую же рабочую орбиту и имеет значительную
степень преемственности по служебному борту и целевой аппаратуре. В
некоторых источниках он даже именуется CBERS-2C. Одно только «но»:
спутник является не совместным, а чисто китайским.
434
Глава 5
КА «Цзыюань-1» № 02С считается первым оперативным спутни-
ком Министерства земельных и природных ресурсов КНР. Аппарат
предназначен для получения панхроматических и мультиспектральных
изображений высокого разрешения в интересах обследования и монито-
ринга государственных земельных ресурсов, включая составление карт
масштабов от 1 : 25000 до 1 : 100000, профилактики стихийных бедствий
и минимизации ущерба от них, развития сельского, лесного и водного
хозяйства, охраны окружающей среды и реализации важных государ-
ственных проектов. Его создание рассматривается как важный шаг к фор-
мированию единой системы наблюдения суши и моря в КНР, а также к
снижению зависимости от иностранных спутниковых данных, особенно
высокого разрешения.
22 декабря 2011 г. из Центра космических запусков Тайюань состоялся
пуск ракеты-носителя «Чанчжэн-4В» (CZ-4B № Y15) с новым китайским
спутником дистанционного зондирования Земли «Цзыюань-1» № 02С.
Аппарат был успешно выведен на солнечно-синхронную орбиту с близки-
ми к расчетным параметрами: наклонение - 98,56°;минимальная высота -
766,6 км; максимальная высота - 790,4 км; период обращения - 100,21 мин.
Позже «Цзыюань-1» № 02С был переведен на рабочую орбиту вы-
сотой 776 х 803 км. Подобная орбита с точным повторением наземной
трассы через 373 витка за 26 сут и межвитковым расстоянием 107,44 км
характерна для китайских аппаратов исследования природных ресурсов.
Нисходящий узел орбиты К А проходит в 10:30 по местному времени.
23 декабря на 15-м витке провели первую пробную съемку. Всего на
этом витке было сделано 68 снимков CCD и 67 - с использованием пары
камер HRC. К 28 декабря, когда спутник перешел на рабочую орбиту,
количество принятых изображений достигло 674 и 672 соответственно.
Замечаний к работе целевой аппаратуры и качеству данных по результа-
там первых съемок нет.
Основным требованием заказчика было увеличение частоты обнов-
ления данных при сохранении достигнутого на CBERS-2B разрешения.
Установка двух камер высокого разрешения HRC вместо одной с возмож-
ностью отклонения оптических осей от вертикали не только увеличила
ширину снимаемой полосы до 54 км, но и дала возможность отснять лю-
бой заданный район с интервалом 3-5 сут. Качество изображений было
улучшено за счет уменьшения коэффициента сжатия перед передачей по
радиоканалу с 8:1 до 4 :1.
Новая камера CCD, разрешение которой улучшено до 5 м в панхро-
матическом диапазоне и до 10 м при мультиспектральной съемке, также
имеет частоту просмотра 3-5 сут. Разработчиком обоих приборов, очевид-
но, является Пекинский институт космического машиностроения и элек-
троники.
Основные параметры аппаратуры спутников семейства «Цзыюань-1»
и эволюция его состава представлены в табл. 5.14 [158].
Заявленная масса КА, 2100 кг, значительно больше, чем для предыду-
щих аппаратов семейства CBERS (1540-1550 кг у двух первых и 1452 кг
у CBERS-2B).
Анимация КА в репортаже о старте показала «кубик» с двумя панеля-
ми солнечных батарей (рис. 5.6), в то время как на стандартных CBERS'ax
использовалась только одна трехсекционная панель высотой 2,6 м и дли-
Космическая разведка стран Азии и Африки
435
Таблица 5.14
Целевая аппаратура КА семейства «Цзыюань-1»
Тип камеры
Панхроматическая/
мультиспектральная
камера CCD
Инфракрасный
мультиспектральный
сканер IRMSS
Широкоугольный
сканер WF1
Панхроматическая/
мультиспектральная
камера CCD
Камера высокого
разрешения HRC
Широкоугольный
1 сканер WF1
Панхроматическая/
мультиспектральная
камера CCD
1 Две камеры HRC
Номер
канала
В1
В2
ВЗ
В4
В5
В6
В7
В8
В9
В10
В11
В1
В2
ВЗ
В4
В5
В6
В7
В8
1
2
3
4
Диапазон,
мкм
CBERS-1/2
0,45-0,52
0,52-0,59
0,63-0,69
0,77-0,89
0,51-0,73
0,50-0,90
1,55-1,75
2,08-2,35
10,4-12,5
0,63-0,69
0,77-0,89
CBERS-2B
0,45-0,52
0,52-0,59
0,63-0,69
0,77-0,89
0,51-0,73
0,50-0,80
0,63-0,69
0,77-0,89
«Цзыюань-1» № (
0,51-0,85
0,52-0,59
0,63-0,69
0,77-0,89
0,50-0,80
Разреше-
ние^
19,5
78
156
258
19,5
10
2,36
258
)2С
5
10
10
10
2,36
Ширина
полосы,
км
ИЗ
119,5
890
113
27
890
60
54
Откло-
нение от
вертикали |
±32°
Нет
Нет
±32°
±4°
Нет
±25°
±25°
Рис. 5.6. Анимационная модель «Цзыюань-1» № 02С
436
Глава 5
ной 6,4 м с выходной мощностью 1100 Вт. Сообщается, что вторую панель
удалось поставить после исключения из состава ПН инфракрасного ска-
нера IRMSS, в поле зрения которого она попадала.
Объявлено также, что расчетный срок эксплуатации спутника состав-
ляет три года, а не два, как у его предшественников.
Прием информации с КА осуществляют три наземные станции Центра
наблюдений Земли и цифровой модели Земли CEODE - Миюнь (в райо-
не Пекина), Каши и построенная недавно Санья (о-в Хайнань). Последняя
была подготовлена к работе с новым спутником в мае 2011 г.
На строительство нового Центра обработки данных спутников на-
блюдения Земли в составе CRESDA для КА «Цзыюань-1» № 02С и
«Цзыюань-3» и последующих природно-ресурсных аппаратов было вы-
делено 170 млн. юаней, в том числе 75 млн. на саму систему обработки
данных.
8 настоящее время идет работа над двумя следующими совместными
спутниками - CBERS-3 и -4; один должен быть запущен Китаем, дру-
гой - Бразилией. CBERS-3 планировался отправить на орбиту в 2011 г., а
CBERS-4 - в 2014 г. Новые спутники будут модифицированными вари-
антами CBERS-1 и -2. В качестве ПН установят четыре усовершенство-
ванные камеры ДЗЗ с улучшенными геометрическими и радиометриче-
скими характеристиками: панхроматическую PANMUX с разрешением
5 м, мультиспектральную MUXCAM с разрешением 10 м, сканер среднего
разрешения IRSCAM (40-80 м) и широкоформатную камеру WFICAM
с разрешением 260 м. Новые спутники планируется запустить на те же
орбиты, что и предыдущие КА.
5.1.7. Стереотопографический КА высокого разрешения
«Цзыюань-3»
9 января 2012 г. со стартового комплекса Центра космических запу-
сков Тайюань был произведен пуск РН «Чанчжэн-4В» (CZ-4B № Y26)
со спутниками «Цзыюань-3» (КНР) и VesseLSat-2 (Люксембург) [162].
Основным полезным грузом в запуске стал первый китайский граждан-
ский стереотопографический спутник высокого разрешения «Цзыюань-3»
(Ziyuan-З). Аппарат был спроектирован и изготовлен Китайской иссле-
довательской академии космической техники в Пекине, а ракета-носи-
тель - Шанхайской исследовательской академией космической техники.
«Цзыюань-3» разработан по заказу Национального управления по
геодезии, картографии геоинформатике. Некоторые существующие ап-
параты давали информацию, позволяющую уточнять карты масштабов
1:25 000 и 1:100 000, а спутники «Цзыюань-1» № 02В и 02С - карты мас-
штабов 1: 50000 и 1: 250 000. Но недостаточное разрешение и отсутствие
режима стереосъемки не позволяли использовать их для составления карт
и цифровых моделей рельефа и заставляли закупать необходимые мате-
риалы за рубежом.
Выполнение этих задач и было возложено на новый проект «Цзы-
юань-3», который был утвержден решением Госсовета КНР от 12 марта
2008 г. Официально они сформулированы так: длительный, непрерыв-
ный, стабильный и быстрый доступ к спутниковым данным высокого
разрешения - стереоскопическим и мультиспектральным - в интере-
Космическая разведка стран Азии и Африки
437
сах контроля и мониторинга землепользования, предотвращения сти-
хийных бедствий и минимизации их последствий, лесного хозяйства,
контроля водных ресурсов, охраны окружающей среды, городского
планирования и строительства, транспорта, инженерных систем и т. п.
Отмечалось, что аппарат может использоваться для составления и об-
новления топографических карт масштаба 1 : 50000, уточнения карт
1 : 25 000 и изготовления других тематических картографических
продуктов. Вертикальное разрешение должно быть не хуже 5 м (табл.
5.15) [162].
Предполагается, что «Цзыюань-3» создан на базе спутниковой плат-
формы Phoenix Еуе-2, использованной ранее для аппаратов оптико-элек-
тронного наблюдения «Цзыюань-2». В отличие от них стартовая масса но-
вого КА объявлена и составляет 2650 кг. Спутник имеет горизонтальную
компоновку и построен в виде параллелепипеда, передняя часть которого
представляет собой модуль служебных систем, а хвостовая - модуль це-
левой аппаратуры. Система ориентации - трехосная. Две трехсекционные
панели солнечных батарей, приводы которых расположены по бокам кор-
пуса, обеспечивают КА энергией до 2300 Вт. Расчетный срок активного
существования - пять лет.
Возможность стереотопографической съемки обеспечивается включе-
нием в состав ПН трех независимых панхроматических камер, из кото-
рых одна «смотрит» в надир, а у двух других оптическая ось отклонена
на 22° вперед и назад относительно направления орбитального движе-
ния КА. Длиннофокусные оптические системы камер смонтированы на
передней панели аппарата, придавая ему своеобразный вид. Каждая из
камер имеет поле зрения 6° при фокусном расстоянии 1700 мм. Угловое
разрешение составляет 4,15 мкрад для надирной камеры и 6,91 мкрад для
двух остальных, что соответствует разрешению на местности 2,1 и 3,5 м.
Приемники изображения построены на ПЗС-линейках с временным на-
коплением информации. Рядом располагается мультиспектральная ка-
мера, работающая в четырех традиционных участках спектра видимого и
ближнего ИК-диапазона. Вся полезная нагрузка КА спроектирована и из-
готовлена Китайской исследовательской академии космической техники.
Сообщается, что камеры «Цзыюань-3» - панхроматическая с разрешени-
ем 2,1 м и мультиспектральная с разрешением 5,8 м - имеют наилучшие
характеристики в гражданском секторе Китая (рис. 5.7) [162].
Таблица 5.15
Целевая аппаратура КА «Цзыюань-3»
Аппаратура
Передняя камера
Задняя камера
Надирная камера
Мультиспектральная
камера
Номер
канала
1
2
3
4
Диапазон,
мкм
0,50-0,80
0,50-0,80
0,50-0,80
0,45-0,52
0,52-0,59
0,63-0,69
0,77-0,89
Разрешение,
м
3,5/4,0
3,5/4,0
2,1/2,5
5,8/10
Ширина полосы,
км
52,3
52,3
51,1
51
438
Глава 5
Рис. 5.7. Снимок г. Далянь сделанный в ИК-диапазоне
КА «Цзыюанъ-3» (разрешение 2,1 м)
Данные передаются на Землю по двум каналам Х-диапазона, обозна-
ченным в заявке в Международный союз электросвязи XD и XD1, причем
информация с панхроматических камер сжимается в соотношении от 2 :1
до 4 : 1, а с мультиспектральной камеры идет без потерь. Приемные стан-
ции располагаются вблизи Пекина и в городах Каши (Кашгар) и Санья.
Ежесуточный объем данных оценивается в 1790 Гбайт.
Начальная орбита КА «Цзыюань-3» оказалась очень близка к орбите
картографического спутника «Тяньхуи-1», запущенного в августе 2010 г.
и работающего в интересах Министерства обороны КНР.
12 января агентство «Синьхуа» сообщило, что с КА «Цзыюань-3» по-
лучен первый набор снимков территории Китая, охватывающих около
210 000 км2 в провинциях Хэйлунцзян, Цзилинь, Ляонин, Шаньдун,
Цзянсу, Чжэцзян и Фуцзянь. Снимки, «превосходящие по качеству за-
рубежные снимки со спутников с таким же разрешением», размещены на
специализированном картографическом ресурсе tianditu.cn.
Сообщается, что в планы включены запуски в 2015-2016 гг. второго
спутника типа «Цзыюань-3», а также аппаратов трех других типов для ра-
бот в интересах геодезии и картографии. Соглашением о стратегическом
сотрудничестве между Национальным управлением по геодезии, карто-
графии и геоинформатике и Китайской корпорацией космической науки
и техники от 29 июля 2010 г. предусмотрено, в частности, создание спут-
ников для интерферометрической радиолокационной съемки, лазерной
альтиметрии и картирования гравитационного поля Земли.
Космическая разведка стран Азии и Африки
439
5.1.8. Космическая система мониторнига состояния
окружающей среды
Два мини-спутника массой по 500 кг были запущены 6 сентября
2008 г. с полигона Тайюань (провинция Шаньси) с помощью ракеты
«Великий поход-2С» [138]. КА, получившие обозначение HJ-1A и HJ-1B
(Huan Jing - «Хуаньцзин»), успешно выведены на солнечно-синхронные
орбиты высотой 650 км. КА выполнены на платформе CAST968B Bus
(рис. 5.8).
Впервые в истории космонавтики Китая на орбиту выведены спут-
ники, специально спроектированные для целей оперативной съемки
районов катастроф, мониторинга состояния окружающей среды и про-
гнозирования чрезвычайных ситуаций (ЧС). Разработка спутниковой
системы мониторинга ЧС началась в 2000 г. по совместному проекту
Государственного агентства охраны окружающей среды и национального
комитета по защите от катастроф силами аэрокосмической корпорации
Китая.
Система получила наименование «4 + 4», потому что она состоит из
четырех спутников с оптической аппаратурой и четырех спутников с ра-
диолокаторами, что позволит ежесуточно получать снимки любого райо-
на Земли. Система первого этапа носит название «2+1», состоит из двух
оптических спутников HJ-1A/B и радиолокационного спутника HJ-1C с
РСА (радиолокатор с синтезированной апертурой) S-диапазона в системе
из трех КА для мониторинга ЧС.
Мини-спутники HJ-1A и HJ-1B оснащены типовыми оптическими
сканерными системами для съемки с пространственным разрешением
30 м в полосе захвата 720 км в четырех спектральных зонах (3 канала
видимого спектра и один - ближнего ИК). Кроме того, на спутнике HJ-
1А впервые в китайской практике установлена гиперспектральная оп-
тическая камера, которая позволяет получать изображения в 115 узких
спектральных зонах видимого и ближнего ИК-участков спектра (шири-
на 5 нм) с пространственным разрешением 100 м в полосе захвата 50 км.
Расчетный срок существования каждого аппарата составляет три года. В
табл. 5.16 представлены данные КА HJ-1A [125].
КА HJ-1B оснащен дополнительным оптическим сканером для съемки
в четырех участках ИК спектра (ближний 0,75-1,1 мкм, коротковолновый
1,55-1,75 мкм, средневолновый 3,5-3,9 мкм и тепловой 10,5-12,5 мкм) с
Puc.5.8.KAHJ-1A(HJ-1B)
440
Глава 5
Таблица 5.16
Данные KAHJ-1A
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Количество МКА в системе
4. Дата запуска МКА
5. Срок активного существо-
вания МКА
6. Баллистические характери-
стики МКА
7. Средство выведения МКА
8. Космодром запуска
| 9. Масса МКА
10. Габаритные размеры МКА
И. Состав и особенности кон-
струкции МКА:
12. Служебный модуль МКА
12.1. Система ориентации и
стабилизации
12.2 Радиосредства, антенно-
фидерные устройства
1
Описание |
Китай.
Основными заказчиками и операторами системы стали
Национальный центр ДЗЗ Китая NRSCC, Китайская ака-
демия наук CAS и Национальная космическая админи-
страция CNSA.
МКА создан по проекту Государственного агентства охра-
ны окружающей среды и Национального комитета по за-
щите от катастроф силами Китайской исследовательской
академии космической техники CAST (Пекин) и ее дочер-
ней компании Space Dongfanghong Satellite Co.
МКА входит в систему мониторинга окружающей среды и
контроля катастроф «Хуаньцзин» (HJ, Huanjing).
Оптический
8(план)
Сентябрь 2008 г. |
3 года
Солнечно-синхронные орбиты с параметрами:
- наклонение - 98,01°;
- высота в перигее - 643,7 км;
- высота в апогее - 674,0 км
РН «Чанчжэн-2С» (Changzheng 2C) с дополнительной
ступенью SMA
Тайюань
470-473 кг |
1,2 х 1,2 х 0,98 м |
МКА имеет форму параллелепипеда
, МКА построен на платформе CAST-968
Трехосная система ориентации
Ретранслятор системы сбора и передачи данных с ав-
томатических измерительных платформ DCS (частоты
401/460 МГц).
Экспериментальный ретранслятор для передачи сигналом
в Ка-диапазоне, разработанный в Таиланде в рамках про-
граммы сотрудничества в космосе стран Азиатско-Тихоо-
кеанского региона.
Командно-телеметрическая система МКА использует
S-диапазон частот, а передача изображений осуществляет-
ся в Х-диапазоне частот (8,0-8,4 ГГц).
МКА оснащены бортовыми регистраторами для записи
изображений районов, расположенных вне зоны радиови-
| димости приемных станций
Космическая разведка стран Азии и Африки
441
Продолжение таблицы 5.16
Наименование
13. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
14. Источник информации
Описание
Двухкамерная оптико-электронная система CCD для
съемки с пространственным разрешением 30 м в полосе
захвата 260 км в четырех спектральных зонах (три кана-
ла видимого спектра и один - ближнего И К). Оптические
оси двух камер разнесены так, чтобы обеспечить общую
полосу захвата 700-720 км. Радиометрическое разреше-
ние - 8 бит.
Гиперспектральная оптическая камера HSI (Hyperspect-
ral Imager), которая позволяет получать изображения в
115 (по другим данным, в 128) узких спектральных зонах
видимого и ближнего ИК-участков спектра (ширина 5 нм,
диапазон 0,45-0,95 мкм) с пространственным разрешени-
ем 100 м в полосе захвата 50 км
«Новости космонавтики» № 2,2009 г., №11,2008 г.
пространственным разрешением 150 м и 300 м (тепловой канал) в полосе
захвата 720 км. Его радиометрическое разрешение - 10 бит.
Аппаратура съемки в И К диапазоне позволяет в дневное и ночное вре-
мя определять характеристики очагов пожаров, выявлять зоны повышен-
ной тектонической активности и районы загрязнения акваторий.
Операторами спутниковой системы мониторинга ЧС впервые станут
профильные ведомства - аналоги российских МЧС и Минприроды. Это
позволит оперативнее решать вопросы управления спутниками и целево-
го применения космической информации.
Запуск спутников дает возможность усовершенствовать систему мо-
ниторинга стихийных бедствий и быстрого реагирования на ЧС, а также
сыграет важную роль в охране окружающей среды.
19 ноября 2012 г. с Центра космических запусков Тайюань был
произведен пуск РН «Чанчжэн-2С» (CZ-2C № Y17) с гражданским спут-
ником радиолокационного наблюдения Земли «Хуаньцзин-1С» (рис.
5.9). Начальные параметры орбиты: наклонение - 97,35°; перигей - 496,7;
апогей - 518,1 км; обращения - 94,59 мин. Местное время прохождения
нисходящего узла солнечно-синхронной орбиты - 06:00 [183].
КА «Хуаньцзин- 1С» («Окружающая среда») является третьим спутни-
ком одноименной группировки наблюдения Земли в интересах системы
прогноза и мониторинга стихийных бедствий и контроля состояния окру-
жающей среды. Задачи системы включают круглосуточный и всепогод-
ный мониторинг и фиксацию состояния природной среды, прогноз тен-
денций изменения экологической обстановки, быструю оценку размеров
природных бедствий для организации спасательных работ, обеспечения
этих работ и последующего восстановления разрушенного.
«Хуаньцзин-1С» разработан Спутниковой компанией «Дунфанхун»,
являющейся подразделением Китайской корпорации космической науки
и техники CASC. Наземная система приема и обработки данных созда-
на силами Китайского центра данных и приложений природноресурсных
спутников и Центра наблюдений и составления цифровой модели Земли
Китайской АН.
Базой КА является спутниковая платформа CAST-968B (в сообщени-
442
Глава 5
Рис. 53. КА «Хуаньцзш1-1С»
ях 2012 г. фигурирует наименование CAST-2000). Стартовая масса КА -
890 кг, размеры корпуса -1,2x1,1x3м. Электропитание обеспечивают
две четырехсекционные солнечные батареи площадью 7,5 м2, с которых
снимается 1100 Вт в начале и 800 Вт в конце полета, и две аккумуляторные
батареи емкостью по 40 Ач. Система ориентации - трехосная орбиталь-
ная с точностью наведения 0,Г и стабильностью 0,001 °/с. Бортовой GPS-
приемник обеспечивает определение текущего положения с ошибкой не
более 50 м. Расчетный срок активного существования КА - три года.
Полезная нагрузка (ПН) КА имеет массу около 200 кг. Это первый в
китайской практике радиолокатор S-диапазона (рабочая частота - 3,13
ГГц) с синтезированием апертуры. Разработчиком является Институт
электроники Китайской АН.
ПН подразделяется на антенную подсистему и центральный блок
радиоэлектронного оборудования. В состав антенной подсистемы вхо-
дят многолучевой облучатель и раскладной рефлектор трубочной
конструкции в форме параболического сегмента размером 2,8 х 6,0 м.
Потребляемая мощность радиолокатора в активном режиме составляет
1,1 кВт. Поляризация излученного и отраженного сигнала - вертикаль-
ная. Радиолокатор работает под углом 25-47° в полосовом (strip) и широ-
кополосном (scanSAR) режимах в полосе шириной 40 и 100 км соответ-
ственно при наблюдении с высоты около 500 км. Наилучшее разрешение
в полосовом режиме составляет 5 м, в обзорном - 20 м, радиометрическая
точность - 3 дБ.
Энергетика КА и пропускная способность радиолинии позволяют ве-
сти радиолокационную съемку в течение 12 мин на витке. Для хранения
данных съемки на спутнике установлены запоминающие устройства об-
щей емкостью до 40 Гбайт. Радиокомплекс имеет два канала сброса ин-
формации в Х-диапазоне по 160 Мбит/с.
Наземный комплекс включает три стационарные станции управления
и приема данных на территории Китая (Пекин, Каши и Санья), а также
корабельные станции приема данных.
По сообщению агентства «Синьхуа», с запуском КА «Хуаньцзин-1С»
будет сформировано созвездие из трех малых спутников мониторинга
окружающей среды и прогнозирования стихийных бедствий - двух опти-
ческих и одного радиолокационного. Прошло уже четыре года после запу-
ска первой пары спутников при расчетном сроке их активного функцио-
Космическая разведка стран Азии и Африки
443
нирования три года. Тем не менее орбитальное поведение двух аппаратов
говорит о том, что они сохранили работоспособность.
Движения двух оптических спутников и радиолокационного не син-
хронизированы: у них разные плоскости орбиты, рабочие высоты и пе-
риоды обращения. Однако высоты выбраны так, что у КА обоих типов
наземная трасса повторяется через 31 сут, причем оптические спутники
делают за это время 457 витков, а радиолокационный - в силу более низ-
кой орбиты - 472. Межвитковое расстояние на экваторе при этом получа-
ется почти одинаковым: 87,7 и 84,9 км соответственно. Вероятно, оно вы-
брано таким, чтобы обеспечить сплошное радиолокационное покрытие в
режиме ScanSAR за период повторения трассы. На каждом из оптических
спутников повторный просмотр заданного района возможен с интервалом
в четверо суток, а с учетом сдвига их по фазе на 180° - раз в двое суток.
Полную конфигурацию системы «Хуаньцзин» из четырех оптических
и четырех радиолокационных спутников планировалось построить еще в
11-й пятилетке (2006-2010 гг.) путем запуска пяти дополнительных КА.
Учитывая, что HJ-1А и -1В уже выработали запланированный ресурс вре-
менем, более логичным представляется начать полномасштабное развер-
тывание с их замены. Таким образом, потребуется, по крайней мере, пять
пусков: две с парами оптических КА и три одиночных с радиолокацион-
ными. Эти старты ожидаются в 2013-2015 гг.
По данным ИТЦ «СканЭкс», система «Хуаньцзин» наряду с ведением
космической съемки для мониторинга чрезвычайных ситуаций, поиска
очагов пожаров, картографирования и решения других задач гражданских
организаций может также использоваться в интересах военных ведомств.
Она может применяться, например, для наблюдения за обстановкой на
морских акваториях, дополняя возможности системы океанографическо-
го мониторинга «Хайян», пока не имеющей в своем составе К А с аппа-
ратурой гиперспектральной и радиолокационной съемки, и спутников
семейства «Яогань», оснащаемых радиолокаторами другого диапазона
частот.
5.1.9. Космическая система океанографической разведки
Морская разведка наблюдением, серьезный объект интереса китай-
ской программы спутниковых разработок, была поставлена во главу
угла национальных задач в составе одной из восьми ключевых областей
государственного плана по развитию высоких технологий Китая «863».
Первая китайская серия спутников для этой цели была спроектирована
и разработана Китайской академией космических технологий CAST под
руководством Государственной океанической администрации.
КА Haiyang - океанографический спутник, Хайян - по-китайски это
означает «океан»), сокращенно он называется HY. КА HY занимаются
мониторингом загрязнения океана и океанических стихийных бедствий,
а также океанографическими исследованиями и исследованиями биоре-
сурсов моря. Они производят съемку водных поверхностей в видимом и
инфракрасном диапазоне спектра для получения данных о температуре,
цвете и других параметров водной поверхности океана и морей. Кроме
того, с помощью КА осуществляется контроль за морской экологией, он
может также использоваться для изучения ресурсов океанов, борьбы с их
444
Глава 5
загрязнением и для научно-исследовательской работы, для мониторинга
состояния морских акваторий и прогнозирования возникновения стихий-
ных бедствий. Данные с этих спутников позволяют получать сведения о
цвете морской поверхности для определения уровня фитопланктона и за-
грязнений, а также надежно оценивать высоту волн, интенсивность океа-
нических течений и температуру вод.
Haiyang-1. KA Haiyang-1 (HY-1 или Осеап-1) был запущен 15 мая
2002 г. Это небольшой КА (рис. 5.10), его размеры составляют 1,2 х 1,1 х
1,1 м и имеет массу 360 кг. HY-1 оборудован 10-полосным цветным скане-
ром в инфракрасной области и 4-полосной CCD камерой.
Его орбита - синхронно-солнечная, то есть полет осуществляется
при одной и той же высоте Солнца над горизонтом на заданной широте.
Расчетный ресурс аппарата - не менее 2 лет, поэтому планируется каждые
два года запускать новый. На борту КА находятся фото- и электронно-оп-
тическая камеры, обеспечивающие фотографирование земной поверхно-
сти с разрешением 250 м. Официально объявлено, что с помощью данного
спутника проводятся исследования оптических характеристик поверх-
ностных вод, концентрации в них фитопланктона, состояния воздушной
среды над ними, ведутся наблюдения за мелководными акваториями,
ледовым покровом, загрязнением морей и т. д. С большой вероятностью
можно предположить, что собираемая аппаратом информация находит
и военное применение. По официальным публикациям, 12 % данных,
переданных спутником Haiyang-1A в 2003 г., были военного характера. В
табл. 5.17 представлены данные малогабаритного КА Haiyang-1A [125].
Haiyang-1B. Вывод на орбиту второго китайского океанографическо-
го спутника, Haiyang-1 В был осуществлен 11 апреля 2007 года с китай-
ского космодрома Тайюань с помощью ракеты-носителя Chang Zheng-2C.
К A HY-1B - усовершенствованный вариант HY-1A Параметры орбиты:
перигей - 782 км, апогей - 815 км, наклонение - 98,60° период обраще-
ния - 100,80 мин.
К А оборудован новым 10 полосным цветным сканером в инфракрас-
ной области с периодом 1 день, что в три раза эффективнее чем на HY-
1А. На спутнике установлено 2 спектрозональные ОЭС с разрешением
1 км в полосе 3080 км и 250 м в - полосе 500 км. Привлекают внимание ма-
лая масса и большой срок функционирования. Срок работы нового спут-
ника на орбите должен составить не менее трех лет.
В табл. 5.18 представлены данные малогабаритного КА Haiyang-1 В
[125].
Государственное океанологическое управление КНР инициирова-
ло проект «Хайян-2» (HY-2) в 2001 г. В январе 2007 г. было получено
одобрение правительства, и полным ходом началось создание спутни-
ке. 5.10. КА Haiyang-1
Космическая разведка стран Азии и Африки
445
Таблица 5.17
Данные КА Haiyang-1 (HY-1)
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Дата запуска МКА
4. Срок активного существо-
вания МКА
5. Баллистические характери-
стики МКА
6. Средство выведения МКА
7. Космодром запуска
8. Масса МКА
9. Служебный модуль МКА
10. Научная аппаратура МКА
| И. Источник информации
Описание
Китай.
Разработчик и изготовитель - Китайский институт косми-
ческих технологий (Chinese Institute о Space Technology)
Океанографический МКА (съемка водных поверхностей
в видимом и инфракрасном диапазоне спектра для полу-
чения данных о температуре океана, контроль за морской
экологией) 1
15.05.2002 г.
2 года
Наклонение - 98,79°.
Минимальная высота - 785,1 км.
Максимальная высота - 802,2 км
РН Chang Zheng-4B («Великий поход-4В»), попутный за-
пуск совместно с китайским метеоспутником «Фэнъюнь-
lD»(Fengyun-lD)
Центр запусков спутников Тайюань (Taiyuan Satellite
Launch Center) в провинции Шаньси
360 кг
Платформа CAST-968
Десятиканальный широкозахватный ИК-сканер.
Четырехканальный ОЭС с ПЗС
«Новости космонавтики» № 7,2002 г., № 6,2004 г.
ка. Планировалось, что пуск состоится уже в 2009 г., но разработка по-
требовала больше времени, и в феврале 2010 г. сроком готовности К А к
отправке на космодром был назван апрель 2011 г.
16 августа 2011г. из Центра запусков спутников Тайюань на раке-
те-носителе «Чанчжэн-4В» (CZ-4B) № Y14 был успешно запущен пер-
вый китайский спутник мониторинга морской динамики Haiyang-2
(HY-2) - «Хайян-2» [139]. Через 751 с после старта «Хайян-2» был вы-
веден на начальную солнечно-синхронную орбиту с параметрами: накло-
нение - 99,36°; высота в перигее - 906,0 км; высота в апогее - 918,6 км;
период обращения - 103,28 мин; местное время прохождения нисходящего
узла орбиты - 06:00.
В каталоге Стратегического командования США «Хайян-2» получил
номер 37781 и обозначение 2011-043А.
Бортовая аппаратура К А предназначена для измерения характеристик
морского ветра, волн, течений, штормов и приливов. Основные задачи,
которые Китай намерен решить с помощью спутника «Хайян-2»: ком-
плексный мониторинг состояния морских ресурсов, совершенствование
системы прогнозирования бедствий на море и прикладное исследование
океана в целях национальной экономики и обороны.
КА «Хайян-2» (рис. 5.11) разработан головным институтом Китайской
исследовательской академии космической техники CAST, подчиненной
Корпорации космической науки и техники CASC.
446 Глава 5
Таблица 5.18
Данные КА Haiyang-1B (HY-1B)
Наименование
1. Страна-разработчик М КА
2. Назначение МКА
3. Количество МКА в системе
4. Дата запуска МКА
5. Срок активного существо-
вания МКА
6. Баллистические характери-
стики МКА
7. Средство выведения МКА
8. Космодром запуска
9. Масса МКА
10. Габаритные размеры МКА
11. Состав и особенности кон-
| струкции МКА
12. Служебный модуль МКА:
12.1. Система электропитания
12.2. Система ориентации и
стабилизации
12.3. Радиосредства, антенно-
фидерные устройства
12.4. Двигательная установка
13. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
14. Источник информации
Описание |
Китай.
Заказчик - Государственное океанологическое управле-
ние (State Oceanic Administration, SOA).
Разработчик - Китайская исследовательская академия
космических технологий CAST.
Изготовитель - Space Dongfanghong Satellite Ltd. Co. |
Океанологический (определение цветности и температу-
ры поверхности океана в целях оценки продуктивности,
мониторинга загрязнений и экологического состояния
прибрежных зон, слежения за строительством гаваней и
портов, а также за глобальными изменениями окружаю-
щей среды) 1
До 8(план)
11.04.2007 г.
3 года
Солнечно-синхронная орбита с параметрами:
- наклонение - 98,62 ;
- высота в перигее - 789,6 км;
- высота в апогее - 823,6 км |
Двухступенчатая РН «Чанчжэн-2С» (Changzheng-2C,
CZ-2C, «Великий поход») |
Центр космических запусков Тайюань |
442,5 кг
1,2 х 1,1 х 0,94 м
Имеет форму параллелепипеда
МКА создан на базе малой унифицированной космиче-
ской платформы CAST-968
Две панели солнечных батарей, имеющие 7,5 м в размахе.
Электропитание обеспечивают СБ с начальной мощно-
стью 450 Вт и никель-кадмиевые аккумуляторы емкостью
23Ач
Трехосная ориентация на Землю с погрешностью 0,4-0,5°
(при этом точность определения ориентации - 0,2-0,3°)
Изображения с борта МКА передаются на китайские
приемные станции в реальном масштабе времени в
Х-диапазоне частот со скоростью 6,654 Мбит/с (модуля-
ция QPSK). Изображения по другим морским акватори-
ям записываются в бортовой памяти емкостью 80 Гбит.
Командно-телеметрическая радиосистема работает в
S-диапазоне частот, скорость передачи команд - 2 кбит/с,
телеметрии - 4 кбит/с
Двигательная установка на гидразине
Десятиканальный сканер COCTS для определения цвет-
ности и температуры океанской поверхности.
Усовершенствованная пятиканальная ПЗС-камера CZI
«Новости космонавтики» № 6,2007 г.
Космическая разведка стран Азии и Африки
447
Рис. 5.11. КА Haiyang-2 (HY-2)
Стартовая масса К А близка к 1575 кг, его размеры с раскрытой па-
нелью СБ - 8,56 х 4,55 х 3,185 м. Мощность системы электропитания -
1550 Вт. Точность ориентации КА - лучше 0,1°, стабильность - 0,003°/с,
текущее положение осей определяется с погрешностью 0,03°. Передача
информации осуществляется в Х-диапазоне со скоростью 20 Мбит/с. На
борту может храниться до 120 Гбайт данных.
Целевыми приборами на борту являются как активные, так и пас-
сивные компоненты: микроволновой радиометр, скаттерометр-рефлек-
тометр (рефлектометр - прибор, работающий по принципу передачи
микроволнового импульса энергии в направлении Земли и измерения
отраженной энергии), радиолокационный высотомер, микроволновой
радиометр-корректор, четыре микроволновых датчика дистанционного
зондирования и др. Характеристики приборов приведены в табл. 5.19.
Текущее местоположение спутника определяется, как заявляют ки-
тайские источники, с погрешностью в единицы сантиметров посредством
измерений по навигационной системе GPS, использования наземных
средств доплеровских измерений французской системы DORIS. КА осна-
щен соответствующими приемниками и антеннами) и лазерных дально-
мерных средств трех уровней точности.
На борту КА «Хайян-2» впервые в китайской практике будет опробо-
вана аппаратура лазерной связи, что позволит повысить скорость переда-
чи данных и степень их защищенности и уменьшить возможные искаже-
ния.
Для «Хайян-2» запланировано два режима использования. Первые
два года из трех лет расчетного срока эксплуатации он будет находиться
на орбите высотой 963 км с периодом обращения 104,46 мин, обеспечи-
вающим 14-суточный цикл повторения наземной трассы. Третий год ап-
парат проведет на так называемой геодезической орбите высотой 965 км
с периодом обращения 104,50 мин, где цикл точного повторения трассы
будет уже 168 сут, а примерного повторения - 5 сут.
Группировке «Хайян» ставится целый ряд глобальных задач по кон-
тролю (в том числе военному) различных параметров океана, омыва-
ющего берега КНР. К примеру, Национальная служба по применению
спутниковых технологий в океанологии NSOAS (National Satellite Ocean
Application Service), подразделение Океанологического управления, в
448
Глава 5
Таблица 5.19
Характеристики аппаратуры КА Haiyang-2 (HY-2)
1. Микроволновый радиометр измерение температуры, скорости ветра над поверхностью
воды, содержания водяных паров в атмосфере и воды облаках и др.
Рабочая частота, ГГц
Поляризация
Ширна полосы обзора, км
Размер «пятна», км 100 70 40 35 25
Чувствительность, К
Динамический диапазон, К 3-350 К
Точность калибровки, К 1,0 К
6,6
VH
100
<0,5
10,7
VH
70
<0,5
18,7
VH
>1600
40
<0,5
23,8
V
35
<0,5
37,0 1
VH |
25
<0,8
2. Радиометр измерение уровня океана, высоты волн, скорости ветра и др.
Рабочие частоты, ГГц
Размер «пятна», км
Точность измерений высоты, см
Дипазон измеряемых высот волн, м
13,58; 5,25 |
2
4 1
0,5-20 1
3. Скаттерометр-рефлектометр определение ветрового поляна поверхности океана
Рабочая частота, ГГц
1 Поляризация
| Ширина полосы, км
| Погрешность определения скорости ветра, м/с
Диапазон скоростей ветра, м/с
Точность определения напрвления ветра
13,256 |
HH;VV
1350 (Н-поляризация)
1700 (V-поляризация)
2
2-24
20°
4. Микроволнлвый радиометр-корректор передает данные о содержании водяных паров
1 в калибровочную программу высотометра
Рабочая частота, ГГц
Поляризация
| Чувствительность, К
Точность калибровки, К (при 180-320 К)
Динамический диапазон, К
18,7; 23,8; 37,0
Линейная
0,4
1,0
3-300
последнее время сосредоточилась на космическом исследовании так на-
зываемых «зеленых приливов». Эти явления наблюдаются, когда уве-
личивается концентрация токсичных микроорганизмов зеленого цвета,
губительных для рыбы. Изучаются и связанные с ними чрезвычайные
ситуации.
Для работы с «Хайян-2» и другими аппаратами системы построена
Космическая разведка стран Азии и Африки 449
новая приемная станция в г. Муданьцзян, в 1200 км к северо-востоку от
столицы. Принимать информацию со спутника будут также станции в
Пекине и в г. Санья на острове Хайнань и запасная станция в Ханчжоу.
Функция эксплуатации группировки на орбите возложена на NSOAS.
КА HY-2 планировался не как самостоятельный спутник, а как часть
будущей системы, включающей аппараты определения цветности океа-
на HY-1, мониторинга его динамики HY-2 и спутники морского радио-
локационного наблюдения HY-3, оснащенные радиолокатором с синтези-
рованием апертуры. Приведенный ниже план запусков был опубликован
в середине 2009 г. Тем не менее пара HY-1 (второй HY-2 и первый HY-3),
по-видимому, будут запущены до окончания 12-й пятилетки (2011-2015).
Восемь спутников (с HY-1C по -J) будут запущены парами каждые три
года в период между 2011 и 2019 гг. Четыре спутника (с HY-2A по -D)
будут запускаться каждые три года на тот же период. В серии НY-3 будет
использованы датчики с синтетическим щелевым радаром с разрешением
от 1 до 10 м и с радиолокатором диапазона X для мониторинга морских
ресурсов, загрязнения и прибрежных зон.
План запусков КА «Хайянь» на период с 2010-2020 гг.
2010 - «Хайянь-2А»
2011-«Хайянь-1С/т»
2012 - «Хайянь-ЗА»
2013 - «Хайянь-2В»
2014 - «Хайянь-IE/IF»
2016-«Хайянь-2С»
2017 - «Хайянь-IG/IH»
2017 - «Хайянь-ЗВ»
2019 - «Хайянь-20»
2020-«Хайянь-11/1]*».
5.1.10. Космическая система метеорологической разведки
на базе космических аппаратов Feng Yun
Программа создания спутников погоды в КНР началась более 30 лет
назад с лозунга, выдвинутого тогдашним премьер-министром страны
Чжоу Эньлаем (Zhou Enlai): «Мы должны попытаться воплотить все луч-
шее, что у нас есть, в разработке собственных метеоспутников, используя
при этом и данные с иностранных спутников».
До конца 1960-х г. был разработан первый приемник сигналов от си-
стемы получения изображения облачного покрова с американского спут-
ника ESSA.
Вскоре после этого в 1971 г. СМ А учредило Национальный центр спут-
никовой метеорологии NSMC (National Satellite Meteorological Center),
отвечающий за научные исследования и эксплуатацию метеорологиче-
ских спутников.
Первые предложения по созданию национального метеоспутника
были рассмотрены в конце 1970-х гг.
В начале 1980-х гг., в рамках ООН'овской «Программы поддержки
разработок» UNDP (United Nations Development Program) КНР получил
финансирование в размере 2 млн. долл. на приобретение американской
450
Глава 5
системы приема и обработки спутниковых данных, что позволило выйти
на уровень практического использования информации с КА и подгото-
вить отечественных специалистов по спутниковой метеорологии.
КА Feng Yun (FY-1). Разработка первого китайского метеоспутника
завершилась запуском экспериментального К A FY-1A из Космического
центра Тайюань (TSLC) в северной провинции Шаньси 7 сентября
1988 г. с помощью РН Changzheng-4A (CZ-4A). КА Feng Yun 1A (FY-
1A) читается «Фэнъюнь», как «Ветер и облако». FY-1A имел массу 750
кг, размеры 1,4 х 1,4 х 1,2 м и обладал трехосной системой стабилизации.
Именно она и подвела: этот спутник функционировал на полярной сол-
нечно-синхронной орбите всего 39 дней. Другой проблемой, препятство-
вавшей нормальной эксплуатации аппарата, было загрязнение детектора
водяного пара IR.
Второй экспериментальный К А - FY-IB - был также запущен из
Тайюаня с помощью CZ-4A 3 сентября 1990 г. Хотя он имел улучшенную
систему стабилизации, ее отказ на 166-й день перевел спутник в неориен-
тированный полет. Однако специалисты по управлению смогли остано-
вить вращение и восстановили ориентацию.
В то время, когда FY-IB вводился в эксплуатацию, активность Солнца
была довольно высока. Излучение дневного светила и частицы высоких
энергий, бомбардировавшие спутник, регулярно вызывали сбои в элек-
тронике. Периодически работа FY-IB прекращалась; наконец на 285-й
день после запуска «невидимые террористы» заставили его замолчать.
Расчетный срок службы аппарата (один год) так и не был достигнут.
КА FY-1C стартовал 10 мая 1999 г. на РН CZ-4B. КА с массой около
880 кг был оснащен многоканальным сканирующим радиометром, работа-
ющим в оптическом и инфракрасном диапазонах. Это третий по счету ки-
тайский метеоспутник на солнечно-синхронной орбите. От запущенных
соответственно в 1988 и 1990 гг. К A FY-1A и FY-IB он отличается вдвое
большим числом каналов радиометра MVISR (Multichannel Visible and
IR Scan Radiometer) - десять вместо пяти. Из этих 10 каналов 4 находятся
в оптическом диапазоне, 3 - в ближнем инфракрасном, 1 - коротковолно-
вый ИК и 2 - длинноволновых ИК.
Мгновенное поле зрения MVISR имеет ширину 1,2 мрад (4, Г), что со-
ответствует разрешению около 1,1 км. Скорость сканирования составля-
ет 6 линий (10 каналов по 2048 пикселов по 10 бит на пиксел) в секун-
ду. Объем передаваемой информации в режиме высокого разрешения
CHRPT составляет 1,33 Мбит/с, вдвое больше, чем у американских КА
NOAA. Частота канала CHRPT - 1700,5 МГц.
Оперативный метеоспутник FY-1С проработал в штатном режиме еще
несколько месяцев после истечения расчетного срока действия. В ходе ис-
пытаний китайского противоспутникового оружия метеорологический
космический аппарат FY-1С был уничтожен. На орбите его заменил чет-
вертый КА серии - FY-1D, запущенный ракетой-носителем CZ-4B 15 мая
2002 г. Данные запусков КА FY-1 представлена в табл. 5.20.
КА FY-2. К разработке геостационарного метеорологического спут-
ника FY-2 Китай приступил в 1980 г. КА серии FY-2 предназначены для
метеорологических наблюдений с геостационарной орбиты (в отличие от
FY-1, работающих на солнечно-синхронной орбите). Их данные приме-
няются для составления средне- и долгосрочных прогнозов погоды, мо-
Космическая разведка стран Азии и Африки
451
Таблица 5.20
Метеорологические спутники FY-i
Наименование
FengYun-lA
FengYun-lB)
FengYun-lC
FengYun-lD
Дата
запуска
06.09.19884
03.09.1990
10.05.1999
15.05.2002
Стартовая
масса, кг
750
881
881
960
Ракета-
носитель
CZ-4
CZ-4
CZ-4B
CZ-4B
Космодром
Тайюань
Тайюань
Тайюань
Тайюань
ниторинга природных бедствий в Китае, а также изучения экологической
обстановки в западной части страны. Низкоорбитальные метеоспутники
в Китае получают обозначения FY с нечетными индексами, а геостацио-
нарные - с четными.
Оборудование, размещенное на борту аппаратов типа FY-2, позволяет
получать обычные фотографии облачности в дневное время и цифровые
изображения, отснятые в инфракрасной области спектра, - в дневное и
ночное. С помощью этих спутников проводятся также гидрологические
исследования морей и океанов
Первый геостацинарный спутник FY-2 А намечалось запустить 2 апре-
ля 1994 г., однако этому помешали пожар третьей ступени ракеты-носите-
ля CZ-3 с последующим взрывом, полностью ее уничтожившим во время
операций по заправке топливом в Космическом центре запусков Сичан
(сам спутник на носителе еще не установили).
Спустя три года, 10 июня 1997 г. CZ-3, стартовавший из Сичана, под-
нял экспериментальный «дубль» FY-2A на геостационарную орбиту.
Через неделю аппарат достиг точки стояния - 105° з. д.; 1 января 1998 г.
началась его плановая эксплуатация. КА имел массу 520 кг, диаметр 2,1 м
и высоту 1,6 м (3,1 м с раскрытой антенной, имеющей механизм противо-
вращения) и был стабилизирован вращением. Всего через четыре месяца
после начала эксплуатации, 8 апреля 1998 г. спутник прекратил передачу
метеоизображений на Землю из-за возникших проблем с антенной, в си-
стеме противовращения возникли неполадки, и антенна S-диапазона не
смогла удерживать необходимое направление на Землю. Следующие два
года специалисты пытались заставить FA-2A работать, периодически до-
стигая успеха, и он успешно проработал до начала апреля 2000 г.
26 апреля 2000 г., всего за два месяца до запуска следующего аппарата,
FY-2A был переведен в точку стояния 86,5° з. д. и стал служить в качестве
запасного. Повторная проверка основного прибора спутника - сканиру-
ющего радиометра VISSR (Visible and Infrared Spin Scan Radiometer) - в
июле 2000 г. показала, что система способна получать качественные изо-
бражения так же, как и за три года до этого.
Второй экспериментальный КА этой серии - FY-2B (рис. 5.12) - был
запущен на геостационар с того же космодрома 25 июня 2000 г. и через
шесть месяцев, 26 декабря, был переведен в режим эксплуатации.
КА FY-2B представляет собой усовершенствованный вариант спутни-
ка, запущенного в 1997 г. Усовершенствования были направлены на по-
вышение стабильности и надежности спутника.
Аппарат был разработан совместно Шанхайским исследовательским
452
Глава 5
Рис. 5.12. KAFY-2
институтом аэрокосмической техники Китайской аэрокосмической кор-
порации, Китайским исследовательским институтом космической тех-
ники, 18-м Исследовательским институтом электроники Министерства
информационной промышленности, Шанхайским физико-техническим
институтом АН КНР и некоторыми другими организациями.
КА FY-2B стабилизируется вращением со скоростью 100 об/мин.
Вращающаяся цилиндрическая часть корпуса К А имеет диаметр 2,1 м и
высоту 1,6 м. Высота спутника вместе с апогейным РДТТ и антеннами
на невращающейся платформе - 4,5 м. Фотоэлементы, размещенные на
цилиндрическом корпусе, обеспечивают мощность 280 Вт. Масса аппара-
та - около 1400 кг.
Основной прибор спутника - сканирующий радиометр VISSR, фор-
мирующий изображение диска Земли один раз в час. Радиометр имеет
три канала: видимый (0,55-1,05 мкм), инфракрасный (10,5-12,5 мкм) и
канал 6,2-7,6 мкм, в котором проводятся измерения концентрации водя-
ного пара в средней и верхней атмосфере. В видимом канале разрешение
VISSR составляет 1,25 км, в инфракрасных - около 5 км.
На КА также установлена аппаратура для регистрации солнечной ак-
тивности (рентгеновское и корпускулярное излучение) для сбора и ре-
трансляции метеорологических, океанографических и гидрологических
данных с наземных платформ DCP, а также для передачи снимков низкого
разрешения и ретрансляции изображений, полученных в Национальном
спутниковом метеоцентре (NSMC) при метеослужбе КНР в результате
обработки данных радиометра VISSR. (Первичный информационный по-
ток с борта составляет 14 Мбит/с, а в режиме ретрансляции - 666 кбит/с.)
КА FY-2B вступил в строй после шестимесячных орбитальных испы-
таний 26 декабря 2000 г. Расчетный срок работы КА - три года. Прием,
обработку и распределение данных осуществляет Центр NSMC.
В 2004-2008 гг. Китай запустил три FY-2 «улучшенной» серии (FY-
2С, D и Е), которые могут получать информацию в видимой и ИК-частях
спектра, а также изображения облаков и проводить мониторинг природ-
ной среды из космоса. Главными новшествами стало увеличение с трех
Космическая разведка стран Азии и Африки
453
до пяти числа каналов радиометра VISSR (Visible and Infrared Spin Scan
Radiometer) и повышенная мощность системы электропитания спутника.
Радиометр работает в пяти спектральных каналах: видимом и ближ-
нем ИК (0,50-0,99 мкм), средневолновом (3,5-4,0 мкм) и тепловом ИК
(10,3-11,3 и 11,5-12,5 мкм) и так называемым канале водяного пара
(6,3-7,6 мкм). Прибор будет использоваться для съемки океана и суши
и анализа температуры и влажности воздуха, типа облаков, скорости вы-
падения осадков у поверхности Земли, температуры морской и земной
поверхности, свойств растительного покрова. Разрешение в видимом диа-
пазоне достигает 1,25 км, в ИК-диапазоне - 5 км.
FY-2C - третий китайский геостационарный метеоспутник (первые
два считались экспериментальными), запущен на орбиту 19 октября
2004 г. с помощью РН «Чанчжэн-ЗА». Аппарат стабилизирован вращени-
ем и имеет расчетный ресурс три года. После опытной эксплуатации в те-
чение 6 мес.Комитет оборонной науки, техники и оборонной промышлен-
ности КНР провел сдачу в эксплуатацию КА FY-2C - первого оператив-
ного геостационарного метеорологического спутника КНР, созданного
Китайской корпорацией космической науки и техники CASC. Спутник
официально передан в ведение Китайской метеорологической адми-
нистрации СМА. Стоимость разработки и изготовления КА составила
2,4 млрд. юаней (289 млн. долл.).
Приборы дистанционного зондирования на борту спутника выпол-
няют наблюдение поверхности Земного шара с высоты 35800 км, обе-
спечивая разрешение, которое позволяет следить за динамикой погоды, в
особенности таких явлений мезо- и макромасштаба, как ураганы, смерчи
и наводнения. Кроме того, FY-2C способен получать и передавать метео-
данные о текущем состоянии погоды в наблюдаемых районах. Китайские
метеорологические КА на низкой полярной и геостационарной орбитах
включены в сеть спутникового наблюдения Всемирной метеорологиче-
ской организации, где занимают одно из ключевых мест. Любая страна,
входящая в зону покрытия приборами FY-2C, может получать и исполь-
зовать данные с этого спутника.
Спутник FY-2D массой 1,4 т был запущен 8 декабря 2006 г. и выведен в
точку стояния 86,5° в. д. для наблюдения за метеообстановкой в Западном
Китае. Ранее в 2004 году в точке стояния 105° в. д. был размещен однотип-
ный оперативный метеоспутник FY-2C. В результате Китай сформировал
двухспутниковую систему на геостационарной орбите, которая позволит
получать более точную и оперативную метеоинформацию для прогнози-
рования погоды. Спутниковая аппаратура позволяет круглосуточно полу-
чать изображения видимой части диска Земли с периодом 30 мин.
Спутник FY-2E (06) был запущен на орбиту 23 декабря 2008 г. с космо-
дрома Сичан с помощью ракетоносителя «Чанчжэн-ЗА». КА стал пятым
по счету спутником серии FY-2 и пришел на смену КА FY-2C. В конце
февраля 2009 г. завершились орбитальные испытания геостационарного
метеоспутника FY-2E (06).
19 мая 2009 г. Государственное управление оборонной науки, техники
и промышленности Китая провело церемонию передачи метеоспутника
FY-2E (06), находящегося на орбите, в распоряжение Управления по де-
лам метеорологии КНР. С того же дня этот спутник официально вступил
в строй.
454
Глава 5
КА FY-2E (06) является третьим в стране метеоспутником прикладно-
го назначения, работающим на геостационарной орбите. В нужное время
он сменит другой аналогичный спутник FY-2C, который уже отслужил
больше положенного срока. Данные запусков КА FY-2 представлена в
табл. 5.21.
13 января 2012 г. с Центра космических запусков Сичан был успешно
осуществлен пуск РН «Чанчжэн-ЗА» (CZ-3A) с китайским метеоспутни-
ком «Фэнъюнь-2» (FY-2F) на борту ( рис. 5.13) [163].
Спутник был выведен на геопереходную орбиту с объявленными па-
раметрами: наклонение - 24,4°; высота в перигее -211 км; высота в апо-
гее - 36139 км. Расчет по орбитальным элементам дал орбиту наклонени-
ем 24,31°, высотой 339 х 35821 км и периодом обращения 632,4 мин.
В каталоге Стратегического командования США аппарат получил но-
мер 38049 и международное обозначение 2012-002А.
С использованием собственной твердотопливной двигательной
установки спутник перешел на околостационарную орбиту наклонением
2,4°, а затем был стабилизирован в позиции 112° в. д., одной из заявленных
для системы «Фэнъюнь».
Этот КА стал 12-м по счету китайским метеоспутником. Под общим
названием «Фэнъюнь» запускаются спутники полярной (FY-1 и -3) и
геостационарной (FY-2) метеосистем Китая. В настоящее время в космосе
работают шесть спутников семейства «Фэнъюнь»: три низкоорбитальных
и три стационарных.
«Фэнъюнь-2» (FY-2F) должен стать новым оперативным геостацио-
нарным метеоспутником Китая.
После охлаждения приемников инфракрасных каналов радиометра до
93,6 К был получен первый комплект изображений, выполненных во всех
пяти спектральных диапазонах (рис. 5.14) [163].
Национальным спутниковым метеорологическим центром было реко-
мендовано ввести FY-2F в эксплуатацию и прекратить использование FY-
2С. Этап ввода КА в эксплуатацию продлится два месяца.
Главным прибором на борту КА является улучшенный многоцелевой
радиометр видимого и ИК-диапазона VISSR разработки Шанхайского
института технической физики Китайской АН. Он способен сканировать
явления и объекты путем комбинирования различных значений спек-
трального и пространственного разрешения, радиометрической точно-
Таблица 5.21
Метеорологические спутники FY-2
Наименование
FengYun-2(01)
FengYun-A(02)
FengYun-B(03)
FengYun-C(04)
FengYun-D(05)
FengYun-E(06)
FengYun-F(07)
Дата
запуска
02.04.1994
11.06.1997
25.06.2000
19.10.2004
08.12.2006
23.12.2008
13.01.2012
Стартовая
масса, кг
Авария
1380/593?
1250
1380
1390(620)
1390
1390
Ракета-
носитель
Авария
CZ-3
CZ-3
CZ-3A
CZ-3A
CZ-3A
CZ-3A
Космодром
Сичан
Сичан
Сичан
Сичан
Сичан
Сичан
Сичан
Космическая разведка стран Азии и Африки
455
Рис. 5.13. К A FY-2F на стенде Рис. 5.14. Первое изображение с КА FY-2F
сти и др. Радиометр работает в пяти спектральных каналах: видимом и
ближнем ИК (0,50-0,99 мкм), средневолновом (3,5-4,0 мкм) и тепловом
ИК (10,3-11,3 и 11,5-12,5 мкм) и в канале водяного пара (6,3-7,6 мкм).
Прибор будет использоваться для съемки океана и суши и анализа темпе-
ратуры и влажности воздуха, типа облаков, скорости выпадения осадков у
поверхности Земли, температуры морской и земной поверхности, свойств
растительного покрова. Разрешение в видимом диапазоне достигает
1,25 км, в ИК-диапазоне - 5 км. Данные передаются на наземные станции
на частотах 1681,6,1687,5 и 1691,0 МГц.
КА имеет блок ретрансляции метеоданных с наземных и морских
платформ DCS в диапазонах 401,1-401,4 и 402,0-402,1 МГц.
Следующая полезная нагрузка на борту спутников - блок мониторин-
га космической среды SEM (Space Environment Monitor), созданием кото-
рого занимался Национальный центр космических наук Китайской АН.
В июле 2010 г. главный разработчик К A SAST после серии калибровоч-
ных тестов окончательно утвердил его состав:
- детектор солнечного рентгеновского излучения;
- ионный детектор высокоэнергетических протонов;
- детектор высокоэнергетических электронов;
- детектор высокоэнергетических тяжелых частиц.
Блок мониторинга космической среды расширен по составу и имеет
лучшие характеристики. Наконец, расчетный срок службы КА увеличен
с трех до четырех лет.
К началу эксплуатации новых аппаратов обслуживающий их назем-
ный сегмент также модернизировали: были добавлены дублирующие ком-
поненты для повышения надежности в случае чрезвычайных ситуаций,
установлен 18,5-метровый антенный комплекс на командно-приемной
станции в Пекине, построена резервная наземная станция в Гуанчжоу, а
456
Глава 5
также внедрены новые программные подсистемы для анализа параметров
космической «погоды». В новом обличий наземный сегмент начал рабо-
тать осенью 2011 г.
Два оставшихся спутника серии - FY-2G и FY-2H - планируются к
запуску в 2013 и 2015 г. и должны проработать до 2017 и 2019 г. соответ-
ственно.
КА FY-3. Проект FY-3 был предложен Национальным центром спут-
никовой метеорологии Китая (NSMC, National Satellite Meteorological
Center) при Китайском метеоуправлении (СМА) еще в 1990 г. В 1995 г.
было выполнено технико-экономическое обоснование, а с 2000 г. началась
разработка экспериментального спутника и целевой аппаратуры.
27 мая 2008 г. Китай запустил с ракетно-космического центра Тайюань
новый метеоспутник второго поколения «Фэнъюнь-ЗА» - Feng Yun-3A
(FY-3A). Спутник был выведен на рабочую солнечно-синхронную орби-
ту высотой 836 км. После включения бортовых сканеров 29 мая назем-
ная станция в Урумчи приняла первые изображения высокого качества
(рис. 5.15).
Внешний вид нового метеоспутника Китая FY-3A представлен на
рис. 5.16. Для управления спутниками на орбите и приема от них дан-
ных используются наземные станции в Пекине, Гуанджоу и Урумчи.
Дополнительно FY-3A используются еще три станции в Китае и одна
арендуемая у Норвегии станция на Шпицбергене, которая благодаря раз-
мещению за полярным кругом может наблюдать спутник практически на
всех витках ежесуточно.
На новом спутнике FY-3 удалось реализовать сразу четыре крупных
технологических достижения:
- переход от наблюдений поверхности Земли к комплексному монито-
рингу окружающей среды;
- начало трехмерного микроволнового зондирования атмосферы и по-
верхности (раньше - только оптическая съемка в видимом и ИК-участках
спектрах);
- улучшение пространственного разрешения оптических приборов с
километра до сотен метров;
Рис. 5.15. Одно из первых изображений КА FY-ЗА
Космическая разведка стран Азии и Африки
457
Рис. 5.16. Внешний вид метеоспутника FY-ЗА
- переход от региональных метеонаблюдений к глобальному сбору ме-
теоинформации благодаря наличию полярной приемной станции.
Основное назначение метеоспутников серии FY-3:
- дневная и ночная съемка Земли в видимом и ИК-диапазоне для
определения трехмерных температурно-влажностных профилей атмос-
феры, температуры поверхности воды, параметров облаков и ветра, кар-
тирования облачного покрова для численного прогнозирования погоды;
- получение изображений крупномасштабных метео- и гидрологиче-
ских опасных явлений в биосфере;
- проведение геофизических измерений для мониторинга климата и
глобальных изменений;
- передача глобальной и локальной метеоинформации, необходимой
для специализированных авиационных и морских метеослужб;
- сбор и ретрансляция данных от автоматических датчиков.
Стартовая масса КА составляет 2295 кг, расчетный срок существова-
ния - 3 года (может быть продлен до 4 лет). Габаритные размеры спутни-
ка в стартовом положении 4,4 х 2 х 2 м и 4,4 х 10 х 3,8 м на орбите, мощ-
ность системы электропитания составляет 2,48 кВт.
Измерительная бортовая аппаратура состоит из 11 приборов для полу-
чения изображений Земли, зондирования атмосферы и других датчиков.
Основными приборами являются:
- 10-канальный сканирующий радиометр видимого и ИК-диапазона
VIRR (Visible and IR Radiometer), который обеспечивает глобальную
съемку с разрешением 1,1 км и измерение температуры поверхности воды
и суши, 5 каналов датчика по спектральным параметрам аналогичны ра-
диометру AVHRR американского метеоспутника NOAA;
- 20-канальный радиометр видимого и ИК-диапазона MERSI (Medium
Resolution Spectral Imager), который сопоставим с американском при-
бором MODIS и обеспечивает съемку с разрешением 250 м в 5 каналах
(R,G,B, NIR, LWIR) и 1 км по 15 каналам (для сравнения, MODIS имеет
36 каналов, из них 2-е разрешением 250 м;
- 12-канальный сканирующий СВЧ-радиометр MWRI (Microwave
Radiation Imager) для измерением радиационного излучения Земли и оке-
анов и облачного покрова на 6 частотах СВЧ-диапазона (10,65-150 ГГц)
с горизонтальной и вертикальной поляризацией, прибор позволят полу-
чать изображения с разрешением 12-85 км, определять границу «вода-
458
Глава 5
лед» и «вода-суша» сквозь облачный покров, содержание влаги в почве
и в облаках;
- 26-канальный зондировщик атмосферы в ИК-спектре IRAS (Infrared
Atmospheric Sounder) является основным прибором для зондирования ат-
мосферы в спектральном диапазоне 0,69-15 мкм; позволяет получать изо-
бражения с разрешением 17 км, аналогичен прибору HIRS/3 американ-
ских метеоспутников NOAA, но обеспечивает также обнаружение аэро-
золей, двуокиси углерода и высотных облаков.
Кроме того, на КА установлены:
- пассивный зондировщик атмосферы в СВЧ-диапазоне MWTS
(Microwave Temperature Sounder);
-' сканирующий СВЧ-радиометр MWHS (Microwave Humidity
Sounder), аналогичный прибору AMSU-B на спутниках NOAA;
- зондировщик рассеянного солнечного излучения в УФ-диапазоне
SBUS (Solar Backscatter Ultraviolet Sounder);
- прибор для измерения концентрации озона TOU (Total Ozone Unit);
- прибор для измерения радиационного баланса Земли ERM (Earth
Radiation Measurement);
- комплект измерения параметров космического излучения SEM
(Space Environment Monitor);
- датчик SIM (Solar Irradiance Monitor) для измерения солнечной ра-
диации.
Запускавшиеся ранее спутники первого поколения FY-1 были оснаще-
ны только оптическими радиометрами MVISR для получения изображе-
ний Земли в видимом и инфракрасных участках спектра.
Китайские официальные лица не без основания относят запуск FY-
ЗА к числу важных достижений космонавтики Поднебесной, выводящих
страну в передвые космические державы в области спутниковой метеоро-
логии. Пространственное разрешение нового датчика MERSI составляет
250 м (аналогичный параметр для метеоспутников NOAA и МЕТОР ра-
вен 1,1 км), а температурная чувствительность зондировщиков - 0,1 гра-
дуса.
По оценкам американских источников, новый китайский спутник пре-
восходит гражданский аппарат NOAA-15 (США), запущенный в 1998 г., и
сопоставим с военным метеоспутником ВВС США серии DMSP середи-
ны 1990-х гг., хотя в отношении Китая действует американский запрет на
поставки технологий и компонентов для космической техники.
Орбитальная система спутников FY-3 будет состоять из двух аппара-
тов на утренней и дневной орбитах с различным составом бортовой аппа-
ратуры.
5 ноября 2010 г. с помощью ракеты-носителя CZ-4C был запущен
второй полярный оперативный метеоспутник Китая второго поколения
FY-3B («Фэнъюнь-ЗВ») (рис. 5.17) [131]. Новый аппарат известен также
как «Фэнъюнь-3» № 02.
КА выведен на рабочую солнечно-синхронную орбиту с параметра-
ми: наклонение - 98,70°; высота в перигее - 827,8 км; высота в апогее -
855,5 км; период обращения - 101,49 мин.
Китайские метеоспутники второго поколения - новый FY-3B (рис.
5.17) и FY-3A, запущенный 27 мая 2008 г., - предназначены для измере-
ний параметров атмосферы, водной поверхности и Земли в интересах по-
Космическая разведка стран Азии и Африки
459
Рис. 5.17. KAFY-3B
вышения точности среднесрочных прогнозов погоды, изучения измене-
ний климата, а также наблюдений за состоянием ионосферы Земли.
Система из двух экспериментальных спутников второго поколения
FY-3А и FY-3B позволяет проводить съемку одних и тех же районов в раз-
ных условиях освещенности. Спутник FY-3А был выведен на «утреннюю»
орбиту с прохождением нисходящего узла в 10:05 по местному времени, а
FY-3B - на «послеполуденную» орбиту с местным временем восходяще-
го узла 13:40. Следует отметить, что такое построение системы китайских
полярных метеорологических КА полностью повторяет конфигурацию
американской гражданской метеосистемы NOAA, вплоть до условных на-
званий орбит, которые и у американцев «привязаны» к разным узлам.
Такое же построение будет сохранено и для штатной группировки с
оперативными спутниками, первый из которых планировалось запу-
стить в 2012 г. По сравнению с двумя экспериментальными К А на нем
будут установлены усовершенствованные приборы, комплект которых
будет несколько отличаться для «утренних» (FY-3C, FY-3E) и «послепо-
луденных» (FY-3D, FY-3F) аппаратов. Предполагается, что спутники се-
рии «Фэнъюнь-3» будут запускаться раз в два года с 2012 по 2018 г., так
что эксплуатация системы продлится как минимум до 2021 г.
Аппараты FY-3A и FY-3B созданы в Шанхайской исследовательской
академии космической техники (Shanghai Academy of Space Technology,
SAST) на базе космической платформы с трехосной ориентацией, проек-
тирование которой началось в 1998 г.
Стартовая масса КА FY-3B около 2300 кг. Платформа в форме парал-
лелепипеда состоит из трех секций (служебной, двигательной и полезной
нагрузки). Габаритные размеры спутника: 4,38 х 2,00 х 2,00 м в стартовом
положении и 4,40 х 10,00 х 3,79 м на орбите. Расчетный срок службы ап-
парата три года.
Спутники «Фэнъюнь-3» несут одну панель солнечной батареи площа-
дью 22,5 м2, с которой в систему электропитания поступает максимально
до 2480 Вт, а в среднем на витке - 1100 Вт. На борту имеются две никель-
кадмиевые аккумуляторные батареи емкостью 50 А-час. Система ориента-
ции с солнечным датчиком измеряет ориентацию осей с точностью 0,05°
и поддерживает заданную ориентацию с погрешностью 0,3° и стабильно-
стью 0,004°/с.
Бортовые регистраторы данных емкостью 142 Гбит позволяют за-
писывать и хранить на борту метеоизмерения в глобальном масштабе с
460
Глава 5
последующей передачей данных по трем радиолиниям на частотах в L- и
Х-диапазонах.
Целевая аппаратура FY-3B идентична примененной ранее на FY-3A
и состоит из 11 приборов для получения изображений Земли, зондирова-
ния атмосферы и решения дополнительных задач ( табл. 5.22).
Спутники серии «Фэнъюнь-1» имели только аппаратуру для съемки
облачного покрова MVISR. На КА «Фэнъюнь-3» ее функции исполняет
сканирующий радиометр VIRR, близкий по характеристикам к амери-
канской аппаратуре AVHRR на спутниках NO А А. Аналоги имеют и мно-
гие другие приборы «Фэнъюня-3»: спектрорадиометр MERSI близок к
MODIS; СВЧ-радиометр MWRI сходен с AMSR; зондировщики MWTS
Таблица 5.22
Характеристики основой метеорологической аппаратуры КА FY-3B
Аппаратура
Сканирующий радиометр види-
мого и ИК-диапазонаУШК (Vis-
ible and Infrared Radiometer)
Спектрорадиометр видимого и
ИК-диапазона MERSI (Medium
Resolution Spectral Imager)
СВЧ-радиометр MWRI (Micro-
wave Radiation Imager)
Инфракрасный зондировщик
атмосферы IRAS (Infrared
Atmospheric Sounder)
Пассивный СВЧ-зондировщик
атмосферы MWTS (Microwave
Temperature Sounder)
Пассивный сканирующий СВЧ-
радиометр MWHS ( Microwave
| Humidity Sounder)
Прибор для измерения суммар-
ной концентрации озона TOU
(Total Ozon Unit)
Зондировщик рассеянного сол-
нечного УФ-излучения SBUS
(Solar Backscattering UV Sound-
er)
Прибор для определения ради-
ационного баланса Земли ERM
| (Earth Radiation Measurement)
Датчик приходящего солнечно-
го излучения SIM (Solar Irradi-
ance Monitor)
Комплект для измерения пара-
метров космической среды SEM
1 (Space Environment Monitor)
Число
кана-
лов
10
20
12
26
4
5
6
12
2
3
Спектральный
(частотный)
диапазон
0,43-12,5 мкм
0,41-12,5 мкм
10,65-150 ГГц
0,69-15,5 мкм
50-57 ГГц
150-183 ГГц
308-360 нм
252-340 нм
0,2-50
и 0,2-4,3 мкм
0,2-50 мкм
Разрешение
1,0 км
1,0 км/250 м
от 9,5x15
до 30 х 50 км
17 км
70 км
15 км
50 км
200 км
28 км
Ширина
полосы
2800 км
2800 км
1400 км
2250 км
2200 км
2700 км
3000 км
2300 км
Детекторы электронов и ионов высоких энергий, изме-
рители радиационной дозы (3), датчики электрического
потенциала (2) и др.
