Перспективные отечественные малые КА

[ZOOR]

Принципы субмодульного построения унифицированной космической платформы
Текст научной статьи по специальности «Машиностроение»

Проведен анализ унифицированных космических платформ модульного построения отечественного и зарубежного производства. Представлены принципы проектирования унифицированной космической платформы. Отличием предлагаемого подхода от существующих является разделение платформы на отдельные субмодули. Данный подход к разработке платформы и космического аппарата в целом позволит сократить время разработки конкретного продукта и снизить его стоимость за счёт применения унифицированных субмодулей. Кроме того, это позволит сделать платформу более гибкой для адаптации под различные требования от полезной нагрузки и условий функционирования. Назначение платформы определяет состав субмодулей и их вариантное построение. Все субмодули монтируются на единую силовую конструкцию, являющуюся основой для конструктивно-силовой схемы космической платформы и малого космического аппарата в целом. Все субмодули в отдельности имеют четко определенные механические, электрические и тепловые интерфейсы. Каждый субмодуль протолетной платформы проходит полный цикл наземной отработки (электрической, механической и термовакуумной). Для последующих платформ субмодули проходят минимально необходимый (в объеме приемосдаточных испытаний) объем проверок (электрических, механических и термовакуумных), что сокращает время разработки и стоимость платформы.

[Salo]

Номер полностью посвящён наноспутникам:
http://pribor.ifmo.ru/ru/journal/813/journal_813.htm

[Salo]

https://ria.ru/space/20180122/1513052518.html

Новую российскую платформу для малых спутников успешно испытали на орбите
10:15 22.01.2018

© Фото : Российские космические системы
 
МОСКВА, 22 янв — РИА Новости. Летные испытания модульной унифицированной наноспутниковой платформы ТНС-0 № 2, выведенной на орбиту в августе 2017 года, завершились, сообщает холдинг "Российские космические системы" (РКС).По словам главного конструктора платформы Олега Панцырного, все требования технического задания подтверждены. Началась штатная эксплуатация ТНС-0 № 2, проводятся эксперименты, необходимые для создания космических систем на базе наноспутников.

Однопунктовая система управления

Панцырный отметил, что за четыре месяца работы в космосе все экспериментальные приборы на борту ТНС-0 № 2 и наземная однопунктовая система управления (прообраз "облачного" центра управления полетом) показали высокую эффективность.
В основе конструкции ТНС-0 № 2 лежит разработанная в РКС интегрированная бортовая информационная система (ИБИС) на базе специализированного бортового вычислительного модуля (БВМ).ИБИС ТНС-0 № 2 обеспечивает гибкое планирование работ, поддержание температурного и энергетического баланса, а при необходимости — автоматизированное восстановление функционирования при выходе из нештатного состояния. Архитектура ИБИС позволяет проводить коррекцию программного обеспечения БВМ непосредственно на орбите в процессе штатной эксплуатации аппарата, что доступно далеко не всем системам даже больших космических аппаратов.
На первоначальном этапе в качестве исходных данных о положении ТНС-0 № 2 на орбите, необходимых для планирования ее работы, использовалась информация зарубежной системы NORAD. Параллельно велись испытания новой бортовой системы спутниковой навигации. Она оказалась существенно точнее, поэтому наиболее ответственные операции, например наведение антенной системы наземного УКВ-комплекса, проводятся именно по данным автономной системы навигации.Важной частью работы с ТНС-0 № 2 стала отработка технологии "однопунктового" управления аппаратом. Все ресурсы наземного комплекса управления ТНС-0 № 2 доступны пользователю в удаленном режиме через интернет, к которому спутник подключается при помощи космической системы связи GlobalStar.

Виртуальный ЦУП

Сейчас РКС продолжает работать над созданием "виртуального" центра управления полетами (ЦУП).
"Если, например, использовать аппарат в образовательных целях, как мы делали это совместно с РУДН, то вуз будет иметь доступ к такому ЦУП. Заходя на соответствующий сайт, группа студентов получает выделенный ресурс времени использования спутника, выделенный набор команд управления и результаты их исполнения в виде полученной телеметрической информации", — отметил главный конструктор.
 Он рассказал, что во время работы с ТНС-0 № 2 специалисты РКС накопили большой объем экспериментальных данных о взаимодействии аппарата и GlobalStar. Полученные результаты позволяют уверенно использовать канал обмена информацией между наноспутником и наземным комплексом управления. В перспективе это поможет при создании резервных систем управления космическими аппаратами при помощи систем спутниковой связи.
В результате летных испытаний РКК "Энергия" приняла конструктивные особенности ТНС-0 № 2 в качестве типовых для объектов, запускаемых ручным способом с борта МКС. Сейчас в РКС и РКК "Энергия" рассматривают возможность запуска второго образца ТНС-0 № 2, который в настоящее время используется для наземной отработки полетных заданий. РКС согласовывает дополнение техзадания для его запуска и изучает предложения по установке полезных нагрузок сторонних пользователей.

