Автор: Барт Хендрикс, понедельник, 10 августа 2020 г.
Предупреждение — это гугло перевод.оригинала
Ранняя концепция главного зеркала диаметром 2,4 м, которую планируется использовать на российских разведывательных спутниках нового поколения «Раздан». (Источник: журнал Kontenant)
В настоящее время у России на орбите имеется только два действующих спутника оптической разведки, срок эксплуатации которых, возможно, уже истек. Они должны быть заменены более мощными спутниками с главным зеркалом примерно такого же размера, как те, которые, как предполагается, установлены на борту американских разведывательных спутников, но неясно, когда они будут готовы к полету. Экспериментальный спутник, запущенный в 2018 году, вероятно, является предшественником созвездия гораздо меньших спутников-шпионов, которые дополнят изображения, предоставляемые большими спутниками.
Спутники фоторазведки советских времен
Большинство разведывательных спутников, летавших в советское время, возвращали пленку в капсулах на Землю. Спутники этого типа продолжали использоваться после распада Советского Союза, последний из которых был запущен в 2015 году. Они назывались «Зенит» (девять типов совершили более 600 полетов в период с 1961 по 1994 год), «Янтарь» (пять типов совершили почти 180 полетов с 1974 по 2015 год) и «Орлец» (два типа совершили 10 полетов с 1989 по 2006 год). Все эти спутники были спроектированы и построены Центральным специализированным конструкторским бюро (ЦСКБ) и его дочерним заводом «Прогресс» в Куйбышеве (переименованный в Самару в 1991 году). Оно было основано в 1958 году как филиал ОКБ-1 Сергея Королева, а в 1974 году стало самостоятельным.
Большинство разведывательных спутников, летавших в советское время, возвращали пленку в капсулах на Землю. Спутники этого типа продолжали использоваться после распада Советского Союза, последний из которых был запущен в 2015 году.
Недостатками спутников с возвратом пленки были ограниченный запас пленки, которую они могли вместить (и, следовательно, их ограниченный срок службы), и, что более важно, их неспособность оперативно возвращать изображения. В 1976 году Соединенные Штаты вывели на орбиту свой первый цифровой разведывательный спутник KH-11/KENNEN, используя технологию CCD для отправки изображений на Землю в реальном времени. Запущено 16 спутников этого типа, четыре из которых в настоящее время находятся на орбите. Считается, что они несут телескоп с главным зеркалом диаметром 2,4 метра. Их сравнивают с космическим телескопом Хаббл, но смотрящими на Землю, а не во Вселенную. Они имеют теоретическое разрешение на местности 0,15 метра. Спутники отправляют изображения на Землю через спутники ретрансляции данных на высокоэллиптических и геостационарных орбитах.
Советский Союз не запускал свой первый оптико-электронный разведывательный спутник до декабря 1982 года. Он использовал платформу пленочных спутников «Янтарь» и традиционную камеру, не способную достичь разрешающей способности зеркального телескопа KENNEN. Кроме того, на нем была инфракрасная камера для ночных наблюдений. Спутники первого поколения ( «Янтарь-4КС1» или «Терилен») с расчетным разрешением 1 метр с высоты 200 километров в период с 1982 по 1989 год запускались девять раз. Их заменил усовершенствованный спутник второго поколения («Янтарь-4КС1М» или «Неман»). В период с 1986 по 2000 год было выполнено 15 запусков спутников субметрового разрешения. Продолжительность полета постепенно увеличивалась с шести месяцев до более года, но даже это было намного короче, чем многолетние миссии, выполняемые американскими спутниками цифровой разведки.
Лишь в 1983 году советское правительство дало добро на разработку спутника, который по своим характеристикам был приближен к KENNEN. Для этого Ленинградскому оптическому институту ЛОМО было приказано построить оптическую систему «17В317» с телескопом с диаметром зеркала 1,5 метра. Предполагалось, что он будет установлен на двух разного типа спутников. Один, называвшийся «Сапфир», должен был быть построен ЦСКБ-Прогресс и выведен на низкую орбиту для полета вблизи атмосферы, а другой, получивший название «Аракс» (также известный как «Аркон»), будет построен НПО им. Лавочкина и будет работать на гораздо более высоких орбитах с обзорными миссиями. В конечном итоге «Сапфир» так и не поднялся в космос, а два спутника «Аракс», которые НПО Лавочкину удалось запустить в 1997 и 2002 годах, вышли из строя задолго до истечения расчетного срока службы.
«Персона»
После выхода из строя второго спутника «Аракс» в 2003 году Россия осталась без каких-либо цифровых разведывательных спутников на орбите и вынуждена была довольствоваться периодическими запусками спутников, возвращающих пленку, которые находились на орбите не более трех месяцев. Примерно на рубеже веков Министерство обороны объявило тендер на новый цифровой разведывательный спутник. НПО Лавочкина предложило уменьшенный вариант «Аракса», но 15 марта 2001 года контракт был заключен с ЦСКБ-Прогресс (в 2014 году переименован в Ракетно-космический центр «Прогресс» или «РКЦ Прогресс»). Контракт предусматривал строительство трех спутников под названием «Персона», также известных под военным обозначением «14Ф137».
После нескольких лет задержек 26 июля 2008 года первый спутник «Персона» был запущен под именем Космос-2441, но в сообщениях российской прессы в то время говорилось, что он был утерян всего два месяца спустя, потому что платы памяти в его бортовом компьютере пришли в негодность из-за высокоэнергетичных частиц. Следующий спутник, Космос-2486, оснащенный улучшенными электронными компонентами, вышел на орбиту 7 июня 2013 года. Предположения в российской прессе о том, что и с этим спутником вскоре возникли проблемы, были подтверждены судебными документами, опубликованными в 2017 году. Орбитальные испытания спутника были прерваны с августа 2013 г. по февраль 2014 г. из-за неуказанных проблем на борту и не были завершены до октября 2014 г. [1] «Персона №3» (Космос-2506) запущен 23 июня 2015 г., на орбиту, синхронизированную с орбитой второго спутника, чтобы обеспечить максимальное покрытие интересующих областей на Земле. Согласно тем же судебным документам, он также столкнулся с техническими проблемами во время первоначальных испытаний на орбите и не был работоспособным до ноября 2016 года.
Несмотря на неудачный старт миссий «Космос-2486» и «Космос-2506», оба спутника, похоже, с тех пор работают нормально.
Платформа «Персона», по всей видимости, производное от платформы «Янтарь-4КС1М» и, как полагают, включает усовершенствования, которые значительно увеличили эксплуатационный ресурс. В одной статье, опубликованной РКТ-Прогресс в 2016 году, предположительно описывающей «Персону», срок службы спутника составляет пять лет [2]. Хотя «Персона» не упоминается по имени, в статье говорится о спутнике, вращающемся вокруг Земли по 730-километровой орбите под углом 98,3° к экватору, что является точными параметрами орбиты «Персоны». Разрешающая способность оптической системы на местности составляет 0,5 метра. Оптическая система была разработана ЛОМО и была определена несколькими источниками как «17В321», хотя в судебных документах, опубликованных в 2012 году, она упоминается как «14M339M».
Русские никогда не публиковали рисунки или изображения «Персоны», но нечеткая фотография с земли первого спутника «Персоны», сделанная британским наблюдателем-любителем в 2008 году, дает хотя бы смутное представление о его внешнем виде. Это похоже на уменьшенную версию космического телескопа Хаббла с солнечными батареями, установленными параллельно корпусу спутника. Эта конфигурация солнечных панелей также видна в патенте, описывающем механизм развертывания солнечных батарей «Персона». [5]
Снимок с Земли и представление художника первого спутника «Персона». (Предоставлено: Джон Локер) (указанный веб-сайт больше не в сети)
Гражданской версией «Персоны» может стать «Ресурс-ПМ», который должен начать замену ныне действующих спутников дистанционного зондирования «Ресурс-П» в 2023 году. Заявленная орбита этих спутников практически идентична орбите «Персоны». Платформа, скорее всего, очень похожа, хотя солнечные батареи установлены иначе. Как и «Персона», «Ресурс-ПМ» будет использовать телескоп ЛОМО с 1,5-метровым главным зеркалом, но с другой оптической сборкой, с использованием двухзеркального телескопа Ричи-Кретьена.
Спутник дистанционного зондирования Земли «Ресурс-ПМ». (Предоставлено: РКЦ Прогресс)
Несмотря на неудачное начало работы после старта «Космос-2486» и «Космос-2506», оба спутника, похоже, с тех пор работают нормально. Однако, если их проектный срок службы действительно составляет пять лет, оба уже превысили его. Хотя они вполне могут продолжать работать еще несколько лет, Россия не может позволить себе риск потерять возможность получения изображений с высоким разрешением, предлагаемую этими спутниками, и активно работает над обновлением своего парка спутников-шпионов.
«Раздан»
После публикации статьи в «Коммерсантъ» больше подробностей о проекте в российской прессе не появлялось [6]. Однако значительный объем информации о проекте можно получить из различных российских онлайн-источников.
Из общедоступных закупочных документов следует, что проект официально начался 19 июня 2014 года с подписанием контракта между Минобороны и РКЦ «Прогресс». Второй контракт по проекту был заключен теми же двумя сторонами 26 сентября 2016 года. Возможно, первоначальный контракт предусматривал только завершение предварительного проектирования спутника, а второй был связан с фактическим строительством спутников. Это могло бы объяснить, почему сразу после подписания контракта 2014 года проектирование некоторых систем было поручено более чем одному субподрядчику, очевидно, на конкурсной основе.
