Nedávno jsme uvažovali o schopnostech vesmírných průzkumných prostředků detekovat útočné skupiny letadlových lodí. Autor zejména předložil předpoklad o vytvoření v blízké budoucnosti „souhvězdí“kompaktních a levných průzkumných satelitů umístěných na nízkých oběžných drahách a schopných nahradit stávající velké a drahé průzkumné satelity. Něco podobného se již děje s komunikačními satelity díky Space X a jeho globálnímu projektu vysokorychlostního satelitního internetu Starlink.
Podle autorova předpokladu by technologie použité pro rozsáhlou konstrukci a rozmístění satelitů Starlink mohly být následně použity pro konstrukci průzkumných satelitů. Někteří odpůrci proti tomu namítali, že průzkumné satelity budou mnohem větší, složitější a dražší. A to platí zejména pro aktivní radarové průzkumné satelity, o které je největší zájem, protože mohou fungovat kdykoli během dne a za každého počasí.
Budoucnost přichází dříve, než autor předpokládal. Ale tato budoucnost bohužel nepřijde pro každého.
Capella prostor
Americká společnost Capella Space, založená v roce 2016, se sídlem v San Francisku v Kalifornii, si klade za cíl poskytnout uživatelům po celém světě možnost získat komerční radarové snímky povrchu planety ve vysokém rozlišení.
Capella Space plánuje rozmístit 36 satelitů vybavených radarem se syntetickou aperturou. Předpokládalo se, že hmotnost jednoho satelitu bude asi 40 kilogramů. Systém by měl umožnit získání radarových (RL) snímků zemského povrchu s rozlišením 50 centimetrů.
Kromě toho je pravděpodobně systém schopen přijímat obrázky s rozlišením 25 centimetrů a vyšším, ale tato příležitost pro civilní spotřebitele je stále blokována americkými zákony.
V prosinci 2018 vypustila společnost Capella Space na oběžnou dráhu svůj první testovací satelit Denali. Ke startu došlo pomocí nosné rakety SpaceX Falcon 9 z letecké základny Vandenberg (Kalifornie).
Satelit Denali je určen k testování designu a technologie. Obrázky RL z něj nebyly prodány. Byly však použity k internímu testování a přilákání investorů a potenciálních zákazníků. Po vypuštění družice Denali nasadila flexibilní web antény pokrývající plochu asi 8 metrů.
V srpnu 2020 byl vypuštěn první sériový operační satelit Sequoia, který je již schopen poskytovat radarové snímky zemského povrchu komerčním zákazníkům. Start na oběžnou dráhu provedl RN Electron soukromé americké letecké společnosti Rocket Lab.
Hmotnost satelitu Sequoia je 107 kilogramů. Obsahuje 400 metrů kabelů a vodičů propojujících přes stovku elektronických modulů. Software obsahuje více než 250 000 řádků kódu C, více než 10 000 řádků kódu Python a více než 500 000 řádků kódu FPGA.
Se orbitální výškou 525 kilometrů a orbitálním sklonem 45 stupňů může Sequoia poskytovat zákazníkům radarové snímky v regionech, jako je Blízký východ, Korea, Japonsko, Evropa, jihovýchodní Asie, Afrika a Spojené státy.
Do konce roku 2020 je plánováno vypuštění dalších dvou satelitů Sequoia RN Falcon 9 na oběžnou dráhu SpaceX. Celkem se plánuje vypuštění nejméně sedmi satelitů tohoto typu.
Mělo by být zřejmé, že maximální rozlišení oblasti vybrané pro průzkum je poskytnuto, když je radarový obraz exponován asi 60 sekund, pro které jsou satelity Sequoia vybaveny systémem mechanické orientace anténního pásu. Letová vůle bude nižší. Režim syntetické clony umožňuje přesnou 3D topografii a definici povrchu.
Předpokládá se, že konečná konstelace 36 satelitů poskytne obraz o jakékoli části planety s intervalem nejvýše jedné hodiny.
Satelit Sequoia společnosti Capella Space vytvořil za 4 roky tým 100 lidí.
Capella Space již podepsala smlouvy o poskytování kartografických informací s vládními agenturami USA.
Zejména v roce 2019 byla podepsána dohoda s americkým národním průzkumným úřadem (NRO) o integraci komerčních radarových snímků získaných satelity Capella Space se státními sledovacími satelity NRO.
V listopadu 2019 americké letectvo (Air Force) podepsalo smlouvu s Capella Space o začlenění snímků společnosti do softwaru pro virtuální realitu Air Force (případně s odkazem na vysoce detailní 3D terénní mapy pro letectví).
