Миниатюризация - астронавтиканын жаңы агымы

Мазмуну:

Миниатюризация - астронавтиканын жаңы агымы
Миниатюризация - астронавтиканын жаңы агымы

Video: Миниатюризация - астронавтиканын жаңы агымы

Video: Миниатюризация - астронавтиканын жаңы агымы
Video: Миниатюризация камер для эндоскопии 2024, Май
Anonim
Миниатюризация - астронавтиканын жаңы агымы
Миниатюризация - астронавтиканын жаңы агымы

Наноспутниктер жакында дрондор менен бирге согуштук системалардын бир бөлүгү болуп калат

АКШда аскердик спутниктердин дүйнөлүк рыногун өнүктүрүүнүн коммерциялык божомолу бар отчет жарыяланды. 2012 -жылы космостук индустриянын бул сегменти 11,8 миллиард долларга бааланган. Докладдын авторлору ал жыл сайын 3,9% га өсөт деп эсептешет. Ал эми 2022 -жылы 17,3 миллиард долларга жетет.

Космонавтика тармагындагы узак мөөнөттүү божомолдор ар дайым, жумшак айтканда, ишенимсиздик менен айырмаланарын белгилей кетүү керек. Өнөр жайдын өнүгүшүнө саясат жана экономика катуу таасир этет. Көбүнчө долбоорлорду каржылоо өлкө жетекчилигинин амбициясынан көз каранды. Жана дагы көп учурда - экономиканын абалынан. Кризисте, алар узак мөөнөттүү кайтарымдуу цикл менен эң кымбат программаларды үнөмдөй башташат. Ал эми секвестирлөөнүн эң оңой жолу - бул космоско түшүнүксүз чыгымдар.

Бирок жакында эле күчтүү таасир этүүчү фактор космонавтиканы басып алды - технологиялык муундардын тез алмашуусу. Эми мурда норма болгон космостук аппаратты (АС) түзүүнү 10-15 жылга созууга мүмкүн болбой калды. Бул убакыттын ичинде, аппарат эч качан иштебей эле эскирип кетет. Ушундай эле нерсе ХХ кылымдын аягында оор байланыш спутниктери менен болгон. Кыска убакыттын ичинде бүт дүйнөнү чырмап алган оптикалык-оптикалык байланыш линиялары шаар аралык байланышты кеңири жеткиликтүү, арзан жана ишенимдүү кылды. Натыйжада ондогон спутниктик транспондерлер суроо -талапка ээ болгон жок, бул чоң жоготууларга алып келди.

Технологиялык муундардын тез алмашуусу космостук кемелерди долбоорлоодо жана өндүрүүдө негизги тенденциялардын өнүгүшүнө алып келди - булар миниатюризация, модулдуулук жана эффективдүүлүк. Спутниктер көлөмү жана салмагы боюнча кичирейип баратат, азыраак энергияны талап кылат, дизайнда жана өндүрүштө даяр элементтер жана агрегаттар колдонулат, бул өндүрүш убактысын жана баасын абдан кыскартат. Ал эми жеңил спутникти учуруунун баасы арзаныраак.

Бардык жерде навигация

Учурда дүйнөдө космоско учуруулардын саны 1970-80 -жылдарга салыштырмалуу кыйла аз. Бул биринчи кезекте космостук кораблдин жашап кетүү жөндөмдүүлүгүнүн бир топ жогорулашына байланыштуу. Орбитадагы спутниктердин нормалдуу иштөө мөөнөтү 15-20 жыл. Бул эми талап кылынбайт, анткени бул убакытка чейин спутник сөзсүз түрдө эскирип калат.

Аскердик космостук кемелердин ичинде байланыш спутниктеринин үлүшү 52,8%, чалгындоо жана байкоо - 28,4%, навигациялык спутниктер 18,8%ээлейт. Бирок бул туруктуу жогорулоо тенденциясына ээ болгон навигациялык спутниктердин сектору.

Учурда АКШнын NAVSTAR GPS системасынын навигациялык спутниктеринин орбиталык жылдызы 31 космостук аппаратты камтыйт, алардын баары максатына ылайык иштеп жатат. 2015-жылдан тартып системаны GPS III деңгээлине чейин өнүктүрүүнүн алкагында жылдызды үчүнчү муундун спутниктерине алмаштыруу пландалууда. АКШнын Аскердик аба күчтөрү жалпысынан 32 GPS III космос аппаратын алууну пландап жатат.