В то время как отдельные спутники обозначаются военным кодовым названием «14F156», кодовое название всего проекта («космическая система» в российской терминологии) — «14K046». Как видно из онлайн-документа «Прогресс РКЦ», проектирование спутника происходит в отделении № 1032 РКЦ «Прогресс» под руководством главного конструктора Олега Федоренко [7].
Оптическая полезная нагрузка «Раздана» (так называемый «электрооптический комплекс» или ОЭК) названа «Севаном», в честь армянского озера, из которого берет начало река Раздан. В июле 2014 года РКЦ «Прогресс» подписал контракты на эскизный проект «Севана» с двумя производителями телескопов — КМЗ и ЛОМО. [8] Однако в более поздних документах по «Севану» нет никаких следов ЛОМО, что указывает на то, что КМЗ был выбран в качестве единственного поставщика. В отличие от ЛОМО, КМЗ входит в мощный холдинг «Швабе», объединяющий несколько десятков организаций, составляющих ядро оптической отрасли России. Возможно, это помогло ей получить престижный контракт на «Севан», в то время как ЛОМО пришлось довольствоваться контрактом на телескоп спутника «Ресурс-ПМ», который в некотором смысле является повторением работы, которую он выполнял ранее для «Персоны».
Похоже, что КМЗ начал разработку технологии для оптической нагрузки «Раздана» еще до того, как проект официально стартовал. В декабре 2013 года он выиграл тендер, организованный Роскосмосом под названием «Зеркало-КТ» («Зеркало-Космический Телескоп»). Цель была описана как «разработка технологии производства легких главных зеркал для современных крупногабаритных космических телескопов с очень высоким разрешением для дистанционного зондирования Земли» [9].
Все это означает, что размер главного зеркала «Севана» равен размеру зеркала, которое, как полагают, было установлено на американских спутниках KH-11/KENNEN еще в 1976 году.
Задача заключалась в разработке зеркала диаметром до 2,5 метров, а также композитной конструкции для крепления зеркала. Они должны быть способны продержаться на орбите не менее семи лет. Судя по документации, «Зеркало-КТ» было преждевременно завершено в феврале 2015 года, но из других источников очевидно, что КМЗ продолжал работу над системой в последующие годы. Возможное объяснение этому заключается в том, что «Зеркало-КТ» начиналось как гражданский проект, финансируемый Роскосмосом, и что космическое агентство остановило денежный поток в начале 2015 года, когда зеркало стало частью проекта Министерства обороны «Раздан». Чертеж зеркала, задуманного в рамках «Зеркало-КТ», был опубликован в статье в конце 2014 года (см. Рисунок вверху статьи) [10].
Как можно определить из онлайн-закупочных документов, КМЗ получил окончательное разрешение на разработку «Севана» 30 сентября 2016 года, через четыре дня после того, как Министерство обороны и РКЦ Прогресс подписали свой второй контракт на «Раздан». Предполагалось, что в качестве поставщика полезной нагрузки КМЗ будет выступать в качестве субподрядчика для РКЦ «Прогресс», но вместо этого он получил контракт непосредственно от Министерства обороны, которое, очевидно, хочет передать разработку «Севана» под свой непосредственный контроль.
В то время как КМЗ отвечает за интеграцию оптической нагрузки, зеркала производятся Лыткаринским заводом оптического стекла (ЛЗОС). ЛЗОС уже объединился с КМЗ для проекта «Зеркало-КТ» в 2014 году, возможно, еще до утверждения «Раздана» [11]. По крайней мере, две публикации ЛЗОС подтверждают свою причастность к «Раздану» [12]. В некоторых выпусках корпоративного журнала компании «Спектр» явно упоминаются зеркала «Севана», но сам проект не упоминается. Один упоминает «набор специальной оптики», состоящий из главного зеркала 2,4 метра, вторичного асферического зеркала 0,54 метра и асферического внеосевого третичного зеркала [13]. Скорее всего, это означает, что телескоп «Раздана» представляет собой трехзеркальный анастигмат Корша.
В других выпусках «Спектра» упоминается контейнер, необходимый для перевозки 2,35-метрового зеркала, которое должно быть точным диаметром главного зеркала (2,4 метра — округленное число) [14]. Это подтверждают закупочные документы, которые могут быть связаны с «Севаном» и содержат чертежи всех трех зеркал внутри контейнеров. Исходя из этого, диаметр третичного зеркала можно оценить примерно в 0,40 метра [15].
Чертежи главного, вторичного и третичного зеркал Севана в транспортных контейнерах. (Источник: сайт госзакупок России)
Все это означает, что размер главного зеркала «Севана» равен размеру зеркала, которое, как полагают, было установлено на американских спутниках KH-11/KENNEN еще в 1976 году. Оно имеет почти точно такой же диаметр, как и два основных зеркала, которые Национальная разведка США передала НАСА в 2012 году для использования на борту астрономических спутников (один из которых полетит на римском космическом телескопе Нэнси Грейс, ранее известном как Wide Field Infrared Survey Telescope). Это было запасное оборудование, оставшееся от проекта шпионского спутника NRO. Сообщалось, что подаренные зеркала были частью сборки из трех зеркал, но третье зеркало не было включено в дар.
Сходный диаметр главного зеркала «Севана» не обязательно означает такое же разрешение на местности, как у американских спутников-шпионов. Другие факторы, которые играют роль, — это качество зеркала и сенсоров изображения. Материал, из которого изготовлено главное зеркало (а также, предположительно, и другие) — СО-115М, также известный как «Ситалл» или «Астроситалл». Это кристаллический стеклокерамический материал, разработанный еще в советские времена и использовавшийся для изготовления многих российских космических зеркал, включая 1,5-метровые зеркала на «Араксе» и «Персоне». Публикации LZOS подтверждают, что такие материалы, как карбид кремния (используемый в обсерваториях ESA Herschel и Gaia) и бериллий (используемый космическим телескопом Джеймса Уэбба), имеют превосходные характеристики.
Датчики изображения ПЗС, которые будут использоваться «Севаном», были определены как Кем-ПХ (для панхроматических изображений) и Кем-МС (для многоспектральных изображений). [17] Кемь — это название реки в Республике Карелия на северо-западе России. Датчики производятся на НПП «Элар», которая также производит ПЗС-матрицы для других российских спутников изображения Земли, в том числе «Персона», «Ресурс-П» и «Ресурс-ПМ». В статьях, опубликованных НПП Элар, указан размер пикселя 9x9 мкм? для Кем-ПК и размер пикселя 18x18 мкм? для Кем-МС. Одинаковые размеры пикселей ПЗС наблюдаются для системы панхроматической визуализации высокого разрешения Ресурс-ПМ и многоспектральной системы визуализации среднего разрешения, что свидетельствует об общности конструкции [18].
В основной силовой установке «Раздана» используется двигатель на жидком топливе разработки КБ Химмаш, входящего в Центр Хруничева [19]. Судя по имеющимся данным, это была модифицированная версия двигательной установки, летавшей на спутниках «Ресурс-П». Спутники также будут нести электрическую силовую установку. Производитель не может быть определен с уверенностью, но известно, что компания под названием НИИМаш получила задание изготовить ксеноновые баки для системы [20]. Согласно одному из документов НИИМАш, система будет использоваться для точной корректировки орбиты и позволит повысить наземную разрешающую способность бортового оптического комплекса [21]. Скорее всего, это означает, что перигей «Раздана» будет хотя бы периодически опускаться до высот, где требуется электрическая двигательная установка для противодействия сопротивлению атмосферы. Это напоминает испытания, проведенные в 2017–2019 годах Японией с экспериментальным спутником для получения изображений под названием Tsubame или сверхмалым испытательным спутником, в котором использовались ионные двигатели на ксеноновых двигателях для борьбы с аэродинамическим сопротивлением при снижении на высоту до 167 километров. Предположительно, спутники «Раздан» будут летать по эллиптическим орбитам, аналогичным орбитам американских спутников цифровой разведки, а не по круговым 730-километровым орбитам, используемым «Персоной».
Также на борту будут гироскопы управления моментом, которые позволят спутникам ориентироваться без расхода топлива. Их построит Научно-исследовательский институт командных приборов (НИИКП) в Санкт-Петербурге. Названные СГК-250, они имеют те же характеристики, что и гироскопы на спутниках «Ресурс-П» и «Персона», а также будут установлены на «Ресурс-ПМ». [22]
Еще одним субподрядчиком по проекту «Раздан» является Научно-исследовательский институт точной механики (НИИ ТМ), который разрабатывает так называемую «Систему устранения информации» (SLI). [23] Это определено на веб-сайте компании как автономно работающая система, которая может стирать информацию (включая так называемую «закодированную информацию») в случае, если определенные параметры «превышают допустимые пределы», и, по-видимому, содержит набор специализированных датчиков для непрерывного мониторинга различных бортовых систем спутника.
Хотя оптическая нагрузка «Раздана», вероятно, тяжелее, чем у «Персоны», спутники должны оставаться в пределах пусковой мощности «Союз-2-1б», самой мощной ракеты в семействе ракет-носителей «Союз», которая также использовалась для запуска спутников «Персона». Более тяжелая масса спутника может быть компенсирована использованием эллиптической, а не круговой орбиты. Пуски будут осуществляться с военного космодрома Плесецк.