13. května 2020 byla podepsána smlouva s americkým ministerstvem obrany o poskytování leteckých radarových dat ze syntetické apertury americkému námořnictvu. Capella také poskytne ministerstvu obrany interní analytické služby k interpretaci nálezů.
A 25. června 2020 Capella Space oznámila podepsání společné dohody o výzkumu a vývoji (CRADA) s americkou národní geoprostorovou agenturou (NGA). Dohoda CRADA poskytne Capella Space přístup výzkumným pracovníkům NGA pro hlubší porozumění problémům. Na oplátku získá NGA přístup k zobrazovacím a analytickým službám Capella Space. Toto je první dohoda CRADA mezi společností NGA a komerční společností poskytující snímky ze radarových satelitů se syntetickou aperturou.
Satelity Capella Space samozřejmě nelze považovat za přímé analogy sofistikovaných a drahých průzkumných satelitů vypuštěných předními vojensko-průmyslovými velmocemi. Tady je ale důležité něco jiného.
Společnost se 100 osobami vyvinula a vyrobila satelity schopné přijímat radarové snímky s vysokým rozlišením. Tato společnost plánuje rozmístit konstelaci 36 takových satelitů. Velikost a hmotnost těchto satelitů umožňuje jejich vynesení na oběžnou dráhu v klastrech, jako je tomu u komunikačních satelitů Starlink. To umožňuje nejen rychle vybudovat jejich seskupení na oběžné dráze, ale také je v případě potřeby urychleně vypustit pomocí nosných raket.
Je -li toho schopná pouze soukromá začínající společnost? Kolik takových nebo podobných satelitů může v případě potřeby vypustit ministerstvo obrany USA?
Mimochodem, Capella Space není jedinou společností, která v tomto směru pracuje.
ICEYE
Finská společnost ICEYE byla založena v roce 2014 jako dceřiná společnost Aalto University, Fakulty radiotechniky.
Od roku 2019 nabízí ICEYE služby pro získávání komerčních radarových snímků s vysokým rozlišením získaných pomocí tří patentovaných satelitů. První satelit ICEYE-X2 vypustila 3. prosince 2018 nosná raketa SpaceX Falcon 9 a další dva satelity byly vypuštěny 5. července 2019.
Předpokládá se, že s komerčním úspěchem projektu bude vypuštěno několik dalších satelitů ročně.
Hmotnost jednoho satelitu je 85 kilogramů. Je vybaven iontovými tryskami, které korigují jeho oběžnou dráhu. Rozlišení radarových snímků je 0, 25x0, 5, 1x1 nebo 3x3 metrů, přesnost zarovnání je 10 metrů, rychlost komunikačního kanálu je 140 megabitů za sekundu. Orbitální výška je 570 kilometrů, sklon 97,69 stupňů.
Planet Labs
Americká společnost Planet Labs, založená v roce 2010, vyvíjí a vyrábí mikrosatelity typu CubeSat s názvem Dove, které jsou dodávány na oběžnou dráhu jako pomocné užitečné zatížení pro další mise.
Každý satelit Dove je vybaven nejmodernějšími optickými průzkumnými systémy naprogramovanými k průzkumu různých částí Země. Každý pozorovací satelit Dove nepřetržitě skenuje zemský povrch a po průletu pozemní stanicí odesílá data.
První dva experimentální satelity Dove byly vypuštěny v roce 2013.
Po akvizici německé společnosti BlackBridge AG byla satelitní konstelace Planet Labs rozšířena o satelity RapidEye. A po akvizici TerraBella od Google také souhvězdím SkySat.
V červenci 2015 umístila společnost Planet Labs na oběžnou dráhu 87 satelitů Dove a 5 satelitů RapidEye. V roce 2017 vypustila planeta dalších 88 satelitů Dove. V září 2018 společnost vypustila asi 300 dalších satelitů, z nichž 150 je aktivních. V roce 2020 společnost Planet Labs vypustila šest dalších SkySats s vysokým rozlišením a 35 satelitů Dove.
Satelity holubice váží 4 kilogramy. Jejich rozměry jsou 10x10x30 centimetrů, výška oběžné dráhy je 400 kilometrů.
Satelity poskytují snímky s rozlišením 3–5 metrů.
