Ewolucja krajowych satelitów rozpoznania optycznego
Używany satelita Zenit-2 jako pomnik. Zdjęcie: Wikimedia Commons
Od końca lat pięćdziesiątych krajowy przemysł rakietowy i kosmiczny opracowuje optyczne satelity rozpoznawcze, a na przestrzeni ostatnich dziesięcioleci powstało wiele różnych projektów. Satelity rozpoznawcze rozwijały się i udoskonalały na różne sposoby. Przede wszystkim stworzono ulepszony sprzęt docelowy oraz wprowadzono nowe technologie pomiarów i transmisji danych. W rezultacie w ciągu kilku dziesięcioleci parametry techniczne i operacyjne satelitów znacznie wzrosły.
Kamera w kapsule
Pod koniec lat pięćdziesiątych radziecki OKB-1 (obecnie RSC Energia) kierowany przez S.P. Korolew pracował nad statkami kosmicznymi serii Wostok. W szczególności powstał pierwszy krajowy satelita rozpoznawczy przenoszący sprzęt fotograficzny pod nazwą „Wostok-2”. Później, po locie Yu.A. Gagarina, nazwa tego produktu została zmieniona na „Zenit-2”.
Pierwszy start Zenita odbył się w grudniu 1961 roku, jednak ze względu na problemy z trzecim stopniem rakiety nośnej urządzenie musiało zostać wysadzone w powietrze. Pod koniec kwietnia 1962 roku odbył się pierwszy udany start, jednak satelita nie rozwiązał jego problemów. W lipcu-sierpniu odbył się pierwszy udany lot, podczas którego Zenit wykonał mnóstwo zdjęć i bezpiecznie dostarczył je na Ziemię. Państwowe testy produktu zakończono w 1964 roku i wprowadzono go do użytku.
Po lewej stronie produkt Yantar-2K po locie, po prawej naukowy Resurs-F1. Zdjęcie Chronograph.livejournal.com
Z konstrukcyjnego punktu widzenia urządzenie Zenit-2 było sferyczną kapsułą Wostok, wewnątrz której znajdowały się kamery, elektroniczne urządzenia wywiadowcze, sprzęt sterujący itp. Za pomocą rakiety nośnej satelita został wystrzelony na zadaną orbitę i sfotografował wcześniej zaprogramowane obiekty. Początkowo zakładano, że satelita będzie przesyłał dane bezpośrednio z orbity, jednak potem uproszczono jego konstrukcję. Gotowe filmy zostały dostarczone na Ziemię poprzez zejście i lądowanie.
W 1968 roku rozpoczęto eksploatację zmodernizowanego aparatu Zenit-2M. Następnie przemysł radziecki stworzył sześć kolejnych modyfikacji. Miały wspólną architekturę i szereg ujednoliconych komponentów, a także pracowały na tej samej zasadzie. Różnice dotyczyły składu, charakterystyki i możliwości kamer. Działanie wszystkich wersji Zenita trwało do 1994 roku i do tego czasu zbudowano i wykorzystano ponad 500 urządzeń.
Również pod koniec lat sześćdziesiątych weszły do użytku urządzenia Yantar-2K. Mieli inną architekturę i wygląd, a także posiadali inny zestaw kamer. Ponadto w korpusie takiego satelity można było umieścić dwie kapsuły do uwalniania filmów fotograficznych, co znacznie poprawiło parametry użytkowe. Od 1989 roku działa satelita Orlets-1, wyposażony w osiem kapsuł zniżających. Tego typu sprzęt był używany do 2006 roku.
Jedna z opcji satelitarnych dla systemu TGR ze sprzętem fototelewizyjnym. Grafika NPO Mashinostroeniya
Z transferem danych
Satelity rozpoznawcze z metodą lądowania w celu dostarczania filmów miały oczywiste wady różnego rodzaju. Satelita taki miał ograniczony czas działania, mógł wykonać tylko określoną liczbę klatek, a dostarczenie danych wywiadowczych z oczywistych powodów wstrzymało całą misję. Jednocześnie po raz pierwszy podjęto działania mające na celu pozbycie się tych niedociągnięć podczas opracowywania pierwszej wersji Zenita-2.
Początkowo Zenit-2 przewoził zestaw sprzętu foto-telewizyjnego Bajkał. Zawierał środki do przetwarzania obrazów na kliszy, rodzaj skanera i sprzętu kodującego do przesyłania danych do centrum kontroli. Produkt Bajkał był obecny tylko w pierwszych czterech Zenitach, po czym został porzucony ze względu na jego złożoność i niską wydajność.
We wrześniu 1963 r. Rada Ministrów ZSRR wydała dekret w sprawie opracowania obiecującego systemu „Globalnego wywiadu telewizyjnego” (TGR). Głównym wykonawcą prac został OKB-52 (obecnie NPO Mashinostroeniya) pod kierownictwem V.N. Chelomey i NII-380 (obecnie Instytut Badań Naukowych Telewizji) powierzono stworzenie sprzętu fototelewizyjnego. Efektów projektu oczekiwano do końca dekady.
Rok później OKB-52 zaprezentował ogólny wygląd obiecującego systemu TGR. Zaproponowano dwa warianty satelity z wyposażeniem fototelewizyjnym „Kometa-11” i „Mars”, przeznaczone odpowiednio do rozpoznania celów naziemnych i morskich. Generalnie problemy techniczne zostały rozwiązane, lecz z wielu powodów projekt nie został wdrożony w praktyce. Należy zauważyć, że niepowodzenie projektu TGR doprowadziło do kontynuacji działalności Zenita i Yantaru.
