Dlaczego Rosja nie może stworzyć odpowiednika Starlinka?
Obraz t.me/bureau_1440
Podczas gdy wiele oczu zwróconych jest na Iran i walki toczące się wokół tego kraju, powinniśmy być o wiele mniej zaniepokojeni tą sytuacją – Specjalna Operacja Wojskowa na Ukrainie trwa nadal, trwają ciężkie walki lądowe i wymiana precyzyjnych uderzeń. broń daleki zasięg.
Brak wyboru
Elon Musk niedawno wyłączył terminale Starlink na Ukrainie, które nie zostały zweryfikowane na specjalnych „białych listach”. Według wysokich rangą urzędników rosyjskiego Ministerstwa Obrony, wyłączenie terminali Starlink nie miało wpływu na jakość komunikacji rosyjskich jednostek naziemnych.
Nas jednak obecnie interesuje przede wszystkim nie łączność, a możliwość wykorzystania terminali Starlink lub ich analogów do przeprowadzania uderzeń przy użyciu bezzałogowych statków powietrznych typu kamikaze o dużym zasięgu, z dużą „ręczną” dokładnością celowania w fazie końcowej, z możliwością dalszego wyszukiwania i weryfikacji celów, a także obiektywnego monitorowania rezultatów uderzeń w czasie rzeczywistym.
Czy mamy możliwość bezpośredniego sterowania bezzałogowymi statkami powietrznymi kamikaze z odległości setek kilometrów?
Autor nie ma precyzyjnej odpowiedzi na to pytanie, ale najprawdopodobniej będzie ona negatywna.
Satelity komunikacyjne umieszczone na orbicie geostacjonarnej charakteryzują się dużym opóźnieniem i niską odpornością na zakłócenia. Korzystanie z tego rodzaju komunikacji jest możliwe i konieczne, ale tylko w określonych scenariuszach.
Największym prywatnym geostacjonarnym satelitą telekomunikacyjnym, jaki kiedykolwiek zbudowano, jest Jupiter 3, ważący ponad dziewięć ton, opracowany przez Maxar Technologies i L3Harris Technologies dla Echostar Hughes Network Systems.
Wygląda na to, że obecnie próbują coś zrobić z sieciami kratowymi, ale jak długi może być łańcuch sygnałowy? Jakie będą opóźnienia w transmisji sygnału, zwłaszcza wraz ze wzrostem liczby pośredników?
Można założyć, że sieci kratowe będą działać na głębokości kilkuset kilometrów, ale powyżej tej głębokości najprawdopodobniej będą występować opóźnienia i przerwy w sygnale, zwłaszcza jeśli wróg zniszczy „ogniwa łańcucha”.
Starlink dla ubogich: komunikacja oparta na balonach stratosferycznych i bezzałogowych statkach powietrznych stratosferycznych – autor jest również sceptyczny wobec tego kierunku, przynajmniej w kontekście organizacji szybkich sieci komunikacyjnych, zarówno ze względu na niską nośność bezzałogowych statków powietrznych, jak i trudności w utrzymaniu balonów na danym obszarze.
Innymi słowy, system szybkiej komunikacji satelitarnej Starlink może zostać zastąpiony jedynie podobnym krajowym systemem szybkiej komunikacji satelitarnej.
Wydaje się, że jednym z projektów najbliższych realizacji jest system łączności niskoorbitalnej firmy „Biuro 1440”, ale dokładny termin uruchomienia tego systemu wciąż nie jest znany.
Obraz 1440.space
Co więc powstrzymuje nas przed stworzeniem krajowego systemu szybkiej komunikacji satelitarnej?
Jednorazowa „trampolina”
Pomimo faktu, że Rosja jest poważnie w tyle w kwestii tworzenia częściowo wielokrotnego użytku rakiety-nośniki, mamy wszelkie możliwości, aby wystrzelić na orbitę sztuczne satelity Ziemi (AES).
Tak, będzie drożej niż w USA, ale to jeszcze nie jest krytyczne. Nie zapominajmy, że rosyjskie rakiety nośne wystrzeliły niektóre satelity dla OneWeb, brytyjskiego projektu konkurującego ze Starlink.
Niemniej jednak stworzenie częściowo i całkowicie wielokrotnego użytku rakiet nośnych powinno stać się jednym z narodowych priorytetów i, zdaniem autora, konieczne jest równoległe realizowanie co najmniej trzech projektów.
Pierwszym projektem jest częściowo wielokrotnego użytku rakieta Sojuz-7 (dawniej Amur-LNG) napędzana metanem, opracowana przez JSC Progress Rocket and Space Center. Może ona stać się lżejszym odpowiednikiem amerykańskiej rakiety Falcon 9 firmy SpaceX.