В своем блоге в конце 2016 года конструктор ВНИИЭМ сказал, что отличные изображения, полученные с первого спутника SkySat в 2013 году, побудили российские компании (в том числе ИСС Решетнева) начать разработку планов создания аналогичных малых спутников в 2014 году.
Согласно закупочной документации, в настоящее время ведется строительство двух спутников «Раздан». В документации, опубликованной в сентябре 2017 г., указаны возможные даты запуска в конце 2020 г. и в конце 2021 г., но с тех пор эти даты, вероятно, сдвинулись. [24] Помимо возможных технических проблем, «Раздан», как и многие другие российские космические проекты, вполне мог столкнуться с задержками как из-за бюджетных проблем, так и из-за введенных Западом санкций, которые усложнили поставку электронных компонентов иностранного производства для российской космической отрасли. Сейчас ведутся работы над гораздо меньшим типом спутника-шпиона, который предположительно должен гарантировать постоянный доступ к изображениям высокого разрешения для российских военных, даже если спутники «Персона» выйдут из строя на орбите до того, как «Раздан» будет готов к запуску.
ЕМКА и «Разбег»
29 марта 2018 года Россия запустила небольшой военный спутник из Плесецка с помощью ракеты-носителя «Союз-2-1в», облегченного варианта ракеты-носителя «Союз» без четырех боковых блоков. Объявленный как «Космос-2525», он был выведен на орбиту около 320 на 350 километров с наклонением 96,64°. Онлайн-тендеры на транспортировку спутника в Плесецк идентифицировали его как ЕМКА и связали с Всероссийским научно-исследовательским институтом электромеханики (ВНИИЭМ), производителем спутников дистанционного зондирования Земли и метеорологических спутников. В документах прослеживается история проекта до контракта, подписанного между Министерством обороны и ВНИИЭМ 23 октября 2015 г. [25]
В годовом отчете ВНИИЭМ за 2016 год EMKA расшифровывается как «экспериментальный малый спутник», добавляя, что он послужит основой для «космического комплекса дистанционного зондирования Земли», явно используемого здесь как прикрывающий термин для военной фоторазведки. [26] ЕМКА, вероятно, тот же спутник, который упоминается в нескольких статьях ВНИИЭМ в 2014–2015 гг. как спутник «Звезда». Один из них описал его как 150-килограммовый экспериментальный предшественник немного большего 250-килограммового спутника (MKA-В), который может получать изображения с высоким разрешением как для гражданских, так и для военных целей. MKA означает «малый спутник», а «В» — «высокое разрешение». В статье сравнивается «Звезда» и MKA-В с первым из серии американских коммерческих спутников для съемки Земли SkySat-1 с максимальным разрешением 0,9 метра в панхроматическом режиме. Также есть рисунок МКА-В,
Спутник МКА-В. (кредит: ВНИИЭМ)
SkySat-1. (Предоставлено: Planet Lab)
«Звезда» также упоминается на сайте компании СКТБ Пластик, у которой есть чертежи корпуса камеры, который она построила для спутника [28]. Форма и размер корпуса в точности соответствуют размерам камеры высокого разрешения, описанной в двух статьях, опубликованных в 2015 году, в которых говорилось, что это полезная нагрузка для другого небольшого спутника высокого разрешения под названием МКС-55, предложенный в то время ИСС Решетнева, наиболее известным как производитель спутников связи и навигации [29]. Камера, созданная белорусской оптической компанией ОАО «Пеленг», имеет максимальное разрешение 0,9 метра в панхроматическом режиме, идентичное таковому у SkySat-1. В своем блоге в конце 2016 года конструктор ВНИИЭМ сказал, что отличные изображения, полученные с первого спутника SkySat в 2013 году, побудили российские компании (включая ИСС Решетнева) начать разработку планов создания аналогичных малых спутников в 2014 году [30].
Камера высокого разрешения для спутников «Звезда» и МКС-55. (Предоставлено: Труды МАИ)
Из всего этого можно с достаточно высокой степенью уверенности сделать вывод, что первые запуски спутников SkySat в 2013 и 2014 годах вдохновили ВНИИЭМ и ИСС Решетнева на создание небольших спутников дистанционного зондирования высокого разрешения (Звезда и МКС-55) с идентичной оптической системой в полезной нагрузке ОАО «Пеленг». Первоначально они могли быть предложены Роскосмосу как гражданские спутники дистанционного зондирования, но также привлекли внимание Министерства обороны, которое в конце 2015 года выбрало спутник «Звезда» для дальнейшей разработки, переименовав его в EMKA. Это также объясняет, почему после 2015 года в открытой литературе больше нет описаний «Звезды».
«Космос-2525» все еще находится в рабочем состоянии, продолжая выполнять регулярные коррекции двигателями, чтобы поддержать свою орбиту. Одна из целей миссии заключалась в наблюдении за наземными оптическими калибровочными целями, разработанными в Московском политехническом университете [31].
Рисунок из патента, показывающий калибровочные мишени, вероятно, используемые на спутнике EMKA / Космос-2525.
Цели функционируют как щелевая диаграмма. Самая маленькая группа полосок, которую можно разрешить, обозначает предел разрешения для используемого оптического инструмента. Подобные калибровочные мишени можно увидеть в нескольких местах в Соединенных Штатах (например, на базе ВВС Эдвардс), но новинка новых мишеней заключается в том, что они нарисованы не на асфальте, а на складных полимерных листах, которые можно использовать на разнообразных локациях.
Оперативный преемник «Космос-2525», вероятно, разрабатывается в рамках проекта, обозначенного в закупочной документации как «Разбег», переданного ВНИИЭМ Министерством обороны 1 ноября 2016 г. [32] Доступные документы только показывают, что «Разбег» — это небольшой спутник, а также предполагают, что он разделяет некоторые конструктивные особенности с ЕМКА, указывая, что это тот же спутник, который был назван МКА-В в ранее упомянутой публикации ВНИИЭМ. Скорее всего, «Разбег» — это созвездие небольших спутников для получения изображений, которые при необходимости могут закрыть разрыв между «Персоной» и «Разданом» и, в конечном итоге, дополнить изображения, предоставляемые большими спутниками-шпионами. Точно так же Национальное разведывательное управление США дополняет изображения, полученные с его собственных спутников, фотографиями с более низким разрешением, полученными от операторов коммерческих спутников дистанционного зондирования.
Спутники ретрансляции данных
Ключевым компонентом любой системы спутниковой съемки в реальном времени является сеть спутников ретрансляции данных, которая может передавать изображения с разведывательных спутников в течение длительных периодов времени, когда они находятся вне поля зрения наземных станций. Спутники «Персона» работали вместе с двумя военными спутниками ретрансляции данных, названными «Гарпун», также известными как 14F136. Построенные на ИСС имени Решетнева, они были запущены в сентябре 2011 и декабре 2015 года после многолетних задержек (проект был начат в 1993 году). Второй спутник, как известно, использовался для экспериментов с лазерной связью с третьим спутником «Персона» с использованием бортового лазерного терминала ЛТ-150. Всего было изготовлено два спутника «Гарпун», и их расчетный срок службы неизвестен. Для обеспечения постоянного покрытия потребуется группировка не менее трех спутников.
Еще больше усложняет ситуацию то, что в настоящее время у России нет спутников для получения радиолокационных изображений (ни гражданских, ни военных), способных видеть сквозь облачный покров и проводить наблюдения в ночное время.
ИСС Решетнев в настоящее время работает над новыми спутниками связи военного назначения под названием «Геракл» и «Исполин», которые будут нести большие антенны, разрабатываемые компанией. Самый большой из них имеет диаметр антенны 48 метров, хотя доподлинно неизвестно, предназначен ли он для любого из этих спутников. «Геракл» был описан одним источником как спутник ретрансляции данных и, вероятно, будет преемником «Гарпуна». [33] Проект «Геракл» начался в 2014 году, но нет никаких признаков того, что он приближается к запуску своего первого спутника. Спутники должны будут выводиться на орбиту ракета-носителем «Ангара-А5», испытательные полеты которой из Плесецка планируется возобновить в конце этого года после шестилетнего перерыва. У России также есть три спутника ретрансляции данных «Луч-5» на геостационарной орбите, но они были заказаны Роскосмосом, и неясно, используются ли они для передачи информации со спутников Минобороны. ИСС им. Решетнева недавно получила контракт на усовершенствованную версию этих спутников под названием «Луч-5ВМ», запуск которой ожидается не ранее 2024 года. В технических характеристиках «Луч-5ВМ» нет специального упоминания о возможности ретрансляции для военных спутников.
Прогноз
Россия полагается на два стареющих спутника «Персона» для получения изображений с высоким разрешением в интересах Министерства обороны. Оба, похоже, функционируют нормально после преодоления серьезных проблем во время первоначальных испытаний на орбите. Однако нет никакой гарантии, что они будут продолжать работать до тех пор, пока не будут готовы спутники нового поколения «Раздан». Это может быть причиной того, что было принято решение разработать гораздо меньший и более простой тип спутника-шпион («Разбег»), который мог бы помочь преодолеть разрыв до «Раздана» и в конечном итоге дополнить изображения, предоставляемые большими спутниками. Вероятный экспериментальный предшественник этих спутников (EMKA/Космос-2525) достиг стартовой площадки всего через 2,5 года после утверждения, что позволяет предположить, что действующие спутники также могут быть готовы к запуску относительно скоро. По-прежнему, разрешение, предлагаемое меньшими спутниками, не будет соответствовать разрешению «Раздана». Министерство обороны также эксплуатирует два четырехтонных спутника наблюдения под названием «Барс-М» (запущены как Космос-2503 и 2515), но они используются для получения картографических изображений с низким разрешением.