Космическая разведка стран Азии и Африки
461
и MWHS соответствуют приборам MSU и AMSU-B; прибор ERM имеет
своим прототипом CERES, а озоновые датчики SBUS и TOU аналогичны
американским SBUV и TOMS. Это сходство определяет общими требова-
ниями Всемирной метеорологической организации к спутниковыми при-
борам и данным.
Перед запуском спутника FY-3A Китай закупил в США и установил
в Пекинском центре NSMC суперкомпьютер SGI Altix 4700 с 1280 про-
цессорами Intel Itanium 2 и оперативной памятью 4 Тбайт для численно-
го прогнозирования погоды на основе данных, полученных со спутников
FY-3. Этот суперкомпьютер стал четвертым по быстродействию в Китае.
Аналогичные суперкомпьютеры SGI Altix применяются для расчета про-
гнозов в метеоцентрах США.
КА FY-4. В настоящее время Китай разрабатывает новое семейство ге-
остационарных метеорологических КА FY-4. В октябре 2008 г. утвержден
проект стационарного метеоспутника второго поколения FY-4. KA FY-4
будет иметь широкие возможности проведения мониторинга и сбора дан-
ных для составления прогноза погоды, оценки климатических изменений,
состояния окружающей среды, прогноза стихийных бедствий.
Новое семейство геостационарных метеорологических КА FY-4 (рис.
5.18) заменит нынешние спутники FY-2. Аппарат FY-4 будет иметь трех-
осную систему ориентации (семейство FY-2 стабилизируется вращени-
ем) и, как и FY-3, целый комплекс приборов на борту. Расчетный срок
службы составит три года - на год больше, чем у FY-3.
Экспериментальный К A FY-4 № 01, по неофициальной информации,
будет запущен в 2015 г., а первый оперативный FY-4 № 02 - в 2018 г.
«В соответствии с положениями "Программы запуска и практического
использования в Китае метеорологических спутников на 2011-2020 гг."»
в ближайшие 10 лет в Китае будет произведен запуск 13 метеорологиче-
ских спутников, - проинформировал Ян Цзюнь, глава Государственного
центра метеорологических спутников при ЦМУ.
По его словам, в список новых спутников будут включены не толь-
ко усовершенствованные метеорологические спутники FY-2 и FY-3, но
и FY-4, радиолокационные спутники мониторинга осадков, предназна-
ченные для работы на геостационарной орбите микроволновые и другие
спутники, относящиеся к серии FY.
Помимо увеличения количества метеорологических спутников в бли-
жайшие 10 лет акцент в работе будет сделан на значительном повыше-
Рис.5.18. Предполагаемый вид КА FY-4
462
Глава 5
нии степени разрешения временного и пространственного изображения,
на улучшен^ способности спутников к трехмерному зондированию ат-
мо-сферы, а также на усилении мониторинга парниковых газов в атмо-
сфере.
5.1.11. Малогабаритные КА
Еще одно направление работ в области ДЗЗ - создание малогаба-
ритных КА. Для получения опыта проектирования микроспутников в
Китае, в 1998 г. Университет Цинхуа (Пекин) и британская компания
SSTL при Суррейском университете (Гилфорд) образовали совместное
китайско-британское предприятие Tsinghua-SSTL (T-SSTL). Первый
микроспутник «Цинхуа-1» массой 50 кг с трехканальной многоспек-
тральной оптико-электронной системой (ОЭС) с максимальной разре-
шающей способностью 35-40 м, который должен стать прототипом для
малых оперативных аппаратов ДЗЗ, был изготовлен в двухлетний срок
и выведен на полярную орбиту 28 июня 2000 г.
В 2001 г. стартовал совместный проект института микросистем и
информационных технологий (SIMIT) и Исследовательского центра
микроспутников Чжэцзянского университета с целью предварительной
разработки пикоспутника на базе MEMS-технологий. Для него, в част-
ности, создавались система ориентации с использованием волоконно-
оптических гироскопов и бортовой приемопередающий комплекс связи и
управления S-диапазона.
В 2003 г. был подготовлен проект сферического пикоспутника, одна-
ко он не соответствовал предъявленным техническим требованиям. В
2004 г. SIMIT получил новое сложное задание и вышел из проекта. Ко-
манда Чжэцзянского университета продолжила работу над проектом са-
мостоятельно.
В 2007 г. была закончена разработка бортового приемопередающего
комплекса массой всего 70 г и в мае запущен первый экспериментальный
пикоспутник «Чжэда писин-1». Но, неудачно: в течение 10 сут Сианьский
центр управления спутниками так и не смог услышать его радиосигналов.
Причины неудачи были проанализированы, намечены пути повышения
надежности аппарата, и в ноябре 2007 г. утвержден проект усовершен-
ствованного пикоспутника «Чжэда писин-1А». В общей сложности за
три года были выявлены и устранены 680 замечаний. В 2009 г. ключевые
компоненты спутника испытали в полете на радиолюбительском аппа-
рате «Сиван-1» [92]. В марте-июне 2010 г. в Исследовательском центре
микроспутников изготовили три летных аппарата, два из которых 28 ав-
густа после цикла заводских испытаний были отправлены на полигон для
подготовки к запуску.
22 сентября 2010 г. был произведен пуск РН, результатом которого
было успешное выведение пикоспутников «Чжэда писин-1 А» № 01 и 02.
Два пикоспутника «Чжэда писин-1 А» были доставлены на орбиту на
адаптерах, установленных на второй ступени РН, и отстрелены в проти-
воположных направлениях вбок от вектора скорости вскоре после отде-
ления основного аппарата [94].
Масса каждого из аппаратов близка к 3,5 кг (масса первого спутника,
запущенного в 2007 г., составляла 2,5 кг), а по форме они представляют
Космическая разведка стран Азии и Африки
463
собой «кубики» с ребром 15 см. Формально их следовало бы классифици-
ровать как наноспутники.
На гранях «кубиков» установлены фотоэлементы арсенид-галлиевого
типа с КПД 26,8 %, обеспечивающие мощность 3,5 Вт. Система ориента-
ции трехосная, с точностью 5°. Связной комплекс S-диапазона обеспечи-
вает прием команд на скорости 125 бит/с и сброс данных со скоростью
1024 оит/с через передатчик мощностью 100 мВт. Четыре антенны рас-
положены по углам двух противоположных панелей КА.
Главной экспериментальной ПН является оптическая панорамная
полусферическая камера диаметром 20 мм и массой 150 г, имеющая поле
зрения 360° по азимуту и от -10° до -50° по углу места с CMOS-матрицей
на 2 млн. пикселов в качестве устройства регистрации изображения. В
число экспериментальных ПН входят также датчики ускорения MEMS-
типа и датчик угловой скорости. Расчетный срок службы пикоспутни-
ков составлял три месяца, однако уже 30 сентября агентство «Синьхуа»
со ссылкой на пресс-службу Чжэцзянского университета сообщило, что
после восьми дней и восьми ночей полета все эксперименты на спутни-
ках «Чжэда писин-lA» были завершены. Аппараты продемонстрировали
штатную работу служебных систем, поддерживая температуру внутри
корпуса от 10 до 20 °С и напряжение бортовой сети 4,0-4,4 В, и передали
«замечательные снимки» Земли.
9 ноября 2011 г. был выполнен запуск микроспутника «Тяньсюнь-1»
(Tianxun-1, TX-1) [157]. Основным создателем аппарата является
Нанкинский университет аэронавтики и астронавтики. Этот вуз стал
четвертым по счету учебным заведением КНР, разработавшим и запу-
стившим собственный КА. К работе были привлечены не столько сами
студенты, сколько аспиранты, преподаватели и профессора. Главным кон-
структором КА является президент Института высоких технологий при
университете профессор Чэнь Вэйдун.
Начало проекту было положено в июле 2005 г., когда вуз решил на соб-
ственные деньги заняться изготовлением микроспутника. В июне 2007 г.
завершилась разработка основной документации. Далее из-за перипетий
в руководстве работа приостановилась и получила новый виток только в
2009 г.
В апреле 2010 г. руководители проекта начали анализ возможных
«материнских» спутников, совместно с которыми реально было бы выве-
сти ТХ-1 на орбиту. «Кандидатура» YW-12 и носителя CZ-4B были ут-
верждены в декабре 2010 г.
Спутник выполнен в виде шестиугольной скошенной пирамиды вы-
сотой 876 мм на основании диаметром 694 мм при массе 61 кг (рис. 5.19).
Боковая поверхность КА обклеена фотоэлементами, за исключением са-
мой верхней секции пирамиды, которая, по словам Чэнь Вэйдуна, пред-
ставляет собой обтекатель радиоантенны, «спрятанной» внутри аппарата.
Это обстоятельство некоторые эксперты рассматривают как подтвержде-
ние того, что посредством КА будет испытана система снижения радио-
локационной заметности.
Для контроля положения спутника служит GPS-приемник. Главная
же ценность на борту КА - оптическая система видимого и ближнего ИК-
диапазона (0,45-0,85 мкм) с ПЗС-матрицей размером 1024 х 1024, способ-
ная делать снимки земной поверхности с разрешением до 30 м в квадрате
464
Глава 5
Рис. 5.19. Микроспутник ТХ-1
30,72 х 30,72 км. Масса системы, которая разрабатывалась в университете
Сучжоу, составляет 2,5 кг.
Предназначение К А формулируется китайскими СМИ как «испытание
экспериментальных технических решений». Предполагается, что в списке
этих решений - короткофокусная камера с ПЗС-матрицей и, возможно,
вышеупомянутая технология радиопрозрачности. Чэнь Вэйдун видит в
этом проекте не отдельную выгоду для университета, а пользу для всей
китайской микроспутниковой инфраструктуры, которая, как он надеется,
будет крепнуть и развиваться за счет создания К А, подобных ТХ-1.
10 мая 2012 г. со стартового комплекса Центра запусков спутников
Тайюань был осуществлен пуск РН «Чанчжэн-4В» (CZ-4B) с КА «Яогань
вэйсин-14» и «Тяньто-1» [176]. Спутник «Тяньто-1» при запуске разме-
щался внутри конического адаптера основного КА и был отделен при-
мерно через минуту после него.
Наноспутник «Тяньто-1» - первый космический аппарат, разработан-
ный в течение трех последних лет в Национальном университете оборон-
ной техники (г. Чанша, провинция Хунань) с целью проведения техни-
ческих экспериментов в космическом полете и подготовки специалистов
в области создания микро- и наноспутников.
Спутник массой 9,3 кг выполнен в виде плоского параллелепипеда
размерами 425 х 410 мм и высотой 80 мм. Верхняя, боковые и, вероятно,
нижняя поверхности покрыты фотоэлементами системы электропитания,
на одной из боковых граней размещены четыре антенны. Системы распре-
деления питания, управления, определения и поддержания ориентации,
обработки и передачи данных выполнены в интегрированном одноплат-
ном варианте.
«Тяньто-1» несет экспериментальную аппаратуру для приема сигналов
морской системы автоматической идентификации судов AIS (Automatic
Identification System), для съемки в оптическом диапазоне и измерения
плотности потока атомарного кислорода. Кроме того, на спутнике будет
проводиться тестирование и отбор компонентов промышленного испол-
нения, пригодных для работы в космосе, и способов их защиты.
Космическая разведка стран Азии и Африки
465
5.1.12. Программа пилотируемых полетов и создания
космической лаборатории
Программа пилотирумого полета. Китай приступил к реализации
программы пилотируемого космического полета в 1992 г. «Проект 921».
Тогда же «Проект 921» получил свое громкое название - «Шэньчжоу» -
«волшебный (или божественный) корабль». В качестве РН определили
«Чан Чжень-2» как наиболее мощную ракету на тот момент. Работы по
созданию единого комплекса РН-КА велись ускоренными темпами, и уже
20 января 1999 г. первый корабль этой серии стартовал. Этот старт стал
знаковым событием. Помимо того, что это был первый пуск по программе
пилотируемых космических полетов, а так же в серии КК «Шеньчжоу»,
это был также первый старт китайского плана освоения космического
пространства.
План условно делится на три этапа. Основная задача первого - освое-
ние технологии пилотируемых космических полетов и организация про-
изводства все более сложных обитаемых КА. На втором этапе, к 2007 г.,
Китай рассчитывал создать обитаемую космическую лабораторию. С этой
целью планировалось каждый год осуществлять запуски двух-трех КА с
экипажем два-три человека для отработки технологий и овладения при-
емами долговременного пребывания в космосе. На третьем этапе Китай
ставит задачу к 2010 г. обозначить свое присутствие на Луне путем созда-
ния исследовательской лунной станции.
Причиной появления такого плана явилась группа факторов. Наи-
более показательна в этой связи статья «Рассуждения о военной стратегии
государства в третьем тысячелетии», появившаяся в официальном печат-
ном органе НОАК «Цзефаньцзюнь жибао» (Jiefanjun Ribao), в которой
аргументируется необходимость разработки технологий пилотируемых
полетов и освоения космического пространства.
Первой причиной названы войны будущего за ресурсы. С учетом ката-
строфического исчерпания природных ресурсов на Земле взор цивили-
зации обратится на Луну, богатую полезными ископаемыми, т.е. войны за
обладание ресурсами, вероятней всего, будут вестись в космосе.
В качестве второй причины выдвигается повышение ядерного потен-
циала страны. Обладание данной технологией в комплексе с наземными
и воздушными средствами доставки создает возможность гарантирован-
ного ядерного ответного удара по потенциальному агрессору.
Третья причина, приводимая в газете, достаточно утилитарная.
Освоение новых технологий в рамках программы пилотируемых полетов
позволит значительно продвинуть вперед фундаментальную и приклад-
ную науку в Китае, создаст основу для выработки новых методов и спосо-
бов разработки высокотехнологической продукции. Следствием внедре-
ния полученных технологий станет повышение конкурентоспособности
китайской продукции на мировом рынке.
В программе пилотируемых космических полетов Китая участву-
ют практически все военные и часть гражданских министерств. Гла-
венствующая роль в управлении программой принадлежит военным,
и главного руководителя всей программы пилотируемых полетов
Китая занимает начальник Главного управления вооружения, член
Центрального военного комитета Ли Цзинай (Li Jinai).
466
Глава 5
Учитывая опыт предшественников, СССР и США, китайские разра-
ботчики ведут работы в рамках специализированных программ. Первой
и основной считается программа подготовки и обеспечения полета
астронавтов. Ее возглавляет главный конструктор Су Шуаннин (Su
Shuangning). В его ведении находятся все вопросы, связанные с функ-
ционированием систем контроля и обеспечения здоровья астронавтов,
планированием рациона, и многие другие.
За основу системы подготовки китайских астронавтов взят курс под-
готовки российских космонавтов. По сообщению некоторых гонконгских
СМИ, большинство астронавтов из первой группы отряда прошли курс
подготовки в России и программу адаптации к климатическим условиям
зон приземления.
Вторая программа включает подготовку КА и биологические иссле-
дования на орбите. Ее возглавляют заместитель главного руководителя
программы «Шэньчжоу» Цзоу Вэньбо (Zou Wenbo) и заместитель гене-
рального директора ККТ Сю Дачжэ. Оба они хорошо известны как специ-
алисты высокого уровня в области космических технологий.
Третья программа, наиболее масштабная, включает весь комплекс во-
просов, связанных с К А. Она в свою очередь разбита на 13 систем в со-
ответствии с функциональными блоками КК. Программу возглавляет
главный конструктор Института исследований космических техноло-
гий Китая Бай Миншэн (Bai Mingsheng). Курирует эту работу главный
руководитель программы пилотируемого космического полета Китая
Чжан Хоуин (Znang Houying), исследователь Центра космических ис-
следований АН Китая.
Четвертая программа включает систему РН и комплекс задач по под-
готовке носителя и обеспечению успешного вывода КА на заданную ор-
биту.
Возглавляет программу член Политического консультативного совета
ВСНП, главный руководитель ракетной системы программы1 пилотиру-
емых космических полетов Хуан Чуньпин (Huang Chunping). В про-
грамме «Шэньчжоу» он участвовал с самого начала, но главным руково-
дителем двигательных систем стал при подготовке к полету№ 2.
РН комплекса «Чан Чжэн-2Е» (CZ) является наиболее проверенной
ракетой. Все запуски по программе «Шэньчжоу» (SZ) выполнялись с ее
помощью.
Китайские специалисты называют эту РН «Геркулесом» за надеж-
ность и силу. Председатель Центрального военного совета Цзян Цзэминь,
побывав на одном из пусков носителя, назвал его хорошей парой
«Волшебному кораблю» и предложил именовать «Волшебной стрелой»
(Шэньцзян).
Ракета стартовой массой 490 т, высотой 59 м и диаметром 3,35 м
способна выводить на низкую орбиту полезный груз (ПГ) массой до
9500 кг. Ее разработка началась в 1992 г. Основные работы по двигатель-
ной установке и испытаниям систем выполнил Сианьский НИИ движе-
ния в космическом пространстве.
Пятая программа представлена стартовым комплексом и всем набором
мероприятий по обеспечению подготовки к запуску и запуска КА (рис.
5.20) [95].
Шестая программа включает комплекс, обеспечивающий безопасное
Космическая разведка стран Азии и Африки
467
а б
Рис. 5.20. Общий план (а) и детальная фотография (б)
тетического и стартового комплекса РН CZ-2Fna космодроме Цзюцюанъ
(Фото со спутника Ikonos, сайт http://www.globalsecurity.org.)
возращение спускаемого аппарата (СА) с астронавтами на Землю и спа-
сения в случае нештатных ситуаций. Главным конструктором системы
посадки является Чжао Цзюнь (Zhao Jun), который после успешного воз-
вращения «Шэньчжоу-4» возглавляет это направление и в программе по-
лета «Шэньчжоу-5».
Служба спасения представлена разветвленной сетью контрольных
станций и мобильных групп, способных действовать в любых услови-
ях. Они укомплектованы личным составом, прошедшим специальную
подготовку и отработку взаимодействия с другими службами на за-
пусках возвращаемых спутников и всех четырех кораблей этой серии.
Все группы оснащены современными средствами поиска, связи (в том
числе спутниковой), транспортными средствами. В распоряжении груп-
пы, встречающей СА в зоне приземления, будет находиться специальный
передвижной медицинский центр.
Основным районом приземления выбрано местечко Баванци (пусты-
ня Гоби) в автономном районе Внутренняя Монголия, достаточно удален-
ное от густонаселенных районов, плоская полупустыня, что значительно
облегчит поиск и прием КА. Запасной район приземления - полигон
запуска Центра Цзюцюань.
Седьмая программа включает системы космической навигации и свя-
зи. Их основная задача - обеспечение устойчивой связи с КА на всех
участках полета и бесперебойное получение телеметрии о состоянии си-
стем и экипажа.
Всего в системе 12 пунктов слежения и навигации. Основной центр
управления и координации полета программы находится в пригоро-
де Пекина. Наземные станции расположены в городах: Пекин, Сиань,
Вэйнань, Циньдао, Сямэнь, Хаше (КНР), Карачи /(Пакистан) и в
Намибии (Африка). Морские комплексы слежения представлены сери-
ей из четырех кораблей слежения «Юаньван» (Yuan Wang) № 1-4. Все
они будут находиться в международных водах в акватории Японского
моря, бассейне южноамериканского континента, Атлантике и вблизи
Австралии. Команды на возвращение КА будет давать «Юаньван-3»,
468
Глава 5
который выполнял эту работу в предыдущих трех запусках кораблей
«Шэньчжоу».
30 декабря 2002 г. со стартового комплекса Центра запуска спутни-
ков Цзюцюань (провинция Ганьсу, КНР) был выполнен успешный пуск
РН CZ-2F семейства «Великий поход» с беспилотным космическим кора-
блем «Шэньчжоу4» (Shenzhou-4).
Таким образом, до начала 2003 г. были выполнены четыре беспилот-
ных полета кораблей «Шэньчжоу» разной степени готовности к пилоти-
руемому полету (см. табл. 5.23).
Первый экспериментальный аппарат выполнил 14-витковый полет
в ноябре 1999 г., он еще не был оснащен системами контроля газового
состава кабины и жизнеобеспечения, которые установили на второй ко-
рабль. При третьем запуске ракета-носитель была оснащена штатной си-
стемой аварийного спасения.
Сведений о том, был ли четвертый «Шэньчжоу» оснащен какими-
либо дополнительными системами по сравнению с третьим, нет. Поэтому
есть основания считать, что описание «Шэньчжоу-3» в равной степени
относится и к «Шэньчжоу -4» [96]. Зато было объявлено, и объявлено
заранее, что условия на борту «Шэньчжоу-4» будут «абсолютно такими
же, как на пилотируемом корабле», а меры безопасности полета будут
«еще более надежными».
Это дает основания рассматривать данный пуск как зачетный, предше-
ствующий первому пилотируемому полету, но, возможно, не последний.
В каждом из полетов перед сходом корабля с орбиты от него отделялся
орбитальный модуль (ОМ), который по существу является автономным
космическим аппаратом и способен не только выполнять самостоятель-
ный полет, но и маневрировать в космосе.
По официальным данным, на борту «Шэньчжоу-4» находилось в
общей сложности 52 полезные научные нагрузки, из которых 33 были
запущены впервые. Аппаратура была предназначена для исследований в
четырех основных областях: наблюдения Земли в микроволновом диапа-
зоне, мониторинг свойств космической среды, физика жидкости в услови-
ях микрогравитации и биотехнологические исследования.
Эксперименты в области физики жидкости и биотехнологии прово-
дились в спускаемом аппарате в течение большей части полета.
Аппаратура для наблюдений Земли и мониторинга среды была раз-
мещена на орбитальном модуле, в частности на его выступающей перед-
ней секции, и осталась в работе после отделения ОМ.
Старт 30 декабря 2002 г. четвертого космического корабля « Шэньчжоу»
(Shenzhou) и последующее успешное возвращение его спускаемого аппа-
Таблица 5.23
Данные полетов КА «Шэньчжоу»
Название
« Шэньчжоу-1»
«Шэньчжоу-2»
«Шэньчжоу-3»
«Шэньчжоу-4»
Дата и время
запуска, UTC
1999.11.19 22:30
2001.01.09 17:00
2002.03.25 14:15
2002.12.29 16:40
Дата и время
посадки, UTC
1999.11.2019:41
2001.01.1611:22
2002.04.01 08:51
2003.01.0511:16
Длительность
полета
6сут21 ч 11 мин
бсут 18 ч 22 мин
6 сут 18 ч 36 мин
6 сут 18 ч 36 мин
Количество
витков
14
108
108
108
Космическая разведка стран Азии и Африки
469
рата (СА) показали всему миру, что «Проект-921» - программа пилоти-
руемого космического полета успешно прошла испытание на выживае-
мость. И это означает, что Китай готов стать третьей державой в мире,
овладевшей сложнейшей технологией пилотируемого космического ко-
рабля.
15 октября 2003 г. ракетой-носителем «Чан Чжен-2Р» в 9:10 по пе-
кинскому времени был выведен на орбиту первый китайский пилотируе-
мый корабль «Шэньчжоу-5». Первым китайским космонавтом стал под-
полковник ВВС КНР 38-летний Ян Ливэй. По мнению ряда экспертов,
пилотируемый космический полет, возможно, был одним из главных со-
бытий 2003 г.
Китайский пилотируемый полет в космос показал, что Китай достиг
такой степени экономического развития, на которой уже можно решать
задачи освоения не только ближнего, но и дальнего космоса. Кроме того,
запуск пилотируемого космического корабля это - самоутверждение
Китая как претендента на статус великой державы.
Китайская космическая лаборатория. Первая модель китайской
космической станции была показана на выставке Ехро-2000 в Ганновере.
Она состояла из блоков, которые напоминали удлиненные варианты ор-
битального модуля корабля «Шэньчжоу» (SZ): узлового модуля длиной
примерно 3 м и диаметром немногим более 2,2 м, оснащенного шестью
стыковочными портами (к двум из них крепились большие поворотные
панели солнечных батарей, и двух длинных (от 8 до 10 м, диаметром от
2,2 до 3,0 м) «линейных» модулей с десятью стыковочными портами
каждый.
Полная длина этой относительно скромной станции была приблизи-
тельно 20 м, масса - 40 т. Однако большое число свободных стыковоч-
ных портов говорило о возможности ее существенного расширения.
В июне 2001 г. было объявлено о «трех шагах» в осуществлении плана
создания китайской космической станции. Ван Юнчжи (Wang Yangzi),
главный конструктор, сообщил на конференции, проведенной в Пекине,
что первым шагом будут автономные демонстрационные полеты кора-
блей «Шэньчжоу» в беспилотных и пилотируемых вариантах. На орби-
те китайские астронавты провели бы наблюдения земной поверхности и
космические эксперименты. Второй шаг - выходы в открытый космос,
эксперименты по поиску и стыковке в космосе. По словам представите-
ля канцелярии пилотируемой космической программы Вана Чжаояо,
отработка сближения и стыковки в космосе является частью второго ее
этапа, который начался с запуска двухместного корабля «Шэньчжоу-6»
в октябре 2005 г. и продолжился миссией трехместного «Шэньчжоу-7»
(сентябрь 2008 г.) с выходом китайского космонавта в открытый космос.
Третий этап - запуск большой космической лаборатории - постоянно
действующей пилотируемой орбитальной станции Китая начнется с за-
пуска базового блока «большой» станции не позднее 2020 г.
Китайская космическая лаборатория Тяньгун-1 («небесный дворец»
или «небесный чертог») - первый китайский космический аппарат, по
своим характеристикам похожий на экспериментальную орбитальную
станцию, созданный по проекту «921-2», именуемая целевым модулем и
предназначен для отработки технологий сближения и стыковки косми-
ческих аппаратов. «Тяньгун-1» должен стать первой не советской и не
470
Глава 5
американской свободно летящей пилотируемой орбитальной станцией,
существенно меньшей, но в целом аналогичной по функциям советским
орбитальным станциям первого поколения «Салют» и «Алмаз».
Лаборатория «Тяныун-1» представляет собой посещаемый косми-
ческий аппарат с расчетным сроком активного существования два года.
Лаборатория является совместной разработкой двух ведущих космиче-
ских центров Китая: пекинского (CAST, «5-я академия») и шанхайского
(SAST, «8-я академия»). Предварительная проработка проекта «Тяныун»
велась с 2000 г., практическая реализация - с конца 2006 г. В Пекине был
разработан и изготовлен экспериментальный модуль, а в Шанхае - ре-
сурсный модуль, включая систему электропитания и аппаратуру измере-
ния и управления, а также стыковочное устройство.
Экспериментальный модуль (шиянь цан) со свободным объемом 15 м3
может обеспечивать жизнь и работу трех космонавтов в течение 20 сут.
Лабораторный отсек выполнен в форме цилиндра и имеет диаметр 3,4 м.
Система жизнеобеспечения поддерживает необходимый состав атмосфе-
ры, влажность и температуру в его герметичной цилиндрической части.
Большая часть цилиндрической поверхности модуля прикрыта пане-
лями противометеоритной защиты толщиной до 3 см, но имеется по край-
ней мере два иллюминатора в передней части модуля - по правому борту
и слева на коническом днище. На верхней части корпуса установлены две
обзорные телекамеры, одна из которых «смотрит» вперед, а вторая - на-
зад. Вторая пара камер направлена на солнечные батареи и контролирует
их раскрытие и состояние. На надирной части корпуса, по-видимому, на-
ходятся два датчика горизонта, «смотрящие» назад и влево.
На переднем днище модуля установлен осевой стыковочный узел ан-
дрогинного типа с тремя направляющими лепестками для причаливания
кораблей «Шэньчжоу» и люком диаметром 0,8 м для внутреннего перехо-
да. Вокруг кольца стыковочного узла размещаются средства обеспечения
стыковки, мишень типа «крест», шесть фар, радиотехнические и оптиче-
ские средства измерения взаимного положения лаборатории и корабля и
блок уголковых отражателей для лазерного дальномера.
Система относительной навигации лаборатории и корабля на базе оп-
тического навигационного датчика с ПЗС-камерой является совместной
разработкой 502-го института 5-й академии и Харбинского технологи-
ческого института.
Хвостовая часть экспериментального модуля представляет собой не-
герметичный конический переходник, в надирной части которого в двух
портах установлена аппаратура съемки Земли. Сообщается, что «Тянь-
гун-1» несет инфракрасный телескоп с зеркалом диаметром 600 мм из кар-
бида кремния, созданный в Шанхайском институте технической физики,
и гиперспектрометр Чанчуньского института оптики, точной механики и
физики с трехзеркальной внеосевой оптической схемой. Последний име-
ет свыше 100 каналов в пределах от видимого до коротковолнового ИК-
излучения при пространственном разрешением в ИК-диапазоне до 10 м
и может использоваться в интересах геологии и разведки природных ре-
сурсов, изучения растительности и сельскохозяйственных угодий, моря и
атмосферы.
Ресурсный модуль (цзыюань цан) содержит аппаратуру служебных
систем, в первую очередь, электропитания, ориентации и связи. Корпус
Космическая разведка стран Азии и Африки 471
модуля изготовлен с использованием алюминиево-литиевого сплава, что
позволило снизить его массу примерно на 10 %. Служебный (приборно-
агрегатный) отсек имеет тот же диаметр 2,35 м, что и у кораблей серии
«Шэньчжоу», но короче, чем у них. На левом и правом борту смонтиро-
ваны приводы двух полужестких пятисекционных панелей солнечных
батарей суммарной мощностью 3500 Вт, а в корпусе модуля - аккумуля-
торные батареи никельметаллогидридного типа. Напряжение бортовой
электросети - 100 В. На зенитной поверхности находятся два звездных
датчика и ориентируемая антенна для связи с Землей через геостационар-
ный спутник-ретранслятор.
Определение текущей ориентации КА осуществляет блок из шести
волоконно-оптических гироскопов. Шесть силовых гироскопов (гироди-
нов) массой около 50 кг каждый служат для задания и поддержания тре-
буемого положения КА в пространстве.
В хвостовой части модуля размещена двигательная установка с двумя
маршевыми двигателями тягой по 50 кгс (490 Н).
«Тяныун-1» создан на базе корабля «Шэньчжоу», но существенно
от него отличается. Модуль состоит из двух секций разного диаметра.
Основные данные «Тяньгун-1»: масса - 8506 кг; длина - 10,4 м; ширина
(по солнечным батареям) - 17 м; жилой объем станции - 15 м3.
Первоочередными задачами «Тяньгун-1» являются отработка процес-
са стыковки с кораблями серии «Шэньчжоу», обеспечение нормальной
жизнедеятельности, работы и безопасности космонавтов в период кратко-
временного пребывания на борту (от 12 до 20 сут), эксперименты в сфе-
ре космической медицины, в области использования космического про-
странства, а также испытания технического оборудования космической
станции.
Общий вид космической лаборатории «Тяньгун-1» и процесс стыков-
ки представлены на рис. 5.21.
Целевой модуль «Тяньгун-1» должен выполнить четыре задачи:
- совместно с космическим кораблем выполнить задачу сближения и
стыковки космических аппаратов на орбите;
а 6
Рис. 5.21. Лаборатория «Тяньгун-1»:
а - общий вид космической лаборатории; б - процесс стыковки
472
Глава 5
- взять на себя задачу контроля и управления единым космическим
аппаратом, составленным из космического корабля «Шэньчжоу-8» и кос-
мического модуля «Тяныун-1» после их стыковки;
- создать необходимые условия для поддержания жизни и работы
космонавтов в космическом аппарате, сформированном после стыковки
«Шэньчжоу-8» и «Тяньгун-1»;
- провести космические технические испытания и предварительную
техническую проверку для создания космической станции в будущем.
Модуль способен обеспечивать жизнедеятельность трех космонавтов
в течение 20 сут. Предполагается, что первая космическая станция Китая
проработает на орбите два года. Большую часть этого времени модуль бу-
дет работать в беспилотном режиме.
Запуск состоялся 29 сентября 2011 г. с помощью модернизированной
ракеты-носителя «Великий поход-2Р» (CZ-2FT1) с китайского космодро-
ма Цзюцюань (Jiuquan Satellite Launch Center) [142].
По сравнению с исходным вариантом, примененным для выведения
на орбиту семи кораблей «Шэньчжоу» («Волшебный корабль»), в но-
вую модель ракеты внесено 170 технологических изменений, в том чис-
ле 38 крупных. Самым заметным внешним отличием стал новый голов-
ной обтекатель диаметром 4,2 м и длиной около 12 м. Для беспилотного
«Тяныуна» не нужна система аварийного спасения, поэтому отсутствует
ее двигательная установка. Носовая часть обтекателя стала овальной.
Модуль «Тяньгун-1» успешно отделился от второй ступени ракеты-
носителя «Чанчжэн-2РТ1» на высоте 200 км.
Космическая лаборатория «Тяньгун-1» предназначена главным об-
разом для отработки систем и процедур сближения и автоматической
стыковки китайских космических кораблей «Шэньчжоу». Она призвана
стать:
- орбитальной мишенью для освоения новой для Китая технологии
встречи и стыковки;
- первой в программе КНР пилотируемых полетов эксперименталь-
ной платформой, способной работать длительное время без человека на
борту и кратковременно в пилотируемом режиме; тем самым она позволит
набрать опыт для разработки постоянно обитаемой космической станции;
- базой для экспериментов в области дистанционного зондирования
Земли, космической физики и космической среды, космической науки,
космической медицины и космической техники.
Первый этап программы полета «Тяныун-1» продлится до запуска
беспилотного корабля «Шэньчжоу-8», осуществления их встречи на ор-
бите и автоматической стыковки.
1 ноября 2011 г. из Центра космических запусков Цзюцюань был
произведен запуск беспилотного К А «Шэньчжоу-8» и осуществлена его
успешная автоматическая стыковка с лабораторией «Тяньгун-1» [143].
«Шэньчжоу-8» - первое серийное изделие среди кораблей
«Шэньчжоу». Первый корабль рассматривался как сугубо экспери-
ментальный, следующие шесть последовательно оснащались системами,
позволяющими использовать их для пилотируемых полетов. Параллельно
на них проводились испытания целевой аппаратуры различного на-
значения - для съемки и дистанционного зондирования Земли, для тех-
нологических и медико-биологических экспериментов.
Космическая разведка стран Азии и Африки 473
«Шэньчжоу-8» тяжелее своих предшественников: его стартовая масса
составляет 8082 кг. Максимальная длина изделия -9м при максималь-
ном диаметре 2,8 м. Корабль состоит из трех отсеков:
- орбитального модуля (ОМ) с полезным объемом 5 м3, снаружи ко-
торого установлены стыковочный агрегат с внутренним переходом диа-
метром 0,8 м и измерительные средства обеспечения сближения и сты-
ковки;
- спускаемого аппарата (СА) диаметром и высотой по 2,5 м с систе-
мой управления, средствами представления информации и управления
(приборная панель, пульты ввода команд, органы ручного управления),
средствами жизнеобеспечения, парашютной системой и системой мягкой
посадки,
- двигательного приборно-агрегатного отсека (ПАО) диаметром 2,5 м
с аппаратурой электропитания, включая две четырехсекционные панели
солнечных батарей размером 2 х 6 м, средствами контроля ориентации и
коррекции орбиты.
Корабль может доставить на орбиту экипаж из трех человек и 300 кг
груза и вернуть на Землю трех космонавтов и 50 кг груза. В автономном
полете он может провести до 5 сут, расчетная продолжительность полета
в состыкованном состоянии составляет 180 сут.
Китайские специалисты внесли существенные изменения в
«Шэньчжоу-8» по сравнению с предшествующими кораблями, чтобы обе-
спечить его стыковку с «Тяньгуном-1».
Состав командно-измерительного комплекса для управления по-
летом «Шэньчжоу-8» остался тем же, что и для «Тяньгуна-1»: два цен-
тра управления в Сиане и Пекине; станции Дунфэн, Вэйнань, Циндао,
Сямэнь, Каши, Хэтянь (Хотан - мобильная) и Чжучан (мобильная) на
территории КНР, зарубежные станции Свакоп-мунд, Малинди, Карачи,
Сантьяго, Алкантара, Донгара, Оссагель и Кергелен (три последних - в
статусе привлеченных), три корабельных пункта и два спутника-ретранс-
лятора «Тяньлянь-1».
17 ноября приземлением в пустыне Гоби завершился успешный со-
вместный полет беспилотного К А «Шэньчжоу-8» и космической лабора-
тории « Тяныун-1» [157].
19 ноября «Тяньгун-1» был переведен в режим долгосрочной эксплуа-
тации с выполнением научных экспериментов совместно с наземной при-
кладной системой. По всей видимости, речь идет о съемках Земли с помо-
щью установленной из лаборатории оптической аппаратуры.
Как сообщил заместитель начальника канцелярии программы пило-
тируемой космонавтики Китая Ван Чжаояо, специалисты будут осущест-
влять управление лабораторией «Тяньгун-1», включая поддержание не-
обходимой ориентации и регулярные проверки оборудования, с целью
обеспечения его благоприятного состояния к моменту дальнейших работ
с кораблями «Шэньчжоу-9» и «Шэньчжоу-10».
Управление полетом лаборатории осуществляется из ЦУПа в Пекине.
Создан комитет по оперативному управлению КА. Задачи комитета со-
стоят в организации длительной работы лаборатории с кратковременным
ее использованием для пилотируемых экспериментов, подготовки поле-
тов со стыковкой к «Тяныуну-1» и накоплении опыта для последующего
строительства космических лабораторий и станций. В его подчинении на-
474
Глава 5
Таблица 5.24
Программа полетов
Корабль
«Шэньчжоу-8»
«Шэньчжоу-9»
«Щэньчжоу-10»
Дата
1 ноября 2011 г.
(осуществлен)
1-е полугодие 2012 г.
2-е полугодие 2012 г.
Экипаж
Беспилотный
Пилотируемый (или
беспилотный - в
зависимости от ре-
зультатов первого)
Пилотируемый
Задачи
Первый тест сближения и
стыковки (успешные сты-
ковки 2 и 14 ноября)
Второй тест сближения и
стыковки
Тренировки по отработке
технологии стыковки
ходятся группы оперативного планирования, оценки технического состо-
яния лаборатории и повседневного управления.
Программа полетов «Шэньчжоу-8, -9, -10» представлена в табл. 5.24.
Выполнив эксперименты на «Тяныуне-1», Китай намерен создать и
запустить еще две посещаемые лаборатории: «Тяньгун-2» и «Тяньгун-3».
В результате страна будет иметь комплекс космической техники, необхо-
димой для длительных орбитальных полетов. В настоящее время ведется
подготовка космонавтов для осуществления подобных миссий. По заявле-
ниям китайских представителей, дебют модуля «Тяньгун-2» планируется на
2013 г., а затем между 2014 и 2016 гг. будет запущен «Тяньгун-3». КНР также
планирует создать многомодульную станцию типа «Мира». Ее предполага-
ется собрать в 2018-2022 г. со сроком службы около 10 лет [97].
Столь бурное развитие программы пилотируемого полета в КНР вы-
звало однозначную негативную реакцию правительства США. Особую
озабоченность выражали представители Госдепартамента США и
Пентагона. Со стороны государственных органов США ведется плано-
мерная работа по ограничению доступа китайских ученых к материалам
и информации, прекращению контактов ученых двух стран. В частности,
была отклонена заявка на выдачу разрешения на въезд в США делегации
Китайской космической корпорации и Главного управления по воору-
жениям НОАК для участия в форуме, посвященном вопросам освоения
космического пространства. В 2002 г. китайской делегации было отка-
зано в визах для прибытия на встречу космонавтов и астронавтов всего
мира, которая проходила в Хьюстоне. В том же году Чжан Хоуин подал
в консульский отдел американского посольства заявку на визы для уча-
стия в конференции по проблемам освоения и изучения космоса в США.
В посольстве, используя всяческие предлоги, протянули время и, когда
конференция закончилась, отказали в выдаче визы, мотивируя это исте-
чением срока выданного приглашения.
5.2. Космическая разведка Индии
5.2.1. Общие сведения
Индия очень быстро перешла от экспериментальных проектов к ис-
пользованию космоса в практических целях. В настоящий момент косми-
Космическая разведка стран Азии и Африки
475
ческая программа является для Индии не только важным инструментом
для решения многих задач социально-экономической сферы, но и элемен-
том престижа, включающего Индию в круг стран, имеющих возможность
создания и запуска КА, а также мощным военным инструментом.
Индия имеет масштабные планы по изучению и освоению космическо-
го пространства, в том числе планы пилотируемых полетов. Индия также
является участником большого количества двусторонних и многосторон-
них международных программ.
Гражданский космический бюджет Индии в 2009 г. составил 906 млн.
долл. По своим показателям эффективности индийская космическая про-
грамма является одной из самых эффективных в мире по отношению за-
трат к отдаче. Тем не менее, космическая программа часто подвергается
критике из-за низкого уровня жизни в стране и отсутствия самых необ-
ходимых услуг вдали от крупных городов. Вот почему основной декла-
рируемой целью индийского космического агентства является разра-
ботка технологий и их применение для различных практических нужд.
Экономический подъем в Индии сделал ее космическую программу более
активной и открытой, в то время как страна нацеливается на все большую
самодостаточность в космической технике.
Официальным космическим агентством считается Индийская ор-
ганизация космических исследований ISRO (Indian Space Research
Organisation), являющаяся главным органом исполнения национальной
космической программы, вырабатываемой на более высоких уровнях, и
удовлетворения нужд национальной экономики.
Космическое агентство Индии ISRO успешно выполняет как нацио-
нальные программы, так и зарубежные, обладая своими возможностями
конструирования, постройки и запуска космических аппаратов, а также
наземной инфраструктурой для космической деятельности.
Индия в развитии своей космической программы делает акцент на
ДЗЗ, мониторинге чрезвычайных ситуаций, телекоммуникации и веща-
нии, т. е. именно на прикладной деятельности.
Что касается дистанционного зондирования Земли, то спутниковая
система IRS (Индийское дистанционное зондирование - Indian Remote
Sensing) оперирует самым большим в мире количеством спутников ДЗЗ: в
настоящий момент 10 активных - TES, Resourcesat-1 (IRS-P6), Cartosat-1
(IRS-P5), Cartosat-2, -2А, -2В, IMS-1, Oceansat-2, RISAT-2, Resourcesat-2.
Технические возможности индийских спутников позволяют производить
съемку с разрешением до 1м.
Также Индия развивает собственную навигационную систему
IRNSS - Indian Regional Navigation Satellite System. Решение о ее созда-
нии было принято в 2006 г. Система будет включать в себя 7 спутников:
3 на геостационарной орбите и 4 на окологеостационарной - и должна в
рабочей стадии предоставлять точные навигационные сведения, сравни-
мые с предоставленными зарубежными системами. Несмотря на то что
система будет предоставлять услуги в основном Индии, ее использование
будет возможно и в близлежащих регионах.
Индия развертывает в настоящее время свою пилотируемую програм-
му, а также ведет исследования в области многоразовых космических си-
стем гиперзвуковых летательных аппаратов. В 2007 г. был произведен экс-
перимент по возвращению капсулы из космоса (Space Capsule Recovery
476
Глава 5
Experiment-SRE-1). Капсула находилась на околоземной орбите 12 дней,
весила 550 кг и провела на орбите два эксперимента в условиях микро-
гравитации.
Военно-космическая деятельность Индии ведется Defence Research
and Development Organisation (DRDO) или Организацией по оборонным
исследованиям и разработкам. ISRO упорно дистанцируется от деятель-
ности DRDO, настаивая на своей исключительно гражданской деятельно-
сти во избежание возможных санкций со стороны США. Однако в некото-
рых областях их партнерство очевидно. Так, DRDO разработала ракетные
технологии для индийской программы. С другой стороны, спутники ДЗЗ,
которыми располагает Индия, активно используются в военных целях, и
некоторые источники ссылаются на возможность их изготовления DRDO.
Трансфер технологий из гражданских в военные программы - тоже не
редкость. После теста Китаем противоспутникового оружия, а перед тем
опыта применения космических средств НАТО в Косове и индо-паки-
станского конфликта в Каргиле в 1999 г. Индия всерьез обеспокоилась
тем, чтобы не отстать в военном использовании космоса. Это опасение
усиливается тем, что часть военных космических технологий Китая могут
утечь в Пакистан, с которым у Индии давние споры по штатам Джамму и
Кашмир. Не остаются без внимания индийцев и китайские ракетные базы
и аэродромы в Тибете. Оно развивается в двух возможных направлениях:
военной разведки и интегрированного командования аэрокосмической
обороной. В итоге спутники Cartosat имеют помимо гражданского и яв-
ное военное применение. Что касается антиспутникового потенциала, то
согласно DRDO Индия располагает технологиями, позволяющими унич-
тожить любой объект на орбите высотой до 200 км.
5.2.2. Космическая разведка
Важным направлением военной разведки является создание средств
видовой космической разведки (ВКР). Основной задачей видовой кос-
мической разведки Индии является слежение за дислокацией и боего-
товностью группировок вооруженных сил соседних с Индией государств.
Спутники являются незаменимым средством и для слежения за де-
ятельностью приграничных государств в спорных районах, расположен-
ных в высокогорной местности.
Традиционная функция ВКР - картографическое обеспечение войск
и определение координат стратегических объектов для нацеливания бал-
листических ракет. Важнейшей задачей новейшего времени стала оценка
ракетноядерного потенциала Пакистана, определение мест дислокации и
производительности предприятий ядерной и ракетной промышленности.
Наконец, перспективной задачей системы ВКР является слежение за раз-
витием обстановки в других кризисных регионах мира. Индия стремится
играть более активную роль на международной арене, а спутники стано-
вятся важным инструментом получения объективной информации для
принятия важных внешнеполитических решений.
Система ВКР Индии включает: КА видовой разведки и наземный сег-
мент - центр космической разведки и транспортабельные станции для
приема данных космической съемки в штабах передовых группировок во-
йск. Центр космической разведки DIPAC (Defence Image Processing and
Космическая разведка стран Азии и Африки
477
Analysis Centre) предназначен для централизованной обработки изобра-
жений в интересах всех видов вооруженных сил.
Вначале для ВКР широко применялись гражданские КА серии 1RS
(табл. 5.25), которые были разработаны индийским космическим агент-
ством ISRO (ИСРО) на основе ключевых компонентов, закупаемых в
США и Франции [98]. Военные обратили внимание на спутники IRS-1A
и -1В еще в 1988 г., но имевшаяся бортовая аппаратура среднего разреше-
ния (до 36 м) обеспечивала лишь ведение обзорной разведки инженерно-
го оборудования и инфраструктуры местности, а также разработку карт
местности.
Положение существенно изменилось в 1995 г. после запуска К А вто-
рого поколения IRS-1C и -ID. Даже беглый анализ характеристик этих
спутников показывает, что они созданы с учетом интересов военного ве-
домства страны. В состав аппаратуры каждого спутника входят две опти-
ко-электронные системы для обзорной съемки в широкой полосе (разре-
шение 23 и 188 м) и одна панхроматическая система PAN для получения
детальных изображений с разрешением 5,8 м в полосе шириной 70 км (с
помощью наземной цифровой обработки разрешение улучшается до 5 м).
Военные специалисты могут сначала вести поиск интересующих
объектов в широкой полосе, а затем получать их детальные снимки. В
результате компьютерной обработки стереоснимков формируются циф-
ровые карты рельефа местности, необходимые для наведения на цели со-
временных ударных самолетов и крылатых ракет. Однако достигнутая
разрешающая способность уже не отвечает запросам военного ведомства,
поэтому Индия, как заявил министр обороны Дж. Фернандес, вынуждена
закупать снимки с высоким разрешением (около 1 м) за рубежом.
КА Cartosat-1 (1RS-P5). В 2000/2001 финансовом году существенно
увеличились финансовые вложения в индийскую космонавтику (459 млн.
долл.).
Таблица 5.25
КА серии 1RS
Наименование
радиометра, КА
LISS-1,
IRS-IA.-Ви-Е
LISS-2 (2),
IRS-1A,-Bn-P2
LISS-3,
IRS-ICh-D
Панхроматические
радиометры, IRS-1C и -D
Спектральные
диапазоны,
мкм
0,45-0,52;
0,52-0,59;
0,62-0,68;
0,77-0,86
0,45-0,52;
0,52-0,59;
0,62-0,68;
0,77-0,86
0,52-0,59;
0,62-0,68;
0,77-0,86;
1,35-1,7
0,5-0,75
Простран-
ственное
разрешение,
м
72,5
72,5
36,25
36,25
23,5
23,5
70,5
5,8
Полоса
обзора,
км
148
74x2
142
148
70
Периодичность
просмотра,
сут
22
22
24
5
478
Глава 5
Среди основных причин увеличения расходов на космос эксперты
называют разработку в Индии системы видовой космической разведки.
Вывод о необходимости усиления средств ВКР содержится в рекоменда-
циях специальной правительственной комиссии, созданной для рассле-
дования причин провала индийской разведки в ходе Каргильского кри-
зиса 1999 года. Комиссия рекомендует увеличить на орбите количество
космических аппаратов (КА) с аппаратурой видовой разведки для более
частого просмотра района боевых действий и включить в состав перспек-
тивной системы помимо спутников с оптической аппаратурой также ап-
параты, оснащенные радиолокаторами с синтезированием апертуры для
обеспечения всепогодной круглосуточной разведки.
•Командование ВВС представило индийскому космическому агентству
ISRO предложение о создании спутника детальной видовой разведки, ко-
торым должен стать КА IRS-P5 (Cartosat-1) [98].
Судьба спутника была сложной. Правительство Индии одобрило
предложение о разработке спутника Cartosat-1 стоимостью 57 млн. долл.
еще в июне 1997 г., а запуск К А планировалось осуществить в конце
1999 г. Однако по разным причинам IRS-P5 пропустил вперед внеплано-
вый экспериментальный спутник TES (октябрь 2001 г.) и аппарат IRS-P6
(октябрь 2003 г.) [99].
Спутник TES был изготовлен в экстренном порядке по заказу обо-
ронного ведомства Индии после Каргильского кризиса 1999 года, кото-
рый продемонстрировал техническую отсталость индийской разведки.
Изображения со спутника TES с разрешением менее 1 м используются
вооруженными силами и спецслужбами Индии и отсутствуют в свобод-
ном доступе на мировом рынке. Одна из задач, решаемых с помощью
TES, - поиск маршрутов нелегального проникновения бандформирова-
ний из Пакистана в штат Джамму и Кашмир. В октябре 2001 г. развед-
службы Индии использовали КА TES для слежения за ходом боевой опе-
рации ВС США в Афганистане.
Отдельные подсистемы и технологии TES, созданные при содействии
Израиля, применены при разработке спутников Cartosat-1 и -2.
Запуск КА Cartosat 1 (IRS P5) был осуществлен 5мая 2005 г. ракетой-
носителем PSLV (Polar Satellite Launch Vehicle). Через 18 мин после стар-
та спутники были выведены на солнечно-синхронную орбиту, параметры
которой составили [99]: наклонение - 97,92°; высота в перигее - 617 км;
высота в апогее - 642 км; период обращения - 97,32 мин.
КА IRS-P5 массой 1560 кг стал 11-м по счету, а также самым тяжелым
и дорогостоящим КА программы IRS. Новый аппарат предназначен для
картографической съемки местности в интересах обновления топографи-
ческих карт и разработки трехмерных цифровых моделей рельефа (ЦМР)
местности.
КА Cartosat-1 был изготовлен в космическом центре IS AC (ISRO
Satellite Centre). Космическая платформа размерами 2,4 х 2,7 м и высо-
той вместе с оптической системой 3,3 м разработана на основе штатной
платформы спутников серии IRS. В качестве исполнительных органов
трехосной системы ориентации использованы четыре силовых гироскопа,
магнитные катушки и ДУ на гидразине (запас топлива -131 кг для работы
в течение 5 лет). Ориентация осей поддерживается с точностью ±0,05° и
измеряется с точностью 0,01°. Электропитание обеспечивают две панели
Космическая разведка стран Азии и Африки
479
СБ площадью 15 м2 мощностью 1100 Вт, а также никель-кадмиевые акку-
муляторы емкостью 24 Ач [99].
Основная аппаратура спутника - двухкамерная оптико-электронная
панхроматическая система с разрешающей способностью менее 2,5 м
в полосе захвата 7,5 км (режим стереосъемки) или 55 км (монорежим).
Каждая камера состоит из трехзеркального телескопа, жестко фиксиро-
ванного относительно спутниковой платформы. Оптические оси камер
отклонены от направления в надир на ±26° (передняя камера PAN-F) и
-5° (задняя PAN-А).
Важным преимуществом двухкамерной оптической системы КА
Cartosat-1 является возможность получения стереопары на одном витке.
Спутники-предшественники IRS-1C/D и IRS-P6 осуществляют стере-
осъемку в течение нескольких суток с разных витков путем отклонения
оптической оси камер в пределах ±26° поперек трассы полета, что снижа-
ет оперативность съемки и качество стереопары. По указанным причинам
стереопары IRS-1C/D и IRS-P6 не находили широкого спроса.
Оптическая система Cartosat-1 может работать в режимах стерео-,
моно- и многорежимной съемки. Стереосъемка одного и того же участка
местности осуществляется последовательно двумя камерами с времен-
ным интервалом 50-100 с. При съемке в монорежиме корпус К А пово-
рачивается таким образом, чтобы кадры двух камер были расположены
рядом с небольшим перекрытием. Многорежимными называются различ-
ные варианты асинхронной моно- или стереосъемки с разворотом корпуса
спутника для отслеживания направления на объект съемки.
Впервые в индийской практике в качестве рабочей орбиты выбрана
ССО высотой 618 км (время пересечения экватора 10:30), для которой
период повторения трасс составляет 116 сут. Благодаря возможности
бокового отклонения линии визирования камер в пределах ±26° от на-
дира (разворотом корпуса) максимальный период повторного просмотра
уменьшен до 5 суток [99].
Выходной информационный поток каждой камеры при 10-битовом
представлении данных составляет 338 Мбит/с. В результате сжатия ал-
горитмом ADPCM/JPEG с коэффициентом 3,2 скорость цифрового по-
тока снижается до 105 Мбит/с. После шифрования информации (для
исключения несанкционированного доступа) изображения передаются
на Землю по двум радиолиниям в Х-диапазоне частот с использованием
квадратурной модуляции QPSK. Для направленной передачи данных на
наземную станцию на спутнике установлена 64-элементная полусфериче-
ская фазированная антенная решетка с управляемой диаграммой направ-
ленности. При съемке удаленных от приемных станций регионов при-
меняется бортовое твердотельное запоминающее устройство емкостью
120 Гбит (запись изображений в течение 9,5 мин).
Основные характеристики ОЭС IRS P5 приведены в табл. 5.26 [99]:
Для обработки данных нового спутника в Центре агентства NRSA в
Хайдерабаде был создан Специализированный центр данных Cartosat-1.
На основе изображений IRS P5 планируется разрабатывать различные
геопространственные продукты:
- цифровые моно- и стереоизображения заданных районов, мозаи-
ки и ортонормированные изображения с точной географической при-
вязкой;
480
Глава 5
Таблица 5.26
Оптико-электронная система КАIRS-P5
Фокусное расстояние
Относительное отверстие
Угол поля зрения
Передаточная функция MIT:
- вдоль трассы
- потерек трассы
Спектральный диапазон
Пространственное разрешение
Радиометрический диапазон
Отношение сигнал/шум
Число фотодетекторов ПЗС-линейки
Размер фотодетектора
Время накопления
Ширина полосы захвата:
- режим стереосъемки
- режим моносъемки
| Скорость выходного потока данных
Алгоритм сжатия/коэффициент сжатия
1 Калибровка камер
Отношение В/Н для стереосъемки
Масса
1 Размер каждой камеры PAN
1,98 м 1
F/4,5
±1,08°
23
20
500-850 нм
<2,5 м
10 бит
345
12228
7x7 мкм |
0,336 мс
27,5 км
55 км
2 х 105 Мбит/с
JPEG/3.2
Относительная/светодиодами
0,62
200 кг
1,5 х 0,85 х 1,0 м
- двухмерные и трехмерные картографические продукты в различных
проекциях масштабов от 1:25000 до 1:5000;
- ЦМР средней и высокой точности с минимальной погрешностью
определения координат 3,1 м по вертикали и 2,5 м в горизонтальной пло-
скости.
Ошибки определения координат для изображений уровня обработки
1 не превышают 220 м вместо 450 м у КА IRS P6; с использованием на-
земных контрольных точек (уровень 2) - 18,5 м; с контрольными точками
и точными ЦМР (уровень ЗС) - 6,4 м. При совмещении черно-белых изо-
бражений КА IRS P5 и цветных данных IRS P6 (разрешение - 5,8 м) воз-
можно получение цветных изображений с разрешением 2,5 м [99].
Возможности IRS P5 по оперативному получению стереопар с высо-
ким разрешением будут использованы для обновления и создания круп-
номасштабных топографических карт, ЦМР и ГИС-слоев в различных
прикладных областях
В Индии КА Cartosat-1 входит в состав Национальной системы
управления природными ресурсами NNRMS (National Natural Resources
Management System) Вооруженные силы и спецслужбы Индии также пла-
Космическая разведка стран Азии и Африки
481
нируют широко использовать геопространственные продукты Cartosat-1.
При разработке технических требований и проектировании спутника ак-
тивное участие принимала DRDO - ведущая организация научно-иссле-
довательских разработок МО Индии.
По словам председателя ISRO, KA Cartosat-1 с ОЭС IRS-P5 в течение
18 мес. должен оыл осуществить сплошную съемку Индии для разработки
карты страны масштаба 1: 25000. В конце 2006 г. эта программа была вы-
полнена на 90 %.
Стремясь обрести статус ядерной державы, Индия создает стратеги-
ческие ядерные силы и формулирует свою ядерную доктрину. Индия
предлагает отказаться от нанесения ударов по городам и развивать вы-
сокоточное оружие для уничтожения стратегических объектов и мест
скопления войск и техники. Для наведения ракетных систем потребует-
ся точная координатноцелевая информация, которая может быть полу-
чена только средствами детальной воздушно-космической разведки с
разрешением лучше 1 м. Поэтому задачи разработки спутников с такими
характеристиками являются приоритетнымшдля министерства обороны
и ISRO. Проект Cartosat-2, обозначенный как IRS-IIA, появился в планах
ISRO в 2000 г. с бюджетной стоимостью около 50 млн. долл. Несмотря
на сходство в наименовании, новый спутник принципиально отличается
от своего предшественника IRS-P5 Cartosat-1. KA Cartosat-2 имеет двой-
ное назначение и разрабатывался с учетом требований военного ведом-
ства Индии. Предполагается, что он заменит на орбите первый экспери-
ментальный спутник видовой разведки TES, который эксплуатируется с
2001 г.
Новый KA Cartosat-2 предназначен для панхроматической съемки с
пространственным разрешением 0,8 м с высокой частотой обзора любого
района Земли. В интересах картографии изображения метрового разре-
шения Cartosat-2 могут применяться для разработки цифровых топокарт
и ГИС-слоев более крупных масштабов 1 : 5000 - 1 : 2000 на базе ЦМР,
созданных по стереопарам К A Cartosat-1.
Опираясь на данные Cartosat-1, индийские картографические служ-
бы планировали с помощью спутника Cartosat-2 создать более точ-
ные и детальные геопродукты. Запуск первого аппарата нового класса,
Cartosat-2A, ожидался в 2006 г. Однако по ряду причин запуск КА этого
класса затягивался. И только 10 января 2007 г. со стартового комплекса
Космического центра был произведен пуск ракеты PSLV-C7, которая вы-
вела на расчетную солнечно-синхронную орбиту сразу четыре КА общей
массой 1292 кг [100]. Основными полезными грузами (ПГ) были индий-
ский КА Cartosat-2 (масса 680 кг) для высокодетальной съемки Земли и
возвращаемая экспериментальная капсула SRE-1 (Space Capsule Recovery
Experiment) массой 550 кг. Дополнительно на орбиту были выведены
технологический микроспутник Lapan-Tubsat (Индонезия) массой 56 кг
и неотделяемый ПГ Pehuensat-1 (Аргентина) массой 6 кг.
Капсула SRE-1 была создана специалистами Космического центра и
Спутникового центра ISRO с объявленной целью отработки технологии
возвращения с орбиты на Землю и проведения экспериментов в условиях
микрогравитации. Как считают эксперты, реальной целью проекта SRE-1
была отработка технологий для пилотируемых полетов.
Спутник LAPAN-Tubsat изготовлен совместными усилиями спе-
482
Глава 5
циалистов Национального института аэронавтики и космоса Индоне-
зии LAPAN и Берлинского технического университета TUB (Technical
University of Berlin). В качестве полезной нагрузки на КА установлены
две цифровые камеры для дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ),
аппаратура для эксперимента по передаче данных (накопление на борту
и сброс), а также технологического эксперимента по определению ориен-
тации.
Первая цветная камера ДЗЗ использует три ПЗС-матрицы для фор-
мирования изображения и систему оптической калибровки. Ее разрешаю-
щая способность на местности -5 м, полоса обзора - 3,5 км. Вторая цвет-
ная камера с одной ПЗС-матрицей формирует видеоизображение, она
имеет разрешающую способность 200 м при полосе обзора 81 км.
Аппарат Pehuensat-1 относится к классу наноспутников, его масса со-
ставила всего 6 кг. Спутник в основном будет использоваться для радио-
любительской связи между колледжами и университетам страны, а также
радиолюбителями за пределами государства.
Схема размещения ПГ на КА Cartosat-2 приведена на рис. 5.22 [100].
Параметры орбит Cartosat-2, капсулы SRE-1, Lapan-Tubsat, Pe-
huensat-1 и ступени РН представлены в табл. 5.27[100].
После успешного выведения на орбиту основного ПГ - КА Cartosat-2
были проведены штатные операции по развертыванию СБ, стабилизации
спутника, проверке бортовых подсистем, а также коррекции орбиты.
Параметры рабочей орбиты К А после коррекции составили 626,8 х 641,2 км.
Впервые в индийской практике использована солнечно-синхронная
утренняя орбита высотой 630 км с пересечением экватора в нисходящем
узле в 09:30 местного времени. Период повторения трассы - 360 сут, пе-
риод повторной съемки - 4 сут. По документам ISRO, спутник может с
Рис. 5.22. Схема размещения полезного груза на КА Cartosat-2
Космическая разведка стран Азии и Африки
483
Таблица 5.27
Параметры орбит составляющих КА
Обозначение
2007-001А
2007-002В
2007-002С
2007-002D
2007-002Е .
Наименование
Lapan-Tubsat
Cartosat-2
SRE-1
Pehuensat-1
Ступень РН
Параметры орбиты
i
97,94°
97,95°
97,94°
97,94°
97,89°
Нр, км
627,5
629,8
627,0
628,9
620,5
На, км
634,6
634,9
635,2
635,0
647,5
Р, мин
97,347
97,404
97,371
97,389
97,423
помощью бортовых двигателей снижать высоту орбиты до 560 км, что обе-
спечивает ежесуточный обзор заданных районов.
Прием, обработку и распространение данных Cartosat-2 в Индии
осуществляет Национальный центр дистанционного зондирования
Земли NRSA в Хайдерабаде. Уже 12 января Центр NRSA принял с борта
Cartosat-2 первые изображения территории Индии - две полосы длиной
240 и 50 км.
Cartosat-2 создан в Индийском спутниковом центре ISAC в Бангалоре
при участии центров SAC, LPSC и IISU. Для него в отличие от предше-
ствующих аппаратов IRS использована новая малоразмерная космическая
платформа в форме восьмигранника. Служебные подсистемы интегриро-
ваны с помощью блока управления платформой BMU (Bus Management
Unit). Общая масса КА - 680 кг против 1560 кг Cartosat-1, расчетный срок
активного существования - 5 лет.
Ориентация осей КА поддерживается с точностью ±0,05° и измеряется
с точностью до 0,01°, скорость дрейфа осей составляет 5 х 10~5°/с. Электро-
снабжение бортовых систем обеспечивают две панели солнечных батарей
мощностью 900 Вт и две никель-кадмиевые аккумуляторные батареи ем-
костью по 18 Ач. Бортовой запас гидразина (69 кг) служит для коррекций
параметров орбиты в течение 5 лет.
Основной полезной нагрузкой КА является ОЭС с двухзеркальным
осевым длиннофокусным телескопом PAN, который собран в корпусе из
углеродного композиционного материала с системой гашения вибраций.
В фокальной плоскости телескопа установлена ПЗС-матрица длиной
12288 элементов.
Новый КА Cartosat-2 предназначен для панхроматической съемки с
пространственным разрешением 0,8 м с высокой частотой обзора любо-
го района Земли. КА может вести съемку в широкой полосе благодаря
возможности отклонения оси телескопа на ±45° в любом направлении
от надира. Высокая угловая скорость наведения телескопа позволяет
реализовать большое число режимов съемки: маршрутный, кадровый и
площадной (строчно-телевизионный). В маршрутном режиме съемка
ведется непрерывной полосой длиной от 9,6 до 290 км в направлении с
севера на юг, возможно формирование стереопар и триплетов (три изо-
бражения одного объекта под разными углами съемки). В кадровом ре-
жиме формируются сцены размером от 9,6 х 9,6 км в любом направлении
484
Глава 5
от трассы. Режим площадной съемки (Paintbrush Mode - «режим кисти»)
применяется для съемки объектов на большой площади путем последова-
тельного сканирования объекта за счет разворота спутника по углам тан-
гажа и рысканья. Минимальная площадь съемки - 49 км2, максимальная -
2500 км2. Возможна также маршрутная съемка в направлении «юг - се-
вер», противоположном направлению полета спутника на дневной части
витка.
Впервые в индийской практике применена ориентируемая антенна
передачи данных в двухосном карданном подвесе с точным наведением
на приемную станцию. Благодаря управляемой антенне снижается ве-
роятность радиоперехвата данных другими станциями, а также обес-
печивается возможность передачи данных на Землю в реальном масштабе
времени, когда продольная ось КА отслеживает направление на объект
съемки. Для съемки вне зоны видимости приемных станций на спутни-
ке установлен твердотельный накопитель емкостью 64 Гбайт. Кроме того,
КА имеет малогабаритную фазированную антенную решетку с управляе-
мой диаграммой направленности, обеспечивающей наведение узкого луча
на приемную станцию.
28 апреля 2008 г. был осуществлен успешный пуск четырехступен-
чатой РН PSLV-C9. Ракета несла десять спутников, лишь два из кото-
рых, 690-килограммовый Cartosat-2A (аналогичный КА ДЗЗ Cartosat-2)
и 83-килограммовый мини-спутник IMS-1, принадлежали Индии.
Остальные восемь КА - наноспутники Канады, Японии, Дании, Германии
и Нидерландов - имели суммарную массу 51 кг.
Основные технические характеристики КА Cartosat-2, Cartosat-2A и
данные ОЭС приведены в табл. 5.28 [100].
Спутник позволяет получать панхроматические изображения с разре-
шением до 0,8 м. Cartosat-2 позволяет также получать стереопары, однако
Таблица 5.28
Технические характеристики КА Cartosat-2 и Cartosat-2A
Наименование КА
Страна
Разработчик
Оператор
Ракета-носитель
Дата запуска
Орбита:
- высота, км
- наклонение, градус
- период обращения, мин
- время пересечения экватора
Платформа
| Углы отклонения, градус
Срок активного существования, лет
1 Период повторного наблюдения, сут
1 Размер КА, м
| Масса КА, кг
Cartosat -2, -2А 1
Индия
ISRO
ANTRIX
PSLV-C7
10.01.2007 и 28.04.2008
Солнечно-синхронная утренняя
637 и 635
97,9
97,4
9:30
вми
±45
7
4
2,5 х 2,4
680 и 690
Космическая разведка стран Азии и Африки
485
Таблица 5.29
Технические характеристики съемочной аппаратуры
Назначение
Тип телескопа
Масса, кг
Средняя потребляемая мощность, Вт
Размеры телескопа, см
- диаметр
- высота
Диметр апертуры, см
Фокусное расстояние, м
Относительное отверстие
Спектральный диапазон, мкм
Просранственное разрешене GSD, м
Длина ПЗС-матрицы
Ширина полосы захвата, км
Радиометрическое разрешение, бит
Скорость выходного потока, Мбит, модуляция
Характеристики
Осевой двузеркальный рефлетор
Ричи-Кретьена
120 (вмесие с блоком элетроники)
60
76
160
70
5,6
1:8
0,5-0,85 (панхроматическое)
0,8
12288
9,6
10
2 х 52,5 QPSK
не имеет аппаратуры для получения спектрозональных («цветных») изо-
бражений. Ширина полосы съемки составляет 9,6 км. Технические харак-
теристики съемочной аппаратуры представлены в табл. 5.29.
Снимки сверхвысокого разрешения, полученные КА Cartosat-2A,
представлены на рис. 5.23.
Стоимость данных Cartosat-2 на индийском рынке, по заявлениям
представителей ISRO, будет на порядок меньше стоимости данных аме-
риканского КА Ikonos 2. Таким образом, предлагая более низкие по сто-
имости, но сравнимые по качеству продукты, индийское космическое
ведомство предполагает потеснить американских конкурентов на индий-
ском рынке. По данным ISRO, многие страны уже высказали заинтересо-
ванность в приобретении данных Cartosat-2, и Индия планирует активно
продавать изображения метрового разрешения за рубежом.
12 июля 2010 г. специалисты Индийской организации космиче-
ских исследований ISRO осуществили пуск РН PSLV-C15. В резуль-
тате успешного группового запуска на орбиту были выведены пять КА:
спутник высокодетальной съемки Земли Cartosat-2B (Индия, рис. 5.24),
спутник съемки Земли AlSat-2A (Алжир), наноспутник передачи данных
AISSat-1 (NLS-6.1, Норвегия) и два технологических пикоспутника -
TISat-1 (NLS-6.2, Швейцария) и StudSat (Индия)[101].
После старта на высоте 637 км спутники последовательно отделились
от ступени и вышли на солнечно-синхронные орбиты. Стартовая масса
носителя составила 230 т, а общая масса полезной нагрузки - 819 кг.
По официальным данным, новый спутник предназначен для кадастро-
486
Глава 5
Рис. 5.23. Снимки с КА Cartosat-2A
(цветность: панхроматическое изображение; разрешение м):
а - место съемки: Багдад, Ирак; б - место съемки: Вена, Австрия
Рис. 5.24. КА Cartosat-2B:
а - на стенде; б - общий вид
вой съемки сельских и городских территории, планирования развития
транспортной инфраструктуры, ирригационных систем, мониторинга
сельскохозяйственных и лесных районов, крупномасштабной картогра-
фической съемки.
