Что даст России гигантское созвездие спутников на орбите

Tекст: Михаил Котов

2024 год становится временем начала массового производства аппаратов для крупнейшей в истории России спутниковой группировки «Сфера». Как будет устроена эта группировка, в чем заключается ее значение для граждан и бизнеса – и почему она является одним из ключевых элементов и технологического, и экономического, и даже политического суверенитета России?

@ e-cis.info

Одним из главных приоритетов цифрового развития России становится создание собственной низкоорбитальной спутниковой группировки для обеспечения быстрого и дешевого доступа в интернет на территории всей страны. Об этом заявил министр цифрового развития Максут Шадаев. «Эта группировка должна по показателям не уступать ведущим международным проектам, таким как Starlink», – заявил Шадаев, рассказывая об основных задачах министерства на ближайшие годы.

21 мая, по сообщению одного из ведущих российских производителей спутников – АО «Решетнев», определена компания-оператор, задачей которой будет управление данной спутниковой группировкой. «Новыми орбитальными группировками по решению госкорпорации «Роскосмос» будет управлять акционерное общество «Спутниковая система «Гонец», говорится в сообщении.

Упомянутый проект – дорогостоящий, масштабный и затрагивает далеко не только Минцифры. Впервые о планах Роскосмоса создать российскую группировку под рабочим названием «Глобальная многофункциональная инфокоммуникационная спутниковая система» (ГМИСС) стало известно в ноябре 2017 года. Тогда она называлась системой «Эфир» и уже планировалась как российский ответ на зарубежные проекты широкополосного доступа в интернет – Starlink и OneWeb. В то время озвучивались планы разместить три сотни спутников на орбите высотой 870 километров, обеспечивающие полное покрытие сигналом поверхности Земли. Были планы по обширному международному сотрудничеству – и с точки зрения совместного производства аппаратов, и с точки зрения продажи услуг группировки клиентам по всему миру.

Время внесло свои коррективы. Еще задолго до СВО западные страны отказывали в поставках России компонентов для производства спутников. А в 2022 году фактически против всей космической отрасли были введены санкции. Сегодня рассчитывать на крупный международный проект малоперспективно, ограничены и возможности предлагать услуги связи в других странах. В то же время резко повысилось значение собственного, независимого от иностранных игроков производства космической техники.

В 2018-2019 годах проект сильно изменился: количество космических аппаратов возросло до 640, а название сменилось на «Сфера». Проект стал больше ориентироваться на непосредственные потребности России и включил в себя не только связь, но и навигацию, телевещание, передачу данных для интернета вещей и ретрансляцию. По сути «Сфера» стала проектом единой орбитальной российской экосистемы, призванной обеспечить согласованность различных спутниковых группировок, работавших до этого автономно.

В отличие от зарубежных конкурентов, Роскосмос пошел по пути создания не одной глобальной, а нескольких региональных систем (по зонам покрытия на Земле). В настоящее время в рамках «Сферы» создается пять спутниковых группировок обеспечения связи и передачи информации и пять группировок дистанционного зондирования Земли. Их главными целями станет непрерывное наблюдение за территорией России, в том числе в режиме реального времени.

Началом реализации «Сферы» стал в октябре 2022 года вывод на орбиту первого спутника группировки «Скиф». Данная группировка является составной частью «Сферы» и отвечает за предоставление широкополосного доступа в интернет. Аппарат «Скиф-Д» (демонстратор) показал скорость доступа в 6,5 мегабит в секунду. Это не итоговые цифры, для данного аппарата важна в первую очередь обкатка новых технических решений. На серийных спутниках предполагается пропускная способность 150 гигабит в секунду.

Всего, как ожидается, 12 космических аппаратов группировки «Скиф» будут работать на орбите высотой около 8 тыс. км. Это как раз и даст возможность обслуживания северных широт, недоступных для традиционных спутников на геостационарной орбите, в том числе районов Арктики и Северного морского пути. Для проводки во льдах требуется много разной спутниковой информации: определение ледовой обстановки, которое производится при помощи РЛС спутников, данные метеоспутников. Многоспектральные спутниковые снимки нужны для уточнения картографии региона. Для навигации нужна система ГЛОНАСС, для работы специальных буев и получения данных «с воды» поможет система так называемого интернета вещей серии «Марафон». И разумеется, во время плавания нужна постоянная связь – как голосовая, так и интернет. Вот все это вместе и обеспечивает «Сфера».

Интернет вещей – это работа с датчиками, установленными на наземных устройствах. Это могут быть датчики движения, состояния машин и механизмов, иными словами – все, что необходимо для удаленного контроля различного оборудования. Классическим примером являются датчики, сообщающие о неисправности газопроводов – сигнал от них поступает сначала в космос, а затем передается на землю ремонтным бригадам.