Еще больше усложняет ситуацию то, что в настоящее время у России нет спутников для получения радиолокационных изображений (ни гражданских, ни военных), способных видеть сквозь облачный покров и проводить наблюдения в ночное время. НПО им. Лавочкина работает над серией специальных военных спутников для получения радиолокационных изображений под названием «Аракс-Р», но неизвестно, когда они полетят. Новое поколение специализированных военных спутников для ретрансляции данных, необходимых для поддержки программы разведывательных спутников, также может быть через некоторое время не введено в эксплуатацию. Короче говоря, можно с уверенностью сказать, что нынешние возможности России в области космической разведки намного уступают таковым США и Китая. В худшем случае.
Для получения более подробной информации см ветки Раздан, ЕМКА и Разбег на форуме NSF. Они обновляются новой информацией по мере ее появления.
Ссылки (работающие ссылки можно взять в оригинальной статье)
1. Документы (на русском языке), опубликованные в 2017-2018 гг., Описывающие судебное дело между РКЦ Прогресс и НИИ ТП.
2.Статья опубликована РКЦ «Прогресс» и Самарским национальным исследовательским университетом в «Вестнике Самарского государственного аэрокосмического университета», 2016/2.
3. Документы (на русском языке), опубликованные в 2012-2013 гг., Описывающие три судебных процесса ( 1, 2, 3 ) между ЛОМО и НИИ ТМ.
4. Презентация ЛОМО в 2007 г.
5. Патент, опубликованный ЦСКБ-Прогресс в 2011 г.
6. Статья опубликована в «Коммерсанте» 28 июля 2016 г.
7. РКЦ Прогресс документ (на русском языке ), опубликованный в 2018 году.
8. Документация по закупке (на русском языке), опубликованная в 2014 году, содержащая контракты на Севан, подписанные с ЛОМО и КМЗ.
9. Тендерная документация на Зеркало-Т опубликована в 2013 году.
10. Статья в журнале «Контенант», 2014/4, с. 27-40.
11. См. Годовые отчеты ЛЗОС за 2014 и 2015 годы.
12. Статья в журнале «Спектр», апрель-май 2018 г., с. 29; Материалы конференции, организованной ЛЗОС в октябре 2019 г., с. 14.
13. Статья в журнале «Спектр», сентябрь-октябрь 2018 г., с. 4.
14. Статьи в журнале «Спектр», июнь-август 2018 г. (стр. 4), сентябрь 2019 г. (стр. 5).
15. Тендерная документация (на русском языке) на перевозку основных, вторичных и третичных зеркал Севана.
16. М. Абдулкадыров, А. Семенов, “Современные способы производства астрономических и космических зеркал”, Фотоника, 2015/3.
17. Статья о закупочной документации РКЦ, 16 октября 2016 г.
18. Доклады, представленные НПП Элар на конференциях по дистанционному зондированию в 2018 г. (с. 74) и 2019 г. (с. 78).
19. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в июне 2015 года.
20. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в апреле 2015 года.
21. Документация о закупке опубликована в декабре 2016 г.
22. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в мае 2019 года.
23. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в декабре 2014 г.
24. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в сентябре 2017 года.
25. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в ноябре 2017 года.
26. Годовой отчет ВНИИЭМ за 2016 г., стр. 8, 10.
27. Статья ВНИИЭМ опубликована в «Вопросы электромеханики», 2014/4.
28.Страница (на русском языке) на сайте СКТБ Пластик.
29. Статья И.С. Решетнева опубликована в «Труды МАИ», №1. 81, 2015; А. Шевырногов и др. 30. Система спутникового мониторинга территории Красноярского края на основе использования малых спутников, Вестник Сибирского федерального университета, 2015/8.
31. Блог Александра Хромова, ВНИИЭМ, запись от 5 декабря 2016 г.
32. Резюме двух сотрудников Московского политехнического университета; Патент (на русском языке) в соавторстве с одним из исследователей и опубликован в 2017 г.
33. См., Например, эту закупочную документацию, опубликованную в ноябре 2017 года.
34. Статья опубликована в сборнике «Труды Кольского научного центра РАН», 2014/5, с. 44.
Барт Хендрикс — давний исследователь российской космической программы.
Первоисточник:
Комментарии
Дуэйн Дэй
Отличная работа, Барт. Я снимаю перед вами шляпу, сэр.
CharlesHouston
Россия может покупать спутниковые снимки из коммерческих источников? Так что у них есть качественные снимки «Earth Resources». Этого недостаточно, чтобы отличить танк «Абрамс» от «Страйкер», но достаточно, чтобы показать перемещение войск и т. д
Art Napolitano
Отличная статья. Спасибо.
Asif S
Фантастическая работа Барта. Будет интересно следить за Персоной и Разданом в будущем. Также интересно, что РКЦ «Прогресс» сохранил монополию на крупномасштабные системы оптической фоторазведки — можно было ожидать появления новых участников. Кроме того, конкуренция между ЛОМО и КМЗ за Севан — интересно, ослабевает ли влияние ЛОМО?
Барт Хендриккс
В тендере «Персона» в 2000 году «Прогресс» конкурировал с НПО «Лавочкин», предложившей уменьшенную версию Аракса/Аркона с более легкой платформой «Навигатор». Вероятно, это было похоже на предложение Аркон-В, подробно описанное в этом выпуске корпоративного журнала НПО им. Лавочкина: https: //www.laspace.ru/upload/iblock/744/7444d3df ...(с. 31-34)
До меня доходили слухи о том, что предложение НПО Лавочкина лучше, чем предложение «Прогресс» практически во всех отношениях, но что министерство обороны и Российское космическое агентство все равно оказали давление с требованием присудить контракт «Прогрессу». По иронии судьбы, одним из тех, кто лоббировал предложение «Прогресс», был заместитель директора Российского космического агентства Георгий Полищук, который в 2005 году стал директором НПО им. Лавочкина.
Я не знаю других претендентов на Разданский контракт. РКЦ «Прогресс» проиграл НПО Лавочкина по контракту «Аракс-Р» (радиолокационная разведка) в 2012 году.
Тот факт, что КМЗ выиграл Севанский контракт, может быть как-то связан с тем, что в отличие от ЛОМО он входит в мощный холдинг «Швабе». ЛОМО получила контракты на Ресурс-ПМ и Барс-М.
Джеральд Борроуман
Еще одно замечательное исследование.
klangon88
Спасибо, что показали масштабы застоя. Другая статья, опубликованная на сайте spacetoday.net, усиливает тот же образ технологически убывающей нации.
«Российский космический лидер бушует о Марсе перед лицом жестких сокращений бюджета» https: //www.spacetoday.net/getarticle.php3? Id = 376…
Заключительный комментарий статьи Ars Technica, ставящей Россию в один ряд с Индией, был особенно красноречив.
Дуэйн Дэй
Национальное разведывательное управление решило (фактически, это было ЦРУ), что для KH-11 KENNEN необходимо зеркало диаметром 2,4 метра. Мы не знаем, почему они выбрали именно такой диаметр (хотя мы можем сделать некоторые предположения), но, по-видимому, именно этим они придерживались уже почти пять десятилетий.
И теперь русские выбрали для своего большого разведывательного спутника диаметр зеркала, почти идентичный американскому.
Интересно, а?
Предупреждение — это гугло перевод.оригинала
Ранняя концепция главного зеркала диаметром 2,4 м, которую планируется использовать на российских разведывательных спутниках нового поколения «Раздан». (Источник: журнал Kontenant)
В настоящее время у России на орбите имеется только два действующих спутника оптической разведки, срок эксплуатации которых, возможно, уже истек. Они должны быть заменены более мощными спутниками с главным зеркалом примерно такого же размера, как те, которые, как предполагается, установлены на борту американских разведывательных спутников, но неясно, когда они будут готовы к полету. Экспериментальный спутник, запущенный в 2018 году, вероятно, является предшественником созвездия гораздо меньших спутников-шпионов, которые дополнят изображения, предоставляемые большими спутниками.
Спутники фоторазведки советских времен
Большинство разведывательных спутников, летавших в советское время, возвращали пленку в капсулах на Землю. Спутники этого типа продолжали использоваться после распада Советского Союза, последний из которых был запущен в 2015 году. Они назывались «Зенит» (девять типов совершили более 600 полетов в период с 1961 по 1994 год), «Янтарь» (пять типов совершили почти 180 полетов с 1974 по 2015 год) и «Орлец» (два типа совершили 10 полетов с 1989 по 2006 год). Все эти спутники были спроектированы и построены Центральным специализированным конструкторским бюро (ЦСКБ) и его дочерним заводом «Прогресс» в Куйбышеве (переименованный в Самару в 1991 году). Оно было основано в 1958 году как филиал ОКБ-1 Сергея Королева, а в 1974 году стало самостоятельным.
Большинство разведывательных спутников, летавших в советское время, возвращали пленку в капсулах на Землю. Спутники этого типа продолжали использоваться после распада Советского Союза, последний из которых был запущен в 2015 году.