По неофициальным данным, Cartosat-2A и -2В созданы космическим
агентством ISRO по заказу МО Индии для приоритетного решения задач
военной видовой разведки. В бюджете ISRO на 2010-2011 гг. выделены
ассигнования только на запуск Cartosat-2B, хотя предусмотрены расхо-
ды на разработку КА нового поколения Cartosat-З и -4. По некоторым ис-
точникам, стоимость изготовления аппарата составила 44 млн долл.
Все спутники второго поколения - Cartosat-2, -2А и -2В - созданы
на базе типовой малоразмерной космической платформы собственной
разработки, имеющей форму шестигранной призмы с трехосной систе-
мой ориентации. Электроснабжение бортовых систем осуществляют две
Космическая разведка стран Азии и Африки
487
неподвижные панели солнечных батарей мощностью 930 Вт и две ни-
кель-кадмиевые аккумуляторные батареи емкостью по 18 Ач. Спутник
Cartosat-2B имеет срок активной эксплуатации 5 лет.
Основной аппаратурой является оптико-электронная система массой
120 кг на базе двухзеркального осевого длиннофокусного телескопа Ричи-
Кретьена, собранного в корпусе из композиционного материала с систе-
мой гашения вибраций. Фокусное расстояние телескопа составляет 5,6 м,
а диаметр апертуры - 0,7 м. В фокальной плоскости телескопа установле-
на матрица ПЗС длиной более 12228 элементов без функции временной
задержки и накопления (ВЗН) сигналов и с фильтрами, обеспечиваю-
щими съемку в спектральном диапазоне 0,5-0,85 мкм. Пространственное
разрешение при съемке в надир составляет 0,8 м при ширине полосы за-
хвата 9,6 км, радиометрическое разрешение - 10 бит.
Изображения передаются по радиолинии на частоте 8125 МГц с
квадратурной фазовой модуляцией QPSK со скоростью 105 Мбит/с.
Передача команд и телеметрии осуществляется в S-диапазоне частот.
Для исключения несанкционированного доступа к сигналам радиолинии
применяется криптостойкое шифрование цифрового потока, который пе-
редается на Землю через две малогабаритные антенны: управляемую па-
раболическую с механическим приводом и полусферическую антенную
решетку с электронным наведением луча. Для глобальной съемки объек-
тов вне зон радиовидимости приемных станций используются твердо-
тельные накопители емкостью 64 Гбит.
Спутники Cartosat-2, -2А и -2В могут вести съемку объектов длинны-
ми маршрутами (полосами длиной до 260 км), кадрами размером 9,6 х 9,6
км и прямоугольными зонами, состоящими из кадров или полос разных
размеров (от 9,6 х 38,4 до 19,2 х 50 км). Возможно формирование стерео-
пар и триплетов одного объекта на одном витке.
Продукты стандартного уровня обработки имеют невысокую точ-
ность геопривязки (100 м по СЕ90) по сравнению со спутниками США
и Израиля, но геопривязка продуктов высокого уровня обработки благо-
даря применению ЦМР и наземных контрольных точек может быть до-
ведена до 10 м.
В начале формирование рабочей орбиты Cartosat-2 В снизил свое на-
клонение до 98,00° и подняв высоту до 619,8 х 652,2 км. Сейчас три спут-
ника Cartosat-2 находятся практически в одной и той же плоскости и име-
ют близкие времена прохождения нисходящего узла (09:33, 09:38 и 09:32
по местному времени) при почти одинаковой средней высоте солнечно-
синхронной орбиты - около 630 км. В пределах плоскости они разведены
примерно на 120° друг относительно друга.
По расчетным данным, при отклонении оси телескопа в любом направ-
лении от надира на ±45° система из трех спутников сможет обеспечить
съемку любого объекта на широте Дели и севернее ежедневно с разной
частотой: в течение 9 дней в месяц - одним спутником, 18 дней - двумя
спутниками и 3 дней - поочередно тремя спутниками.
Отмечается высокая производительность и большая ежесуточная
площадь съемки различных регионов, а также оперативность и высокая
частота контроля объектов наблюдения, что сегодня реализовано практи-
чески во всех спутниковых системах видовой разведки ведущих зарубеж-
ных стран.
488
Глава 5
Океанологический КА Oceansat-2. 23 сентября 2009 г. океанологи-
ческий КА Индии Oceansat-2 успешно запущен с помощью ракеты-носи-
теля PSLV-C14. КА Oceansat-2 является продолжением успешной серии
аппаратов национальной программы ДЗЗ IRS и предназначен для изуче-
ния состояния мирового океана и атмосферных процессов, а также гло-
бальных и региональных климатических особенностей.
КА Oceansat-2 массой 960 кг запущен на рабочую солнечно-синхрон-
ную орбиту высотой 720 км и наклонением 98,3°. Расчетный срок актив-
ного существования - 5 лет. Новый спутник заменит работающий на ор-
бите с 1999 г. Oceansat-1.
На спутнике установлены три комплекта бортовой аппаратуры:
- оптико-электронный сканер ОСМ (Ocean Color Monitor), который
позволяет определять спектральные характеристики поверхности океана
в 8 спектральных каналах видимого и ближнего ИК-диапазонов с про-
странственным разрешением 360 м в полосе захвата 1420 км для оценки
концентрации хлорофила, степени прозрачности воды и экологического
состояния морских акваторий;
- микроволновый сканирующий скаттерометр SCAT (Scanning
Scatterometer), который работает на частоте 13,515 ГГц и позволяет рас-
считывать скорость и направление ветра у морской поверхности;
- датчик ROSA (Radio Occultation Sounder for Atmospheric Studies),
созданный при участии космического агентства Италии для затменного
радиозондирования атмиосферы и ионосферы Земли сигналами спутни-
ков GPS.
КА ResourceSat-1 (IRS-P6). Очередным успехом национальной кос-
мической программы Индии стал запуск 17 октября 2003 г. спутника
Resourcesat-1 (IRS-P6). Конструктивно спутник Resourcesat-1 выполнен
на базе платформы КА IRS-1C/1D. Но помимо устройства LISS-3, на его
борту установлен усовершенствованный сканер LISS-4, позволяющий по-
лучать цифровые изображения земной поверхности с пространственным
разрешением 5,8 м как в панхроматическом, так и в мультиспектральном
режимах с повышенным радиометрическим качеством, а также сканер но-
вого поколения AWiFS, который предоставляет возможность получения
изображений с разрешением 55 м в полосе шириной 740 км.
Использование мультиспектральных снимков аппаратуры LISS-4 для
синтезирования с панхроматическими снимками с запущенных позднее
спутников Cartosat-1 и Cartosat-2 позволяет создавать цветные компози-
ты высокого качества.
Области использования снимков из космоса ResourceSat-1 обширны.
Это экология, геология, гидрология, сельское и лесное хозяйство, прогно-
зирование стихийных бедствий, создание и обновление почвенных карт,
мониторинг акваторий морей и океанов.
Основные характеристики КА Resourcesat-1 и основные технические
характеристики его съемочной аппаратуры представлены в табл. 5.30 и
5.31.
Качество панхроматических снимков Resourcesat-1 с пространствен-
ным разрешением 5,8 м представлено на рис. 5.25.
КА Resourcesat-2. 20 апреля 2011 г. с 1-го стартового комплекса
Космического центра им. Сатиша Дхавана специалисты Индийской орга-
низации космических исследований ISRO осуществили пуск ракеты-но-
Космическая разведка стран Азии и Африки
489
Таблица 530
Основные характеристики КА Resourcesat-i
Дата запуска - 17 октября 2003 г.
Стартовая площадка - космодром Шрихарикота (Индия)
Средство выведения - РН PSLV-C5
Разработчик - ISRO (Indian Space Research Organization; Индия)
Оператор - ISRO, Antrix (Индия; поставщик данных)
Масса, кг
Орбита
Тип
Высота, км
Наклонение, градус
Расчетный срок функционирования, лет
1360
Солнечно-синхронная
817
98,7
5
Таблица 531
Характеристики ОЭС К A Resourcesat-1
Параметры
Пространственное разрешение, м
Ширина полосы захвата, км
Число и длина ПЗС
Спектральные каналы, мкм
1 Радиометрическое разрешение, бит
| Соотношение сигнал/шум
| Период повторной съемки, сут
Энергопотребление, Вт
| Масса прибора, кг
| Информационный поток, Мбит/с
Оптикоэлетронные системы
LISS-4
5,8
70 (PAN);
23 или 70 (MS)
1х 12288
(PAN)
3x12288 (MS)
В2:0,52-0,59
ВЗ: 0,62-0,68
В4:0,77-0,86
10
128
5
70
133
105
LISS-3
23,5
141
4 х 6000
В2:0,52-0,59
ВЗ: 0,62-0,68
В4:0,77-0,86
В5:1,55-1,70
7
128
24
73
80
52.5
AWiFS
56 (надир);
70 (на краю кадра
740
4 х 6000
(два модуля)
В2:0,52-0,59
ВЗ: 0,62-0,68
В4:0,77-0,86
В5:1,55-1,70
10
512
5
145
57.5
52.5
сителя PSLV-C16. На орбиту были выведены три К А: индийский спутник
съемки Земли Resourcesat-2 (основной ПГ массой 1206 кг), индийский
малый научно-образовательный КА YouthSat (массой 92 кг) и первый
сингапурский мини-спутник съемки Земли X-Sat (массой 106 кг) [181].
Запуск стал 18-м стартом PSLV и 17-м успешным. Общая масса полез-
ного груза составила 1404 кг при стоимости ракеты 20 млн долл. Головной
блок РН PSLV-C16 представлен на рис. 5.26.
Глава ISRO объявил запуск PSLV-C16 успешным и сообщил, что три
спутника были выведены на расчетную орбиту «с высокой точностью»,
490
Глава 5
а б
Рис. 5.25. Снимки с Resourcesat-1:
а - г. Бремерхафен, Германия; б - с. Шабо Одесской области и Днестровский лиман
Resourcesat-2
YouthSat X-Sat
Рис. 5.26. Головной блок PHPSLV-C16
Космическая разведка стран Азии и Африки
491
что позволит сэкономить бортовой запас топлива и увеличить срок орби-
тальной эксплуатации.
Параметры орбиты для КА Resourcesat-2 следующие: наклонение -
98,78°; высота в перигее - 816,8 км; высота в апогее - 827,9 км; период об-
ращения - 101,4 мин.
Второй Resourcesat конструктивно аналогичен аппарату Resourcesat-1
(IRS-P6) и предназначен для решения широкого круга прикладных за-
дач в сельском и лесном хозяйстве, для контроля землепользования,
водных ресурсов и береговых зон, для территориального планирова-
ния, картографии, последствий природных бедствий и техногенных ка-
тастроф. Дополнительной задачей программы является обеспечение
непрерывности сбора космической информации со спутников серии
Resourcesat международной и национальной сетями приемных станций.
Информация со спутников ДЗЗ Индии принимается на станции в 15
странах мира.
Финансирование программы Resourcesat-2 было санкционировано
правительством Индии еще в 2006 г. с целью запуска нового спутника в
2008 г. для замены Resourcesat-1 в конце его пятилетнего срока эксплуата-
ции. Бюджет программы составил 31 млн. долл.
Запуск состоялся с трехлетней задержкой, но эксплуатация
Resourcesat-1 в пределах остаточного ресурса продолжается. В этой связи
сформирована двухспутниковая система на утренней солнечно-синхрон-
ной орбите высотой 822 км (местное время прохождения нисходящего
узла орбиты 10:18), с периодом повторения трассы 24 сут. При этом спут-
ники разнесены на 180° по фазовому углу в орбитальной плоскости.
Космическая платформа спутников Resourcesat-1 и -2 была разрабо-
тана в Центре прикладных космических технологий ISAC (г. Бангалор) и
успешно эксплуатировалась в составе многоцелевых серийных спутников
IRS-1C/D. Аппараты состоят из модуля ПН и основной платформы слу-
жебных подсистем в виде цилиндра диаметром 915 мм с четырьмя вер-
тикальными и двумя горизонтальными панелями. Габаритные размеры
спутников-близнецов одинаковы: 2 м по ширине и длине и 2,1 м в высоту,
но стартовая масса Resourcesat-2 на 154 кг меньше, чем у предшественни-
ка, благодаря миниатюризации бортовой электроники.
Электропитание обеспечивают две панели солнечных батарей на базе
кремниевых фотоэлементов суммарной мощностью 1250 Вт, а также две
сборки никель-кадмиевых аккумуляторов емкостью 24 А-ч. Срок актив-
ной эксплуатации КА - 5 лет (с возможностью продления до 7-10 лет).
По принципу комплектования аппаратуры индийские спутники
IRS-1C/D и их последователи аналогичны французскому SPOT-5 и ки-
тайско-бразильскому CBERS-2B, которые оснащены набором съемочной
аппаратуры с пространственным разрешением от единиц до сотен метров
для решения широкого круга прикладных задач.
В состав аппаратуры КА Resourcesat-2 входят три оптико-электрон-
ные системы (ОЭС): высокого разрешения LISS-4, среднего разрешения
LISS-3 и широкоугольная камера AWiFS.
Конструктивно ОЭС LISS-4 аналогична системе, установленной
на К A Resourcesat-1, но радиометрическое разрешение увеличено до
10 бит. Широкоугольный сканер AWiFS (Advanced Wide Field Scanner)
является усовершенствованным вариантом одноименной системы КА
492
Глава 5
Resourcesat-1 (IRS-P6). Аппаратура состоит из двух модулей, оси которых
отклонены на 12° от надира, ширина полосы захвата каждого модуля -
370 км, результирующая ширина полосы прибора - 740 км. Радио-
метрическое разрешение улучшено с 10 до 12 бит. Среди других отличий
Resourcesat-2 от Resourcesat-1 по составу полезной нагрузки:
- новая аппаратура спутниковой навигации на основе 10-канального
GPS-приемника;
- новый звездный датчик, испытанный на КА Cartosat;
- емкость твердотельных запоминающих устройств увеличена с 120 до
400 Гбайт;
- более гибкие режимы работы съемочных камер;
-' применена технология дифференциальной импульсно-кодовой мо-
дуляции сигналов DPCM, что позволяет увеличить радиометрическое
разрешение изображений ОЭС с 7 до 10-12 бит;
- новые электронные компоненты, усовершенствованная система об-
работки данных и панели СБ и др.
Бортовой радиокомплекс передачи изображений спроектирован с
учетом обеспечения преемственности работы существующей назем-
ной сети приемных станций. Изображения в цифровом виде передают-
ся по радиоканалам на частотах 8125 МГц (данные LISS-4) и 8300 МГц
Таблица 532
Действующие КА Индии ДЗЗ на полярных орбитах
КА
TES*
Resourcesat-1
(IRS-P6)
Cartosat-1
(IRS-P5)
Cartosat-2
(IRS-P7)
Cartosat-2A*
IMS-1
RISAT-2*
Oceansat-2
Cartosat-2B*
Resourcesat-2
Дата
запуска
22.10.2001
17.10.2003
05.05.2005
10.01.2007
28.04.2008
20.04.2009
23.09.2009
12.07.2010
20.04.2011
Носитель
PSLV-C3
PSLV-C5
PSLV-C6
PSLV-C7
PSLV-C9
PSLV-C9
PSLV-C10
PSLV-C14
PSLV-C15
PSLV-C16
Масса,
кг
1108
1360
1560
650
690
83
300
960
694
1206
Высота,
км
568
817
618
630
630
630
609
720
630
817
Датчики
PAN
LISS-3
LISS-4
AWiFS
PAN-A,
PAN-F
PAN
PAN
Mx
HySl
PCA
Х-диапаз.
OCM
P8S
PAN
LISS-3
LISS-4
AWiFS
Разре-
шение
<1
23,5
5,8
56-70
2,5
0,8
0,8
37
506
1-50
360 m
50 km
0,8
23,5
5,8
56-70
Полоса
захвата,
км 1
10
140
25 или 70
740
28 (стерео)
55 (моно)
9,6
9,6
151
130
10-240
1420
9,6
140
70
740
* КА TES, Cartosat-2A, -2В и RISAT-2 являются аппаратами двойного назначения и исполь-
зуются в интересах МО Индии.
Космическая разведка стран Азии и Африки
493
(LISS-3 и AWiFS) со скоростью 105 Мбит/с в каждом канале. Для гло-
бальной съемки объектов вне зон радиовидимости приемных станций ис-
пользуются два твердотельных накопителя емкостью по 200 Гбайт, кото-
рые позволяют записывать информацию от трех ОЭС в течение 18 мин.
Передача бортовой телеметрии осуществляется на частоте 2250 МГц
со скоростью 1-16 кбит/с.
Точность геопривязки изображений довольно скромная и составляет
около 300 м без наземных контрольных точек (НКТ) и лучше 100 м с НКТ
(например, точность координат ортопродуктов LISS-4 может составлять
20мСЕ90).
Индийская национальная система наблюдения Земли. В результате
успешного запуска Индия укрепила свои позиции среди мировых лиде-
ров по численности группировки спутников ДЗЗ, уступая только США,
Германии и Китаю. Новый спутник стал 18-м по счету в национальной
системе ДЗЗ IRS и десятым действующими индийским спутником съем-
ки Земли. К оперативным спутникам национальной системы Индии от-
носятся: TES, Cartosat-1 (IRS-P5), Cartosat-2, -2 А, -2В, IMS-1, Oceansat-2,
Resourcesat-1 и 2, RISAT-2 (табл. 5.32).
Для распространения космической информации в Индии создан на-
циональный центр ДЗЗ NRSC, а также открыт доступ к геоданным через
национальный геопортал Bhuvan.
Началось проектирование спутника нового поколения Resourcesat-3,
на котором будет улучшено пространственное разрешение и увеличено
число спектральных каналов трех существующих систем, а также уста-
новлена новая система LISS-5 с разрешением 2,5 м и гиперспектральная
камера с разрешением 25 м.
5.2.3. Система видовой радиолокационной космической разведки
В области разработки КА военной разведки Индия стала сотрудничать
с Израилем, с которым были установлены тесные военно-технические и
политические связи. Первый экспериментальный КА видовой разведки
TES был запущен в 2001 г. и успешно эксплуатируется до сих пор. Затем
при содействии Израиля были созданы спутники-двойники Cartosat-2 и
Cartosat-2A. В 2008 г. индийской ракетой был запущен израильский во-
енный спутник TecSAR, и сейчас идет совместная разработка еще двух
спутниковых проектов.
Не стал исключением и RISAT-2 (Radar Imaging Satellite), кото-
рый сначала был отождествлен в печати с перспективным граждан-
ским радиолокационным спутником ДЗЗ RISAT-1. Между тем анализ
опубликованных планов ISRO говорит, что спутник и его запуск были
внеплановыми.
Аппарат с названием RISAT-2 в публикациях ISRO отсутствовал, но в
2007 г. появился новый радиолокационный спутник под характерным для
военных полезных нагрузок индексом X-band SAR.
По данным печати, К А видовой радиолокационной разведки RISAT-2
создан при участии Израиля по секретной программе, реализация кото-
рой ускорилась после террористических атак исламских террористов в
Мумбаи 26-29 ноября 2008 г. В этой связи RISAT-2 назван в печати «пер-
вым в мире антитеррористическим спутником», что подлежит критиче-
494
Глава 5
скому анализу. Первоначально КА радиолокационной разведки создава-
лись для освещения морской обстановки, позднее, после появления высо-
кодетальных радаров, - для всепогодного слежения за районами базиро-
вания стратегических ядерных сил и основной ударной силы сухопутных
войск - бронетанковых частей. Факт тотального оснащения современных
армий бронемашинами, танками и автотранспортом для обеспечения мо-
бильности и ударной мощи делает спутники с РСА субметрового разре-
шения идеальными средствами всепогодного контроля за дислокацией
и боеготовностью вооруженных сил государств-оппонентов. Более веро-
ятно, что новому индийскому спутнику отведены традиционные задачи
военной космической разведки: слежение за дислокацией и боеготовно-
стью вооруженных сил Пакистана и Китая, прежде всего стратегических
ядерных сил, в том числе мобильных пусковых установок баллистических
ракет.
КА RISAT-2 является «близнецом» КА TecSAR, а решения о необ-
ходимости срочной закупки и возможности продажи принимались дву-
мя сторонами на самом высоком уровне. КА RISAT-2 был разработан и
изготовлен в Израиле концерном «Таасия авирит» (IAI, Israel Aerospace
Industries) и предназначен для оперативной всепогодной съемки объ-
ектов с высоким разрешением, а также обнаружения движущихся целей.
Аппарат аналогичен запущенному в 2008 г. в Израиле КА TecSAR.
Изготовление летного образца RIS АТ-2 на предприятиях концерна IAI
заняло, по всей видимости, около года. Возможно, при этом были исполь-
зованы заделы в виде наземного технологического образца КА TecSAR
или однотипного изделия TecSAR-2 (изготовление которого Израиль на-
чал по своей программе).
Аппарат строился на базе унифицированной многоцелевой платфор-
мы IMPS (Improved Multi Purpose Satellite) компании «Мабат» (IAI/
МВТ Space Division). Многофункциональный радиолокатор XSAR с
синтезированной апертурой (PC AY работающий в Х-диапазоне частот,
изготовлен фирмой Elta System Lta.
Антенный комплекс XSAR представляет собой складной параболиче-
ский рефлектор диаметром 3 м и массой 20 кг с полимерной сеткой (мас-
са - менее 0,5 кг), натянутой на каркасные ребра подобно зонту рис. 5.27.
Рис. 527. Антенный комплекс XSAR
Космическая разведка стран Азии и Африки
495
20 апреля 2009 г. специалисты Индийской организации космических
исследований ISRO осуществили пуск ракеты-носителя PSLV-C12. На
орбиту были выведены индийский спутник высокодетальной видовой
радиолокационной разведки RISAT-2 (рис. 5.28) массой около 300 кг и
образовательный микроспутник ANUSAT массой 40 кг, созданный в ин-
дийском Университете Анны (г. Ченнаи, штат Тамил-Наду) [102].
КА RISAT-2 (Radar Imaging SATellite), по мнению экспертов, явля-
ется практически точной копией израильского TECSAR. Официальный
Израиль никак не комментировал этот запуск.
Параметры начальных орбит обоих аппаратов и последней ступени
РН приведены в табл. 5.33.
Спутник с трехосной системой стабилизации имеет стартовую мас-
су около 300 кг (сухая масса - 260 кг, включая ПН в 100 кг) при высоте
корпуса 2,3 м. Электропитание обеспечивают две трехсекционные панели
солнечных батарей на основе арсенида галлия мощностью 1700 Вт и ион-
но-литиевые аккумуляторы повышенной емкости.
Радиолокатор производительностью 20 000 км2/мин обеспечивает
съемку в четырех основных режимах с сигналами четырех видов поляри-
зации (НН, HV,VH и VV):
- обзорный режим ScanSAR для сканирования больших площадей с
пространственным разрешением 8 м;
- режим непрерывной (маршрутной) съемки длинных полос вдоль
трассы спутника с различной шириной и разрешением до 3 м;
- мозаичный режим для съемки больших по площади участков
с высоким разрешением (до 1,8 м) с комбинированным электронно-
механическим сканированием лучей;
Рис. 5.28. KARISAT-2
Таблица 533
Параметры начальных орбит
Наименование
RISAT
ANUSAT
Ступень РН
i
41,21
41,21
41,10
Нр, км
399,2
401,0
453,7
На, км
553,1
553,3
558,2
Р, мин
94,02
94,04
94,63
496
Глава 5
- детальный («прожекторный») режим с разрешением менее 1 м и с
возможностью фокусировки на движущейся цели.
В прессе приведены весьма противоречивые сведения о простран-
ственном разрешении РСА (основном параметре съемочной аппарату-
ры) - от 10 см до 1 м. Вероятно, реальное значение разрешения в деталь-
ном режиме съемки находится в пределах 30-50 см и сопоставимо с ана-
логичным параметром оптической аппаратуры спутников Ofeq.
Связь с Землей осуществляется по радиолиниям в диапазонах X и S.
В состав наземного комплекса входят стационарные и малогабаритные
мобильные приемные комплексы, монтируемые на шасси джипа или не-
большого автофургона. Очевидно, Израиль поставил Индии «под ключ»
и оборудование наземного сегмента спутникового комплекса (Grounding
Imaging Exploitation Segment).
Данные по КА RISAT-2 представлены в табл. 5.34 [125].
26 апреля 2012 г. был осуществлен запуск носителя PSLV-C19 [175].
Таблица 534
Данные КА RISAT-2
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Дата запуска МКА
4. Баллистические характе-
ристики МКА
5. Средство выведения МКА
6. Космодром запуска
7. Масса МКА
8. Служебный модуль МКА:
8.1. Система электропита-
ния
8.2. Система ориентации и
стабилизации
8.3. Радиосредства, антенно-
фидерные устройства
Описание |
Индия.
Разработчик и изготовитель - израильский концерн «Таа-
сия авирит». В изготовлении МКА также принимали уча-
стие компании RAFAEL (двигатели ориентации), Elisra
(радиоаппаратура Х-диапазона), Tadiran-Spectralink (ко-
мандно-телеметрическая аппаратура S-диапазона), ВАЕ
Systems Rokar (аппаратура GPS-навигации) и др. |
Ведение всепогодной космической радиолокационной раз-
ведки.
ДЗЗ (прогнозирование циклонов, наводнений, засух, лавин,
оползней и других природных явлений) |
20.04.2009 г.
Орбита высотой 339,9 х 554,9 км и наклонением 41°
Индийская РН PSLV С12 (запуск совместно с индийским
МКА связи ANUSAT)
о. Шрихарикота |
300 кг (сухая масса - 260 кг, включая ПН массой 100 кг)
На базе унифицированной многоцелевой платформы IMPS
(Improved Multi Purpose Satellite) компании «Мабат» (IAI/
МВТ Space Division)
Электропитание обеспечивают две трехсекционные панели
солнечных батарей на основе арсенида галлия мощностью
1700 Вт и ионно-литиевые аккумуляторы повышенной ем-
кости
Трехосная система стабилизации
Связь с Землей осуществляется по радиолиниям в диапа-
зонах X и S сеансами средней продолжительностью около
8 мин
Космическая разведка стран Азии и Африки
497
Продолжение таблицы 5.34
Наименование
9. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
10. Источник информации
Описание
Многофункциональный радиолокатор XSAR с синтезиро-
ванной апертурой (РСА), работающий в Х-диапазоне ча-
стот, изготовлен фирмой ELta System Ltd. (его заводское
обозначение на IAI -EL/M-2070). Антенный комплекс
XSAR представляет собой складной параболический реф-
лектор диаметром 3 м и массой 20 кг с полимерной сеткой
(масса - менее 0,5 кг), натянутой на каркасные ребра подоб-
но зонту. Регулировка геометрии поверхности рефлектора
достигается изменением положения каркасных ребер с ис-
пользованием метода стереоскопической фотограмметрии.
Радиолокатор производительностью 20 000 км2/мин обе-
спечивает съемку в четырех основных режимах с сигналами
четырех видов поляризации (НН, HV, VH и VV):
- обзорный режим ScanSAR для сканирования больших
площадей с пространственным разрешением 8 м;
- режим непрерывной (маршрутной) съемки длинных по-
лос вдоль трассы МКА с различной шириной и разрешени-
ем до 3 м;
- мозаичный режим для съемки больших по площади участ-
ков с высоким разрешением (до 1,8 м) с комбинированным
электронно-механическим сканированием лучей;
- детальный («прожекторный») режим с разрешением
менее 1 м и с возможностью фокусировки на движущейся
цели.
Реальное разрешение в детальном режиме съемки в преде-
лах 30-50 см
Бюллетень пресс-службы ГКНПЦ им. М.В. Хруничева
(Обзор Интернет-СМИ) от 30.03.2009 г., «СМИ о космосе»
№ 87,2009 г., «Аэронавтика и космос» № 16,2009 г., «Ново-
сти космонавтики» № 6,2009 г.
Ракета стартовала с радиолокационным КА дистанционного зондирова-
ния Земли RISAT-1 (рис. 5.29), принадлежащим Индийской организации
космических исследований ISRO и предназначенным для решения задач
в сфере национальной безопасности и мониторинга окружающей среды.
Старт и выведение прошли штатно, и RISAT-1 вышел на околокруго-
вую орбиту с параметрами (в скобках указаны расчетные значения): на-
клонение - 97,63» (97,552+0,2°); высота перигея - 473 км (480±40,5 км);
высота апогея -478 км (480±40,5 км); период обращения - 94,13 мин.
В каталоге Стратегического командования США спутнику были при-
своены номер 38248 и международное обозначение 2012-017А.
Стоимость миссии RISAT-1 оценена примерно в 4,9 млрд. рупий
(97,8 млн. долл.). Сам аппарат стоит 3,78 млрд. рупий (75,4 млн. долл.), а
его запуск обошелся еще в 1,1 млрд. рупий (22 млн. долл.).
С помощью бортовой двигательной установки Risat-1 выполнил се-
рию маневров по подъему орбиты до штатной высоты 535 х 551 км.
Спутник RISAT-1 (Radar Imaging Satellite 1) - второй по счету ин-
дийский радиолокационный спутник наблюдения Земли, но первый пол-
ностью выполненный в Индии. Разработка и изготовление КА заняли
498
Глава 5
Рис.539. KARISAT-1
около десяти лет, при этом большинство работ по монтажу основных под-
систем и инструментов спутника производилось в 2010 г.
На рабочей орбите RISAT-1 будет совершать 15 витков в сутки. Период
повторения подспутниковой трассы составит 25 сут.
Спутник стартовой массой 1858 кг построен на базе негерметичной
платформы, представляющей собой трехгранную призму, собранную
вокруг силового цилиндра. В ней находится большая часть служебных
подсистем и блоки полезной нагрузки. Система электропитания разме-
щена на кубической секции КА, которая крепится к силовому цилиндру.
Внутри секции расположена никель-водородная аккумуляторная батарея
емкостью 70 А-ч, а к боковым граням крепятся две панели СБ размахом
более 12 м, обеспечивающих среднюю электрическую мощность 2,2 кВт
(пиковая мощность - 4,8 кВт). Спутник оснащен трехосной системой ста-
билизации с силовыми управляющими гироскопами с моментом в 50 Нм.
Срок активного существования - пять лет.
В качестве полезной нагрузки Risat-1 несет радиолокатор с синтези-
рованной апертурой (РСА), работающий в диапазоне С (СВЧ на часто-
те 5,35 ГГц) и оснащенный антенной прямоугольной формы размером
6,1 х 1,83 м. Последняя состоит из трех секций, в сложенном состоянии
примыкающих к боковым граням платформы.
Радар с фазированной антенной решеткой с двойной поляризацией
позволит вести круглосуточную и всепогодную съемку земной поверх-
ности в пяти различных режимах с максимальным разрешением 1-2 м
(высокоточный «режим внимания» - spotlight mode - для съемки в поло-
се 10 км). Угол наклона луча диаграммы направленности радиолокатора
может меняться в пределах от 11 до 49°. Предусмотрена возможность и
изменения ориентации самого спутника по углу крена в пределах 36°.
Для хранения результатов съемки служит твердотельное накопитель-
ное устройство емкостью 240 Гбайт. Передача данных на Землю осущест-
вляется в Х-диапазоне частот со скоростью 640 Мбит/с (вид модуля-
ции - QPSK).
Новый аппарат присоединится к индийской орбитальной группиров-
ке спутников ДЗЗ, которая в настоящее время насчитывает 11 аппаратов:
TES, Resourcesat-1, Cartosat-1, -2, -2А и -2В, IMS-1, RISAT-2, Oceansat-2,
Resourcesat-2 и Megha-Tropiques, размещенных на солнечно-синхронных
орбитах. Они служат для народно-хозяйственного обзора, разведки, мо-
ниторинга погоды, ресурсов и стихийных бедствий. С таким орбитальным
флотом Индия является мировым лидером в области рынка данных ДЗЗ.
Космическая разведка стран Азии и Африки
499
Перспективы видовой космической разведки. В результате в Индии
создана двухкомпонентная система видовой космической разведки со
спутниками оптико-электронной съемки (TES и Cartosat-2A, -2В), кото-
рые обеспечивают сверхдетальное наблюдение с высокими дешифровоч-
ными свойствами, и КА радиолокационного наблюдения RISAT-2 и -1,
позволяющими всепогодную съемку при любой освещенности.
В состав системы видовой космической разведки (ВКР^) Индии,
получившей в печати наименование Satellite Based Surveillance and
Reconnaissance System (SBS), входят: двухкомпонентная система видовой
космической разведки, межвидовой центр ВКР DIPAC (Defence Imagery
Processing and Analysis Centre) в Дели, станция управления в Бхопале,
подразделения обработки и анализа геопространственной информации в
штабах трех видов doopy)KeHHbix сил.
В качестве средств двойного назначения может быть также использо-
ван «гражданский» Cartosat-2, а также израильский радиолокационный
КА TecSAR. Индия активно сотрудничает в военно-технической сфере с
Израилем и может принимать на собственную станцию снимки израиль-
ских коммерческих спутников Eros-А/В. В прессе сообщалось о перегово-
рах Индии с Израилем об аренде ресурсов израильских военных спутни-
ков Ofeq.
Система SBS предназначена как для стратегического наблюдения
за вооруженными силами соседних государств и кризисных зон, так и
для оперативного информационного обеспечения боевых действий ин-
дийских doopyжeнныx сил, включая поиск и определение координат це-
лей для боевого применения высокоточного оружия, в том числе ракет
«воздух - земля» с лазерным наведением и сверхзвуковых крылатых ра-
кет «Брамос» российско-индийской разработки.
Индийская система SBS сравнялась системами Китая и Израиля, усту-
пая только США и Германии. После завершения Каргильского воору-
женного конфликта с Пакистаном в 1999 г. в Индии были опубликованы
результаты парламентского расследования причин провала индийской
разведки. В рекомендациях указывалось на необходимость улучшения
пространственного разрешения спутниковой аппаратуры, применения
всепогодных радаров и многоспутниковых группировок - все эти меры
сегодня уже реализованы.
Перспективы развития системы SBS. По опубликованным данным,
центры ISRO приступили к изготовлению двух аппаратов Cartosat-2C/2D
с усовершенствованными ОЭС. На спутниках планируется установить
новые матрицы ПЗС с режимом временной задержки и накопления, ко-
торые обеспечат съемку с разрешением лучше 1 м в панхроматическом
режиме и лучше 5 м в трех узких спектральных зонах (зеленая, красная,
ближний ИК-канал) в полосе захвата шириной 6 км.
Агентство ISRO начнет разработку спутника 3-го поколения Cartosat-3
на базе новой платформы массой 1500 кг. Перспективный аппарат будет
оснащен ОЭС с пространственным разрешением 0,3 м в панхромати-
ческом режиме и 1 м в четырех спектральных каналах (синий, красный,
зеленый, ближний ИК); предусмотрено также ввести дополнительный
канал средней части ИК-спектра (3-5 мкм) для съемки в ночное время.
КА Cartosat-З планируется вывести на низкую полярную орбиту орбиту
высотой 450 км в 2014 г. [103].
500
Глава 5
Рассматривается проект разработки усовершенствованного малогаба-
ритного спутника RISAT-2 Follow-On с РСА полуметрового разрешения,
работающего в диапазоне частот X.
На протяжении последних трех лет Индия создала внушительную си-
стему спутников ВКР и реализует планы по дальнейшему ее качественно-
му и количественному наращиванию. Стало также известно о намерении
Индии запустить в 2014 г. свой первый «официальный» К А комплексной
разведки CCI-Sat (Communication centric intelligence satellite - буквально
«ориентированный на связь разведывательный спутник») [103].
CCI-Sat будет способен получать радиолокационные изображения
наземных объектов и одновременно вести радиоэлектронную разведку
(например, отслеживать содержание разговоров между абонентами спут-
никовых телефонов) с передачей данных на командно-контрольные цен-
тры разведки. Предполагается, что аппарат будет запущен на околокруго-
вую орбиту высотой около 500 км.
Разработку модуля служебных систем КА планируется поручить
гражданскому космическому агентству ISRO (Indian Space Research
Organization), а полезную нагрузку изготовит DLRL. Стоимость проекта
оценивается в 21,5 млн. долл. И хотя проект пока еще находится на на-
чальной стадии проработки, его представление демонстрирует активность
страны в области военного космоса.
Создав собственный спутник комплексной разведки, Индия намере-
на встать в ряд наиболее развитых космических держав. Создание систе-
мы видовой космической разведки - закономерная фаза развития любой
страны с ракетно-ядерным потенциалом. Однако индийский путь к этому
можно выделить как наиболее экономичный. В ходе поэтапной модерни-
зации Индия создала конкурентоспособные спутники IRS, которые бла-
годаря высокой разрешающей способности используются одновременно
в военных, гражданских и коммерческих целях.
5.3. Космическая разведка Японии
53.1. Общие сведения
Японская космическая программа существенно отличается от косми-
ческих программ других стран, осуществляющих космическую деятель-
ность. Во-первых, закрепленный в конституции полный отказ Японии от
военной деятельности на начальном этапе развития японской космиче-
ской программы вообще исключил военный аспект из космической про-
граммы Японии, сосредоточив ее на мирном использовании и исследова-
нии космического пространства. Однако в настоящий момент Япония по-
степенно отказывается от полного пацифизма, ввиду чего милитаризация
космической деятельности в Японии представляется крайне вероятной.
Во-вторых, японская космическая деятельность ориентируется на нацио-
нальные потребности и на широкое использование высоких технологий в
ракетно-космической технике при невысокой национальной активности.
Японская индустрия на настоящий момент способна создавать КА
практически любого назначения и размерности: от наноспутников до тя-
желых кораблей массой в несколько тонн: научные, прикладные, транс-
портные корабли и модули для МКС.
Космическая разведка стран Азии и Африки
501
Можно выделить несколько основных проблем космической деятель-
ности в Японии:
- видимое отсутствие политической воли к реализации крупных про-
ектов;
- неясные цели и нечетко определенные средства в области работ по
изучению и освоению космического пространства;
- ограниченное финансирование космической программы;
- невысокий темп космических пусков.
Бюджет гражданской космической программы Японии в 2009 г. соста-
вил 2,34 млрд. долл., из которых на долю Японское Агентство авиакосми-
ческих исследований (Japan Aerospace Exploration Agency - JАХА) при-
шлось 1,983 млрд. долл. Бюджет военной программы составляет 672 млн.
долл.
В японской космической промышленности работает на настоящий
момент около 6250 человек, однако их число нестабильно, так же как и
динамика занятости в космической сфере, что происходит из-за двадцати-
летнего замедления роста экономики Японии, на который накладывается
мировой финансовый кризис. В итоге промышленность потеряла много
старых кадров, которым не нашлось замены.
За космическую деятельность в Японии отвечают три органа: Институт
космоса и астронавтики (ISAS) и Национальная авиакосмическая лабора-
тория (NAL), бывшие национальными исследовательскими институтами,
а также Национальное агентство по космическому развитию (NASDA),
являвшееся государственной корпорацией. Три этих органа были слиты
в J АХ А в октябре 2003 г.
В 2005 г. J АХА утвердило план стратегического развития на ближай-
шие 20 лет и сейчас сфокусировано на целях, поставленных на первое
десятилетие этого 20-летнего плана. Перспективы космической деятель-
ности Японии в период до 2013 г. описаны в Базовом космическом плане
(Basic Space Plan), утвержденном в июне 2009 г. Его целью является повы-
шение конкурентоспособности космической промышленности Японии. В
плане, в частности, прописаны проекты по организации серии лунных и
межпланетных автоматических миссий, а также показано, какое место за-
нимает космическая деятельность в системе национальной безопасности
страны.
Японскую космическую промышленность представляют несколь-
ко больших предприятий - это Mitsubishi Heavy Industries (MHI), Ishi-
kawajima-Harima Heavy Industries Co. (IHI Corporation), Nippon Electric
Corporation (NEC). Компании Mitsubishi Heavy Industries были переданы
технологии ракеты-носителя Н-2А, и теперь запуск этих РН выполняется
частной компанией. IHI Corporation занимается созданием двигателей и
других систем для PH. NEC является крупнейшим производителем спут-
никовых систем и спутников в целом как для государственных, так и для
частных нужд.
В Японии действует Society of Japanese Aerospace Companies ( Общество
японских авиакосмических компаний), объединяющее представителей
японской промышленности.
Послевоенные соглашения о демилитаризации Японии ограничивали
космические исследования в этой стране исключительно мирными целя-
ми. Поэтому развитие национальной космической программы шло в на-
502
Глава 5
правлении поиска сфер деятельности, обеспечивающих развития таких
научно-технических и организационных возможностей, которые в даль-
нейшем могут быть реализованы при создании современных космических
систем военного назначения, в частности космических систем разведки. В
результате был создан существенный научный и технический задел, по-
зволяющий Японии в кратчайшие сроки реализовать его при разработке,
в частности, спутниковых разведывательных систем.
Основным прикладным направлением космической деятельности в
Японии является дистанционное зондирование Земли. Развитие систем
дистанционного зондирования Земли обосновывается соображения-
ми безопасности, возникающими из-за ракетной и ядерной программы
Северной Кореи. С этой целью формируется спутниковая программа по
сбору информации, которая является закономерной эволюцией японских
космических средств дистанционного зондирования Земли.
Создание системы национальной космической разведки ведется с
1994 г. В 2001 г. в Токио был открыт Межведомственный центр косми-
ческой разведки CSIC (Cabinet Satellite Intelligence Center), официально
подчиненный кабинету министров, и построены станции приема косми-
ческой информации.
В настоящее время разведывательным управлением министерства
обороны Японии используются снимки КА SPOT, а также американ-
ских разведывательных КА. Кроме того, японская космическая про-
грамма предусматривала военное использование результатов дистан-
ционного зондирования Земли, полученных с национальных КА раз-
ведки природных ресурсов: MOS (Marine Observation Satellite - спутник
для наблюдений моря), JERS (Japanese Earth Resources Satellite -
японский спутник дистанционного зондирования земных ресурсов}
и ADEOS (Advanced Earth Observing Satellite — усовершенствованный
спутник наблюдения Земли) (табл. 5.35).
В то же время в правительственных кругах обсуждалась возможность
включения в план строительства вооруженных сил статьи расходов на
создание собственных военных разведывательных КА.
В 1997 г. была создана штаб-квартира разведывательного управления
оборонного ведомства DIH (Defend Intelligence Headqurters) в Итигайя
(район Токио). В состав DIH входит управление видовой разведки.
В 1999 г. после двусторонних американо-японских переговоров под-
писан меморандум, в соответствии с которым японская сторона закупит в
США некоторые компоненты, в том числе бортовой радиокомплекс пере-
дачи данных на Землю и системы наведения оптических телескопов на
цели с заданными координатами. В том же году для оснащения управле-
ния военной космической разведки при разведцентре DIH закуплен аме-
риканский комплекс IMSS для обработки детальных оптических изобра-
жений, принимаемых с борта коммерческих К A Ikonos [11].
В 2000 г. открылась ОКР по полномасштабному производству КА и
строительству компонентов наземного комплекса.
В 2001 г. в Токио был открыт Центр космической разведки (ЦКР)
при кабинете министров CSIC (Cabinet Space Intelligence Center).
Центр укомплектован специалистами по дешифрованию и анализу
изображений от различных ведомств. Штат ЦКР насчитывает около 300
человек, из них около 80 (в основном офицеры оборонного ведомства) об-
Космическая разведка стран Азии и Африки
503
Таблица 535
Характеристики радиометров К A MOS и JPRS
Наименование
радиометра,
КА
MESSR(2),
MOS
OPSJERS
AVNIR,
ADEOS
Спектральные
диапазоны,
мкм
0,51-0,59; 0,61-0,69;
0,72-0,8; 0,8-1,1
0,52-0,6; 0,63-0,69;
0,76-0,86; 1,6-1,71;
2,01-2,12; 2,13-2,25;
2,27-2,4
0,4-0,5; 0,52-0,62;
0,62-0,72; 0,82-0,92;
0,52-0,72
Пространств.
разрешение,
м
50
50
ОО 00 00 00
16
16
8
Полоса
обзора,
км
200
75
80
Периодичность
просмотра,
сут
17
44
3
учались в США и Франции по теме обработки космической информации.
Специалисты по интерпретации изображений, работающие в Центре,
разделены на пять групп по географическим регионам ответственно-
сти: Корейский полуостров, Китай, Россия, Ближний Восток и Япония.
Любопытно, что Россия по-прежнему является объектом пристального
внимания со стороны японских оборонных ведомств.
В задачи ЦКР входит сбор и выполнение заявок на видовую раз-
ведку, поступающих от силовых, правоохранительных и природоох-
ранных ведомств, но основным заказчиком является разведуправление
военного ведомства страны.
В ноябре 1998 г. кабинет министров Японии принял решение о соз-
дании национальной многоцелевой системы видовой космической раз-
ведки MIGS (Multipurpose Information-Gathering Satellites - многоце-
левой спутник сбора информации).
В 2003 г. были запущены первые КА MIGS (позже переименованные
в IGS, или Спутниковая система сбора информации), которые теорети-
чески были предназначены для предоставления полезных данных о сти-
хийных бедствиях, но фактически служили не мирным целям, а собирали
информацию для сил самообороны Японии.
Система IGS должна состоять из двух спутников наблюдения в оп-
тическом диапазоне, двух спутников радиолокационного наблюдения с
радаром синтетической апертуры и наземной инфраструктуры для кон-
троля спутников, получения информации, обработки поступающих изо-
бражений, их анализа и дешифровки. После создания этой системы IGS
будет способна следить за всем миром с частотой пролета более чем раз в
день.
В мае 2008 г. в Японии был принят закон, разрешивший японскому
правительству проводить космические исследования в оборонных целях
и размещать в космическом пространстве системы оборонного назначе-
ния. Закон оговаривает, что эти исследования должны соответствовать
миролюбивому духу конституции страны. Космос планируется исполь-
зовать исключительно в оборонных целях, а также для прогнозирования
различного рода угроз, например природных катастроф. «Космические
программы, - гласит новый закон, - должны «вносить вклад в установ-
504
Глава 5
ление безопасного общества, устранение различных угроз жизни народа
и гарантировать мир и безопасность международного общества, а также
национальную безопасность страны» [104].
Непосредственным поводом рождения законопроекта, как говорят
эксперты, стал перехват Китаем собственного спутника в январе 2007 г.
Министерство обороны Японии сочло этот инцидент угрозой «спутникам
во всем мире, гражданским и военным».
Одним из побудительных мотивов принятия нового закона эксперты
называют также и технологический. Некоторые японские специалисты
высказывают мнение, что намеренный отказ от разработки военно-кос-
мических программ стал фактором, во многом обусловившим нынешнее
отставание страны от ведущих космических держав.
Новый закон перечеркнул положения законодательных норм 1969
года, запрещавших Японии какую-либо военную активность в космосе.
Теперь японским военным позволено размещать в космосе современные
разведывательные комплексы, а также аппаратуру предупреждения о ра-
кетном нападении.
В развитие этого закона в июне 2008 г. было образовано Министерство
космического развития. Стоит напомнить, что в 2007 г. в Японии на
базе Управления национальной обороны было учреждено полноценное
Министерство обороны. По-видимому, пацифистская политика, закре-
пленная в Конституции 1947 года, навсегда уходит в историю.
Принятие нового закона приветствовали и Соединенные Штаты.
Американский посол в Японии призвал страну отказаться от самоогра-
ничения на оборонные расходы, которые до недавнего времени не могли
превышать 1 % от ВВП.
В июле 2009 г. МО Японии распространило дополнительные данные о
военной программе, включая данные о потребностях в разведке и о ситу-
ации в космосе.
Что касается космической навигации, то в 2010 г. начато формирова-
ние Японской квазизенитной спутниковой системы -Japan Quasi-Zenith
Satellite System (QZSS), состоящей из 3 спутников на наклонной геосин-
хронной орбите над Японией и близлежащей поверхностью Земли, что
означает, что они не висят над одной точкой поверхности Земли, а опи-
сывают фигуру в форме восьмерки. Это улучшает прием сигнала в город-
ских и горных районах. Система будет совместима и взаимна с американ-
ской GPS.
Одним из первых экспериментов по освоению космоса был OREX
(Orbital ReEntry Experiment - эксперимент по возвращению с орбиты),
предназначенный для испытаний многоразовой керамической плитки,
которую предполагалось применить в проекте пилотируемого мини-чел-
нока НОРЕ (Н-2 Orbiting PlanE). Стоит упомянуть, что Япония является
полноправным участником программы МКС.
53.2. Космическая разведка
Японское руководство убедилось в необходимости создания соб-
ственного средства получения объективной информации в связи с не-
удовлетворенностью американо-японским сотрудничеством в обла-
Космическая разведка стран Азии и Африки
505
сти космической разведки («мы не знаем, до какой степени Америка
готова делиться информацией с нами»).
По данным печати, американские спецслужбы уже давно поставля-
ют японским коллегам изображения, полученные с помощью разведы-
вательных спутников Keyhole и Lacrosse, однако сроки передачи инфор-
мации они определяли по своему усмотрению.
Возможность предварительного планирования съемок, а также де-
шифрирования высокодетальных изображений появилась у японских
военных аналитиков в конце 1990-х гг. после запуска коммерческого
спутника Ikonos. В целях обеспечения обработки снимков с разрешени-
ем около 1 м в США был закуплен комплекс приема и обработки изобра-
жений IMSS (Imagery Intelligence Support System). Однако из-за от-
сутствия необходимого опыта японские специалисты вынуждены были
обращаться за помощью к американским коллегам.
Неудовольствие японцев вызывало и то, что срок выполнения заказа на
съемку коммерческим КА Ikonos составлял до двух месяцев. Заказы про-
ходили через контролирующие государственные органы США, которые
могли запретить съемку по разным причинам. Если же заказ выполнял-
ся, то японцы вынуждены были платить за него очень высокую цену - до
8500 долл. за сцену.
Планы создания системы IGS поначалу вызвали у Соединенных
Штатов резко негативную реакцию. Когда же возражения не возымели
действия, США заняли позицию «старшего брата», который был готов
продать готовую систему «под ключ», что тоже не прошло. В конечном
счете стороны пришли к компромиссу: США продают Японии необходи-
мые технологии, готовые компоненты и обучают специалистов-аналити-
ков.
Официальным поводом для создания национальной системы косми-
ческой разведки IGS в Японии послужил пуск баллистической ракеты
Северной Кореи в августе 1998 г., хотя научно-исследовательские работы
были начаты еще в 1994 г., когда компании Mitsubishi и NEC провели
НИР по созданию национальной системы космической разведки.
В перечень официально провозглашенных основных задач системы
комической разведки входят вопросы обеспечения национальной без-
опасности, в том числе наблюдение за стартовыми позициями балли-
стических ракет и предприятиями атомной промышленности КНДР,
наблюдение за перемещениями северокорейских кораблей вблизи япон-
ских территориальных вод. Считается, что в странах с тоталитарными ре-
жимами затруднен сбор информации агентурными методами, и спутни-
ковая разведка - самый надежный инструмент для слежения за реализа-
цией секретных военно-технических программ. По оценкам аналитиков,
объекты разведки могут находиться также на территории Китая, России
и других «подозрительных» государств. Интересы японских спецслужб
простираются до Персидского залива, где проходят морские пути снаб-
жения Японии сырьем.
Дополнительные задачи - наблюдение за морской экономической зо-
ной, районами стихийных бедствий и кризисных ситуаций и за состоя-
нием сельскохозяйственных угодий.
Космические аппараты IGS. Все КА системы видовой разведки IGS
разрабатываются компанией Mitsubishi Electric (MELCO) набазеунифи-
506
Глава 5
цированных космических платформ; создатель радиолокаторов - компа-
ния NEC, оптической аппаратуры - Toshiba. Характеристики и внешний
вид спутников засекречены. Тем не менее, в печати были опубликованы
изображения КАIGS-R1 и IGS-01, (рис. 5.30 и 5.31).
Оптические КА IGS-O имеют трехосную стабилизацию и массу 850 кг.
Размеры корпуса составляют 1,7 х 1,6 х 1,3 м, размах панелей солнечных
батарей - 16,5 м. Мощность системы электропитания (СЭП) - 3 кВт.
Для видовой съемки применяются два длиннофокусных телескопа с
независимым наведением [11]. Основная аппаратура IGS-O - две ОЭС:
- панхроматическая OPS-P (Panchromatic) создана на базе стереока-
меры PRISM спутника ALOS;
Рис. 530. КА MIGS:
вверху радиолокационный, внизу (IGS-R1), внизу - оптический (IGS-01)
Рис. 531. Размещение КА:
под радиолокационным обтекателем вверху - IGS-R1, внизу - IGS-01
Космическая разведка стран Азии и Африки
507
- многоспектральная OPS-M (Multispectral) унаследовала черты ка-
меры AVNIR-2 для получения цветных изображений.
Аппаратура позволяет осуществлять одновитковую стереоскопиче-
скую съемку, а также получать изображения с разрешением до 1 м в пан-
хроматическом режиме и около 4 м в узких спектральных зонах. Срок ак-
тивного существования КА - 5 лет.
Радиолокационный КА IGS-R оснащен мощной системой электро-
питания в составе двух 6-секционных панелей СБ общей длиной 22 м
(мощность СЭП - 4 кВт). Основная аппаратура КА IGS-R - радиолока-
тор с синтезированной апертурой (РСА), созданный на основе РСА типа
PALSAR спутника ALOS. В состав радиолокатора входит крупногабарит-
ная 4-секционная активная фазированная антенная решетка размером
1,5 х 9 м. Рабочий диапазон частот РСА засекречен, но зарубежные КА
используют для радиолокации три основные полосы частот в диапазонах
L (дециметровом), С и X (сантиметровом). В L-диапазоне по техниче-
ским причинам невозможно достигнуть заданного высокого разрешения
1-3 м, а Х-диапазон не используется для наблюдения морских аквато-
рий, поэтому можно предположить, что радиолокатор будет работать в
С-диапазоне [11].
Учитывая высокий технологический уровень радиоэлектронной от-
расли Японии, можно полагать, что радиолокатор IGS-R обеспечивает
многополяризационную съемку в диапазонах частот С- или Х- (возмож-
но, в двух диапазонах) по обе стороны от трассы полета с разрешением
1-3 м. Оценочная масса К А - около 1,2 т.
Основные характеристики аппаратуры разведки КА IGS приведены в
табл. 5.36 [И].
Первая пара КА видовой разведки IGS-01 и IGS-R1 (оптический и ра-
диолокационный с синтезированной апертурой (РСА), которые в амери-
канском каталоге имеют обозначения IGS-1A и IGS-1B), была выведена
на орбиту всего через 5 лет после принятия решения о создании системы
космической видовой разведки. 28 марта 2003 г. в Японии с полигона
Танэгасима с помощью РН Н-2А осуществлен запуск двух КА видовой
разведки программы IGS [11]. После запуска японцы пытались сохра-
нить в тайне точные орбитальные параметры КА, однако американские
коллеги «помогли» устранить этот пробел. Центр космических полетов
им. Годдара, NASA сообщил, что спутники размещены на расчетных сол-
нечно-синхронных орбитах с параметрами, указанными в таблице 5.37
[И].
Выбранная орбита обеспечивает повторную съемку объектов с перио-
дом 4 сут. Орбитальные испытания были рассчитаны на три месяца, а
полномасштабная эксплуатация системы должна была начаться в 2004 г.
К началу развертывания космической группировки была создана на-
земная и обеспечивающая инфраструктура. Для управления использу-
ются две наземные станции (размещены в г. Перт, Австралия), одна из
них - стационарная, другая - мобильная, развертываемая при запусках
спутников.
Передача результатов съемки с борта КА может вестись непосред-
ственно на наземные приемные станции (как с бортовых ЗУ, так и в реаль-
ном масштабе времени), а также через перспективные КА-ретрансляторы
DRTS, работающие в Ка-диапазоне частот (20/30 ГГц).
508
Глава 5
Таблица 536
Характеристики аппаратуры разведки КАIGS
Система видовой разведки IGS |
Оператор
Расчетный срок функционирования
Разработчики
Межведомственный центр
CSICE при кабинете мини-
стров в интересах оборонного
ведомства, природоохранных
и силовых организаций |
5 лет
Mitsubishi Elektrik (основ-
ной);
Nippon Elektrik (ОЭС), Toshi-
ba (PCA) |
Система КА |
Состав системы
Состав полезной нагрузки КА
2 КА с ОЭС, 2 КАсРСА
РСА, ОЭС, аппаратура РТР
КАсРСА |
Начальная масса на орбите
Максимальное пространственное разрешение
Ширина полосы захвата в детальном режиме
1200 кг
1-3 м
20 км
КАсОЭА |
Начальная масса на орбите
Максимальное пространственное разрешение (панхрома-
тический/многоспектральный режим)
| Ширина полосы захвата в детальном режими
850 кг
1/4,5 м
10 км
Наземный комплекс управления и обработки данных
| Главный центр обработки данных
Пункты приема информации
Токио
Токио, Китаура (Ибараки),
Томакомаи (Хаккайдо), Аку-
не (Кагосима)
Таблица 537
Параметры орбит КА видовой разведки системы IGS
Наименование КА
IGS-1A
IGS-1B
i
97,304°
97,303°
Параметры орбиты
Нр, км
480,5
486,5
На, км
497,5
497,3
Р, мин
94,434
94,511
Вторая пара КА была потеряна из-за аварии РН при запуске 29 ноября
2003 г. Считается, что авария послужила причиной отказа от парных за-
пусков, и было решено, что оптический и радиолокационный спутники
должны запускаться разными ракетами [11,105].
По мере разработки системы появилось понимание того, что задан-
Космическая разведка стран Азии и Африки
509
ной метровой разрешающей способности недостаточно для решения
всех задач военной разведки. Так, со 100 %-ной вероятностью можно
только обнаруживать военную технику и распознавать элементы ин-
фраструктуры (транспортные узлы и магистрали, мосты и дома). При
этом не решаются задачи по идентификации, техническому анализу и
определению размеров, формы и типа военной техники. Поэтому реше-
но последующие спутники IGS второго поколения оснащать более со-
вершенными оптическими системами с разрешением до 0,5 м. Спутники
должны обеспечивать высокий темп съемки и обработки данных в связи
с малой протяженностью основного района разведки - КНДР и необхо-
димостью передачи большого объема изображений в реальном масштабе
времени.
Исентября 2006 г. с космодрома Танэгасима осуществлен пуск раке-
ты-носителя Н-2А со спутником видовой оптико-электронной разведки
Японии IGS-02 (Information Gathering Satellite - Optical 2) [105]. KA
вышел на солнечно-синхронную орбиту (ССО) с параметрами: наклоне-
ние - 97,31°; высота в перигее - 481 км; высота в апогее - 497 км; период
обращения - 94,43 мин.
Интересно отметить, что запущенный КА именуется также как Next
Generation IGS № 1 - «IGS следующего поколения № 1). Поэтому не
исключено, что аппараты пришлось запускать поодиночке вынужденно -
из-за их увеличившейся массы.
24 февраля 2007 г. с космодрома Танэгасима осуществлен запуск ра-
кеты-носителя Н-2А с двумя секретными КА видовой космической раз-
ведки Японии. Через 20 мин после старта аппараты последовательно от-
делились от последней ступени РН [106]. Официальные англоязычные
описательные наименования запущенных КА: два КА для сбора инфор-
мации, а именно: радиолокационный спутник № 2 IGS-R2 и эксперимен-
тальный оптический спутник № 3 IGS-ОЗ Prototype.
Стратегическое командование США не выдало элементы орбиты ни
на спутники, ни на остальные объекты запуска 24 февраля. Однако четы-
ре «классических» параметра орбиты на ступень и фрагменты оно все же
опубликовало [106]:
Для трех фрагментов: наклонение - 97,23°; перигей - 479 км; апогей -
491 км; период обращения - 94,31 мин.
Для ступени: наклонение - 97,22°; перигей - 379 км; апогей -502 км;
период обращения - 93,39 мин.
Очевидно, параметры орбит КА должны быть близкими как к приве-
денным параметрам на фрагменты, так и к параметрам солнечно-синхрон-
ных орбит ранее запущенных КА IGS-Ol, IGS-R1 и IGS-02 из системы
видовой разведки: высота 490 км, наклонение 97,2° и период обращения
94,3 мин.
Одинаковое время запусков 11 сентября 2006 г. и 24 февраля 2007 г. го-
ворит о том, что они были выполнены в одну плоскость, а именно: в «днев-
ную» плоскость с прохождением нисходящего узла около 13:30 местного
времени.
Еще меньше сведений приводится в прессе о новом эксперименталь-
ном спутнике IGS-ОЗ Prototype с оптической съемочной аппаратурой.
Основное назначение аппарата - орбитальные испытания новой съемоч-
ной аппаратуры с улучшенным пространственным разрешением (по дан-
510
Глава 5
ным прессы, до 40-60 см, что соответствует параметрам американских
коммерческих спутников QuickBird-2 и GeoEye-1). В случае успешных
испытаний новыми телескопами будут оснащены КА следующего, тре-
тьего поколения. Работая в комплексе с четырьмя штатными спутниками,
экспериментальный аппарат с усовершенствованным телескопом (факти-
чески пятый спутник системы IGS) сможет получать оптические снимки
одних и тех же объектов для сравнительного анализа, а также для наращи-
вания возможностей системы.
28 ноября 2009 г. со стартового комплекса Йосинобу (Yoshinobu)
космодрома Танэгасима был осуществлен пуск ракеты-носителя Н-2А,
принадлежащей Японскому агентству аэрокосмических исследований
JAXA. На орбиту был выведен очередной «спутник сбора информации»
IGS - секретный КА оптико-электронной видовой разведки Японии, ко-
торый получил обозначение IGS-ОЗ (3-й оптический оперативный спут-
ник сбора информации), но в некоторых источниках именуется IGS-5
(5-й в серии запусков оптических и радиолокационных КА), или IGS-5A
(рис. 5.32) [107].
Выход на орбиту был осуществлен в районе Южного полюса.
Разрешение спутника позволяет снимать объекты размером до 60 см с вы-
соты нескольких сотен километров. По своим техническим характеристи-
кам новый спутник значительно превосходит предшественников.
Орбита IGS-ОЗ засекречена и в официальных японских и амери-
канских источниках не публиковалась, что идет вразрез с подписанной
Японией в 1983 г. Конвенцией ООН о регистрации объектов, запускае-
мых в космическое пространство. Вероятной причиной такой секретно-
сти является стремление затруднить меры противодействия видовому
наблюдению со спутников, которые могут предпринять страны - объекты
космического контроля.
Исходя из объявленного времени запуска, руководитель междуна-
родной сети независимых астрономов-любителей SeeSat-L канадец Тед
Молчан рассчитал для IGS-ОЗ поисковую орбиту, плоскость которой ле-
жит в нескольких градусах к западу от орбитальной плоскости IGS-01.
Последний наблюдался на типовой солнечно-синхронной орбите накло-
нением 97,4°, высотой 490 км и периодом обращения 94,37 мин. К сожале-
нию, IGS-ОЗ пока не найден независимыми наблюдателями.
Рис. 532. КА IGS-03
Космическая разведка стран Азии и Африки
511
В 2003 г. были опубликованы изображения IGS-0 с двумя оптико-
электронными камерами в независимых системах подвеса и наведения
(аналогичная компоновка камер реализована на французских КА SPOT/
HeLios).
Пространственное разрешение оптической аппаратуры первых спут-
ников IGS-O составляет 1 м, а у нового КА IGS-ОЗ оно улучшено до 0,6 м,
причем новые технологии были испытаны в 2007 г. на экспериментальном
спутнике IGS-ОЗ Prototype.
«Французская» компоновочная схема с двумя камерами и независи-
мым наведением относительно космической платформы обеспечивает
возможность высокопроизводительной двухканальной съемки районов
малой протяженности. Отметим, что спутник на полярной орбите пере-
секает территорию КНДР примерно за одну минуту.
Антиподом «французской» является «американская» схема, где опти-
ко-электронная система жестко фиксирована на космической платформе
и сканирование местности осуществляется путем быстрого разворота все-
го спутника. Такая схема характерна, например, для спутников оптико-
электронной разведки КН-11, для всех шести коммерческих спутников
США - от Ikonos и до WorldView-2, а также для израильских аппаратов
видовой разведки Ofeq и коммерческих КА EROS, созданных на основе
американских технологий. Именно «американская» компоновочная схе-
ма обеспечивает самое лучшее на сегодняшний день пространственное
разрешение коммерческих КА - 0,41 м (в перспективе - 0,25 м) и лучшую
точность геопозиционирования (до 3 м по LE90 без наземных контроль-
ных точек).
По заявлениям американских источников, секретные спутники видо-
вой разведки США опережают современные коммерческие аппараты как
минимум на два поколения. Таким образом, логика развития технологий
спутниковой съемки должна форсировать переход спутников IGS-0 с
«французской» компоновочной схемы к более сложной, но многообеща-
ющей «американской».
Вполне вероятно, целью запуска экспериментального спутника IGS-ОЗ
Prototype в 2007 г. стало испытание новой для IGS компоновочной схе-
мы, условно названной здесь «американской», обеспечивающей съемку с
полуметровым пространственным разрешением. Если исходить из приве-
денных фактов, то новый спутник IGS-ОЗ должен стать первым японским
серийным аппаратом - аналогом Ikonos и QuickBird с пространственным
разрешением оптической аппаратуры до 0,6 м.
Типовое значение ширины кадра на местности для спутников субме-
трового разрешения составляет 7-20 км. Высокая скорость разворота и
точность наведения платформы позволяют вести съемку в различных ре-
жимах: маршрутном, векторном, площадном, формировать стереопары,
триплеты или множественные наборы кадров в результате многоракурс-
ной прицельной съемки заданного объекта. Космический аппарат прора-
ботает в космосе около пяти лет.
В состав наземного сегмента входят три станции приема информа-
ции, станция ввода рабочих программ в Австралии и Межведомственный
центр космической разведки CSIC (Cabinet Satellite Intelligence Center)
в Токио. Официально центр подчинен правительственному кабинету ми-
нистров, так как до 2008 г. конституция страны запрещала использование
512
Глава 5
космических систем в военных целях. Следует отметить, что основ-
ная разведслужба страны - Информационно-исследовательское бюро
(Intelligence and Research Office) также работает при кабинете министров.
Среди крупных заказчиков спутниковой информации - разведыватель-
ное управление оборонного ведомства страны DIH (Defense Intelligence
Headquarter), в составе которого находится подразделение для обработки
данных видовой разведки. Общие затраты на создание системы IGS, по
оценкам, превысили 11,5 млрд. долл.
Орбитальная группировка. Построение группировки оптических
спутников Японии IGS-01 и IGS-02 аналогично по структуре классиче-
ской американской системе Keyhole 1980-x гг. с «утренним» и «дневным»
спутниками (время пересечения экватора в нисходящем узле орбиты
10:30 и 13:30). Радиолокационные К А японской и американской систем
различаются: спутники Lacrosse размещены на орбитах с наклонением 57
и 68°, а японские радиолокационные аппараты IGS-R1 и IGS-R2 размеще-
ны в тех же двух плоскостях солнечно-синхронных орбит («утренняя» и
«дневная») вместе с оптическими. Все К А используют круговые орбиты с
периодом повторения трасс около 4 сут.
В наземный сегмент системы входят станции приема космиче-
ской информации, станция ввода рабочих программ в Австралии и
Межведомственный центр космической разведки CSIC в Токио. Офи-
циально центр подчинен кабинету министров, так как конституция стра-
ны запрещает использование космических систем в военных целях. Тем
не менее среди основных заказчиков - Разведывательное управление
DIH (Defense Intelligence Headquarter) Управления национальной обо-
роны страны.
Итак, через 8,5 лет после принятия правительственного решения в 1998
г. Япония развернула на орбите систему видовой разведки IGS в штатном
четырехспутниковом составе. Национальная система IGS, вторая в мире
по численности после США, стала важным источником независимой от
США объективной видовой информации о ситуации в Северной Корее и
других странах.
Необходимо отметить, что почти три года система эксплуатировалась
в половинном составе, что ограничивало ее возможности по частоте об-
зора и производительности съемки заданных объектов. Спецслужбы
Японии вынуждены были продолжать закупки снимков американских
коммерческих КА и по-прежнему зависели от расположения американ-
ских коллег, за что подвергались жесткой критике в японской печати. В
результате запуска IGS-R2 система наконец достигла штатного состава и
даже получила дополнительные возможности благодаря наличию экспе-
риментального оптического КА IGS-03 Prototype.
Штатная система видовой разведки обеспечивает просмотр в течение
суток любого региона Земли, а для районов на широте Дальнего Востока
частота съемки будет еще выше. Средний период повторной съемки для
пары радиолокационных КА IGS-R составляет менее 24 ч, если япон-
ские спутниковые радиолокаторы обеспечивают съемку по обе стороны
от трассы полета. Два радиолокационных КА выполняют наблюдение за
объектами на дневных и ночных витках независимо от метеоусловий.
Система IGS стала для Японии важнейшим источником объективной
информации о КНДР. Летом 2003 г. с помощью КА IGS были получены
Космическая разведка стран Азии и Африки
513
детальные изображения объекта в Йонбене (Yongbyon), задействованного
в программе разработки северокорейского ядерного оружия. В апреле
2004 г. анализ спутниковых изображений подтвердил факт взрыва товар-
ных поездов на станции Ренчхон (Ryongchon) недалеко от китайской гра-
ницы.
КА IGS активно использовались во время ракетного кризиса ле-
том 2006 г., связанного с пуском корейской баллистической ракеты
Taepodong-2. Именно космическая разведка первая обнаружила обломки
БР недалеко от пусковой установки ракетной базы Мусудан-Ри, что дало
основания спецслужбам Японии и США считать пуск 4 июля неудачным.
Как отмечалось, система спутниковой разведки Японии должна состо-
ять из двух пар спутников - оптического и радиолокационного наблюде-
ния. В штатном четырехспутниковом составе (два оптических IGS-O плюс
два радиолокационных IGS-R) система должна обеспечивать наблюдение
за объектами на Дальнем Востоке с высокой частотой съемки (от 2 до
6 раз в сутки) и передачей данных на наземные станции в реальном мас-
штабе времени, а также как минимум одноразовый просмотр любого рай-
она Земли в течение суток. Однако развернуть ее в полном составе не уда-
лось.
В течение 2003-2009 гг. состоялись пять пусков [107], один из кото-
рых оказался аварийным. На орбиту были выведены в общей сложности
четыре аппарата оптической разведки (из них один экспериментальный)
и два - радиолокационной. Все три штатных оптических аппарата сохра-
нили работоспособность (первый, запущенный еще в 2003 г., использу-
ется как резервный), а вот спутники IGS-R оказались менее живучими.
Первый из них - IGS-R1 - проработал четыре года и вышел из строя из-за
отказа аккумуляторной батареи в апреле 2007 г., едва дотянув до момен-
та запуска IGS-R2. Второй стартовал 24 февраля 2007 г. и эксплуатиро-
вался в течение трех с половиной лет при расчетном сроке службы в пять
лет. Влиятельная японская газета «Yomiuri» объявила о выходе из строя
единственного в стране спутника радиолокационной разведки IGS-R2.