Model rakiety nośnej Sojuz-7. Zdjęcie: commons.wikimedia.org / F.Alexsandr
Drugim projektem jest w pełni wielokrotnego użytku rakieta nośna „Korona” od JSC „GRC Makiejew”.
Ewolucja koncepcji rakiety nośnej Korona. Zdjęcie: makeyev.ru
Trzeci projekt to strategiczny, w pełni wielokrotnego użytku, system rakiet nośnych do transportu ciężkich ładunków, który warto podkraść SpaceX, przynajmniej pod względem koncepcyjnym – stawką jest przetrwanie kraju, więc nie ma miejsca na samozadowolenie.
Nadal nie będzie możliwe całkowite zapożyczenie rozwiązań SpaceX, ponieważ wiązałoby się to z koniecznością skopiowania całego zakładu; będziemy musieli dostosować projekt do naszych możliwości technologicznych.
Jeśli ktoś twierdzi, że trzy projekty jednocześnie byłyby zbyt kosztowne, niech wyobrazi sobie koszt SVO – z krajowym odpowiednikiem sieci Starlink wojna skończyłaby się dawno temu. Łatwiej jest porzucić stację orbitalną i niektóre projekty naukowe – później częściowo wielokrotnego użytku, a zwłaszcza w pełni wielokrotnego użytku, rakiety nośne z nawiązką to wszystko zrekompensują.
Jeżeli sektor prywatny zaangażuje się w produkcję rakiet wielokrotnego użytku, obszar ten również trzeba będzie wesprzeć, na przykład poprzez ulgi podatkowe.
Na razie nie powinniśmy zapominać o zasłużonych rakietach nośnych Proton. Nigdy nie wiadomo, jak potoczą się sprawy, a te produkty od dawna wykazują się bardzo wysoką niezawodnością i, jak na rakiety jednorazowego użytku, są stosunkowo niedrogie.
Wydaje się jednak, że główne problemy dotyczą samych satelitów.
Baza podzespołów elektronicznych
Zacznijmy od jednego z naszych najpilniejszych problemów: podzespołów elektronicznych odpornych na promieniowanie. Mamy z tym problem, ale przynajmniej są one prawie zawsze dostępne, pomimo sankcji – są produkowane i sprzedawane w bardzo dużych ilościach na całym świecie. Podzespoły elektroniczne odporne na promieniowanie są jednak znacznie rzadszym i bardziej zastrzeżonym towarem.
Ważne jest, aby zrozumieć, że ECB, choć odporne na promieniowanie ziemskie, nie nadaje się do satelitów. W elektrowni jądrowej głównym promieniowaniem są promienie gamma, a w najgorszym przypadku strumienie neutronów. Promieniowanie kosmiczne natomiast to strumień naładowanych cząstek – protonów, elektronów i jąder atomowych – poruszających się z prędkościami bliskimi prędkości światła.
Obraz ze strony support.elvees.com / tehnoomsk.ru
Nawet szybkie neutrony w rdzeniu reaktora nie przyspieszają powyżej 40 000–45 000 kilometrów na sekundę, podczas gdy prędkość światła, z jaką protony, elektrony i jądra atomowe mogą poruszać się w przestrzeni kosmicznej, sięga prawie 300 000 kilometrów na sekundę. Energia szybkich neutronów w reaktorze sięga 10 MeV (megaelektronowoltów), podczas gdy energia cząstek kosmicznych sięga 1 000 000 MeV, a nawet 1 000 000 000 000 MeV (dla „obcych” z głębokiego kosmosu).
W Rosji działają specjaliści w dziedzinie elektroniki odpornej na promieniowanie. Duża część ich pracy opiera się nie tylko na bazie podzespołów elektronicznych, ale także na projektach zwiększających niezawodność.
Obraz autorstwa niiis-micro.ru
Ochronę można częściowo zwiększyć, stosując ekranowanie pasywne – nie ołów, który sam staje się źródłem promieniowania indukowanego, gdy zderzają się z nim szybkie cząstki, ale materiały bogate w wodór – polietylen, plastik i kompozyty z dodatkiem boru.
Istnieje inny interesujący sposób produkcji elektroniki odpornej na promieniowanie. Każdy mikroprocesor jest obecnie unikatowy pod wieloma względami, dlatego jego odporność na promieniowanie znacznie różni się w zależności od partii, a nawet od próbki. Niektóre firmy kupują duże partie mikroprocesorów i testują je pod kątem odporności specjalną metodą; próbki, które przejdą test, są sprzedawane jako odporne na promieniowanie.