[ZOOR]

В Самарском университете создают систему для управления группировками наноспутников  
Новости РНФ
1 неделя ago


  Проект молодых ученых Самарского университета по разработке комплекса управления, навигации и связи наноспутника, предназначенного для оперативного выявления признаков природных катастроф, получил грант Российского научного фонда. Результатом работы станет прототип комплекса, который ученые должны протестировать в космосе.


Статистика свидетельствует о том, что с каждым годом количество стихийных бедствий возрастает. Использование же группировки космических аппаратов нанокласса способно помочь решить проблему оперативного мониторинга ионосферы. Поскольку изменение ее параметров – надежный индикатор для выявления признаков надвигающихся стихийных бедствий.

В сфере прогнозов природных катастроф требуется точность измерений и оперативность передачи данных. Их как раз могут обеспечить "управляемые" группировки наноспутников.
Однако для обработки данных мониторинга, полученных из космоса, необходима навигационно-временная привязка научных измерений. Для их проведения нужно знать траекторию движения наноспутника, время и место, когда он сделал необходимые замеры, а также в какой момент и как были ориентированы в пространстве оси чувствительности научной аппаратуры.

"На 99% современных наноспутников мы не встретим навигационных приемников, все пользуются данными системы NORAD. Это объединенная система аэрокосмической обороны США и Канады, средствами которой фиксируется любой объект, выводимый в космос", - пояснил руководитель проекта, доцент межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета Андрей Крамлих.

 
В зависимости от важности объекта, специалисты этой организации с определенной оперативностью выкладывают TLE данные (файлы с элементами орбит спутника, которые можно подставить в модель движения, а затем определить и спрогнозировать движение спутника) в свободный доступ.

"Но модель движения всегда отличается от реального движения. И если точности TLE данных для организации сеанса связи достаточно, то привязать к ней высокоточные измерения уже не получиться. Поэтому установка на борт космического аппарата собственного навигационного приемника необходима", - добавил молодой ученый.
 
Разработчики при этом отмечают, что навигационный приемник на наноспутнике не может работать постоянно, так как потребляет слишком много энергии. Поэтому они предлагают проводить измерения на борту наноспутника, а обрабатывать навигационные данные уже на Земле - это существенно сократит время работы приемника.
За рубежом есть разработки, аналогичные комплексу управления, навигации и связи разрабатываемому в Самарском университете.

"Но они стоят немало, а их надежность не гарантирована, - отметил Андрей Крамлих. - Наша система должна быть дешевле".
 
Молодой ученый обращает внимание и на тот факт, что малые габариты, масса и недорогая по сравнению с более крупными МКА стоимость наноспутников позволяет запустить на орбиту сразу несколько аппаратов и производить измерения во многих областях пространства одновременно. Это даст возможность получить пространственную картину и отследить ее изменения во времени.

Однако для мониторинга ионосферы важно не только запустить несколько наноспутников, но и поддерживать определенную конфигурацию их движения, а добиться этого можно только контролируя движение МКА. Кроме этого, необходимо контролировать ориентацию каждого спутника в группировке. Для этого нужна система управления, которая уже частично отработана молодыми учеными. Они создали системы демпфирования – гашения угловых скоростей, чтобы снизить вращение спутника после отделения. Следующий этап - решение вопроса переориентации спутника.

Также ученым нужно разработать оперативную систему связи, которая позволит быстро и в большом объеме передавать информацию на Землю. Традиционно передача данных со спутника осуществляется в момент, когда аппарат пролетает над центром управления полетами (ЦУП). В среднем сеанс связи бывает 4-8 раз в день и длится 5-10 минут, но когда речь идет о чрезвычайных ситуациях, где требуется оперативность, этого недостаточно. Для того, чтобы ее повысить группа ученых Самарского университета планирует использовать низковысотные сети связи: GlobalStar, Iridium, это позволит выстроить другую схему, не зависящую так жестко от сеансов связи с ЦУП. В этом случае экстренные данные с наноспутника будут сбрасываться на спутник связи, летающей на низкой высоте, который и передаст их на Землю. При этом основной массив информации будет выгружен позже - над ЦУП.

"Мы идем по пути импортозамещения - в комплексе управления, навигации и связи будет использована только российская аппаратура. У Самарского университета есть опыт создания наноспутников, есть сильная школа по спутниковой радионавигации, возглавляемая профессором Игорем Белоконовым. Появилась также школа по навигационным приемникам под руководством датского ученого Кая Борре, сейчас ее возглавляет доцент Илья Кудрявцев, соответственно, подтянулась "железная" составляющая. Так что теперь мы можем создать полностью свой приемник, точнее опытный образец", - отметил руководитель проекта.
Грант на разработку комплекса выделен исследователям на три года. По истечении этого времени группа молодых ученых должна представить прототип системы управления, навигации и связи, а затем протестировать его на спутнике в космосе.