Роскосмос 2020 -жылга чейин ГЛОНАСС системасынын координаттарын аныктоо тактыгына 10 смден аз жетет деп күтүүдө, деп билдирди бөлүмдүн башчысы Владимир Поповкин Россия өкмөтүнүн 2020 -жылга чейинки космостук программасы каралган жыйынында. "Бүгүн өлчөөнүн тактыгы 2, 8 метрди түзөт, 2015 -жылы биз 1, 4 метрге, 2020 -жылы 0, 6 метрге жетебиз", - деди Роскосмостун башчысы, "бүгүнкү күндө киргизилген толуктоолорду эске алуу менен., чынында, бул 10 сантиметрге жетпейт. " Кошумчалар-навигациялык сигналды дифференциалдуу коррекциялоо үчүн жердеги станциялар. Ошол эле учурда учурдагы ГЛОНАСС орбиталык жылдызы жаңы муундагы космос аппараттары менен алмаштырылышы керек, алардын саны 30га чейин көбөйтүлөт.

Европа Биримдиги Европалык космос агенттиги менен бирге өзүнүн навигациялык системасын түзүүдө. 2014-2016 -жылдары 30 космостук кеменин - 27 системада жана 3 күтүүчү космостук жылдызды түзүү пландаштырылган. Экономикалык кризиске байланыштуу бул пландар бир нече жылга жылдырылышы мүмкүн.

Сүрөт
Сүрөт

2020 -жылы КЭР Beidou улуттук спутниктик навигация системасын түзүүнү аяктоого ниеттенүүдө. Система 2012 -жылдын 27 -декабрында региондук жайгашуу системасы катары 16 спутниктин орбиталык жылдызы менен коммерциялык ишке киргизилген. Бул Кытайда жана коңшу өлкөлөрдө навигациялык сигнал берди. 2020 -жылы геостационардык орбитага 5 космостук кеме жана геостационардык орбитадан тышкары 30 спутник жайгаштырылышы керек, бул планетанын бүт аймагын навигациялык сигнал менен жабууга мүмкүндүк берет.

2013 -жылдын июнь айында Индия өзүнүн улуттук системасынын IRNSS (Индиянын аймактык навигациялык спутник системасы) биринчи навигациялык спутнигин Андхра -Прадештин түштүк жээгиндеги Шрихарикота аралынан учурууга ниеттенүүдө. Орбитага учуруу индиялык PSLV-C22 учуруучу аппараты тарабынан ишке ашырылат. Экинчи спутникти 2013 -жылдын аягына чейин космоско учуруу пландалууда. Дагы бешөө 2014-2015-жылдары ишке берилет. Ошентип, аймактык навигациялык спутник системасы түзүлөт, ал Индия субконтинентин жана анын чек араларынан дагы 1500 км алыстыкты 10 м тактыкта камтыйт.

Сүрөт
Сүрөт

Япония өз жолу менен кетти, Квази-Зенит Спутник Системасын (QZSS, "Квази-Зенит Спутник Системасы")-Япониянын GPS навигациялык сигналын убакытты синхрондоштуруу жана дифференциалдуу оңдоо системасы. Бул аймактык спутник системасы GPSти колдонууда жогорку сапаттагы позиция сигналын алуу үчүн иштелип чыккан. Бул өзүнчө иштебейт. Биринчи Мичибики спутниги орбитага 2010 -жылы чыгарылган. Жакынкы жылдары дагы үчөөнү алып салуу пландалууда. QZSS сигналдары Японияны жана Тынч океандын батышын камтыйт.

Орбитада уюлдук телефон

Микроэлектроника, балким, заманбап технологиянын эң ылдам өскөн аймагы. Samsung Electronics, Apple жана Google жакынкы айларда "акылдуу" саат компьютерин түзмө-түз көрсөтүүгө даяр. Космостук аппараттардын кичирейип баратканы таң калыштуубу? Жаңы материалдар жана нанотехнологиялар космостук аппараттарды компакт, жеңил жана энергияны үнөмдүү кылат. Чакан космостук кемелердин доору эбак эле башталган деп эсептесе болот. Алар салмагына жараша азыр төмөнкү категорияларга бөлүнөт: 1 кг чейин - "пико", 10 кг чейин - "нано", 100 кг чейин - "микро", 1000 кг чейин - "мини". Ал тургай 10 жыл мурун 50-60 кг салмактагы микросателлиттер көрүнүктүү жетишкендик болуп көрүнгөн. Азыр дүйнөлүк тенденция наноспутниктер. Алардын 80ден ашыгы космоско учурулду.