Satelity RapidEye menší než jeden metr krychlový o hmotnosti 150 kilogramů, umístěné ve výšce 630 kilometrů, poskytují obraz s rozlišením 5 metrů pomocí multispektrálního senzoru v modré (440–510 nm), zelené (520–590 nm)), blízké červené (630–690 nm), daleko červené (690–730 nm) a blízké infračervené (760–880 nm) rozsahy vlnových délek.
Satelity SkySat poskytují video snímky s rozlišením pod metr. Jejich návrh je založen na použití levných, komerčně dostupných elektronických součástek.
Satelity SkySat jsou asi 80 centimetrů dlouhé a váží asi 100 kilogramů.
Družice SkySat jsou na oběžné dráze ve výšce 450 kilometrů a jsou vybaveny multispektrálními a panchromatickými senzory. Prostorové rozlišení v panchromatickém rozsahu 400-900 nm je 0,9 metru.
Multispektrální senzor sbírá data v modrém (450-515 nm), zeleném (515-595 nm), červeném (605-695 nm) a blízkém infračerveném (740-900 nm) rozsahu s rozlišením 2 metry.
Máme něco podobného?
Ruská soukromá kosmonautika
Úspěchy ruské soukromé kosmonautiky jsou mnohem skromnější.
V první řadě je možné připomenout společnost SPUTNIX založenou v roce 2011, která v roce 2014 vypustila první ruský soukromý demonstrátor mikrosatelitních technologií Tablettsat-Aurora na oběžnou dráhu Země s hmotností 26 kilogramů.
Jako hlavní užitečné zatížení je vozidlo vybaveno panchromatickou kamerou pro snímání zemského povrchu ve spektrálním pásmu 430-950 nm s rozlišením 15 metrů a šířkou řádku 47 kilometrů.
Bylo také spuštěno několik vědeckých a vzdělávacích nanosatelitů vyvinutých studenty a školáky.
Mezi vyvíjenými zařízeními je ultra kompaktní satelit pro dálkové snímání Země RBIKRAFT-ZORKIY.
Jeho hmotnost bude 10, 5 kilogramů. Spuštění je naplánováno na rok 2021.
Zařízení bude mít dalekohledovou kameru s rozlišením 6, 6 metrů na pixel, vyrobenou NPO Lepton. Fotoaparát je vybaven systémem tepelné stabilizace a zaostřování a také vestavěným paměťovým zařízením, které umožňuje fotografování na vyžádání, aniž by byl vázán na přijímací stanice.
Odhadovaná orbitální výška satelitu RBIKRAFT-ZORKY bude 550 kilometrů se sklonem 98 stupňů.
Další společností je NPP Dauria Aerospace, založená v roce 2011 a jedna z prvních ruských společností, které vytvářely a vypouštěly komerční satelity.
8. července 2014 společnost Dauria Aerospay vypustila první satelit řady DX vybavený užitečným zatížením pro příjem a přenos signálů z automatického identifikačního systému, určeného pro navigaci a identifikaci lodí ve Světovém oceánu a na říčních liniích.
Na konci roku 2015 byly do amerického Aquila Space prodány další dva satelity PERSEUS-M1 a PERSEUS-M2.
Ve stejném roce 2015 Mikhail Kokorich, zakladatel JE Dauria Aerospay LLC, prodal svůj podíl ve společnosti a emigroval do USA.
Jak vidíme, naše zpoždění v oblasti komerčních satelitů z předních zemí světa je zhruba 10–15 let.
Formálně existují společnosti vyrábějící komponenty pro satelity - iontové motory, senzory, elektronické součástky. Ale vytvoření výrobního zařízení, které produkuje konečný produkt - high -tech satelity - nějak neroste dohromady.
Podobnou situaci máme u nosných raket. Obecně zatím nemáme nic srovnatelného se Spaсe X nebo Capella Space.
závěry
Komercializace vesmíru se vyvíjí nejvyšší rychlostí, a to jak z hlediska umístění užitečného zatížení na oběžnou dráhu, tak z hlediska vytváření umělých satelitů Země pro různé účely. Je možné poznamenat, že trend komercializace vesmíru byl nastíněn na začátku roku 2000 a v posledním desetiletí se stal výbušným. Dohromady to umožnilo vznik zařízení, technologií a služeb, které jsou v poslední době nedostupné nejen pro komerční, ale i pro vládní zákazníky.
V tomto světle již perspektiva rozmístění stovek nebo dokonce tisíců průzkumných a komunikačních satelitů americkými ozbrojenými silami a v budoucnu také satelitů systému protiraketové obrany (ABM) již nevyvolává žádné pochybnosti
Co to pro nás v praxi znamená?
