Интернет журныл о промышленности в Украине

Супутник вбивця або благодійник: що запустила Росія в космос?

  1. Що хоче, то і творить
  2. Проблеми і рішення
  3. Малий, та молодецький
  4. обеззброюючий удар

Уявні радянські космічні лазери

Космос знову став головним джерелом новин - не встигли відпочити після новин з комети Чурюмова - Герасименко, як ЗМІ приголомшили публіку звістками про існування, який здійснює на орбіті малозрозумілі переміщення. Журналісти та експерти гадають: що це за апарат, які в нього цілі? Це супутник-шпигун або навіть ще страшніше - вбивця супутників?

Об'єкт, який виявився на орбіті після запуску трьох російських військових супутників зв'язку ракетою «Рокот» в травні цього року, спочатку кваліфікувався Командуванням повітряної і космічної оборони Північної Америки (NORAD) як космічне сміття. Однак цей «уламок», який отримав індекс 2014-28E, несподівано став здійснювати складні маневри. Все літо він дивував спостерігачів, що дозволило припустити, що це якийсь експериментальний апарат, можливо - військового призначення.

Всі відразу згадали про часи холодної війни, коли такі системи розроблялися США і СРСР. Китай і зараз абсолютно відкрито демонструє свої плани по веденню війни в космосі. Хоча не виключено, що маневрують в космосі об'єкт в першу чергу має комерційне значення. І найцікавіше полягає не в тому, що він там переміщається з однієї орбіти на іншу, наближаючись в тому числі і до російських космічних об'єктів, а в тому, як він це робить.

Що хоче, то і творить

Закони небесної механіки - так називається розділ фізики, що описує рух небесних тіл і супутників в космічному просторі, - досить суворі. Там все не так, як на Землі: щоб летіти швидше, треба гальмувати, щоб повільніше - прискорюватися. Зміна орбіти вимагає значних витрат палива, і не випадково величезна МКС чекає, коли до неї прилетить вантажний корабель «Прогрес», щоб за допомогою його двигунів і запасів палива зробити потрібний маневр.

При цьому сама Земля шкодить ідеальним орбітах супутників. На низьких орбітах, на висоті близько 300 км, відчувається гальмівний вплив атмосфери, на всіх орбітах без винятку - нерівномірність гравітації самої Землі. І чим довше літає супутник навколо нашої планети, тим більше накопичується в його заданій орбіті неправильностей. Їх потрібно коригувати, спалюючи дорогоцінне пальне.

Однак об'єкт 2014-28E пальне не економив, здійснюючи все літо. Він то піднімався на висоту майже 1500 км, то опускався до 925 км, то наближався до літаючого по орбіті розгінному блоку «Бриз-КМ». Таємничий апарат не тільки міняв висоту орбіти, але і її сходження, тобто орієнтацію орбіти відносно Землі.

З настанням осені цей стрибунець не заспокоївся. Американці перекваліфікували об'єкт з категорії «сміття» в «корисний вантаж». А 21 жовтня британський космічний експерт Роберт Крісті заявив , Що Росія відчуває «військовий супутник-інспектор», який був каталогізований як «Космос-2499» (так як ракета «Рокот» офіційно вивела в космос супутники під номерами 2496, 2497, 2498). Крісті зазначив, що 23 грудня 2013 року також ще запускалися три супутника зв'язку, але пізніше Росія зареєструвала чотири космічні апарати, включаючи малий супутник «Космос-2491».

Інтрига тут полягає не в тому, що апарати маневрують, і навіть не в тому, що про них немає жодної офіційної інформації, головне - це їх мініатюрність і здатність до настільки активним маневрів. А ось це дозволяє припустити, що вони. Ну а якщо є двигуни, то встановити на супутник можна що завгодно.

Проблеми і рішення

Щоб здійснювати маневри в космосі, потрібно паливо. Воно повинно минати з максимально можливою швидкістю і мати максимально можливу масу, щоб в результаті створити реактивну тягу. Швидше за все летять кванти світла, та ось тільки вони вкрай легкі, тому навіть найяскравіший ліхтарик навряд чи полетить до далеких світів. Наші хімічні ракети потужні, але дуже ненажерливі. Тому ще в 1960-і роки, на зорі космонавтики, вчені стали шукати альтернативні рішення.

Інженери досить швидко зрозуміли, що для різних завдань потрібні різні двигуни. Одна справа - це ривок від Землі на орбіту. І зовсім інша - маневри супутника на орбіті або міжпланетний політ. Одна справа - масивний космічний корабель, інше - легкий супутник. Тут можна було б обійтися малопотужними, але економними двигунами.

Адже ось яке завдання: якщо літати супутнику довго, або він повинен буде робити маневри на орбіті, то і палива йому потрібно багато. І тоді він вже не буде легким. А значить, і малопотужні двигуни питання не вирішать. Що робити?

Полум'я холловського двигуна нагадує про фантастичних фільмах

Вчені й інженери стали шукати, чим можна замінити хімічні системи. І прийшли до ідеї іонних і плазмових двигунів. У найзагальнішому вигляді принцип їх роботи полягає в тому, що вони перетворюють атоми так званого робочого тіла (це газ) в іони. Іон відрізняється від простого атома тим, що у нього є електричний заряд. А раз у цього іона є електричний заряд, значить, його можна розігнати в направленому електромагнітному полі. І він вилетить з двигуна, створивши реактивну тягу.