Учкучсуз учуучу аппараттарды (ПЛА) өндүрүү жана өнүктүрүү мурда өздөрүнүн авиация тармагын ойлобогон көптөгөн өлкөлөрдө жүргүзүлгөндөй эле, азыр наноспутниктердин дизайны көптөгөн университеттерде, лабораторияларда жана ал тургай жеке ышкыбоздордо да ишке ашырылууда.. Анын үстүнө, даяр элементтердин негизинде чогултулган мындай түзүлүштөрдүн баасы өтө төмөн болуп чыгат. Кээде наноспутниктин дизайнынын негизи кадимки уюлдук телефон болот.

Сат-Смартфон долбоорунун алкагында Strand-1 эксперименталдык спутнигинин негизи болгон Индиядан орбитага смартфон жөнөтүлдү. Спутник Улуу Британияда Суррей Космос Университети (SSC) менен Surrey Satellite Technology (SSTL) тарабынан иштелип чыккан. Аппараттын салмагы 4, 3 кг, өлчөмдөрү 10x10x30 см. Аффондон тышкары, аппаратта кадимки эле жумушчу компоненттердин топтому - электр менен камсыздоо жана башкаруу системалары камтылган. Биринчи этапта спутникти стандарттык борттогу компьютер башкарат, андан кийин бул функция смартфонго толугу менен өтөт.

Бир катар атайын иштелип чыккан тиркемелери бар Android операциялык системасы бир катар эксперименттерди жүргүзүүгө мүмкүндүк берет. ITesa колдонмосу спутник жылган сайын магнит талаасынын маанилерин жазат. Башка тиркемени колдонуп, камтылган камера Facebook жана Twitterге жарыялоо үчүн өткөрүлө турган сүрөттөрдү тартат. Жана бул изилдөө программасынын кичинекей гана бөлүгү. Миссия алты айга созулат. Жерге кайтып келүү каралбайт. Космонавтика элита болууну токтотту.

Сүрөт
Сүрөт

Эң маанилүү тыянак: аскердик жана космостук технологиялар жарандык өндүрүштү өнүктүрүүнүн локомотиви болбой калды. Тескерисинче - жарандык илимди интенсивдүү өнүктүрүүлөр аскердик космостук технологияны өнүктүрүүгө мүмкүндүк берет. Эл керектөөчү товарларды өндүргөн компаниялардын кирешелери коргонуу корпорацияларынын кирешелеринен бир нече эсе жогору. Дүйнөнүн электроника лидерлери жаңы өнүгүүлөргө миллиарддаган доллар сарптай алышат. Ал эми күчтүү атаандаштык бизди эң кыска мөөнөттө кылууга мажбурлайт.

Наноспутниктер алга жылууда

2005-жылы орусиялык космонавт Салижан Шарипов жөн гана Эл аралык Космос бекетинен космоско биринчи орус спутнигин TNS-1 учурган. Салмагы 4,5 кг болгон аппарат Россиянын космостук приборлор илимий изилдөө институтунда бир жылдын ичинде эле компаниянын акчасына жасалган. Негизи спутник деген эмне? Бул космостогу аппарат!

Иштеген арзан TNS-1 дээрлик бекер болуп чыкты. Ага Миссияны башкаруу борбору, чоң трансивер антенналары, телеметрикалык анализ жана башка көптөгөн нерселердин кереги жок болчу. Аны ноутбуктун жардамы менен, парктын отургучунда отуруп башкарса болот. Эксперимент мобилдик байланыштын жана интернеттин жардамы менен космостук объектини башкарууга болорун көрсөттү. Кошумчалай кетсек, 10 жаңы жабдыктар учуучу конструкциянын сыноолорунан өткөн. Эгерде наноспутник болбогондо, алар келечектеги космостук кеменин борттогу жабдууларынын бир бөлүгү катары сыноодон өтүшмөк. Жана бул убакытты текке кетирүү жана чоң тобокелчилик.