Ссылаясь на информацию, полученную в Центре спутниковой разведки
(ЦСР) кабинета министров, газета сообщила, что спутник был выведен
из эксплуатации с 23 августа 2010 г., по-видимому, из-за отказа системы
электропитания. Представитель ЦСР отметил, что предпринимаются
усилия по восстановлению работы К А, но шансов на это очень мало [108].
Отказ единственного аппарата радиолокационной разведки значи-
тельно затруднял возможности Японии по слежению за КНДР и Китаем:
они ограничены наблюдением в светлое время суток и при отсутствии об-
лачности.
Япония также закупает информацию с американских коммерческих
спутников, но, по данным «Yomiuri», США ограничивают такие продажи
из-за опасений в части военной безопасности.
23 сентября 2011 г. со стартового комплекса космодрома Танэгасима
стартовые расчеты компании Mitsubishi Heavy Industries Ltd осуществили
пуск ракеты-носителя Н-2 А японского агентства аэрокосмических иссле-
дований JАХА. В результате на орбиту успешно выведен секретный КА
оптико-электронной видовой разведки (рис. 5.33), получивший наимено-
вание «четвертый оптический спутник сбора информации» (Information
Gathering Satellite Optical-4, IGS-04) [144]. Необходимо отметить,
514
Глава 5
что в некоторых англоязычных источниках встречается обозначение
Kougaku-4, что дословно с японского переводится как «Оптический-4».
Хотя параметры орбиты секретных спутников IGS в официальных ис-
точниках Японии не публикуются, Стратегическое командование США
неожиданно приоткрыло завесу тайны, выдав орбитальные элементы на
IGS-04 и его ракетную ступень на 29 сентября, что позволило определить
параметры солнечно-синхронной орбиты КА: наклонение - 97у69°; высо-
та в перигее - 583,5 км; высота в апогее - 595У5 км; период обращения -
96,53 мин.
В результате запуска нового спутника в системе IGS обеспечивается
эксплуатация четырех оптических КА IGS-О, два из них - в пределах
остаточного ресурса:
- в плоскости № 1 - оптические IGS-ОЗ и требующий замены IGS-01;
- в плоскости № 2 - оптические IGS-04 и ветеран IGS-02.
В 2007 г. был запущен экспериментальный спутник IGS-ОЗ Prototype,
который положил начало отработке аппаратуры 2-го поколения с про-
странственным разрешением до 0,6 м. Выведенный на орбиту в 2009 г.
IGS-ОЗ стал первым серийным аппаратом, a IGS-04 - вторым. Средняя
высота орбиты оптических спутников № 03 и 04 примерно на 100 км
выше, чем у их предшественников, запускавшихся в 2003-2007 гг. Между
двумя аппаратами 2-го поколения также есть отличия: у нового спутника
Рис. 533. IGS второго поколения
Рис. 5.34. Прдполагаемый внешний вид КА IGS-R3
Космическая разведка стран Азии и Африки
515
улучшены точность наведения на цель и точность геопривязки изобра-
жений.
12 декабря 2011 г. с японского космодрома Танэгасима был успеш-
но запущен секретный КА видовой радиолокационной разведки нового
поколения, официально названный «радиолокационным спутником сбо-
ра информации № 3» (Information Gathering Satellite Radar-3, IGS-R3)
[158]. Точные параметры орбиты КА неизвестны, но, судя по опубли-
кованным данным для ступени РН {наклонение - 97,43°; высота в пери-
гее - 473 км; высота в апогее - 513 км; период обращения - 94,48 мин.),
орбита радиолокационных КА третьего поколения не изменилась.
Информация из официальных источников о характеристиках и внешнем
виде нового спутника крайне ограничена.
Аппарат относится к третьему поколению видовой радиолокационной
разведки (рис. 5.34). По данным печати, пространственное разрешение
бортового радиолокатора улучшено до 1 м, как у современных европей-
ских коммерческих КА с радиолокаторами с синтезированияем аперту-
ры (РСА). К последним можно отнести гражданские КА TerraSAR-X и
TanDEM-X (Германия) и КА двойного назначения COSMO-SkyMed
(Италия), оснащенные РСА Х-диапазона частот с максимальным про-
странственным разрешением от 0,7 до 1 м [158].
По оценкам, масса IGS-R3 возросла до 2000 кг, а стоимость его изго-
товления составила 39,8 млрд. иен - на 128 млн. иен больше, чем IGS-R2.
27 января 2013 г. осуществлен пуск ракеты-носителя Н-НА, принад-
лежащей Японскому агентству аэрокосмических исследований JAXA, с
космидрома Танэгасима [185]. В результате на орбиту выведены два се-
кретных КА видовой разведки Японии: четвертый радиолокационный
«спутник сбора информации» (Information Gathering Satellite Radar-4,
IGS-R4) и экспериментальный аппарат оптико-электронной разведки
IGS Optical Demonstrator.
В каталоге Стратегического командования США первый аппарат по-
лучил наименование IGS-8A (с учетом порядкового номера запуска в
систему IGS), номер 39061 и международное обозначение 2013-002А, а
второй - IGS-8B (Demo), 2013-002B и 39062. В соответствии с практи-
кой последних лет, Стратегическое командование опубликовало только
параметры начальной орбиты секретных японских спутников (табл. 5.38).
В крайне скупых сообщениях СМИ говорится, что запущенный ра-
диолокационный спутник IRS-R4 относится к 3-му поколению видовой
разведки и конструктивно аналогичен IGS-R3, выведенному на орбиту в
2011 г. Аппараты IGS-R, оснащенные радиолокатором с синтезированием
апертуры (РСА), разработаны компанией Mitsubishi Electric (MELCO)
на базе стандартных среднеразмерных космических платформ.
Таблица 5.38
Начальные орбиты секретных японских спутников
Наименование
IGS-8A,(IGS-Radar4)
IGS-8B, (IGS-Optical
Demonstrator)
Обозначение
2013-002А
2013-002В
Параметры начальной орбиты
i
97,50°
97,50°
Нр, км
509
512
На, км
514
523
Р, мин
94,85
94,98
516
Глава 5
Расчетный срок активного существования - пять лет. По данным прес-
сы, IGS-R4 оснащены РСА с пространственным решением около 1 м (по
некоторым источникам - лучше 1 м).
Экспериментальный спутник IGS Optical Demonstrator предназначен
для двухлетних орбитальных испытаний новой оптико-электронной ап-
паратуры сверхвысокого пространственного разрешения для оператив-
ных спутников 5-го поколения. По данным прессы, разрешение съемоч-
ной аппаратуры экспериментального КА составляет 0,4 м, что сравнимо с
показателями лучшего американского коммерческого спутника GeoEye-1,
данные с которого спецслужбы Японии вынуждены закупать в значитель-
ных объемах.
В 2014 финансовом году планируется запустить оперативный К А
IGS-05, оснащенный оптико-электронной системой с разрешением до
0,4 м, усовершенствованной по результам орбитальных испытаний опыт-
ного спутника.
Вид космической системы видовой разведки IGS. Национальная си-
стема видовой космической разведки IGS (Intelligence Gathering System)
предназначена для сбора информации в интересах силовых и дипломати-
ческих ведомств страны, для мониторинга зон чрезвычайных ситуаций
и исключительной экономической зоны Японии. Штатный состав си-
стемы включает орбитальную группировку из четырех КА (два IGS-R +
два IGS-0) и наземный сегмент: Межведомственный центр космической
разведки CSICE (Cabinet Satellite Intelligence CEnter), резервный центр
Китаура (Kitaura) в пригороде Токио, южный комплекс приема и управ-
ления в Акуне (Акипе), префектура Кагосима, северный комплекс приема
и управления Томакомаи (Tomakomai) на острове Хоккайдо. В состав на-
земного комплекса также входят станция управления в Австралии и мо-
бильные комплексы приема и обработки данных. Данные запусков всех
КА видовой разведки системы IGS представлен в табл. 5.39.
Спутники видовой разведки Японии IGS запускаются на круговые
солнечно-синхронные орбиты в две орбитальные плоскости - утреннюю
и дневную. Из-за аварии РН в 2003 г. и отказов в бортовой аппаратуре раз-
вернуть систему в штатном четырехспутниковом составе долгое время не
удавалось. В 2007 и 2010 гг. последовательно «замолчали» оба радарных
спутника IGS-R1 и -R2, оставив систему только с оптическими датчиками.
Лишь с апреля 2013 г., через 10 лет после первого старта и после вось-
ми запусков, Япония начала эксплуатировать систему IGS в штатном со-
ставе с четырьмя оперативными КА:
- в утренней плоскости № 1 - радарный IGS-R3, оптический IGS-ОЗ и
экспериментальный IGS-8B;
- в дневной плоскости № 2 - радарный IGS-R4, оптические IGS-04 и
резервный IGS-02.
Оперативные спутники IGS-ОЗ и -04 размещены на орбитах высо-
той - 585 км и оснащены оптико-электронными системами с простран-
ственным разрешением до 0,6 м.
Радарные IGS-R3 и -R4 ведут съемку с орбиты высотой около 500 км с
помощью РСА с разрешением менее 1 м.
Межведомственный центр космической разведки CSICE подчинен
крупнейшей аналитической спецслужбе страны - Информационно-
исследовательскому бюро CIRO при правительственном кабинете мини-
Космическая разведка стран Азии и Африки
517
«Л
а
Й
ел
О
3
2
ё
s
ее
СО
S
X
со
2
1СПОЛ
о.
Хар<
2
Ss
У н
из 5
CQVO
О
Ь -2
о л
о н
г* s
о а,
ч о
| С
►=?
осите
X
Га
<->
>>
с
сз
1 ^
g
^
ение
У
а
X
о
VO
О
0)
о сх
к Si
1 GJ ^
Наим
и не
к
X
tr1
S
as
о
£
>>
2
5
о
с
и
S
05
00
КГ
X
1^
00
кг
о
со
о
■^
кг
CN
о
CN
v-^
<
■*-■
X
со
о
о
CN
СО
о
00
CN
<
СЛ
о
о
СО
О
о
О)
<
■»-н
ел
о
v-^
о
ел
О
шемый
3
а-
с
8?
°
CN
со
О
LQ
CN
со
5
s
a
2
ю
кг
х
CN
Kf
Kf
Ю
ел
о
о
со
о
о
CN
/—ч
И
ел
О
5
ел
О
3
я
8.
С
S
S
к
с
W
2
X
О-
л
со
<л
*
го
о
со
со
",_|
кг
CN
о
CN
<
-»-1
д
СО
о
о
CN
•ч—1
*—•
СЛ
CN
<
CN
ел
О
О
ел
О
/~\
РЭ
CN
ел
О
Ц
ел
О
9S
2
X
со
S
£
а.
с
О
СЛ
КГ
X
к*
00
Kf
О
со
со
'*"н
X—ч
CN
О
CN
<
'-i
К
со
о
о
CN
ел
©
■r-i
^
<
со
о
CD
О
О
CN
х—\
<
со
ел
О
ч^
CN
О
ел
О
о
о
CN
00
о
со
CN
со
S
S
a
2
Ю
СЛ
00
Kf
X
CD
00
Kf
О
со
со
4-1
Kf
CN
О
CN
s-'
<
ч-1
д
t^
о
о
CN
cn
р
^r
CN
<
о
о
о
о
CN
/>
<
КГ
ел
О
^-^
2
ел
||_
я завершена
s
х
g
со
К
1
Е
0)
2
5
а,
0)
с
»
СП
ел
00
кг
X
00
Kf
И
ю
о
о
г^
о
о
CN
.В-
о
2
о.
СО
О
ел
О
3
X
со
S
Й
о.
с
О
ел
00
ю
X
ю
00
о
со
о
""•
CN
о
CN
\ш^
<
ч-«
Д
ел
о
о
CN
^—1
•ч—•
00
CN
<
CD
CD
О
сл
О
О
CN
^
<
lO
ел
Й
со
о
ел
О
U
CN
О
CN
СО
2
X
со
S
Й
о.
с
О
05
Ю
X
о
со
со
^
CN
О
CN
s^s
<
■»-•
X
т-1
О
CN
ai
о
со
CN
<
О
ю
о
JL,
о
CN
^^ч
<
СО
ел
О
s-^
КГ
О
ел
О
CN
О
CN
СО
2
X
со
S
й
о.
X
о
С5
00
KJ*
X
СО
00
Kf
о
со
о
^
CN
О
CN
s-^
<
•^-i
X
^—1
о
CN
CN
CN
^
<
Ю
t>«
О
JL,
о
CN
/^*Ч
<
t^-
ел
О
V-/
ц
ел
О
U
СО
О
CN
СО
2
S
00
S
Й
Си
0>
с
о
Kf
ю
X
О
о
со
со
',-,
CN
О
CN
>«•
<
■»-'
К
со
о
CN
Ч-Н
О
г^
CN
<
CN
О
О
со
о
CN
<
00
ел
о
s~'
04
ел
О
X
а
<и
^
S
а-
£
д
со
CN I
Ю
X
CN
vol
<=>
СО
со
*-*
CN
©
CN
<
"*"*
X
со
о
°i
^—!
О
^
CN
PQ
CN
о
О
СО
О
CN
op
ел
2
О
ел
О
518
Глава 5
стров; он решает задачи сбора, обработки и анализа космической инфор-
мации в интересах всех основных спецслужб страны. Штатная числен-
ность ЦКР составляет 219 человек. Необходимо отметить, что CSISE
обрабатывает также космическую информацию, закупаемую у зарубеж-
ных компаний - операторов спутников ДЗЗ: США, Израиля, Франции
и Германии.
В соответствии с перспективными планами развития системы IGS,
утвержденными в 2009 г., очередные запуски новых спутников заплани-
рованы на 2014, 2016 и 2017 гг. В настоящее время на различных этапах
производства находятся шесть КА: IGS-05, -Об, -07, спутник-замена КА
IGS-R2, а также IGS-R5, -R6.
Перспективы. Правительство Японии настойчиво стремится разви-
вать национальную технологическую базу для изготовления новых КА
IGS, не уступающих по характеристикам лучшим зарубежным коммерче-
ским спутникам ДЗЗ, а в перспективе и превосходящих их. По данным
печати, на аппаратах IGS первых поколений широко применялись аме-
риканские компоненты (стоимость которых неуклонно росла), но уже в
ближайшие годы возможно создание спутников исключительно по япон-
ским технологиям.
В соответствии с принятой в 2009 г. государственной программой до
2020 г. (Basic Plan for Space Policy) перспективными задачами развития
технологий IGS являются улучшение пространственного разрешения
съемочной аппаратуры, увеличение частоты просмотра заданных терри-
торий, повышение оперативности сбора информации от запроса до пред-
ставления нужных сведений.
В документе поставлена задача создать национальную технологиче-
скую базу для изготовления спутников, превосходящих по характеристи-
кам лучшие коммерческие зарубежные аппараты (сегодня это американ-
ские спутники GeoEye-1 и WorldView-2 с разрешением 0,41-0,44 м).
Следует отметить, что средний срок разработки спутников определен
правительственными документами и составляет 7 лет; финансирование
программы осуществляется на пятилетней основе.
Таким образом, несмотря на ряд неудач, Япония продолжает упорно
наращивать состав и возможности национальной системы космической
разведки с помощью более совершенных аппаратов нового поколения.
Одновременно Токио развивает инфраструктуру прямого доступа к дан-
ным зарубежных оптических и радарных спутников ведущих операторов
систем ДЗЗ.
Несмотря на титанические усилия по созданию IGS и крупные бюд-
жетные расходы, японские спецслужбы по-прежнему широко использу-
ют данные зарубежных высокодетальных аппаратов, поставляемые через
японские посреднические компании. В последние годы по мере разви-
тия мирового рынка геоданных Японии удалось диверсифицировать за-
купки: теперь в стране доступны не только продукты оптических ком-
мерческих спутников США (Ikonos, Quick-Bird, WorldView), но и дан-
ные с высокодетальных КА стран Европы и Израиля: Eros, TerraSAR-X,
SPOT. Оперативный доступ к космической информации организован
через станции прямого приема в Японии и через веб-интерфейс, условно
называемый «виртуальный терминал».
Одновременно Япония продолжит развитие инфраструктуры прямого
Космическая разведка стран Азии и Африки
519
доступа к данным зарубежных оптических и радарных спутников США и
стран Европы [107].
В рамках двустороннего сотрудничества японская сторона намерена
обмениваться снимками и информацией, полученной с помощью КА
IGS, с американскими коллегами. Весьма вероятно, что КА видовой раз-
ведки США и Японии могут работать в едином комплексе.
Можно отметить, что Япония, благодаря имевшемуся научному и тех-
ническому заделу и высокотехнологичным отраслям экономики, сумела
в относительно сжатые сроки (в течение 5 лет) создать национальную
систему видовой разведки. Система MIGS призвана укрепить военно-по-
литическое положение Японии в регионе и в мире, а также расширить воз-
можности по применению вооруженных сил.
В целом Япония успешно развернула национальную космическую
систему видовой разведки IGS и намерена наращивать ее возможности
в интересах оперативного информационного обеспечения руководства
страны, вооруженных сил и спецслужб.
533. Космический аппарат ДЗЗ ALOS
Необходимо отметить, что усовершенствованный космический ап-
парат ДЗЗ ALOS (Advanced Land Observation Satellite) был запущен
24 января 2006 г. с японского космодрома Танегашима (рис. 5.35). КА
принадлежит Японскому аэрокосмическому агентству JAXA. Спутник
был выведен на солнечно-синхронную орбиту высотой 691,65 км.
К A ALOS оснащен радолокатором L-диапазона (PALSAR), предназна-
ченным для круглосуточного и всепогодного наблюдения Земли и позво-
ляющим получать изображения с разрешением от 10 до 100 м, картогра-
фической стереокамерой (PRISM), позволяющей получать снимки с раз-
решением до 2,5 м, а также мультиспектральной камерой (AVNIR-2) для
получения цветных снимков с разрешением Юм. Данные, полученные со
спутника, могут быть использованы для:
- создания и обновления топографических и специальных карт мас-
штабов до 1:25 000;
- создания цифровых моделей рельефа (ЦМР) высокой точности;
Рис. 535. КА ALOS с радио-локатором (PALSAR)
520
Глава 5
- изучения изменений рельефа, вызванных различными факторами;
- измерения подвижек земной поверхности интерферометрическим
методом;
- контроля использования природных ресурсов;
- наблюдения за природными бедствиями;
- проведения научных исследований в различных областях;
- решения прикладных задач.
Сенсор PRISM. Сенсор PRISM предназначен в основном для карто-
графирования. Он состоит из трех объективов для визирования вперед,
вниз и назад, и каждый объектив обеспечивает пространственное разре-
шение 2,5 м. Такие характеристики необходимы для производства точной
цифровой модели рельефа (ЦМР) и для картографирования в масштабе
1:25 000. PRISM обеспечивает не только высокую разрешающую способ-
ность, но также и ширину полосы покрытия до 70 км. Оптическая система
PRISM, основанная на трех зеркалах, не имеет хроматической аберрации
по всему полю обзора и дает четкие изображения.
Конструктивной особенностью съемочной аппаратуры PRISM явля-
ется то, что на одной платформе установлены три съемочные камеры, сни-
мающие в надир, вперед и назад (рис. 5.36). Они обеспечивают получение
стереопар изображений с пространственным разрешением 2,5 м размером
35 х 35 км в комбинации съемки «в надир - назад», «в надир - вперед» и
«назад - вперед» в режиме «нормально», а также возможность формиро-
вания изображения размером 70 х 35 км, полученного камерой, снимаю-
щей в надир, в специальном режиме «наблюдение» (рис. 5.37).
В табл. 5.40 представлены его основные технические характеристики.
Сенсор AVNIR-2. Сенсор AVNIR-2 имеет почти такую же оптику и
конфигурацию, как и AVNIR. В основном были изменены датчики и со-
ответствующие электронные системы. Эти изменения обеспечивают
достижение пространственного разрешения 10 м по сравнению с 16 м у
AVNIR. Другое отличие от AVNIR заключается в возможности менять
угол визирования в диапазоне ±44 градуса относительно надира поперек
траектории полета (рис. 5.38). С помощью такого гибкого наведения мож-
но реализовать более частые наблюдения одних и тех же участков земной
поверхности, например каждые 48 ч, в области более высоких широт.
Рис. 5.36. Модуль PRISM
Космическая разведка стран Азии и Африки
521
а б
Рис. 5.37. Режимы съемки стереокамеры PRISM:
а - «нормально»; б - «наблюдение»
Таблица 5.40
Номинальные значения технических характеристик PRISM
Наименование
Способ сканирования
Длина волны
Поле обзоар
Мгновенное поле обзора
Ширина полосы съемки
Пространственное разрешение
Частотно-контрастная характеристика
Угол наведения
Динамический диапазон
Значение
«Push broom», 8 ПЗС для каждого объектива
0,52 - 0,77 мкм
7,6°
3,61 мкрад
70 км (при съемке в надир)
2,5 м (при съемке в надир)
>0,27 в поперечном направлении
>0,21 в продольном направлении
±44° относительно надира
8 бит
В табл. 5.41 представлены его основные технические характеристики.
Сенсор PALSAR. Сенсор PALSAR может менять угол визирования в
диапазоне 10-51° относительно надира, используя технологию антенны
с фазированной решеткой с 80 модулями приема/передачи (рис. 5.39).
Один из основных режимов наблюдения - «точный режим». Этот режим
с высокой разрешающей способностью является основным рабочим ре-
жимом для интерферометрических наблюдений. Режим ScanSAR позво-
ляет получать полосы покрытия шириной до 350 км с единичной горизон-
тальной (НН) или вертикальной (VV) поляризацией. Пространственное
разрешение составляет около 100 м в продольном и поперечном направ-
лениях. Поляриметрический режим будет использоваться в порядке экс-
522
Глава 5
Рис. 538. Модуль A VNIR-2
Таблица 5.41
Номинальные значения основных технических характеристик AVNIR-2
Наименование
Способ сканирования
Длина волны
Поле обзоар
Мгновенное поле обзора
Ширина полосы съемки
Пространственное разрешение
Частотно-контрастная характеристика
Стерео изображения
Угол наведения
| Динамический диапазон
Значение |
«Push broom», 1 ПЗС для каждого канала |
Канал 1:0,42-0,50 мкм;
канал 2: 0,52 - 0,60 мкм;
канал 3:0,61 - 0,69 мкм;
канал 4:0,76 - 0,89 мкм
5,8°
14,28 мкрад
70 км (при съемке в надир)
10 м (при съемке в надир)
>0,25
В/Н-1,0
±1,5°
8 бит
перимента. Поляризация меняется в каждом импульсе передаваемого
сигнала, а сигналы с двойной поляризацией принимаются вместе. Этот
процесс ограничивается. При максимальной скорости передачи данных
(240 Мбит/сек) ширина полосы покрытия равна 30 км, а пространствен-
ное разрешение составляет 30 м. На рис. 5.37 и в табл. 5.42 показана антен-
на сенсора PALSAR и приведены технические характеристики PALSAR.
КА ALOS был запущен в 2006 г. и, несмотря на то, что уже отработал
расчетный срок эксплуатации, находится в очень хорошем состоянии:
предполагалось, что он продолжит работу еще как минимум до 2014 г.
Однако 22 апреля 2011 г. КА ALOS внезапно прекратил работу. Отказ
системы электропитания аппарата, известного также как Daichi (по-
японски «суша»), произошел во время получения изображений береговой
линии страны, пострадавшей от землетрясения и цунами. О прекращении
работы с КА JAXA объявило 12 мая. Пока неизвестно, какой компонент
Космическая разведка стран Азии и Африки
523
стал непосредственным виновником аварии. Не исключено, что катастро-
фическое снижение генерации электроэнергии было лишь внешним про-
явлением другой проблемы, тем более что инцидент сопровождался вне-
запным скачком апогея орбиты на 1,8 км [136].
Тем не менее на смену спутнику ALOS придут сразу два космических
аппарата - один оптико-электронный, второй - радиолокационный [115].
Специалисты агентства JAXA отказались от совмещения на одной
платформе оптической и радиолокационной систем, что реализовано на
действующем спутнике ALOS. Поэтому на смену КА ALOS придут сразу
два космических аппарата - один оптико-электронный (ALOS-3), вто-
рой - радиолокационный (ALOS-2). ALOS-2 будет способен выполнять
съемку в L-диапазоне.
Velocity
Рис.539. Модуль антенны PALSAR
Таблица 5.42
Основные технические характеристики PALSAR
Режимы
Длина волны, см
Центральная частота, МГц
Ширина полосы частот, МГц
Поляризация
| Угол наклона, градус
Пространственное разреше-
1 ние, м
| Ширина полосы съемки, км
1 Скорость передачи, Мбит/с
Радиометрическое разреше-
1 ние, бит
Fine Beam
FBS
FBD
23,5 (L-диапазон)
1270 (L-диапазон)
28
НН
или
VV
8-60
7-44
40-70
240
5
14
HH+HV
или
VV+VH
8-60
14-88
40-70
240
5
Прямая
передача
данных
14
HH/HV
или
VV/VH
8-60
14-88
40-70
120
Зили5
ScanSAR
14,28
НН
или
VV
18-43
100
250-350
120
5
Поляриме-
трический
14
HH/VV +
HV/VH
8-30
30
30
240
Зили5
524
Глава 5
КА AL0S-2 (рис. 5.40) уже полностью обеспечен финансированием и
запланирован к запуску в 2013 г.
Решаемые задачи:
- создание и обновление топографических и специальных карт вплоть
до масштаба 1:50 000;
- создание ЦМР и ЦММ с точностью 5-10 м;
- изучение и оценка подвижек земной поверхности, с использованием
интерферометрических методов;
- контроль использования природных ресурсов;
- определение породного состава, мониторинг вырубок и состояния
лесов;
- наблюдения за природными бедствиями;
- проведение научных исследований в различных областях;
- решение прикладных задач.
КА будет радиолокационный со следующими характеристиками:
- съемка в L-диапазоне;
- режимы съемки и пространственное разрешение: 1-3 м с полосой
съемки 25 км в режиме Spotlight, 3-10 м с полосой съемки 50-70 км в ре-
жиме StripMap, 100 м с полосой съемки 350 км в режиме ScanSAR;
- орбита - солнечно-синхронная, высота 628 км;
- периодичность съемки - 14 дней;
- расчетный срок эксплуатации - 5 лет (с продлением до 7 лет).
Основные данные КА ALOS-2 и технические характеристики съемоч-
ной аппаратуры представлены в табл. 5.43.
Оптико-электронный КА ALOS-3 полностью прошел фазу разработки
и проектирования. Запуск запланирован на 2014 г. Он будет работать на
солнечно-синхронной орбите высотой 618 км, расчетный срок эксплуата-
ции - 5 лет.
Спутник будет способен выполнять съемку в панхроматическом режи-
ме с разрешением 80 см и шириной полосы 50 км, в мультиспектральном
режиме - 5 м и шириной полосы 90 км, в гиперспектральном режиме -
30 м и шириной полосы 30 км [115].
Стратегическая штаб-квартира космической политики кабинета ми-
нистров Японии закончила планирование космической стратегии на
ближайшие годы. Политика более гибкого отношения к использованию
Рис. 5.40. KAALOS-2
Космическая разведка стран Азии и Африки 525
космического пространства позволяет подкорректировать сами цели на-
циональной программы, сосредоточившись на передаче космических тех-
нологий в коммерческое использование.
Впервые документально зафиксировано, что космическая технология
может использоваться для национальной обороны. Документ относитель-
но космической стратегии подчеркивает необходимость приложить уси-
лия с целью увеличить число космических снимков «районов, вызываю-
щих особое беспокойство», улучшить качество изображений и ускорить
доставку информации.
Географическая близость Японии к Северной Корее, а также история
антагонизма между ними побуждает Страну восходящего солнца создать
систему противоракетной обороны в сотрудничестве с Соединенными
Штатами [110]. Предполагается разработать собственную систему датчи-
ков для спутников СПРН. Япония к 2013 г. предусматривает вывести на
орбиту японский спутник раннего предупреждения о ракетном нападе-
нии (СПРН), а также увеличить число разведывательных КА. До сих пор
Кабинет не утверждал программу создания КА раннего предупреждения
из-за огромной стоимости (по оценке - 500 млрд. иен, т. е. 5 млрд. долл. за
спутник). Решение состоялось после апрельского пуска северокорейской
ракеты и, учитывая проведенный КНДР 25 мая второй ядерный взрыв,
вряд ли подлежит пересмотру.
Успехи Японии в реализации сложных космических программ на-
глядно продемонстрировала также миссия Kaguya - запуск лунного зон-
да [109]. Аппаратура зонда позволила получить изображения лунной по-
верхности с высоким разрешением, с помощью которых стало возможным
детальное изучение ее морфологии а также определение толщины слоя
пыли.
Таблица 5.43
Основные данные КА ALOS-2 и технические характеристики съемочной аппаратуры
Дата запуска (планируемая): 2013 г.
Средство выведения: РН Н-2А
Разработчик: J АХ А (Японское аэрокосмическое агентство) |
Орбита
Тип
Высота, км
Расчетный срок функционирования, лет
Спектральный диапазон
Периодичность съемки, сут
Скорость передачи данных на наземный сегмент, Мбит/с
Режим
SpotLight
StripMap
| ScanSAR
Номинальное
пространственное
разрешение, м
1-3
3-10
100
Солнечно-синхронная
628
5 (с продлением до 7)
L-диапазон
14
800
Ширина полосы
съемки, км
25
50-70
350
526
Глава 5
5.4. Космическая разведка Южной Кореи
5.4.1. Общие сведения о космических планах Южной Кореи
Совершив в последней четверти XX в. мощный экономический рывок,
Республика Корея сделала ставку на развитие высоких технологий, в том
числе ракетно-космических, полагая, что это позволит поднять конкурен-
тоспособность ее товаров на мировом рынке и одновременно повысит по-
литическое реноме и оборонную мощь страны.
Начало космических исследований в Южной Корее состоялось в авгу-
сте 1989 г. В Тэджоне в рамках Корейского института перспективных наук
и технологий KAIST (Korean Advanced Institute of Science & Technology)
был создан Центр исследования спутниковых технологий SATREC
(Satellite Technology Research Center). В октябре 1989 г. в этом городе при
Министерстве науки и технологии был образован Корейский институт аэ-
рокосмических исследований (Korea Aerospace Research Institute, KARI).
В октябре 1996 г. KARI получил статус национального аэрокосмического
агентства, отвечающего за осуществление долгосрочного (пятнадцатилет-
него) плана космической программы в Южной Корее.
Вскоре им была разработана серия твердотопливных зондирующих
ракет, которые использовались для исследований верхней атмосферы
Земли. Затем были созданы изделия промежуточного типа, предваряю-
щие разработку ракет-носителей легкого класса для запуска небольших
спутников. Но в целом программа носила ограниченный характер. Между
тем южнокорейские власти считают, что уже к 2015 г. страна должна во-
йти в десятку ведущих космических держав мира.
Не все рады этому стремлению. В том числе и потому, что космиче-
ские технологии могут иметь двоякое - как гражданское, так и военное,
- применение. И когда Сеул обратился к американской администрации с
просьбой помочь с космическими технологиями, та ответила отказом «из
соображений безопасности», опасаясь смещения стратегического баланса
в Восточной Азии.
Россия, напротив, активно поддержала южнокорейские космические
амбиции, хотя, разумеется, не бесплатно. Фактически Москва согласи-
лась помочь Сеулу создать национальную систему космических запусков,
чтобы южнокорейцы в итоге имели возможность самостоятельно выво-
дить свои спутники на орбиту.
Сотрудничество с Республикой Корея было выгодно и России, по-
скольку позволяло ей продвинуть отечественные космические услуги в
азиатско-тихоокеанский регион. При осуществлении совместной дея-
тельности в рамках коммерческих контрактов предприятия российской
промышленности, прежде всего ракетно-космической отрасли, обеспечи-
вались бы дополнительными заказами.
С 2002 г. южнокорейские и российские специалисты приступили
к совместным работам по созданию KSLV-1 (Korean Sattelite Launch
Vehicle-1) - ракеты-носителя, способной выводить небольшие научные
и телекоммуникационные космические аппараты, а также спутники дис-
танционного зондирования Земли на орбиты с максимальной высотой в
апогее до 1500 км.
Космическая разведка стран Азии и Африки
527
Первая ступень KSLV-1, позже названная Наро, с двигателем, ра-
ботающим на жидком топливе, была спроектирована и изготовлена в
Государственном космическом научно-производственном центре им.
Хруничева. Основой для нее послужил российский унифицированный
ракетный модуль УРМ-1 ракет-носителей семейства «Ангара». Вторая
ступень с твердотопливным двигателем разработана южнокорейскими
инженерами на базе собственных технологий при содействии российских
специалистов.
Россия помогла и в создании стартового комплекса. Примечательно,
что в торжественной церемонии его закладки был использован камень,
взятый с «гагаринского» стартового комплекса в Байконуре.
В реализации проекта южнокорейской системы запуска спутников,
помимо Центра им. Хруничева, ответственного за разработку комплекса
в целом, также принимают участие: Конструкторское бюро транспортно-
го машиностроения, которое отвечает за создание наземного испытатель-
ного и стартового оборудования; Научно-производственное объединение
«Энергомаш», разработчик двигателя первой ступени ракеты-носителя, и
ряд других предприятий ракетно-космической отрасли России.
Сегодня в ведении KARI имеется и Центр по интеграции и испытани-
ям спутников SITC (Satellite Integration and Test Center) - правда, пока
единственный в Корее. Он оборудован так называемыми чистовыми по-
мещениями для сборки космических аппаратов, вибростендом, термо-
вакуумными камерами для моделирования условий космического про-
странства, камерой для проверки электрической совместимости аппара-
туры полезной нагрузки и бортовых спутниковых систем.
Надо заметить, что старт первой южнокорейской ракеты-носителя,
на создание которой на сегодня потрачено почти 400 млн. долл., неодно-
кратно переносился. Какое-то дополнительное время понадобилось для
более тщательной проверки систем безопасности космодрома и самой ра-
кеты, для чего, в частности, были выполнены специальные испытания с
ее макетом. Однако причины задержек носили не только технический ха-
рактер.
Камнем преткновения стала проблема охраны технологий. Южная
Корея не проявила желания подписывать соответствующее соглашение,
и российской стороной работы по проекту были заморожены. Попытки
корейцев приобрести ракетные технологии у Украины не увенчались
успехом, в том числе и по причине их несоответствия экологическим
требованиям. В конце концов все необходимые документы - соглашение
между правительствами двух стран и протокол к нему были подписаны и
ратифицированы.
Несомненно, запуск первой южнокорейской ракеты-носителя стал
важной вехой в реализации космической программы страны. К настояще-
му времени Республике Корея уже удалось запустить несколько спутни-
ков (первый в декабре 1999 г.) как собственной разработки, так и создан-
ных за рубежом по корейскому заказу, на американских, европейских, ин-
дийских и российских ракетах. С введением в эксплуатацию собственного
носителя она получает большую свободу в реализации своих космических
амбиций.
Для запуска более тяжелых космических аппаратов предполагается
создать ракеты-носители KSLV-II и KSLV-III. Первая - двухступенчатая,
528
Глава 5
обе ее ступени жидкостные российской разработки. Грузоподъемность
ракеты - около 1 т. KSLV-IH будет трехступенчатой и сможет выводить
многоцелевую полезную нагрузку на солнечно-синхронную орбиту, наи-
более эффективную для многих практических приложений космических
технологий в решении земных задач. Первая и вторая ступени этой раке-
ты также жидкостные российского производства, третья - твердотоплив-
ная, южнокорейская.
Планы Республики Корея не ограничиваются «ближним космосом».
На 2020 г. запланировано выведение южнокорейского автоматического
зонда на окололунную орбиту, а посадка на поверхность Луны - на 2025 г.
Запуски этих космических аппаратов предполагается выполнить с помо-
щью KSLV-HI, первый запуск которой намечен на 2017 г. Обсуждаются и
другие проекты исследований Луны и небесных тел Солнечной системы.
На реализацию этих планов Южная Корея намерена потратить в ближай-
шие 10 лет 3,8 трл. вон (около 4 млрд. долл.).
Наряду с созданием автоматических ракетно-космических комплексов
Республика Корея активно интересуется и пилотируемыми программа-
ми. Весной 2008 г. состоялся первый полет представителя Южной Кореи
к Международной космической станции (МКС). Победителем сложного
телевизионного конкурса астронавтов стал Ко Сан - 30-летний ученый
Института передовых технологий Самсунг. Он прошел предусмотренную
программу подготовки. Познакомился с системами корабля «Союз» и
МКС. Был обучен приемам выживания в аварийных ситуациях. Но его
подвел чрезмерный «интерес» к российским конфиденциальным техно-
логиям, не входящим в программу подготовки. В результате Ко Сан был
отстранен от дальнейшей подготовки, и вместо него в космос полетела Ли
СоЕн.
Республика Корея в настоящее время является полноправным членом
международных переговоров, нацеленных на разработку «Стратегии гло-
бальных исследований» GEX (Global Exploration Strategy), в рамках ко-
торой будут вестись исследования Луны и планет Солнечной системы с
участием человека.
Войдя в клуб космических держав, Южная Корея надеется с помощью
продажи технологий и предоставления услуг по запускам обеспечить себе
до 10 % мирового космического рынка.
5.4.2. Космические аппараты Южной Кореи
С помощью британской компании SSTL (Surrey Satellite Technology
Ltd.) KAIST приступил к реализации семейства микроспутников KITS AT
(Korea Institute of Technology Satellite). Однако еще с 2000 г. в филиале
SATREC - SATREC Initiative (SI) - началась разработка спутниковых
платформ IF-100 и IF-200, оснащенных камерами EOS-A, EOS-C и ги-
перспектральным инструментом EOS-H. Камера EOS-C обеспечивает
пространственное разрешение 2,5 м в панхроматическом и 5 м в мульти-
спектральном режиме. Гиперспектральный инструмент EOS-H, создан-
ный в рамках НИОКР, финансируемых правительством, имеет 96 спек-
тральных каналов и разрешение 25 м.
Фирма SI также готовит два микроспутника с камерой EOS-A разре-
шением 10 м. Заказчиком первого из них является Наньянский техноло-
гический университет (Nanyang Technological University) в Сингапуре;
Космическая разведка стран Азии и Африки
529
запуск его планировался на 2010 г. с помощью индийской ракеты PSLV.
Масса КА составляет 120 кг. Второй микроспутник Rasate массой 113 кг
уже построен и испытан, и ему предстоит выведение на РН «Днепр».
К настоящему времени создана более продвинутая платформа SI-
200Е массой 250 кг, которая впервые будет использоваться на спутнике
Dubaisat-2 совместной разработки SI и EIAST. Этот КА, оснащенный
новой камерой EOS-D Composite с разрешением 1 м при полосе обзора
10 км, предполагалось запустить в 2012 г.
Компания SI, где работают 130 человек, несмотря на скромные раз-
меры уже конкурирует с Astrium и SSTL в области малых спутников ДЗЗ
и в скором времени планирует начать экспорт оптических и радиолокаци-
онных КА для орбитальных микроспутниковых группировок. Акции SI
официально котируются; компания планирует открыть филиал в Европе.
SATREC имеет возможность постройки и более крупных многоцеле-
вых спутников KOMPSAT (KOrea Multipurpose SATellite) массой более
полутоны. Центр имеет инфраструктуру для испытаний и интеграции КА,
в частности термобарокамеру, вибростенд и помещения для акустических
испытаний, центр управления и обработки данных, станцию связи.
Спутник, создаваемый корейскими инженерами в рамках правитель-
ственной программы Kompsat, разрабатывается для наблюдений Земли
из космоса, испытаний научной аппаратуры и т. д.
КА KOMPSAT-1 был запущен 20 декабря 1999 г. на орбиту с высотой
690-730 км и наклонением 98,2°. К А имеет диаметр 1,3 м, высоту 2,1 м и
массу 510 кг (рис. 5.41).
Мощность энергоустановки на базе двух панелей солнечных бата-
рей - 630 Вт. Платформа (базовый блок КА) KOMPSAT-1 предназна-
чена для размещения целевого ПГ, использующего ресурсы платформы.
ПГ включает оптико-электронную камеру EOC (Electro Optical Camera),
многоспектральный сканер океана OSMI (Ocean Scanning Multi-spectral
Imager) и датчик космической физики SPS (Space Physics Sensor).
Информация, полученная с помощью ЕОС (разрешение - 7 м), исполь-
зуется для получения стереоизображений Корейского полуострова в ин-
тересах землепользования и составления карт в масштабе 1: 25 000. В на-
стоящее время КА KOMPSAT-1 отключен.
Корейский многоцелевой КА KOMPSAT-2 (Korean Multi-Purpose
Satellite 2) был запущен 28 июля 2006 г. с помощью ракеты-носителя
«Рокот» с космодрома Плесецк (Россия) с расчетным сроком пребывания
на орбите 3 года. КА KOMPSAT-1 и -2 также известны под названиями
как Arirang-1 и-2.
Спутник разработан инженерами Корейского авиационно-косми-
ческого научно-исследовательского института KARI (Korea Aerospace
Research Institute), а эксклюзивные права на поставку данных со спутника
KOMPSAT-2 получила французская компания SPOT Image (рис. 5.42).
Основные области использования данных, полученных с КА
KOMPSAT-2:
- создание и обновление топографических карт и планов масштабов
до 1:5 000;
- создание цифровых моделей рельефа (ЦМР) высокой точности;
- инженерные изыскания для строительства объектов инфраструкту-
ры транспортировки и добычи нефти и газа;
530 Глава 5
Рис. 5.41. КА KOMPSAT-1
Рис. 5.42. КА KOMPSAT-2
- выполнение лесоустроительных работ, инвентаризация и оценка со-
стояния лесов;
- инвентаризация сельскохозяйственных угодий, создание планов
землепользования;
- создание планов городов и схем территориального планирования
муниципальных районов;
- инвентаризация и мониторинг состояния транспортных, энергетиче-
ских и информационных наблюдений за природными бедствиями;
- контроль использования природных ресурсов;
- проведение научных исследований в различных областях;
- решение прикладных задач.
КА KOMPSAT-2 состоит из полезной нагрузки - мультиспектраль-
ной камеры - и выводящей ее в космос спутниковой платформы. Высота
КА KOMPSAT-2 составляет около 2,6 м при диаметре 2,0 м в конфигура-
ции для выведения. При развернутых створках солнечной батареи и ан-
тенн Х-диапазона высота и длина составляет соответственно около 2,8 и
6,9 м. Масса КА KOMPSAT-2 в заправленном состоянии составляет около
800 кг (табл. 5.44).
KOMPSAT-2 проводит съемку в видимом и инфракрасном диапазо-
нах спектра с разрешением 1 м в панхроматическом и 4 м в мультиспек-
тральном режимах с возможностью получения стереопар. Ширина поло-
сы съемки составляет 15 км. Положение спутника на солнечно-синхрон-
Космическая разведка стран Азии и Африки
531
Таблица 5.44
Технические характеристики КА KOMPSAT-2
Наименование КА
Страна
Разработчик
Оператор
Ракета-носитель (РН)
Дата запуска
Орбита:
- высота, км
- наклонение, градус
- период обращения, мин
- время пересечения экватора, ч
Платформа:
- сьемочная аппаратура
- углы отклонения, градус
Срок активного существования, лет
1 Период повторного наблюдения, сут
Мощность, Вт
Размер КА, м
| Масса КА, кг
KOMPSAT-2 I
Южная Корея
KARI, Astrium I
KARI
«Рокот-КМ»
28.07.2006
Солнечно-синхронная утренняя
685
98,1
98,5
10:50
MSC
±45
5
3
955
2,6 х 2,0
800
ной орбите высотой 685 км обеспечивает его прохождение над одним и
тем же районом Земли с периодичностью 1 раз в 3 дня (табл. 5.45).
Отличительной особенностью KOMPSAT-2 является большое время
непрерывной съемки до 120 000 км2 (533 сцены) на одном витке. Спутник
также оборудован бортовым записывающим устройством, способным за-
писывать до 15 000 км2 съемки.
Образцы снимков KOMPSAT-2 представлены на рис. 5.43 и 5.44.
18 мая 2012 г. со стартового комплекса в космическом центре
Танэгасима (Япония) проведен пуск ракеты-носителя с четырьмя КА:
южнокорейским спутником ДЗЗ Arirang-3 (KOMPSAT-3), японским на-
учным аппаратом Shizuku (GC0M-W1) и японскими микроспутниками
SDS-4nHoryu-2[176].
17-18 июня KOMPSAT-3 поднял свою орбиту до рабочей высоты
686 х 694 км. После этого KOMPSAT-2 и -3 оказались размещены на оди-
наковых по высоте солнечно-синхронных орбитах, отличающихся време-
нем пересечения экватора: у первого местное время восходящего узла в
начале полета было 10:51, у второго - 13:30. В результате сформирована
система, в которой спутники поочередно ведут съемку районов с разной
ориентацией теней - утром и после полудня по местному времени.
KOMPSAT-3 (после запуска получил корейское наименование
Arirang-З) стал третьим аппаратом в программе корейских многоцелевых
спутников KOMPSAT (Korea Multi-purpose Satellite) - самой крупной и
амбициозной космической программе Южной Кореи.
Работы по проекту Kompsat-З начались в 2004 г. Ключевая роль в раз-
работке и изготовлении подсистем принадлежит корейским компаниям
532
Глава 5
Таблица 5.45
Основные технические характеристики аппаратуры
Дата запуска: 28 июля 2006 г.
Режимы
Спектральный диапазон
Пространственное разрешение в надире
Ширина полосы охвата
Скорость передачи данных на наземный
сегмент
Радиометрическое разрешение
Формат файлов
Обработка
Периодичность съемки
1 Возможность получения стереопары
Панхромати-
ческий
500-900 нм
1 м
15 км
320 Мбит/с
10 бит/пиксел
GeoTIFF
Многоспектральный
Голубой: 450-520 нм,
зеленый: 520-600 нм,
красный: 630-690 нм,
ближний ИК: 760-900 нм
4 м
Радиометрическая, сенсорная и геометрическая
коррекция Приведение к картографической про-
екции
Здня
Да
Рис. 5.43. Олимпийская деревня
в Сиднее
Рис. 5.44. Аэропорт Сан-Франциско
и организациям: институту KARI, компаниям SatReCI, Korean Air Lines,
Korea Aerospace Industries, Doowon Heavy Industrial и Hanwha.
Доля национальных компонентов и подсистем в аппарате Kompsat-3
составила 80 %. Программу финансировали Министерство образования,
науки и технологий, а также Министерство знаний и экономики Кореи.
Оптико-электронная система AEISS (Advanced Earth Imaging Sensor
System) и компоненты платформы разработаны кооперацией европей-
ских компаний во главе с EADS Astrium и институтами Германского аэро-
космического центра DLR.
Имеющиеся сведения о бортовых подсистемах KOMPSAT-3 край-
не ограниченны. Внешне основа напоминает французскую платформу
Astrosat-1000 (Pleiades). Спутник массой 970 кг, диаметром 2 м и высо-
той 3,5 м стабилизирован по трем осям и оснащен тремя фиксированны-
Космическая разведка стран Азии и Африки
533
ми панелями солнечных батарей и аккумуляторной батареей емкостью
104 Ач. Заявленный срок активного существования - 4 года. Внешний
вид КА KOMPSAT-3 представлен на рис. 5.45 [176].
Оптоэлектронная система AEISS с длиннофокусным зеркальным те-
лескопом обеспечивает съемку с пространственным разрешением 0,7 м в
панхроматическом режиме (PAN) и 2,8 м в стандартных четырех каналах
видимого и ближнего ИК-диапазона для мультиспектральной съемки
(MS). Характер снимка оптико-электронной системы представлен на рис.
5.46. Сравнение параметров КА KOMPSAT-2 и -3, запущенных с интер-
валом в шесть лет, демонстрирует существенный прогресс, достигнутый
Южной Кореей в технологиях ДЗЗ (табл. 5.46) [176].
По данным прессы и официальным заявлениям, информация, при-
нимаемая с KOMPSAT-3, будет использована в интересах оборонных и
силовых ведомств, для предупреждения и контроля ликвидации послед-
Рис. 5.45. Внешний вид КА KOMPSAT-3
Рис. 5.46. Порт Лжебель-Али в ОАЭ
534
Глава 5
Таблица 5.46
Сравнительные характеристики КА KOMPSAT-2 и -3
Параметр
Масса КА
Тип и высота орбиты
Время пересечения экватора
Срок активного существова-ния
Наименование ОЭС
Фокусное расстояние
Диаметр апертуры
ПЭС-матрица РАН
ПЭС-матрица MS
Спектральные каналы:
- панхроматический РАН
- голубой В
- зеленый G
- красный R
- ближний ИК (NIR)
Пространственное разреше-ние
(GSD):
- панхроматический канал РАН
- мультиспектральные каналы (R, G,
B,NIR)
Динамический диапазон
Отношение сигнал/шум в каналах
PAN и MS
Ширина стандартного кадра
Стоимость программы
KOMPSAT-2
800 кг
ССО, 685 км
10:30
Згода
MSC (Multi-Spectral
Camera)
9 м
600 мм
Линейная ПЭС ВЗН
длиной 10 065 пике.
Линейная ПЭС ВЗН
длиной 3792 пике.
450-900 нм
450-520 нм
520-600 нм
630-690 нм
760-900 нм
1 м
4 м
10 бит
100
15 мм
275 млн. долл.
KOMPSAT-3 1
970 кг J
ССО, 685 км |
13:30
4 года
AESS (Advanced Earth
imaging Sensor Cystem)
8,5 м
720 мм
Линейная ПЭС ВЗН
длиной 24 000 пике.
размером 8,75 мкм
(2x120 80)
Линейная ПЭС ВЗН
длиной 12 000 пике.
размером 2 х 17,5 мкм
(8 х 6000)
450-900 нм
450-520 нм
520-600 нм
630-690 нм
760-900 нм
0,7 м
2,8 м
14 бит
>200
16,8 мм
252 млн. долл.
ствий чрезвычайных ситуаций, для разработки картографических и ГИС-
приложений.
Управление полетом осуществляет Центр института KARI в Тэчжоне.
Орбитальные испытания и калибровка датчиков спутника продлятся 4
мес. - до сентября, после чего начнется оперативная эксплуатация и даже
поставка продуктов на мировой рынок геоданных.
26 июня 2010 г. с комплекса ELA3 Гвианского космического центра
стартовая команда компании Arianespace выполнила пуск РН Ariane
5ЕСА (миссия V195). Криогенная вторая ступень ESC-A с полезной на-
Космическая разведка стран Азии и Африки
535
грузкой вышла на орбиту с параметрами (в скобках даны расчетные зна-
чения и максимальные отклонения):
наклонение - 2,00° (2,00+0,06°); высота в перигее - 249,9 км (249,7±
4 км); высота в апогее - 35 972 км (35958+240 км).
На орбиту был выведен многофункциональный КА COMS 1 для обе-
спечения связи, сбора метеорологических данных и наблюдения за океа-
ном, созданный Корейским институтом аэрокосмических исследований
KARI (Korea Aerospace Research Institute) [123].
Еще до запуска связной, океанографический и метеорологический
спутник COMS 1 (Communications, Oceanography and Meteorology
Satellite) получил имя «Ясновидящий». COMS 1 был разработан и изго-
товлен EADS Astrium и KARI совместно. Astrium отвечала за разработку
и изготовление спутника, ввод системы в эксплуатацию и обеспечение
технической поддержки. В свою очередь KARI взял на себя создание
наземного сегмента системы и предоставление данных потребителям.
Сборка аппарата началась в 2005 г. на заводе EADS Astrium в Тулузе,
а в 2007 г. его перевезли на площадку KARI в Тэджоне, где прошла инте-
грация ПН и ее испытания. В конце 2009 г. COMS 1 вернули в Тулузу для
комплексных испытаний и предстартовой подготовки, после чего в марте
2010 г. доставили в Гвианский космический центр.
Заказчиками целевой информации являются Корейское метеороло-
гическое агентство КМА (Korean Meteorological Agency), Корейский на-
учно-исследовательский институт океана KORDI (Korean Ocean R&D
Institute) и НИИ электроники и телекоммуникаций ETRI (Electronic &
Telecoms Research Institute).
Аппарат, создание которого обошлось Южной Корее в 350 млрд. вон
(288 млн. долл.), собран на основе платформы Eurostar E3000S, являю-
щейся уменьшенной версией базовой Eurostar E3000. Стартовая масса
спутника около 2461 кг, стартовые габариты 2,8 х 1,8 х 2,9 м. Силовой ос-
новой служит центральная конструкция из композитного армированного
углепластика. Вокруг нее находятся сотовые панели, образующие стенки
для крепления оборудования. Система электропитания включает одну
двухсекционную панель СБ длиной 15,4 м (после ее раскрытия на орбите
максимальный размер КА составит 17,2 м; панель уравновешивается про-
тивовесом на выносной штанге) и литиево-ионные аккумуляторы и обе-
спечивает мощность не менее 2,5 кВт в конце 8-летнего расчетного срока
активного существования КА (рис. 5.47. и 5.48).
КА оснащен апогейной ДУ с двухкомпонентным (окислитель - оксид
азота, горючее - монометилгидразин) ЖРД. Для удержания по широте и
долготе в точке стояния на КА смонтированы микродвигатели, способные
работать как в импульсном режиме, так и с длительными включениями.
Исполнительные органы трехосной системы стабилизации - три силовых
маховика.
К 7 июля 2010 г. аппарат был выведен в орбитальную позицию 128,2°
в. д. над восточной частью Индонезии. Эта точка, зарегистрированная
Южной Кореей в Международном союзе электросвязи, хороша для всех
задач COMS 1: отсюда видна не только страна, но и почти весь Азиатский
регион для телекоммуникации и слежения за погодой, а также большая
часть акваторий Тихого и Индийского океанов для океанографических
наблюдений. В точке согласованы каналы связи в L-и S-диапазонах на ча-
536
Глава 5
Рис. 5.47. COMS 1 Рис. 5.48. Внешний вид
на испытаниях COMS 1
стотах 1,6605-1,7100, 2,025-2,160 и 2,20-2,31 ГГц, которые будут исполь-
зоваться для передачи метеорологической, океанографической и служеб-
ной информации, и в Ка-диапазоне на частотах 18,1-21,4 и 27,0-31,0 ГГц
для услуг космической связи.
Связная ПН состоит из экспериментального модуля связи Ка-
диапазона, разработанного и собранного в институте ETRI. На северной
и южной панелях КА закреплены два антенных отражателя каждый ди-
аметром около 1,5 м. Частоты передачи канала «Земля - борт» - 29,6-
30,0 ГГц, канала «борт - Земля» - 19,6-20,3 ГГц.
Модуль обеспечивает формирование трех региональных лучей, каж-
дый с угловым диаметром главного лепестка диаграммы направленности
0,6°, шириной полосы пропускания 100. По первоначальному плану один
луч должен был покрыть всю Южную Корею, второй - всю Северную
Корею, третий - северо-восточный район Китая. Это позволит предостав-
лять услуги широкополосной связи, включая высокоскоростной доступ
в Интернет. Основными задачами аппаратуры Ка-диапазона, помимо
широкополосных мультимедийных услуг, являются отработка на орбите
перспективных технологий связи.
В метеокомплекс входит также приемопередающий блок связи с при-
емной антенной S-диапазона и передающей L-диапазона для распростра-
нения метеоданных в международных цифровых форматах высокого
HRIT (High Rate Information Transmission) и низкого разрешения LRIT
(Low Rate Information Transmission). Глобальные снимки, сделанные MI
(весь земной диск), будут передаваться с частотой раз в 3 часа, регио-
нальные (синоптические) - 4 раза в час, местные (мезомасштабные) -
8 раз в час.
Метеокомплекс позволит вести непрерывное наблюдение за глобаль-
ными явлениями, включая формирование облачного слоя, измерять
Космическая разведка стран Азии и Африки
537
температуру воздуха и морской поверхности, а также более точно про-
гнозировать такие природные явления, как тайфуны, штормы, наводне-
ния, сильные ливни, песчаные бури. После наземной обработки инфор-
мация с COMS 1 будет вновь передаваться на КА для дальнейшей ретран-
сляции в другие метеорологические центры планеты.
Океанографический комплекс содержит восьмиканальную камеру 01
(Ocean Imager) для получения снимков поверхности океана, разработан-
ную компанией EADS Astrium. Каждый снимок, сделанный камерой 01,
будет охватывать область 2500 х 2500 км с пространственным разрешени-
ем от 350 до 400 м в видимом диапазоне спектра. Шесть каналов на длинах
волн 412,443,490, 555, 625, 670 нм имеют спектральную ширину 20 нм, а
два канала на длинах волн 765 и 865 нм - ширину 40 нм.
Ежедневно планируются восемь сеансов съемки с помощью камеры
01: шесть раз в промежутке между 10:00 и 17:00 местного времени и по
одному разу в 22:00 и 02:00 местного времени. Снимки 01 позволят от-
слеживать изменение цвета поверхности океана и изучать тенденции в
морской экосистеме, в частности контролировать уровень хлорофилла в
воде. Эта информация будет полезна для рыболовецкой отрасли Южной
Кореи.
Вывод на орбиту COMS 2 планируется в 2017 г., за год до окончания
8-летнего гарантийного ресурса «Ясновидящего». Второй спутник позво-
лит обеспечить бесперебойные услуги связи и передачу данных для поль-
зователей системы COMS.
COMS 1 стал первым геостационарным спутником, построенным при
участии южнокорейских компаний и институтов.
С 1992 г. Республика Корея, ускоренными темпами развивая нацио-
нальную космическую промышленность и космическую группировку
спутников ДЗЗ, запустила семь КА съемки Земли различного типа (табл.
5.47) [176].
В настоящее время в состав национальной системы входят два спут-
ника: KOMPSAT-2 (класса Ikonos) с аппаратурой метрового разрешения
на полярной солнечно-синхронной орбите, KOMPSAT-3 и COMS с муль-
тиспектральными датчиками съемки Земли с разрешением 350 м на гео-
стационарной орбите.
В 2013 г. планируются запуски следующих южнокорейских КА
наблюдения - технологического миниспутника STSsat-З и двух аппара-
тов видовой съемки двойного назначения: KOMPSAT-5 с радаром ме-
трового разрешения Х-диапазона и KOMPSAT-3A с оптико-электронной
системой для съемки в средневолновом диапазоне ИК-спектра с высоким
разрешением. В результате Южная Корея создаст национальную систему
из четырех спутников оперативного видового наблюдения с оптическими
и радарными аппаратами высокого и сверхвысокого разрешения.
Вместе с тем этому государству принадлежит целая серия телекомму-
никационных КА KoreaSat, заказываемых компанией Korea Telecom.
Первый из них был запущен в августе 1995 г., через полгода вышел на
орбиту KoreaSat 2, а в апреле 1999 г. - KoreaSat 3. Эксплуатируемый в
настоящее время Korea Telecom спутник KoreaSat 5 стартовал в августе
2006 г. На вторую половину 2010 г. планировался вывод на орбиту легко-
го телекоммуникационного KoreaSat 6. Подчеркнем, что все эти КА были
не южнокорейской сборки: первые три изготовила компания Lockheed
538
Глава 5
Состояние
Полоса захвата,
км
Разрешение, м
ОЗС
Разработчик
Высота,
км
Дата
запуска
Он
Масса,
кг
<
Отключен
00
6,6 (MS)
100 (MS)
EOC,
OSMI
TRW, KARI
685
21.12.1999
Tauras
470
KOMPSAT-1
Оперативный
vo
1 (PAN),
4 (MS)
MSC
KARI, EADS
Astrium
685
28.07.2006
«Рокот»
770
KOMPSAT-2
Оперативный
2500 и 2500
500 (MS)
MI,
GOCI
EADS
Astrium
ГСО
26.06.2010
Ariane 5
2460
COMS-1
Испытания
00
со"
0,7 (PAN), 2 В
(MS)
AEISS
KARI, EADS
Astrium
685
17.05.2012
H-IIA
970
KOMPSAT-3
План
13
15 и 30
42 (MS)
30 и 60 (MS)
MIRIS,
COMIS
SATREC
700
2012-
2013
KSLV
150
STSat-3
План
00
со I
0,55 (PAN),
2,2 (MS)
5,5 (ИК)
KISS,
PAN ED
EADS
Astrium,
KARI
530
2013
«Днепр»
1000
KOMPSAT-3A
План
5,30,100
1,3,20
COSI
(PCA)
Thales Alenia
Spase,
KARI
550
2013
«Днепр»
1400
KOMPSAT-5
Космическая разведка стран Азии и Африки
539
Martin, «пятерку» - французская TAS, a KoreaSat 6 делают совместно
американская Orbital Sciences Corp. и французская TAS.
5.5. Космические планы Малайзии
5.5.1. Общие сведения
В 1994 г. правительство Малайзии определило три основные стратегии
развития ракетно-космического технического потенциала в стране: вовле-
чение частного сектора в иностранные космические программы, налажи-
вание официальных связей между институтами Малайзии и космически-
ми агентствами других стран и поощрение создания более тесных контак-
тов между региональными государственными органами. Одновременно
формировались более полная и всеохватывающая национальная косми-
ческая политика NTP (National Telecommunications Policy) и ряд про-
грамм. Национальная политика рассматривалась как катализатор на пути
достижения Малайзией к 2020 г. статуса промышленно развитого госу-
дарства.
В рамках программы NTP была создана спутниковая система связи
Measat, для которой фирма Hughes Space and Communications (США) из-
готовила спутники Measat-1 и -2. Спутник Measat-1 был запущен 12 ян-
варя 1996 г. РН «Ариан-44Ь», а спутник Measat-2 -13 ноября 1996 г. этой
же РН «Ариан-44Ь>.
Спутники обеспечивают ретрансляцию телепрограмм, телефон-
ную связь и передачу данных. В зону обслуживания вошли Малайзия,
Филиппины и южная часть Индийского океана.
Они эксплуатируются и в настоящее время. По решению правитель-
ства владеет и управляет системой Measat частная компания Binariang
Sdn. Bhb.
В 1995 г. компанией Binariang совместно с Индийским управлением
космических исследований ISRO был образован консорциум, разрабаты-
вающий микроспутники.
В июне 2000 г. Малайзия объявила о своих намерениях стать «косми-
ческой державой». А в июле 2000 г. президенту Малайзии был направлен
пакет документов с предложением о создании космического агентства
страны. Национальное космическое агентство Малайзии ANGKASA (ма-
лайск. Agensi Angkasa Negara) было основано в 2002 г. Прежде всего, пре-
следовалась цель сооружения собственного космодрома. Выгодное гео-
графическое расположение Малайзии (от 10 до 70° с. ш.) привлекательно
для создания космодрома. В своей космической программе Малайзия
предполагает тесное сотрудничество с NASDA - национальным космиче-
ским агентством Японии.
Сотрудничество с представителями японского космического агент-
ства должно включать разработку малайзийского спутника и ракеты-
носителя, а также строительство космодрома в малонаселенных шта-
тах Сабахе (Sabah) или Сараваке (Sarawak), находящихся на острове
Борнео, всего на несколько градусов севернее экватора. Подобно ев-
ропейскому космодрому Куру во Французской Гвиане, приэквато-
риальный старт даст ракетам дополнительные преимущества за счет
вращения Земли, позволяя выводить на орбиту более тяжелые грузы.
540
Глава 5
При разработке малайзийской космической программы подразумевается
использование значительной части японских технологий.
В рамках расширения сотрудничества Малайзия предложила афри-
канским странам принять участие в запуске в 2004 г. и использовании ее
третьего спутника связи.
Заинтересована Малайзия и в развитии сотрудничества с Украиной и
Россией. Так, в 2000 г. РН «Днепр» вывела на орбиту первый малайзий-
ский микроспутник дистанционного зондирования Земли Tiunsat-1 мас-
сой 52 кг. А в 2001 г. на аэрокосмической выставке LIMA-2001 (Langkawi
International Maritime and Aerospace) в Малайзии подписан меморандум
о взаимопонимании между украинско-российской МКК «Космотрас» и
малайзийской компанией Astronautic Technology. Меморандум предусма-
тривает дальнейшее расширение сотрудничества между двумя компания-
ми в области космоса, в частности МКК «Космотрас» получит контракт
на запуск малайзийского спутника.
5.5.2. Малазийская система оптико-электронной разведки
RazakSAT
Малый космический аппарат (МКА) RazakSAT был запущен в
июле 2009 г. МКА RazakSAT явился результатом совместных работ
Малазийской компании Astronautic Technology Sdn Bhd и компании
SaTReci (Южная Корея). В прошлом известный под названием MACSAT
(Medium Aperture Camera Satellite), МКА был переименован в RazakSAT.
RazakSAT стал вторым спутником наблюдения после TiungSAT-1, запу-
щенным компанией ATSB с космодрома Байконур (Казахстан) 26 сентяб-
ря 2000 г.
Экваториальная орбита имеет: наклонение - 8,987°; высоту в перигее -
661,6 км; высоту в апогее - 687,0 км. МКА представляет собой шестигран-
ную призму с диаметром основания 1,20 м и такой же высотой (рис. 5.49).
Общая масса МКА составляет 180 кг.
Целевая нагрузка имеет массу 42 кг при пиковой потребляемой мощ-
ности не более 55 Вт и представлена оптико-электронной системой, ос-
нову которой составляет камера средней апертуры MAC (Medium-sized
Рис. 5.49. МКА RazakSAT
Космическая разведка стран Азии и Африки
541
Aperture Camera) с объективом диаметром 300 мм. Два асферических
зеркала и две корректирующие сферические линзы расположены на од-
ной оси. В центральной плоскости имеется пять ПЗС-линеек: одна для
получения монохромного изображения (510-730 нм) и четыре для муль-
тиспектральной съемки в видимом и ближнем ИК-диапазоне (450-520,
520-600, 630-690 и 760-890 нм). Оптическая система обеспечивает про-
странственное разрешение до 2,5 м в монохромном режиме и 5,0 м в муль-
тиспектральном при ширине полосы 20 км и точности пространственной
привязки снимков до 10 м.
Данные МКА RazakSAT представлены в табл. 5.48 [125].
Таблица 5.48
Данные МКА RazakSAT
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Дата запуска МКА
4. Срок активного существо-
| вания МКА
5. Баллистические характе-
ристики МКА
| 6. Средство выведения МКА
7. Космодром запуска
8. Масса МКА
9. Габаритные размеры МКА
10. Состав и особенности
конструкции МКА
Описание |
Малазийя.
Заказчик - Национальное космическое агентство Малай-
зии ANGKASA (Agensi Angkasa Negara).
МКА совместно разработан южнокорейской компанией Sa-
trec Initiative Co. Ltd. и малайзийской корпорацией Astro-
nautic Technology Sdn Bhd (ATSB) |
Дистанционное зондирование Земли высокого разрешения
(съемки для городского планирования, транспорта, мони-
торинга окружающей среды, ведения сельского хозяйства,
картографии) |
14.07.2009 г.
3 года
Экваториальная орбита с параметрами:
- наклонение - 8,987°;
- высота в перигее - 661,6 км;
- высота в апогее - 687,0 км |
РН Falcon 1
о. Омелек, в атолле Кваджлейн на Маршалловых островах
в Тихом океане |
180 кг
Шестигранная призма с диаметром основания 1,20 м и та-
кой же высотой
Внутри негерметичного корпуса МКА из сотопанелей рас-
положены служебные системы и блоки целевой аппарату-
ры. На «средней палубе» размещены маховики и лазерные
гироскопы системы ориентации, а также частично ПН.
«Нижняя палуба» несет большую часть служебных подси-
стем.
В надирном направлении выступает бленда оптической си-
стемы; здесь же расположены два звездных датчика, солнеч-
ный датчик и антенны Х- и S-диапазонов. К зенитной грани
крепятся три откидные прямоугольные панели солнечных
батарей, в сложенном виде прилегающие к боковым граням.
На этой же грани расположены механические и электриче-
ские интерфейсы для связи с РН
542
Глава 5
Продолжение таблицы 5.48
Наименование
10.1. Бортовой комплекс
управления
10.2. Система электропита-
ния
10.3. Система ориентации и
стабилизации
10.5. Механические системы
10.6. Радиосредства, антен-
но-фидерные устройства
11. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
12. Стоимость пуска МКА
13. Стоимость реализации
программы
14. Источник информации
Описание |
Система управления построена на двух компьютерах ERC-
32, двух модулях запоминающего устройства емкостью
32 Гбит и одном модуле питания. Кроме того, в состав обо-
рудования входят 90-канальная аналоговая и 120-канальная
и цифровая телеметрические системы, магнитометр и GPS-
приемник для синхронизации, временной и пространствен-
ной привязки данных
Обеспечивает мощность около 330 Вт при среднем потре-
блении энергии всеми системами МКА менее 150 Вт. Систе-
ма состоит из трех СБ с фотоэлементами на арсениде галлия
и трех никель-кадмиевых аккумуляторных батарей суммар-
ной емкостью 18 А-ч
Трехосная, электромеханическая, с четырьмя силовыми ма-
ховиками - обеспечивает точность наведения не хуже 0,21°
(при отклонении от надира на угол до 45° вдоль и поперек
трассы полета), стабильность не хуже 0,016°/с и точность
определения текущей ориентации до 10». Чувствительные
элементы системы - звездные датчики и лазерные волокон-
но-оптические гироскопы
Три откидные прямоугольные панели солнечных батарей
Командно-телеметрическая информация передается по
радиоканалу S-диапазона. Передача информации от це-
левой нагрузки со скоростью 30 Мбит/с выполняется
по каналу Х-диапазона, обеспечивая за типовой 500-се-
кундный сеанс передачу 11,5 Гбит данных с полосы
20 х 200 км |
Целевая нагрузка имеет массу 42 кг при пиковой потре-
бляемой мощности не более 55 Вт и представлена оптико-
электронной системой, основу которой составляет камера
средней апертуры MAC (Medium-sized Aperture Camera) с
объективом диаметром 300 мм. Два асферических зеркала
и две корректирующие сферические линзы расположены
на одной оси. В центральной плоскости имеется пять ПЗС-
линеек: одна для получения монохромного изображения
(510-730 нм) и четыре для мультиспектральной съемки
в видимом и ближнем ИК-диапазоне (450-520, 520-600,
630-690 и 760-890 нм).
Оптическая система обеспечивает пространственное разре-
шение до 2,5 м в монохромном режиме и 5,0 м в мультиспек-
тральном при ширине полосы 20 км и точности простран-
ственной привязки снимков до 10 м
8 млн. долл.
41 млн. долл.
«СМИ о космосе» № 101,2009 г., «РКТ» № 34,2009 г., «Но-
вости космонавтики» № 9,2009 г.
Космическая разведка стран Азии и Африки
543
Данные характеристики наряду с другими могут использоваться для
картографирования инфраструктуры, мониторинга судоходных маршру-
тов, для картографии в геологии и мониторинга экологической системы
морей.