Оскільки швидкість витікання іонів може в десять і більше разів перевищувати швидкість витікання газів в звичайному двигуні, можна обходитися меншою кількістю викидається робочого тіла. А значить, не потрібно закидати на орбіту цистерни з паливом. Необхідна електрику може бути отримано від сонячних батарей або ізотопних елементів.

У 1964 році США першими випробували іонний двигун в космосі. А в 1971 році радянський космічний апарат «Метеор» першим в світі використовував плазмові двигуни, які показали практичне зручність таких систем.

Малий, та молодецький

Експерти звертають увагу на те, що енергійні маневри російського мініатюрного «Космосу» збіглися з повідомленням на сайті МФТІ про те, що як раз в жовтні на борту космічного апарату маневрові плазмові двигуни так званого холловського типу, розроблені на підприємстві «Центр Келдиша».

Плазмові двигуни холловського типу серійно використовуються на радянських і російських супутниках з 1982 року, і їх основне завдання - підтримка орбіти геостаціонарних супутників зв'язку. А з 2004 року російські холлівських двигуни почали застосовуватися і на зарубіжних супутниках. Їх закуповують для своїх апаратів такі компанії, як EADS Astrium, Thales Alenia Space і Space Systems / Loral.

Російські виробники маневрових плазмових двигунів, такі як ОКБ «Факел», за принципом каталогу - відкривай сторінку сайту і дивись, що тобі треба. Там є і мініатюрний СПД-25 для орієнтації в просторі космічних апаратів масою менше 100 кг, і потужні двигуни 200-й серії, здатні піднімати важкі космічні апарати з опорою на геостаціонарну орбіту.

Ці «гучномовці» насправді - плазмові ракетні двигуни

Їх двигун СПД-100 був відтворений компанією Snecma Moteurs під маркою PPS-1350 в рамках угоди між компаніями як місячного космічного апарату в рамках програми SMART1. Ця експедиція показала можливості застосування плазмових систем і в міжпланетних перельотах. Зараз до астероїда Церера підлітає американський зонд Dawn, також оснащений плазмовим двигуном.

Але холлівських плазмові двигуни електричних космічних рухових систем. Великі надії покладають інженери на так звані магнітоплазмодінаміческіе (МПД) двигуни, які в перспективі можуть повести космічні кораблі від планети до планети зі швидкостями, в 10 і більше разів перевищують швидкість космічних апаратів з хімічними прискорювачами.

У грудні 2013 року з'явилися повідомлення, що воронезьке Конструкторське бюро Хімавтоматика приступило до стендових випробувань магнітоплазмодінаміческого. На своєму сайті воронезькі майстра ракетних двигунів також вказали, що проводяться випробування: магнітоплазмодінаміческого двигуна РД0300 і іонного двигуна РД0310. Роботи з удосконалення конструкції планувалися і на 2014 рік.

Безсумнівно, що нові плазмові двигуни можуть забезпечити супутникам велику свободу переміщення в просторі. А цілі тут можуть бути різними.

обеззброюючий удар

Як повідомила газеті The Financial Times експерт дослідницького центру Chatham House і експерт в космічній безпеки д-р Патрісія Льюїс, використання такого мобільного супутника, як «об'єкт 2014-28E»,: і військовим, і цивільним.

На думку експерта, було б дивним, якби космічне простір не розглядалося у військовому аспекті. Китайські хакери вже зламували американські метеорологічні супутники. І хоча раніше Росія була в авангарді боротьби за демілітаризацію космосу, часи змінюються.

Китай вже в 2007 році продемонстрував свою можливість знищувати супутники на орбіті. Через рік те ж саме продемонстрували США.

У свою чергу, Китай в травні 2014 року запустив супутник Shijian 15, який виявив на орбіті, зближуючись з раніше запущеним супутником Shijian 7. Імовірно, 15-й використовував руку-маніпулятор, щоб зчепитися з 7-м. Це може бути як і відпрацюванням маневрів для збору космічного сміття, так і впливом на супутники противника. Головне, що така можливість у китайців вже є. І що особливо насторожує західних експертів, так це те, що якщо Росія і США вже навчилися якось співіснувати в космосі, то Китай поводиться вкрай незалежно.

У 1967 році лиходії так викрадали американські і радянські космічні кораблі - кадр з фільму

«You Only Live Twice»

Абсолютно ясно, що військовий потенціал розвинених країн і в першу чергу США зараз базується на використанні супутникових угруповань GPS, розвідки і зв'язку. І зруйнувати такі системи з ладу позбавить їх переваг. Найстрашніше - це перепідпорядкування систем командам противника. І тут хакери небезпечніше супутника, який може прилетіти і фізично зламати вашу систему. Супутників на орбітах, їх функції дублюються, і ймовірність поломки враховується ще на стадії проектування систем.

Однак в умовах зростання напруженості між Росією і Заходом будь російське дію, яке може якось послабити почуття захищеності, настільки цінне тут, привертає особливу увагу. Хоча все може бути зовсім не так страшно, адже готувався цей запуск ще в минулому році, коли на повну силу версталися програми спільних робіт Росії і західних партнерів, і цей супутник повинен був стати черговим товаром на ринку космічних послуг.

Костянтин Ранкс Геолог, журналістЖурналісти та експерти гадають: що це за апарат, які в нього цілі?
Це супутник-шпигун або навіть ще страшніше - вбивця супутників?
Що робити?