Lze tvrdit, že od určitého okamžiku, kdy se rozmisťuje stále větší počet průzkumných satelitů různých tříd a účelů a zlepšují se jejich technické vlastnosti, bude téměř nemožné vyhnout se detekci mnoha typů zbraní z vesmíru
Schopnost získávat globální, celodenní a průzkumná data za každého počasí, v časovém měřítku blízkém skutečnosti, umožní provádět údery přesnými zbraněmi a bezpilotními prostředky (UAV) do celé hloubky území nepřítele, a to nejen na nehybných, ale i na mobilních cílech, přesměrování zbraní za letu.
V ohrožení budou mobilní pozemní raketové systémy (PGRK), které tvoří jeden z prvků ruských jaderných odstrašujících sil (SNF), a povrchové lodě tradičního uspořádání přijdou o sebemenší příležitost ztratit se v hlubinách oceán, což znamená, že nepřátelská letadla dlouhého doletu budou mít vždy iniciativu a budou schopna zajistit potřebnou koncentraci sil pro úder protilodními raketami (ASM), dostatečnou k překonání protivzdušné obrany (protivzdušné obrany) skupin letadlových lodí a námořních úderů (AUG a KUG).
Pokud Spojené státy oficiálně legalizovaly prodej obrázků z vesmíru s rozlišením 50 centimetrů, pak jaké rozlišení má armáda k dispozici - 25, 10 centimetrů nebo méně?
S touto kvalitou obrazu nepomohou žádné rohové reflektory. Například při útocích na lodě lze jejich počáteční detekci provést s rozlišením 3–5 metrů, poté bude identifikace provedena s rozlišením 50 centimetrů nebo méně. A poté, po spuštění protilodního raketového systému, lze lodě sledovat a jejich souřadnice přenášet v reálném čase přímo do protilodního raketového systému prostřednictvím satelitního komunikačního kanálu (retargeting za letu).
Někdo řekne, proč nevyužít elektronické války?
Mohou vyřešit některé problémy, ale ne všechny. Samotné vybavení elektronického boje je „majákem“pro nepřítele, není možné jej nepřetržitě používat. Navíc zůstává optické průzkumné zařízení.
Je prakticky nerealistické a ekonomicky neúčinné zničit síť malých satelitů z povrchu - je možné doplnit skupinu malých satelitů s menšími ekonomickými ztrátami, než je sestřelit raketami protiraketové obrany. To vyžaduje specializované vesmírné interceptory schopné intenzivního manévrování a delší dobu na oběžné dráze, zajišťující konzistentní ničení mnoha cílů.
A nespoléhejte na běžnou mylnou představu o „kýblu ořechů na oběžné dráze“. Celá ekonomika planety nebude schopna transportovat „ořechy“na oběžnou dráhu v množství dostatečném ke zničení satelitů.
"Podle Evropské vesmírné agentury obíhá naši planetu více než 29 000 velkých úlomků, od 4palcových kusů kovu po celé neexistující satelity a nádrže vyhořelého paliva." Přidejte asi 670 000 kusů kovu o velikosti 1 až 10 centimetrů, asi 170 milionů částic barvy a nespočet miliard kapek zmrzlé chladicí kapaliny a prachových částic o velikosti menší než jeden centimetr. “
Vylepšování technologií pro vytváření malých satelitů a technologií protiraketové obrany s největší pravděpodobností povede k obnovení provádění na nové technické úrovni projektů stíhačů orbitální protiraketové obrany typu „diamantový oblázek“, které s přihlédnutím k posílení průzkumné a úderné schopnosti amerického SNF.
Na konci 20. století se hodně mluvilo o tom, že 21. století bude stoletím virtuální reality, nano- a biotechnologie. Vesmír se naopak stal „každodenní aplikací“a spojil se s něčím jako satelitní televize.
Vše změnil vznik soukromých společností s ambiciózními cíli a projekty. A prostor se opět ocitl v popředí technologického pokroku.
Vesmír není jen projekty vědeckého výzkumu a expanze lidstva na nová území, ale je také základním kamenem zajištění bezpečnosti státu. Již nyní, bez získání výhody, nebo alespoň parity ve vesmíru, jsou jakékoli pozemní, letecké a námořní síly odsouzeny k porážce. V budoucnu se tato situace bude jen zhoršovat.
Díky tomu patří projekty pro vytváření slibných nosných raket a kosmických lodí pro různé účely mezi úkoly s nejvyšší prioritou naší země.