5.6. Космические планы Тайваня
5.6.1. Общие сведения
В 1991 г. Тайвань принял первую космическую программу, рассчи-
танную на 15 лет. На нее было выделено 19,6 млрд. тайваньских долл.
(566 млн. долл. США).
Тайвань обычно заказывал спутники заграницей или арендовал
мощности ретрансляторов спутников, запущенных Японией, США и
Францией.
В 2004 году началась реализация новой программы. Она тоже рассчи-
тана на 15 лет и стоит уже дороже - 30 млрд. тайваньских долл. (867 млн.
долл. США). И предусматривает она уже и военное применение спутни-
ков.
До сих пор космическое ведомство Тайваня финансировало три
космических проекта серии Rocsat, в дальнейшем переименованные в
Formosat-1, -2 и -3. К A Formosat-1 был разработан американской компа-
нией TRW только при частичном участии компаний Тайваня и выведен
на орбиту американской ракетой Athena-1 в 1999 г. Спутник использовал-
ся для мультиспектральной съемки океанов и проведения технологиче-
ских экспериментов.
Второй космический аппарат Тайваня, Formosat-2, стоимостью 142 млн.
долл. был создан французской компанией Astrium SAS, собран в Тайване
и выведен на орбиту американской ракетой-носителем Taurus в 2004 г.
А к 2011 г. Тайвань собирается при разработке спутников добиться не-
зависимости от иностранных технологий, то есть он собирается разраба-
тывать и производить спутниковые платформы и большую часть оборудо-
вания для полезной нагрузки.
Национальное космическое агентство Тайваня NSPO объявило о пла-
нах разработки первого космического аппарата силами национальной
промышленности. Проект, получивший название Argo, нацелен на соз-
дание малого спутника дистанционного зондирования Земли с помощью
оптической аппаратуры высокого разрешения.
Все это вызывает очень сильное недовольство Китая (официаль-
но Тайвань - это одна из провинций Китая). Китай опасается военных
применений тайваньских спутников. И его опасения имеют основания.
Недавно Тайвань арендовал часть оборудования израильского спутника
EROS-1 (Earth Resource Observation Satellite) для получения фотографий
материкового Китая с разрешением 2 м.
5.6.2. Космическая система оптико-электронной разведки
Formosat
КА Formosat-1 был разработан американской компанией TRW только
при частичном участии компаний Тайваня. КА успешно запущен с мыса
544
Глава 5
Рис. 5.50. Formosat-1/RocSat-1
Канаверал, штат Флорида, и выведен на орбиту американской ракетой
Athena-1 в 1999 г. К А использовался для мультиспектральной съемки
океанов и проведения технологических экспериментов.
КА имеет форму шестигранника - шириной 1,1 м и высотой 2,1 м (рис.
5.50). Formosat-1 стабилизирван по трем осям.
Орбита КА имеет примерно круговую форму с высотой 630 км и на-
клонением 35°. Масса КА составляет 402 кг. Данные используемой аппа-
ратуры передаются в S-диапазоне на наземные станции.
Данные КА представлены в табл. 5.49 [125].
КА Formosat-2. Второй космический аппарат Тайваня, Formosat-2, сто-
имостью 142 млн. долл. был создан французской компанией Astrium SAS,
собран в Тайване и выведен на орбиту американской ракетой-носителем
Taurus 21 мая 2004 г. Спутник был выведен на солнечно-синхронную гео-
стационарную орбиту высотой 891 км (рис. 5.51).
КА Formosat-2 предназначен для дистанционного зондирования зем-
ной поверхности, а также изучения океана и атмосферы. Области примене-
ния данных дистанционного зондирования, полученных с КА Formosat-2:
- создание и обновление топографических и специальных карт вплоть
до масштаба 1:25 000;
- текущий контроль строительства объектов инфраструктуры транс-
портировки и добычи нефти и газа и оперативный мониторинг их состо-
яния;
- постоянный мониторинг экологического состояния территорий в
районах добычи, переработки, транспортировки нефти и газа, других по-
лезных ископаемых;
- обновление топографической подосновы для разработки проектов
схем территориального планирования муниципальных районов и субъек-
тов федерации;
- инвентаризация лесов, выполнение лесоустроительных работ, теку-
щий контроль лесопользования и оперативный мониторинг состояния
лесов;
- мониторинг состояния посевов, оценка засоренности, выявление
вредителей и болезней сельхозкультур, прогнозирование урожайности;
- текущий мониторинг развития эрозионных, карстовых процессов,
заболачивания и опустынивания, засоления, лесных и степных пожаров,
половодий, паводков и т. п.;
- мониторинг природных и антропогенно спровоцированных ката-
строф.
Космическая разведка стран Азии и Африки 545
Таблица 5.49
Formosat-1 (RocSat-1)
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Дата запуска МКА
4. Баллистические характс-
|ристики
| 5. Средство выведения МКА
| 6. Масса МКА
7. Состав и особенности кон-
| струкции МКА:
7.1. Бортовой комплекс уп-
1равления
7.6. Радиосредства, антенно-
| фидерные устройства
8. Научная аппаратура МКА
1 9. Источник информации
Описание |
Тайвань.
Разработчик - компания TRW Space & Electronics Group
(США)
МКА предназначен для проведения научных эксперимен-
тов Тайваня в области космической физики океанографии и
связи (исследование электродинамики ионосферной плаз-
мы, цветная съемка океана с низким разрешением для ис-
следования выноса материала реками, загрязнений и поиска
фитопланктона, эксперименты по ретрансляции радиосиг-
налов Ка-диаиазона) |
27.01.1999 г. (к 2003 г. Тайвань планировал запустить три
МКА)
Высота орбиты - 630 км
Наклонение - 35° |
РН Athena
400 кг
Состоит из трех модулей: служебных систем, подсистемы
реактивного управления и полезной нагрузки
Бортовой компьютер
Всеиаправленная антенна диапазона S
Сканер OCI для ДЗЗ акватории океана.
Прибор IPEI для изучения ионосферной плазмы.
Ретранслятор ЕСР для экспериментов по связи в диапазоне
20-30 ГГц
«Новости космонавтики» №11,1997 г., № 7,2004 г.
Рис. 5.51 КЛ Formosat-2
546
Глава 5
Данные КА Formosat-2 представлены в табл. 5.50.
Важной особенностью съемки Formosat-2 является более раннее, чем
у других оптических спутников, прохождение над любой точкой Земли
(Formosat-2 пересекает экватор в период с 9:30 до 10:30 утра по местному
времени), что, несомненно, повышает вероятность проведения безоблач-
ной съемки. По сочетанию высокой разрешающей способности, возмож-
ности ежедневного мониторинга и маневренности Formosat-2 не имеет
равных себе на современном коммерческом рынке спутниковых данных
о Земле.
Космические снимки, получаемые КА Formosat-2, имеют разрешение
на местности 2 м в панхроматическом диапазоне и 8 м в четырех спек-
тральных диапазонах. Съемка выполняется оптико-электронной камерой
RSI с фокусным расстоянием 2,9 м и диаметром главного зеркала 60 см
при ширине полосы захвата 24 км. Оптическая ось телескопа может от-
клоняться на угол ±45° вдоль и поперек плоскости орбиты, что позволяет
получать одновитковые и межвитковые стереопары (табл. 5.51).
Камера RSI на одном витке может выполнить съемку одного марш-
рута 3000 х 24 км, двух стереопар 100 х 24 км, четырех маршрутов
100 х 24 км или восьми кадров 24 х 24 км. Расчетный срок пребывания
на орбите составляет не менее 5 лет. Ориентировочную оценку снимков
можно произвести по рис. 5.52 и 5.53.
Космическое агентство Тайваня предоставило компании SPOT
Image (Франция) эксклюзивные права на поставку данных со спутника
Formosat-2 на весь мир, за исключением территории Тайваня. Компания
SPOT Image, имеющая 20-летний опыт работы в поставке данных ДЗЗ,
предлагает потенциальным пользователям три уровня доступа к данным
с этого спутника.
Регулярный мониторинг одних и тех же районов с высокой периодич-
Таблица 5.50
Технические характеристики КА Formosat-2
Наименование КА
Страна
Разработчик
Оператор
Ракета-носитель
Дата запуска
Орбита:
- высота, км
- наклонение, градус
Платформа:
- съемочная аппаратура
1 - углы отклонения, градус
| Срок активного существования, лет
| Период повторного наблюдения, сут
Размер КА, м
Масса КА, кг
Formosat-2 |
Тайвань |
EADS Astrium
NSPO
Taurus XL
21.05.2004 г.
Солнечно-синхронная утренняя
891
99,1
Leostar-500-XO
RSI
±45
5
1
2,4x1,6
760
Космическая разведка стран Азии и Африки 547
Рис. 5.52. Побережье Онежского Рис. 5.53. Козлодуй, Болгария, Formosat-2
озера, Карелия, Formosat-2 (разрешение 2 м)
(разрешение 8 м)
Таблица 5.51
Основные технические характеристики аппапратуры
Дата запуска: 21 мая 2004 г. |
Режимы
Спектральный диапазон
(мкм)
Пространственное разреше-
ние в надире
Максимальное отклонение от
надира
| Ширина полосы охвата
Скорость передачи данных на
1 наземный сегмент
| Емкость ЗУ
Радиометрическое разреше-
1 ние
| Формат файлов
Обработка
| Периодичность съемки
Возможность получения сте-
|реопары
Минимальная площадь за-
| каза
Панхроматический
0,45-0,90
2 м
Мультиспектральный |
Голубой: 0,45-0,52,
зеленый: 0,52-0,60,
красный: 0,63-0,69,
ближний ИК: 0,76-0,90
8м
45°
24 км 1
120 Мбит/с
41 Гбит
8 бит/пиксел
GeoTIFF
Радиометрическая, сенсорная и геометрическая коррекция
Приведение к картографической проекции
Ежедневно
Нет
24 х 24 км (1 сцена) для архивных данных
24 х 24 км (1 сцена) для съемки на заказ
ностью. Пользователь самостоятельно может выбрать даты, когда будет
необходимо осуществить съемку интересующих его территорий или объ-
ектов.
548
Глава 5
Резервирование ресурса спутника потенциальным потребителем по-
зволит провести мониторинг интересующих его территорий и объектов
по требованию в режиме наивысшего приоритета. Этот сервис предна-
значен для тех стран и организаций, которые не обладают собственными
системами дистанционного зондирования, но могут быть уверены, что их
задачи будут решены в случае необходимости.
Прямой доступ включает прием данных на наземных станциях.
Позволяет оперативно получать данные для принятия быстрых и адек-
ватных мер в кризисных ситуациях при сохранении контроля за получа-
емыми данными.
Более того, системы автоматизированной обработки данных для полу-
чения ортоизображений, а также глобальное трехмерное покрытие, кото-
рое получено в компании SPOT Image, позволят расширить возможности
спутника, повысив тем самым ценность данных, получаемых со спутника
Formosat-2.
Существует два уровня обработки данных, поставляемых потреби-
телю.
Уровень 1А. Данные проходят радиометрическую коррекцию с целью
нивелирования разности в чувствительности отдельных регистрирующих
элементов оптико-электронной системы спутника. «Синий» диапазон вы-
ступает в качестве эталонного (или «референсного»), и к нему по чувстви-
тельности приводятся остальные спектральные каналы. Геометрическая
коррекция не осуществляется. Данные этого уровня имеют геопростран-
ственную привязку и поставляются с метаданными о географическом по-
ложении снимка и космического аппарата.
Уровень 2А. Данные уровня 1А дополнительно проходят геометриче-
скую коррекцию, во время которой убираются искажения из-за рельефа
и вращения Земли, устраняется эффект панорамы, а также погрешности,
вызванные условиями съемки (девиации орбиты спутника и т. д.). Данные
поставляются в формате DIMAP, изображение - в формате GeoTIFF, a
метаданные - в формате XML.
Предполагается, что в ближайшее время будут коммерчески доступны
ортотрансформированные данные, которые будут поставляться в задан-
ной потребителем картографической проекции и обрабатываться на ос-
нове глобальной ЦМР компании SPOT Image. Кроме того, планируется
повышение точности геопозиционирования снимков.
Программа Formosat-3/COSMIC. Международная программа For-
mosat-3/COSMIC (Constellation Observing System for Meteorology,
Ionosphere and Climate), «Система наблюдения по метеорологии, за ио-
носферой и климатом», предусматривает запуск шести микроспутников,
созданных предприятиями Тайваня и США для исследований атмос-
феры и ионосферы, предсказания погоды и климата. Стоимость про-
екта составила 100 млн. долл. США. Старт американской ракеты с КА
Formosat-З был запланирован на конец марта 2006 г.
15 апреля в 2006 г. с авиабазы Вэнденберг в Калифорнии (США) был
успешно запущен 3-й тайваньский спутник серии Formosat. Космический
аппарат, включающий шесть микроспутников дистанционного зондиро-
вания Земли, был выведен на орбиту высотой 500 км ракетой Minotaur.
Данные по КА представлены в табл. 5.52.
За 13 мес. спутники, достигнув намеченных орбит в диапазоне высот
Космическая разведка стран Азии и Африки 549
Таблица 5.52
Данные по КА Formosat-3/COSMIC
Страна
Тип / применение
Оператор
Подрядчики
Конфигурация
Масса
Орбита
Тайвань, США
Наблюдения Земли
NSPO/BBC США STP (космическая программа Test)
Orbital Sciences Corporation (OSC)
MicroStar
62 кг
700 x 700 км; 72°
Рис. 554. Formosat-3/COSMIC
от 700 до 800 км, образуют спутниковое созвездие, главные прикладные
задачи которого - получение в ходе глобального наблюдения за атмосфе-
рой более точных данных для контроля климата и прогнозирования по-
годы на основе обработки 2500 замеров в сутки, в частности прогнозиро-
вания тайфунов и геомагнитных бурь в ионосфере, способных нарушать
работу систем спутниковой коммуникации. Каждый из микроспутников
оборудован приемным устройством системы глобального позициониро-
вания, фотометром и радиомаяком для передачи телеметрии на наземную
станцию. Спутники будут управляться с командного пункта на Тайване.
Внешний вид КА представлен на рис. 5.54.
Космическая платформа была сконструирована американской компа-
нией Orbital Sciences Corp. Компоненты спутников были разработаны и
изготовлены тайваньским Национальным космическим центром (НКЦ)
в Синьчжу и американской Университетской корпорацией атмосферных
исследований (UCAR) в Колорадо.
Formosat-4 (Argo). Национальное космическое агентство Тайваня
NSPO объявило о планах разработки первого космического аппарата
силами национальной промышленности. Проект, получивший название
Argo, нацелен на создание малого К А (МКА) дистанционного зондирова-
вания Земли с помощью оптической аппаратуры высокого разрешения.
Войдет в состав группировки ДЗЗ Rapid-Eye. Масса аппарата должна
быть около 400 кг.
550
Глава 5
Рис. 555. Formosat-4 (Argo)
Таблица 553
КА Formosat-4 (Argo)
Наименование
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Количество МКА в систе-
ме
4. Дата запуска МКА
5. Средство выведения МКА
6. Масса МКА
7. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
| 8. Источник информации
Описание |
Тайвань.
Заказчик - Национальное космическое агентство Тайваня
(NSO, National Space Organization)
Научно-исследовательский.
Дистанционное зондирование Земли
Войдет в состав группировки ДЗЗ Rapid-Eye
2010 г. (планировался)
Falcon-1
Около 400 кг
Мультиспектральная система получения изображений с
разрешением 6,5 м (ширина полосы обзора - 77 км).
Датчики «космической погоды»
«Новости космонавтики» № 3,2008 г.
Научная аппаратура (полезный груз) МКА представляет мультиспек-
тральную систему получения изображений с разрешением 6,5 м (ширина
полосы обзора - 77 км). Примерный вид МКА представлен на рис. 5.55.
Запуск МКА планировася в 2010 г.
Некоторые данные аппарата прдставлены в табл. 5.53 [125].
5.7. Космические планы Алжира
5.7.1. Общие сведения
Активно работы в космической сфере ведутся в Алжире (АНДР).
В АНДР реализуется Национальная космическая программа на 2006-
2020 гг. Ее главная цель - поставить космические технологии на служ-
бу социально-экономического развития республики. В 2001 г. создано
Алжирское космическое агентство, ответственное за разработку программ
Космическая разведка стран Азии и Африки
551
деятельности в космосе и координацию действий заинтересованных сто-
рон по развитию технологий оценки природных ресурсов и охраны окру-
жающей среды. Созданием алжирских ИСЗ занимается Национальный
центр космических технологий (НЦКТ) в г. Арзев. Намечено создать
собственную инфраструктуру контроля и управления космическими объ-
ектами, наладить подготовку национальных кадров для космической от-
расли.
Первый алжирский спутник AlSat-1 был создан при содействии
Великобритании и в 2003 г. запущен с российского космодрома Плесецк.
Он предназначен для дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) в
рамках международной программы мониторинга земной поверхности
и предотвращения ущерба от различных природных катаклизмов. В
2006 г. алжирский НЦКТ подписал с европейским концерном EADS
Astrium контракт на создание системы ДЗЗ на базе двух спутников оп-
тической разведки AlSat-2. Причем первый КА AlSat-2A будет собран и
испытан во Франции, а второй - AlSat-2B произведут в Алжире на заводе
по производству микроспутников вблизи Орана. Контракт также пред-
усматривает постройку на алжирской территории двух центров приема
информации с ИСЗ и центра управления полета спутниками. КА серии
AlSat-2 предполагается вывести на орбиту до 2010 г. Алжирцы также пла-
нируют создать геостационарный спутник AlcomSat-1 для ДЗЗ, обеспече-
ния телекоммуникаций и навигации.
Помощь Алжиру в развитии космической отрасли оказывают
Франция, Россия и Украина. В 2004 г. Россия и АНДР подписали согла-
шение «О взаимодействии и сотрудничестве в области космических тех-
нологий и их применения».
Алжир активно действует в налаживании межарабского сотрудниче-
ства в космической сфере.
5.7.2. Космическая система оптико-электронной разведки AlSat-2
В феврале 2006 г. национальный центр космических технологий
Алжира ASAL (Agence Spatiale Algeriene) объявил о подписании кон-
тракта с концерном EADS Astrium на создание системы AlSat-2. В составе
должны быть два малоразмерных спутника AlSat-2A и -2В и наземный
комплекс, включая две станции управления и одну станцию приема ин-
формации, а также должны быть подготовлены алжирские специалисты
для эксплуатации системы и обработки информации. КА Alsat-2 А являет-
ся первым из двух спутников, которые Astrium разрабатывает для Алжира
в рамках договора о сотрудничестве. КА Alsat-2B будет собран в Алжире
совместно с Astrium [137].
Каждый из спутников массой по 130 кг должен быть оснащен оптико-
электронной системой для съемки Земли с разрешением 2,5 м в панхро-
матическом и 10 м в цветном режимах в кадре шириной 17,5 км. Мини-
спутники ALSat-2A, -2В предназначены для съемки Земли с высоким
пространственным разрешением для решения прикладных задач в обла-
сти картографии, в сельском и лесном хозяйстве, для рационального при-
родопользования, мониторинга ЧС и защиты окружающей среды.
КА AlSat-2A был запущен со стартового комплекса индийского
Космического центра им. Сатиша Дхавана в июле 2010 г. (рис. 5.56). К А
552
Глава 5
Рис. 5.56. AlSat-2 (EADS Astrium)
AlSat-2A изготовлен французским подразделением европейского концер-
на EADS Astrium SAS по заказу Национального центра космических тех-
нологий CNTS (National Space Technology Centre) Алжира на базе плат-
формы AstroSat-100 (AS-100).
ALSat-2A массой 116 кг имеет форму параллелепипеда размером
0,6 х 0,6 х 1,0 м. В полете он стабилизируется по трем осям с возможно-
стью отклонения корпуса от направления в надир в пределах ±30° для на-
ведения телескопа на объект съемки. Электропитание обеспечивают ар-
сенид-галлиевая солнечная панель мощностью 160 Вт и литиево-ионная
аккумуляторная батарея емкостью 15 А-ч. Срок активного существования
составляет 5 лет.
После запуска на начальную орбиту высотой 629 х 635 км спутник с
помощью собственной двигательной установки на гидразине (запас ха-
рактеристической скорости 70 м/с) был переведен на рабочую орбиту вы-
сотой 664,5 х 681,3 км., наклонением 98,2°, периодом обращения 98,2 мин.
Основной аппаратурой является новая оптико-электроная система
NAOMI (New AstroSat Optical Modular Instrument) массой 18,5 кг на базе
трехзеркального телескопа-анастигмата Корша с диаметром апертуры
20 см (фокальное отношение f/16). Зеркала изготовлены из кремний-кар-
бидного материала. В фокальной плоскости телескопа установлена матри-
ца ПЗС с ВЗН длиной 7000 элементов для приема сигналов в панхрома-
тическом режиме съемки (0,45-0,9 мкм) и четыре матрицы ПЗС длиной
по 1750 детекторов для работы в четырех узких спектральных зонах (го-
лубая, зеленая, красная и ближняя ИК). Спутник обеспечивает съемку с
пространственным разрешением 2,5 м в панхроматическом режиме и 10 м
в мультиспектральном режиме съемки в полосе захвата шириной 17,5 км.
Радиометрическое разрешение - 12 бит.
Изображения передается по радиолинии в Х-диапазоне частот со ско-
ростью 60 Мбит/с в реальном масштабе времени или с твердотельного
бортового регистратора емкостью 64 ГБ.
ALSat-2B будет собран в Алжире с помощью Astrium. Алжир плани-
рует использовать спутники в картографии, сельском хозяйстве и лесном
хозяйстве и т. д.
Глава 6
КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА РОССИИ
6.1. Общие сведения
Национальная космическая деятельность является неотъемлемой ча-
стью научно-технического и духовного наследия России. На протяжении
более полувека Россия занимала одну из лидирующих позиций в освое-
нии и использовании космического пространства. До последнего времени
российская космонавтика остается одной из областей национальной кон-
курентоспособности, во многом обуславливая наше место среди ведущих
экономически развитых держав.
Развитие космической деятельности, позволяя укрепить оборонную
мощь, ускорить процесс модернизации экономики, обеспечить эффек-
тивное развитие науки, техники и социальной сферы, является одним из
ключевых факторов экономического и социального развития страны, ро-
ста уровня жизни и обеспечения национальной безопасности.
Сегодня отечественная космонавтика столкнулась со сложными про-
блемами научно-технического, экономического, институционального ха-
рактера. Часть из них стала логическим следствием общего состояния эко-
номики страны, в особенности провала 1990-х гг. Вторая, не менее важная
составляющая обусловлена тем, что при изменении экономической конъ-
юнктуры в ракетно-космической отрасли промышленности недостаточно
решительно проведились назревшие преобразования, развитие шло по
инерции, эксплуатируя научно-технический задел, оставшийся со времен
Советского Союза.
В результате ведущие страны мира «ушли вперед», а в России был
практически исчерпан советский задел, но не созданы космические тех-
нологии и средства нового поколения, адекватная система контроля ка-
чества, обеспечения надежности, поддержания конкурентоспособности
национальной промышленности, государственного заказа. Недопустимо
низки уровень дисциплины и ответственности.
Без кардинальных, возможно, болезненных шагов по коренному тех-
нологическому и институциональному реформированию космической
отрасли дальнейшее развитие российской космонавтики уже невозмож-
но. При этом национальная космическая деятельность должна стать дей-
ственным инструментом инновационного развития, а возможности кос-
554
Глава б
мических средств - доводиться до государственных и частных пользова-
телей во всех регионах страны.
Общее руководство космической деятельностью осуществля-
ет Президент Российской Федерации. Правительство Российской
Федерации реализует государственную политику в области космической
деятельности, издает и контролирует реализацию нормативно-право-
вых актов. Федеральным органом исполнительной власти в области
космической деятельности является Федеральное космическое агент-
ство (Роскосмос). Космическая деятельность в интересах военной со-
ставляющей национальной безопасности осуществляется Средствами
наблюдения российских ВВКО (войска воздушно-космической оборо-
ны - так стали называться Космические войска с 1-го декабря 2011 г.).
Космическая деятельность социально-экономического, научного и двой-
ного назначения реализуется в рамках федеральных целевых программ,
основными из которых являются Федеральная космическая программа
России на 2006-2015 гг. (ФКП-2015) и Федеральная целевая программа
«Глобальная навигационная система» (ФЦП «ГЛОНАСС»).
Масштабы национальной космической деятельной (КД) определяют-
ся, в частности, объемами государственного финансирования по основ-
ным космическим программам, представленным в табл. 6.1 (до 2013 г.)
[112].
Государственное финансирование космической деятельности в инте-
ресах национальной безопасности по объему совпадает с финансировани-
ем гражданской космической деятельности.
Таблица 6.1
Финансирование национальной космической деятельности России (млн. руб.)
Источники финансирования
ФКП-2015(Федеральная космическая
программа)
ФЦП (Федеральная целевая программа)
«ГЛОНАСС»
ФЦП Развитие российских космодромов
ФЦП Развитие оборонно-
промышленного комплекса
Российской Федерации
2009
58230,00
31526,65
2610,30
8161,22
2010
67036,08
27939,22
6385,60
8558,84
2011
54831,41
19293,57
6385,60
6552,36
2012 1
54831,42
29009,70*
6385,60
4355,50
Антикризисные меры 14980,00
1 Итого (федеральный бюджет)
Средства внебюджетных источников, в
том числе:
ФКП-2015
ФЦП «ГЛОНАСС»
Бюджеты субъектов Российской Федера-
1 ции
1 Итого
115508,17
8616,51
3359,51
5257,00
287,80
124412,48
109919,74
12899,10
5630,00
7269,10
1856,00
124674,84
87062,94
12975,39
5922,00
7053,39
2079,00
102117,33
94582,22
9707,10
4862,00
4845,10
1935,00
106224,32
* Предусмотрено проектом ФЦП «ГЛОНАСС» на 2012-2020 гг.
Космическая разведка России
555
Разработка, изготовление и эксплуатация космических средств осу-
ществляется предприятиями и организациями ракетно-космической
промышленности и смежных отраслей на основании контрактов на вы-
полнение работ, предусмотренных федеральными целевыми програм-
мами.
Роль космической деятельности в национальной политике и экономи-
ке определяется ее основными целями. Главными целями космической
политики России являются:
- обеспечение гарантированного доступа России в космос;
- соблюдение государственных интересов Российской Федерации в
сфере космической деятельности;
- формирование и поддержание необходимого состава орбитальных
группировок космических средств, средств выведения и объектов назем-
ной космической инфраструктуры, обеспечивающих предоставление в
требуемом объеме и надлежащего качества услуг в интересах обороны и
безопасности страны, социально-экономической сферы и науки; сохране-
ние ведущих позиций Российской Федерации в осуществлении пилоти-
руемых полетов;
- создание научно-технических и технологических условий для осу-
ществления масштабных космических проектов, обеспечивающих углу-
бленное изучение и освоение небесных тел;
- формирование устойчивых международных связей в интересах со-
вместных научных исследований космического пространства и реализа-
ции перспективных задач в области пилотируемых космических полетов.
В прошедшем 2012 г. новое звучание обрела тема структурной рефор-
мы российской космонавтики. К сожалению, поводом стали многочислен-
ные аварии с российской ракетно-космической техникой в 2011 и 2012 гг.,
которые заставили признать наличие кризиса в отрасли (системного или
близкого к этому состоянию). Стало ясно, что без изменений не обойтись.
Иначе Россию ждет неминуемая утрата позиций на космических про-
сторах.
27 декабря 2012 г. Правительство России утвердило государственную
программу «Космическая деятельность России на 2013-2020 годы» с
общим объемом финансирования 2,1 триллиона рублей, включая и вне-
бюджетные источники. Госпрограмма является рамочным документом, в
основном интегрирующим цели, задачи и мероприятия реализуемых се-
годня и планируемых на будущее федеральных целевых программ [182].
Программой обозначены шесть задач:
1. Развертывание и поддержание необходимого для решения целевых
задач состава орбитальных группировок отечественных КА научного и со-
циально-экономического назначения, включая российский сегмент МКС.
2. Модернизация космодромов Плесецк и Байконур, создание на тер-
ритории России нового космодрома Восточный.
3. Создание перспективных и модернизация существующих средств
выведения КА.
4. Создание научно-технического и технологического задела для раз-
работки перспективных образцов ракетно-космической техники.
5. Обеспечение международного сотрудничества в области использо-
вания космического пространства в мирных целях.
6. Создание условий для расширения предоставляемых услуг с ис-
556
Глава 6
пользованием результатов космической деятельности в интересах разви-
тия России и ее регионов.
В программе зафиксированы три приоритета. Первый - обеспечение
гарантированного доступа России в космос, развитие и использование
космической техники, технологии и услуг в интересах социально-эконо-
мической сферы, а также развитие ракетно-космической промышленно-
сти и выполнение международных обязательств.
Второй приоритет - создание космических средств в интересах удов-
летворения науки. Значимость этого направления связана с качественным
изменением космической техники, которая становится сегодня основным
инструментом в получении знаний о Вселенной.
Третий - пилотируемые полеты.
Определение космического маршрута России должно проходить су-
щественно более системно, обоснованно и гласно. И это - одна из важней-
ших задач развития российской космонавтики на 2013 г. и последующие
годы.
Указанные приоритеты уже реализуются в уточненной Федеральной
космической программе (ФКП), утвержденной 15 декабря 2012 г. В соот-
ветствии с приоритетами ФКП в два раза увеличено бюджетное финан-
сирование космических средств связи, ДЗЗ и фундаментальных космиче-
ских исследований.
В результате реализации программы будет развернута орбитальная
группировка в составе 95 КА к 2015 г. и 113 КА - к 2020 г. Количество
спутников связи уже к 2015 г. увеличится в 2,5 раза, а к 2020 г. - в 3 раза.
Кроме того, планируется до 2015 г. освоить уже миллиметровый диапазон
передачи информации, а до 2020 г. - оптический диапазон. Группировку
спутников ДЗЗ до 2015 г. планируется увеличить в 4 раза. При этом если
сегодня периодичность съемки с использованием отечественных средств
составляет 5-6 сут, то к 2015 г. этот показатель улучшится до 1-2 сут в за-
висимости от региона, а к 2020 г. будет уже не более 8 ч.
Точность измерения по системе ГЛОНАСС, составляющая сегодня
2,8 м, в 2015 г. улучшится до 1,4 м, к 2020 г. - до 0,6 м. С учетом тех допол-
нений, которые сегодня реализованы, точность определения местополо-
жения будет менее 10 см.
Планируется выведение на орбиту ряда космических обсерваторий
серии «Спектр» рентгеновского, миллиметрового и ультрафиолетового
диапазона. Начнется исследование Солнца и планет Солнечной системы.
В целом программу можно разделить на два этапа:
- Этап восстановления возможностей - до 2015 г.
- Этап закрепления возможностей и создания условий для прорыва на
основе новых космических технологий в космической деятельности - с
2015 по 2020 г.
Как и в предыдущие годы, гражданская космическая деятельность
России оформлена в виде трех федеральных программ - Федеральная
космическая программа России на 2006-2015 г. (ФКП), Федеральная
целевая программа (ФЦП) «Поддержание, развитие и использование си-
стемы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы» и ФЦП «Развитие российских кос-
модромов 2006-2015 годы» (РРК). Федеральная космическая програм-
ма России на 2006-2015 гг. реализуется исключительно Федеральным
космическим агентством. За ФЦП «Поддержание, развитие и исполь-
Космическая разведка России
557
зование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы») отвечает группа ве-
домств во главе с Роскосмосом (66,35 % годового объема; финансирова-
ния) и Минобороны РФ (17,90 %). Программа «Развитие российских
космодромов» осуществляется Роскосмосом (61,43 %), Министерством
обороны (28,17 %), Министерством регионального развития (9,34 %) и
Федеральным медико-биологическим агентством (1,06 %).
Объем средств, выделяемых на космические средства в рамках
Государственной программы вооружения, опубликован; соответствую-
щее приложение к бюджету имеет гриф «секретно».
Обращаясь к военному космосу необходимо выделить три его основ-
ные составляющих:
- орбитальные группировки КА (космических аппаратов) различного
целевого назначения;
- средства доступа в космическое пространство с их наземной инфра-
структурой;
- средства управления орбитальной группировкой космических аппа-
ратов.
Главный центр испытаний и управления космическими средствами
наблюдения российских ВВКО (Войска воздушно-космической оборо-
ны) находится в Краснознаменске.
Существующая сейчас российская орбитальная военная группировка
предназначена для решения следующих основных задач:
- своевременное выявление признаков подготовки и начала военных
действий;
- предупреждение о ракетно-ядерном нападение;
- обеспечение непрерывной устойчивой связи и боевого управления в
интересах высшего военно-политического руководства страны, стратеги-
ческих ядерных сил, объединений, соединений и частей видов вооружен-
ных сил и родов войск;
- навигационное, гидрометеорологическое, картографическое, топоге-
одезическое и частотно-временное обеспечение войск.
Если говорить о военных космичеких системах, то необходимо отме-
тить, что если наши РН и ЖРД до сих пор служат образцами для под-
ражания, то в области производства космических аппаратов наша страна
находится в положении отстающей еще со времен СССР. Отчасти виной
тому были отличные характеристики отечественной системы средств
выведения, способной запускать что угодно почти в любом количестве.
Отечественные КА, создаваемые по схеме с герметичным контейнером,
уже в середине 1970-х гг. стали проигрывать по надежности и длитель-
ности функционирования зарубежным КА, выполненным по схеме с си-
ловой рамой и приборами, способными работать в вакууме. Аналогично
удручающим выглядело отставание в области создания специальной
аппаратуры КА, особенно оптико-электронной и радиоэлектронной. В
СССР пытались исправить положение путем копирования нелегально
добытых зарубежных технологий, но после развала СССР этот способ
совершенствования стал политически и экономически неприемлемым. В
период 1990-х гг. открывшиеся безбрежные возможности цивилизованно-
го приобщения к высоким технологиям, как оказалось, потребовали столь
же безбрежного вложения финансовых средств. Поэтому самые совер-
шенные отечественные КА в настоящее время представляют собой совет-
558
Глава 6
ский модуль служебных систем в сочетании с модулем спецаппаратуры
зарубежного производства, поставляемым в нашу страну с соблюдением
всех мер по предотвращению утечек секретов его производства.
Необходимо отметить также, что в целом отечественные космические
системы разведки характеризуются: относительно низким сроком актив-
ного существования КА - от нескольких месяцев до года (зарубежные КА
имеют срок службы до 10 лет и более); относительно большими массами и
размерами КА; низким уровнем живучести из-за отсутствия на борту бор-
тового комплекса защиты. В последнем они сильно уступают американ-
ским КА, на ряде которых в последние годы были установлены довольно
эффективные средства снижения заметности в радио-, инфракрасном и
видимом диапазоне электромагнитных волн [156].
Количественный состав орбитальной российской группировки в
1990-х гг. постоянно уменьшался. Из числа эксплуатируемых космиче-
ских аппаратов более 70 % функционируют за пределами гарантийных
сроков активного существования, а 35 % - с ограничениями по целевому
использованию.
В 1998 г. впервые за многие годы США осуществили большее коли-
чество запусков КА в сравнении с Россией. К 2005 г. на орбите оставался
один спутник радиотехнической разведки против 12 американских, на-
блюдающих за территорией России. Последний спутник оптической раз-
ведки, находившийся в составе орбитальной группировки Министерства
обороны России, был взорван на орбите в нояоре 2006 г.
Наращивание орбитальной группировки началось в 2006 г. Были запу-
щены несколько спутников серии «Дон» и «Кобальт-М» (съемка на этих
аппаратах производится на фотопленку, которая доставляется на землю
в спускаемых капсулах). Указанный факт в настоящее время является
анахронизмом. В ближайшем будущем России придется заняться разви-
тием космических средств для разведки и поражения.
В обозримом будущем можно ожидать, что основные цели войны бу-
дут достигаться за счет средств воздушно-космической разведки и пора-
жения.
Виды разведывательных спутников:
- КА видовой разведки (фото, оптико-электронной и радиолокацион-
ной разведки);
- КА радиоэлектронного контроля (радио- и радиотехнической раз-
ведки);
- КА раннего обнаружения запусков МБР;
- КА дистанционного зондирования Земли.
6.2. Космические средства видеоразведки
6.2.1. Космические средства фоторазведки
Пионерами видовой фоторазведки из космоса стали США. В августе
1960 г. ими впервые были получены изображения земной поверхности со
спутника фоторазведки с символичным названием Keyhole - «Замочная
скважина». Первый советский спутник-фоторазведчик «Зенит-2» прини-
мается на вооружение 10 марта 1964 г.
В какой-то степени побудительным мотивом к ликвидации моно-
Космическая разведка России
559
полии США на всемирную разведку стало случайное приземление в
1960 г. на территории СССР капсулы с фотопленкой американского спут-
ника. Советские военные убедились в эффективности космической съем-
ки для получения стратегически важной разведывательной информации
о своих вероятных противниках.
Головной организацией по созданию советских космических развед-
чиков определили королевское ОКБ-1, и вскоре начались опытные запу-
ски переделанных из пилотируемых кораблей «Восток» автоматических
спутников, оснащенных специальной фотоаппаратурой. Первый полет
состоялся в апреле 1962 г. («Космос-4»), десятый, последний в серии
летных испытаний перед принятием на вооружение, завершился посад-
кой спускаемого аппарата с фотопленкой в октябре 1963 г. («Космос-20»)
[113].
С 1962 по 1970 г. был запущен 81 такой спутник. Максимальное чис-
ло стартов (тринадцать) пришлось на 1967 г.: арабо-израильская война
потребовала интенсивной съемки районов Ближнего Востока. К этому
времени в США для фоторазведки начали использоваться спутники с
двумя посадочными капсулами. Это позволяло оперативнее доставлять
на Землю отснятую пленку, не дожидаясь свода с орбиты космического
аппарата. Новая фотоаппаратура обеспечивала разрешение съемок, пред-
положительно (эти данные до сих пор засекречены), лучше 50 см.
Рассматривались два варианта ответа на западные разработки: модер-
низировать уже существующие аппараты, прежде всего, совершенствуя
их целевую начинку, или создавать принципиально новые с более высо-
кими возможностями. В итоге пошли и по тому, и по другому пути.
В 1970 г. принимаются на вооружение спутник обзорной фоторазведки
с относительно невысокой разрешающей способностью фотоаппаратуры
и спутник детальной фоторазведки (ДФР). Оба были, по сути, модерни-
зированными версиями «Зенита-2» и получили обозначение «Зенит-2М»
и «Зенит-4М» соответственно. Аппараты оснащались корректирующими
двигательными установками, позволявшими с целью лучшего достиже-
ния целей фотосъемки изменять высоту полета.
В 1973 г. начались летные испытания, и пять лет спустя принимается
на вооружение принципиально новый фоторазведчик «Янтарь-2К» с не-
сколькими посадочными капсулами. Длительность его полета составляла
30 сут. Было выполнено 30 запусков этих аппаратов. Но два раза отка-
зывала ракета-носитель, и дважды спутники подрывались на орбите из-за
серьезных неисправностей, не позволявших вернуть на Землю отсек спец-
аппаратуры. Последний старт «Янтаря-2К» состоялся в 1983 г.
Дальнейшее развитие КА «Янтарь-2К» пошло по трем направлениям:
- создание КА широкополосного детального и обзорного фотона-
блюдения с повышенной оперативностью доставки информации типа
«Орлец»;
- создание КА фотонаблюдения с высокодетальным разрешением
типа «Янтарь-4К»;
- создание КА детального оптико-электронного наблюдения с опера-
тивной передачей информации на Землю по радиоканалу типа «Янтарь-
4КС».
КА «Орлец». В 1981—1985 гг. шла разработка комплекса «Орлец-1»
первого этапа. КА этого комплекса предназначался для широкополосного
560
Глава 6
обзорного и детального наблюдения с фотоаппаратурой панорамного типа
и капсульным автоматом с восьмью спускаемыми капсулами. «Орлец-1/
Дон» (17Ф12) - кодовое наименование серии российских спутников ши-
рокополосной детальной и обзорной фоторазведки. Разрешение получе-
ных изображений - 0,95 м на точку.
Первый запуск состоялся 18 июля 1989 г., а 25 августа 1992 г. изделие
было принято в эксплуатацию под названием «Дон». Всего на орбиту вы-
ведено шесть таких спутников. В период 1989-1993 гг. проводились регу-
лярные ежегодные запуски «Орлец-1/Дон», среднее время работы было
около 60 сут. В 1993-2003 гг. был запущен только один аппарат - в 1997 г.,
причем он проработал на орбите вдвое дольше прежних аппаратов - 126
сут. Следующий запуск состоялся в августе 2003 г. После выведения на
орбиту спутник получил обозначение «Космос-2399». Последний запуск
спутника серии «Дон» был осуществлен 14 сентября 2006 г. под обозначе-
нием «Космос-2423».
Конструктивно КА «Орлец» (рис. 6.1) состоит из агрегатного, прибор-
ного и специального отсеков. Агрегатный отсек (АО) имеет коническую
форму. В нем установлена комплексная двигательная установка (КДУ).
Снаружи на АО крепятся две солнечные батареи и антенны системы из-
мерений. Вокруг АО установлен радиатор системы терморегулирования.
Рис. 6.1. КА «Орлец»:
1 - агрегатный отсек; 2 - приборный отсек; 3 - спецотсек; 4 - антенна системы изме-
рении; 5 - комплексная двигательная установка; 6 - антенна командно-измерительной
системы «Куб-контур»; 7 - унифицированная автоматическая спускаемая капсула;
8 - панорамный фотоаппарат; 9 - антенна радиовертикали-высотомера; 10 - оптиче-
ский блок инфракрасной вертикали; 11 - антенна «Маяк»; 12 - оптический блок астро-
номического устройства;. 13 - капсульный агрегат; 14 - солнечная батарея
Космическая разведка России
561
В коническом приборном отсеке (ПО) располагаются аппаратура и
приборы служебных систем аппарата. Снаружи ПО установлены антен-
на командно-измерительной системы «Куб-контур» и радиатор системы
терморегулирования.
Корпус спецотсека состоит из небольшой конической и цилиндри-
ческой секций. Внутри отсека установлены блоки целевой аппаратуры,
включая панорамный фотоаппарат. Снаружи на цилиндрической сек-
ции отсека закреплены антенны радиолинии и оптические блоки датчика
астрокоррекции. Последние служат для точной привязки снимков к зем-
ным координатам. Вокруг конической секции спецотсека установлен кап-
сульный автомат. Это устройство представляет собой поворотное кольцо,
в котором закреплены восемь унифицированных автоматических спуска-
емых капсул. Кольцо поворачивается, устанавливая очередную капсулу
напротив тракта подачи отснятой фотопленки. После перемотки пленки
из спецотсека капсула отделяется от автомата, скорее всего, пружинны-
ми толкателями. Когда капсула отходит на безопасное расстояние от КА,
на ней, по-видимому, срабатывает тормозной двигатель. Как правило, для
таких целей используется твердотопливная ДУ. Дальнейший полет про-
ходит по обычной для капсул схеме: вход в атмосферу, аэродинамическое
торможение, парашютный спуск и приземление.
Спереди спецотсека установлена бленда панорамного фотоаппарата
с радиатором системы терморегулирования. На ней закреплены антенна
радиовертикали-высотомера, антенна системы измерений и оптический
блок датчика инфракрасной вертикали [16].
В 1994 г. ЦСКБ-Прогресс (г. Самара) завершило работы по созда-
нию и наземной отработке КА «Орлец-2» 2-го этапа. Летные испытания
«Орлеца-2» начались пуском 26 августа 1994 г. Спутник под офици-
альным названием «Космос-2290» был выведен на начальную орби-
ту с наклонением 64,8°, высотой 220,1 х 315,3 км и периодом обращения
89,56 мин. Выведенный на орбиту КА является спутником широкополос-
ного детального и обзорного фотонаблюдения с повышенной оперативно-
стью доставки информации «Орлец» второго этапа. В день запуска уже
целый ряд Internet-изданий сообщил, что запущенный спутник имеет на-
звания «Орлец» и «Енисей».
Несмотря на то, что был выполнен лишь один испытательный полет
«Орлеца-2», 30 ноября 1997 г. он был принят в эксплуатацию. Испытания
КА на орбите прошли вполне успешно. Как правило, при принятии кос-
мического комплекса военного назначения в эксплуатацию или на воо-
ружение ему присваивалось новое («военное») наименование. В случае
«Орлеца-2» таким названием стало «Орлец-2/Енисей».
С начала февраля 1995 г. высота орбиты «Космоса-2290» состав-
ляла примерно 180 на 400-450 км. Однако 27-28 марта спутник вдруг
резко поднял апогей орбиты почти на 200 км - до 585 км и 4 апреля
«Космос-2290» выдал тормозной импульс, сошел с орбиты и разрушился
в плотных слоях атмосферы над штатным районом в южной части Тихого
океана. Полет КА продолжался 224 сут.
КА «Янтаръ-4К». Внешне он практически не отличался от сво-
его предшественника «Янтарь-2К», но другой была спецаппаратура.
Продолжительность его полета сначала составляла 44 сут, у последующих
модификаций она была доведена до 50-60 и наконец до 70 сут.
562
Глава 6
В конце 1980-х гг. КА «Янтарь-4К2» ДФР запускались 7-8 раз в год,
что обеспечивало практически непрерывное присутствие на орбите хотя
бы одного из них. В 1990-1992 гг. количество запусков сократилось до
5-6 в год. При длительности полетов в 55-60 сут это все-таки позволяло
осуществлять почти непрерывные наблюдения. Начиная с 1993 г. из-за
проблем финансирования количество запусков стало сокращаться осо-
бенно резко: было запущено лишь три аппарата, а в 1994-1995 гг. - по два.
При этом сокращение числа запусков лишь незначительно компенсирова-
лось увеличением продолжительности полетов: в 1993 г. - до 65 суток, в
1994 г. - до 70.
В марте 1996 г. был запущен К А «Космос-2331» с параметрами орби-
ты:' наклонение - 67,1°; минимальное удаление от поверхности Земли -
175,2 тем; максимальное удаление от поверхности Земли - 381,9 км; началь-
ный период обращения - 89,7мин.
«Космос-2331» представлял собой очередной К А серии «Янтарь» и
относился к третьему типу КА детальной фоторазведки этой серии. КА
данного типа работали на эллиптических орбитах высотой от 160-180 до
350-380 км и выполняли фотосъемку районов земной поверхности по за-
даниям Главного разведывательного управления Генерального штаба МО
РФ (ГРУ ГШ) в интересах ведения стратегической разведки и контроля
за выполнением международных соглашений по ограничению и сокраще-
нию вооружений.
Полет «Космоса-2331» в 1996 г. продолжался почти 3 мес. (89 сут).
Однако при запуске очередного аппарата (в июне 1996 г.) он был утерян
из-за аварии носителя, и российские военные почти на год остались без
средств детальной космической разведки. Положение усугубилось ава-
рией спутника ОЭР «Космос-2320», который вместо планировавшихся
10,5-12,5 мес. отработал на орбите только 4 мес. В результате военные на
протяжении более семи месяцев не имели в космосе ни одного рабочего
аппарата фоторазведки.
КА «Кобальт-М». В конце 1990-х-начале 2000-х гг. ситуация более-
менее стабилизировалась. В 2006 г. Минобороны вышло на устойчивую
периодичность запусков (один раз в год) новых модификаций аппаратов
семейства «Янтарь-4К» спутников серии «Кобальт». Как и их предше-
ственники, они используют возвращаемые капсулы с пленкой для достав-
ки информации на Землю. Штатный срок активного существования этих
аппаратов, по оценке экспертов, составляет до 120 сут [113].
17 мая 2012 г. с Государственного испытательного космодрома Плесецк
был выполнен успешный пуск ракеты-носителя «Союз-У» с космическим
аппаратом «Кобальт-М» [176].
Параметры орбиты, по данным Стратегического командования
США, составили: наклонение - 81,38°; минимальная высота - 198,1 км;
максимальная высота - 282,7 км; период обращения - 88,98 мин. После
коррекции «Космос-2480» оказался на орбите высотой 216,3 х 292,7 км.
Отмечается, что это второй «Кобальт-М», выведенный на необычную для
этого семейства аппаратов орбиту с с наклонением 81°.
Сразу после выведения аппарат получил название «Космос-2480». В
каталоге Стратегического командования США «Космосу-2480» присвои-
ли номер 38335 и международное обозначение 2012-024А.
Минобороны РФ объявило целью запуска «Космоса-2480» наращи-
Космическая разведка России 563
вание российской орбитальной группировки КА военного назначения. О
типе спутника ведомство по традиции не сообщило.
По информации независимых источников, это восьмой аппарат
«Кобальт-М» (11Ф695М), предназначенный для ведения высокодеталь-
ной фоторазведки, табл. 6.2 [176].
Необходимо отметить, что космическая фоторазведка иностранными
спецслужбами в настоящее время уже не использутся.
КА «Кобальт-М» разработан в «ЦСКБ-Прогресс» и изготовлен на ма-
шиностроительном заводе (МЗ) «Арсенал» в Санкт-Петербурге.
Стартовая масса «Кобальта-М» составляет 6600-6700 кг. Он оснащен
двумя универсальными малогабаритными спускаемыми капсулами и
спускаемым аппаратом (СА), в которых на Землю доставляется отснятая
фотопленка. Известно также, что на спутнике установлены два прибора
звездной ориентации БОКЗ-М, созданные в отделе оптико-физических
исследований Института космических исследований РАН.
24 сентября 2012 г. сошел с орбиты «Космос-2480», являющийся спут-
ником высокодетальной фоторазведки «Кобальт-М» (11Ф695М). По
данным Стратегического командования США, в ходе полета он регуляр-
но корректировал свою орбиту с целью поддержания перигея на высотах
180-210 км и апогея на высотах 225-275 км.
23 июля 2012 г. на расширенном совместном заседании администра-
ции и профсоюзного комитета предприятия исполняющий обязанности
генерального директора ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс» Сергей Тюлевин
сообщил, что 15 июня и 16 июля была обеспечена доставка заказчику спе-
циальной информации с КА, разработанного в интересах Министерства
обороны РФ. Он отметил, что полученная со спутника информация не
имеет замечаний по качеству и используется заказчиком для оперативной
работы [179].
По-видимому, речь шла о датах приземления двух универсальных
малогабаритных спускаемых капсул с фотопленкой, которыми оснащен
«Кобальт-М».
19 сентября 2012 г. на аналогичном заседании генеральный дирек-
тор «ЦСКБ-Прогресс» Александр Кирилин рассказал, что на орбите за-
вершается работа КА, спроектированного в интересах национальной
безопасности. Он попросил специалистов предприятия обеспечить каче-
Таблица 6.2
Полеты спутников «Кобальт-М»
Официальное
название
«Космос-2410»
«Космос-2420»
«Космос-2427»
«Космос-2445»
«Космос-2450»
«Космос-2462»
«Космос-2472»
«Космос-2480»
Дата старта
24.09.2004
03.05.2006
07.06.2007
14.11.2008
29.04.2009
16.04.2010
27.06.2011
17.05.2012
Наклонение
орбиты, °
67,15
67,17
67,10
67,16
67,18
67,17
81,40
81,38
Дата посадки
09.01.2005
19.07.2006
23.08.2007
23.02.2009
27.07.2009
21.07.2010
24.10.2011
24.09.2012
Длительность
полета, сут
107
77
77
101
89
96
119
564
Глава 6
ственный прием его спускаемого аппарата, чтобы передать информацию
эксплуатирующей организации [179].
Таким образом, полет спутника продолжался 130 дней, что является
рекордом для «Кобальтов-М».
Спутник «Кобальт-М» подвергается постоянной модернизации. В
марте 2005 г. между МЗ «Арсенал» и Красногорским заводом имени
С.А.Зверева был заключен договор на участие в работах в рамках второго
этапа модернизации аппарата.
6.2.2. КА оптико-электронной разведки
Основной проблемой космических средств фоторазведки была и оста-
ется низкая оперативность доставки информации. Поэтому для решения
проблемы приступили к разработки КА с аппаратурой оптико-электрон-
ной разведки (ОЭР).
Для ускорения создания КА ОЭР в «ЦСКБ-Прогресс» было решено
использовать в качестве базы для него спутник детальной фоторазвед-
ки «Янтарь-2К». Однако быстро создать КА с характеристиками, анало-
гичными параметрам оптической системы КН-11 США, не удавалось.
Прежде всего потому, что в КН-11 использовался зеркальный телескоп,
а на «Янтарь-4КС» планировалось ставить телескоп линзовой системы.
Поэтому в ЦСКБ решили сначала на базе «Янтаря-2К» создать «Янтарь-
4КС1», рассчитанный на запуск РН «Союз-У». А затем уже, в качестве
второго этапа, должен был появиться «Янтарь-4КС2» под РН «Зенит-2».
Он и должен был соответствовать уровню КА КН-11.
КА оптико-электронной разведки «Янтарь-4КС1» семейства «Янтарь»
не нуждались в возвращении на Землю вещественного носителя инфор-
мации (пленки), а потому не оборудовались посадочными капсулами. В
целом они решали те же задачи, что и спутники детальной фоторазведки,
но отличались существенно большей оперативностью получения изобра-
жений, хотя и при значительно меньшей их детальности.
Первый запуск КА «Янтарь-4КС1», имевшего индекс 11Ф694, состо-
ялся 21 января 1986 г. КА 11Ф694 был сдан в эксплуатацию и получил
наименование «Терилен». Продолжительность активного существования
«Янтарей-4КС1» составляла около 170-200 сут. Модернизированные
«Янтари-4КС1» сначала работали на орбите 240-300 сут. Однако затем
продолжительность их полетов выросла до года и более. Предыдущий КА
серии «Космос-2359» проработал на орбите 380 сут и был сведен в атмо-
сферу 12 июля 1999 г.
3 мая 2000 г. состоялся пуск РН «Союз-У» с КА «Космос-2370»
(«Янтарь-4КС1»). По данным Космического командования США, па-
раметры орбиты КА «Космос-2370» составили: наклонение орбиты -
64,78°; минимальное удаление от поверхности Земли - 190,5 км; макси-
мальное удаление от поверхности Земли - 298,7 км; период обращения -
89,116 мин.
«Космос-2370» стал 22-м аппаратом семейства «Янтарь-4КС1», вы-
шедшим на орбиту с 1982 г. Еще два спутника были потеряны из-за ава-
рий РН в 1988 г.
КА оптико-электронной разведки составляли орбитальную систему
глобального периодического наблюдения из двух КА, плоскости орбит
Космическая разведка России
565
которых отстояли друг от друга на 91°. Эти же КА отработали режим опе-
ративной передачи данных через геостационарный спутник-ретрансля-
тор. Еще одна попытка построения такой конфигурации системы была
предпринята в 1994-1995 гг. Из-за недостатка финансировния от поддер-
жания двухспутниковой группировки отказались.
Начались работы над «Янтарем-4КС» второго этапа. Однако проект-
ные материалы ЦСКБ показали нецелесообразность создания такого КА
на имеющейся конструктивной базе спутников серии «Янтарь». Поэтому
1 июня 1983 г. работы по системе «Янтарь-4КС2» прекратились, а нако-
пленный научно-технический задел был использован при модернизации
комплекса первого этапа. Так появился модернизированный «Янтарь-
4КС1», под индексом 17Ф117. Его летные испытания начались 7 февраля
1986 г., а 17 марта 1989 г. он был принят в эксплуатацию. При этом он по-
лучил наименование «Неман». Использовать же телескопы зеркального
типа было решено на КА ОЭР следующих поколений.
Система осуществляла ведение детальной оптико-электронной раз-
ведки в интересах ГРУ ГШ и решала задачи контроля за состоянием и
функционированием стационарных объектов; вскрытия масштабов и на-
правлений перебросок войск и боевой техники; оперативного слежения
за переоборудованием и развитием стратегических объектов и их элемен-
тов; выявления изменений в базировании стратегической, транспортной
и тактической авиации.
В НПО им. С.А. Лавочкина был разработан новый КА ОЭР «Араке».
На КА «Араке» был установлен телескоп ЛОМО с диаметром зеркала
1,6 м, который позволял получать изображение с разрешением 1 м на вы-
соте свыше 1000 км. НПО им. Лавочкина специализировалось на аппа-
ратах, работающих на больших высотах, чем КА ЦСКБ. Всего должно
быть изготовлено три таких КА. Первый КА «Космос-2344» был запущен
6 июня 1997 г. Через 4 мес. 19 сентября 1997 г. связь с ним была потеряна.
Второй КА «Космос-2392» запущен 25 июля 2002 г. КА прекратил работу
летом 2003 г.
Таким образом, после двух запусков в 1997 и 2002 г. система «Араке»
так и не была принята на вооружение, хотя это был первый отечествен-
ный КА оптико-электронной разведки с зеркальной оптической систе-
мой (в отличие от линзовых систем). Данная система (телескоп-рефлек-
тор) обладает лучшей разрешающей способностью, большей светосилой,
меньшим уровнем оптических аберраций (искажений), но отличается до-
роговизной в производстве и малым углом зрения.
В новой программе создания КА ОЭР попытались добиться характе-
ристик, сходных с характеристиками «Аракса» при меньшей стоимости.
В результате плодотворного сотрудничества НПО им. С.А. Лавочкина
с предприятиями космической отрасли была разработана космическая
система для оперативного высокопериодического оптико-электронного
наблюдения районов земной поверхности и передана в совместную экс-
плуатацию в 2003 г.
Впервые в отечественной практике была создана коемческая система
ДЗЗ, включающая в себя уникальный КА «Аркон-1» (рис. 6.2), отличаю-
щийся новым принципом трехосного сканирования, реализованным пре-
цизионной системой управления, отработаны новые технологии систем-
ного планирования излучения целевой информации [152]. Используемый
566
Глава 6
в системе телескоп ЛОМО с диаметром зеркала 1,6 м позволял получать
изображение с разрешением 1 м с высоты свыше 1000 км.
Первый КА «Аркон-1» («Космос-2344») [151-153] был выведен на ра-
бочую орбиту 6 июня 1997 г. ракетой-носителем «Протон» с разгонным
блоком 17С40 (высота апогея -2750 км, высота перигея - 1510 км, накло-
нение 63,4°) и сразу привлек к себе пристальное внимание средств слеже-
ния США. Орбита была действительно не типичной для существующих
КА дистанционного зондирования.
Второй КА «Аркон-1» («Космос-2392»), запущенный 25 июля
2002 г. на рабочую орбиту (высота апогея - 1840 км, высота перигея -
1510 км, наклонение - 63,4°), довольно быстро включился в работу и уже
в ходе летных испытаний начал передавать потребителям ценную инфор-
мацию. Отличительной особенностью баллистического построения КА
«Аркон-1» является его высокоорбитальность, которая предполагает рас-
положение КА на эллиптических орбитах с достаточно высоким апогеем
(по сравнению с аналогичными системами наблюдения). Такое построе-
ние обеспечивает следующие преимущества:
- обладает основными достоинствами как низкоорбитальных, так и
высокоорбитальных КА, а именно: сочетание высокого линейного разре-
шения на местности с обеспечением глобального ежесуточного наолюде-
ния заданных объектов одним КА;
- более высокая эффективность решения целевой задачи по сравне-
нию с существующими проектами низкоорбитальных и высокоорбиталь-
ных КА оптико-электронного наблюдения;
- высокая (1-3 раза в сутки) периодичность наблюдения, производи-
тельность и оперативность доставки информации в реальном масштабе
времени или после записи в бортовой накопитель;
- возможность наблюдения объектов на поверхности Земли с больши-
ми углами крена, а также в площадном и маршрутном режиме произволь-
ной формы;
- возможность получения видеоинформации высокого качества даже
при низких (около 0°) углах Солнца;
Рис. 6.2. Космический аппарат Рис. 6.3. Космический аппарат
«Аркой -1» «Аркой -В »
Космическая разведка России
567
- возможность функционирования в широком диапазоне (600-
4000 км) рабочих орбит с целью проведения съемки земной поверхности
в интересах широкого круга потребителей информации ДЗЗ, а также вы-
полнение попутных научно-исследовательских задач и экспериментов в
околоземном космическом пространстве;
- значительный потенциал для дальнейшего улучшения тактико-тех-
нических характеристик КА и возможность его воспроизводства для вос-
полнения российской орбитальной группировки.
До настоящего времени характеристики, достигнутые на КС
«Аркон-1», не уступают, а некоторые из них даже превосходят характери-
стики спутниковых систем, разработанных и эксплуатируемых иностран-
ными государствами («ICONOS», «QuickBird-2», «OrbView-3», «Eros-
A3,C»,«SPOT-5»)[3].
В ходе разработки КА «Аркон-1» был создан научно-технический за-
дел и накоплен богатый опыт, необходимые для продолжения работ в
направлении развитая и совершенствования КА ОЭР, в том числе для
создания перспективного КА новой серии «Аркон-В», обладающего ря-
дом особенностей и преимуществ по сравнению с созданными ранее КА
(например, меньшей массой, улучшенной динамикой перенацеливания,
большей производительностью и т. п.) (рис. 6.3) [152].
КА «Персона». С 2010 г. планировалось прекратить эксплуатацию КА
фоторазведки - им на смену должны прийти спутники ОЭР «Персона».
Новый КА был разработан и сделан в самарском ракетно-космическом
центре «ЦСКБ-Прогресс». Заказчиком таких аппаратов традиционно вы-
ступает Главное разведу правление Генштаба. «Персона» предназначена
для получения снимков высокого разрешения и оперативной их передачи
на Землю по радиоканалу. По официальным данным, аппарат был рассчи-
тан на срок работы не менее семи лет. После семилетнего ожидания ГРУ
ГШ планировало, наконец, получать видеоизображение высокого разре-
шения с помощью «Персоны».
Первый такой спутник («Космос-2441») был выведен на орбиту в рам-
ках летно-конструкторских испытаний 26 июля 2008 г. Ожидалось, что
новый космический аппарат позволит прервать затянувшийся на семь лет
период, когда военное ведомство не имело возможности оперативно полу-
чать из космоса снимки земной поверхности достаточно высокого разре-
шения. Последний спутник ОЭР был сведен с орбиты в мае 2001 г. С этого
времени военным оставалось довольствоваться только информацией, по-
лучаемой «Кобальтами». При этом между выполненной ими фотосъем-
кой и спуском капсулы с пленкой на Землю проходило до месяца, что сни-
жало оперативную ценность информации. Однако КА оптико-электрон-
ной разведки нового поколения «Персона» вышел из строя, практически
не приступив к работе. На этот КА возлагались очень большие надежды.
«Персона» обошлась стране в колоссальные бюджетные средства.
Причиной гибели спутника стал выход из строя радиоэлектронной ап-
паратуры, основу которой составляет так называемая электронная компо-
нентная база.
Предполагалось, что с 2009 по 2013 г. Минобороны будет ежегодно за-
пускать по два спутника оптической разведки, размещенных на солнечно-
синхронной орбите, из серии «Персона». Но это, к сожалению, не было
выполнено.
568
Глава 6
С июня 2006 г. военные, видимо, могли пользоваться и снимками
гражданского КА «Ресурса-ДК», также передаваемыми по радиоканалу.
Вместе с тем разрешение этих снимков составло около 1 м. Военному ве-
домству требуются космические фотографии с разрешением менее 30 см.
Этим требованиям отвечал К А «Персона».
Запуск второй «Персоны» ожидался в 2012 г. Тем не менее МЗ
«Арсенал» в финансовом отчете за 1-й квартал 2011 г. сообщил, что время
снятия «Кобальта-М» с вооружения пока не определено, и это произойдет
не ранее чем через пять лет.
Хотя космическая разведка и не заменяет ядерное сдерживание, кото-
рое продолжает оставаться краеугольным камнем мировой системы без-
опасности, однако она имеет важное стратегическое значение. Лишенная
разведывательных спутников страна становится слепой и глухой.
6.23. Космические картографические системы
В 1967 г. в филиале № 3 ОКБ-1 начались работы по созданию перво-
го картографического КА «Зенит-4МТ». Первый и единственный запуск
состоялся 27 декабря 1971 г. Для запуска использовалась модификация
РН «Союз», получившая обозначение 11А511М. КА вышел на орбиту с
наклонением 65°, периодом обращения 89 мин., перигеем 195 км и апогеем
272 км.
В 1969-1970 гг. в Центральном специализированном конструктор-
ском бюро - ЦСКБ так с 1974 г. называется филиал № 3 ЦКБЭМ) велся
поиск путей создания нового комплекса обзорного и картографического
наблюдения «Янтарь-1КФ» как унифицированного «Янтаря-2К». В том
же 1970 г. начались опытно-конструкторские работы по этому комплексу.
В соответствии с принятым в 1971 г. пятилетним планом до 1975 г. долж-
ны были пройти испытания комплекса «Янтарь-1КФ» с принятием его на
вооружение Советской Армии.
Чтобы ускорить создание нового топографического спутника, ЦСКБ
предложило использовать в его составе уже отработанные элементы и
целые отсеки спутников «Зенит». В 1972 г. появился проект комплекса
«Янтарь-1КФТ». Его предлагалось создать все на той же базе спутника
«Янтарь-2К», но с установкой на него спускаемого аппарата от спутников
типа «Зенит». Проект оказался достаточно простым и привлекательным.
Новый фотокомплекс «Жемчуг-104», разрабатываемый Красно-
горским заводом, должен был в несколько раз повысить точность коорди-
натной привязки объектов и обеспечить построение карт более крупного
масштаба по сравнению с картами, создаваемыми на основе информации
от космических аппаратов «Зенит-4МТ». Использование панорамной фо-
тоаппаратуры должно было улучшить линейное разрешение на местности
по сравнению с комплексом «Зенит-4МТ» при одновременном увеличе-
нии полосы захвата.
Разработка нового проекта, однако, стала неожиданно пробуксовы-
вать. Военные заложили очень высокие требования по точности привяз-
ки, детальности съемки и ширине захвата. К тому же прорабатывались
варианты оперативной доставки части отснятой пленки в возвращаемых
капсулах. Масса аппарата постоянно росла. Встал вопрос о носителе для
«Янтаря-1КФТ».
Космическая разведка России
569
Проведенная ЦСКБ оценка проектных материалов по комплексу
«Янтарь-1КФТ» показала, что в силу недостаточного совершенства име-
ющейся (в то время элементной базы массогабаритные характеристики
космического аппарата при выполнении основных требований тактико-
технического задания Министерства обороны превышают энергетические
возможности планируемой для использования ракеты-носителя 11А511У
«Союз-У» и могут быть обеспечены лишь ракетами-носителями 8К82К
или разрабатываемой 11К77.
В ноябре 1977 г. была завершена разработка эскизного проекта на
комплекс «Янтарь-1КФТ». Для решения поставленных военными задач
масса аппарата возросла до значений, «соответствующих энергетическим
возможностям ракет-носителей 8К82К и 11К77 повышенной мощности».
В I квартале 1978 г. в ЦСКБ было разработано дополнение к эскиз-
ному проекту по комплексу «Янтарь-1КФТ». Проведенные проработки
показали, что ракеты-носители 8К82К «Протон-К» и 11К77 «Зенит-2» не
удовлетворяют ряду требований, определяющихся спецификой решае-
мых задач. Тем не менее в новом постановлении ЦК КПСС и СМ СССР в
январе 1978 г. создание космического аппарата с широкой полосой обзора
«Янтарь-1КФТ» определялось как одна из важнейших задач.
В то же время на Красногорском заводе велась работа по созданию но-
вой малогабаритной панорамной фотоаппаратуры. Она не отвечала высо-
ким требованиям Министерства обороны. Однако при использовании ее
в сочетании с конструктивно-аппаратной базой КА «Янтарь-2К» и спу-
скаемым аппаратом типа «Зенит» появлялась возможность реализации
задач, возложенных на ракетно-космический комплекс «Янтарь-1КФТ»,
правда, с несколько более низкими характеристиками.
Поэтому в апреле 1978 г. совместным решением Министерства обще-
го машиностроения и Министерства оборонной промышленности работы
по спецаппаратуре «Жемчуг-104» были прекращены, и были определены
сроки создания нового, более перспективного малогабаритного панорам-
ного фотоаппарата (МПФА) для комплекса «Янтарь-1КФТ».
Спутник «Янтарь-1КФТ» получил собственное название «Силуэт».
Первый запуск «Силуэта» («Космос-1246») состоялся 18 февраля
1981 г. с космодрома Байконур с помощью РН 11А511У. Полет продол-
жался 23 дня, хотя штатный ресурс спутника был рассчитан на 45 сут по-
лета. Однако более короткие полеты первых аппаратов новой серии были
обычной практикой ЦСКБ. Уже следующий «Силуэт» («Космос-1370»)
достиг плановой продолжительности полета. В том же году «Силуэт» был
принят в эксплуатацию. Летные испытания комплекса проходили в пе-
риод 1981-1986 гг. Испытания показали, что «комплекс может быть эф-
фективно использован при составлении топографических и специальных
карт местности».
В июле 1987 г., после седьмого запуска «Силуэта», комплекс был
принят на вооружение Советской Армии. При этом ему было присвое-
но название «Комета». Все КА запускались с космодрома Байконур РН
11А511У. Длительность полета К А как правило составляет 30-45 сут.
С 1981 по 1993 г. ежегодно запускался как минимум один аппарат.
В последнее время пуски проводятся значительно реже и носят частич-
но коммерческий характер. Из 19 запусков «Кометы» два были неудач-
ными.
570
Глава б
КА «Комета» (рис. 6.4) состоит из агрегатного отсека конической фор-
мы, в котором расположена двигательная установка, конического при-
борного отсека с блоками служебных систем КА, спускаемого аппарата
сферической формы, где стоит целевая фотоаппаратура, и навесного от-
сека, внутри которого стоит панорамная фотоаппаратура, а снаружи - две
панели солнечных батарей.
Состав спецаппаратуры КА:
- топографическая камера «Яхонт-1» (также имеет название ТК-350)
с разрешением на местности 10 м для получения изображений с высокими
измерительными свойствами и малыми геометрическими искажениями;
- панорамный фотоаппарат высокого разрешения «Топаз» (КВР-
1000) с объективом «АПО-Октан-8», имеющий разрешение на местности
2 м для обеспечения информационного наполнения карт, соответствую-
щего их масштабу;
- два звездных фотоаппарата для внешней привязки снимков топогра-
фического фотоаппарата;
- лазерный высотомер для точной привязки снимков по высоте над
поверхностью Земли.
Топографическая камера ТК-350 позволяет выполнять стереосъемку
местности полосой захвата 200 км при длине маршрутов до 2000 км.
Два звездных фотоаппарата обеспечивают фотографирования звезд-
ного неба в момент фотографирования местности топографическим
фотоаппаратом. Звездные камеры имеют фокусное расстояние 2000 мм.
Формат кадра 12 х 18 см обеспечивают фотографирование звезд до 6-й
звездной величены. Звездные камеры конструктивно с помощью специ-
альной рамы жестко связаны между собой и с топографической камерой.
Конструктивные пространственные углы между этими камерами кали-
бруются с высокой точностью. По фотоснимкам звездного неба с исполь-
зованием конструктивных углов в результате измерительной и вычисли-
тельной обработки определяются угловые элементы внешнего ориенти-
рования топографических снимков.
Лазерный высотомер предназначен для измерения дальностей от кос-
мического аппарата до точек отражения его сигнала от земной поверх-
ности в момент экспонирования топографических снимков. Показания
лазерного высотомера используются для определения высоты фотогра-
фирования с точностью 2 м. Такая высокая точность достигается за счет
небольшого рассеивания лазерного луча (около 20 м на местности) и точ-
ной регистрации точки отражения. Для нахождения точки отражения на
топографическом снимке используется специальное устройство, которое
включает триппель-призму и координатный фоторегистратор точки отра-
Рис. 6.4. КА «Комета»
Космическая разведка России
571
жения. Лазерный высотомер работает в двух режимах. В первом режиме
он включается совместно с топографическим фотоаппаратом для опре-
деления высот точек фотографирования, а во втором включается для из-
мерений дальностей до водных поверхностей открытых морей и океанов,
для определения высот орбиты.
Бортовая доплеровская аппаратура используется для измерения ради-
альной скорости полета космического аппарата, система синхронизации
обеспечивает синхронизацию работы всей измерительной аппаратуры и
привязку фиксируемых времен к единой шкале с точностью 10—12 сек.
Доплеровские измерения радиальной скорости КА, измерения высоты
полета лазерным высотомером и время включения всей аппаратуры ис-
пользуются для определения линейных элементов внешнего ориентиро-
вания топографических снимков баллистическим методом путем реше-
ния краевой задачи.
6.3. Космические средства радиоэлектронного наблюдения
6.3.1. Средство радиотехнической разведки «Целина»
Начало работ по созданию космических средств радиоэлектронного
наблюдения относится к августу 1960 г., когда впервые была поставлена
задача разработки в интересах Министерства обороны СССР первого экс-
периментального космического аппарата - ДС-К8 для отработки методов
и средств определения параметров радиолокационных сигналов РЛ С обо-
ронного назначения. В результате было принято решение о начале опыт-
но-констукторской работы по созданию космических средств радиотех-
нического наблюдения. На первым этапе предусматривались разработка
унифицированных КА ДС-У и запуск двух экспериментальных космиче-
ских аппаратов ДС-К40. Запуски обоих аппаратов ДС-К40, состоявшиеся
в 1965-1966 гг., оказались неудачными из-за аварий РН 63С1 [113].
Вторым этапом стало создание КА радиотехнического наблюдения
системы «Целина» с использованием значительно облегченной специаль-
ной аппаратуры на микроэлементной базе.
Разработка системы «Целина» началась в КБ «Южное» в 1964 г. В со-
став системы входили КА «Целина-О» и «Целина-Д». КА «Целина-О»
предназначался для проведения обзорных радиотехнических наблюде-
ний. Это был неориентируемый КА с солнечными источниками питания,
в конструкции которого использовались некоторые узлы ранее создан-
ных аппаратов. За период с 1967 по 1982 г. на орбиту выведено 40 К А
«Целина-О», два пуска закончились аварией РН.
КА «Целина-Д» предназначался для ведения детальных радиотех-
нических измерений путем приема, анализа и высокоточной привязки к
местности источников радиотехнических сигналов. Этот КА относится
к классу ориентируемых в орбитальной системе координат и отличает-
ся от ранее разработанных КА более сложным комплексом специальной
и обеспечивающей аппаратуры. Параметры орбиты составляли: пери-
гей 630-650 км, апогей 670-700 км, наклонение 82 °, период обращения
97 мин. В 1980-х гг. на основе КА «Целина-Д» была создана модификация
КА «Целина-Р», оснащенная специальной аппаратурой для наблюдения
источников радиоизлучений. Ввод космического аппарата «Целина-Р» в
572
Глава 6
эксплуатацию обеспечил решение задач радиоэлектронного наблюдения
в полном объеме. Пуски КА «Целина-Д» производились с 1970 по 1994 г.
На орбиту был выведен 71 КА (в том числе и модификации «Целина-Р»),
два пуска закончились аварией.
Еще в ходе испытаний К А «Целина-Д» было показано, что получаемая
информация дает возможность не только обнаруживать радиоизлучаю-
щие средства и определять их местоположение, но и точно устанавливать
их назначение, характеристики и режимы функционирования.
На основе результатов анализа функционирования системы «Целина»
в 1972 г. была начата разработка аппарата следующего поколения с ис-
пользованием более совершенной бортовой специальной и обеспечиваю-
щей аппаратуры - «Целина-2». В декабре 1976 г. вышло постановление
правительства, в котором началом летных испытаний назывался 1980 г.
В 1979 г. в утвержденный план-график создания системы «Целина-2»
были внесены дополнения в части введения канала ретрансляции и соз-
дания новой аппаратуры индикации положения КА. При этом сроки на-
чала летных испытаний были перенесены на второй квартал 1981 г. И все
же первый пуск К А состоялся только 28 сентяоря 1984 г. С космодрома
Байконур РН «Протон» с разгонным блоком ДМ2 вывел КА «Целина-2»
на орбиту высотой 850-870 км и наклонением 71°. Масса спутника соста-
вила 3100 кг. Запуск последнего спутника этого типа был осуществлен в
июне 2007 г.
6.3.2. Система морской космической разведки и целеуказания
(МКРЦ)
Общие сведения. В конце 50-х-начале 60-х гг. в Военно-морском
флоте началось широкое внедрение нового национального вида морского
оружия - самонаводящихся противокорабельных крылатых ракет (ПКР)
оперативно-тактического назначения. Эффективное использование этих
ПКР было невозможном без всепогодной системы загоризонтного целеу-
казания на всей акватории Мирового океана, что могло быть обеспечено
только космической системой.
Одним из наиболее эффективных средств получения информации о
морской обстановке и всепогодного наблюдения за надводными корабля-
ми мог стать специализированный спутник с широкой полосой оозора и
длительным сроком существования, благодаря чему он экономически не
уступал бы воздушным средствам разведки, а по причине малой уязвимо-
сти превосходил их.
В связи с этим перед отраслевой наукой и промышленностью была
поставлена задача создания первой в мире космической всепогодной си-
стемы наблюдения за надводными целями на всей акватории Мирового
океана и выдачи целеуказания с передачей данных непосредственно на
носители оружия или наземные (корабельные) командные пункты. Для
реализации этой идеи требовалось проведение широкого круга науч-
ных исследований и решения ряда научно-технических проблем по соз-
данию:
- радиолокационных и радиотехнических средств всепогодной раз-
ведки морской поверхности из космоса, способных при работе в автома-
тическом режиме производить обнаружение надводных кораблей (НК)
Космическая разведка России
573
на фоне взволнованной морской поверхности и излучений корабельных
радиотехнических средств (РТС) и точно определять их координаты;
- космических аппаратов (КА), способных выводить в космос борто-
вые средства всепогодной разведки, имеющих автоматически действу-
ющую систему ориентации осей КА в орбитальной системе координат,
оснащенных достаточно мощными источниками бортового питания
и способных корректировать свое орбитальное движение по команде с
Земли;
- системы радиоуправления КА, оперативно и точно определяющей
и прогнозирующей орбитальное движение КА с выдачей команд для обе-
спечения функционирования бортовых систем в процессе орбитального
полета КА;
- автоматизированного наземного комплекса системы для управления
КА, приема и обработки передаваемой с них разведывательной информа-
ции;
- корабельных комплексов разведки и целеуказания, осуществля-
ющих прием без активного запроса информации с КА при их работе в
режиме «обнаружил - передаю», селекцию главных целей корабельных
группировок и ввод их координат в стрельбовой комплекс ПКР;
- ракетного комплекса для вывода КА системы на орбиту спутников с
жесткими требованиями по времени запуска и параметрам исходной ор-
биты.
В связи с низкой орбитой, выбранной для оптимальной работы РЛС,
исключалась возможность использования солнечных источников тока и
возникла необходимость решения научно-технической проблемы созда-
ния космической атомной электростанции, что в свою очередь привело к
необходимости разработки радиационно стойкой бортовой аппаратуры
и внедрения мероприятий по обеспечению радиационной безопасности
на всех этапах подготовки и эксплуатации КА. Решение указанных выше
научно-технических проблем могло быть обеспечено только путем ком-
плексного подхода к созданию космической системы, способной решать
задачи разведки наводной обстановки на океанских театрах и обеспече-
ния целеуказанием ПКР ВМФ.
Космическая система обзора акваторий Мирового океана является
первым в мире комплексом разведывательных КА различных типов в ин-
тересах применения ударного противокорабельного оружия кораблями и
подводными лодками ВМФ страны.
Первое правительственное постановление о развертывании опытно-
конструкторских работ по созданию системы морской космической раз-
ведки и целеуказания «Легенда» (МКРЦ) вышло в марте 1961 г. К этой
широкомасштабной работе были привлечены крупнейшие научные цен-
тры и конструкторские коллективы страны.
Первоначально предполагалось оснастить спутник аппаратурой как
активной (импульсный радиолокатор бокового обзора) - УС-А, так и пас-
сивной (пеленгатор сигналов корабельных радиотехнических средств) -
УС-П разведки. Однако проработки показали, что обеспечить электро-
магнитную совместимость РЛС и пеленгатора невозможно. Кроме того,
надо было учитывать ограниченную грузоподъемность ракеты УР-200,
которая должна была выводить КА на орбиту, и тенденцию роста массы
бортовой аппаратуры. Проект решили «развести» на два аппарата - с ак-
574
Глава 6
тивной РЛС (УС-А) и с пассивной станцией детальной радиоразведки
(УС-П).
Окончательный проект системы глобальной морской космической
разведки и целеуказания (МКРЦ) предусматривал беспропускной обзор
Мирового океана связанной системой из семи КА (четырех спутников
активной и трех - пассивной разведки). Спутники могли передавать ин-
формацию как на наземный пункт, так и непосредственно на подводную
лодку с ПКР, которая всплывала, раскрывала антенну, получала целеука-
зание и вновь погружалась.
В период отработки бортового спецкомплекса было изготовлено и за-
пущено несколько аппаратов с химическими источниками. Первый пуск
состоялся в 1965 г.
В мае 1969 г. к программе было решено подключить ленинградские
КБ и завод «Арсенал» им. М.В. Фрунзе, ставшие головными в реализации
программы «морских» спутников. Уже в начале 1970 г. завод «Арсенал»
приступил к производству опытных образцов космических аппаратов.
Летно-конструкторские испытания КА радиолокационной разведки на-
чались в 1973 г., а спутника радиотехнической разведки - годом позже.
После успешных летных испытаний в 1975 г. система активной радиоло-
кационной морской разведки и целеуказания с КА УС-А, а в 1978 г. и КА
радиотехнической разведки УС-П были приняты в эксплуатацию.
Кроме космической составляющей в состав МКРЦ вошли корабель-
ные пункты приема информации непосредственно с космических аппара-
тов, обеспечивающие ее обработку и выдачу целеуказания на использова-
ние ракетного оружия.
В 1979-1989 гг. был выполнен ряд этапов модернизации космических
аппаратов морской разведки, обеспечивших существенное улучшение
всех параметров космических комплексов (улучшение характеристик об-
наружения и распознавания, увеличение полосы одновременного обзора
и т. п.). Ресурс полетного функционирования К А был повышен в 5-10 раз,
что, в свою очередь, позволило существенно уменьшить годовой наряд
космических аппаратов до уровня, сбалансированного с производствен-
ными возможностями предприятий-изготовителей.
КА «УС-А». На западе эти спутники известны под кодовым названи-
ем «RORSAT», Radar Ocean Reconnaissance SATellite. УС-А (рис. 6.5) в
отличие от УС-П имел активную радиолокационную установку. Так как
радиолокатор требует как можно более близкого расположения к наблю-
даемым объектам, а следовательно, низкую орбиту (270 км) для спутника,
а б
Рис. 65. УС-А:
а - на стенде; б - в космосе
Космическая разведка России
575
то это не позволяет использовать в качестве источника энергии солнеч-
ные батареи. Также солнечные батареи не могут вырабатывать достаточно
электроэнергии для питания радиолокатора и не работают в тени Земли.
Поэтому в спутниках этой серии было решено устанавливать бортовую
ядерную энергетическую установку БЭС-5 «Бук» с термоэлектрическим
преобразованием тепловой энергии (непосредственное преобразование
тепловой энергии в электрическую). Электрическая мощность ЯЭУ со-
ставляла 3 кВт.
Масса спутников У С-А около 3800 кг, из которых 1250 кг составлял
реактор. Они имели форму цилиндра диаметр примерно 1,3 м и 10 м
длиной. В одном конце располагался реактор, в другом - радиолокатор.
Реактор имел защиту только со стороны радиолокатора, поэтому спутник
являлся постоянным источником радиации. Измеряя спектры излучения,
можно было получить представление о типе и конструкции реактора, со-
ставе используемого топлива.
В целях обеспечения радиационной безопасности проект предусма-
тривал оснащение спутника специальной твердотопливной двигательной
установкой (ДУ), которая по истечении рабочего ресурса аппарата уводит
реактор на высокую (более 800 км) орбиту захоронения, где, по расчетам,
он должен был за сотни лет «высветиться». По расчетам, время жизни
объектов на таких орбитах составляет порядка 600 лет.
18 сентября 1977 г. на орбиту был выведен «Космос-954». Его полет
проходил штатно до конца октября, когда КА потерял ориентацию и вы-
шел из-под контроля наземных служб. Посланная на борт КА команда
на увод реактора не прошла; в результате торможения в земной атмос-
фере началось неконтролируемое снижение орбиты. Ситуация усугу-
билась в начале января 1978 года, когда произошла разгерметизация
аппарата. 24 января он вошел в плотные слои атмосферы и разрушился.
Несгоревшие обломки упали на северо-западе Канады в районе Большого
Невольничьего озера, вызвав незначительное радиоактивное заражение
территории площадью около 100 тыс. км2. Факт падения пришлось при-
знать, и ТАСС сообщил всему миру: «На территорию Канады упал совет-
ский спутник с небольшим ядерным устройством на борту».
После инцидента с «Космосом-954» были ускорены работы по борто-
вым системам обеспечения радиационной безопасности: основная обе-
спечивала увод ЯЭУ на «орбиту захоронения» высотой 890 км, а дубли-
рующая была основана на выбросе (с последующим аэродинамическим
разрушением) связки тепловыделяющих элементов из корпуса реактора с
помощью порохового аккумулятора давления поршневого типа.
Запуски спутников УС-А возобновились в 1980 г. и проходили более
или менее благополучно в течение двух лет, пока не случилась новая не-
приятность. На «Космосе-1402», запущенном 30 августа 1982 г., сложи-
лась ситуация, аналогичная ситуация с «Космосом-954»; КА вошел в
земную атмосферу и сгорел над южной частью Атлантического океана.
«Канадский инцидент», однако, не повторился: дублирующая система ра-
диационной безопасности рассеяла активную зону реактора в атмосфере,
что позволило избежать выпадения радиоактивных осадков.
Новый перерыв в стартах составил около полутора лет. Полеты УС-А
возобновились в 1984 г.; это был последний период эксплуатации спутни-
ков с БЭС-5.
576
Глава 6
В апреле 1988 г. была потеряна связь с «Космосом-1900», запущенным
12 декабря 1987 г. До середины сентября он медленно снижался, угрожая
«канадским синдромом». К счастью, 30 сентября 1988 г., всего за несколько
дней до входа в плотные слои атмосферы, на спутнике автоматически срабо-
тала защитная система и увела реактор на безопасную орбиту захоронения.
Еще до этого инцидента, 14 марта 1988 г., состоялся последний запуск от-
ечественного КА с бортовой ЯЭУ. На «Космосе-1932» была установлена
доработанная установка с 6-месячным сроком функционирования и элек-
трической мощностью в конце ресурса 2400 Вт. И, хотя полет прошел нор-
мально, от эксплуатации аппаратов с ЯЭУ решили отказаться. Основной
причиной этого стало давление со стороны США и международных ор-
ганизаций, требовавших от Советского Союза «прекратить загрязнение
космоса».
За все годы было запущено 32 КА с установками БЭС-5. Одна из них
не долетела до космоса, три нештатно возвратились назад, а остальные до
сего дня продолжают пребывать на высоте 700-900 км от Земли.
КА УС-П. КА УС-П (управляемый спутник пассивный, индекс
ГРАУ — 17Ф17), а также УС-ПУ - серия советских и российских спутни-
ков пассивной радиотехнической разведки (рис. 6.6). Они осуществляют
поиск и идентификацию надводных целей без радиолокационного облу-
чения, регистрируя их электронные излучения, которые является харак-
терным для каждого типа кораблей.
Комплекс служебных систем на аппаратах УС-П, в основном, заим-
ствован от аппаратов УС-А. На КА УС-П применялись солнечные энер-
гетические установки и буферные аккумуляторные батареи. Первый пуск
состоялся в конце 1974 г. За период с 1974 по 1991 г. запущено 37 К А этого
типа. Параметры орбиты: наклонение - 65°, перигей 400-450 км, апогей
460-500 км, период обращения - 93 мин. Такая орбита обеспечивает 3-су-
точную кратность трассы поэтому штатная группировка КА УС-П долж-
на была включать три аппарата, их орбиты фазировались так, чтобы все
спутники двигались вдоль одной и той же трассы со сдвигом на 1 сут друг
от друга.
Ввиду частых корректирующих включений бортовых двигателей ос-
новной величиной, лимитирующей срок активного существования КА
УС-П, является бортовой запас топлива. При завершении активного су-
ществования КА выполняли маневр увода с рабочей орбиты. На аппара-
тах, летавших в 1975-1987 гг., увод осуществлялся небольшим разгонным
импульсом. Спутники оставались на орбите до нескольких лет и в ходе
Рис. 6.6. КА УС-П
Космическая разведка России
577
длительного неконтролируемого полета в большинстве случаев разруша-
лись из-за взрывов остатков топлива в двигательной системе или термо-
контейнеров с буферными химическими батареями. Разрушение могло
произойти еще на рабочей орбите или после увода с рабочей орбиты, но до
падения. В результате рабочая орбита заполнялась мусором.
С 1986 г. проводилась поэтапная модернизация «УС-П». Были карди-
нально улучшены параметры обнаружения и распознавания надводных
целей; расширилась полоса обзора, срок активного существования был
увеличен в несколько раз, увод КА с орбиты стал выполняться посред-
ством тормозного импульса. На основе этой модернизации КА был при-
нят на вооружение в 1993 г., как КА второго поколения - УС-ПМ (УС-
ПУ).
КА УС-ПМ (УС-ПУ), известный за рубежом как EORSAT (Electronic
Ocean Reconnaissance Satellite - спутник морской электронной разведки),
использует пассивные ELINT устройства для отслеживания военно-мор-
ских судов из космоса, регистрируя их электронные излучения. Он по-
строен на той же основе что и предшественники, в которых предусматри-
вались возможности для маневрирования космического аппарата.
Космический аппарат УС-ПУ был разработан Реутовским НПО ма-
шиностроения, а серийное производство аппаратов было развернуто на
заводе «Арсенал» (Санкт-Петербург). Запуски КА УС-ПМ осуществля-
лись с космодрома Байконур, РН «Циклон» (11К69М).
Масса аппарата - 3,3 т. Высота рабочей орбиты - 420 км при наклоне-
нии - 65°. Аппарат был принят на вооружение ВМФ в 1978 г. Стоимость
УС-ПУ - 10 млн. руб.
К 2004 г. произведено 12 запусков КА УС-ПМ. Продолжительность
их активного существования составила от 18 до 23 мес. В последние годы
система эксплуатировалась в «урезанном» виде.
С распадом СССР и обвальным сокращением финансирования отече-
ственной космонавтики ситуация в ее военной части стала критической.
Если в декабре 1990 г. на орбитах работали одновременно пять спутников
типа УС-П, то уже к августу 1992 г. в системе оставался только один ап-
парат - «Космос-2122». В марте 1993 г. и он прекратил функционировать.
Правда, к концу этого же года удалось, используя имеющийся на предпри-
ятии задел, вывести на орбиту за пять месяцев сразу три спутника.
Впрочем, этот всплеск активности стал исключением. Старты случа-
лись все реже, и с конца 1998 г. на орбите работал только один космиче-
ский аппарат. Раз в два года выполнялся запуск нового взамен выработав-
шего свой ресурс. Но бывали перерывы и в несколько месяцев, когда на
орбите не было ни одного УС-ПУ.
Последний раз спутник этого типа стартовал в июне 2006 г.
(«Космос-2421»). Но к выполнению возложенных на него задач он при-
ступить не смог. Не полностью раскрылись солнечные батареи, и из-за
недостатка электроэнергии не удалось включить аппаратуру разведки и
целеуказания.
Стоит отметить, что для Минобороны запуск этого УС-ПУ имел не
только военное, но и большое политическое значение. Месяцем раньше
президент Владимир Путин выступил с посланием, в котором, в частно-
сти, подчеркнул, что космос необходимо рассматривать прежде всего как
оборонный щит государства. Накануне оглашения послания военные про-
578
Глава б
извели запуск спутника-разведчика «Кобальт-М», специально приурочив
его к президентскому выступлению (по плану старт должен был состо-
яться двумя неделями позже).
«Кобальт-М» успешно работал на орбите, а УС-ПУ стал мертвым ку-
ском железа. По утверждению западных источников, он вскоре распался
примерно на 300 фрагментов, 65 из которых были крупными. Впрочем,
российские военные эту информацию не подтвердили.
«Космос-2421» стал последним космическим аппаратом системы
«Легенда».
Созданная усилиями видных деятелей науки и техники СССР система
морской космической разведки и целеуказания, состоящая из сложней-
ших разнородных технических комплексов, объединенных устройствами
сопряжения и единым алгоритмом функционирования, успешно решала
задачи как разведки надводной обстановки на акватории Мирового океа-
на, так и целеуказания противокорабельному оружию ВМФ.
Высокая эффективность системы МКРЦ была подтверждена на
практике в 1982 г. во время англо-аргентинского конфликта вокруг
Мальвинских (Фолклендских) островов. Система позволила полностью
отслеживать и прогнозировать тактическую обстановку. В частности, с
ее помощью Главным штабом ВМФ был точно спрогнозирован момент
высадки на острова английского десанта. Космический комплекс радио-
технической разведки обеспечивает обнаружение и пеленгацию объектов,
излучающих электромагнитные сигналы.
Система МКРЦ явилась первой системой космической разведки и
целеуказания по подвижным морским целям, не имеющей аналогов.
Своеобразную оценку созданной системы дал военно-промышленный
комплекс США, который, разрабатывая противоспутниковую систему
«Асат», обосновал необходимость ее создания для противодействия в пер-
вую очередь спутникам системы МКРЦ.
Комплекс КА «Целина» и УС-П для системы МКРЦ. Необходимо
также отметить, что в начале 1960-х гг. начались работы по созданию си-
стемы контроля радиотехнической обстановки «Целина», которая осу-
ществляла регистрацию излучений в широком диапазоне частот (в то
время как МКРЦ - лишь на частотах, используемых военно-морскими
силами западных стран). Еще на стадии подготовки ТЗ на разработку си-
стемы МКРЦ в 1960 г. возникли сомнения в целесообразности разработки
двух систем наблюдения, возникло предложение ограничиться созданием
только одной системы наблюдения, имеющей более широкие возмож-
ности. При этом предполагалось обеспечить космической информацией
всех заинтересованных потребителей в МО.
Однако отсутствие в 1960 г. решения о едином заказчике космиче-
ских средств в МО не позволило это сделать. К тому же в состав системы
МКРЦ кроме подсистемы радиотехнического наблюдения входила еще
и подсистема радиолокационного наблюдения. В результате в разработ-
ке оказались обе системы - морского радиотехнического наблюдения и
«Целина».
После начала разработки КА радиотехнического наблюдения
«Целина-2» была вновь сделана попытка создать универсальную си-
стему для МО. Но задержка с созданием КА «Целина-2» привела к
тому, что в 1978 г. параллельно началась разработка второго поколения
Космическая разведка России
579
средств космического контроля морских ТВД. По ТЗ ВМФ кооперацией
предприятий Минрадиопрома в 1979-1980 гг. были разработаны тех-
нические предложения по созданию перспективной системы наблюде-
ния в интересах ВМФ, названной «Идеограмма-Пирс». Они получили
положительную оценку заказчика. Предусматривалось два этапа созда-
ния системы. На первом этапе - создание системы для обнаружения и
распознавания надводных кораблей, на втором этапе - дополнительное
создание средств обнаружения подводных лодок в погруженном положе-
нии.
Задачи радио- и радиотехнического наблюдения предполагалось ре-
шать в перспективной системе «Целина» уже третьего поколения. На
первом этапе предусматривалось создание космического комплекса
«Пирс-1», для второго этапа должен был создаваться экспериментальный
комплекс «Фарватер».
В 1983 г. предполагалось выполнить технические предложения на
систему в целом и на космические комплексы. Однако из-за ведомствен-
ных неурядиц между Минрадиопромом и Минобщемашем технические
предложения на систему и комплекс оказались несостыкованными.
Материалы было предложено доработать до полного удовлетворения тре-
бований задания. В декабре 1984 г. постановлением правительства были
установлены новые сроки окончания работ по системе: по первому эта-
пу - 1990 г., по второму этапу - 1993 г. Однако в конце 1980-х-начале
1990-х гг. из-за недостаточности средств сроки работ стали переноситься
на более позднее время.
В то же время в КБ «Южное» начались работы над КА «Целина-3»,
который должен был объединить системы радиотехнического наблюде-
ния - морскую и «Целина» - в единую.
С 1985 г. началось техническое проектирование как всей системы, так
и ее отдельных элементов. При этом из-за отсутствия достоверного науч-
но-технического и экспериментального задела в области создания средств
радионаблюдения с высоких орбит с 1988 г. разработка велась в двух са-
мостоятельных направлениях:
- создание системы глобального космического радиотехнического на-
блюдения и целеуказаний (СГКРТНЦ) с орбитальной группировкой на
орбитах 800-2000 км.;
- создание космической системы радиоперехвата (КСР) в составе 1-2
аппаратов на геостационарных орбитах.
Головным разработчиком системы наблюдения 3-го поколения оста-
валось КБ «Южное», а головным разработчиком системы перехвата было
определено НПО ПМ Минобщемаша. Развал СССР в конце 1991 г. вооб-
ще поставил крест на создании КА «Целина-3». По вполне понятным при-
чинам было принято решение о прекращении разработки за пределами
России новых КА для национальной военной космической программы.
В первой половине 1990-х гг. КБ «Арсенал» получило заказ на созда-
ние и изготовление КА нового поколения, в котором должны были быть
реализованы функции КА УС-П радиотехническое наблюдение, УС-А
радиолокационное наблюдение, а также КА контроля радиотехнической
обстановки серии «Целина», производство которых на Украине было пре-
кращено. Видимо, именно этот К А, названный «Лиана», придет на смену
спутникам типа УС-П и «Целина-2» (рис. 6.7).
580
Глава б
Рис. 6.7. КА «Лиана»
Проектирование «Лианы» было начато в России еще в 1993 г., но не-
однократно выбивалось из графика и не только из-за финансовых причин.
В 1996 г. от разработчиков потребовали подогнать новые спутники под
российский носитель «Союз», отказавшись от изначально запланирован-
ной в этом качестве украинской ракеты «Зенит».
К А «Лиана» разрабатывается в двух версиях. «Лотос», оснащенный
аппаратурой «Барс», должен заменить КА «Целина-2», а «Пион» должен
заменить спутники морской радиотехнической разведки УС-ПУ и УС-А.
В ноябре 2009 г. с космодрома Плесецк ракетой-носителем «Союз-У»
был выведен на орбиту космический аппарат «Космос-2455» («Лотос-С»),
запуск состоялся в интересах Минобороны РФ. КА создан Центральным
научно-исследовательским радиотехническим институтом (г. Москва),
машиностроительным заводом «Арсенал» (г. Санкт-Петербург) и ракет-
но-космическим центром «ЦСКБ-Прогресс» (г. Самара) в рамках проекта
системы радиотехнической разведки нового поколения «Лиана».
КА был размещен на орбите с наклонением 67,2°, периодом обращения
96 мин., апогеем 905 км и перигеем 200 км (перигей ороиты, по всей види-
мости, был скорректирован в сторону увеличения, так что рабочая орбита
будет близка к круговой).
Первый КА типа «Лотос-С» имел упрощенную комплектацию целе-
вых систем и обозначался как 14Ф138. После вывода спутника выясни-
лось, что у него не функционирует около половины бортовых систем, что
потребовало переноса сроков запуска новых спутников для доработки ап-
паратуры. По данным на сентябрь 2012 г., проблемы с первым спутником,
заключавшиеся в неотработанности программного обеспечения КА, были
решены, и «Лотос-С» функционировал нормально.
В 2013 г. Роскосмос и Минобороны России завершат работы по созда-
нию новой российской системы спутниковой разведки «Лиана».
Система будет состоять из четырех новейших спутников радиоэлек-
тронной разведки (два «Пиона» и два «Лотоса»), которые будут распола-
гаться на высоте около 1 тыс. км над поверхностью Земли.
Два спутника для системы «Лиана» будут запущены на орбиту до кон-
ца 2013 г.: один «Лотос-С» 14Ф145, который будет перехватывать пере-
дачу данных, в том числе переговоры противника (радиотехническая раз-
ведка), и перспектианый спутник радиоактивной разведки «Пион-НКС»
Космическая разведка России
581
а б
Рис. 6.8. «Лиана»:
а - «Пион-НКС»; б - «Лотос-С» («Лиана»)
14Ф139, который будет способен засечь объект размером с легковой авто-
мобиль на любой поверхности (рис. 6.8).
Разработка «Пиона» будет завершена в конце 2013 г. однако «Лиана»
сможет начать работать и без него. До 2015 г. в «Лиану» включат еще один
«Пион», таким образом, размер группировки систеы расширится до че-
тырех спутников. После выхода на расчетный режим система «Лиана»
полностью заменит устаревшую систему «Легенда - Целина».
6.4. КА раннего обнаружения запусков МБР
Основным инициатором создания спутниковой системы раннего об-
наружения запусков МБР считается генеральный конструктор ОКБ-52
академик Владимир Челомей. Предложенная им еще в начале 1960-х гг.
система должна была включать 20 спутников, равномерно расположен-
ных на одной полярной орбите высотой 3600 км. Этим обеспечивалось
круглосуточное наблюдение за территорией США. По замыслу разработ-
чиков стартующие ракеты обнаруживались бы по факелу двигателей пер-
вой ступени с помощью инфракрасных датчиков.
Космическая система должна была обеспечивать обнаружение оди-
ночных, групповых и массового стартов межконтинентальных баллисти-
ческих ракет (МБР) круглосуточно во все времена года в течение многих
лет и выдавать с высокой достоверностью такие данные, как время старта,
его координаты и количество стартовавших ракет.
По исходному замыслу в состав системы должны были входить груп-
пировка КА, наземный командный пункт управления, средства подготов-
ки и вывода КА на орбиту и средства обмена информацией с потребите-
лями.
Обнаружение стартующих МБР и определение параметров их тра-
екторий предполагалось осуществлять по результатам наблюдения из-
лучения факела двигательной установки ракеты на активном участке
траектории ее полета в инфракрасном диапазоне оптического спектра с
582
Глава 6
помощью бортовой аппаратуры обнаружения (БАО), размещаемой на
КА. Передаваемая с КА информация должна была обрабатываться на на-
земном командном пункте и по каналам системы передачи данных (СПД)
поступать на КП СПРН. При этом интервал времени от момента факти-
ческого старта МБР до выдачи информации на КП СПРН должен состав-
лять единицы минут.
Работа над космическим эшелоном системы предупреждения была по-
ручена конструкторскому бюро, возглавляемому А.И. Савиным. В 1973 г.
это КБ было преобразовано в ЦНИИ «Комета», который и стал головным
разработчиком космического эшелона СПРН.ЗО Разработка космических
аппаратов была поручена КБ им. С. А. Лавочкина [154,155].
КА УС-К (73Д6) на высокоэллиптической орбите - компонент
системы «Око». Космический аппарат раннего обнаружения запусков
МБР первого поколения УС-К состоит из трех основных отсеков: сило-
вого, системы стабилизации и оптического. Все отсеки смонтированы на
цилиндрическом шасси длиной 2 м и диаметром 1,7 м. Полная масса КА
в момент запуска составляет около 2400 кг, сухая масса - 1250 кг. В со-
став силового отсека КА входят баки топлива и окислителя, четыре жид-
котопливных двигателя коррекции орбиты и 16 двигателей ориентации
и стабилизации. Двигатели стабилизации обеспечивают активную стаби-
лизацию по трем осям, необходимую для точной ориентации телескопа.
Оптическая система космического аппарата включает в себя телескоп
с диаметром зеркала около 50 см, масса телескопа - 359 кг. В состав де-
тектора входит линейный или матричный приемник инфракрасного из-
лучения. Кроме этого, на космическом аппарате размещено несколько
телескопов меньшего размера, которые, по всей видимости, обеспечивают
обзор в инфракрасной и видимой частях спектра. Пуски спутников на вы-
сокоэллиптические орбиты (ВЭО) осуществлялись с помощью носителей
«Молния-М» с космодрома Плесецк.
К 1982 г. благополучно завершилась совместная с промышленностью
опытная эксплуатация системы «Око». К А уже устойчиво работали в со-
ставе орбитальной группировки полного состава более трех лет. Средства
наземного командного пункта приработались, один отказ приходился на
6-9 мес. работы и более. Приказом министра обороны СССР № 00178 от
27 декабря 1982 г. система «Око» была переведена в режим боевого де-
журства.
КА УС-К размещались на орбите с наклоном около 63°. Апогей - око-
ло 39 700 км, перигей - около 600 км, период обращения - примерно
718 мин, то есть ровно два оборота в день. Эти орбиты подобны тем, что с
1965 г. используются спутниками связи «Молния» и обеспечивают еже-
суточное повторение наземной трассы по завершении двух витков. В от-
личие от спутников серии «Молния», орбиты КА СПРН располагаются
в пространстве так, чтобы при нахождении КА вблизи апогея обеспечить
наблюдение за заданными районами на территории США и одновременно
прямую связь с наземным командным пунктом системы в г. Серпухов-15.
Так как один спутник может быть в положении, позволяющим ему
обнаруживать пуски ракет, только около шести часов в сутки, то для обе-
спечения 24-часового просмотра американских баз МБР необходимо как
минимум четыре рабочих спутника, но система «Око» включала до девяти
спутников одновременно. Спутники в созвездии были размещены на де-
Космическая разведка России
583
вяти орбитальных плоскостях, которые были развернуты на 40° относи-
тельно друг друга.
Система включала спутники в девяти орбитальных плоскостях для
повышения ее надежности и для того, чтобы убедиться, что потеря одно-
го спутника не будет создавать разрыв в охвате контролем пусков МБР.
Кроме того, выбранная конфигурация позволила несколькими спутни-
ками вести наблюдения одной площади одновременно. Преимуществом
этого является то, что одновременное наблюдение снижает вероятность
ослепления всех спутников, находящихся в состоянии обнаружить запуск
МБР, прямым солнечным светом или его отражением от облаков.
Дальнейший процесс эксплуатации системы «Око» был очень плодот-
ворным с точки зрения внедрения изобретений по улучшению ее такти-
ко-технических характеристик. Были созданы различные комплектации
орбитальной группировки. Одна из значительных - когда в ее состав
включили «страхующий» КА на стационарной орбите.
КА У С-КС на ГСО - компонент системы «Око-С». Создав систему
«Око», специалисты приступили к разработке глобальной космической
системы обнаружения стартов БР «Око-С». Постановлением правитель-
ства от 14.04.1975 № 310-103 была задана разработка технических пред-
ложений по системе «Око-С». Головной организацией по разработке
системы назначался ЦНИИ «Комета», по ракетно-космическому ком-
плексу - НПО им. С.А. Лавочкина, по БАО - ГОИ им. СИ. Вавилова
(теплопеленгационный вариант, ТП) и ВНИИТ (телевизионный вари-
ант, ТВ).
Аппаратура ТВ-типа представляла собой двухкамерный приемник на
ИК-видиконах «Радиан» с объективом «Зикар-1А». Одна камера была
со сравнительно широким углом зрения (ШПК), другая - узкополосная
(УПК). Поле зрения УПК находилось внутри поля зрения ШПК.
Аппаратура ТП-типа имела одну линейку из пятидесяти чувствитель-
ных элементов, сканирующих по полю с помощью качающегося зеркала.
Полное поле обзора составляло не более 10°.
Пороговая чувствительность ТВ- и ТП-аппаратуры составляла на тот
момент 2 х 10~13 - 5 х 10~14 Вт/см2. Находясь на апогейном участке ВЭО,
КА с БАО нацеливался на район земной поверхности, с которого должен
был произойти старт МБР или РН. Так производилось наблюдение стар-
та на фоне Земли или на фоне космоса и пригоризонтной Земли.
Первым экспериментальным запуском такого спутника раннего пред-
упреждения на геостационарную орбиту был запуск КА «Космос-775» в
1975 г. Начиная с 1984 г. созвездие спутников раннего предупреждения на
ВЭО было дополнено спутниками на геостационарной орбите. Это про-
изошло после запуска 29 марта 1984 г. в точку 24° з. д. КА «Космос-1546»
с тепловизионной аппаратурой. Спутник проработал более 2 лет. Вслед
за ним на стационарную орбиту вышли «Космос-1629» (21 февраля
1985 г., в точке 35° в. д., работал почти 2 года) и «Космос-1894» (28 октября
1987 г., в точке 24° з. д., работал более 4 лет).
Спутники, которые были размещены на ГСО были те же, что из перво-
го поколения спутников, которые были развернуты на ВЭО. Спутники
помещались в точку 24° з. д. над Атлантикой с таким расчетом, чтобы
спутник на геостационарной орбите смог видеть пуски ракет с территории
США в точно таком же ракурсе, что и спутник ВЭО на рабочей части сво-
584
Глава 6
ей орбиты. Кроме того, геостационарной спутник имеет то преимущество,
что он не меняет своей позиции по отношению к Земле, так что такой КА
может обеспечить непрерывное резервное дублирование созвездия КА на
ВЭО.
Введение геостационарных спутников типа УС-КС (рис. 6.9) сделали
систему значительно более надежной, поскольку она стала гораздо тер-
пимее к потере спутников на ВЭО. Как уже отмечалось, без спутников
на ГСО система не может обеспечить непрерывное покрытие террито-
рии США с числом спутников на ВЭО меньше четырех. Спутник на ГСО
может обнаружить пуски МБР, даже если на ВЭО спутников вообще не
развернуто. Качество контроля может страдать, и обнаружение пусков не
может быть достаточно надежным, но космическая составляющая СПРН
не останется полностью «слепой».
В 1984 г. началась программа развертывания спутников раннего пред-
упреждения на геостационарной орбите. Как уже говорилось выше, на тот
момент это были те же спутники из первого поколения, которые были раз-
вернуты на высокой эллиптической орбите. Они были ограничены в сво-
их возможностях наблюдения из-за несовершенства БАО. Тем не менее
развертывание этих спутников на геостационарной орбите должно значи-
тельно увеличить общую надежность системы.
«Ахиллесовой пятой» советской космонавтики всегда был малый ре-
сурс работы спутников. Что требовало регулярной замены вышедших из
строя. Вместе с тем по многим параметрам советские космические систе-
мы, в первую очередь военного назначения, как правило, не только соот-
ветствовали мировым стандартам, но в ряде случаев и превосходили их,
что зачастую становилось откровением для западных специалистов. Так,
в зарубежных аналитических статьях в 1987 г. впервые было высказано
предположение, что советские спутники могут осуществлять наблюдение
стартов ракет на фоне космоса. Между тем к тому времени это делалось в
СССР уже в течение 10 лет.
В 1988 г. западные аналитики пришли к выводу, что советские кос-
мические аппараты, очевидно, скоро будут работать на геостационарной
орбите. Это выгоднее, так как существенно увеличивается время пред-
упреждения. Они не могли и предположить, что советская космическая
группировка СПРН с самого начала эксплуатации содержит стационар-
ные спутники, работающие в комплексе с «эллиптическими».
Главное отличие американской системы от советской/российской в
Рис. 6.9. КА УС-КС
Космическая разведка России
585
том, что последняя работает полностью в автоматическом режиме. То есть
вмешаться в процесс обработки и формирования типового сообщения об
обнаруженных стартах никто не может. В американской системе «челове-
ческий фактор» вносит большую долю субъективизма.
Отличаются системы и способом осмотра заданного пространства. В
американской системе точность засечки конца работы двигателей МБР
около 10 с. Соответственно разброс оценок точки падения головной части
(ГЧ) будет составлять несколько тысяч километров. В советской систе-
ме сканирование заданного пространства обеспечивается за время менее
1 с. В этом случае точка падения ГЧ может быть определена с достаточно
высокой точностью, что очень важно для своевременного задействования
оборонных средств районов, которым угрожает опасность.
Как отмечалось выше, начиная с 1984 г. группировка спутников на вы-
сокоэллиптических орбитах стала дополняться геостационарными спут-
никами. В случае размещения такого спутника в точке 24° з. д. условия
наблюдения территории США практически полностью аналогичны тем,
которые обеспечиваются на высокоэллиптической орбите. При этом спут-
ник на геосинхронной орбите обладает существенным преимуществом -
он не меняет своей позиции относительно земли, а следовательно, может
обеспечить постоянную поддержку группировке спутников на высокоэл-
липтических орбитах. Наличие спутника на геостацинарной орбите дела-
ет возможным функционирование системы даже в том случае, если коли-
чество спутников на высокоэллиптических орбитах оказывается меньше
четырех, необходимых для обеспечения постоянного наблюдения. Начало
работы геостационарных спутников существенно повысило надежность
группировки и качество предоставляемой ей информации.
Первым работающим спутником предупреждения, размещенным на
геостационарной орбите, стал «Космос-1546». Этот спутник в мае 1984 г.
достиг точки стояния 24° з. д. Начиная с этого момента спутник в этой
точке геостационарной орбиты находился практически постоянно. В те-
чение нескольких лет Советскому Союзу удавалось поддерживать состав
группировки на высокоэллиптической орбите на уровне 7-8 работаю-
щих спутников. Все пуски выполнялись с Байконура ракетоносителями
«Протон-К» с разгонными блоками ДМ-2.
Но только в июне 1987 г. удалось довести количество работающих
спутников до девяти. Несколько позже, в декабре 1987 г., состав косми-
ческого эшелона системы предупреждения был доведен до максималь-
но возможного - девять спутников на высокоэллиптических орбитах и
один - на геостациоарной.
На рис. 6.10 показаны состав группировки КА на ВЭО и ориентация
орбит по состоянию на январь 1995 г. [155].
Уже к концу 1996 г. вышел из строя один из спутников, размещенных
на высокоэллиптических орбитах. В стремлении восполнить группировку
в 1997 г. Россия осуществила запуск двух спутников на высокоэллиптиче-
ские орбиты и одного - на геостационарную. В результате в течение неко-
торого времени состав группировки удалось поддержать на уровне шести
спутников на высокоэллиптических орбитах. Однако вскоре три из этих
шести спутников прекратили работу. К марту 1998 г. в составе группиров-
ки насчитывались только три спутника на высокоэллиптических орбитах
и один - на геостационарной.
586
Глава 6
Рис. 6.10. Конфигурация группировки КЛ на ВЭО на январь 1995 г.
Группировка на высокоэллиптических орбитах была не в состоянии
обеспечить непрерывное наблюдение за базами МБР на территории
США. И хотя наличие спутника на геостационарной орбите позволило не
допустить полной потери возможности регистрации пусков, надежность
системы существенно пострадала.
В марте 1999 г. КА «Космос-2245» на геостационарной орбите также
завершил работу, в результате чего система окончательно потеряла воз-
можность непрерывного наблюдения за территорией США. Разрыв в
покрытии достиг как минимум пяти часов в сутки. В течение остального
времени возможный пуск мог быть обнаружен только одним спутником,
чего, судя по всему, недостаточно для обеспечения надежной регистрации
ракетных стартов.
Ситуация несколько изменилась только в начале 2000 г. Запуск
«Космоса-2368» на ВЭО, произведенный 27 декабря 1999 г., позволил
создать группировку из четырех спутников, минимально необходимую
для обеспечения непрерывного наблюдения (окончание работы - декабрь
Космическая разведка России
587
2002 г.). Поскольку в составе группировки отсутствовал геостационарный
спутник, в каждый момент времени наблюдение вел только один спутник,
а значит, качество покрытия было невысоким [155].
Важным событием 2001 г. стал запуск нового спутника на геостационар-
ную орбиту, осуществленный 24 августа 2001 г. Спутник «Космос-2379»
был первоначально размещен в точке 80° в. д. (известной как Прогноз-4),
но вскоре был переведен в точку 24° з. д. Находясь в этой точке, спутник
способен был обнаруживать старты ракет с территории США и обеспечи-
вать тем самым поддержку спутникам, размещенным на высокоэллипти-
ческих орбитах.
В апреле 2002 г. Россия произвела запуск спутника «Космос-2388»,
который должен был пополнить группировку спутников на высокоэл-
липтических орбитах. Насколько можно судить по орбитальным данным,
спутник не был выведен на штатную орбиту. Таким образом, к середине
2002 г. группировка спутников предупреждения первого поколения на
высокоэллиптических орбитах состояла из одного спутника, который был
не в состоянии решить задачу, для которой система была создана, - обе-
спечить непрерывное наблюдение за пусками ракет с баз МБР территории
США. Что касается обнаружения пусков ракет морского базирования, то
это никогда не входило в задачу группировки спутников первого поколе-
ния. Для обнаружения этих пусков Советский Союз создавал спутники
второго поколения.
Спутники УС-КМО (71X6) - «Око-1». Спутники второго поколе-
ния были созданы для работы в составе системы, известной как УС-КМО,
которая была призвана дополнить, а впоследствии и заменить систему
первого поколения УС-КС. В отличие от УС-КС, которой ставилась зада-
ча обнаружения пусков ракет с территории США, новая система должна
была также обеспечить обнаружение пусков, произведенных из аквато-
рии мирового океана.
Постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР от 16.01.1979
№ 57-21 было одобрено решение о создании системы УС-КМО, а 9 ав-
густа 1979 г. министр обороны СССР утвердил тактико-техническое
задание на систему. Состав космического эшелона системы УС-КМО
(«Око-1») предназначен для обнаружения стартов МБР с континентов,
морей и океанов.
Постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР от 22.05.1985
№ 465-150 были утверждены конечные сроки создания системы УС-КМО
и ее поэтапного принятия [174].
Первый этап: ввод в строй первой очереди Западного командного пун-
кта в Серпухове-15 (Московская область) и запуск двух спутников на гео-
стационарную орбиту для проведения летных испытаний и наблюдения
за POP западного направления.
Второй этап: ввод в строй Восточного командного пункта (КП) в
Пивани-1 (Хабаровский край) и запуск аппаратов на ГСО наблюдения за
ракетоопасными районами восточного направления.
Третий этап: ввод в строй второй очереди Западного КП и формирова-
ние орбитальной группировки полного состава.
Эта система была призвана обеспечивать наблюдение за пусками ракет
морского базирования из акватории Мирового океана, а также пуски ра-
кет с территории США и Китая. Для решения этой задачи средства новой
588
Глава 6
системы должны были осуществлять обнаружение стартующих ракет на
фоне земной поверхности.
Спутники предполагалось разместить на геосинхронной орбите, что
давало возможность покрытия основных «ракетоопасных» районов.
Вполне возможно, что новые спутники должны были заменить спутники
первого поколения и на высокоэллиптических орбитах. Размещенные на
этих орбитах, спутники второго поколения могли бы обеспечивать наблю-
дение за территорией США, а также за полярными регионами.
Информация о составе и возможностях системы УС-КМО в штатном
составе практически полностью отсутствует. Можно предположить, что
в состав системы должны входить до семи геостационарных спутников
и примерно четыре спутника на высокоэллиптических орбитах. Все эти
спутники должны обеспечивать возможность регистрации ракет на фоне
земной поверхности или облачного покрова.
Внешний вид КА УС-КМО и его структура представлены на рис.
6.11.
Масса спутника - 2600 кг, срок активного существования 5-7 лет.
Система управления обеспечивает точность ориентации не хуже 8 угл.
мин, и угловую скорость стабилизации не более 0,000 Г/с.
В ГОИ им. СИ. Вавилова специально для 71X6 разработали инфра-
красный крупногабаритный светосильный телескоп с длиной бленды
Рис. 6.11. КЛ УС-КМО:
а - структура, б - в полете:
1 - солнечные батареи; 2 - датчик Солнца системы ориентации СБ (2 шт.); 3 - дви-
гательная установка; 4 - приборный контейнер; 5 - радиатор системы терморегулиро-
вания приборного контейнера; 6 - аппаратура обнаружения 81 Г; 6 - ИК-телескоп с
диаметром главного зеркала 1м.; 7 - прибор Полярной звезды (2 шт.); 8 - солнце-
защитная бленда теплопеленгатора (длина развернутой бленды телескопа 4,5 м); 9 -
прибор ориентации на Землю (2 шт.); 10 - остронаправленная антенна; 11 - прибор
ориентации на Солнце (4 шт.); 12 - малонаправленная антенна
Космическая разведка России
589
4,5 м и уникальным бериллиевым зеркальным объективом диаметром 1 м.
Очень велика чувствительность телескопа. Он способен регистриро-
вать запуски не только МБР, но и ракет оперативно-тактического класса и
даже очаги лесных пожаров. Во время испытаний «Космос-2133» уверено
фиксировал запуски иранских тактических ракет советского производ-
ства «Скад» и их иракские модификации «Аль Хусейн» и «Аль Аббас»,
для чего спутник специально был выведен в точку стояния 80° в. д.
Приемником инфракрасного излучения служит фотодиодная линейка.
Для просмотра всего поля зрения применено сканирование путем кача-
ния главного зеркала с периодом 7 с. При этом изображение в фокальной
плоскости пересекает линейку, чем обеспечивается построчная развертка.
Нестабильность скорости сканирования не более 1 %, точность совмеще-
ния строк в одноименных кадрах при сканировании лучше 2-х угловых
сек. Поле зрения телескопа - 5 х 10°, масса всей системы - 500 кг, в том
числе оптической части - 100 кг.
Летно-конструкторские испытания системы УС-КМО начались
14 февраля 1991 г. запуском первого спутника 71X6 («Космос 2133»). Он
проработал 56 мес. и позволил уточнить и отъюстировать ряд парамет-
ров БАО, в частности границы оптимального спектрального оптического
фильтра.
Второй 71X6 («Космос-2224») активно функционировал в космосе
77 мес. С его помощью разработчики получили убедительные статистиче-
ские данные по характеристикам системы. Спутник провел наибольшее
количество экспериментов и измерений, а также обнаружений пусков
отечественных и зарубежных МБР и РН.
Третий аппарат 71X6 («Космос-2282») проработал всего 17 мес, но ис-
пытатели сумели закончить оценку системных характеристик УС-КМО.
Госиспытания показали, что система в целом соответствовала заданному
тактико-техническому заданию, и указом Президента РФ от 25.12.1996
№ 1770 система УС-КМО первого этапа была принята на вооружение
[174].
В 1998 г. завершилось строительство Восточного КП. После совмест-
ных испытаний с Западным КП 10 декабря 2002 г. он был поставлен на
опытно-боевое дежурство в составе системы.
Тем временем четвертый 71X6 («Космос-2350») «прожил» всего два
месяца. А вот полет пятого 71X6 («Космоса-2379») оказался успешным:
восемь лет работы при расчетном сроке службы пять-Осемь лет. Шестое
изделие 71X6 («Космос-2397») вышло из строя через месяц после запу-
ска при перемещении в рабочую точку. Не много проработал и седьмой
(71X6) «Космос-2440» - около двух лет (табл. 6.3) [174].
30 марта 2012 г. запущен космический аппарат 71X6 [1741. Аппарат
был переведен с низкой опорной орбиты на геосинхронную орбиту, пара-
метры которой, по данным Стратегического командования США, соста-
вили: наклонение - 2,27°; минимальная высота - 35899 км; максимальная
высота - 35932 км; период обращения - 1442,67 мин.
Аппарат был принят на управление наземными средствами Войск
воздушно-космической обороны России (ВВКО), так стали называть-
ся Космические войска России с 1 декабря 2011 г.), получив название
«Космос-2479». В каталоге СК США ему присвоили номер 38101 и меж-
дународное обозначение 2012-012 А.
590
Глава 6
Таблица 6.3
Запуски спутников 71X6
Офицальное
название
«Космос-2133»
«Космос-2224»
«Космос-2282»
«Космос-2350»
«Космос-2379»
«Космос-2397»*
«Космос-2440»
| «Космос-2479»
Дата запуска
14.02.1991
17.12.1992
07.07.1994
29.04.1998
24.08.2001
24.04.2003
27.06.2008
30.03.2012
Точка стояния
80° в. д.
35° в. д.
12° в. д.
24° з. д.
80° в. д.
12° в. д.
24° з. д.
12° в. д.
24° з. д.
80° в. д.
80° в. д.
24° з. д.
12° в. д.
80° в. д.
80° в. д.
Сроки
эксплуатации |
02.1991-10.1991
11.1991-12.1991
01.1992-02.1992
03.1992-06.1993
09.1993-10.1995
02.1993-07.1993
09.1993-03.1994
05.1994-12.1999
07.1994-12.1995
05.1998-07.1998
09.2001-10.2001
12.2001-08.2007
09.2007-10.2009
07.2006-04.1010
04.2012-
* Спутник вышел из строя на этапе перевода в рабочую точку.
Таблица 6.4
Координаты точек «Прогноз»
Точка
стояния
Прогноз-1
Прогноз-2
Прогноз-3
Прогноз-4
Прогноз-5
Прогноз-6
Прогноз-7
Долгота
24° з. д.
12° в. д.
35° в. д.
80° в. д.
130° в. д.
166° в. д.
159° з. д.
Заявленное начало
работы
1 июня 1984 г.
20 января 1985 г.
10 апреля 1985 г.
30 января 1985 г.
1 июля 1990 г.
1 июля 1990 г.
1 июля 1990 г.
Реальное начало работы
1 июня 1984 г.
27 января 1992 г.
23 мая 1985 г.
13 марта 1985 г.
Отсутствует на начало 2012 г.
Отсутствует на начало 2012 г.
Отсутствует на начало 2012 г.
По данным СК США, аппарат был выведен в точку 90° в. д. После ма-
невра он начал движение на запад и к 11 апреля стабилизировался в рабо-
чей точке 80° в. д.
В 1981 г., вскоре после того как Советский Союз начал работу над соз-
данием новой системы, он зарегистрировал в Международном союзе по
телекоммуникациям семь точек стояния на геосинхронной орбите (и со-
ответствующие частоты передатчиков). В табл. 6.4 приведены координаты
этих точек, которые получили обозначение «Прогноз». В первоначальной
заявке было сказано, что спутники в точках Прогноз-1 - Прогноз-4 нач-
нут работу в 1982 г., а спутники в точках Прогноз-5 - Прогноз-7 - в 1990 г.
Различные даты начала работы спутников в различных точках стояния
отражали структуру будущей системы. Спутники в точках 1-4 должны
Космическая разведка России
591
были обеспечивать наблюдение за территорией США, Атлантическим
океаном, территорией Европы и, возможно, Китая. Эти спутники могли
использовать существующий с 1970-х гг. пункт управления, расположен-
ный в Серпухове-15. Спутники в точках 5-7 находятся вне поля зрения
этого пункта управления, и для их работы нужно создание нового пункта
на Дальнем Востоке. Сооружение этого пункта в районе Комсомольска-
на-Амуре по разным причинам затягивалось. Сообщалось, что он был
введен в строй в 1998 г., но ни одного спутника в точках Прогноз-5 -
Прогноз-7 размещено не было, что косвенно свидетельствует о том, что
восточный КП СПРН функцию управления КА космического эшелона
СПРН выполнять не способен и унификации системы управления этих
К А со средствами КИКа KB не достигнуто.
Общая система спутников орбитальной группировки (УС-КС и
УС-КМО). История развертывания спутников второго поколения сви-
детельствует, что программа по-прежнему находится в стадии опытной
эксплуатации. В то же время, сообщалось, что в 1996 г. «был принят на
вооружение первый эшелон системы обнаружения пусков ракет морского
базирования». В тот момент на орбите находилось два работающих спут-
ника - «Космос-2209» (УС-КС) в точке Прогоноз-1 и «Космос-2224»
(УС-КМО) в точке Прогноз-2. Эти спутники, действительно, были
способны обеспечивать возможность обнаружения пусков БРПЛ в
Атлантическом океане. «Космос-2209» прекратил работу в ноябре 1996 г.,
а «Космос-2224» - в июне 1999 г. С прекращением работы этих спутни-
ков была надолго потеряна и способность обнаруживать пуски БРПЛ в
Атлантике - до августа 2001 г., когда был запущен первый после пожара
на КП СПРН, спутник «Космос-2379» второго поколения УС-КМО, про-
работавший как минимум до конца 2007 г. На рис. 6.12 показаны пример-
ные области, которые могут покрываться в этом случае тремя спутниками
на ВЭО и «Космосом-2379» на ГСО в точке Прогноз-1, а также возможное
направление сканируемого поля зрения и размеры поля зрения датчика.
1 апреля 2002 г. (2 апреля по московскому времени) Россия произвела
запуск спутника «Космос-2388», который должен был пополнить груп-
пировку спутников на высокоэллиптических орбитах. Насколько можно
судить по орбитальным данным, спутник не был выведен на штатную ор-
биту.
По состоянию на конец 2006 г. в составе космического эшелона СПРН
работали три спутника: к геостационарному «Космосу-2379» добавились
высокоэллиптические «Космос-2393» и «Космос-2422». Такой состав по-
зволял поддерживать круглосуточное наблюдение за районами пуска в
континентальных США, но надежность обнаружения стартов была невы-
сокой. «Космос-2393» вскоре был утерян и надежность системы еще более
снизилась.
23 октября 2007 г. с космодрома Плесецк был произведен успешный
запуск ракеты-носителя «Молния-М». Ракета доставила на орбиту спут-
ник «Космос-2430».
Согласно данным Космического командования США, параметры на-
чальной орбиты спутника таковы: наклонение - 62,8°, период обраще-
ния - около 702 мин, апогей орбиты -около 39200 км, перигей - 560 км.
«Космос-2430» размещен в орбитальной плоскости, противоположной
плоскости, в которой расположен единственный работающий спутник
592
Глава 6
Рис. 6.12. Наземные проекции орбит российских спутников
раннего предупреждения и предоставляемое ими покрытие
системы УС-КС - «Космос-2422», пуск которого произведен в июле
2006 г.
«Космос-2379» был переведен из его изначальной позиции в точке
24° з. д., где он осуществлял поддержку работы КА системы УС-КС, в
точку 12° в. д. Как результат космический эшелон российской системы
раннего предупреждения даже после ввода в ее состав «Космоса-2430» не
сможет осуществлять круглосуточный контроль за пусками ракет с тер-
ритории США. В то же время «Космос-2379» позволял системе обнару-
живать пуски ракет в северной Атлантике.
К началу 2008 г. в космическую группировку опять входили только
три спутника: геостационарный «Космос-2379» и два высокоэллиптиче-
ских «Космос-2422» и «Космос-2430». В июне для замены отработавшего
свой ресурс «Космоса-2379» запускают «Космос-2440». Необходимо от-
метить, что КА «Космос-2379» и «Космос-2440» покинули точки стояния.
Геостационара больше нестало.
Уже в самом конце 2008 г. для пополнения системы на орбиту выво-
дится «Космос-2446». КА был запущен на высокоэллиптическую орбиту
с наклонением 62,8° и орбитальным периодом -702 мин. Апогей - около
39,000 км, перигей - около 600 км. Судя по тому, что он размещен в плоско-
сти, расположенной между орбитальными плоскостями «Космосов-2422
и -2430», новый аппарат предназначен для пополнения орбитальной груп-
пировки, а не для замены одного из работающих спутников. На высоко-
эллиптических орбитах работают не два, а три аппарата - «Космос-2422,
-2430 и -2446». Спутники «Космос-2422» и «Космос-2430» размещены на
Космическая разведка России
593
орбите таким образом, что интервал, в течение которого они могут наблю-
дать запуски с территории США, составляет около 12 ч в сутки.
30 сентября 2010 г. с космодрома Плесецк был произведен успеш-
ный запуск ракеты-носителя «Молния-М». Ракета доставила на орбиту
спутник «Космос-2469», который, по всей видимости, является космиче-
ским аппаратом 73Д6 системы раннего предупреждения первого поколе-
ния УС-КС. Наклонение орбиты КА - 2,8°, период обращения - около
702 мин. Апогей начальной орбиты - около 39000 км, перигей - около
600 км.
«Космос-2469» пополнил систему УС-КС, в составе которой в насто-
ящее время работают три спутника - «Космос-2422», «Космос-2430» и
«Космос-2446». Судя по тому, что «Космос-2469» размещен в плоскости,
которая расположена между орбитальными плоскостями последних двух
КА, он развернут в дополнение к существующей группировке, а не на сме-
ну одному из работающих спутников.
Таким образом, по состоянию на начало 2012 г. в составе космического
эшелона системы раннего предупреждения о ракетном нападении рабо-
тали четыре спутника, размещенные на высокоэллиптических орбитах -
«Космос-2422», «Космос-2430», «Космос-2446» и «Космос-2469».
Спутники «Космос-2422», «Космос-2430», «Космос-2446» и «Кос-
мос-2469» являются космическими аппаратами типа 74Д6, которые от-
носятся к КА первого поколения, являющимся системы, известной как
УС-КС. Это вместо планировавшихся четырех аппаратов на геостацио-
нарной орбите и восьми аппаратов на высокоэллиптических орбитах со-
ответственно. По мнению аналитиков, такая усеченная орбитальная груп-
пировка не обеспечивает надежного контроля за всеми ракетоопасными
районами. Система УС-КС предназначена для обнаружения стартов бал-
листических ракет с территории США и не может обнаруживать старты
ракет морского базирования или ракет, стартующих из других районов.
Спутники размещены на орбитах таким образом, что интервал, в течение
которого они могут наблюдать запуски с территории США, составляет
около 18 ч в сутки.
Как уже отмечалось, 30 марта 2012 г. на геосинхронную орбиту запу-
щен космический аппарат 71X6. Аппарат был принят на управление на-
земными средствами ВВКО, получив название «Космос-2479». В табл. 6.5
показаны в хронологическом порядке последние 16 запусков КА СПРН.
Средствами наблюдения российских ВВКО в течение 2011 г. было от-
слежено приблизительно 30 пусков ракет, среди которых и баллистиче-
ские. Пуски проводились как Россией, так и другими государствами.
Работы по созданию единой космической системы (ЕКС). На смену
системам УС-КС и УС-КМО должна прийти Единая космическая си-
стема (ЕКС) обнаружения и боевого управления. Она разрабатывается в
ЦНИИ «Комета» и предусматривает создание высокоэллиптического и
геостационарных спутников на основе унифицированной космической
платформы РКК «Энергия» им. СП. Королева и модульного принципа
конструирования [174].
Речь идет не об обновлении космического эшелона, а создании новой
системы - Единой космической [160]. Она позволит решать ряд задач,
одна из них - предупреждение о ракетном нападении.
По информации разработчиков, ЕКС будет многофункциональной
594
Глава 6
СО
CN CN CN CN О Г В5 " О
О О О О — ^У К^
CNCN CNCN^_3 CJ 5*^ О
Положение на орбите
Тип, система
Окончание работы
Дата запуска
КА СПРН
ВЭО
73Д6: УС-КС
Май 2001 г.*
09.04.1997
«Космос-2340»
ВЭО
73Д6: УС-КС
Май 2001 г.*
14.05.1997
«Космос 2342»
ГСО 24W
74X6, УС-КС
Февраль 1999 г.
14.08.1997
«Космос -2345»
ГСО 80Е, 24W
71X6, УС-КМО
Июнь 1998 г.
29.01.1998
«Космос -2350»
ВЭО |
73Д6, УС-КС
Май 2001 г.*
07.05.1998
«Космос-2351»
ВЭО
73Д6, УС-КС
Декабрь 2002 г.
27.12.1999
«Космос -2368»
ГСО 24W
71X6, УС-КМО
В конце 2007 г. работал...
24.08.2001
«Космос -2379»
вэо i
73Д6, УС-КС
Сентябрь 2011г.?
02.04.2002
«Космос -2388»
ВЭО
73Д6, УС-КС
Февраль 2007 г.
24.12.2002
«Космос -2393»
*
О
71X6. УС-КМО
Май 2003 г.
24.04.2003
«Космос -2397»
ВЭО
73Д6, УС-КС
Действующий (на начало 2012 г.)
21.07.2006
«Космос -2422»
ВЭО
73Д6: УС-КС
Действующий (на начало 2012 г.)
23.10.2007
«Космос 2430»
ГСО 24W _J
71Х6УС-КСО
Апрель 2010 г.
26.06.2008
«Космос 2440»
ВЭО J
73Д6: УС-КС
Действующий (на начало 2012 г.)
02.12.2008
«Космос 2446»
ВЭО
73Д6: УС-КС
Действующий (на начало 2012 г.)
30.09.2010
«Космос 2469»
ГСО _J
71X6 УС-КМО
Действующий (с марта 2012 г.) |
30.03.2012
«Космос 2479»
^ а
О
О
CN
О
«
-. о
^ к vo
л о.
15-
ХСО
<* о
CD CN
а О
Л с-
Sms
cz «г
О- -
аз Л
0 о
с р
л «
го cj
1 2
СО Л
Mi
С < vr cj
*^^ g
ч о к
>» С си
я Р 5?
Ql H CD
s £
« л
S
8.Е
S 2
В IIIч£ В
X « g
- ~ о
ovo а;
си
S CJ
О. Л
И VO
-Я О
« 2 ■*•
о. s со
си 5 со
О >>CN
5 § -
§-|-'s
н с к
Sill
Й со n cj
А- h О)
о н
CJ
ей
§ о - -
с 2 л о
5 о,-
3* 5
^; v гс
CU
■ И О
CJ й •*«
Q s 'Я
|§-р1|
й ^ cu
о
щ ю ^
Q ё § 2
о о
b S- я
аг pa
? Е ^
•^ си
3 &
I = 3 § =
х §*♦<? о- л 5 £•
О се
в о в » а. С
Космическая разведка России
595
системой. А представители Войск воздушно-космической обороны отме-
чают, что после приема на вооружение с ее помощью можно будет обна-
руживать старты не только МБР, но и оперативно-тактических и тактиче-
ских ракет [174].
Кроме того, по данным «Газеты.Яи», ЕКС будет работать и на систе-
му военной связи. Утверждение, что ЕКС будет работать и на систему
военной связи, косвенно указывает на то, что современные технологии,
объединившие на одной космической платформе и функцию СПРН, и
функцию связного ретрансляционного спутника на ГСО типа «Молния»,
позволят экономить на дорогих ракетоносителях. Также это указывает
на то, что, скорее всего, система управления К А ЕКС будет унифициро-
вана - работать по объектам на орбите можно будет как с КП СПРН в
Серпухове-15, так и с НИПов КИКа.
Правда, процесс создания системы пока затягивается. Причем пробле-
ма заключается именно в аппаратах. Во всяком случае, создание наземно-
го комплекса управления в Серпухове идет успешно. Разработка спутни-
ков серьезно отстает от графика.
Запас спутников старого поколения иссяк, однако аппаратов нового
поколения пока не видно. В 2005 г. планировалось, что первый спутник
ЕКС на высокоэллиптическую орбиту будет запущен во 2-м полугодии
2007 г., на геостационарную - во 2-м полугодии 2009 г. В апреле 2009 г.
объявлялось о первом запуске в конце 2011 г.-начале 2012 г. В декабре
2010 г. сообщалось, что первый спутник стартует в 2013 г. [174].
Из неофициальной информации следует, что по первоначальному со-
глашению все обязательства по контракту должны были быть выполнены
до 30 июня 2008 г. По словам представителей РКК «Энергия», между сто-
ронами было заключено дополнительное соглашение с продленным сро-
ком выполнения контракта до мая 2010 г. Но представители Минобороны
заявили, что пролонгация была незаконной и что корпорация сделала ра-
боту только в декабре 2009 г.
В свою очередь, в РКК «Энергия» отметили, что военные неоднократ-
но меняли тактико-техническое задание на выполнение работ по созда-
нию ЕКС без учета возможностей промышленности.
6.5. К А дистанционного зондирования Земли
Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) из космоса является уни-
кальной технологией получения многоцелевой информации длительного
пользования и дает возможность комплексного изучения природных ре-
сурсов, экологического мониторинга, анализа техногенного воздействия
на окружающую среду и решения многих других социально-экономиче-
ских и научных задач (более 140 наименований).
Первый отечественный космический аппарат аналогичного назначе-
ния «Космос-122» был выведен на орбиту 25 июня 1966 г. С тех пор об-
ласть применения данных ДЗЗ многократно расширилась. Одновременно
разрабатывалась все более совершенная аппаратура съемки Земли из кос-
моса и создавались новые методы обработки спутниковых данных для вы-
явления отдельных характеристик окружающей среды.
Анализ мирового рынка геоинформатики показывает, что наиболее
596
Глава 6
востребованными являются данные ДЗЗ высокого и сверхвысокого раз-
решения (1 м и менее). В настоящее время в этой сфере господствуют аме-
риканские компании, поставляющие изображения с пространственным
разрешением 0,5-0,4 м. В России по-прежнему существует отставание в
этой области.
Основные причины такого состояния российской космической си-
стемы ДЗЗ: существенное отставание в разработке новых отечественных
спутников дистанционного зондирования и их целевой аппаратуры; сла-
бость инфраструктуры наземного комплекса приема, обработки и распро-
странения информации; зачаточное состояние российского рынка косми-
ческих услуг в сфере ДЗЗ.
Не смотря на это актуальность ДЗЗ для России постоянно растет, что
связано, в частности, с необходимостью развития таких направлений, как
картографирование и создание геоинформационных систем. Основным
источником данных для решения этих задач являются материалы кос-
мических съемок с пространственным разрешением около 0,5 м, что дает
коэффициент полноты содержания топографических карт масштаба
1 : 25 000 порядка 0,9. Отечественных космических средств ДЗЗ, обес-
печивающих получение информации с указанным качеством, в настоящее
время нет. К сожалению, они отсутствуют и в Федеральной космической
программе (ФКП) России 2006-2015 гг.
Для ликвидации отставания в области технических средств получения
данных ДЗЗ Федеральная служба государственной регистрации, када-
стра и картографии считает необходимым создание специализированного
космического картографического комплекса. Он будет включать два оп-
тико-электронных (с разрешением в панхроматическом режиме не хуже
0,5 м) и два радиолокационных КА маршрутной съемки (с разрешением
на местности 0,5-1,0 м). Совместное использование спутников позволит
повысить точность и полноту получаемой информации и существенно
снизить зависимость от погодных условий и времени суток.
В предлагаемом картографическом комплексе оба КА оптико-элек-
тронного наблюдения должны располагаться на орбите так, чтобы имелась
возможность съемки максимально возможной части территории России.
Радиолокационные спутники планируется объединить в группировку,
которая обеспечит устойчивый режим интерференционной съемки; аппа-
раты будут двигаться с одинаковым периодом обращения на расстоянии
друг от друга около 5-7 км.
Предполагается, что входящие в картографический комплекс КА будут
восполняться по мере завершения САС через 5-7 лет. Указанный проект
соответствует «Системе взглядов на осуществление Россией независимой
космической деятельности со своей территории во всем спектре решае-
мых задач на перспективу до 2040 г.» Его реализация позволит исключить
экономически и политически невыгодную зависимость российских про-
изводителей топографической, кадастровой и картографической продук-
ции от зарубежных источников информации. Одновременно работа над
системой обеспечит выход российской ракетно-космической отрасли на
новый технологический уровень.
Всего же, по планам Роскосмоса, к 2020 г. орбитальная группировка
российских спутников ДЗЗ достигнет 15-20 К А.
КА «Ресурс-ДК1». 15 июня 2010 года исполнилось четыре года с мо-
Космическая разведка России
597
мента запуска с космодрома Байконур российского космического аппара-
та дистанционного зондирования Земли «Ресурс-ДК1».
Космический комплекс «Ресурс-ДК1» предназначен для дистанци-
онного зондирования Земли с целью получения изображений земной
поверхности и оперативной доставки информации по радиоканалу на
наземные пункты приема. Информация поступает в масштабе времени,
близком к реальному.
«Ресурс-ДК1», запущенный 15 июня 2006 г., стал первым и, к сожале-
нию, пока единственным российским специализированным космическим
аппаратом детального наблюдения земной поверхности.
Комплекс разработан в рамках Федеральной космической програм-
мы России ракетно-космическим центром «ЦСКБ-Прогресс» совмест-
но с широкой кооперацией предприятий-соисполнителей. Наземные
средства комплекса обеспечивают возможность последующей обработки
информации, используемой в качестве информационной базы для вы-
полнения различных федеральных и региональных целевых программ.
Востребованность материалов космической съемки с КА «Ресурс-ДК1»
растет из года в год. За время эксплуатации КА отснято около 70 млн. км2,
что составляет половину площади суши всей Земли.
КА «Ресурс-ДК1» (рис. 6.13) позволяет вести съемку территории од-
новременно в одном-трех спектральных диапазонах.
Кроме аппаратуры многоспектрального дистанционного зондирова-
ния земной поверхности на КА «Ресурс-ДК1» установлены:
- итальянская научная аппаратура «Памела», предназначенная для
исследования античастиц ядерного и электронно-позитронного состава
первичных космических лучей в околоземном пространстве с целью ре-
шения фундаментальных проблем в области космологии (участники -
Италия, Россия в кооперации со Швецией, США, Германией);
- российская научная аппаратура «Арина», предназначенная для ре-
гистрации высокоэнергичных электронов и протонов, их идентификации,
а б
Рис. 6.13. Космический аппарат «Ресурс-ДК1» № 1:
а - внешний вид; б - конструкция
598
Глава 6
выделения всплесков высокоэнергичных частиц - предвестников земле-
трясений.
Хотя проектирование спутника было начато еще в советские времена,
надо отметить, что КА «Ресурс-ДК1» был создан с уникальным для аппа-
рата подобного класса соотношением полосы съемки, которая составляет
28 км, и пространственного разрешения -1м (табл. 6.6).
На борту аппарата установлена высокоскоростная линия, обеспечи-
вающая сброс потока сжатых данных со скоростью 300 Кбит/с, т. е. на
станцию приема информации за каждую секунду сеанса связи поступает
снимок поверхности размером 28 х 7,5 км (рис. 6.14 и 6.15).
Запланированный трехлетний срок активного существования КА
«Рееурс-ДК1» уже превышен, и аппарат продолжает работать за его пре-
делами без каких-либо существенных ограничений. Четыре года работы
КА на орбите - это успех команды разработчиков, изготовителей, управ-
ленцев этого изделия. Продолжение эксплуатации КА «Ресурс-ДК1», без
сомнения, еще внесет достойный вклад в развитие отечественной космо-
навтики, совершенствование теории и практики создания совершенных
изделий дистанционного зондирования Земли.
Подводя итоги 4-летней работы на орбите КА «Ресурс-ДК1», можно
утверждать, что приобретенный опыт его разработки и эксплуатации по-
зволяет не только предлагать варианты модернизации космического ком-
плекса, аппарата и целевой аппаратуры, но с уверенностью приступать к
созданию космических комплексов дистанционного зондирования Земли
нового поколения.
Несмотря на то, что идеология, архитектура и технико-конструктив-
Таблица 6.6
Характеристики системы -«Ресурс-ДК»
Тип орбиты
Диапазон высот
Наклонение орбиты
Периодичность повторного просмотра
Разрешение (в надире)с высоты 350 км:
- панхроматичекий диапазон
- в узких спектральных диапазонах
Полоса захвата с высоты 350 км
Полоса обзора с высоты 350 км
Спектральные диапазоны:
- панхроматический
- три спектральных канала
Кодирование яркости
Диапазон разворота КА по крену
Оперативность доставки информации
| на наземный пункт приема
| Производительность в сутки
Наклонная околокруговая
или эллиптическая |
350-610 км |
64,8 и 70,4°
5-6 сут
Не хуже 1м
2-3 м
28,3 км
448 км
0,58-0,8 мкм
0,5-0,6; 0,6-0,7; 0,7-0,8 мкм
11 бит
±30°
От реального масштаба
времени до 8 ч
0,45 млн. км
Космическая разведка России
599
Рис. 6.14. КА «Ресурс-ДК1»: Рис. в. 15. КА «Ресурс-ДК1»: Аэродром,
Франкфурт (панхроматический Франкфурт (полихроматический режим,
режим, разрешение 1 м) разрешение 1 м)
ные характеристики «Ресурса-ДК1» и его целевой полезной нагрузки
закладывались еще в конце прошлого века, даже в 2010 г. по ряду пара-
метров (например, по полосе захвата и информационной производитель-
ности при съемке) его аппаратура наблюдения превосходит большинство
существующих зарубежных аналогичных систем, уступая лишь новей-
шим космическим аппаратам.
Перспективные работы. В настоящее время «ЦСКБ-Прогресс» ве-
дутся работы по созданию новейших систем оптико-электронного наблю-
дения Земли. При разработке современных КА ДЗЗ предприятие стре-
мится идти по пути создания КА на основе унифицированных модулей.
Это означает, что создаются законченный модуль целевой аппаратуры и
платформа служебных систем. Преимущества такого подхода состоит в
том, что на такой платформе может быть установлен практически любой
комплекс специальной аппаратуры, и это позволяет создавать КА ДЗЗ с
большим диапазоном характеристик практически в интересах любого за-
казчика.
Полным ходом идут работы по КА «Ресурс-П» по заказу Федерального
космического агентства. Уже разработана документация, ведется изготов-
ление отсеков космического аппарата, а также целевой и обеспечивающей
аппаратуры. В настоящее время начата наземная экспериментальная от-
работка составных частей КА «Ресурс-П».
Дополнительную информацию, позволяющую расширить спектр науч-
ных и практических задач, решаемых с помощью наблюдений из космоса,
дает метеорологический спутник «Метеор-М» № 1, предназначенный для
оперативного получения гидрометеорологических, океанографических,
гелиогеофизических и природно-ресурсных данных. Запланированы за-
пуски КА «Электро-Л», «Канопус-В» и «Ресурс-П», табл. 6.7 [117].
В ближайшем будущем планируется создать систему гидрометеороло-
гического назначения в составе трех КА «Электро-Л» на геостационарной
орбите и четырех КА «Метеор-ЗМ» на низкой солнечно-синхронной ор-
600
Глава 6
бите, довести состав многоцелевой космической системы «Арктика» до
четырех спутников.
22 декабря 2012 г. Роскосмос заключил с ГКНПЦ им. М.В. Хруничева
контракт на 4665 млн. руб. на создание спутниковой системы граждан-
ского назначения «06зор-0», предназначенной для оперативной мульти-
спектральной съемки территории России, прилегающих территорий со-
седних государств и отдельных районов Земли [182].
Предполагается, что система «Обзор-О»: будет снабжать данными дис-
танционного зондирования Земли МЧС, Минсельхоз, РАН, Росреестр и
Роскартографию, являющихся ее заказчиками, а также другие министер-
ства, ведомства и территориальные образования. Перечень задач будет
уточнен на этапе эскизного проектирования.
В соответствии с требованиями конкурса система будет состоять из че-
тырех спутников на круговой солнечно-синхронной орбите наклонением
98,2° и высотой около 700 км. Для запуска КА «Обзор-О» могут использо-
ваться РН «Союз-2.1В» (с блоком выведения «Волга»), а также «Рокот» и
«Ангара-1.2». Срок службы КА составит не менее 7 лет.
На первом этапе (2012-2017 гг.) планируется создать и запустить два
КА, а на втором (2016-2019 гг.) - еще два усовершенствованных аппарата.
Контракт заключен на часть работ первого этапа, включая изготовление,
запуск и летные испытания первого спутника, со сроком исполнения
25 ноября 2015 г. Работы 2016-2019 гг. обоих этапов будут предусмотре-
ны отдельным контрактом в рамках ФКП на 2016-2025 гг.
Основные данные системы по тактико-техническим требованиям
(ТТТ) приведены в табл. 6.8.
Таблица 6.7
Перспективные российские спутники наблюдения Земли
Космическая разведка России
601
Таблица 6.8
Основные данные системы по ТТТ
Полоса завата, км
85
120 |
Спектральный диапазон, мкм |
Панхроматический
Мультиспектральные
Коротковолновый инфракрасный
0,50-0,85
0,44-0,51
0,52-0,59
0,63-0,68
0,69-0,73
0,76-0,85
0,85-1,00
нет
0,50-0,85
0,44-0,51
0,52-0,59
0,63-0,68
0,69-0,73
0,76-0,85
0,85-1,00
1,55-1,70
Простанственный разрешение (в надире), м
Панхроматический
Мультиспектральные
Коротковолновый инфракрасный
Разрядность квантования, бит
Точность геопозиционирования, м
Скорость передачи целевой
инфориации, Мбит/с
Суточная производительность
одним КА, млн. км2/сут
Время сплошной трассовой съемки
1 территории (двумя КА), сут
| Срок исполнения разовой заявки, сут
7
14
Нет
12
30-45
2 300
6,0
30
5,5
5
10
20
12
20-40
2 300
8,0
7
2
На аппараты первого этапа могут быть установлены в качестве до-
полнительной полезной нагрузки гиперспектрометр и ИК-радиометр. На
спутнике № 2 (2017 г.) может быть испытана абонентская аппаратура об-
мена информацией через систему трансляции «Луч». Для аппаратов вто-
рого этапа (2018 и 2019 гг.) такая аппаратура будет штатной.
Наращивание российской орбитальной группировки ДЗЗ ведется в
соответствии с концепцией развития российской космической системы
дистанционного зондирования Земли на период до 2025 г. и программны-
ми мероприятиями, заложенными в Федеральной космической програм-
ме России на 2006-2015 гг. и проекте Федеральной космической програм-
мы России на 2011-2020 гг.
Краткие сведения о перечисленных выше системах
КА «Ресурс-П». 25 июня 2013 г. с пусковой установки космодрома
Байконур осуществили пуск РН «Союз-2.1Б» с космическим аппаратом
дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) «Ресурс-П» [187].
Пуск был успешным, и спустя десять минут после старта ракеты спут-
ник был выведен на переходную эллиптическую орбиту с параметра-
ми: наклонение - 97,28°; высота в перигее - 259,1 км; высота в апогее -
475,0 км; период обращения - 91,62 мин.
602
Глава 6
В каталоге Стратегического командования США «Ресурс-П» № 1 по-
лучил номер 39186 и международное обозначение 2013-030А.
Государственным заказчиком комплекса является Роскосмос, заказчи-
ками - министерства природных ресурсов, сельского хозяйства, по делам
гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям и федеральные агент-
ства по рыболовству, по гидрометеорологии и мониторингу окружающей
среды и государственной регистрации, кадастра и картографии.
Основными принципами формирования спутника «Ресурс-П» были:
- максимальное использование наработок по «Ресурсу-ДК»;
- наращивание тактико-технических характеристик за счет примене-
ния нескольких типов съемочной аппаратуры;
- установка оптико-электронной аппаратуры (ОЭА) с повышенной
разрешающей способностью (гиперспектральной высокого разрешения и
широкозахватной мультиспектральной высокого и среднего разрешения)
и высококачественной системы приема и преобразования информации
(СППИ);
- обеспечение функционирования КА на круговой ССО;
- улучшение потребительских свойств и точности координатной при-
вязки изображений;
- улучшение динамических характеристик спутника и обеспечение
пятилетнего гарантированного срока активного существования.
Новый спутник выполнен на той же платформе, что и его предше-
ственник «Ресурс-ДК», но имеет меньшую стартовую массу (5691 против
6670 кг) и больший расчетный срок активного существования (пять лет
вместо трех). Компоновка КА - «вертикальная» (оптическая ось парал-
лельна продольной оси аппарата и направлена в надир); в верхней части
находится ОДУ с вытеснением компонентов из сферических топливных
баков с помощью сжатого газа, в нижней - комплекс целевой аппарату-
ры, построители местной вертикали и антенны командно-измерительной
системы и высокоскоростной радиолинии (рис. 6.16) [187]. Система элек-
тропитания оснащена двумя разворачиваемыми ориентируемыми СБ
большой площади и буферными аккумуляторными батареями.
Максимальная длина КА - 7930 мм, максимальный диаметр корпуса -
2720 мм, размах панелей СБ - 5003 мм, ширина - 4500 мм.
Основные отличия «Ресурса-П» связаны с использованием новой
целевой аппаратуры. ОЭА высокого разрешения «Геотон-Л1» разработ-
ки Красногорского завода им.и С.А. Зверева оснащена широкопольным
линзовым объективом Лыткаринского завода оптического стекла типа
«Актиний-4А» с некоторыми доработками и обеспечивает формирование
изображения в плоскости чувствительных элементов матрицы. Фокусное
расстояние оптической системы - 4000 мм, диаметр входного зрачка -
500 мм, относительное отверстие 1:8, угол поля зрения 5° 12'.
СППИ «Сангур-1У» разработки НПП ОПТЭКС (филиал ГНПРКЦ
«ЦСКБ-Прогресс») осуществляет преобразование непрерывно движу-
щегося изображения видимого диапазона, сформированного оптико-
электронным комплексом, в цифровой электрический сигнал, обработку,
сжатие и выдачу его в бортовую аппаратуру высокоскоростной радиоли-
нии. Быстродействие электроники СППИ рассчитано на работу спутника
без тангажного замедления.
В состав СППИ входят три оптико-электронных преобразователя
Космическая разведка России
603
Рис. 6.16. «Ресурс-П»
(ОЭП): панхроматический и два мультиспектральных; блок управления
и источники вторичного питания для блоков ОЭП. Функции ОЭП вклю-
чают преобразование изображения в электрический сигнал, его усиле-
ние, аналого-цифровое преобразование (10 бит), сжатие и упаковку для
передачи в бортовое запоминающее устройство через высокоскоростной
интерфейс. Предусматривается возможность использования двух алго-
ритмов сжатия: адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой мо-
дуляции ДИКМ и JPEG2000.
Электронная составляющая аппаратуры подверглась глубокой модер-
низации для решения противоречивых задач. Требовалось как минимум
сохранить пространственное разрешение при существенном увеличении
высоты орбиты КА и при этом полностью использовать поле зрение и
разрешающую способность ОЭА, одновременно расширяя спектральную
рабочую область (количество узких спектральных каналов увеличено с
трех до шести) и обеспечивая хорошую чувствительность в синей области
спектра.
Задание было выполнено: разрешение в панхроматическом диапазоне
составляет 0,7-1,0 м в полосе захвата шириной 38 км. В ОЭП панхрома-
тического канала применены матрицы ПЗС ВЗН с размером фотопри-
емного пикселя 6x6 мкм, а в ОЭП мультиспектральных каналов - трех-
канальные матрицы с элементами 18 х 18 мкм. Расширенная в синей об-
ласти чувствительность обеспечена конструкцией фотоприемной ячейки
матриц.
Мультиспектральные ОЭП позволяют получать цифровую видео-
604
Глава 6
информацию сразу в трех узких спектральных диапазонах. Конкретные
спектральные диапазоны чувствительности задаются трехполосными ин-
терференционными светофильтрами на стеклянных подложках, установ-
ленными перед матрицами ПЗС ВЗН. Такая технология формирования
мультиспектральных изображений с помощью многоканальных фотопри-
емников применяется на современных спутниках ДЗЗ Ikonos, QuickBird,
GeoEye-1, WorldView-2 и некоторых других, а еще ранее (1993) с успехом
использовалась в разработанной НПП ОПТЭКС оптико-электронной ка-
мере среднего разрешения КОЭ-03, отработавшей пять лет на борту спут-
ника «Космос-2285» («Обзор»).
Наряду с ОЭА «Геотон-Л 1» высокого разрешения в состав целевой на-
грузки введены еще два типа съемочного оборудования: гиперспектраль-
ная съемочная аппаратура (ГСА) разработки Красногорского завода и
комплекс широкозахватной мультиспектральной аппаратуры (КШМСА),
созданный в НПП ОПТЭКС.
ГСА обеспечивает гиперспектральную съемку поверхности Земли в
видимом и ближнем инфракрасном (ИК) диапазонах спектра от 0,4 до
1,1 мкм и получение информации о распределении поля спектральной
энергетической яркости. Она имеет 96 спектральных каналов при спек-
тральном разрешении от 5 до 10 нм. Ширина полосы захвата (в надире) -
25 км, пространственное разрешение (в надире) - 25 м, отношение сигнал
/ шум при значении сигнала, близком к сигналу насыщения, - не менее
200, разрядность представления информации - 14 бит.
Аппаратура строится на базе светосильного зеркального объектива,
диспергирующей системы и высокоскоростных фотоприемных матриц.
Аппаратура управления ГСА и фотоприемные устройства созданы в НПП
ОПТЭКС, фотоприемные кадровые ПЗС «Кадр-РП» разработаны в НПП
ЭЛАР специально для «Ресурса-П».
В результате гиперспектральной съемки формируется многомерное
пространственно-спектральное изображение, в котором каждый элемен-
тарный участок изображения (пиксел) характеризуется собственным
спектром. Такое изображение носит название «куба» информации: два
измерения характеризуют пространственное положение точек местности
на плоскости, а третье - их спектральные свойства.
КШМСА представляет собой два устройства в моноблочном исполне-
нии. Это полностью унифицированные по электронике камеры высокого
(ШМСА-ВР) и среднего (ШМСА-СР) разрешения, которые могут рабо-
тать как вместе, так и автономно. Они обеспечивают объектовую, марш-
рутную и стереосъемку маршрутов размером до 115 км, а также съемку
площадок размером до 100 х 300 км.
Характеристики камер определяются используемыми линейными фо-
топриемниками ПЗС с длиной строки 8160 и 4080 пикселей и специально
разработанными Лыткаринским заводом оптического стекла телецентри-
ческими объективами цвух типов с различными фокусными расстояни-
ями (200 и 40 мм). Каждая камера обеспечивает съемку в панхроматиче-
ском и пяти узких диапазонах. Камера высокого разрешения ШМСА-ВР
имеет полосу захвата 97,2 км при разрешении (проекции пикселя) около
12 м в панхроматическом диапазоне и 24 м в мультиспектральных кана-
лах. Камера среднего разрешения ШМСА-СР имеет полосу захвата около
440 км при разрешении (проекции пикселя) около 60 м в панхроматиче-
Космическая разведка России
605
ском диапазоне и 120 м в мультиспектральных каналах. Такой набор спек-
тральных диапазонов и пространственного разрешения позволит решать
широкий класс задач - от учета влияния атмосферы до изучения процес-
сов вегетации и селекции растительности.
Основные характеристики «Ресурс-П» представлены в табл. 6.9 [187].
Эффективность использования данного КА по целевому назначению
обеспечивается не только за счет применения нескольких видов съемоч-
ной аппаратуры. Важную роль играет наличие разнообразных режимов
съемки. Спутник способен вести съемку точечных объектов, маршрутов
протяженностью до 2000 км, «накрывать» на одном витке площади раз-
мером до 100 х 300 км, вести стереосъемку. Наземная трасса повторяется
после 46 витков, что обеспечивает возможность повторной съемки любого
района через трое суток. Координатная привязка снимков имеет средне-
квадратическую ошибку 10-15 м (система координат WGS-84).
Претерпела существенные изменения и аппаратура высокоскоростной
Таблица 6.9
Основные характеристики целевой аппаратуры КА «Ресурс-П»
Параметр
Спектральный
диапазон, мкм
Пространственное
разрешение
(в надире), м
Ширина полосы
съемки, км
Ширина полосы
обзора, км
Оптико-электронная
аппаратура
высокого разрешения
Панхрома-
тический
режим
0,58-0,80
1
Мульти-
спектральный
режим
0,45-0,52
(синий)
0,52-0,60
(зеленый)
0,61-0,68
(красный)
0,72-0,80;
0,67-0,70;
0,70-0,73
(ближний
ИК)
3-4
38
950
ШМСА
ШМСА-ВР 1
ШМСА-СР
Панхроматический
режим
0,43-0,70
Мультиспектральный
режим
0,43-0,51
(синий)
0,51-0,58
(зеленый)
0,60-0,70
(красный)
0,70-0,90
(ближний ИК-1)
0,80-0,90
(ближний ИК-2)
12(панхро-
матический
режим)
24 (мульти-
спектральный
режим)
96
60(панхро-
матический
режим)
120 (мульти-
спектраль-
ный
режим)
440
1300
ГСА 1
0,4-1,1
(96
спектраль-
ных
каналов)
25
25
950
606
Глава 6
радиолинии (БА ВРЛ), в состав которой входит запоминающее устрой-
ство с существенно увеличенным объемом. Скорость передачи целевой
информации может достигать 300 Мбит/с. Суточная производительность
одного КА «Ресурс-П» в высокодетальном режиме составляет 80 тыс. км2
при одном пункте приема.
Через неделю после запуска прошли тестовые включения целевой
ОЭА «Геотон-Л1»: проведена съемка и получены первые изображения
Земли. По предварительной оценке специалистов, полученные изображе-
ния в целом соответствуют заданным требованиям и подтверждают высо-
кие тактико-технические характеристики КА. Проверка бортовых систем
спутника, проведенная до этого, показала, что состояние аппарата (темпе-
ратура, давление в отсеках, напряжение питания) находится в пределах
нормы и замечаний к работе бортовой аппаратуры нет. Летные испытания
«Ресурса-П» продолжаются.
Сейчас завершается этап выпуска конструкторской документации
на «Ресурс-П» № 2 с учетом установки на него научной аппаратуры
«Нуклон». Генеральный директор «ЦСКБ-Прогресс» напомнил, что в
следующем году этот спутник должен быть собран, испытан и отправ-
лен в эксплуатирующую организацию. Его изготовление планируется в
2013 г., а запуск - в середине 2014 г. Запуск спутника № 3 предполагается
в конце 2015 г. Изготовление и запуск трех аппаратов «Ресурс-П» позво-
лит создать группировку аппаратов ДЗЗ, которая существенно расширит
возможности ее использования для решения крупных международных за-
дач глобального мониторинга Земли.
Космические аппараты ДЗЗ «Природа» и «Монитор-Р». В авгу-
сте 2010 г. завершился пятилетний технический ресурс малого космиче-
ского аппарата дистанционного зондирования Земли нового поколения
«Монитор-Э» (рис. 6.17) (буква «Э» означает «экспериментальный»).
Запуск КА был проведен 26 августа 2005 г. с космодрома Плесецк
ракетой-носителем «Рокот». За все время полета было проведено более
1000 маршрутов съемки с общей площадью отснятой поверхности Земли
более 150 млн. км2. Изображения, получаемые с КА «Монитор-Э» (с раз-
решением 8 и 20 м соответственно в панхроматическом и многозональном
каналах), имеют хорошее геометрическое качество и радиометрическое
разрешение. Одной из главных особенностей КА «Монитор-Э» является
то, что в ходе его создания была разработана унифицированная космиче-
ская платформа (УКП) «Яхта», позволяющая создавать целую серию ма-
лых КА класса «Монитор-Э». При массе УКП в 420 кг на нее может быть
установлена целевая аппаратура обшей массой до 500 кг. Энергетические,
Рис. 6.17. Общий вид спутника «Мопитор-Э»
Космическая разведка России
607
динамические и точностные характеристики УКП удовлетворяют самым
высоким требованиям со стороны целевой аппаратуры. С учетом нали-
чия летной истории УКП «Яхта», а также уже проведенных доработок
ее бортовых систем ГКНПЦ им. М.В. Хруничева предлагается создать
на основе УКП «Яхта» два перспективных КА ДЗЗ с условным назва-
нием «Природа» (с комплексом оптико-электронной аппаратуры) и КА
«Монитор-Р» (с тортовым радиолокационным комплексом). Основные
характеристики данных аппаратов приведены соответственно в табл.
6.10-6.13. С учетом имеющегося резерва массы модуля целевой аппарату-
ры дополнительно к указанной аппаратуре по желанию заказчика может
быть установлена аппаратура общей массой до 500 кг.
ГКНПЦ им. Хруничева с кооперацией при создании и летной эксплу-
атации КА «Монитор-Э» и других КА, позволяет создать и ввести в экс-
плуатацию К А «Природа» и «Монитор-Р» в течение трех лет.
Космическая система «Кондор-Э». Новая российская космическая
система дистанционного зондирования Земли (КС ДЗЗ) на базе ма-
лых космических аппаратов «Кондор-Э» разрабатывается НПО Маши-
ностроения (подмосковный г. Реутов).
Система «Кондор-Э» основана на применении малых космических
аппаратов (МКА). В ее основу заложен принцип получения и обработки
больших объемов, прежде всего радиолокационной информации в режи-
ме реального времени. В составе орбитальной группировки системы одно-
временно могут функционировать несколько МКА с радиолокационной и
оптической аппаратурой. В наземный сегмент входят центр управления
полетом, главный и региональный пункты приема и обработки инфор-
мации.
Многофункциональный радиолокатор S-диапазона, позволит обеспе-
чивать съемку местности в детальном режиме с разрешением 1-2 м в по-
лосе шириной 10-20 км и панорамном режиме с разрешением 5-20 м в
полосе съемки 20-160 км. Параболическая антенна радиолокатора диа-
метром 6 м может быть перенацелена для проведения съемки районов
справа или слева от трассы полета. Таким образом, формируются две по-
лосы обзора шириной по 500 км.
Этот вариант спутника с оптико-электронной аппаратурой спосо-
Таблица 6.10
Основные технические характеристики КА «Природа»
Тип орбиты
Параметры орбиты:
- высота, км
- наклонение, градус
Точность поддержания ориентации (3 ), градус
Точность стабилизации (3 ), градус/с
Электрическая мощность, С Б, Вт
Масса КА, кг
Срок функционирования, лет
Средство выведения
Солнечно-синхронная
670
98,1
0,05
0,0005
1800
850
Не менее 7
РН «Рокот»,
РН «Ангара 1-2»
608
Глава 6
Таблица 6.11
Основные характеристики оптико-электронного комплекса КА «Природа»
Характеристика
Спектральный диапазон, мкм
Пространственное разрешение, м
Точность стабилизации (3 ), градус/с
Разрядность представления информации,
бит/пиксел
Масса, кг
Энергопотребление (рабочий режим/де-
журный режим), Вт
Объем бортового ЗУ, Тбит
Скорость передачи информации, Мбит/с
Основные режимы передачи информации
Панхроматическая
зональная съемочная
аппаратура видимого
и ближнего
И К-диапазона
0,51-0,85 (ПХ);
0,45-0,52; 0,52-0,60;
0,63-0,69; 0,76-0,9 (МС)
3-5 (ПХ); 6-10 (МС)
Съемочная
аппаратура
коротковолнового
И К-диапазона
1,55-1,75
2,08-2,35
15-25 |
100-120 1
12
110
200/40
30
200/10
Не менее 2
300
Съемка с записью и последующим
воспроизведением информации
Съемка с записью и одновременным сбросом
полученной ранее информации
Съемка с одновременным сбросом
олученной информации
Таблица 6.12
Основные технические характеристики КА «Монитор-Р»
Тип орбиты
Параметры орбиты:
- высота, км
- наклонение, градус
Точность поддержания ориентации (За), градус
Точность стабилизации (За), градус/с
Электрическая мощность, С Б, Вт
Масса КА, кг
Срок функционирования, лет
Средство выведения
Солнечно-синхронная |
600
97,8
0,05
0,0005
2400
1200
Не менее 7
РН «Рокот»,
РН «Ангара 1-2»
бен производить съемку земной поверхности в полосе обзора шириной
1200 км с разрешением до 1 м, включая стереосъемку объектов. Оптический
модуль обеспечивает работу в панхроматическом, мультиспектральном,
ближнем и среднем И К-диапазонах.
Система может быть использована при картографировании Земли,
экологическом мониторинге, использовании природных ресурсов, а так-
Космическая разведка России
609
Таблица 6.13
Основные характеристики бортового радиолакационного комплекса К А «Монитор-Р»
Тип бортового радиолакатора
Длина волны
Режимы обзора
Разрешение, м
Зона съемки (полоса захвата х длина
полосы), км
Углы наблюдения, градус
Тип антенны
Перенацеливание
| Объем бортового ЗУ, Тбит
| Скорость передачи данных, Мбит/с
Радиолакатор бокового обзора с синтезированной
апертурой антенны (PCА) разработки фирмы
Thales Alenia Apase (Италия) |
3,5 (Х-диапазон)
Высоко-
детальный
1-2
10x10
Детальный
3-5
30х(500...Ю00)
Обзорный
20
100 х 3000
от 25 до 50 (полоса обзора 500 км справа
или слева по полету)
Активная фазированная антенная решетка
(АФАР)
Нацеливание лучом антенны в зоне обзора
(500 км) осуществляется электронным
сканированием луча
Не менее 2
300
же для решения оборонных и других задач. КА обладают свойствами все-
погодное™, всесезонности, круглосуточности съемок, а также высокой
чувствительностью к неровностям, влажности и диэлектрическим свой-
ствам земной поверхности.
Запуск КА типа «Кондор-Э» на орбиту осуществляется с помощью
ракеты-носителя «Стрела», которая была разработана НПО машино-
строения на базе межконтинентальной баллистической ракеты УР-100Н
УТТХ. По оценке специалистов, на рынке пусковых услуг «Стрела» яв-
ляется носителем с приемлемой стоимостью выведения, высокой эконо-
мической эффективностью и надежностью. Характеристики КА на базе
космической платформы «Кондор-Э» представлены в табл. 6.14.
МКА «Кондор-Э» с РСА. МКА «Кондор-Э» с радиолокатором с син-
тезированной апертурой (РСА) предназначен для получения, хранения
и передачи на наземные пункты приема и обработки высокодетальной
информации дистанционного зондирования Земли при использовании
S-диапазона спектра электромагнитного излучения.
РСА обеспечивает круглосуточную и всепогодную съемку земной по-
верхности. В состав МКА «Кондор-Э» с РСА на унифицированной кос-
мической платформе (УКП) входят:
- бортовой комплекс управления;
- система накопления информации;
- система передачи информации (СПИ);
- двигательная установка;
- система обеспечения теплового режима;
- система генерирования электроэнергии;
- радиолокатор РСА.
Общий вид МКА «Кондор-Э» с РСА показан на рис. 6.18.
610
Глава 6
Таблица 6.14
Характеристики К А на базе космической платформы «Кондор-Э»
Высота орбиты, км
Наклонение орбиты, градус
Масса КА, кг
Масса полезного груза, кг
Время существования, лет
Пространственное разрешение, м
Полоса обзора/захвата, км
Спектральный диапазон, мкм
Скорость передачи информации,
| Мбит/с
450-900 I
до 98
До 1150
До 350
3-10 |
КАсОЭА
Около 1 (зависит от
режима съемки)
До 1200 (600 км спра-
ва и слева от трас-
сы)/40-50
0,5-0,8;
0,5-0,6;
0,6-0,7;
0,7-0,8
До 350
КАсРСА 1
1-3 - детальный режим;
5-20 - обзорный режим |
2x500/50-160
Длина волны излучения
9,6 см.
Поляризация сигнала (пере-
дача/прием):
- обзорный режим ГГ
- детальный режим ГГ или
ВВ
До 350
Рис. 6.18. Общий вид МКЛ «Кондор-Э» с раскрытой антенной
При его разработке был принят ряд технических решений, предусма-
тривающих гибкое цифровое управление положением полосы съемки,
параметрами сигнала для оптимизации электропотребления в зависимо-
сти от циклограммы съемки. В РСА использована легкая гибридная зер-
кальная антенна (ГЗА) с диаметром рефлектора 6 м и эффективной пло-
щадью 28 м2. Она установлена на поворотном узле, обеспечивающем вы-
бор направления съемки и перенацеливание по углу места. Поворотный
облучатель в виде многорупорной антенной решетки обеспечивает в
горизонтальном положении работу с ГГ поляризациями с электронным
сканированием луча в пределах ±2° по азимуту для прожекторного режи-
Космическая разведка России
611
ма. При переводе облучателя в вертикальное положение обеспечивается
работа с В В поляризациями со сканированием по углу места для опера-
тивного перенацеливания полосы съемки, а также в обзорном режиме и
режиме «Скансар».
С помощью цифрового формирователя программируется длитель-
ность зондирующих импульсов от 5 до 17 мкс при полосе ЛЧМ-сигнала
30, 50 и 200 МГц. Применены современные методы уменьшения помех,
вызванных неоднозначностью сигналов по дальности и азимуту. С этой
целью предусмотрены наборы зондирующих сигналов с разной началь-
ной фазой и направлением ЛЧМ. Предусмотрены также специальные
режимы и сигналы для текущего контроля приемопередающего тракта и
калибровки РСА. Для исключения перегрузок приемника при сильных
сигналах используются безынерционные ограничители в УПЧ и цифро-
вое АРУ в стробе приема, управляющее аттенюаторами в приемнике. Эти
устройства позволяет использовать в приборе преобразования информа-
ции 4-разрядный АЦП для уменьшения потока данных, передаваемых на
Землю [178].
Освоение этого отечественного средства радиовидения, изучение воз-
можностей зондирования в S-диапазоне волн в сравнении с зарубежными
снимками Х-, С- и L-диапазонов, использованными в текущих работах по
применению методов Д 33, является важной задачей на ближайшее время.
Полезна также организация совместных экспериментов с зарубежными
РСА.
27 июня 2013 г. из шахтной пусковой установки космодрома Байконур
был осуществлен пуск в интересах Минобороны РФ. Конверсионная РН
«Стрела» успешно вывела малый космический аппарат (МКА) «Кондор»
на орбиту с параметрами [187]: наклонение - 74,73°; высота в перигее -
500,9 км; высота в апогее - 523,8 км; период обращения - 94,64 мин.
В каталоге Стратегического командования США аппарат получил
номер 39194, международное обозначение 2013-032А и наименование
«Космос-2487».
В основе полезной нагрузки спутника «Кондор», стартовавшего
27 июня 2013 г., - РСА «Стриж», созданный концерном радиостроения
«Вега». Он работает в частотном диапазоне S (длина волны 9,5 см) и ос-
нащен параболической антенной размером 6 х 7 м разработки ОКБ МЭИ.
Ширина полосы обзора РСА достигает 2 х 500 км, а ширина полосы за-
хвата превышает 10 км. Разрешение в прожекторном режиме 1-2 м, в ре-
жиме детальной непрерывной съемки - 1-3 м, в обзорном режиме - 5-
30 м. Диапазон углов визирования по крену ±(20^55°).
Как бы то ни было, «Кондор» сейчас - единственный российский
спутник дистанционного зондирования с РСА, находящийся на орбите.
Вскоре после запуска он стабилизировался, раскрыл антенны связи и сол-
нечные батареи, а источники в промышленности сообщили об успешном
развертывании антенны радиолокатора. В настоящее время МКА прохо-
дит орбитальные испытания.
Говорить о готовности его отечественных конкурентов пока рано: во
всяком случае, запуск создаваемого в ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс» пер-
спективного спутника с радиолокатором на борту «Обзор-Р» планирует-
ся не ранее 2015 г.
МКА «Кондор-Э» с ОЭА. МКА с оптико-электронной аппаратурой обе-
612
Глава 6
спечивает получение информации в видимом и ближнем инфракрасном
диапазоне спектра (рис. 6.19).
Основные характеристики аппаратуры
Разрешение в видимом диапазоне >1 м
Разрешение в ИК-диапазоне 5-10 м
Ширина полосы обзора (600 км справа и слева от трассы) До 1200 км
Ширина полсы захвата От 12 км
Спектральные диапазоны Видимый
, иИК
Разрешение в видимом диапазоне >1 м
Разрешение в ИК-диапазоне 10-20 м
Разворот ОЭА:
- в плоскости орбиты ±30°
-по крену ±45°
Космическая система дистанционного зондирования Земли на базе
малых космических аппаратов предназначена для круглосуточного, все-
погодного мониторинга земной поверхности с целью получения в режиме
реального времени высокодетальной информации о наблюдаемых назем-
ных объектах (рис. 6.20).
В состав системы входят:
- орбитальная группировка МКА «Кондор-Э»;
- наземные пункты управления полетом в мобильном и/или стацио-
нарном исполнении;
- наземные пункты приема и обработки информации в мобильном и/
или стационарном исполнении.
Задачами пункта управления полетами являются:
- управление МКА;
- получение, обработка и хранение телеметрической информации;
- планирование программы полета.
Задачами пункта приема и обработки являются:
- прием и регистрация данных ДЗЗ;
- первичная обработка;
- вторичная обработка;
Рис. 6.19. Общий вид МКА «Кондор-Э» ОЭА
Космическая разведка России
613
Рис. 6.20. Космическая система дистанционного зондирования Земли
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ИОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ДЗЗ
Рис. 6.21. Функциональная схема получения и обработки инфрмацииДЗЗ
- тематическая обработка, автоматизированное распознавание объ-
ектов;
- создание цифровых карт и цифровых моделей рельефа;
- создание специализированных баз данных объектов.
Функциональная схема получения и обработки инфрмации ДЗЗ пред-
стал ена на рис. 6.21.
614
Глава 6
Совместное использование МКА «Кондор-Э» с радиолокационной и
оптико-электронной аппаратурой позволяет комбинировать изображе-
ния района съемки, полученные в разных диапазонах спектра, расширяя
возможности обработки, повышая качество интерпретации информации
ДЗЗ и увеличивая уровень информативности конечных тематических до-
кументов (рис. 6.22).
В настоящее время по космической системе «Кондор-Э» ведется под-
готовка к летно-конструкторским испытаниям. Есть уверенность, что по-
ложительные результаты ЛКИ позволят производить и поставлять систе-
му как отечественным, так и зарубежным заказчикам.
История и перспективы «Аркой». В настоящее время на базе неоге-
ографического подхода создается принципиально новая для страны, но
уже хорошо знакомая по зарубежным аналогам сетевая инфраструкту-
ра - портал «Неоглобус».
По мере роста качества, доступности данных дистанционного зондиро-
вания и повышения их оперативности они все чаще используются не в ка-
честве промежуточного этапа создания географических продуктов - карт,
но в качестве непосредственно используемого потребителями источника
документально точной, не опосредованной картографическими либо ка-
кими-либо иными усредствами общегеографической либо ситуационной
информации о местности. Осмысление новой тенденции, давно ставшей
эмпирическим фактом, привело к пониманию начала принципиально но-
вого этапа в развитии геопространственных методов - принципа неогео-
графии.
Если в рамках прежнего, картографического, подхода единственным
способом работы с географической информацией являлось ее проециро-
вание на какую-либо поверхность (карты, глобуса и т. д.), неогеография
предполагает возможность работы с информацией об объектах, явлениях
и процессах не в двумерной системе координат картографических проек-
ций, но непосредственно в геоцентрических системах координат, позволя-
ющих однозначно локализовать их на Земле, - но при этом не обязатель-
но на ее поверхности. Потребность в этом очевидна: сколь-нибудь эффек-
тивное управление невозможно без учета третьей координаты - высоты.
Не менее важен также учет времени - отображение динамики процессов
во времени.
Новый подход позволяет произвольным образом в зависимости от ха-
Рис. 6.22. Цифровая модель рельефа, созданная на основе радиолокационного
и оптического изображений
Космическая разведка России
615
рактера решаемых пользователем задач менять ракурс просмотра данных,
обеспечивая подлинную стереометричность представления об обстанов-
ке - ее оценки, моделирования, управления и анализа. Это нужно и в ма-
лых масштабах, например на поле боя, и в крупных - например для ото-
бражения ситуации в околоземном пространстве и применения космиче-
ских средств.
Однако решение этих задач невозможно и немыслимо без создания
сред, дающих правильное - метрически достоверное, не вырванное из
общего контекста и информационно полное - представление о местности.
Решение этой задачи средствами картографии, с помощью опосредован-
ных условностями продуктов, невозможно в принципе. Единственным
источником информации о текущем характере местности могут являться
только данные дистанционного зондирования.
В то же время получение изображений земной поверхности в опти-
ческом и ИК-диапазонах возможно не всегда и определяется и временем
суток, и состоянием атмосферы, а иной раз - и характером процессов на
поверхности Земли. Обеспечить гарантированное слежение за Землей
можно лишь с помощью радиолокационных аппаратов.
Группировки радиолокационных спутников и отдельные аппара-
ты коммерческого и двойного назначения есть сегодня у многих стран:
Германии (две независимые группировки), Италии (одна группировка),
Израиля, Канады, Евросоюза, Японии...
Для России ценность подобной группировки особенно высока, если
учесть, что на значительной части территории страны облака и тучи - ско-
рее правило, чем исключение.
Интеграция радиолокационных данных в единое покрытие и пред-
ставление их в интерфейсе «Неоглобуса», позволяющем организовать до-
ступ к данным широкому кругу пользователей - задача первостепенной
важности, способная вывести страну в число лидеров не только по ТТХ
спутников ДДЗ, но и, что более важно, по уровню обеспеченности полной,
документально точной и достоверной, не утратившей своей актуальности,
информацией.
В России начата проработка проекта создания собственной группиров-
ки активных космических средств ДЗЗ, позволяющих получать радиоло-
кационные изображения метрового разрешения независимо от погодных
условий, днем и ночью. Сегодня мы представляем первую информацию о
вероятных ТТХ новых аппаратов и группировки в целом.
Генеральным подрядчиком работ по созданию аппаратов принципи-
ально нового для России класса стал ВНИИЭМ.
Согласно данным ТЗ открытого конкурса Роскосмоса группировка
перспективной отечественной радиолокационной космической систе-
мы должна состоять из двух аппаратов «Аркон-2М» с радиолокаторами
Х-диапазона с АФАР, обеспечивающими круглосуточную и всепогодную
работу аппаратов (рис. 6.23).
«Аркон» - хорошо известное российским специалистам в области ДЗЗ
название. Действующая электронно-оптическая система, оснащенная ши-
рокоапертурным зеркальным телескопом, была выведена на орбиту, обе-
спечивавшую высокопериодический мониторинг земной поверхности.
«Аркон-1» был введен в эксплуатацию в 2003 г., и в том же году погиб при
не вполне понятных обстоятельствах. На «Арконе» были реализованы
616
Глава 6
Рис. 6.23. «Аркон-2М»
Таблица в. 15
Точность характеристики КА «Аркон-2М*
Наименование
режимов съемки
Высокодетальный
объектовый
Детальный
объектовый
Узкополосный
маршрутный
| Маршрутный
Широкополосный
| маршрутный
Размеры
кадра
на мест-
ности,
км,
не менее
10х 10
50x50
30 х 4000
130 х 4000
450 х 4000
Ширина
полосы
обзора
на мест-
ности, км,
не менее
450
450
450
450
450
Простран-
ственное
разрешение
на мест-
ности, м,
не хуже
1
5-6
3-6
50
200
Радиоме-
трическое
разреше-
ние,
дБ,
не более
3,0
1,5-2,5
1,5-2,0
1,0
1,0
Радиометриче-
ская чувстви-
тельность,
дБ,
не более
Минус 22-18
Минус 25-20
Минус 26-20
Минус 30
Минус 30
принципиально новая технология трехмерного сканирования, прецизи-
онная система управления и технология получения данных по радиока-
налу. До настоящего времени отдельные характеристики, достигнутые на
аппарате «Аркон-1», не превзойдены даже лучшими зарубежными спут-
никами дистанционного зондирования Земли - такими, как QuickBird.
Согласно информации ВНИИЭМ новые аппараты «Аркон» будут
разрабатываться на базе хорошо отработанной герметичной платформы
«Метеор».
Характеристики бортового радиолокацинного комплекса спутника
приведены в табл. 6.15.
Предполагается возможность получения в течение одного сеанса съем-
ки (кроме съемки с метровым разрешением) двух радиолокационных изо-
Космическая разведка России
617
бражений объекта с согласованной и ортогональной поляризациями при-
нимаемого сигнала (формат V/(V+ H) и H(V+H)).
В базовых модификациях всех режимов требуется возможность реали-
зации любой из четырех возможных комбинаций поляризации зондирую-
щего и принимаемого сигнала (V/H, Н/Н, V/V, H/V) или одновременно-
го приема обоих поляризационных составляющих отраженного сигнала
при любой из двух возможных поляризаций зондирующего излучения.
Поляризационная развязка сигналов не должна быть менее 25 дБ.
Синтез радиолокационного изображения во всех, кроме высокодеталь-
ного, режимах предполагается осуществлять на борту КА - результирую-
щее изображение значительно меньше по объему, нежели исходное.
В детальном объектовом режиме наблюдения одного и того же сюже-
та в процессе совместной обработки данных съемки со смежных витков
орбиты КА, имеющих относительное смещение от 1 до 5 км, должна быть
обеспечена среднеквадратическая погрешность:
- определения относительной высоты элементов рельефа местности, -
не более 1-2 м при шаге отметок 10-20 м;
- измерения сдвигов элементов сюжета относительно друг друга за
время, прошедшее между съемками, - не более 15 мм.
Точность привязки РЛИ с ошибкой (За) не должна превышать:
- при наличии реперов - 10-30 м;
- при отсутствии реперов - 30-90 м.
Аппарат должен иметь возможность проведения съемки криволиней-
ного режима в узкополосном режиме, а также (в экспериментальном ре-
жиме) так называемой бистатической съемки, при которой прием и об-
работка отраженного излучения спутникового радара осуществляется не
самим спутником, но иными средствами.
Точность ориентации аппарата в пространстве - не хуже 6-8 угловых
минут, точность стабилизации - не хуже 10~3-10~4 град/с.
Длительность переориентации антенного устройства на новую полосу
с учетом необходимого успокоения конструкции - не более 3 мин.
КА должен обеспечивать информационную производительность на
витке, соответствующую не менее чем 25 мин. функционирования систе-
мы в режиме съемки (из них не менее 12 мин. на теневой части витка) и
ограниченную только ресурсами бортовой системы электропитания.
При этом ресурс надежности бортовой аппаратуры, пропускная спо-
собность бортовых средств передачи информации на Землю, емкость бор-
тового запоминающего устройства и возможности системы обеспечения
теплового режима системы не должны вносить дополнительных ограни-
чений на уровень ее информационной производительности.
Группировка должна обеспечивать передачу данных как непосред-
ственно на наземный комплекс, так и с помощью КА на ГСО «Луч-5Б» и
«Луч-4». Скорость передачи информации при непосредственной передаче
с КА на Землю - не менее 256 Мбит/с (в Х-диапазоне).
Должно быть обеспечено управление системами КА во всем диапазоне
штатных и нештатных ситуаций, в том числе автоматический переход в
дежурный режим при возникновении аварийных ситуаций, неустрани-
мых бортовыми средствами, с отправкой соответствующего сигнала.
Оперативный план съемки может формироваться как минимум за сут-
ки, перспективный - на период до трех месяцев. Время выдачи информа-
618
Глава б
ционного продукта стандартного уровня обработки - не более двух суток.
Гарантийный срок активного существования - 7 лет с вероятностью
безотказной работы не менее 0,9. Год запуска - 2013 г.
Выведение аппаратов на орбиту должно осуществляться РН «Союз-
2-16» с РБ «Фрегат-СБ» (рассматривается возможность группового за-
пуска).
Космическая система наблюдения и картографирования
«СМОТР». В настоящее время ОАО «Газком» совместно с Ракетно-
космической корпорацией «Энергия» им. СП. Королева приступило к
проектированию космической системы наблюдения и картографирова-
ния «СМОТР» (Система мониторинга трубопроводов), одной из главных
задач которой является информационное обеспечение решения задач без-
опасности объектов ОАО «Газпром» и других организаций ТЭК, а так-
же для задач, возникающих при строительстве, разведке месторождений,
учете и контроле имущества, картографировании, и др.
Система может использоваться также и для решения широкого круга
других задач, связанных с обеспечением безопасности и производствен-
ной деятельности государственных и коммерческих потребителей.
Функционирование системы «СМОТР» совместно с созданной ОАО
«Газком» системой спутниковой связи на базе спутников «Ямал» позво-
лит полноценно решать задачи мониторинга, обработки получаемой ин-
формации и ее доставки до конечных пользователей.
Использование системы «СМОТР» в комплексе с наземными и воз-
душными средствами контроля и наблюдения позволит повысить эффек-
тивность мер обеспечения безопасности объектов ТЭК, а также решения
схожих задач в интересах многих других ведомств и организаций.
ОАО «Газком» подготовило и передало на рассмотрения правления
ОАО «Газпром» технико-экономическое обоснование проекта космиче-
ской системы низкоорбитальных спутников дистанционного зондирова-
ния Земли «СМОТР». В состав системы войдут радиолокационный КА
«CMOTP-SP» и КА с оптико-электронной аппаратурой среднего и вы-
сокого разрешения, наземный комплекс управления, наземный целевой
комплекс приема и обработки данных (рис. 6.24).
В космических РСА возможна реализация многочастотного зон-
дирования, которое может быть как синхронным (с использованием
многочастотных РСА), так и несинхронным (с комбинацией изображе-
ний, полученных одночастотными РСА в разное время наблюдений).
Многочастотное зондирование дает больше информации о наблюдаемом
объекте вследствие того, что изобразительные свойства различных диа-
пазонов различаются.
«CMOTP-SP» - проект двухчастотного космического локатора РСА,
работающего в S- и Р-диапазонах с центральными частотами 3191 и
435 МГц [72]. Сигналы Р-диапазона хорошо применимы для подповерх-
ностного зондирования. В проекте предусматривается использование
АФАР-ГЗА с рефлектором с расчетными размерами 10 х 5 м и совме-
щенным двухчастотным АФАР-облучателем. Благодаря использованию
АФАР-ГЗА упрощается реализация поляриметрических режимов в РСА,
возможно гибкое управление лучами. Это позволяет вместо широкоза-
хватного режима «Скансар», в котором ухудшается разрешение по азиму-
ту, использовать маршрутный многолучевой режим с азимутальным раз-
Космическая разведка России
619
Рис. 6.24. Структура работ
решением 5-10 м в широкой полосе съемки. Таким образом, в «СМОТР-
SP» реализованы следующие режимы работы: прожекторный; маршрут-
ный; широкозахватный маршрутный многолучевой; поляриметрические.
Технические характеристики КА системы «СМОТР»: высота орбиты
500-650 км; масса одного спутника 1200-1400 кг; мощность, выделяемая
для полезной нагрузки до 1 кВт. Срок активного существования спутни-
ков-до 10 лет.
Основные характеристики системы «СМОТР»:
- время съемок - всепогодное наблюдение в любое время суток;
- типы съемок: панхроматическая, многозональная, радиолокацион-
ная, инфракрасная;
- пространственное разрешение ОЭС в панхроматическом режиме -
0,55 м, в многоспектральном режиме - 4 м;
- пространственное разрешение в системе РСА: в прожекторном ре-
жиме - 1,5 м, в маршрутном режиме - 5 м, в маршрутном многолучевом
режиме с азимутальным разрешением 5-10 м - в широкой полосе съемки;
- точность привязки к географическим координатам - до 10 м;
- размер кадра на местности - 20 км;
- расчетная суточная производительность системы - 470 тыс. км2 де-
тальной съемки.
Система «СМОТР» включена в федеральную космическую програм-
му ФКП-2015, но на внебюджетной основе. В случае полноценного фи-
нансирования проекта Газпромом разработчики собираются изготовить
спутник за три года.
КА «Метеор-М». С 2009 г. в России начала развертываться косми-
ческая система гидрометеорологического назначения «Метеор-ЗМ».
Создаваемый ФГУП «НПП ВНИИЭМ» космический комплекс «Метеор-
ЗМ» предусматривает запуск трех метеорологических космических аппа-
ратов: «Метеор-М» № 1, «Метеор-М» № 2, а также КА с океанографиче-
ской и многорежимной радиолокационной специализацией «Метеор-М»
№3.
В 2009 г. был запущен спутник КА «Метеор-М» № 1, который предна-
значен для получения космической информации ДЗЗ в интересах опера-
620
Глава 6
тивнои метеорологии, гидрологии, агрометеорологии, мониторинга кли-
мата и окружающей среды. На 2012 г. запланирован запуск метеоспутника
«Метеор-М» № 2, а на 2014 г. КА «Метеор-М» № 3 с океанографической и
многорежимной радиолокационной специализацией [119].
Внешний вид - К А «Метеор- М» № 1 представлен на рис. 6.25.
Основные характеристики КА
Масса КА, КГ 2357
Рабочая орбита: ССО
- высота, км 835
- наклонение, градус 98,85
Точность ориентации, градус 0,1
Средства выведения «Союз-2» с РБ «Фрегат»
Срок активного существования, лет 5-7
Дата запуска КА № 1 2009 г.
КА «Метеор-М» № 1 предназначен для получения данных ДЗЗ из кос-
моса в интересах оперативной метеорологии, гидрологии, агрометеороло-
гии, мониторинга климата и окружающей среды, в том числе околоземно-
го космического пространства.
Состав оборудования и собственные характеристики КА «Метеор-М»
№ 1 позволяют выполнять:
- глобальную съемку освещенной и теневой сторон Земли в видимом,
инфракрасном и микроволновом диапазонах спектра;
- локальную съемку радиолокационными средствами и многозональ-
ным съемочным комплексом;
- сбор глобальной информации о потоках ионизирующего излучения
на высоте орбиты КА;
- температурно-влажностное зондирование атмосферы и сбор данных
о малых газовых составляющих атмосферы, включая озон, а также о тем-
пературе подстилающей поверхности Земли;
- считывание информации с автоматических метеорологических плат-
форм наземного и морского базирования.
Информация, получаемая КА, ляжет в основу решения следующих за-
дач:
- анализа и прогноза погоды в региональном и глобальном масштабах,
состояния акватории морей и океанов, условий для полета авиации и ге-
Рис. 625. Внешний вид КА «Метеор-М» № 1
Космическая разведка России
621
лиогеофизической обстановки в околоземном космическом пространстве,
состояния ионосферы и магнитного поля Земли;
- мониторинга климата и его глобальных измерений;
- контроля чрезвычайных ситуаций и экологии окружающей среды.
Второй спутник космического комплекса «Метеор-ЗМ» должен соот-
ветствовать первому по назначению и составу и дополнять его с целью
улучшения параметров обзорности и периодичности.
Часть служебной аппаратуры модернизируется, некоторая заменяется
в связи с моральным старением, в частности, аналоговая система ориента-
ции заменяется на цифровую.
Состав бортового БИК дополняется инфракрасным фурье-спектро-
метром ИКФС-2, предназначенным для температурного и влажностного
зондирования атмосферы, определения составляющих радиационного ба-
ланса и измерения концентрации озона и других малых газовых составля-
ющих атмосферы.
Основные характеристики бортового информационного комплекса
КА «Метеор-М» № 1 и 2 представлены в табл. 6.16 [119].
«Северянин-М»-российский РСА, установленный на КА«Метеор-М»
№ 1. Разработан ОАО «НИИ точных приборов». Электропитание осу-
ществляется от солнечных батарей. Срок активного существования со-
ставляет 5 лет.
Радиолокационная съемка возможна в двух режимах: MP со средним
или низким разрешением, оба с поляризацией ВВ.
В отличие от большинства современных РСА, оснащенных или ак-
тивной фазированной антенной решеткой (АФАР), или АФАР-ГЗА, в
«Северянине-М» используется волноводно-щелевая антенна.
Характеристики РСА «Северянин-М»
Антенна волноводная щелевая (13,4 х 0,25 м)
Углы падения, градус 20-48
Центральная частота, МГц 9615
Поляризация ВВ
Разрешение, м 400,660-800,1300
Полоса обзора, км 600
Полоса съемки, км 600
Протяженность кадра, км 10-500
КА «Метеор-М» М 3 (рис. 6.26) будет обладать определенной спе-
цификой относительно прочих спутников, входящих в космический
комплекс «Метеор-ЗМ», так как должен иметь океанографическую и ги-
дрологическую направленность. При этом государственным заказчиком
специально отмечено, что основное назначение этого КА - всепогодный и
независимый от освещенности радиолокационный мониторинг с исполь-
зованием БРЛК с активной фазированной антенной решеткой (АФАР).
Заложенные в проект современные конкурентоспособные характе-
ристики позволят обеспечивать решение не только метеорологических
и океанографических задач, но и задач других заказчиков и потребите-
лей. В частности, на основании информации, получаемой с помощью КА
«Метеор-М» № 3, планируется решение следующих основных задач:
622
Глава 6
Таблица 6.16
Характеристики бортового информационного комплекса КА «Метеор-М» № 1 и 2
Прибор
МСУ-МР
многоканальное сканиру-
ющее устройство малого
разрешения
КМСС
комплекс многоканаль-
ной спутниковой съемки
МТВЗА-ГЯ
модуль температурного
и влажностного зондиро-
вания атмосферы (СВЧ-
радиометр/сканер)
ИКФС-2*
инфракрасный фурье-
спектрометр (усовер-
шенствованный ИК-
| зондировщик)
БРЛК «Северянин-М»
бортовой радиолокцион-
| ный комплекс
ГГАК-М
гелиогеофизический ап-
паратурный комплекс
БРК ССПД
бортовой радиокомплекс
системы сбора и передачи
данных
Применение
Глобальное и региональ-
ное картирование облач-
ности, ТПО, ТПС...
Мониторинг земной по-
верхности
Профили температуры
и влажности атмосферы,
параметры приводного
метра
Профили температуры
и влажности атмосферы
Ледовый мониторинг
Глобальный мониторинг
гелиогеофизических па-
раметров
Сбор и передача гидро-
метеорологических дан-
ных от автоматических
измерительных плат-
форм
Спект-ральные
диапазоны
0,5-12,5 мкм
(6 каналов)
0,4-0,9 мкм
(3 + 3 каналов)
10,6-183,3 ГГц
(26 каналов)
5-15 мкм
9500-9700 МГц
П рол оса
обзора,
км
300
450/900
2600
2000
600
Разре-
шение,
км |
1x1
0,05/0,1
12-75
35
0,4 х 0,5
* Будет будет установлен на спутнике «Метеор-М» № 2.
Рис. 6.26. КА «Метеор-М» № 3
Космическая разведка России
623
- обеспечение безопасности мореплавания, проведение фундамен-
тальных и прикладных исследований ледяного покрова в приполярных
акваториях Мирового океана и замерзающих морях, а также в крупных
озерах умеренных широт;
- прогноз, мониторинг и информационное обеспечение мероприятий
по ликвидации последствий наводнений;
- оперативный контроль за состоянием водной среды и соблюдением
правил использования континентального шельфа в исключительной эко-
номической зоне РФ; своевременное обнаружение, определение площа-
ди и конфигурации разливов нефтепродуктов на водной поверхности, а
также мониторинг динамики развития загрязнений акватории Мирового
океана;
- мониторинг промысловых районов Мирового океана в целях инфор-
мационного обеспечения производственной деятельности рыболовного
флота;
- исследование принципов тепло-, массопереноса на границе раздела
океан-атмосфера в интересах решения прикладных и фундаментальных
проблем гидрометеорологии и океанографии;
- агрометеорологическое обеспечение сельскохозяйственного произ-
водства.
Помимо БРЛК с АФАР в состав бортового информационного ком-
плекса КА «Метеор-М» № 3 должны войти оптические сканеры для опре-
деления цветности воды и контроля состояния биосферы океана, скатте-
рометр и аппаратура «Радиомет» для измерения параметров атмосферы
методом радиозатменного просвечивания.
Результаты эскизного проектирования определили основные характе-
ристики и параметры КА «Метеор-М» № 3 и бортового радиолокацион-
ного комплекса, которые приведены в табл. 6.17, а также характеристики
основной аппаратуры КА (табл. 6.18) [119].
Гидрометеорологический и океанографический космический ком-
плекс четвертого поколения «Метеор-МП». В последнее десятиле-
тие диапазон космических интересов ФГУП «НПП ВНИИЭМ» зна-
чительно расширился. В сферу деятельности предприятия в настоящее
время входят задачи всего тематического спектра дистанционного зон-
дирования Земли (ДЗЗ): от научного изучения планеты и окружающего
космического пространства до картографии и мониторинга чрезвычай-
ных ситуаций.
При этом ФГУП «НПП ВНИИЭМ» не забывает про одно из своих
традиционных направлений ДЗЗ - гидрометеорологию. Параллельно с
развертыванием и отладкой космического комплекса (КК) «Метеор-ЗМ»
начата разработка КК «Метеор-МП» - комплекса нового, четвертого
(следующего после «Метеор-ЗМ») поколения.
В 2010 г. разработан и защищен эскизный проект КК «Метеор-МП»,
а 17 февраля 2011 г. предприятие получило право на продолжение работ
по созданию КК. В течение последних лет, на фоне создания космиче-
ской системы (КС) «Метеор-ЗМ», в рамках НИР, системных проектов
и др., ФГУП «НПП ВНИИЭМ» в кооперации при научно-техническом
сотрудничестве с ФГУП «ЦНИИМАШ» и ГУ «НИЦ «Планета» иссле-
довались возможные и целесообразные направления и средства модерни-
зации КС гидрометеорологического и океанографического обеспечения.
624
Глава 6
Таблица 6.17
Основные параметры КА «Метеор-М» № 3 и бортового радиолокационного комплекса
и их характеристики
Наименование параметра
Тип орбиты
Высота орбиты в восходящем узле, км
Выведение КА на целевую орбиту
Ориентация в штатном режиме
Программные повороты КА
Угловая погрешность при ориентации в орбитальном
или программном режиме по всем осям
Погрешность стабилизации угловой скорости, О/с
Передача данных для географической привязки целе-
вой информации с ошибкой не более, м
Пространственное разрешение БРЛК в режимах, м:
- обзорном
- маршрутном
| - экспериментальном объектом
Ширина полосы захвата БРЛК в обзорном режиме, м
Информативность целевых радиоканалов, Мбит/с:
- 8,025-8,4 ГГц
| - экспериментального 25,5-27 ГГц
| Объем ЗУ для информации БРЛК, Гбайт
Сеансное энергопотребление БРЛК, кВт
| Среднесуточное энергопотребление КА, Вт
Масса КА, кг
| Срок активного существования, лет
Характеристика параметра
Околокруговая солнечно-син-
хронная, полуденная, некорректи-
руемая
652
РН «Союз-2» (этап 1Б) с РБ
«Фрегат» |
Трехосная орбитальная или про-
граммная 1
Вокруг любой оси КА
а = 3
а - 1 х Ю"4
100
5^500
5
1
До 750
До 244
До 1200
256
2,7
750
1000 (±100)
7
Результаты исследований вполне коррелируют с техническим заданием
на ОКР «Метеор-МП».
Эскизный проект демонстрирует, что при создании российского ги-
дрометеорологического и океанографического КК следующего поколе-
ния основными задачами будут являться:
- расширение рабочих спектральных диапазонов, увеличение количе-
ства спектральных каналов и повышение метрических свойств информа-
ционной аппаратуры в целях удовлетворения современных международ-
ных требований;
- создание ряда принципиально новых для российского космического
приборостроения информационных приборов, основанных на вновь осва-
иваемых методах ДЗЗ и атмосферы;
- повышение пропускной способности радиоканалов передачи целе-
вой информации (включая освоение новых радиочастотных диапазонов)
при сохранении задачи использования существующих наземных прием-
Космическая разведка России
625
Таблица 6.18
Характеристики основной аппаратуры КА «Метеор-М» № 3
Аппаратура
Радиолокатор
Скаттерометр
Сканер цветности
океана
Сканер береговой зоны
Аппаратура радиопро-
свечивания атмосферы
Бортовая информа-
ционная система СМ-
диапазона
Бортовая информаци-
онная система ММ-
диапазона
Спектральные
диапазоны
Х-диапазон
С или Ки-диапазон
1к 0,402-0,422 мкм
2к 0,433-0,453 мкм
Зк 0,480-0,500 мкм
4к 0,510-0,530 мкм
5к 0,555-0,575 мкм
6к 0,660-0,680 мкм
7к 0,740-0,760 мкм
8к 0,845-0,885 мкм
1к 0,410-0,420 мкм
2к 0,485-0,495 мкм
Зк 0,550-0,565 мкм
4к 0,772-0,786 мкм
1160-1600 МГц
(до 16 каналов)
8,025-8,4 ГГц
(2 канала)
15,5-27 ГГц
Пространствен-
ное разрешение
Обзорная съем-
ка 50,200,500 м
Маршрутная
съемка 5 м
Съемка по райо-
нам ЧС 1,5 м
25 х 25 км
1 км
80 м
Пролоса
обзора,
км
130,600,
750
30
10 и 50
1800
300
800
Вертикальное разрешение
150 м
Горизонтальное разреше-
ние 300 км
Точность
измерения
<1дБ
(УЭПР)
Скорость
ветра: не
хуже 2 м/с;
направление:
20°
<0,2 %
<0,1 %
Температура
1°К
Информационная скорость
!5,36-122,88 Мбит/с
Информационная скорость
600-1200 Мбит/с
ных средств и применения международных частот и форматов передачи
данных;
- совершенствование координатно-временной привязки целевой ин-
формации, автоматизации наземной первичной и стандартной вторичной
обработки;
- рациональное распределение информационных приборов по отдель-
ным космическим аппаратам.
Если приборный состав КА для океанографических наблюдений и ис-
следований еще уточняется, то комплекс информационной аппаратуры
гидрометеорологических КА практически согласован:
- многозональное сканирующее устройство малого разрешения
(МСУ-МР);
626
Глава 6
- инфракрасный фурье-спектрометр (ИКФС);
- спектрометр для определения газового состава атмосферы (СА);
- модуль температурно-влажностного зондирования атмосферы
(МТВЗА);
- комплекс многозональной спектральной съемки среднего разреше-
ния (КМСС);
- гидрометеорологический бортовой радиолокационный комплекс
(МБРЛК);
- аппаратура радиопросвечивания атмосферы (АРМА);
- бортовой радиокомплекс системы сбора и передачи данных (БРК
ССПД);
^- гелиогеофизический аппаратурный комплекс (ГГАК);
- бортовая информационная система (БИС).
Несмотря на совпадение наименований большинства приборов с наи-
менованиями их предшественников, во многих случаях это качественно
новая аппаратура, создаваемая с участием как традиционной, так и вновь
привлекаемой кооперации ФГУП «НПП ВНИИЭМ».
МСУ-МР. Его «однофамильцев» с КА «Метеор-М» № 1 и 2 (6 спек-
тральных каналов, пространственное разрешение 1 км), несмотря на со-
хранение назначения (глобальная съемка облачности, поверхности Земли,
Мирового океана, в том числе ледового покрова на освещенной и теневой
сторонах Земли), затруднительно назвать даже прототипами МСУ-МР
КК «Метеор-МП».
Новый прибор будет обладать 17 спектральными каналами в видимом
и инфракрасном (ближнем, среднем и тепловом) диапазонах спектра.
Увеличивается (до 500 м) пространственное разрешение, улучшаются
радиометрические характеристики. Для российской космической метео-
рологии создается прибор действительно нового поколения.
Ближайшими зарубежными аналогами разрабатываемого устройства
являются два американских прибора: функционирующая в настоящее
время сканирующая спектрометрическая камера MODIS и разрабатывае-
мый для КА NPOESS радиометр VIIRS.
ИКФС. Фурье-спектрометр должен обеспечивать ведение глобального
мониторинга атмосферы и подстилающей поверхности в И К-диапазоне
спектра для получения профилей температуры в тропосфере и нижней
стратосфере, профилей влажности в тропосфере, определения общего со-
держания озона и малых газовых компонент, а также температуры под-
стилающей поверхности.
Российский прототип прибора — ИКФС-2 для КА «Метеор-М» № 2
к сожалению, по ряду ключевых характеристик уступает западным об-
разцам: успешно функционирующему фурье-спектрометру IASI (Infrared
Atmospheric Sounding Interferometer) европейского спутника MetOp и
разрабатываемому для американских КА NPOESS фурье-спектрометру
CrIS (Crosstrack Infrared Sounder). При разработке фурье-спектрометра
для КК «Метеор-МП» (ИКФС-3) ставится задача обеспечить качество
выходных данных, сравнимое с данными IASI и CrIS и удовлетворяющее
требованиям, предъявляемым к перспективным приборам. Анализ задач
и технических требований показал необходимость использования много-
площадочного фотоприемника: для обеспечения необходимых значений
обнаружительной способности во всем спектральном диапазоне он разби-
Космическая разведка России
627
вается на три поддиапазона, каждому из которых соответствует свой тип
фотоприемника.
Характеристики прибора ИКФС-3 выбраны и обоснованы с учетом
требований Всемирной метеорологической организации: спектральный
диапазон X = 3,7-И5 мкм; спектральное разрешение Av < 0,1 ч- 0,2 см-1; по-
грешность измерения спектральной яркости (при X = 12 мкм и Т = 300 К)
не более 0,3 К.
СА. Спектрометр для определения газового состава атмосферы (или
спектрометр атмосферы) должен обеспечивать определение тропосфер-
ных и стратосферных аэрозолей и газовый состав атмосферы. В зарубеж-
ной космической технике существует ряд приборов аналогичного назначе-
ния. Наиболее полным прототипом является спектрометр SCIAMACHY
(Scanning Imaging Absorption spectrometer for Atmospheric Cartography),
функционирующий на борту европейского КА Envisat с 2002 г.
КА «Электро-Л». Геостационарный гидрометеорологический КА
предназначен для оперативного получения изображений облачности и
подстилающей поверхности Земли, проведения гелиогеофизических из-
мерений, сбора и ретрансляции гидрометеорологической и служебной
информации.
20 января 2011 г. с космодрома Байконур стартовые команды Центра
эксплуатации наземной космической инфраструктуры (ЦЭНКИ)
Роскосмоса и Национального космического агентства Украины (НКАУ)
выполнили пуск ракеты-носителя «Зенит-28В80» с разгонным блоком
«Фрегат-СБ» и российским геостационарным метеорологическим спут-
ником «Электро-Л» № 1 [135].