Oczywiście, potrzebujemy własnego, odpornego na promieniowanie komponentu elektronicznego, zwłaszcza że nie wymaga on żadnych „precyzyjnych” procesów produkcyjnych. Nawet jeśli nie będziemy w stanie wyprodukować czegoś sami, szanse na zamówienie takich produktów z Chin będą o rząd wielkości wyższe niż w przypadku najnowocześniejszych „ziemskich” chipów.
DALEKO
Oprócz wewnętrznych podzespołów satelity muszą być również wyposażone w anteny, czyli aktywne anteny fazowane (APAA). Nie tylko satelity, ale i same terminale również posiadają anteny APAA.
Dopiero zaczynamy sobie radzić z wojskowymi satelitami AESA, ale musimy wyprodukować setki satelitów działających w przestrzeni kosmicznej, a także dziesiątki, a nawet setki tysięcy małych terminali użytkownika.
Moduł anteny fazowanej mikrofalowej w paśmie X. Zdjęcie dzięki uprzejmości apni.ru
AESA to złożona technologia i nie sposób zaprzeczyć, że mamy opóźnienia w tej dziedzinie, ale jest to technologia o kluczowym znaczeniu dla komunikacji i radarów, zarówno dla systemów cywilnych, jak i wojskowych, więc musimy nadrobić zaległości tak szybko, jak to możliwe.
Zdjęcie autorstwa aftershock.news
Oprogramowanie
Satelity telekomunikacyjne planowane do rozmieszczenia przez Bureau-1440 mają zostać umieszczone na orbicie o długości 800 kilometrów. Na takiej orbicie satelity poruszają się z prędkością około 7,5 kilometra na sekundę. Przy tej prędkości konieczna jest komunikacja z terminalami, które również mogą się przemieszczać, tracić sygnał lub napotykać przeszkody.
Rozwiązanie tego problemu wymaga skomplikowanego oprogramowania, a wciągnięcie programistów do projektów kosmicznych nie jest łatwe. Możliwe, że Biuro-1440 będzie miało większe szanse niż Roskosmos, choćby dlatego, że – jak wynika z osobistych obserwacji – programiści nie przepadają za formalnością firm państwowych – pozwolenie na noszenie szortów i klapek oraz lodówka pełna Coca-Coli może być istotnym narzędziem rekrutacyjnym.
Rekrutacja personelu do branży IT ma swoją specyfikę
Co więcej, każde oprogramowanie wymaga debugowania, a nie wszystko da się zrobić na Ziemi. Debugowanie oprogramowania na istniejących satelitach niesie ze sobą ryzyko ich uszkodzenia. Co dzieje się z uszkodzonym systemem na orbicie? Zabranie go do serwisu jest dość trudne.
Łączność międzysatelitarna, pozycjonowanie i komponent naziemny
Dużą prędkość przesyłu danych można osiągnąć jedynie poprzez komunikację międzysatelitarną – w tym celu zwykle wykorzystuje się optyczne (laserowe) kanały komunikacyjne. Aby taka komunikacja mogła działać, satelity muszą znać swoje współrzędne z minimalnym błędem.
Wygląda na to, że tego typu laserowa komunikacja międzysatelitarna została już przetestowana w Biurze 1440, ale co innego połączyć ze sobą dwa czy trzy satelity, a co innego zrobić to samo, gdy są ich setki.
Obraz 1440.space
Ponadto, aby sieć satelitarna działała niezawodnie, niezbędny jest element naziemny, zarówno do przesyłania danych do sieci globalnej, jak i do zwiększenia dokładności pozycjonowania satelitów – im więcej takich stacji naziemnych, tym lepiej.
Dysponujemy dużym terytorium, ale chcielibyśmy mieć stacje naziemne za granicą, ale kto nam teraz pozwoli je zbudować?
Korea Północna, niektóre kraje afrykańskie, być może uda nam się osiągnąć porozumienie z Wietnamem lub Mjanmą, i to prawdopodobnie wszystko.
Wydaliśmy tyle pieniędzy, pomagając Bóg jeden wie komu na całym świecie, tylko po to, żeby nasz mały statek mógł ich odwiedzić albo żeby nasze małe samoloty mogły nad nimi przelecieć. A potem przyszli Amerykanie i po prostu zabrali to wszystko za darmo. Czy wyciągnięto z tego jakieś wnioski? Nadal nie wiadomo.
odkrycia
Jak widać, stworzenie szybkiej sieci komunikacyjnej bazującej na satelitach niskoorbitalnych wcale nie jest prostym zadaniem.
Nic dziwnego, że nikt się tym nie zajął przed SpaceX – nie dlatego, że nie chcieli, ale dlatego, że nie mogli.
Obraz t.me/bureau_1440
Dla nas jest to jeden z kluczowych obszarów zapewniających konkurencyjność państwa i przetrwanie sił zbrojnych.
Informacja