Кстати, Газпром является одним из партнеров «Сферы». При непосредственном участии корпорации создаются спутники серии «Смотр-В» для дистанционного зондирования Земли. Данные спутники будут решать широкий спектр задач: подробный мониторинг магистральных газопроводов, обнаружение утечек метана, контроль строительства объектов на месторождениях, картография и наблюдение лицензионных участков и т. д.

В состав системы «Марафон-IoT» для интернета вещей войдет более 250 аппаратов, они будут размещаться в 12 орбитальных плоскостях на высоте около 750 км. Конвейерное производство этих спутников создается прямо сейчас. В планах – модернизация предприятия и установка новой сборочной линии, которая даст возможность к 2025 году выпустить пять спутников, а к 2026 году – уже 44 аппарата.

Конвейер – ключевое новшество, внедряемое в современном спутниковом производстве. Именно то, что и должно обеспечить упомянутое главой государства «кратное наращивание» аппаратов на околоземной орбите.

Еще пару десятилетий назад спутники можно было сравнить с крупными универсальными комбайнами, они были громоздки, герметичны и собирались на стапелях. Конструкция же современных спутников резко упрощается, их масса и функционал снижается, это резко увеличивает возможности производства. Их массовый вывод на орбиту возможен при помощи контейнерных запусков. Все спутники «Сферы» собираются как раз по современной негерметичной схеме.

Кроме того, для упрощения массового выпуска принято решение делать космические аппараты на единой платформе. «Любой спутник состоит из универсальной платформы со служебной аппаратурой, которая отвечает за вывод спутника в заданную точку, его ориентацию, раскрытие солнечных батарей, обеспечение работоспособности, сбор и передачу на Землю телеметрии. То есть любой спутник на 60-70% унифицирован, сверх того – только полезная нагрузка, в зависимости от той или иной космической группировки… Принцип простой – максимальная унификация, чтобы обеспечить серийность», – описывал задачу такой платформы глава Роскосмоса Юрий Борисов.

Использовать платформу будут, например, группировки спутников обзорной и высокодетальной съемки «Беркут-О» и «Беркут-ВР», а также радиолокационного мониторинга «Беркут-Х» и «СМОТР-Р». Запуск первых аппаратов намечен на 2025 год, а в данный момент идет разработка и экспертная оценка проектов.

Совсем недавно было решено присоединить к проекту «Сфера» микроспутники «Грифон» на базе платформы CubeSat. Группировка из 136 аппаратов будет производить съемку земной поверхности с разрешением около 2,5 м, с ее помощью можно будет получать данные каждые 30 часов с территории России и не реже 38 часов по всему миру.

В программу «Сфера» входит и проведение научно-исследовательских работ, например, по разработке системы лазерной связи между космическими аппаратами. В частности, планируется разработка двух терминалов межспутниковой связи, а в последующем – наземного оборудования для связи «космос – Земля».

Отдельно стоит сказать и о военном значении группировки «Сфера». Разведка и целеуказание с помощью как многоспектральных снимков, так и радиолокационных данных – обязательная часть проведения любой военной операции. Не менее очевидна важность постоянной защищенной связи и возможности работы с беспилотными аппаратами. Можно ожидать, что весь функционал космической группировки будет использоваться для повышения обороноспособности России.

Уже в 2024 году можно будет увидеть первые запуски по программе, а с 2026 года они должны стать массовыми, составив основную полезную нагрузку для российских ракет-носителей.

Проект «Сфера» отличается максимальным прагматизмом и соответствием самым современным производственным практикам. Реализация проекта позволит связать с помощью спутникового интернета любые, даже самые отдаленные точки России. «Уже в горизонте текущего десятилетия нужно обеспечить доступ к высокоскоростному интернету практически на всей территории России. Решим эту задачу, в том числе за счет кратного наращивания нашей спутниковой группировки. Направим на ее развитие 116 млрд рублей», – говорил по этому поводу в послании Федеральному собранию президент Владимир Путин.

«Через наращивание высоких технологий в космической отрасли Россия укрепляет технологический, промышленный, научный и геополитический суверенитет. Именно поэтому Путин уделяет данному вопросу особое внимание», – считает политолог Алексей Мартынов.

Российская космическая отрасль уже сегодня непосредственно затрагивает быт каждого гражданина страны, через спутники системы ГЛОНАСС и навигацию на экранах смартфонов. Однако уже в ближайшие годы это влияние станет гораздо шире. Российский бизнес получит собственные, национальные системы космической связи и мониторинга. Отечественные метеорологи уже в текущем году полностью откажутся от информации с западных метеоспутников. Будет обеспечено полноценное функционирование и безопасность стратегических транспортных коридоров. И Россия подтвердит тот статус великой космической державы, которого заслуживает как страна первого в мире спутника.