Недостатками спутников с возвратом пленки были ограниченный запас пленки, которую они могли вместить (и, следовательно, их ограниченный срок службы), и, что более важно, их неспособность оперативно возвращать изображения. В 1976 году Соединенные Штаты вывели на орбиту свой первый цифровой разведывательный спутник KH-11/KENNEN, используя технологию CCD для отправки изображений на Землю в реальном времени. Запущено 16 спутников этого типа, четыре из которых в настоящее время находятся на орбите. Считается, что они несут телескоп с главным зеркалом диаметром 2,4 метра. Их сравнивают с космическим телескопом Хаббл, но смотрящими на Землю, а не во Вселенную. Они имеют теоретическое разрешение на местности 0,15 метра. Спутники отправляют изображения на Землю через спутники ретрансляции данных на высокоэллиптических и геостационарных орбитах.
Советский Союз не запускал свой первый оптико-электронный разведывательный спутник до декабря 1982 года. Он использовал платформу пленочных спутников «Янтарь» и традиционную камеру, не способную достичь разрешающей способности зеркального телескопа KENNEN. Кроме того, на нем была инфракрасная камера для ночных наблюдений. Спутники первого поколения ( «Янтарь-4КС1» или «Терилен») с расчетным разрешением 1 метр с высоты 200 километров в период с 1982 по 1989 год запускались девять раз. Их заменил усовершенствованный спутник второго поколения («Янтарь-4КС1М» или «Неман»). В период с 1986 по 2000 год было выполнено 15 запусков спутников субметрового разрешения. Продолжительность полета постепенно увеличивалась с шести месяцев до более года, но даже это было намного короче, чем многолетние миссии, выполняемые американскими спутниками цифровой разведки.
Лишь в 1983 году советское правительство дало добро на разработку спутника, который по своим характеристикам был приближен к KENNEN. Для этого Ленинградскому оптическому институту ЛОМО было приказано построить оптическую систему «17В317» с телескопом с диаметром зеркала 1,5 метра. Предполагалось, что он будет установлен на двух разного типа спутников. Один, называвшийся «Сапфир», должен был быть построен ЦСКБ-Прогресс и выведен на низкую орбиту для полета вблизи атмосферы, а другой, получивший название «Аракс» (также известный как «Аркон»), будет построен НПО им. Лавочкина и будет работать на гораздо более высоких орбитах с обзорными миссиями. В конечном итоге «Сапфир» так и не поднялся в космос, а два спутника «Аракс», которые НПО Лавочкину удалось запустить в 1997 и 2002 годах, вышли из строя задолго до истечения расчетного срока службы.
«Персона»
После выхода из строя второго спутника «Аракс» в 2003 году Россия осталась без каких-либо цифровых разведывательных спутников на орбите и вынуждена была довольствоваться периодическими запусками спутников, возвращающих пленку, которые находились на орбите не более трех месяцев. Примерно на рубеже веков Министерство обороны объявило тендер на новый цифровой разведывательный спутник. НПО Лавочкина предложило уменьшенный вариант «Аракса», но 15 марта 2001 года контракт был заключен с ЦСКБ-Прогресс (в 2014 году переименован в Ракетно-космический центр «Прогресс» или «РКЦ Прогресс»). Контракт предусматривал строительство трех спутников под названием «Персона», также известных под военным обозначением «14Ф137».
После нескольких лет задержек 26 июля 2008 года первый спутник «Персона» был запущен под именем Космос-2441, но в сообщениях российской прессы в то время говорилось, что он был утерян всего два месяца спустя, потому что платы памяти в его бортовом компьютере пришли в негодность из-за высокоэнергетичных частиц. Следующий спутник, Космос-2486, оснащенный улучшенными электронными компонентами, вышел на орбиту 7 июня 2013 года. Предположения в российской прессе о том, что и с этим спутником вскоре возникли проблемы, были подтверждены судебными документами, опубликованными в 2017 году. Орбитальные испытания спутника были прерваны с августа 2013 г. по февраль 2014 г. из-за неуказанных проблем на борту и не были завершены до октября 2014 г. [1] «Персона №3» (Космос-2506) запущен 23 июня 2015 г., на орбиту, синхронизированную с орбитой второго спутника, чтобы обеспечить максимальное покрытие интересующих областей на Земле. Согласно тем же судебным документам, он также столкнулся с техническими проблемами во время первоначальных испытаний на орбите и не был работоспособным до ноября 2016 года.
Несмотря на неудачный старт миссий «Космос-2486» и «Космос-2506», оба спутника, похоже, с тех пор работают нормально.
Платформа «Персона», по всей видимости, производное от платформы «Янтарь-4КС1М» и, как полагают, включает усовершенствования, которые значительно увеличили эксплуатационный ресурс. В одной статье, опубликованной РКТ-Прогресс в 2016 году, предположительно описывающей «Персону», срок службы спутника составляет пять лет [2]. Хотя «Персона» не упоминается по имени, в статье говорится о спутнике, вращающемся вокруг Земли по 730-километровой орбите под углом 98,3° к экватору, что является точными параметрами орбиты «Персоны». Разрешающая способность оптической системы на местности составляет 0,5 метра. Оптическая система была разработана ЛОМО и была определена несколькими источниками как «17В321», хотя в судебных документах, опубликованных в 2012 году, она упоминается как «14M339M».
Русские никогда не публиковали рисунки или изображения «Персоны», но нечеткая фотография с земли первого спутника «Персоны», сделанная британским наблюдателем-любителем в 2008 году, дает хотя бы смутное представление о его внешнем виде. Это похоже на уменьшенную версию космического телескопа Хаббла с солнечными батареями, установленными параллельно корпусу спутника. Эта конфигурация солнечных панелей также видна в патенте, описывающем механизм развертывания солнечных батарей «Персона». [5]
Снимок с Земли и представление художника первого спутника «Персона». (Предоставлено: Джон Локер) (указанный веб-сайт больше не в сети)
Гражданской версией «Персоны» может стать «Ресурс-ПМ», который должен начать замену ныне действующих спутников дистанционного зондирования «Ресурс-П» в 2023 году. Заявленная орбита этих спутников практически идентична орбите «Персоны». Платформа, скорее всего, очень похожа, хотя солнечные батареи установлены иначе. Как и «Персона», «Ресурс-ПМ» будет использовать телескоп ЛОМО с 1,5-метровым главным зеркалом, но с другой оптической сборкой, с использованием двухзеркального телескопа Ричи-Кретьена.
Спутник дистанционного зондирования Земли «Ресурс-ПМ». (Предоставлено: РКЦ Прогресс)
Несмотря на неудачное начало работы после старта «Космос-2486» и «Космос-2506», оба спутника, похоже, с тех пор работают нормально. Однако, если их проектный срок службы действительно составляет пять лет, оба уже превысили его. Хотя они вполне могут продолжать работать еще несколько лет, Россия не может позволить себе риск потерять возможность получения изображений с высоким разрешением, предлагаемую этими спутниками, и активно работает над обновлением своего парка спутников-шпионов.
«Раздан»
После публикации статьи в «Коммерсантъ» больше подробностей о проекте в российской прессе не появлялось [6]. Однако значительный объем информации о проекте можно получить из различных российских онлайн-источников.
Из общедоступных закупочных документов следует, что проект официально начался 19 июня 2014 года с подписанием контракта между Минобороны и РКЦ «Прогресс». Второй контракт по проекту был заключен теми же двумя сторонами 26 сентября 2016 года. Возможно, первоначальный контракт предусматривал только завершение предварительного проектирования спутника, а второй был связан с фактическим строительством спутников. Это могло бы объяснить, почему сразу после подписания контракта 2014 года проектирование некоторых систем было поручено более чем одному субподрядчику, очевидно, на конкурсной основе.
В то время как отдельные спутники обозначаются военным кодовым названием «14F156», кодовое название всего проекта («космическая система» в российской терминологии) — «14K046». Как видно из онлайн-документа «Прогресс РКЦ», проектирование спутника происходит в отделении № 1032 РКЦ «Прогресс» под руководством главного конструктора Олега Федоренко [7].
Оптическая полезная нагрузка «Раздана» (так называемый «электрооптический комплекс» или ОЭК) названа «Севаном», в честь армянского озера, из которого берет начало река Раздан. В июле 2014 года РКЦ «Прогресс» подписал контракты на эскизный проект «Севана» с двумя производителями телескопов — КМЗ и ЛОМО. [8] Однако в более поздних документах по «Севану» нет никаких следов ЛОМО, что указывает на то, что КМЗ был выбран в качестве единственного поставщика. В отличие от ЛОМО, КМЗ входит в мощный холдинг «Швабе», объединяющий несколько десятков организаций, составляющих ядро оптической отрасли России. Возможно, это помогло ей получить престижный контракт на «Севан», в то время как ЛОМО пришлось довольствоваться контрактом на телескоп спутника «Ресурс-ПМ», который в некотором смысле является повторением работы, которую он выполнял ранее для «Персоны».
Похоже, что КМЗ начал разработку технологии для оптической нагрузки «Раздана» еще до того, как проект официально стартовал. В декабре 2013 года он выиграл тендер, организованный Роскосмосом под названием «Зеркало-КТ» («Зеркало-Космический Телескоп»). Цель была описана как «разработка технологии производства легких главных зеркал для современных крупногабаритных космических телескопов с очень высоким разрешением для дистанционного зондирования Земли» [9].
Все это означает, что размер главного зеркала «Севана» равен размеру зеркала, которое, как полагают, было установлено на американских спутниках KH-11/KENNEN еще в 1976 году.
Задача заключалась в разработке зеркала диаметром до 2,5 метров, а также композитной конструкции для крепления зеркала. Они должны быть способны продержаться на орбите не менее семи лет. Судя по документации, «Зеркало-КТ» было преждевременно завершено в феврале 2015 года, но из других источников очевидно, что КМЗ продолжал работу над системой в последующие годы. Возможное объяснение этому заключается в том, что «Зеркало-КТ» начиналось как гражданский проект, финансируемый Роскосмосом, и что космическое агентство остановило денежный поток в начале 2015 года, когда зеркало стало частью проекта Министерства обороны «Раздан». Чертеж зеркала, задуманного в рамках «Зеркало-КТ», был опубликован в статье в конце 2014 года (см. Рисунок вверху статьи) [10].
Как можно определить из онлайн-закупочных документов, КМЗ получил окончательное разрешение на разработку «Севана» 30 сентября 2016 года, через четыре дня после того, как Министерство обороны и РКЦ Прогресс подписали свой второй контракт на «Раздан». Предполагалось, что в качестве поставщика полезной нагрузки КМЗ будет выступать в качестве субподрядчика для РКЦ «Прогресс», но вместо этого он получил контракт непосредственно от Министерства обороны, которое, очевидно, хочет передать разработку «Севана» под свой непосредственный контроль.
В то время как КМЗ отвечает за интеграцию оптической нагрузки, зеркала производятся Лыткаринским заводом оптического стекла (ЛЗОС). ЛЗОС уже объединился с КМЗ для проекта «Зеркало-КТ» в 2014 году, возможно, еще до утверждения «Раздана» [11]. По крайней мере, две публикации ЛЗОС подтверждают свою причастность к «Раздану» [12]. В некоторых выпусках корпоративного журнала компании «Спектр» явно упоминаются зеркала «Севана», но сам проект не упоминается. Один упоминает «набор специальной оптики», состоящий из главного зеркала 2,4 метра, вторичного асферического зеркала 0,54 метра и асферического внеосевого третичного зеркала [13]. Скорее всего, это означает, что телескоп «Раздана» представляет собой трехзеркальный анастигмат Корша.
В других выпусках «Спектра» упоминается контейнер, необходимый для перевозки 2,35-метрового зеркала, которое должно быть точным диаметром главного зеркала (2,4 метра — округленное число) [14]. Это подтверждают закупочные документы, которые могут быть связаны с «Севаном» и содержат чертежи всех трех зеркал внутри контейнеров. Исходя из этого, диаметр третичного зеркала можно оценить примерно в 0,40 метра [15].
Чертежи главного, вторичного и третичного зеркал Севана в транспортных контейнерах. (Источник: сайт госзакупок России)
Все это означает, что размер главного зеркала «Севана» равен размеру зеркала, которое, как полагают, было установлено на американских спутниках KH-11/KENNEN еще в 1976 году. Оно имеет почти точно такой же диаметр, как и два основных зеркала, которые Национальная разведка США передала НАСА в 2012 году для использования на борту астрономических спутников (один из которых полетит на римском космическом телескопе Нэнси Грейс, ранее известном как Wide Field Infrared Survey Telescope). Это было запасное оборудование, оставшееся от проекта шпионского спутника NRO. Сообщалось, что подаренные зеркала были частью сборки из трех зеркал, но третье зеркало не было включено в дар.
Сходный диаметр главного зеркала «Севана» не обязательно означает такое же разрешение на местности, как у американских спутников-шпионов. Другие факторы, которые играют роль, — это качество зеркала и сенсоров изображения. Материал, из которого изготовлено главное зеркало (а также, предположительно, и другие) — СО-115М, также известный как «Ситалл» или «Астроситалл». Это кристаллический стеклокерамический материал, разработанный еще в советские времена и использовавшийся для изготовления многих российских космических зеркал, включая 1,5-метровые зеркала на «Араксе» и «Персоне». Публикации LZOS подтверждают, что такие материалы, как карбид кремния (используемый в обсерваториях ESA Herschel и Gaia) и бериллий (используемый космическим телескопом Джеймса Уэбба), имеют превосходные характеристики.
Датчики изображения ПЗС, которые будут использоваться «Севаном», были определены как Кем-ПХ (для панхроматических изображений) и Кем-МС (для многоспектральных изображений). [17] Кемь — это название реки в Республике Карелия на северо-западе России. Датчики производятся на НПП «Элар», которая также производит ПЗС-матрицы для других российских спутников изображения Земли, в том числе «Персона», «Ресурс-П» и «Ресурс-ПМ». В статьях, опубликованных НПП Элар, указан размер пикселя 9x9 мкм? для Кем-ПК и размер пикселя 18x18 мкм? для Кем-МС. Одинаковые размеры пикселей ПЗС наблюдаются для системы панхроматической визуализации высокого разрешения Ресурс-ПМ и многоспектральной системы визуализации среднего разрешения, что свидетельствует об общности конструкции [18].
В основной силовой установке «Раздана» используется двигатель на жидком топливе разработки КБ Химмаш, входящего в Центр Хруничева [19]. Судя по имеющимся данным, это была модифицированная версия двигательной установки, летавшей на спутниках «Ресурс-П». Спутники также будут нести электрическую силовую установку. Производитель не может быть определен с уверенностью, но известно, что компания под названием НИИМаш получила задание изготовить ксеноновые баки для системы [20]. Согласно одному из документов НИИМАш, система будет использоваться для точной корректировки орбиты и позволит повысить наземную разрешающую способность бортового оптического комплекса [21]. Скорее всего, это означает, что перигей «Раздана» будет хотя бы периодически опускаться до высот, где требуется электрическая двигательная установка для противодействия сопротивлению атмосферы. Это напоминает испытания, проведенные в 2017–2019 годах Японией с экспериментальным спутником для получения изображений под названием Tsubame или сверхмалым испытательным спутником, в котором использовались ионные двигатели на ксеноновых двигателях для борьбы с аэродинамическим сопротивлением при снижении на высоту до 167 километров. Предположительно, спутники «Раздан» будут летать по эллиптическим орбитам, аналогичным орбитам американских спутников цифровой разведки, а не по круговым 730-километровым орбитам, используемым «Персоной».
Также на борту будут гироскопы управления моментом, которые позволят спутникам ориентироваться без расхода топлива. Их построит Научно-исследовательский институт командных приборов (НИИКП) в Санкт-Петербурге. Названные СГК-250, они имеют те же характеристики, что и гироскопы на спутниках «Ресурс-П» и «Персона», а также будут установлены на «Ресурс-ПМ». [22]
Еще одним субподрядчиком по проекту «Раздан» является Научно-исследовательский институт точной механики (НИИ ТМ), который разрабатывает так называемую «Систему устранения информации» (SLI). [23] Это определено на веб-сайте компании как автономно работающая система, которая может стирать информацию (включая так называемую «закодированную информацию») в случае, если определенные параметры «превышают допустимые пределы», и, по-видимому, содержит набор специализированных датчиков для непрерывного мониторинга различных бортовых систем спутника.
Хотя оптическая нагрузка «Раздана», вероятно, тяжелее, чем у «Персоны», спутники должны оставаться в пределах пусковой мощности «Союз-2-1б», самой мощной ракеты в семействе ракет-носителей «Союз», которая также использовалась для запуска спутников «Персона». Более тяжелая масса спутника может быть компенсирована использованием эллиптической, а не круговой орбиты. Пуски будут осуществляться с военного космодрома Плесецк.
В своем блоге в конце 2016 года конструктор ВНИИЭМ сказал, что отличные изображения, полученные с первого спутника SkySat в 2013 году, побудили российские компании (в том числе ИСС Решетнева) начать разработку планов создания аналогичных малых спутников в 2014 году.
Согласно закупочной документации, в настоящее время ведется строительство двух спутников «Раздан». В документации, опубликованной в сентябре 2017 г., указаны возможные даты запуска в конце 2020 г. и в конце 2021 г., но с тех пор эти даты, вероятно, сдвинулись. [24] Помимо возможных технических проблем, «Раздан», как и многие другие российские космические проекты, вполне мог столкнуться с задержками как из-за бюджетных проблем, так и из-за введенных Западом санкций, которые усложнили поставку электронных компонентов иностранного производства для российской космической отрасли. Сейчас ведутся работы над гораздо меньшим типом спутника-шпиона, который предположительно должен гарантировать постоянный доступ к изображениям высокого разрешения для российских военных, даже если спутники «Персона» выйдут из строя на орбите до того, как «Раздан» будет готов к запуску.
ЕМКА и «Разбег»
29 марта 2018 года Россия запустила небольшой военный спутник из Плесецка с помощью ракеты-носителя «Союз-2-1в», облегченного варианта ракеты-носителя «Союз» без четырех боковых блоков. Объявленный как «Космос-2525», он был выведен на орбиту около 320 на 350 километров с наклонением 96,64°. Онлайн-тендеры на транспортировку спутника в Плесецк идентифицировали его как ЕМКА и связали с Всероссийским научно-исследовательским институтом электромеханики (ВНИИЭМ), производителем спутников дистанционного зондирования Земли и метеорологических спутников. В документах прослеживается история проекта до контракта, подписанного между Министерством обороны и ВНИИЭМ 23 октября 2015 г. [25]
В годовом отчете ВНИИЭМ за 2016 год EMKA расшифровывается как «экспериментальный малый спутник», добавляя, что он послужит основой для «космического комплекса дистанционного зондирования Земли», явно используемого здесь как прикрывающий термин для военной фоторазведки. [26] ЕМКА, вероятно, тот же спутник, который упоминается в нескольких статьях ВНИИЭМ в 2014–2015 гг. как спутник «Звезда». Один из них описал его как 150-килограммовый экспериментальный предшественник немного большего 250-килограммового спутника (MKA-В), который может получать изображения с высоким разрешением как для гражданских, так и для военных целей. MKA означает «малый спутник», а «В» — «высокое разрешение». В статье сравнивается «Звезда» и MKA-В с первым из серии американских коммерческих спутников для съемки Земли SkySat-1 с максимальным разрешением 0,9 метра в панхроматическом режиме. Также есть рисунок МКА-В,
Спутник МКА-В. (кредит: ВНИИЭМ)
SkySat-1. (Предоставлено: Planet Lab)
«Звезда» также упоминается на сайте компании СКТБ Пластик, у которой есть чертежи корпуса камеры, который она построила для спутника [28]. Форма и размер корпуса в точности соответствуют размерам камеры высокого разрешения, описанной в двух статьях, опубликованных в 2015 году, в которых говорилось, что это полезная нагрузка для другого небольшого спутника высокого разрешения под названием МКС-55, предложенный в то время ИСС Решетнева, наиболее известным как производитель спутников связи и навигации [29]. Камера, созданная белорусской оптической компанией ОАО «Пеленг», имеет максимальное разрешение 0,9 метра в панхроматическом режиме, идентичное таковому у SkySat-1. В своем блоге в конце 2016 года конструктор ВНИИЭМ сказал, что отличные изображения, полученные с первого спутника SkySat в 2013 году, побудили российские компании (включая ИСС Решетнева) начать разработку планов создания аналогичных малых спутников в 2014 году [30].
Камера высокого разрешения для спутников «Звезда» и МКС-55. (Предоставлено: Труды МАИ)
Из всего этого можно с достаточно высокой степенью уверенности сделать вывод, что первые запуски спутников SkySat в 2013 и 2014 годах вдохновили ВНИИЭМ и ИСС Решетнева на создание небольших спутников дистанционного зондирования высокого разрешения (Звезда и МКС-55) с идентичной оптической системой в полезной нагрузке ОАО «Пеленг». Первоначально они могли быть предложены Роскосмосу как гражданские спутники дистанционного зондирования, но также привлекли внимание Министерства обороны, которое в конце 2015 года выбрало спутник «Звезда» для дальнейшей разработки, переименовав его в EMKA. Это также объясняет, почему после 2015 года в открытой литературе больше нет описаний «Звезды».
«Космос-2525» все еще находится в рабочем состоянии, продолжая выполнять регулярные коррекции двигателями, чтобы поддержать свою орбиту. Одна из целей миссии заключалась в наблюдении за наземными оптическими калибровочными целями, разработанными в Московском политехническом университете [31].
Рисунок из патента, показывающий калибровочные мишени, вероятно, используемые на спутнике EMKA / Космос-2525.
Цели функционируют как щелевая диаграмма. Самая маленькая группа полосок, которую можно разрешить, обозначает предел разрешения для используемого оптического инструмента. Подобные калибровочные мишени можно увидеть в нескольких местах в Соединенных Штатах (например, на базе ВВС Эдвардс), но новинка новых мишеней заключается в том, что они нарисованы не на асфальте, а на складных полимерных листах, которые можно использовать на разнообразных локациях.
Оперативный преемник «Космос-2525», вероятно, разрабатывается в рамках проекта, обозначенного в закупочной документации как «Разбег», переданного ВНИИЭМ Министерством обороны 1 ноября 2016 г. [32] Доступные документы только показывают, что «Разбег» — это небольшой спутник, а также предполагают, что он разделяет некоторые конструктивные особенности с ЕМКА, указывая, что это тот же спутник, который был назван МКА-В в ранее упомянутой публикации ВНИИЭМ. Скорее всего, «Разбег» — это созвездие небольших спутников для получения изображений, которые при необходимости могут закрыть разрыв между «Персоной» и «Разданом» и, в конечном итоге, дополнить изображения, предоставляемые большими спутниками-шпионами. Точно так же Национальное разведывательное управление США дополняет изображения, полученные с его собственных спутников, фотографиями с более низким разрешением, полученными от операторов коммерческих спутников дистанционного зондирования.
Спутники ретрансляции данных
Ключевым компонентом любой системы спутниковой съемки в реальном времени является сеть спутников ретрансляции данных, которая может передавать изображения с разведывательных спутников в течение длительных периодов времени, когда они находятся вне поля зрения наземных станций. Спутники «Персона» работали вместе с двумя военными спутниками ретрансляции данных, названными «Гарпун», также известными как 14F136. Построенные на ИСС имени Решетнева, они были запущены в сентябре 2011 и декабре 2015 года после многолетних задержек (проект был начат в 1993 году). Второй спутник, как известно, использовался для экспериментов с лазерной связью с третьим спутником «Персона» с использованием бортового лазерного терминала ЛТ-150. Всего было изготовлено два спутника «Гарпун», и их расчетный срок службы неизвестен. Для обеспечения постоянного покрытия потребуется группировка не менее трех спутников.
Еще больше усложняет ситуацию то, что в настоящее время у России нет спутников для получения радиолокационных изображений (ни гражданских, ни военных), способных видеть сквозь облачный покров и проводить наблюдения в ночное время.
ИСС Решетнев в настоящее время работает над новыми спутниками связи военного назначения под названием «Геракл» и «Исполин», которые будут нести большие антенны, разрабатываемые компанией. Самый большой из них имеет диаметр антенны 48 метров, хотя доподлинно неизвестно, предназначен ли он для любого из этих спутников. «Геракл» был описан одним источником как спутник ретрансляции данных и, вероятно, будет преемником «Гарпуна». [33] Проект «Геракл» начался в 2014 году, но нет никаких признаков того, что он приближается к запуску своего первого спутника. Спутники должны будут выводиться на орбиту ракета-носителем «Ангара-А5», испытательные полеты которой из Плесецка планируется возобновить в конце этого года после шестилетнего перерыва. У России также есть три спутника ретрансляции данных «Луч-5» на геостационарной орбите, но они были заказаны Роскосмосом, и неясно, используются ли они для передачи информации со спутников Минобороны. ИСС им. Решетнева недавно получила контракт на усовершенствованную версию этих спутников под названием «Луч-5ВМ», запуск которой ожидается не ранее 2024 года. В технических характеристиках «Луч-5ВМ» нет специального упоминания о возможности ретрансляции для военных спутников.
Прогноз
Россия полагается на два стареющих спутника «Персона» для получения изображений с высоким разрешением в интересах Министерства обороны. Оба, похоже, функционируют нормально после преодоления серьезных проблем во время первоначальных испытаний на орбите. Однако нет никакой гарантии, что они будут продолжать работать до тех пор, пока не будут готовы спутники нового поколения «Раздан». Это может быть причиной того, что было принято решение разработать гораздо меньший и более простой тип спутника-шпион («Разбег»), который мог бы помочь преодолеть разрыв до «Раздана» и в конечном итоге дополнить изображения, предоставляемые большими спутниками. Вероятный экспериментальный предшественник этих спутников (EMKA/Космос-2525) достиг стартовой площадки всего через 2,5 года после утверждения, что позволяет предположить, что действующие спутники также могут быть готовы к запуску относительно скоро. По-прежнему, разрешение, предлагаемое меньшими спутниками, не будет соответствовать разрешению «Раздана». Министерство обороны также эксплуатирует два четырехтонных спутника наблюдения под названием «Барс-М» (запущены как Космос-2503 и 2515), но они используются для получения картографических изображений с низким разрешением.
Еще больше усложняет ситуацию то, что в настоящее время у России нет спутников для получения радиолокационных изображений (ни гражданских, ни военных), способных видеть сквозь облачный покров и проводить наблюдения в ночное время. НПО им. Лавочкина работает над серией специальных военных спутников для получения радиолокационных изображений под названием «Аракс-Р», но неизвестно, когда они полетят. Новое поколение специализированных военных спутников для ретрансляции данных, необходимых для поддержки программы разведывательных спутников, также может быть через некоторое время не введено в эксплуатацию. Короче говоря, можно с уверенностью сказать, что нынешние возможности России в области космической разведки намного уступают таковым США и Китая. В худшем случае.
Для получения более подробной информации см ветки Раздан, ЕМКА и Разбег на форуме NSF. Они обновляются новой информацией по мере ее появления.
Ссылки (работающие ссылки можно взять в оригинальной статье)
1. Документы (на русском языке), опубликованные в 2017-2018 гг., Описывающие судебное дело между РКЦ Прогресс и НИИ ТП.
2.Статья опубликована РКЦ «Прогресс» и Самарским национальным исследовательским университетом в «Вестнике Самарского государственного аэрокосмического университета», 2016/2.
3. Документы (на русском языке), опубликованные в 2012-2013 гг., Описывающие три судебных процесса ( 1, 2, 3 ) между ЛОМО и НИИ ТМ.
4. Презентация ЛОМО в 2007 г.
5. Патент, опубликованный ЦСКБ-Прогресс в 2011 г.