TNS-1 ири ачылыш болду. Бул чакан тактикалык дрондор сыяктуу дээрлик батальондун командиринин деңгээлинде тактикалык космостук системаларды түзүү жөнүндө болушу мүмкүн. Бир нече күндүн ичинде керектүү конфигурацияда чогултулган жана ташуучу учактан жеңил ракета менен учурулган арзан аппарат командирге согуш талаасын көрсөтүп, байланышты жана тактикалык эшелонду башкаруунун автоматташтырылган системасын көрсөтө алмак. Мындай космостук кемелер Түштүк Осетия менен Түндүк Кавказдагы жергиликтүү жаңжал учурунда чоң жардам бериши мүмкүн.

Дагы бир маанилүү багыт-табигый кырсыктардын жана техногендик кырсыктардын кесепеттерин жоюу. Жана ошондой эле алардын эскертүүсү. Бир нече айга созулган арзан наноспутниктер белгилүү бир региондогу муздун абалын көрсөтүп, токой өрттөрүнүн эсебин жүргүзүп, суу каптоо учурунда суунун деңгээлине көз салып турмак. Оперативдүү көзөмөл үчүн наноспутниктер түздөн -түз жаратылыш кырсыгынын үстүнөн учурулуп, кырдаалдын онлайндагы өзгөрүшүн көзөмөлдөп турушу мүмкүн. Ал эми РФнын Өзгөчө кырдаалдар министрлиги суу ташкындан кийин Крымскинин космостук сүрөттөрүн АКШдан кайрымдуулук жардам катары алган экен.

Келечекте биз дүйнөнүн алдыңкы армияларынын, биринчи кезекте Кошмо Штаттарынын согуштук системасына наноспутниктердин киргизилишин күтүшүбүз керек. Кыязы, бир эле жолу эмес, ар кандай максаттар үчүн спутниктерди камтыган чакан космостук аппараттардын учурулушу - байланыш, реле, жердин бетин ар кандай толкун узундугунда зонддоо, электрондук каршы чаралар, бута белгилөө ж. Бул контактсыз согуш жүргүзүү мүмкүнчүлүгүн кыйла кеңейтет.

Эгерде миниатюризация аскердик космостук кемелерди өнүктүрүүнүн негизги тенденцияларынын бири болуп чыкса, анда аскердик спутниктердин рыногунун өсүшүнүн божомолу ишке ашпай калат. Тескерисинче, акчалай түрдө азаят. Бирок, аэрокосмостук корпорациялар кирешени колдон чыгарбоого жана кичинекей атаандаштарын жайлатууга аракет кылат. Россияда ал ийгиликтүү болду. Оор спутниктердин өндүрүүчүлөрү космостук аппараттарга тыюу салуу үчүн космостук приборлор үчүн RNIIди колдошту. Эми гана сегиз жыл мурда даяр болгон TNS-2 наноспутнигин учуруу маселеси кайрадан талкууланды.

Жерге жакын орбиталарда энергияны көп талап кылган космостук кемелерге суроо-талап азайып баратат. Анын үстүнө, колдонуучулардын жердеги жабдуулары барган сайын сезимтал жана үнөмдүү болуп баратат.

Оор спутниктер негизинен илимпоздордун коргоосу бойдон калат. Космостук телескоптор, жогорку децгээлдеги сурвт жабдуулары, планетардык изилдеелер учун автоматтык станция-лар буткул адамзаттын таламдары учун чыгарыла жана ишке киргизиле берет.

Улуттук программалар массалык өндүрүшкө жана оперативдүү колдонууга ылайыктуу арзан космостук кемелерге багытталат. Өнүккөн өлкөлөрдүн согуштук системасына кескин түрдө кирген учкучсуз учуучу аппараттардын мисалы буга ачык ынандырат. АКШнын аба күчтөрүндө жана анын союздаштарында өз ордун ээлөө үчүн чалгындоо-чалгындоо учактары үчүн он жыл жетиштүү эле. 2020 -жылга чейин орбиталык топтордун көрүнүшү түп -тамырынан бери өзгөрөөрү талашсыз. Пико жана наноспутниктердин үймөктөрү пайда болот.

Азыр биз 100 граммга чейинки фемто-спутниктер жөнүндө айтып жатабыз. Эгерде компьютерлер кол сааттарынын өлчөмүнө чейин кыскарса, анда жакында ушундай өлчөмдөгү спутниктер пайда болот.

Сунушталууда: