Nanosatelity se brzy stanou součástí bojových systémů spolu s drony
Ve Spojených státech byla zveřejněna zpráva s komerční prognózou vývoje světového trhu s vojenskými satelity. V roce 2012 byl tento segment vesmírného průmyslu odhadován na 11,8 miliardy dolarů. Autoři zprávy věří, že poroste o 3,9% ročně. A v roce 2022 dosáhne 17,3 miliardy dolarů.
Je třeba poznamenat, že dlouhodobé předpovědi v oblasti astronautiky byly vždy rozlišovány, mírně řečeno, nespolehlivost. Rozvoj průmyslu je silně ovlivněn politikou a ekonomikou. Financování projektu často závisí na ambicích vedení země. A ještě častěji - ze stavu ekonomiky. V krizi začnou šetřit na nejdražších programech s dlouhodobým návratovým cyklem. A nejsnazší způsob, jak zajistit, jsou temné výdaje na prostor.
Nedávno však do astronautiky vtrhl silnější faktor vlivu - rychlá změna technologických generací. Nyní již není možné natahovat tvorbu kosmické lodi (AC) na 10–15 let, což byla dříve norma. Během této doby se zařízení dokáže stát zastaralým, aniž by začalo fungovat. Podobná věc se stala s těžkými komunikačními satelity na konci dvacátého století. Komunikační linky s optickými vlákny, které během krátké doby zapletly celý svět, učinily komunikaci na dálku široce dostupnou, levnou a spolehlivou. Výsledkem bylo, že desítky satelitních transpondérů nebyly žádané, což znamenalo velké ztráty.
Rychlá změna technologických generací vedla k vývoji hlavních trendů v konstrukci a výrobě kosmických lodí - to jsou miniaturizace, modularita a účinnost. Satelity jsou co do velikosti a hmotnosti menší, vyžadují méně energie, při návrhu a výrobě se používají hotové prvky a sestavy, což výrazně zkracuje dobu výroby a náklady. A náklady na vypuštění světelného satelitu jsou levnější.
Navigace všude
V současné době je počet startů kosmu ve světě mnohem nižší než v 70. a 80. letech minulého století. Je to dáno především výrazným zvýšením přežití kosmické lodi. Běžná životnost satelitů na oběžné dráze je 15–20 let. Už to není nutné, protože satelit do této doby nevyhnutelně zastará.
Mezi vojenskými kosmickými loděmi je podíl komunikačních satelitů 52,8%, zpravodajských a sledovacích - 28,4%, navigační satelity zaujímají 18,8%. Ale právě sektor navigačních satelitů má ustálený vzestupný trend.
Orbitální souhvězdí amerických navigačních satelitů systému NAVSTAR GPS v současné době zahrnuje 31 kosmických lodí, z nichž všechny fungují podle plánu. Od roku 2015 se v rámci vývoje systému na úroveň GPS III plánuje náhrada konstelace za satelity třetí generace. Americké vojenské letectvo plánuje získat celkem 32 kosmických lodí GPS III.
Roskosmos očekává, že do roku 2020 dosáhne přesnosti určování souřadnic systémem GLONASS na méně než 10 cm, řekl vedoucí oddělení Vladimir Popovkin na zasedání ruské vlády, kde se uvažovalo o vesmírném programu do roku 2020. "Dnes je přesnost měření 2, 8 metru, do roku 2015 dosáhneme 1, 4 metru, do roku 2020 o 0, 6 metru," řekl vedoucí Roscosmosu a poznamenal, že "s přihlédnutím k dodatkům, které byly dnes implementovány "ve skutečnosti to bude méně než 10 centimetrů přesné." Doplňky jsou pozemní stanice pro diferenciální korekci navigačního signálu. Současně by měla být současná orbitální konstelace GLONASS nahrazena kosmickými loděmi nové generace, jejichž počet se zvýší na 30.
Evropská unie vytváří svůj navigační systém společně s Evropskou vesmírnou agenturou. V letech 2014-2016 bylo plánováno vytvoření konstelace 30 kosmických lodí - 27 operujících v systému a 3 pohotovostní. Vzhledem k hospodářské krizi mohou být tyto plány odloženy o několik let.