6. Статья опубликована в «Коммерсанте» 28 июля 2016 г.
7. РКЦ Прогресс документ (на русском языке ), опубликованный в 2018 году.
8. Документация по закупке (на русском языке), опубликованная в 2014 году, содержащая контракты на Севан, подписанные с ЛОМО и КМЗ.
9. Тендерная документация на Зеркало-Т опубликована в 2013 году.
10. Статья в журнале «Контенант», 2014/4, с. 27-40.
11. См. Годовые отчеты ЛЗОС за 2014 и 2015 годы.
12. Статья в журнале «Спектр», апрель-май 2018 г., с. 29; Материалы конференции, организованной ЛЗОС в октябре 2019 г., с. 14.
13. Статья в журнале «Спектр», сентябрь-октябрь 2018 г., с. 4.
14. Статьи в журнале «Спектр», июнь-август 2018 г. (стр. 4), сентябрь 2019 г. (стр. 5).
15. Тендерная документация (на русском языке) на перевозку основных, вторичных и третичных зеркал Севана.
16. М. Абдулкадыров, А. Семенов, “Современные способы производства астрономических и космических зеркал”, Фотоника, 2015/3.
17. Статья о закупочной документации РКЦ, 16 октября 2016 г.
18. Доклады, представленные НПП Элар на конференциях по дистанционному зондированию в 2018 г. (с. 74) и 2019 г. (с. 78).
19. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в июне 2015 года.
20. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в апреле 2015 года.
21. Документация о закупке опубликована в декабре 2016 г.
22. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в мае 2019 года.
23. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в декабре 2014 г.
24. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в сентябре 2017 года.
25. Документация о закупке (на русском языке) опубликована в ноябре 2017 года.
26. Годовой отчет ВНИИЭМ за 2016 г., стр. 8, 10.
27. Статья ВНИИЭМ опубликована в «Вопросы электромеханики», 2014/4.
28.Страница (на русском языке) на сайте СКТБ Пластик.
29. Статья И.С. Решетнева опубликована в «Труды МАИ», №1. 81, 2015; А. Шевырногов и др. 30. Система спутникового мониторинга территории Красноярского края на основе использования малых спутников, Вестник Сибирского федерального университета, 2015/8.
31. Блог Александра Хромова, ВНИИЭМ, запись от 5 декабря 2016 г.
32. Резюме двух сотрудников Московского политехнического университета; Патент (на русском языке) в соавторстве с одним из исследователей и опубликован в 2017 г.
33. См., Например, эту закупочную документацию, опубликованную в ноябре 2017 года.
34. Статья опубликована в сборнике «Труды Кольского научного центра РАН», 2014/5, с. 44.
Барт Хендрикс — давний исследователь российской космической программы.
Первоисточник:
Комментарии
Дуэйн Дэй
Отличная работа, Барт. Я снимаю перед вами шляпу, сэр.
CharlesHouston
Россия может покупать спутниковые снимки из коммерческих источников? Так что у них есть качественные снимки «Earth Resources». Этого недостаточно, чтобы отличить танк «Абрамс» от «Страйкер», но достаточно, чтобы показать перемещение войск и т. д
Art Napolitano
Отличная статья. Спасибо.
Asif S
Фантастическая работа Барта. Будет интересно следить за Персоной и Разданом в будущем. Также интересно, что РКЦ «Прогресс» сохранил монополию на крупномасштабные системы оптической фоторазведки — можно было ожидать появления новых участников. Кроме того, конкуренция между ЛОМО и КМЗ за Севан — интересно, ослабевает ли влияние ЛОМО?
Барт Хендриккс
В тендере «Персона» в 2000 году «Прогресс» конкурировал с НПО «Лавочкин», предложившей уменьшенную версию Аракса/Аркона с более легкой платформой «Навигатор». Вероятно, это было похоже на предложение Аркон-В, подробно описанное в этом выпуске корпоративного журнала НПО им. Лавочкина: https: //www.laspace.ru/upload/iblock/744/7444d3df ...(с. 31-34)
До меня доходили слухи о том, что предложение НПО Лавочкина лучше, чем предложение «Прогресс» практически во всех отношениях, но что министерство обороны и Российское космическое агентство все равно оказали давление с требованием присудить контракт «Прогрессу». По иронии судьбы, одним из тех, кто лоббировал предложение «Прогресс», был заместитель директора Российского космического агентства Георгий Полищук, который в 2005 году стал директором НПО им. Лавочкина.
Я не знаю других претендентов на Разданский контракт. РКЦ «Прогресс» проиграл НПО Лавочкина по контракту «Аракс-Р» (радиолокационная разведка) в 2012 году.
Тот факт, что КМЗ выиграл Севанский контракт, может быть как-то связан с тем, что в отличие от ЛОМО он входит в мощный холдинг «Швабе». ЛОМО получила контракты на Ресурс-ПМ и Барс-М.
Джеральд Борроуман
Еще одно замечательное исследование.
klangon88
Спасибо, что показали масштабы застоя. Другая статья, опубликованная на сайте spacetoday.net, усиливает тот же образ технологически убывающей нации.
«Российский космический лидер бушует о Марсе перед лицом жестких сокращений бюджета» https: //www.spacetoday.net/getarticle.php3? Id = 376…
Заключительный комментарий статьи Ars Technica, ставящей Россию в один ряд с Индией, был особенно красноречив.
Дуэйн Дэй
Национальное разведывательное управление решило (фактически, это было ЦРУ), что для KH-11 KENNEN необходимо зеркало диаметром 2,4 метра. Мы не знаем, почему они выбрали именно такой диаметр (хотя мы можем сделать некоторые предположения), но, по-видимому, именно этим они придерживались уже почти пять десятилетий.
И теперь русские выбрали для своего большого разведывательного спутника диаметр зеркала, почти идентичный американскому.
Интересно, а?
AntonSor
Вот как теперь шпионы получают информацию по сверхсекретным спутникам-шпионам — через сайт госзакупок! ИМХО это бюрократический маразм. Представьте себе, что генерал Гровс объявляет в 1942 году тендер на постройку газодиффузионного завода для разделения изотопов урана :)
anonymous
Зато можно дезинформацией затопить. СОИ покажутся детской игрой, когда Трамп раззорит страну в попытке догнать госзакупки в России.
Как всегда — размер жопы у лошади?AntonSor
2,4 метра определены из расчета нужной разрешающей способности.
anonymous
Это шутка была.
sandroDan
ох уж эта
обратнаясовместимость и зависимости… )))0mogol0
Ну Даллес, который Аллан, в своих мемуарах писал, что около половины информации, которую ЦРУ вынуждено доставать в СССР, в США можно получить из открытых источников. Так что всё нормально
minusnaminus
Вот кстати интересный материал, как там у них считали, и как удивлялись. А хитрость была в том, что советский рубль в разных частях экономики, стоил по разному, как следствие плановой экономики — цены-то фиксированные. Никакого вам баланса спроса и предложения
migelle74
В СССР секретилось даже то, что было взято из открытых источников в США.
drWhy
Однажды лицезрел пресловутую бабулю, продающую семечки в обрывках секретных схем — схемы были от телевизоров 4-5 поколения — не то чтобы секретные, но найти их было нелегко. Сговорились о цене, купил по паре экземпляров.
wormball
Вышло дороже семок или дешевле?
drWhy
Бабуля смекнула, что к чему, и я же немятые-непорванные просил, но относительно недорого. Позже жалел, что мало взял — ксерил на A0 аппарате задорого.
Valerij56
При этом надо ещё помнить, что не менее 80% своей информации ЦРУ также брало из открытых источников. Зато в Союзе даже карты печатались с искажениями, и ожидая посёлок вдалеке слева от дороги его можно было проехать, потому, что он был вдалеке справа.
JPEGEC
О каких картах речь? Сколько лет пользовался соткой ДСП до такого не доходило.
AntonSor
О дорожных картах для туристов
minusnaminus
Кстати, ядерные программы, как «Буревестник» с «Посейдоном», по госзакупкам нельзя было отследить. Скрывать космические аппараты особого смысла нет — после запуска сразу будет понятно какой он и для чего. После развала Союза фокус на то, что надо действительно секретить, заметно сдвинулся. Американцы рассекретили свои стелс-самолеты, а облик российского стелса Су-57, можно было узнать, посмотрев на настольную модель у одного из руководителей предприятия. Но никому тогда в голову не могло прийти, что такое возможно. А потом ядрен-торпеду «Статус-6», она же «Посейдон», светили в эфире федеральных телеканалов, типа, вот генерал эскиз развернул за столом. Хотя, тоже не сказать что, что-то совсем уж новое, в Союзе на парад Победы загоняли все что можно было, вплоть на деревянных макетов, чтобы заморские послы могли смотреть на это, фотографировать и пугаться. Вот, как пример — en.wikipedia.org/wiki/ABM-1_Galosh. Выкатили ракету ПРО на парад :) Зачем? Пугать. Больше фотографий и нет в доступе, как и технических деталей
Paranoich
Слышал я от одного человека в отставке, что сейчас принято не скрывать изделие (всё равно узнают) и не дезинформировать (могут догадаться), а именно недоговаривать. Пускай враг мозги поломает.
В принципе это подходит и под «пугать».
jedecuz
>тендер на постройку газодиффузионного завода для разделения изотопов урана :)
Тонко, очень тонко!
amartology
Давно уже так. И чужие шпионы, и охочие до сенсаций свои журналисты.