21 января в 00:28 ДМВ «Электро-Л» был выведен на близкую к рас-
четной орбиту с параметрами: наклонение - 0,42"; высота в перигее -
35508,1 км; высота в апогее - 35873,3 км; период обращения - 1429,9 мин.
Выбор параметров целевой орбиты обеспечил перемещение КА из на-
чальной позиции 55° в. д. в направлении рабочей точки 76° в. д., в которой
«Электро-Л» был стабилизирован.
Аппарат будет функционировать под названием GOMS № 2 (Гео-
стационарный оперативный метеорологический спутник), присвоенным
российским геостационарным метеоспутникам, в составе сети космиче-
ских аппаратов, работающих на геостационаре под эгидой Всемирной
гидрометеорологической организации.
«Электро-Л» - принципиально новый аппарат на новой платфор-
ме «Навигатор», разрабатываемой в НПО им. С.А. Лавочкина с 2005 г.
Разработка К А «Электро-Л» началась более 10 лет назад, а реальные ра-
боты - с 2005-2007 гг., когда пошло регулярное финансирование.
Стартовая масса аппарата - 1766 кг, в том числе масса модуля полез-
ной нагрузки - 550 кг. Плановый срок активного существования - 10 лет.
Система электропитания, имеющая в своем составе солнечную бата-
рею площадью 8,2 м2 с трехкаскадными ячейками на арсениде галлия и
никель-металлгидридную аккумуляторную батарею емкостью 55 А-ч обе-
спечивает мощность 1700 Вт.
Бортовой комплекс управления обеспечивает трехосную прецизион-
ную ориентацию К А с точностью наведения полезной нагрузки 1-2' и ам-
плитудой стабилизации 2,5». В его состав входят гироскоп, три астродат-
чика, два солнечных датчика и маховики.
628
Глава 6
Телеметрическая и командно-измерительная системы обеспечивают
передачу информации о состоянии систем КА, прием команд управле-
ния и измерение параметров орбиты. Радиолиния работает в диапазонах
5,7 МГц (Земля - борт) и 3.4 ГГц (борт - Земля).
Двигательная установка состоит из восьми ЖРД тягой 5 Н и шестнад-
цати тягой 0,5 Н. Запас топлива (гидразин) составляет 357 кг.
В НПО им. С.А. Лавочкина разработаны платформа КА, двигатель-
ная установка (сами двигатели коррекции и стабилизации произведены
в НПО «Факел» в г. Калининграде), система терморегулирования, антен-
но-фидерная система, БКС (портовая кабельная сеть). Панель трехсек-
ционной солнечной батареи поставлена ОАО ИСС им. М.Ф. Решетнева
(г. Железногорск), привод для нее сделан в НПП ВНИИЭМ (г. Москва),
а аккумуляторную батарею поставило НПО «Сатурн» (г. Краснодар).
Бортовой комплекс управления создан в МОКБ «Марс» (г. Москва), комп-
лекс автоматики и стабилизации - в НПЦ «Полюс» (г. Томск), борто-
вая аппаратура командно-измерительной системы - в ОАО «Российские
космические системы» (г. Москва). Телеметрическую систему поставило
ОАО ИРЗ (г. Ижевск). Внешний вид и конструкция КА представлены на
рис. 6.27 [119].
Платформа «Навигатор» унифицированная и выполнена в негерме-
тичном исполнении (рис. 6.28). Ее модульность позволяет устанавливать
широкий спектр модулей целевой аппаратуры. В системе терморегулиро-
вания применены сотовые панели со встроенными тепловыми трубами,
выполняющие одновременно функции несущего конструктивного эле-
мента для размещения бортовой аппаратуры.
Полезная нагрузка. Комплекс целевой аппаратуры КА предназначен
для обеспечения подразделений Росгидромета оперативной информа-
цией об анализе и прогнозах погоды в региональном и глобальном мас-
штабах; для наблюдения за состоянием акваторий морей и океанов, ус-
ловиями для полетов авиации, гелиогеофизической обстановкой в около-
земном космическом пространстве, состоянием ионосферы и магнитного
поля Земли; для мониторинга климата и глобальных изменений, кон-
б
Рис. 6.27. К А «Электро-Л»:
а - на орбите; б - конструкция
Космическая разведка России
629
Рис. 6.28. Космическая платформа «Навигатор
троля чрезвычайных ситуаций и экологического контроля окружающей
среды.
«Электро-Л» будет проводить многоспектральную съемку всего диска
Земли в видимом и инфракрасном диапазонах, сбор и ретрансляцию гео-
физических данных, ретрансляцию метеоинформации, прием и ретранс-
ляцию данных от автономных метеоплатформ и сигналов аварийных буев
международной системы КОСПАС/SARSAT.
Модуль ПН имеет в своем составе целевую аппаратуру (сканер
МСУ-ГС и комплекс мониторинга ГГАК-Э), бортовую систему сбо-
ра данных (БССД) и бортовой радиотехнический комплекс (БРТК).
Конструкция комплекса целевой аппаратуры, а также система термо-
регулирования, кабельная сеть, антенно-фидерная система бортового
радиотелеметрического комплекса, состоящая из шести антенн, и система
управления остронаправленной антенной созданы в НПО им. С.А. Ла-
вочкина. ОАО «Российские космические системы» разработало и из-
готовило многозональное сканирующее устройство МСУ-ГС, БССД и
БРТК. Гелиогеофизический аппаратурный комплекс создан в НЦ ОМЗ
(г. Москва).
Многозональное сканирующее устройство МСУ-ГС состоит из двух
блоков для раздельной съемки в инфракрасном диапазоне с разрешением
4 км (семь каналов) и в видимом и ближнем ИК-диапазоне с разрешением
1 км (три канала).
Блок ИК-диапазона состоит из телескопа с апертурой 220 мм и углом
зрения 20° в направлении покадровой и построчной развертки, многоэле-
630
Глава б
ментного приемника с 2 х 96 элементами и сканирующего зеркала с уни-
кальным прецизионным двухкоординатным приводом. Канал 3,5-4,0 мкм
позволяет детектировать низкой облачности, тумана для оценки темпера-
туры поверхности океанов и суши в ночных условиях. С помощью канала
5,7-7,0 мкм можно проводить наблюдения за водяным паром, оценивать
силу и направление ветра, высоту полупрозрачности облачности. Каналы
7,5-8,5 и 8,2-9,2 мкм позволяют наблюдать полупрозрачную слоистую
облачность.
В диапазоне волн 9,2-10,2 мкм проводится мониторинг общего со-
держания озона в нижней стратосфере. В диапазонах 10,2-11,2 и 11,2—
12,5 мкм оценивается температура поверхности суши и океана, а также ко-
личество осажденной над океанами воды.
Блок видимого диапазона построен на телескопе с апертурой 75 мм и
углом зрения 20е с поворотным сканирующим зеркалом и имеет две при-
емные ПЗС-линейки на 6000 элементов каждая.
Каналы видимого диапазона 0,5-0,65 и 0,65-0,8 мкм используются для
детектирования облачности и наблюдений аэрозолей. В диапазоне 0,8-
0,9 мкм проводится слежение за перемещением облаков. Основные харак-
теристики аппаратуры МСУТС КА «Электро-Л» представлены в табл.
6.19.
Назначения каналов представлены в табл. 6.20.
Гелиогеофизический аппаратурный комплекс ГГАК-Э предназначен для
глобального мониторинга планеты и включает в себя семь приборов:
Таблица 6.19
Основные характеристики аппаратуры МСУ-ГС К А «Электро-Л»
Характеристики
Количесво каналов:
- видимого диапазона
- инфракрасного диапазона
Спектральные диапазона (мкм)
Размер кадра изображения (градус х градус)
Пространственное разрешение в надире (км)
Отношение сигнал/шум для каналов видимого
диапазона
NET при 300 К (К) в диапазоне:
- 3,5-4,0 мкм
-5,7-7,0 мкм
-7,5-12,5 мкм
| Мощность (Вт)
Масса (кг)
Срок эксплуатации (лет)
Данные
10
3
7
0,5-0,65; 0,65-0,80; 0,8-0,9; 3,5-4,0;
5,7-7,0; 7,5-8,5; 8,2-9,2; 9,2-10,2; 10,2-
11,2; 11,2-12,5;
(20± 0,5) х (20± 0,5)
1,0 (видимый диапазон)
4,0 (инфракрасный диапазон)
>200
0,8
0,4
0,1-0,2
<150
<88
10
Космическая разведка России
631
Таблица 6.20
Назначения каналов
Номер
канала
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Спектральный
интервал (мкм)
0,5-0,65
0,65-0,8
0,8-0,9
3,5-4,01
5,7-7,0
7,5-8,5
8,2-9,2
9,2-10,2
10,2-11,2
11,2-12,5
S/N,NEAT
<0,2*
<0,2*
<0,35 К
<0,75 К
<0,28 К
<1,5К
<0,ЗК
Область применения
Детектирование облачности, слежение за об-
лаками-трассерами для определения ветра,
наблюдения аэрозоля
Детектирование облачности малых размеров
Детектирование низкой облачности, туманов,
оценки температуры поверхности океанов
(ТПО) и температуры подстилающей по-
верхности (ТПС) для ночных условий
Наблюдения за водяным паром, оценки ветра,
высоты полупрозрачной облачности
Наблюдения полупрозрачной слоистой об-
лачности
Мониторинг общего содержания озона, ветра
в нижней стратосфере
Оценка ТПО, ТПС, количества осажденной
воды над океанами, высоты ВГО
- ИСП-2М - измеритель интегральной солнечной постоянной
(ИСП) - работает в диапазоне 0,2-100,0 мкм;
- СКИФ-6 - измеритель дифференциальных энергетических спек-
тров электронов и протонов энергий 0,05-20 кэВ;
- СКЛ-Э - измеритель плотности потока электронов в энергетических
интервалах 0,003-0,1; 0,7-2,0; 4,0-6,0 и более 6,0 МэВ;
- ГАЛС-Э - измеритель плотности потока протонов в энергетических
интервалах 0,5-3,0; 10,0-30,0; 50,0-100,0; 300,0, а также более 300 и более
600 МэВ;
- ДИР-Э - измеритель интенсивности потока мягкого рентгеновского
излучения Солнца в диапазоне 3,0-10,0 кэВ;
- ФМ-Э - измеритель взаимно перпендикулярных компонентов век-
тора магнитной индукции до 300 нТл;
- ВУММ-Э - измеритель интенсивности ультрафиолетового излуче-
ния Солнца в резонансной линии лайман-альфа (121,6 нм).
Бортовой радиотехнический комплекс включает комплекс электрон-
ной аппаратуры (РРТР-Э) и антенно-фидерную систему, состоящую из
шести антенн. С помощью БРТК производится:
- сброс земным потребителям целевой метео- и гелиогеофизической
информации;
- телекоммуникация и обмен обработанной метеоинформацией.
БРТК обеспечивает обмен данными между главным центром в Москве и
региональными в Новосибирске и Хабаровске на частотах 8,2/7,5 ГГц;
- сбор и ретрансляция на частотах 0,4/1,7 ГГц информации от плат-
форм сбора данных (опрашивается до 800 метеоплатформ с периодично-
стью 3 ч);
632
Глава 6
- ретрансляция радосигналов аварийных буев системы КОСПАС/
SARSAT на частотах 0,4/1,54 ГГц.
БССД и БРТК обеспечивают формирование и передачу потока дан-
ных до 30,72 Мбит/с. Бортовое ЗУ имеет емкость 650 Мбайт.
Космическая система (КС) «Арктика». В настоящее время акту-
альными проблемами для России являются обеспечение динамичного
социально-экономического развития ее северных регионов, решение за-
дач по эффективной навигации по Северному морскому пути, а также по
безопасному полету авиации в высоких широтах и через Северный полюс
Земли.
В условиях Севера обостряется проблема повышения достоверности
среднесрочных и долгосрочных прогнозов. До недавнего времени гидро-
метеорологическую информацию в этих районах получали с наземных и
авиационных платформ, которые устарели и не отвечают современным
требованиям. Получение такой информации по высокоширотным зонам
Земли с геостационарной орбиты физически невозможно. До сих пор эти
исходные данные получают от международной базовой группировки ме-
теорологических геостационарных КА, которые, как видно из рис. 6.29,
малоэффективны для рассматриваемой территории [120].
Преимущества применения высокоэллиптических орбит (ВЭО) при
наблюдении арктического региона заключаются:
- в получении гидрометеорологических и гелиогеофизических спут-
никовых данных по северным территориям и «полярным шапкам» Земли
в квазинепрерывном режиме;
- в получении данных от высокоширотных дрейфующих платформ
Рис. 6.29. Преимущества высокоэллиптических орбит (ВЭО)
при наблюдении арктического региона
Космическая разведка России
633
автоматических гидрометеостанций и аварийных буев системы поиска и
спасения морских и воздушных судов КОСПАС-SARSAT по спутнико-
вым каналам связи в круглосуточном режиме теледоступа;
- в оперативном доведении до потребителя краткосрочных гидроме-
теорологических прогнозов и данных о ледовой обстановке по спутнико-
вым каналам связи.
Для решения проблемы повышения качества получаемой гидроме-
теорологической информации в арктическом регионе предлагается кон-
цепция создания спутниковых систем на высокоэллиптических орбитах.
Многофункциональная космическая система, названная «Арктика» (КС
«Арктика»), схематично показана на рис. 6.30 [120].
Были проведены предпроектные исследования по созданию указан-
ной КС. Функционально она состоит из трех космических составляющих:
гидрометеорологической, дистанционного зондирования Земли и связ-
ной. В целом она включает:
- космические аппараты «Арктика-М» на высокоэллиптических ор-
битах;
- космические аппараты «Арктика-Р» на низких орбитах с много-
функциональными многорежимными радиолокаторами бокового обзора
Х-диапазона высокого разрешения с радиометрами;
- космические аппараты связи «Арктика-МС» на высокоэллиптиче-
ских орбитах;
- средства подготовки к запуску КА с наземной инфраструктурой;
Кроме того, КС должна включать: наземный комплекс приема, обра-
ботки и распространения данных; наземный комплекс управления КА; на-
земный сегмент системы связи.
Рис. 6.30. Схема космической системы «Арктика
634
Глава б
КА «Арктика-М». Наиболее рациональной, как показали предпроект-
ные исследования, для КА «Арктика-М» является высокоэллиптическая
орбита с высотой апогея - 40000 км, высотой перигея - 1000 км, накло-
нением - 63° и периодом обращения - 12 ч. Эта орбита не только обе-
спечивает требуемый обзор северной территории, но и дает возможность
применения существующих многозональных сканирующих устройств с
геостационарных гидрометеорологических спутников «Электро-Л» с не-
значительными усовершенствованиями, а также достаточный срок актив-
ного существования (около 7 лет), несмотря на непростые радиационные
условия.
Баллистическое построение космической подсистемы «Арктика-М»,
состоящей из двух К А приведено на рис. 6.31 [120].
Расположение рабочих участков орбит:
- начало минимального по длительности рабочего участка каждого
К А - за 3 ч до прохождения апогея;
- конец рабочего участка - через 3 ч после прохождения апогея;
- относительное смещение начала рабочих участков орбит КА № 1
и № 2 - на 6 ч.
- обеспечивается непрерывное наблюдение арктических территорий,
находящихся выше 60° с. ш.
Расчетное положение восходящего узла орбиты КА № 1 должно совпа-
дать с расчетным положением нисходящего узла орбиты КА № 2. Такое
взаимное расположение орбит КА должно обеспечивать на интервале
одного цикла эволюции каждой высокоэллиптической орбиты наиболее
равномерное распределение двух наиболее важных условий наблюдения:
освещенности районов и зенитных углов линий визирования объективов
метеорологического сканера, которые в значительной степени влияют на
качество гидрометеорологических данных.
По условиям функционирования КА «Арктика-М» может рассматри-
Рис. 631. Баллистическое построение космической подсистемы «Арктика-М»
Космическая разведка России
635
ваться как переходный вариант между КА «Электро-Л» и КА «Спектр-Р»
[120]. Так, КА «Электро-Л» функционирует на геостационарной орбите
(ГСО), и практически весь полет находится в планетоцентрической ори-
ентации осей визирной системы координат гидрометеорологической ап-
паратуры. КА «Спектр-Р» функционирует на высокоапогейной орбите и
должен обеспечивать любую ориентацию оси радиотелескопа в инерци-
альном пространстве.
Орбитальная платформа (служебный модуль) КА создается на осно-
ве базового модуля служебных систем (БМСС) «Навигатор», который
применяется (с некоторыми различиями в комплектации) в составе орби-
тальных платформ геостационарного КА «Электро-Л» и высокоэллипти-
ческого КА «Спектр-Р».
Так как для КА «Арктика-М» тип орбиты и условия эксплуатации КА
«Спектр-Р» более близки, в качестве базовой для КА «Арктика-М» приня-
та орбитальная платформа КА «Спектр-Р». Общий вид КА «Арктика-М»
показан на рис. 6.32 [120].
По результатам предпроектной проработки этот КА включает следу-
ющие системы и комплексы: многоканальный спектраметр; гелиогеофи-
зический аппаратный комплекс; бортовой радиотехнический комплекс;
бортовую систему сбора данных.
Модуль бортового комплекса целевой аппаратуры (КЦА) К А созда-
ется на базе модуля КЦА геостационарного К А «Электро-Л», поэтому
по своему составу, компоновочной схеме и габаритно-массовым харак-
теристикам модуль КЦА КА «Арктика-М» аналогичен модулю КЦА КА
«Электро-Л».
Космические аппараты «Арктика-Р с радиолокаторм. Космический
аппарат «Арктика-Р» (рис. 6.33) должен с высокой оперативностью обе-
спечивать:
- детальную съемку с высоким разрешением 1-2 м;
- обзорную съемку с разрешением 3-5 м;
- маршрутную съемку с разрешением до 150 м;
Рис. 6.32. Общий вид КА «Арктика-М>.
636
Глава 6
Рис. 633. Общий вид КА «Арктика-Pi
- получение результатов радиолокационного наблюдения объектов с
периодичностью 4-6 ч.
Для КА «Арктика-Р» принята круговая орбита высотой « 600 км с на-
клонением 98°.
Реализация проекта. В целях наиболее рационального использования
материальных, людских и финансовых ресурсов создание КС «Арктика»
осуществляется на единой орбитальной платформе с максимальным ис-
пользованием создаваемой наземной инфраструктуры. Этой концепции
в наибольшей степени соответствует наша универсальная космическая
платформа «Навигатор».
Проект создания космической гидрометеорологической подсистемы
«Арктика-М» в составе МКС «Арктика» предполагается реализовать в
период 2010-2014 гг. [120].
Космическая система «Канопус». Космическое дистанционное зон-
дирование Земли предоставило уникальную возможность оперативного
получения гидрометеорологической информации с высоким простран-
ственным и временным разрешением и с охватом наблюдениями больших
территорий. Это свойство ДЗЗ особенно актуально для России, регионы
которой занимают огромные пространства. Для получения информации о
территории нашей страны, оптимально использовать орбитальную груп-
пировку спутников на приполярных круговых орбитах. Это обстоятель-
ство предопределило создание в 1970-е гг. отечественной космической си-
стемы гидрометеообеспечения из полярно-орбитальных спутников типа
«Метеор» [119].
В связи с резким сокращением в 1990-х гг. финансовой поддержки кос-
мической деятельности со стороны государства Россия практически ли-
шилась национальных средств космического мониторинга окружающей
среды. За последние 10 лет на орбиту выведен один космический аппарат
«Метеор-ЗМ» № 1.
Воссоздание космических средств, оснащенных разнообразным соста-
вом бортовой измерительной аппаратуры и имеющих значительную мае-
Космическая разведка России
637
су (масса КА «Метеор-ЗМ» № 1 составляет 2600 кг), требует для запуска
дорогостоящих средств выведения среднего класса.
Применение прогрессивных космических технологий построения
конструкции КА с обеспечением работоспособности бортовой аппарату-
ры в открытом космическом пространстве, использование бортовой вы-
числительной машины для управления полетом, микроминиатюризация
бортовой аппаратуры, модульный принцип построения КА, достижения в
создании бортовой измерительной аппаратуры, обеспечение жестких тре-
бований к тепловым режимам фоточувствительных элементов дальнего
ИК-диапазона пассивным радиационным холодильником позволяют по-
новому подойти к проблеме создания космической системы мониторинга
окружающей среды.
В состав бортовой измерительной аппаратуры ДЗЗ должен был вклю-
чен минимальный набор приборов (предельно - один), способных обе-
спечить решение поставленных задач. Конструктивно КА выполняется в
виде МКА, запускаемых на орбиту ракетами-носителями легкого класса,
в том числе конверсионными. При этом задача мониторинга решается с
наименьшими затратами.
Разработка нового современного многоцелевого КА ДЗЗ на базе
новой унифицированной малогабаритной космической платформы
«Канопус-В» осуществляется во ВНИИЭМ в рамках ФКП на 2006-
2015 гг. В 2008 г. к программе подключилась Национальная академия
наук (НАН) Белоруссии, и «Канопус-В» № 2 стал белорусским косми-
ческим аппаратом (БКА). Создание его осуществлялось в соответствии с
указом президента Республики Беларусь от 14 июня 2007 г. «О развитии
белорусской космической отрасли».
Всю целевую аппаратуру для обоих КА делали в Белоруссии в ОАО
«Пеленг». Они сделали телескоп, который работает в черно-белом изо-
бражении с разрешением около 2 м и в четырех цветных диапазонах с
разрешением порядка Юм. Такой телескоп позволяет решать огромное
количество задач.
Для расширения информационных характеристик космической си-
стемы мониторинга окружающей среды «Канопус» бортовая измери-
тельная аппаратура усовершенствована (в состав сканера-зондировщика
дополнительно к СВЧ введены средства зондирования в видимом и ИК-
диапазонах электромагнитного спектра).
Бортовая измерительная аппаратура МКА «Канопус» состоит из:
- модуля оптико-микроволнового сканера-зондировщика (МОМСЗ),
включающего многоканальный СВЧ-радиометр, пятиспектральную ка-
меру видимого и ближнего ИК-диапазона, двухспектральную камеру
среднего ИК-диапазона, которые установлены на единой сканирующей
платформе;
- модуля ИК-сканера (МИКС), включающего трехспектральную каме-
ру дальнего ИК-диапазона, радиационный холодильник, систему скани-
рования и калибровки;
- модуля спектрозональной камеры высокого разрешения (МСЗК-
ВР), включающего пятиспектральную камеру видимого и ближнего
ИК-диапазона, двухспектральную камеру ближнего ИК-диапазона, блок
управления и систему сканирования;
- модуля сбора и передачи данных (МСПД), включающий блок нако-
638
Глава б
пления данных (БНД), блок радиопередатчиков 1,7 и 8,2 ГГц и комму-
татор.
МКА космической системы мониторинга окружающей среды
«Канопус» функционируют на круговой солнечно-синхронной орбите
высотой 650-700 км. В состав орбитальной группировки системы в за-
висимости от потребной оперативности получения информации входят
2-5 МКА.
Во ФГУП «НПП ВНИИЭМ» разработаны два космических аппарата
«Канопус-В» дистанционного зондирования Земли. Космические аппара-
ты являются идентичными по своим характеристикам. Внешний вид КА
«Канопус-В» представлен на рис. 6.34 [177].
22 июля 2012 г. со стартового комплекса космодрома Байконур ком-
плексный стартовый расчет ЦЭНКИ, ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс», НПО
им. С.А. Лавочкина, ОАО «Корпорация ВНИИЭМ» и других предпри-
ятий Роскосмоса произвел пуск РН «Союз-ФГ» с РБ «Фрегат».
Были запущены два спутника ДЗЗ: российский «Канопус-В» № 1 и
Белорусский космический аппарат (БКА) [177]. КА были выведены на
солнечно-синхронные орбиты, близкие к расчетным (параметры приведе-
ны в табл. 6.21).
Оба К А созданы по одному проекту в ОАО «Научно-производственная
корпорация «Космические системы мониторинга, информационно-
управляющие и электромеханические комплексы» им. А.Г. Иосифьяна
(так с 2011 г. именуется бывшее ФГУП НПП ВНИИЭМ) по заказу
Роскосмоса, МЧС, Минприроды, РАН и Росгидромета. Они войдут в
состав космического комплекса оперативного мониторинга техноген-
ных и природных чрезвычайных ситуаций «Канопус-В», создаваемого
ВНИИЭМ по заказу тех же ведомств. От этих аппаратов будет регулярно
поступать оперативная информация для решения следующих задач:
Рис. 6.34. Внешний вид КА «Канопус-В
Космическая разведка России
639
Таблица 6.21
Основные параметры орбит
Обозначение
2012-039А
2012-039В
Название
Канопус-В № 1
БКА
Параметры орбиты
i
97,49°
97,49
Нр, км
504,6
509,1
На, км
537,0
538,2
Р, мин
94,78
94,83
- мониторинг техногенных и природных чрезвычайных ситуаций, в
том числе стихийных метеорологических бедствий;
- картографирование;
- обнаружение и отслеживание лесных пожаров, крупных выбросов
загрязняющих веществ в природную среду;
- регистрация аномальных физических явлений с целью прогнозиро-
вания землетрясений;
- мониторинг сельскохозяйственной деятельности, водных и при-
брежных ресурсов;
- учет землепользования и кадастр;
- высокооперативное наблюдение заданных объектов на земной по-
верхности.
Аппараты аналогичны по конструкции и структурно подразделяются
на универсальную служебную платформу, радиолинию передачи цифро-
вой информации и комплекс целевой аппаратуры, включающий две съе-
мочные системы (панхроматическую ПСС и многозональную МСС) и
бортовую информационную систему.
Целевая аппаратура позволяет производить съемку поверхности
Земли, формировать кадры и передавать их на станции приема как в ре-
альном времени, так и после запоминания и хранения в бортовом запо-
минающем устройстве. Съемка может осуществляться одновременно в
панхроматическом и многозональном режимах, а также в различных со-
четаниях отдельных спектральных зон. Технические характеристики КА
«Канопус-В и БКА представлены в табл. 6.22.
КА выводятся вместе на круговые солнечно-синхронные орбиты
(ССО) высотой 510-540 км. Масса спутника составляет 450 кг, что по-
зволяет ему быть очень маневренным и быстро разворачиваться на ор-
бите, обеспечивая максимально быстрое получение изображений на раз-
личные районы. Наличие на орбите двух спутников позволит получать
снимки одной и той же территории в короткий срок для стереообработки.
Солнечно-синхронная круговая орбита позволяет спутнику проходить
над заданной местностью в одно и то же время с заданным масштабом
съемки. Наклонение ССО - около 98°.
«Канопус-В» обладает продвинутой системой определения местопо-
ложения спутника на орбите, что позволяет рассчитывать на хорошую
точность съемочных данных. Полные характеристики космического аппа-
рата «Канопус-В» представлены в табл. 6.23 [125].
Белорусское ОАО «Пеленг» (г. Минск) разработало современный оп-
тико-электронный телескопический комплекс (рис. 6.35), который с высо-
ты 550 км дает разрешение в 2 м. Специалисты НТЦ «Белмикросистемы»
640
Глава 6
Таблица 6.22
Технические характеристики КА «Канопус-В» и БКА
Параметр
Масса КА
в том числе масса полезной нагрузки
Габариты КА
Срок активного существования
Точность ориентации
Точность стабилизации
Время перенацеливания (±40°)
Среднесуточная мощность системы
Значение |
450 кг*
110 кг
0,90 х 0,75 х 0,75 м
5 лет
0,001°/с
2 мин
300 Вт
Характеристики съемной системы
Панхроматическая камера
Фокусное расстояние
Апертура
Полоса захвата
Разрешение (проекция пикселя)
Спектральный диапазон
Мулътиспектральная камера
Фокусное расстояние
Апертура
Полоса захвата
Разрешение (проекция пикселя)
Спектральный диапазон
Объем памяти
Частоты целевой радиолинии
Число каналов передачи
1 Скорость передачи
1797,5 мм
0,175 м
23,3 км
2.1м
0,52-0,85 мкм
359,5 мкм
0,065 м
20,1 км
10,5 м
0,54-0,60; 0,63-0,69
0,69-0,72; 0,75-0,86 мкм
24 Гбайт
8066,3 и 8258,3 МГц
2
61,4 Мбит/с
* Данные ИНИИЭМ. В источниках приводятся массы от 350 до 473 кг.
разработали уникальные интегральные микросборки фоточувстви-
тельных приборов с зарядовой связью большого формата BAI2093M6 и
BAI2093M4: в панхроматическом канале используется линейка на 11500
элементов, а в мультиспектральном - на 1920. Всего Белоруссия вложила
в проект около 600 млн. руб.
Телескопический комплекс предназначен для получения панхромати-
ческих и многоспектральных изображений Земли. Он позволяет получать
высококачественное черно-белое и многозональное изображение с про-
странственным разрешением 2,1 и 10,5 м в надире, соответственно. Время
эксплуатации спутников составит - 5-7 лет.
В состав комплекса управления входят бортовая вычислительная си-
стема ВВС (два компьютера ОВС-695 с производительностью 11 млн.
оп/с и ОЗУ емкостью 8 Мбайт), система управления движением и нави-
гацией (два звездных датчика, четыре солнечных датчика, два магнито-
метра, автономная система навигации ГЛОНАСС/GPS, две группы махо-
виков в качестве исполнительных элементов), телекомандная система с
подсистемой сбора телеметрической информации и антенно-фидерными
устройствами (две передающие и две приемные антенны S-диапазона).
Электропитание обеспечивают две трехсекционные солнечные бата-
Космическая разведка России
641
Таблица 6.23
Характеристики КА «Канопус-В» (уточненные)
Наименование |
1. Страна-разработчик МКА
2. Назначение МКА
3. Количество МКА в системе
4. Год запуска МКА
5. Срок активного существо-
| вания МКА
6. Баллистические характери-
стики МКА
7. Средство выведения МКА
1 8. Космодром запуска
9. Масса МКА
10. Служебный модуль МКА:
10.1. Бортовой комплекс
| управления
10.2. Система электропитания
10.3. Система ориентации и
| стабилизации
10.4. Радиосредства, антенно-
фидерные устройства
11. Научная аппаратура (по-
лезный груз) МКА
12. Стоимость изготовления
МКА
Описание
Россия.
Заказчик - ВНИИЭМ им. А. Иосифьяна.
Разработчик - ВНИИЭМ (совместно с Белоруссией).
Изготовитель (платформы) - английская компания SSTL.
Компания SSTL поставит ВНИИЭМ оборудование и про-
граммное обеспечение для МКА и будет оказывать под-
держку в работе подразделений института по производ-
ству космической техники |
Оптико-электронный КА ДЗЗ среднего разрешения.
Мониторинг природных и техногенных чрезвычайных
ситуаций (землетрясения, лесные пожары, стихийные ги-
дрометеорологические явления, крупные выбросы загряз-
няющих веществ) |
2
2012 г.
5-7 лет
МКА выведены на круговые солнечно-синхронные орби-
ты с параметрами: высота орбиты - 510 540 км и накло-
нение - 97,5
РН «Союз-ФГ» с разгонным блоком «Фрегат» (совмест-
ный запуск с белорусским КА ДЗЗ «БелКА-2» и научным
МКА«МКА-ФКИ»№1)
Байконур |
450 кг
Создается на базе унифицированной малогабаритной кос-
мической платформы разработки ВНИИЭМ |
Емкость бортового ЗУ - 24 Гбайт
Мощность системы электропитания:
- средняя - 300 Вт;
- пиковая - 550 Вт
Точность системы стабилизации - 0,00 Г/с
Частота бортовой радиолинии - 8,192 и 8,338 ГГц.
Число передающих каналов - 2.
Скорость передачи - 121,88 и 61,44 Мбит/с
Масса полезной нагрузки - 110 кг.
Видеокамеры российского производства.
Полоса захвата - около 20 км.
Максимальное разрешение - 2,1 м.
(На первом МКА «Канопус-В» установлены две оптиче-
ские системы ПСС и МСС с пространственным разреше-
нием 2 и 10 м, а также комплекс научной аппаратуры кра-
ткосрочного прогнозирования землетрясений.)
Несколько миллионов фунтов стерлингов
642
Глава 6
Продолжение таблицы 6.23
Наименование
13. Источник информации
Описание
«Аргументы недели» № 14,2007 г.
«Новости космонавтики» № 9, 2007 г., № 9, 2008 г. » № 9,
2012 г., Бюллетень пресс-службы ГКНПЦ им. М.В. Хруни-
чева (Обзор Интернет-СМИ) от 05.05.2010 г., 13.07.2010 г.
Рис. 6.35. Оптико-электронный мдулъ целевой аппаратуры:
1- многозональная, 2 - панхроматическая
реи с с фотоэлементами на основе трехкаскадного арсенида галлия выход-
ной мощностью 1440 Вт и литий-ионная АБ.
Для проекта «Канопус-В» силами ОКБ «Факел» была разработана
электрореактивная ДУ с двумя стационарными плазменными двигателя-
ми СПД-50. Масса заправленной ДУ (с учетом рабочего тела - ксенона)
составляет 26 кг, номинальное значение тяги - 14 мН, суммарный им-
пульс тяги - 40 кН-с.
Перспективы российской орбитальной группировки КА ДЗЗ до
2020 г.
Замысел развития космических средств ДЗЗ предусматривает:
1. Завершение создания, летные испытания, развертывание и поддер-
жание на требуемом уровне КК и КС ДЗЗ (на основе находящихся в раз-
работке по ФКП-2015 средств).
2. Создание опережающего задела по ключевым образцам бортовой
целевой аппаратуры и служебных систем для перспективных КА ДЗЗ.
Отработка перспективной целевой аппаратуры и бортовых систем, мето-
дов обработки целевой информации на экспериментальных КА ДЗЗ.
3. Создание космических средств ДЗЗ нового поколения, предназна-
ченных для замены действующих. Осуществление летных испытаний
средств ДЗЗ нового поколения параллельно со штатным функционирова-
нием средств ДЗЗ предыдущего поколения.
4. Обеспечение замены орбитальной группировки КА ДЗЗ предыду-
Космическая разведка России
643
Рис. 6.36. Перспективы российской орбитальной группировки КА ДЗЗ
щего поколения на КА нового поколения, создание резервных КА ДЗЗ
и средств выведения для восполнения орбитальной группировки при не-
обходимости.
5. Создание единой территориально распределенной сети приема и об-
работки данных (ЕТРИС) (в том числе за счет создания 2-3 центров при-
ема и обработки данных ДЗЗ Роскосмоса).
На первом этапе (до 2015 г.) реализация замысла обеспечивается:
- развертыванием и поддержанием ОГ КС ДЗЗ в составе: КС гидро-
метеорологического обеспечения на основе КА на ГСО «Электро-Л»
(3 КА) и на ССО «Метеор-М» (3 КА), КС природопользования на основе
КА «Ресурс-П» (2 КА), радиолокационного КА «Аркон-2М» (2 КА) и КА
мониторинга ЧС «Канопус-В (2 КА);
- запуском картографического КА «Картограф»;
- созданием опережающего задела по ЦА и СС для перспективных КА
ДЗЗ;
- развертыванием средств НКПОР, созданием ЕТРИС;
- созданием экспериментальных КА для отработки приборов нового
поколения в условиях космоса.
На втором этапе (2015-2020 гг.) реализация замысла обеспечивается;
- поддержанием штатно функционирующей ОГ ДЗЗ;
- продолжением создания опережающего задела по ЦА и СС перспек-
тивных КА ДЗЗ, отработкой ЦА и СС на экспериментальных КА;
- созданием и летными испытаниями КС ДЗЗ с КА нового поколе-
ния («Ресурс-ПМ», «Метеор-МП», «Электро-М», «Монитор», «Океан»,
«Канопус-ВМ»);
644
Глава 6
- заменой выработавших ресурс К А «Электро-Л», «Метеор-М», «Ре-
сурс-П», «Канопус-В» на КА нового поколения «Электро-М», «Метеор-
МП». «Ресурс-ПМ», «Канопус-ВМ»;
- завершением создании ОГ КС «Аркон-2», запуском КА радиолока-
ционного наблюдения «Аркон-2»;
- созданием, летными испытаниями и развертыванием КС высокопе-
риодического,
многозонального, широкозахватного наблюдения Земли (КС
«Мониторинг»);
- созданием, летными испытаниями и развертыванием океанографи-
ческой КС «Океан»;
- наращиванием средств НКПОР, расширением ЕТРИС;
- созданием КА ДЗЗ и средств выведения для восполнения орбиталь-
ной О Г.
Перспективы российской орбитальной группировки КА ДЗЗ до
2020 г. (до 25-28 КА) представлены на рис. 6.36 [ 118].
Орбитальный сегмент российской системы космического мониторинга
формируется на базе КА спектрозонального наблюдения. Их информаци-
онные и оперативные характеристики которых определяются многоспек-
тральной съемкой с разрешением 30-1000 м, полосой обзора 800-2000 км,
регулярностью съемки и оперативностью распространения данных. Для
решения задач мониторинга ЧС предусмотрен запуск специальных К А
(«Канопус», «Картограф» (2013), «Техносат» (2014) и на инвестицион-
ной основе (СМОТР), которые дополнят технологии использования су-
ществующих КА ДЗЗ.
В составе орбитальной группировки КА метеообеспечения к 2020 г.
должны функционировать 1 К А «Электро-Л», 2 «Электро-М», 4 «Метеор-
МП», 2 «Арктика-М», 2 «Арктика-Р», что позволит достичь следующих
показателей информационного метеообеспечения:
- периодичность обновления данных - 3 ч, глобально (КА «Ме-
теор-М»);
- 15 мин по территории РФ, включая Арктический регион, и зоне 60-
90° с. ш. и 80-176° в. д. (КА Электро-М, КС «Арктика»);
- степень выполнения требований Росгидромета - 80-90 %.
В составе орбитальной группировки КА природноресурсного обе-
спечения к 2020 г. должны функционировать 2 К А «Ресурс-П»,
1 «Аркон-2», 2 «Аркон-2М», 4 КАтипа «Канопус-В, -ВМ», 2 «Картограф»,
2 «Арктика-Р», 4 КА «СМОТР». Это позволит вести многозональную и
радиолокационную съемку для решения природноресурсных задач, эко-
логии и чрезвычайных ситуации:
- разрешение на местности от 100 до 0,5 м;
- количество информационных каналов - до 1000;
- периодичность съемки - до 6 раз в сутки;
- суммарная производительность высокодетального наблюдения в
сутки до 6 млн. км2 с передачей информации через спутник-ретранслятор;
- выполнение требований потребителей по информационному обеспе-
чению - 85 %.
Глобальные системы наблюдения Земли. Космические средства
создают уникальные условия для диагностики и мониторинга Земных
объектов и явлений в глобальном масштабе. При дистанционном зонди-
Космическая разведка России
645
ровании Земли из космоса физические, химические, биологические, гео-
метрические характеристики объектов наблюдения определяются с ис-
пользованием функциональной зависимости между ними и измеряемыми
параметрами. В качестве средств диагностики используются КА, которые
комплектуются бортовыми измерителями, функционирующими во всех
доступных для ДЗЗ радиочастотных диапазонах (UV, VIS, NIR, IR, TIR,
М W) с разрешением на местности от десятков сантиметров до единиц ки-
лометров. При этом применяются пассивный и активный методы зонди-
рования.
Отечественная метеорологическая космическая система (МКС) вхо-
дит составной частью в глобальную космическую подсистему наблюде-
ний гидрометеорологического назначения (рис. 6.37), которая сложилась
на основе национальных космических систем при координирующей роли
ВМО и является двухъярусной:
- КА основных спутниковых операторов США, Европейского сообще-
ства, Японии, Индии, КНР и России на геостационарной орбите (GOES-E,
GOES-W, METEOSAT, MSG, MTSAT, INSAT, FY-2, ЭЛЕКТРО);
- система оперативных американских КА серии NOAA и европейский
КА серии EPS/MetOp на средневысотных приполярных солнечно-син-
хронных орбитах (орбитальная группировка NOAA включает как мини-
мум два спутника - утренний и послеполуденный).
Основная полезная нагрузка КА серии NOAA: многоспектральный
сканер видимого и ИК-диапазонов спектра (радиометр AVHRR); аппара-
тура ATOVS атмосферного зондирования в составе ИК модуля HIRS/2,
МКВ модулей AMSU-A, -В; бортовая радиотехническая система сбора
Рис. 6.37. Международная группировка метеоспутников
646
Глава 6
данных с платформ типа ARGOS. Информация с КА серии NOAA посту-
пает непрерывно по радиолинии 1,7 ГГц (режим HRPT) и 137 МГц (ре-
жим APT). Выходные продукты для информационного обеспечения задач
оперативной метеорологии и гидрологии включают многоспектральные
изображения облачности и подстилающей поверхности, данные темпера-
турно-влажностного зондирования атмосферы (ТВЗА), данные о темпе-
ратуре поверхности океана (ТПО) и параметрах облачного покрова реги-
онального и глобального покрытия.
Из состава целевой аппаратуры КА MetOp № 1 (запущен в октябре
2006 г.) для целей оперативной гидрометеорологии использовуется ин-
формация следующих бортовых приборов:
- многоканальный радиометр AVHRR/3;
- ИК-зондировщик HIRS/4;
- МВ-зондировщики AMSU-A, MHS;
- усовершенствованный ИК-зондировщик IASI высокого спектраль-
ного разрешения;
- усовершенствованный скаттерометр AS CAT;
- озонный зондировщик GOME-2 УФ/ВИД диапазона спектра;
- радиозатменный атмосферный зондировщик GRAS.
За один сеанс связи с КА (режим AHRPT) объем данных составляет
примерно 2,7 Гбит (данные регионального покрытия).
Основные выходные информационные продукты, получаемые по дан-
ным указанной целевой аппаратуры:
- цифровые карты температуры верхней границы облаков и подсти-
лающей поверхности, снежного и ледового покрова, оценки параметров
облачности и осадков, данные мониторинга гидрометеорологических яв-
лений (включая опасные), наблюдения антропогенных изменений при-
родной среды и др. (AVHRR/3, IASI);
- оценки газового состава атмосферы и концентрации озона (GOME-
2, IASI);
- оценки влагосодержания атмосферы, картирование снежного покро-
ва, ледовой обстановки на морях и океанах, детектирование зон осадков
(AVHRR/3, AMSU-A, MHS);
- вертикальные профили температуры и влажности, концентрации
озона в атмосфере (ATOVS , IASI);
- данные атмосферного зондирования по результатам радиозатмен-
ных наблюдений (GRAS);
- данные о волнении на морях и океанах, оценки скорости приводного
ветра (ASCAT).
Основная полезная нагрузка оперативных геостационарных КА типа
METEOSAT, GOES:
- сканеры видимого и ИК-диапазона спектра, позволяющие получать
каждые 0,5 ч изображения диска Земли;
- атмосферный зондировщик VAS для получения данных ТВЗА ре-
гионального покрытия (на американских спутниках GOES-E, GOES-W);
- аппаратура SEM для мониторинга околоземного космического про-
странства и получения гелиогеофизической информации;
- радиотехническая система для сбора и ретрансляции данных ПСД.
В настоящее время EUMETSAT эксплуатирует два геостационарных
метеорологических спутника второго поколения MSG (METEOSAT-8,
Космическая разведка России
647
METEOSAT-9). Существующий сейчас КА METEOSAT-7 планируется
переместить в точку стояния 64° в. д. По сравнению с КА первого поко-
ления, спутники MSG имеют существенно большую информативность за
счет установки бортовой измерительной аппаратуры-сканера/имаджера
SEVIRI (12 каналов видимого и ИК-диапазонов спектра). Данные с это-
го (и с последующих) геостационарных КА передаются в международ-
ных форматах HRIT и LRIT с использованием созданной по инициативе
EUMETSAT системы ретрансляции EUMETcast (через геостационарный
спутник-ретранслятор). EUMETSAT использует и рекомендует для ис-
пользования в других странах приемную станцию VCS, с помощью кото-
рой принимаются следующие виды данных:
- изображения всего видимого диска Земли в 12 спектральных кана-
лах видимого и ИК-диапазонов для наблюдения динамики облачности,
построения карт температуры облаков и подстилающей поверхности с
пространственным разрешением около 3 км, оценок параметров облачно-
сти и аэрозоля, общего влагосодержания атмосферы и общего содержания
озона, а также для детектирования зон осадков, получения данных для
сверхкраткосрочного прогноза погоды и др.;
- данные о радиационном балансе (РБ) системы Земля - атмосфера.
Орбитальная группировка Российской МКС должна состоять из трех
полярно-орбитальных КА на средневысотных солнечно-синхронных ор-
битах (ССО) (серии «Метеор-М») и двух КА на геостационарной орбите
(серии «Электро-Л»).
Два КА серии «Метеор-М» являются спутниками метеорологического
назначения (высота орбиты - 830 км, наклонение - около 98,8°), причем
один КА должен находиться на утренней ССО со временем пересечения
экватора 9-11 ч, второй КА - на послеполуденной ССО со временем пере-
сечения экватора 15-17 ч. Третий К А - океанографического назначения
на приполярной ССО, высота - 650-700 км, время пересечения экватора
10-12ч.
В дальнейшем должно быть обеспечено функционирование и поддер-
жание данного состава группировки метеоспутников путем постоянного
ее восполнения спутниками указанных серий «Метеор-М» и «Электро-Л».
Гидрометеорологическое обеспечение хозяйственной деятельности
в Арктическом регионе только этой группировкой не будет налажено в
должной степени. Арктический регион недоступен для наблюдения со
спутников на геостационарной орбите, а низкоорбитальные метеорологи-
ческие спутники не обеспечивают наблюдение высокоширотных районов
с требуемой переодичностью. Для полноценного решения задач гидроме-
теорологии и мониторинга по региону Арктики Роскосмос и Росгидромет
совместно предлагают создание космической системы «Арктика» в соста-
ве двух метеорологических спутников на высокоэллиптических орбитах
типа «Молния» и двух радиолокационных спутников на низких поляр-
ных орбитах. Создание многцелевой космической системы «Арктика» от-
вечает основам долгосрочной государственной политике РФ в Арктике
и получило одобрение правительства РФ. Этот проект также получил
поддержку ВМО как проект, обладающий наивысшим приоритетом в об-
ласти ДЗЗ.
Основная цель создания таких систем - регулярное обеспечение
спутниковыми данными о векторах ветра (так называемых «полярных»
648
Глава 6
ветрах) в атмосфере над областями высоких широт (севернее 60° с. ш.) и
полярной шапкой. Требуется в оперативном режиме получать данные об
атмосферных движениях, дополняющие данные в широтном поясе ±55°
по измерениям с геостационарных (высокоорбитальных) метеоспутников
и данные о ветре по измерениям аппаратуры MODIS с полярно-орбиталь-
ных (на приполярных орбитах) спутников ДЗЗ (для областей севернее
65-70° с. ш.). Использование данных о «полярных» ветрах в различных
схемах численного прогноза погоды (ЧПП) позволяет заметно повысить
точность результатов ЧПП, причем не только для областей высоких ши-
рот, и это послужило основной мотивацией для развертывания исследо-
ваний по созданию спутниковой системы мониторинга областей высоких
широт.
В состав целевой аппаратуры метеорологических КА «Арктика» пред-
полагается включить 10-канальный радиометр-имаджер с характеристи-
ками, близкими к характеристикам аппаратуры МСУ-ГС «Электро-Л».
В целях объединения национальных спутниковых ресурсов наблюде-
ния Земли в мире созданы различные программы международных орга-
низаций и институтов, например Глобальная система наблюдения Земли
GEOSS (Global Earth Observation System of Systems); Европейская иници-
атива GMES (глобальный мониторинг окружающей среды и обеспечение
безопасности); UNOSAT (консорциум ведомств ООН, частных компаний
и космических агентств); RESPOND (программа европейских и междуна-
родных организаций); специализированная международная космическая
система DMC (Disaster Monitoring Constellation); хартия «Космос и круп-
ные катастрофы» (Space and Major Disaster) и др.
С участием 43 стран разрабатывается проект Глобального комплекса
систем ДЗЗ GEOSS, в котором будут объединены наработки всех стран
по основным тематическим направлениям, включая определение хими-
ческого состава атмосферы и выпадение осадков, зондирование океана,
получение изображений земной поверхности. Хартия «Космос и круп-
ные катастрофы» была сформирована в 2000 г. при участии космических
агентств Европы ESA, Франции CNES, Индии ISRO, Аргентины CONAE,
Канады CSA, управления исследования океанов и атмосферы США
NOAA и ООН. В феврале 2005 г. к Хартии присоединилось космическое
агентство Японии JAXA. По запросам участников Хартии космические
агентства стран-участниц предоставляют ресурсы находящихся на орбите
спутников ДЗЗ для экстренной съемки районов ЧС. Россия не является
членом Хартии.
Безусловный интерес представляет дальнейшая интеграция России
в систему GEOSS, которая выступает как «система систем», объединяя
существующие и будущие системы наблюдения Земли из космоса с со-
хранением их национальной принадлежности и внутренней структуры
управления. Наша страна принимала непосредственное участие в раз-
работке и корректировке десятилетнего (2005-2015) плана создания
GEOSS. Четкое определение архитектуры системы, протоколов и меха-
низмов обмена оперативными данными имеет основополагающее значе-
ние для успешного функционирования GEOSS, и эти вопросы должны
решаться в ходе равноправных переговоров между всеми участниками
проекта.
Будучи европейским государством, Россия заинтересована в участии в
Космическая разведка России
649
системе глобального мониторинга в интересах охраны окружающей сре-
ды и обеспечения безопасности (GMES). Здесь сотрудничество между
нашей страной и Евросоюзом должно строиться с учетом потребностей
российских и европейских пользователей космической информации и
возможностей эффективного применения современных и перспективных
космических аппаратов.
Учитывая существенную азиатскую составляющую российской тер-
ритории и внешней политики, представляется целесоооразным участие
России в системе предупреждения о катастрофах и стихийных бедстви-
ях «Страж Азии». В настоящее время для целевых задач в рамках данной
системы могут быть использованы данные с отечественных космических
аппаратов дистанционного зондирования Земли, а также с планируемого
спутника радиолокационного зондирования «Аркон-2М». В свою очередь
для российских потребителей будет представлять интерес информация
с таких аппаратов, как ALOS (Японское космическое агентство JAXA),
Terra+Aqua (NASA) и ряда других.
Вопрос участия России в международной системе мониторинга сти-
хийных бедствий DMC целесообразно рассматривать в связи с созданием
и последующей эксплуатацией отечественного КА «Канопус-В», который
так же, как и все спутники системы DMC, создается с использованием
ряда технических решений английской компании SSTL (недавно вошед-
шей в состав EADS Astrium) и предназначен для решения аналогичных
мониторинговых задач. Следует подчеркнуть, что для изучения предвест-
ников землетрясений в российских проектах предполагается установка
отдельных научных приборов на большинстве запускаемых российских
КА, что позволит набирать статистику в целях повышения достоверности
прогноза.
В заключение необходимо отметить следующее. Далеко не всегда для
решения актуальных и прогнозируемых на среднесрочную перспективу
задач мониторинга чрезвычайных ситуаций и парирования их послед-
ствий необходимо развертывание специализированных космических
средств или создание специализированных многоспутниковых систем.
Речь должна идти об интеграции возможностей космических средств раз-
личного целевого назначения, создаваемых в рамках федеральной косми-
ческой программы России, других национальных и международных про-
грамм, о реализации протоколов и наземных сетей обмена целевой инфор-
мации (как это реализуется, например, в программе ООН UN Spider). С
учетом особенностей космических средств дистанционного зондирования
рост уровня международного взаимодействия приведет к получению си-
нергетического эффекта за счет роста покрытия, сокращения срока реа-
гирования (перенацеливания космических средств) при использовании
спутниковых каналов передачи данных и технологий ГЛОНАСС/GPS,
наконец, обеспечит справедливое участие в программах использования
данных дистанционного зондирования при борьбе с чрезвычайными си-
туациями развивающихся стран. Россия осознает всю важность данного
направления космической деятельности и будет в дальнейшем активно
участвовать в планировании и реализации международных проектов в
области создания и использования космических средств обеспечения и
проведения мониторинга и парирования последствий чрезвычайных си-
туаций природного и антропогенного характера.
Библиографический список
1. Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств
разведки. Изд-во РГГУ, 2002.
Меньшаков Ю.К. Виды и средства иностранных технических разведок.
Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.
2. Андронов А.А., Шевров Р. Американские космические системы видовой
разведки. Зарубежное военное обозрение. 1995. № 2. С. 3.
3. Новости космонавтики. 1997. № 22. С. 17-24.
4 Новости космонавтики. 2005. № 6. С. 40-41.
5. Новости космонавтики. 2000. № 10. С. 7-9, 26-27.
6. Яблонский Л., Воронин Е., Кашин В. Зарубежные военные программы кос-
мической видовой разведки // Зарубежное военное обозрение. 2002. № 7.
7. Андронов А.А., Шевров Р. Американские спутники РТР типа «Феррет» //
Зарубежное военное обозрение. 1994. № 6.
8. Андронов А.А. Американские спутники радиоэлектронной разведки на
геостационарных орбитах // Зарубежное военное обозрение. 1993. № 13.
9. Новости космонавтики. 2003. № 11. С. 28-34.
10. Новости космонавтики. 1998. № 17. С. 25-27.
11. Новости космонавтики. 2003. № 5. С. 24-26.
12. Новости космонавтики. 2009. № 3. С. 18-20.
13. Андронов А.А. Космическая система радиотехнической разведки ВМС
США. «Уайт Клауд» // Зарубежное военное обозрение. 1993. № 7.
14. Новости космонавтики. 2001. № 11. С. 26-28.
15. Новости космонавтики. 2004. № 2. С. 10-12.
16. Новости космонавтики. 2005. № 4. С. 10-12, 55.
17. Новости космонавтики. 2007. № 8. С. 31-33.
18. Новости космонавтики. 2002. № 8. С. 41-45.
19. Андронов А.А. Американская космическая система обнаружения пусков
ракет. Зарубежное военное обозрение. 1982. № 6.
20. Андронов А.А.у Гарбук С. Американская космическая система «ИМЕЮС»
и создание перспективной системы обнаружения пусков баллистических ра-
кет // Зарубежное военное обозрение. 1994. № 12.
21. Новости космонавтики. 1999. № 5. С. 31-37.
22. Новости космонавтики. 2006. № 8.
23. Новости космонавтики. 2008. № 1, 27-29.
24. Новости космонавтики. 2007. № 4. С. 62-63.
25. Яблонский Л., Воронин Е., Кашин В. Зарубежные военные программы ви-
довой разведки // Зарубежное военное обозрение. 2002. № 7.
Библиографический список
651
26. Новости космонавтики. 2008. № 5. С. 34-36.
27. Новости космонавтики . 2009. № 7. С. 34-35.
28. Vincent Kierman. Deffens satellites cary secret scienes instrument. Space
News. 1993. July. С 19-25.
29. Александров А. Космическая радионавигационная система НАВСТАР //
Зарубежное военное обозрение. 1995. № 5.
30. Военно-космический бюджет США // Зарубежное военное обозрение.
1988. № 7.
31. Новости космонавтики . 2009. № 8. С. 26, 27.
32. Новости космонавтики . 2009. № 4. С. 20-22.
33. Новости космонавтики. 2009. № 12. С. 26, 27.
34. Новости космонавтики. 1999. № 6. С. 14-15.
35. Новости космонавтики. 2003. № 11. С. 28-34.
36. Интернет-сайт Управления NIMA: www.nima.mil / Интернет-сайты
компаний Spacelmagingwww.spaceimaging.com и DigitalGlobe www.digitalglobe.
com, Интернет-сайты новостных агентств.
37. Алексеев Б. Геодезическое применение спутниковой радионавигацион-
ной системы «НАВСТАР» // Зарубежное военное обозрение. 1993. № 10.
38. Чуларис В. Национальная политика США в области использования кос-
мического пространства // Зарубежное военное обозрение. 2007. № 11.
39. Новости космонавтики. 2008. № 7. С. 44-47.
40. Новости космонавтики. 2008. № 8.
41. Новости космонавтики. 2008. № 1. С. 31.
42. Новости космонавтики. 2005. № 7. С. 8-11.
43. Новости космонавтики. 2010. № 11. С. 30-31.
44. Новости космонавтики. 2006. № 4. С. 38-39.
45. Новости космонавтики. 2007. № 2. С. 30-33.
46. Новости космонавтики. 2009. № 7. С. 42-45.
47. Новости космонавтики. 2010. № 11. С. 34-36.
48. Новости космонавтики. 2009. № 12. С. 23-25.
49. Новости космонавтики. 2008. № 11. С. 31, 32.
50. Новости космонавтики. 2008. № 1. С. 27-29.
51. Новости космонавтики. 2001. № 7. С. 38-39.
52. Александров А. Применение космических систем стран НАТО в ходе бо-
евых действий против Югославии // Зарубежное военное обозрение. 1999.
№5.
53. Чуларис В. Применение космической группировки США в ходе опера-
ции в Афганистане // Зарубежное военное обозрение. 2002. № 8.
54. Чуларис В. Использование США космической группировки в войне
против Ирака // Зарубежное военное обозрение. 2003. № 11.
55. Новости космонавтики. 2003. № 9. С. 42.
56. Новости космонавтики. 2008. № 2. С. 33-35.
57. Погожин В. Военные аспекты космических программ западно-европей-
ских стран // Зарубежное военное обозрение. 1993. № 9, 11.
58. Новости космонавтики. 2005. № 2. С. 12-16, 57.
59. Новости космонавтики. 2005. № 3. С. 53-56.
60. Новости космонавтики. 2010. № 2. С. 59-60.
61. Новости космонавтики. 2009. № 4. С. 27-30.
62. Новости космонавтики. 2006. № 2. С. 50-51.
63. Новости космонавтики. 2001. № 10. С. 54.
64. Новости космонавтики. 2007. № 2. С. 36-37.
652
Библиографический список
65. Новости космонавтики. 2007. № 9. С. 16-17.
66. Новости космонавтики. 2008. № 9. С. 31-32.
67. Новости космонавтики. 2007. № 8. С. 31-33.
68. Новости космонавтики. 2010. № 8. С. 36-38.
69. Новости космонавтики. 2008. № 10.
70. Новости космонавтики. 2000. № 12. С. 52-53.
71. Веб-сайт компании Alenia aerospazio: http://www.aespazio.it.
72. Нониашвили М.И., Крючков И.В., Лесников Г.А., Нефедов С.И.У Семенов А.Н.
Обзор современных радиолокаторов с РСА космического базирования и ана-
лиз тенденций их развития. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборо-
строение. 2012.
73. Новости космонавтики 2007. № 8. С. 24-25.
74. Новости космонавтики. 2008. № 2. С. 28.
75. Новости космонавтики. 2008. № 12.
76. Новости космонавтики. 2002. № 7. С. 32-35.
77. Новости космонавтики. 2010. № 8. С. 39-40.
78. Новости космонавтики. 2008. № 3. С. 25-27.
79. Новости космонавтики 2008. № 3. С. 32-34.
80. Новости космонавтики. 2006. № 6. С. 40-42.
81. Андронов АЛ. Космические разведывательные системы Китая // Зару-
бежное военное обозрение. 1999. № 10.
82. Новости космонавтики. 2004. № 12. С. 45-47.
83. Новости космонавтики. 2004. № 10. С. 16-17, 27-28.
84. Новости космонавтики. 2005. № 1. С. 22-23, 30-31, 50-53.
85. Новости космонавтики. 2010. № 2. С. 29-30.
86. Новости космонавтики. 2010. № ц. с. 32-33.
87. Новости космонавтики. 2003. № 1. С. 64-65.
88. Новости космонавтики. 2006. № 6. С. 43-44.
89. Новости космонавтики. 2008. № 1. С. 30-31.
90. Новости космонавтики. 2007. № 7. С. 21-22.
91. Новости космонавтики. 2010. № 10. С. 18-19.
92. Новости космонавтики. 2010. № 2. С. 35-38.
93. Новости космонавтики. 2010. № 10. С. 34-36.
94. Новости космонавтики. 2010. № 11. С. 32-33.
95. Новости космонавтики. 2003. № 11. С. 13-19.
96. Новости космонавтики. 2002. № 5.
97. Новости космонавтики. 2010. № 10. С. 12.
98. Новости космонавтики. 2000. № 5. С. 41.
99. Новости космонавтики. 2005. № 7. С. 8-11.
100. Новости космонавтики 2007. № 3. С. 12-15.
101. Новости космонавтики 2010. № 9. С. 27-30.
102. Новости космонавтики. 2009. № 6. С. 30-33.
103. Новости космонавтики. 2010. № 4. С. 37.
104. Новости космонавтики. 2008. № 8. С. 53.
105. Новости космонавтики. 2006. № 11. С. 35-36.
106. Новости космонавтики. 2007. № 4. С. 34-35.
107. Новости космонавтики. 2010. № 1. С. 38-39.
108. Новости космонавтики. 2010. № 10. С. 37.
109. Новости космонавтики. 2007. № 11. С. 21-26.
110. Новости космонавтики. 2009. № 7. С. 60.
111. Новости космонавтики. 2011. № 1. С. 24-25; 33-34.
Библиографический список
653
112. ПайсонД.Б., Пережогин Ю.А. Космическая деятельность ведущих госу-
дарств мира. (Препринт ЦСП № 1001-1)/Д.Б. (2010 г.).
113. Зайцев Ю. Российская фоторазведка все еще близорука http://www.
rian.ru/analytics/20090310/164314480.html
114. Российская система спутникового видового шпионажа. ИЦ Agentura.
Ru http://www.agentura.ru/equipment/kosmos/satellite/oursystem/
115. Болсуновский М.Л., Дворкин Б.А. Развитие систем ДЗЗ и информацион-
но-аналитического обеспечения данными космической съемки: ближайшие
перспективы // Геоматика. 2010. № 4 (9). С. 11-16.
Кирилин А.Н., Ахметов Р.Н., Стратилатов Н.Р., Бакланов А.И., Федоров В.М.,
Новиков М.В. Космический аппарат «Ресурс-П» // Геоматика. 2010. № 4 (9).
С. 23-26.
116. Подвиг П.Л. Уменьшение риска случайного пуска. Science and Global
Security, Volume 14. P. 75-115.
117. Чуркина А.Л. «Космический комплекс гидрометеорологического и
океанографического обеспечения «Метеор-ЗМ» со спутником «Метеор-М»,
«Геоматика». 2009. № 3(4). С. 79-85.
118. Чернявский Г.М., Термитников А.В. Космические средства мониторинга
Земли. НТЦ «Космонит».
119. Асмус В.В., Дядюченко В.Н., Кровотынцев В.А., Милехин О.Е., Соловьев В.И.,
Успенский А.Б. Состояние и перспективы развития отечественной гидроме-
теорологической космической системы. Москва, ИКИ РАН, 16-20 ноября
2009 г. Седьмая всероссийская открытая ежегодная конференция. «Современ-
ные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса».
120. Автоматические космические аппараты для фундаментальных и
прикладных научных исследований / Под общей редакцией д-ра техн. наук,
проф. Г.М. Полищука и д-ра техн. наук, проф. К.М. Пичхадзе. М.: Изд-во МАИ
ПРИНТ, 2010.
121. Михайлов Е.В., Михеев О.В., Положенцев А.Е. Перспективные космиче-
ские аппараты ДЗЗ «Природа» и «Монитор-Р» на основе унифицированной
космической платформы «Яхта». «ГЕОМАТИКА». 2010. № 4(9). С. 27-30.
122. Новости космонавтики. 2010. № 11. С. 48-49.
123. Новости космонавтики. 2010. № 8. С. 41-43.
124. Новости космонавтики. 2011. № 7. С. 29-34.
125. Блинов В Н., Иванов Н.Н., Сеченов Ю.Н., ШалайВ.В. Малые космические
аппараты. Справочное пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ. 2010.
126. Зарубежное военное обозрение. 2008. № 5. С. 51-53.
127. Новости космонавтики. 2011. № 8. С. 48-51.
128. http://www.nanosat.usu.edu
129. Новости космонавтики. 2002. № 5.
130. Дворкин Б.А. Группировка спутников ДЗЗ RapidEye. Геоматика. 2009.
№ 3. С. 14.
131. Новости космонавтики. 2011. № 1. С. 22-23.
132. По материалам www.eumetsat.int
133. Асмус В.В., Милехин О.Е., Успенский А.Б. Спутниковые наблюдения Зем-
ли и дистанционные измерения, усваиваемые в моделях прогноза погоды. ГУ
«Научно-исследовательский центр космической гидрометеорологии «Пла-
нета».
134. Космическая система мониторинга окружающей среды «Канопус» на
базе МКА / Г.М. Чернявский, Л.А. Мирошниченко. ФГУП «Научный центр
космических информационных систем и технологий наблюдения».
654
Библиографический список
135. Новости космонавтики. 2011. № 3. С. 26-30.
136. Новости космонавтики. 2011. № 6. С. 55.
137. Новости космонавтики. 2011. № 10. С. 35-38.
138. Новости космонавтики. 2008. № 11. С. 30.
139. Новости космонавтики. 2011. № 10. С. 33, 34.
140. Новости космонавтики. 2011. № 9. С. 26, 27.
141. Новости космонавтики. 2011. № 10. С. 44-46.
142. Новости космонавтики. 2011. № 11. С. 16-20.
143. Новости космонавтики. 2011. № 12. С. 12-17.
144. Новости космонавтики. 2011. № 11. С. 37, 38.
145. Новости космонавтики. 2011. № 12. С. 54, 55.
-146. Новости космонавтики. 2011. № 2. С. 26, 27.
147. Новости космонавтики. 2011. № 11. С. 40-43.
148. Дворкин Б. А. Европейская программа GMES перспективы группиров-
ки ДЗЗ
Sentinel Геоматика. 2011. № 3. С. 14-26.
149. Зайцев Ю. Российская фоторазведка все еще близорука http://www.
rian.ru/analytics/20090310/164314480.html
150. Завьялов B.C. О работе в КБ ХИММАША им. A.M. Исаева и не только
об этом. 2011. Гл. 12.
151. Ефанов В.В., Семункина В.И., Шостак СВ. Особенности баллистическо-
го проектирования КС ДЗЗ оптикоэлетронного наблюдения типа «Аркон-1» /
естник ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина». 2009. № 1. С. 46-53.
152. Полищук Г.М., ПичхадзеК.М., Моишеев А.А., Ефанов В.В., Шостак СВ. Но-
вая серия космических аппаратов «Аркон» // Общероссийский научно-тех-
нический журнал «Полет». 2006. № 11. С. 3-6.
153. Космический полет. НПО им. С.А. Лавочкина / Под ред. Г.М. Поли-
щука. Химки, 2007.
154. GunterDirk Krebs, P. Podvig: History and the current status of the Russian
early warning system, Science and Global Security.
155. Подвиг П.Л. История и современное состояние российской системы
предупреждения о ракетном нападении / Центр по изучению проблем разо-
ружения, энергетики и экологии. Московский физико-технический институт.
Март 2002.
156. Макаренков ДМ., Потюпкин А.Ю. На орбитальных рубежах. М.: Аса-
demia, 2008.
157. Новости космонавтики. 2012. № 1. С. 17-20, 44, 45.
158. Новости космонавтики. 2012. № 2. С. 27-33.
159. Власко-Власов К.А. История «Ока». http://kik-sssr.narod.ru/Oko.htm
160. www.novosti-kosmonavtiki.ru; www.kommersant.ru; www.armscontrol.ru;
www.airbase.ru; ww.space.skyrocket.de
161. Новости космонавтики. 2012. № 3. С. 47.
162. Новости космонавтики, 2012. № 3. С. 34, 35.
163. Новости космонавтики, 2012. № 3. С. 36, 37.
164. Программа запуска «Союз-СТ» - Pieiades-1 и ELISA. Гвианский косми-
ческий центр/Guiana Space Center. 2011. № 20(140). Изд-во «Рестарт».
165. Щербаков Р. 1) Зарубежные исследования в области гиперзвуковых
летательных аппаратов. 2) Разработка и летные испытания эксперимен-
тальных ГЛА // Зарубежное военное обозрение. 2003. № 5, 7.
166. InfoArt.ru Мировые космические новости 25 марта, 17 ноября 2004 г.
167. Lenta.ru, 05.06.2007.
Библиографический список
655
168. www.vokrugsveta.ru/vs/article/6224/
169. Новости космонавтики, 2011. № 10. С. 30.
170. http://nvo.ng.ru/armament/2011-12-02/8_hypersound.html
171. http://topwar.ru/2559-sekretnyj-kosmicheskij-bespilotnik-ws-ssha-
uspeshno-proshel-ispytaniya.html
172. Новости космонавтики. 2011. № 5. С. 42-44.
173. http://www.newsland.ru/news/detail/id/946536/
174. Новости космонавтики. 2012. № 5. С. 24-27, 36.
175. Новости космонавтики. 2012. № 6. С. 24-25, 33, 36-37, 39.
176. Новости космонавтики. 2012. № 7. С. 28, 29, 32-36, 41.
177. Новости космонавтики. 2012. № 9. С. 34-36, 39-42.
178. Неронский Л.Б. Перспективы развития методов и систем радиоэлек-
тронного наблюдения космического базирования. Радиоэлектроника, № 11,
2011.
179. Новости космонавтики. 2012. № 11. С. 16-18; 19-23; 24-27; 31.
180. Новости космонавтики. 2012. № 12. С. 34-36.
181. Новости космонавтики. 2011. № 6. С. 41-44.
182. Новости космонавтики. 2013. № 2. С. 12-17, 30-33, 40-41, 67.
183. Новости космонавтики. 2013. № 1. С. 29-32, 35.
184. SABRE - Гибридный воздушно-реактивный/ракетный двигатель
http://thexhs.livejournal.com/6034.html
185. Новости космонавтики. 2013. № 3. С. 16-18.
186. Новости космонавтики. 2013. № 4. С. 30-32, 62-64.
Меньшаков Ю.К.
ТЕХНИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА ИЗ КОСМОСА
Издательство «Academia»
совместно с редакцией журнала «Вестник РАН»
119991, Москва, Мароновский пер., 26.
Тел. 8(499)238-21-44,8(499)238-21-23
Эл. почта: yurin.og@yandex.ru,
academia@naukaran.ru
www.academpress.net
Наши книги можно заказать он-лайн
Директор издательства
О. Г. Юрин
Редактор
Н.П. Богатова
Художник
А. В. Кубанов
Верстка
Т. Н. Гризунова
Корректор
А. В. Силина
Подписано к печати 09.01.2014. Формат 60x90 1 /]
Гарнитура «PetersburgC».
Физ. печ. л. 41. Тираж 2000 экз.
Заказ № 4736.
Отпечатано в ОАО «Можайский полиграфический комбинат»
143200, г. Можайск, ул. Мира, 93
www.oaompk.ru, www.oAOMHK.pc}) тел.: (495) 745-84-28, (49638) 20-685