V roce 2020 hodlá ČLR dokončit vytvoření národního satelitního navigačního systému Beidou. Systém byl uveden do komerčního provozu 27. prosince 2012 jako regionální polohovací systém s orbitální konstelací 16 satelitů. To poskytlo navigační signál v Číně a sousedních zemích. V roce 2020 by mělo být na geostacionární oběžné dráze rozmístěno 5 kosmických lodí a mimo geostacionární oběžnou dráhu 30 satelitů, což umožní pokrytí navigačního signálu celým územím planety.
V červnu 2013 má Indie v úmyslu vypustit první navigační satelit svého národního systému IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) z ostrova Sriharikota u jižního pobřeží Andhra Pradesh. Start na oběžnou dráhu provede indická nosná raketa PSLV-C22. Druhý satelit má být vypuštěn do vesmíru do konce roku 2013. Dalších pět bude spuštěno v letech 2014-2015. Vznikne tak regionální navigační satelitní systém pokrývající indický subkontinent a dalších 1 500 km od jeho hranic s přesností 10 m.
Japonsko se vydalo vlastní cestou a vytvořilo satelitní systém Quasi-Zenith (QZSS, „Quasi-Zenith Satellite System“)-systém pro synchronizaci času a diferenciální korekci navigačního signálu GPS pro Japonsko. Tento regionální satelitní systém je navržen tak, aby při použití GPS získával kvalitnější signál polohy. Nefunguje to samostatně. První satelit Michibiki byl vypuštěn na oběžnou dráhu v roce 2010. V příštích letech se plánuje stažení dalších tří. Signály QZSS budou pokrývat Japonsko a západní Pacifik.
Mobilní telefon na oběžné dráze
Mikroelektronika je možná nejrychleji rostoucí oblastí moderních technologií. Samsung Electronics, Apple a Google jsou připraveni „chytrý“hodinkový počítač představit doslova v následujících měsících. Je divu, že kosmické lodě jsou stále menší a menší? Díky novým materiálům a nanotechnologiím jsou vesmírná zařízení kompaktnější, lehčí a energeticky účinnější. Lze považovat, že éra malých kosmických lodí již začala. Podle své hmotnosti jsou nyní rozděleni do následujících kategorií: do 1 kg - „pico“, do 10 kg - „nano“, do 100 kg - „mikro“, do 1000 kg - „mini“. Ještě před 10 lety se mikrosatelity o hmotnosti 50–60 kg zdály být vynikajícím úspěchem. Nyní je celosvětovým trendem nanosatelity. Více než 80 z nich již bylo vypuštěno do vesmíru.
Stejně jako se výroba a vývoj bezpilotních letadel (UAV) provádí v mnoha zemích, které dříve o vlastním leteckém průmyslu ani neuvažovaly, tak návrh nanosatelitů nyní probíhá na mnoha univerzitách, laboratořích a dokonce i u jednotlivých amatérů.. Kromě toho jsou náklady na taková zařízení sestavená na základě hotových prvků extrémně nízké. Někdy je základem nanosatelitního designu obyčejný mobilní telefon.
Z Indie byl na oběžnou dráhu vyslán smartphone, který byl použit jako základ pro experimentální satelit Strand-1 v rámci projektu Sat-Smartphone. Družice byla vyvinuta ve Velké Británii společně Univerzitou v Surrey Space Center (SSC) a Surrey Satellite Technology (SSTL). Hmotnost zařízení je 4, 3 kg, rozměry jsou 10x10x30 cm. Kromě smartphonu obsahuje zařízení obvyklou sadu pracovních komponent - napájecí a řídicí systémy. V první fázi bude satelit řízen standardním palubním počítačem, poté tuto funkci zcela převezme chytrý telefon.
Operační systém Android s řadou speciálně navržených aplikací umožňuje řadu experimentů. Aplikace iTesa zaznamenává hodnoty magnetického pole při pohybu satelitu. Pomocí jiné aplikace bude vestavěná kamera pořizovat snímky, které budou přenášeny pro zveřejnění na Facebooku a Twitteru. A to je jen malá část výzkumného programu. Mise bude trvat šest měsíců. Návrat na Zemi se nepředpokládá. Kosmonautika přestala být údělem elity.
Nejdůležitější závěr: vojenské a vesmírné technologie již nejsou lokomotivou rozvoje civilního průmyslu. Právě naopak - vývoj náročný na civilní vědu umožňuje rozvoj vojenské vesmírné technologie. Příjmy společností vyrábějících spotřební zboží jsou mnohonásobně vyšší než příjmy obranných korporací. Světoví lídři v oblasti elektroniky mohou utratit miliardy dolarů za nový vývoj. A silná konkurence nás nutí udělat vše v co nejkratším čase.
Nanosatelity postupují
V roce 2005 ruský kosmonaut Salizhan Sharipov jednoduše z Mezinárodní vesmírné stanice vyhodil do vesmíru první ruský nanosatelit TNS-1. Zařízení vážící 4,5 kg bylo vytvořeno za pouhý rok v Ruském výzkumném ústavu kosmických přístrojů za použití peněz společnosti. Co je v podstatě satelit? Toto je zařízení ve vesmíru!
Levný TNS-1 v provozu se ukázal být téměř zdarma. Nepotřeboval Mission Control Center, obrovské antény transceiveru, telemetrickou analýzu a mnoho dalšího. Dalo se to ovládat pomocí notebooku a sedět na lavičce v parku. Experiment ukázal, že pomocí mobilní komunikace a internetu je možné ovládat vesmírný objekt. Letových testů konstrukce navíc prošlo 10 nových sestav vybavení. Nebýt nanosatelitu, musely by být testovány jako součást palubního vybavení jedné z budoucích kosmických lodí. A to je ztráta času a velká rizika.
TNS-1 byl zásadním průlomem. Mohlo by jít o vytváření taktických vesmírných systémů na úrovni téměř velitele praporu, jako malých taktických dronů. Nenákladné zařízení, sestavené v požadované konfiguraci během několika dní a vypuštěné lehkou raketou z nosného letadla, mohlo veliteli ukázat bojiště, poskytnout komunikaci a automatizovaný řídicí systém pro taktický sled. Taková kosmická loď by mohla být velkou pomocí při místním konfliktu v Jižní Osetii a na severním Kavkaze.
Další důležitou oblastí je odstraňování následků přírodních katastrof a katastrof způsobených člověkem. A také jejich varování. Levné nanosatelity s dobou platnosti několik měsíců by mohly ukazovat stav ledové situace v konkrétním regionu, vést záznamy o lesních požárech a sledovat hladinu vody během povodní. Pro operační kontrolu mohou být nanosatelity vypuštěny přímo nad území přírodních katastrof za účelem sledování online změn situace. A ukázalo se, že ministerstvo pro mimořádné situace RF obdrželo vesmírné snímky Krymsku po povodni jako charitativní pomoc ze Spojených států.
V budoucnu bychom měli očekávat zavedení nanosatelitů do bojových systémů předních světových armád, především USA. S největší pravděpodobností ne jediné použití, ale vypuštění malých kosmických lodí v celých rojích, které budou zahrnovat satelity pro různé účely - komunikace, předávání, sondování zemského povrchu v různých vlnových délkách, elektronická protiopatření, určení cíle atd. To výrazně rozšíří možnosti vedení bezkontaktní války.
Pokud se ukáže, že miniaturizace je jedním z hlavních trendů ve vývoji vojenských kosmických lodí, prognóza nárůstu trhu s vojenskými satelity selže. V peněžním vyjádření se naopak sníží. Letecké společnosti se však budou snažit neminout o zisky a zpomalit malé konkurenty. V Rusku se to podařilo. Výrobci těžkých satelitů lobovali u RNII za vesmírné přístroje, které by kosmické lodě zakázaly. Teprve nyní byla znovu diskutována otázka vypuštění nanosatelitu TNS-2, který byl připraven před osmi lety.
Poptávka po těžkých energeticky náročných vesmírných plavidlech na oběžných drahách Země se stále snižuje. Pozemní zařízení uživatelů je navíc stále citlivější a ekonomičtější.
Těžké satelity většinou zůstanou v bezpečí vědců. Vesmírné teleskopy, zobrazovací zařízení s vysokým rozlišením, automatické stanice pro planetární studie se budou i nadále vyrábět a spouštět v zájmu celého lidstva.
Národní programy se zaměří na levnější kosmické lodě vhodné pro sériovou výrobu a operační využití. O tom jasně svědčí příklad UAV, které se ostře dostaly do bojových systémů vyspělých zemí. Doslova desetiletí stačilo na to, aby útočné průzkumné UAV zaujaly své místo v americkém letectvu a jeho spojencích. Není pochyb o tom, že do roku 2020 se vzhled orbitálních seskupení změní stejně radikálně. Objeví se roje piko a nanosatelity.
Nyní mluvíme o femto-satelitech o hmotnosti až 100 g. Pokud se počítače zmenší na velikost náramkových hodinek, pak se brzy objeví satelity podobných rozměrů.