 Для справки


Актуальность комплексу управления, навигации и связи наноспутника придает то, что он не является узкоспециализированным. Наоборот, система способна решать многопрофильные прикладные задачи. В дальнейшем она может быть востребована на маневрирующих спутниках и спутниках дистанционного зондирования земли, а также на МКА, мониторящих суда и нефтегазопроводы в труднодоступных районах. Более того, благодаря комплексу станет реальным создание спутника-инспектора, который сможет мониторить поверхности больших космических аппаратов и своевременно сообщать об их неисправностях. Совокупные сведения от нескольких наноспутников, снабженных новой системой и специализированной научной аппаратурой, помогут и в вопросах национальной безопасности. Анализируя данные об изменении ионосферы Земли, специалисты смогут отследить, что их спровоцировало: естественные процессы, которые идут на Солнце или в недрах Земли, или искусственное вмешательство человека.

 Дата публикации: 18 января 2018 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
shuliak@rscf.ru

[Serge V Iz]

Разработчики при этом отмечают, что навигационный приемник на наноспутнике не может работать постоянно, так как потребляет слишком много энергии. Поэтому они предлагают проводить измерения на борту наноспутника, а обрабатывать навигационные данные уже на Земле - это существенно сократит время работы приемника.

А сколько понадобится электричества, чтобы сырой массив данных с корреляторов вниз спустить, и навигационное определение вверх поднять? Или что за измерения имеются ввиду?

[dmdimon]

Serge V Iz пишет:

Разработчики при этом отмечают, что навигационный приемник на наноспутнике не может работать постоянно, так как потребляет слишком много энергии. Поэтому они предлагают проводить измерения на борту наноспутника, а обрабатывать навигационные данные уже на Земле - это существенно сократит время работы приемника.

А сколько понадобится электричества, чтобы сырой массив данных с корреляторов вниз спустить, и навигационное определение вверх поднять? Или что за измерения имеются ввиду?

Это в принципе может иметь смысл для глобальной оптимизации управления группировкой. В смысле контроля формаций наносатов при оптимизации коррекций по сложным параметрам. Там вычислительно может оказаться совсем нетривиально.

[Serge V Iz]

А. Если это про дальнейшую обработку НО приемников, в т.ч., с учетом их длинной  и совместной по КА истории, тогда вполне может быть...

[Chilik]

На всякий случай.
Грант РНФ - это по 5 млн. в течение трех лет. 
Чтобы оценить возможный масштаб содеянного.

[ZOOR]

Chilik пишет:
На всякий случай.
Грант РНФ - это по 5 млн. в течение трех лет.
Чтобы оценить возможный масштаб содеянного.

К Ардуинке/Малинке прикрутить Гробостаровский/Уродиумский модем и написать ПО хватит.
Правда непонятно что там с

"Мы идем по пути импортозамещения - в комплексе управления, навигации и связи будет использована только российская аппаратура.

Ну бог с ним. Для навигации хватит.

А ориентацию они откуда брать думают - пару камер для скайпа прикрутить в качестве ЗД?

[Echidna]

ZOOR пишет:

Chilik пишет:
На всякий случай.
Грант РНФ - это по 5 млн. в течение трех лет.
Чтобы оценить возможный масштаб содеянного.

К Ардуинке/Малинке прикрутить Гробостаровский/Уродиумский модем и написать ПО хватит.
Правда непонятно что там с

"Мы идем по пути импортозамещения - в комплексе управления, навигации и связи будет использована только российская аппаратура.

Ну бог с ним. Для навигации хватит.

А ориентацию они откуда брать думают - пару камер для скайпа прикрутить в качестве ЗД?

Смотря на каких участках полета и какой точности ориентация им нужна. Магнитометр + солнечный датчик + жпс или глонасс = определение ориентации с точностью в несколько градусов на освещенной части витка. В тени правда придется что-то изобретать типа ДУСа. Дешево и сердито. Прям совсем дешево. Баксов 30 все удовольствие. :-)

[ZOOR]

Echidna пишет:
Магнитометр + солнечный датчик + жпс или глонасс = определение ориентации с точностью в несколько градусов на освещенной части витка. В тени правда придется что-то изобретать типа ДУСа. Дешево и сердито.

Я бы предложил инновационное решение - понатыкать ОНА КНС При 4-х системах остаться без пары спутников в ДН малореально.

ЗЫ А есть "любительские" аналоги ИКВ на ФишАй + ПЗСка со снятым фильтром?

[Serge V Iz]

 А есть "любительские" аналоги ИКВ на ФишАй + ПЗСка со снятым фильтром

Как раз из веб-камер такое и проще сделать. ИК-фильтр ампутировать с объектива, матрица там голая.

Для красоты еще пластинку, под которой ИК-фототранзистор для пульта дистанционного управления в бытовой технике прячут приклеить ))

[Salo]

https://iz.ru/702736/sergei-valchenko-dmitrii-strugovetc/aist-vzglianet-na-mir-dvumia-glazami

«Аист» взглянет на мир двумя «глазами»                      
Новый спутник позволит построить высокоточные объемные карты местности
7 февраля 2018, 00:01
Сергей Вальченко
Дмитрий Струговец