Kompleks rozpoznania optycznego Agat-1 dla stacji Almaz, obejmujący system Comet-11a. Zdjęcie: NPO Mashinostroeniya
Jednak rozwój w tym temacie nie został stracony. Zmodyfikowany produkt Comet-11 stał się częścią kompleksu rozpoznawczego Agat-1 dla stacji kosmicznej Almaz. Umożliwiło to załodze stacji przeglądanie i zapisywanie wykonanych zdjęć, a także szybkie przesyłanie ich na Ziemię.
W 1971 r. rozpoczęto prace nad nowym projektem TGR; powierzono je OKB-41 (obecnie Korporacja Kometa) i Biuru Projektowemu Jużnoje. Dzięki nowym i bardziej zaawansowanym komponentom ich wspólny projekt charakteryzował się lepszymi parametrami technicznymi i wydajnościowymi. Jednak w 1976 roku prace zostały wstrzymane, prawdopodobnie w związku z pełnym uruchomieniem projektu Almaz.
Produkty „Kometa-11”, „Mars”, Agat-1” itp. Systemy różniły się konstrukcją, ale miały wspólną zasadę działania. Za pomocą soczewki o wymaganych właściwościach obraz lądu lub morza był rzutowany na powierzchnię fotoprzewodzącą, z której był skanowany za pomocą lamp vidiconowych. Odebrany sygnał został przetworzony i zarejestrowany lub przesłany na Ziemię. „Kometa-11” zapewniała rozdzielczość około 2,5 m, „Mars” – do 10 m.
Technologie cyfrowe
Systemy fototelewizyjne miały ograniczoną rozdzielczość, co wynikało z niedoskonałości wideokonów. W związku z tym w latach siedemdziesiątych poszukiwano nowych technologii, które poprawiłyby kluczowe cechy systemów rozpoznawczych i zwiększyły potencjał satelity jako całości. Rozwiązaniem był tzw urządzenia z funkcją ładowania. Na przełomie lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych powstały pierwsze matryce CCD nadające się do zastosowania w rozpoznaniu satelitarnym.
Muzealny model stacji Almaz. Na pokładzie stacji miały znajdować się różne środki rozpoznawcze. Zdjęcie: Wikimedia Commons
Korzystając z tej technologii, TsSKB-Progress opracował nowego satelitę Yantar-4KS1. Wyposażony był w zaawansowany obiektyw o wysokiej wydajności, kamerę CCD o wysokiej rozdzielczości, a także system cyfrowego przetwarzania danych, urządzenia do przechowywania taśm magnetycznych i urządzenia komunikacyjne. Następnie projekt został sfinalizowany – poprawiono rozdzielczość i dodano możliwość strzelania w zakresie podczerwieni.
Pierwsze wystrzelenie Yantar-4KS1 odbyło się w grudniu 1982 roku. Następnie technologię tę zastosowano równolegle z innymi satelitami i rozwiązano najbardziej złożone i krytyczne zadania. Do użytku wprowadzono także zmodernizowane wersje satelity z określonymi funkcjami. Według znanych danych ostatnie Yantari zbudowano i zwodowano w połowie lat XNUMX-tych.
Po zakończeniu prac nad Yantarem-4KS1 rozpoczęto projektowanie produktu Araks na tych samych zasadach, ale z ulepszonymi właściwościami. Prace przeciągały się i zostały zawieszone w latach dziewięćdziesiątych. Pierwszy start miał miejsce dopiero w 1997 r., a w 2002 r. wystrzelono drugiego satelitę. Z powodów technicznych oba produkty działały tylko przez kilka miesięcy i zaginęły.
Kolejnymi satelitami rozpoznania gatunkowego były produkty Persona. W latach 2008–2015 na orbitę wysłano trzy takie produkty, a dwa z nich są nadal aktywne. W 2015 roku odbyło się pierwsze wystrzelenie nowoczesnego satelity „Bars-M”; w marcu 2023 r. wypuszczono na rynek czwarte tego typu urządzenie.
Ogólny widok produktu Yantar-4KS1 w konfiguracji roboczej. Grafika „TSSKB-Postęp”
Począwszy od Yantar-4KS1, wszystkie krajowe satelity rozpoznania optycznego są zbudowane według tych samych zasad i wyposażone w sprzęt cyfrowy. Jednocześnie szybki rozwój bazy elementów, oprogramowania itp. pozwoliło znacznie poprawić wszystkie cechy taktyczne, techniczne i operacyjne, a także zwiększyć ogólną wydajność. W rezultacie pierwsze Yantari z lat osiemdziesiątych i współczesne Bary, pomimo wszystkich podobieństw, zasadniczo różnią się na poziomie cech.
proces ewolucji
Rozwój pierwszego krajowego satelity do rozpoznania gatunków rozpoczął się pod koniec lat pięćdziesiątych - niemal jednocześnie z tworzeniem innych technologii kosmicznych. Pierwsze praktyczne wyniki w tym zakresie uzyskano na początku lat sześćdziesiątych i wkrótce satelity stały się integralną częścią wywiadu wojskowego. Należy wziąć pod uwagę, że możliwości rozpoznawcze konstelacji orbitalnej nie ograniczają się wyłącznie do środków optycznych. Istnieją również urządzenia wyposażone w sprzęt radarowy, elektroniczne urządzenia rozpoznawcze itp.
Nietrudno dokładnie zobaczyć, jak przebiegała ewolucja satelitów rozpoznania gatunków. Każdy kolejny krok w rozwoju statków kosmicznych stał się możliwy dzięki pojawieniu się nowych technologii i instrumentów. Sprzęt był stopniowo udoskonalany i wykazywał wyższą wydajność i większe możliwości. Do chwili obecnej udało się osiągnąć wszystkie zamierzone rezultaty i siły zbrojne mogą teraz liczyć na terminowe otrzymywanie wszystkich niezbędnych informacji.
informacja