В России разработан первый малый космический аппарат для фотографирования Земли в формате 3D. Сегодня стереокамера, к тому же предыдущего поколения, установлена только на одном отечественном спутнике — «Ресурс-П» №1. «Аист-2М» при аналогичных возможностях будет легче в восемь раз. По мнению экспертов, космическое стереофото будет востребовано при составлении точных 3D-карт (включая цифровые модели городов с отдельными домами, машинами и деревьями), прокладке транспортных магистралей, в муниципальном управлении.
Проект будущего спутника создали специалисты ракетно-космического центра (РКЦ) «Прогресс» и Самарского национального исследовательского университета имени С.П. Королёва. Как рассказали «Известиям» в университете, малый космический аппарат (КА) «Аист-2М» (модернизированный) станет продолжением серии спутников семейства «Аист», созданных в 2008–2016 годах. Основное назначение нового КА — дистанционное зондирование Земли для получения стереоскопических космических изображений — 3D-снимков местности. На их основе можно строить объемные топографические карты высокого разрешения.
— В состав аппаратуры КА решено включить два объектива принципиально новой широкозахватной мультиспектральной оптико-электронной системы «Аврора». Это позволит получать стереоизображения, — рассказал «Известиям» координатор проекта «Аист-2М», директор НИИ космического машиностроения Самарского университета Вадим Салмин.
Заместитель генерального конструктора РКЦ «Прогресс» Геннадий Аншаков пояснил, что сдвоенная камера позволит определять форму и высоту наземных объектов. Обычная съемка со спутников дистанционного зондирования Земли не дает такой возможности.
Камеры нового КА позволят получать снимки Земли с разрешением 1,2 м на пиксель. «Аист-2М» будет работать на орбите высотой около 500 км. Его вес составит 750 кг, срок работы — не менее 5 лет.
Единственный в российской орбитальной группировке спутник со стереокамерой — «Ресурс-П» №1 — был запущен в 2013 году, и в этом году у него заканчивается гарантийный срок. «Аист-2М» будет в восемь раз легче «Ресурса».
Электрореактивные двигатели позволят новому КА маневрировать на орбите для обеспечения необходимой конфигурации группировки. Всего Самарский университет и РКЦ «Прогресс» планируют создать три спутника такого типа. Для обеспечения работы двигателей разработчики предусмотрели более мощную, чем у аппарата-предшественника, систему электропитания.
— Для увеличения мощности, вырабатываемой солнечными батареями, на новом КА мы предусмотрели возможность их ориентации (на предыдущем «Аисте» эти панели находятся в фиксированном положении. — «Известия»), — пояснил доцент кафедры космического машиностроения Самарского университета Иван Ткаченко. — Это позволит батареям «следить» за Солнцем. Такое решение избавляет от необходимости увеличения площади солнечных панелей и, соответственно, наращивания общей массы аппарата.
По словам популяризатора космонавтики Виталия Егорова, стереосъемка востребована, в том числе, при проектировании и прокладке транспортных магистралей, трубопроводов, мостов и других сооружений.
— Современные спутники позволяют строить модели местности высокого качества, на которых можно различить отдельные дома и деревья. Их можно использовать для муниципального управления и развития городов, — рассказал «Известиям» Виталий Егоров. — Трехмерные карты местности упрощают предупреждение чрезвычайных ситуаций.
Стереоскопические изображения также используются для геологической разведки, определения границ оледенения, картографирования, изучения гор.

[zandr]

Известия пишут:
сдвоенная камера позволит определять форму и высоту наземных объектов...
...с разрешением 1,2 м на пиксель. «Аист-2М» будет работать на орбите высотой около 500 км. Его вес составит 750 кг,

Какая же будет стереобаза: 5-10 метров, на выносных штангах?
Высота съёмки - 500 км, высота облака - 5 км. Чтобы получить 1 пиксель расхождения на снимках разрешения 1,2 метра требуется база 120 метров, Так?
Камеры рядом, но синхронизированы для съёмки с интервалом 0,1 секунды одна за другой? А одна камера не справится?

[zandr]

https://iz.ru/705091/dmitrii-strugovetc/rossiia-zapustit-v-kosmos-dva-sputnika-iz-stekla

Россия запустит в космос два спутника из стекла 
 Дмитрий Струговец
Россия запустит в космос два шара, полностью изготовленных из стекла. Их многослойную отражающую поверхность используют для точного измерения расстояний с помощью лазерного луча. Эти аппараты помогут прогнозировать землетрясения, измерять параметры гравитационного поля планеты, тестировать оборудование российской системы контроля космического пространства. Их запуск намечен на октябрь 2018 года. Технологии изготовления подобных спутников имеются, помимо России, только у США и Франции. Но отечественная разработка превзойдет по точности всё, что делалось прежде.
Научно-производственная корпорация «Системы прецизионного приборостроения» (НПК СПП, входит в ГК «Роскосмос») создала технологию сверхточного производства многослойных сферических линз и применила ее для изготовления полностью стеклянных спутников-мишеней. Всего выпущено три космических аппарата (КА) с идеально гладкой поверхностью. Два из них планируется запустить на орбиту. Третий — контрольный — останется на Земле.
— К старту подготовлены два космических аппарата «Блиц-М», — рассказал «Известиям» генеральный директор предприятия Юрий Рой. — Планируется, что они будут запущены вместе с КА системы «Гонец» в октябре этого года.
После выведения на орбиту стеклянные спутники будут использоваться в качестве мишеней — расстояние до них будут измерять с Земли с помощью лазерных дальномеров.

Спойлер

Международная служба лазерной локации насчитывает более 40 станций по всему миру. В отличие от предыдущих пассивных геодезических КА российского и зарубежного производства, таких как американский LAGEOS, новая разработка обеспечит отражение лазерного сигнала с погрешностью не более 0,1 мм. Такая точность раньше была недостижима. Многослойные сферические линзы производства США и Франции имеют технологическую точность в тысячу раз ниже, отметили в НПК СПП.
Стеклянные шары используют для уточнения модели гравитационного поля Земли и его влияния на орбиты космических аппаратов. Это, например, позволит повысить точность российской навигационной системы ГЛОНАСС. «Блицы» можно будет использовать для уточнения параметров отечественного комплекса контроля космического пространства. Кроме того, полученные данные позволят лучше рассчитать движение тектонических плит, а значит, надежнее прогнозировать землетрясения.

[свернуть]

Как пояснил научный руководитель Института прикладной астрономии Александр Ипатов, запуск «Блиц-М» очень важен для уточнения международной системы координат Земли.
— Эти специализированные спутники и лазерные отражатели, которые производят у нас в стране, — лучшие в мире, — заявил «Известиям» Александр Ипатов. — Не зря наши отражатели ставят и на иностранные аппараты. Основная функция «Блиц-М» — создать на Земле самую точную систему координат. Трудность в том, что ядро нашей планеты жидкое и меняет свое положение. Привязать к геоцентру Земли систему координат — самое сложное. Текущие измерения с помощью лазеров и технологии радиоинтерферометрии (с использованием разнесенных по разным континентам радиотелескопов. — «Известия») отличаются на 6 см. Почему — никто не знает.
Первым в мире полностью стеклянным спутником стал отечественный «Блиц» (BLITS, Ball of the Lens In The Space — сферическая линза в космосе). Эта стеклянная сфера была запущена на орбиту высотой около 800 км в 2009 году. В 2013 году спутник разбился, столкнувшись с обломком другого космического аппарата. Предположительно, это был фрагмент китайского метеорологического КА Fengyun-1C, на котором в 2007 году Пекин испытал свое противоспутниковое оружие.
Модернизированные «Блиц-М» станут продолжением проекта «Блиц». Они имеют большие диаметр (220 мм) и массу (16,56 кг), чем у первого спутника (170 мм и 7,53 кг). Новые аппараты также будут выведены на более высокую орбиту — 1,5 тыс. км. На такой высоте воздействие атмосферы отсутствует. Поэтому ученые планируют получить данные для геофизических и геодезических измерений с высокой точностью.

[zandr]

https://ria.ru/science/20180222/1515102476.html

В ДВФУ создают малый космический аппарат с парусом
ВЛАДИВОСТОК, 22 фев – РИА Новости. Студенты в Центре проектной деятельности Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) разрабатывают малый космический аппарат с солнечным парусом для решения проблемы утилизации космического мусора и уменьшения расхода топлива для перевода спутников с орбиты на орбиту, сообщает ДВФУ.
Согласно прогнозам, до 2025 года на околоземной орбите появятся тысячи новых спутников. Через 5-7 лет после запуска они выйдут из строя и станут опасными для рабочих аппаратов.
"Студенты ДВФУ предлагают оборудовать каждый спутник унифицированным контейнером, который по окончанию срока эксплуатации аппарата автоматически раскрывает солнечный парус и вызывает естественное торможение. Так, постепенно снижая высоту орбиты, спутник войдет в атмосферу и сгорит. С другой стороны, парус можно использовать для ускорения аппарата, ловя давление солнечных лучей подобно тому, как работает парусник на ветру. Таким образом, постепенно можно увеличить высоту орбиты и даже выйти за пределы поля тяготения Земли", — говорится в сообщении.

Спойлер

Участники проекта создали габаритный макет будущего аппарата, основные элементы которого напечатаны на 3D-принтере и сделаны из алюминия. Конечным результатом работы станет универсальный отсек с парусом в формате 3U-кубсата, который можно будет установить на различные космические аппараты.
Проект ДВФУ будет участвовать в международных космических состязаниях инженерных команд NTI Sputnik challenge под эгидой Национальной технологической инициативы, победители которых получат возможность запустить свой аппарат на орбиту.

[свернуть]

[zandr]

Блиц-М, кадры из выпуска  Космическая среда №182 Телестудии Роскосмоса
 

[zandr]

https://www.roscosmos.ru/24757/

ЦНИИМАШ. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПЕРСПЕКТИВНЫМ МНОГОСПУТНИКОВЫМ СИСТЕМАМ
Головной научно-исследовательский институт Госкорпорации «РОСКОСМОС» ЦНИИмаш провел исследование и проектную проработку размещения на борту малых космических аппаратов размерности мини (100-500 кг), микро (10-100 кг) и нано (1-10 кг) миниатюрных энергоэффективных приборов ориентации космического аппарата по звёздам и Солнцу и перспективного многоспектрального инфракрасного радиометра высокого разрешения. Данная работа была проведена в рамках комплексных исследований создания и развития многоспутниковых систем на основе малоразмерных космических аппаратов.
Также ЦНИИмаш рассматривает и другие инновационные подходы к разработке платформ и целевой аппаратуры с необходимыми характеристиками в целях создания космических систем на основе малоразмерных космических аппаратов.

Спойлер

Кроме того, на основании проведенной работы по анализу перспективы использования многоспутниковых систем, состоящих из малых космических аппаратов дистанционного зондирования Земли, специалисты ЦНИИмаш пришли к выводу, что наиболее востребованными сферами для использования результатов работы таких систем в ближайшие годы будут:
- анализ транспортных потоков на основе данных высокого разрешения;
- составление и обновление каталогов контрольных точек земной поверхности в интересах навигации и географической привязки данных;
- квазинепрерывный мониторинг районов природных и техногенных катастроф, экологической обстановки, сельскохозяйственных угодий и лесных массивов на основе обзорного наблюдения с высоким и средним пространственным разрешением;
- всепогодная радиолокация акваторий на основе отражённых сигналов космических навигационных систем;
- температурно-влажностное зондирование атмосферы в терагерцовом диапазоне спектра;
- измерение характеристик атмосферы радиозатменным методом по сигналам навигационных систем;
- многопозиционный глобальный мониторинг гелиофизических процессов, параметров ионосферы, радиационной обстановки.
Применение многоспутниковых систем ДЗЗ в интересах развития хозяйственной деятельности особенно актуально для России с её обширной территорией. Уже сегодня спутники дистанционного зондирования Земли оказывают большую помощь исследователям в гидрометеорологии и океанографии, экологии и контроле за локальными чрезвычайными ситуациями, в поиске полезных ископаемых и других природных ресурсов, геологии и картографии, землеустройстве, строительстве, фундаментальных исследованиях Земли как единой экосистемы, мониторинге в интересах сельского, лесного и водного хозяйств, управлении транспортными потоками.
Учитывая современные тенденции, ЦНИИмаш считает необходимым развивать многоспутниковые системы на основе малоразмерных космических аппаратов, комплексно решающих широкий круг задач мониторинга, в том числе и по коммерческим направлениям.

[свернуть]

[zandr]

https://rg.ru/2018/04/10/glavnyj-konstruktor-rasskazal-kakoj-kosmicheskij-proryv-zhdet-rossiiu.html

Спутники Чуркина
Слово "спутник" вошло во все словари мира как символ уникальных достижений отечественной науки. Что сегодня может на орбите "всевидящее око"? Какие появились новые спутниковые группировки для оперативного мониторинга чрезвычайных ситуаций, предсказания погоды, помощи сельскому хозяйству и решения других задач экономики? Об этом корреспондент "РГ" беседует с главным конструктором космических систем и комплексов АО "Корпорация "ВНИИЭМ" Александром Чуркиным.
Александр Львович, только что на орбите завершились испытания спутника "Канопус-В-ИК". Он принят в штатную эксплуатацию?
Александр Чуркин: Госкомиссией космический комплекс с аппаратом (КА) "Канопус-В-ИК" рекомендован госзаказчику к приему в эксплуатацию и уже используется в составе российской орбитальной группировки дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). На этом аппарате стоит уникальное инфракрасное сканирующее устройство, специально ориентированное на температурные диапазоны, характерные для лесных пожаров. Это принципиально новая для отечественного космического приборостроения техника. При съемке она обеспечивает огромную - 2 тысячи километров - полосу захвата на земной поверхности и за счет высокой чувствительности способна выявлять небольшие очаги лесных пожаров - начиная от площади 55 метров, то есть в самом начале возгорания.
При непрерывной съемке одним КА мы можем наблюдать всю территорию России два раза в сутки. Для обеспечения необходимого для своевременного выявления очага возгорания двухчасового периода на орбите нужно иметь не менее шести аппаратов с такими камерами. Тогда задача будет решена полностью. Поэтому нужно развивать этот проект.
Недавно с Восточного запустили еще два новых "Канопуса". А сколько всего "космических глаз" должно быть на орбите у России?
Александр Чуркин: К 2020 году группировка ДЗЗ должна включать не менее 15 спутников. В том числе до 6 "Канопусов-В". "Канопус-В" в целом - это космический комплекс оперативного мониторинга чрезвычайных ситуаций. Половодье, ледоход, лесные пожары... Информационное обеспечение для ликвидации чрезвычайных ситуаций - его основное назначение. Но есть и дополнительные прикладные задачи. Мы, например, рассчитываем, что система будет востребована в проекте "Цифровая Земля": в интересах сельского хозяйства, природопользования и вообще любых вопросов, связанных с оперативным наблюдением земной поверхности.
Александр Чуркин: Это преувеличение. Разве что грибник будет оставлять за собой широкий след поваленного леса... У этих спутников пространственное разрешение - 2 ÷ 2,5 метра в видимом диапазоне.
Наши спутники проигрывают зарубежным по срокам эксплуатации?
Александр Чуркин: Ни в коей мере. В настоящее время в соответствии с ТЗ отечественных заказчиков КА на низких околоземных орбитах обычно получают гарантии на 5-7 лет, более высокие - на 10-15. Запас горючего для корректирующей двигательной установки, как правило, берется на более длинный срок. Статистика АО "Корпорация "ВНИИЭМ" показывает: спутники успешно перекрывают "гарантию", иногда - в два и более раз. Что абсолютно соответствует зарубежным аналогам.
Как будет развиваться российская метеорологическая группировка?
Александр Чуркин: Стратегия развития в области гидрометеорологии и мониторинга климата утверждена правительством и действует до 2030 года. Так, на низких околоземных орбитах - высотой 800-850 километров должны одновременно работать как минимум 3-4 метеоспутника "Метеор". На геостационарных орбитах - на высоте 36 тысяч километров - не менее трех. Кроме того, сейчас создаются аппараты "Арктика", которые будут функционировать на эллиптических орбитах и будут сконцентрированы на наблюдении полярных шапок земли.
Скоро начнутся опытно-конструкторские работы по проекту "Океан". Гелиогеофизика также очень близка к этой тематике: для мониторинга солнечно-земных связей, или, как еще говорят, "космической погоды" создаем специальный космический комплекс "Ионозонд". В нем будет четыре аппарата "Ионосфера" и еще один - "Зонд".
Когда запланированы запуски?
Александр Чуркин: Уже разработана рабочая документация, изготовлен полноразмерный макет аппарата. Завершается комплектация летных изделий, переходим к изготовлению летной бортовой аппаратуры. Комплекс новый, для него создана новая космическая платформа. Планы такие: два первых аппарата полетят в 2023 году, два вторых - в 2024-м. Зонд - чуть позже.
Эти спутники будут большие?
Александр Чуркин: Примерно 300-400 килограммов. Каждый - небольшой параллелепипед, у которого во все стороны торчат 15-метровые антенны. Выглядит как обитающая в тропических морях рыба-лев.
Кубы, параллелепипеды, "сигары"... Из чего исходят конструкторы при выборе формы спутника?
Александр Чуркин: Все зависит от конкретной задачи: какими целевыми приборами надо ее решать, сколько их, как они выглядят. Если это один прибор, но большой, допустим, телескоп, то аппарат просто может создаваться вокруг него. И прибор сам будет силовой конструкцией. А если приборов много, причем разноплановых, то тогда нужна большая платформа.
По нашему опыту: для решения "узких" задач наблюдения земной поверхности в видимом и инфракрасном диапазоне лучше всего подходят вертикальные компоновки с размещением солнечных батарей в торце спутника. Примером может служить компоновка разрабатываемого нами российско-белорусского космического аппарата нового поколения. Но, кстати, сейчас для перспективных спутников "Метеор-МП" и "Океан" меняем компоновку с вертикальной на горизонтальную: приборов столько, что их будем размещать вдоль всего спутника по вектору полета.
Нередко самая оптимальная компоновка - в форме куба с неподвижно закрепленными солнечными батареями ("Канопус-В" ) . Для спутников с малым энергопотреблением можно вообще отказаться от раскрываемых солнечных батарей и использовать панели корпуса для размещения солнечных элементов.
Эксперты говорят, что мировая тенденция в разработке спутников - миниатюризация? Что думаете вы?
Александр Чуркин: Да, такая тенденция есть. И на Западе ее активно поддерживают, но только в отношении определенных проектов. Что касается, скажем, метеоспутников, то они занимаются задачами комплексного изучения погодных явлений. Это предполагает до десятка разных приборов массой от 30 до 300 килограммов каждый. Некоторые со сканирующими, механически вращающимися тяжелыми антеннами. Естественно, такой спутник никогда и нигде не получится маленьким. Например, самый современный европейский аналог наших "Метеоров" - MetOp весит несколько тонн. А есть и еще тяжелее.
Насколько перспективны в дистанционном зондировании Земли сверхмалые CubeSat и "карманные" PocketSat, о которых так много говорят? Это все серьезно?
Александр Чуркин: Во всяком случае, снисходительно относиться к ним нельзя. Как я уже говорил - способ решения зависит от поставленной задачи, форма и размер КА - не самоцель, а средство качественно и экономично достичь цель, поставленную заказчиком. Сейчас на Западе испытываются сверхмалые ракеты-носители для выведения в космос именно "кубсатов". Серьезные страны и инвесторы вкладывают средства - значит, оно того стоит.
То есть необходимо развивать все классы космических аппаратов без исключения?
Александр Чуркин: Безусловно. Развивать нужно все, а вот фокусировать усилия - на приоритетных областях. Например, с нашей точки зрения, спутники массой 200-500 кг оптимальны для решения одной из главных задач сегодняшнего дня - создания "Цифровой Земли", позволяющей работать с неопосредованной информацией. Пространственное разрешение от долей метра до единиц метров, и платформа "Канопус-В" с ее далеко не исчерпанным потенциалом модернизации идеально подходит для этого.
Сколько времени уходит сегодня на создание нового спутника?
Александр Чуркин: Когда конструкторы стояли за кульманами и чертили карандашом, на разработку нового КА уходило до десяти лет. Сейчас, в эпоху цифрового проектирования - порядка трех лет. В автоматизированных системах можно быстро просмотреть большое количество вариантов, скомпоновать одним способом, другим. Выбрать оптимальный. В нашей стране и в госкорпорации "Роскосмос" усиливается тенденция создания унифицированных рядов бортовой аппаратуры КА - это позволит дополнительно сократить сроки и стоимость новых разработок. Возможно - до одного года.
Что касается изготовления - возможно, будущее за технологиями ЗD-печати и новыми материалами. Тогда определять время изготовления будут только возможности радиоэлектронной промышленности по срокам изготовления электронной компонентной базы и необходимый объем испытаний.

Спойлер

Действительно ли импортозамещение привело к неожиданной проблеме: спутники в российской комплектации "потяжелели"?
Александр Чуркин: Этот вопрос имеет отношение в основном к бортовым вычислительным средствам, в которых используются высокоинтегральные микросхемы. Пока отечественные программируемые логические интегральные схемы, оперативные запоминающие устройства имеют меньшие возможности по сравнению с импортными. Из-за этого приходится включать в аппаратуру больше элементов. Но на массе спутника это практически не сказывается. Да и ситуация в нашей радиоэлектронике постепенно улучшается.
Говорят, срок жизни любого спутника на орбите зависит от топлива в баках. Как вы относитесь к идее дозаправки аппаратов на орбите?
Александр Чуркин: Против идеи ничего не имею. Но сегодня несложно взять столько топлива, чтобы его хватило на весь период существования аппарата. Когда речь идет о чем-то глобальном, как, допустим, МКС, то расходуемые ресурсы каким-то образом надо возобновлять. А когда речь о небольших спутниках, которые летают совсем низко, то сегодня дозаправка на орбите будет значительно дороже, чем изготовление еще одного такого же спутника и его выведение на орбиту.
Писатель-фантаст Александр Казанцев когда-то работал главным инженером в вашем институте. И назвал его "институтом Жюля Верна". В век высоких технологий есть предел конструкторской фантазии?
Александр Чуркин: Конструктор с ограниченной фантазией - не конструктор. Сначала мы фантазируем, приходит время - фантазия превращается в проект. И сегодня мы думаем над достаточно фантастическими проектами, участвуем и выполняем перспективные НИР и аванпроекты. Но в первую очередь - мы научно-производственное предприятие. И беремся только за те заказы, которые сегодня нам по плечу.
О чем болит сегодня голова у главного конструктора спутников?
Александр Чуркин: Есть поговорка: "Наша задача дать заказчику не то, что он просит, а то, что ему на самом деле нужно". Как уговорить заказчика корректно сформулировать цель и задачи нового проекта? Как убедить его в том, что предложенный способ и средства решения задачи - оптимальный? В этом, пожалуй, и основная работа, и основная головная боль главного конструктора.
Какие еще ваши спутники и когда будут запущены с космодрома Восточный?
Александр Чуркин: Если говорить о ближайших планах, то на конец текущего года планируется запуск еще двух "Канопус-В". Сейчас идет сборка аппарата "Метеор-М" № 2-2, его запуск намечен в декабре. Также изготавливаются "Метеор-М" № 2-3 и № 2-4, планируемые сроки запуска 2020 и 2021 годы.

[свернуть]

[ZOOR]

АниКей пишет:

ria.ru Шесть вузов РФ планируют создать группировку научных наноспутников
 
 САМАРА, 20 апр — РИА Новости. Представители шести российских вузов подписали соглашение о формировании консорциума по созданию в 2021 году группировки научно-образовательных наноспутников для исследования околоземного космического пространства, сообщили в пресс-службе Самарского национального исследовательского университета.

"В Самарском университете подписано соглашение о формировании консорциума российских вузов о создании группировки научно-образовательных наноспутников. Эти космические аппараты займутся проведением комплексных исследований состояния околоземного космического пространства — ионосферы и магнитосферы... Запустить наноспутники планируется в 2021 году", — говорится в сообщении.

По данным пресс-службы, Самарский национальный исследовательский университет выступил инициатором и организатором проекта, к которому также присоединились Сибирский государственный университет науки и технологий, Амурский государственный университет, Омский государственный технический университет, Ижевский государственный технический университет и Ульяновский государственный университет, а также компании "Технологии ГЕОСКАН" и "Астрономикон".

Цель проекта — создание уникального инструмента для изучения геофизических полей и создания трехмерных нестационарных моделей, выявления скрытых взаимосвязей, которые в перспективе могут помочь решению многих задач, например, прогнозирования стихийных бедствий — землетрясений.

Отмечается, что на первом этапе предполагается вывести на орбиту четыре-пять спутников. По данным пресс-службы, такая группировка космических аппаратов будет в состоянии создать пространственную картину состояния ионосферы, а собранной ими информации будет достаточно для начала формирования первичной базы данных, которая в дальнейшем может стать основой для составления прогнозов.

Эту бедную ионосферу кто только у нас не мучает. И ВНИИЭМ уже лет 8 (Ионозонд), и Лавочка (Резонанс) даже поболе.
На ВУЗы одна надежда осталась.