Вместе летать интереснее и полезнее

8 и 12 сентября доктор Райнер Сандау, директор по спутникам и космическим приложением Международной академии астронавтики, прибывший в СГАУ по приглашению межвузовской кафедры космических исследований, прочёл студентам и аспирантам две лекции по малым спутникам дистанционного зондирования Земли и распределённым космическим миссиям. Если первая лекция содержала оригинальную информацию, которая соответствовала той тематике работ, которая сейчас активно реализуется в рамках дорожной карты развития СГАУ и которая крайне полезна для космических проектов, продвигаемых сейчас в университете, то вторая лекция была посвящена перспективным проектам, находящимся в стадии реализации в настоящее время за рубежом – распределённым космическим миссиям, а также перспективам их развития.


 

Такие миссии, использующие несколько малых спутников, бывают нескольких типов: группировки («constellations»), формации («formations») и скопления («swarms»). 

Интересным примером сочетания первых двух типов является миссия A-Train, реализуемая в настоящее время при поддержке NASA. Она представляет собой группировку спутников (Aqua, PARASOL, CALOPSO, CloudSat, Aura, OCO), расположенных на солнечно-синхронной орбите, которые пролетают над одной и той же точкой земной поверхности с интервалом в несколько минут. Это позволяет сформировать высокоточную трёхмерную картину земной поверхности и оценить состояние атмосферы. На различных этапах миссии Aqua, CALIPSO и PARASOL формируют основную  группировку, а CloudSat летит в связке с CALIPSO, образуя с ним формацию. 

 

A-Train formation. Источник: NASA
 

Формации и группировки позволяют создавать «виртуальные» платформы для реализации синхронных наблюдений и осуществления взаимодействия спутников. Как сказал доктор Сандау, «сумма больше отдельных составных частей».

 

Миссия AAReST (Autonomous Assembly of a Reconfigurable Space Telescope) – это проект создания реконфигурируемого телескопа, состоящего из нескольких зеркал, установленных на спутниках формата CubeSat. При необходимости некоторые спутники могут отсоединяться от платформы и, используя двигатели, устанавливаться в новое положение, позволяя таким образом изменять угол обзора телескопа.

 

AAReST. Источник: SSL

 

На сегодняшний день существует лишь концепция спутниковых группировок типа «скопления» - распределённая космическая миссия из нано- и пикоспутников, объединённых единой задачей. Благодаря быстрой миниатюризации современных технологий и интеграции MEMS-технологий с микроэлектроникой для обработки сигналов техническая реализация такого проекта не представляется столь уж фантастичной. Однако существует другая проблема: придумать действительно целесообразное применение такой группировки, убедить разработчиков вложить в это деньги, что, пока остаётся открытым вопросом.

 

Swarm. Источник: Wired

 

В заключение профессор отметил одну очень важную вещь: «Постоянно наращивая количество полезных и необходимых спутниковых систем, следует помнить, что все эти системы должны быть полезны и нашим потомкам. Не следует выводить на высокие орбиты все спутники, чтобы они потом становились космическим мусором. Учебные спутники и спутники для технологических демонстраций следует выводить на очень низкие земные орбиты, чтобы через несколько месяцев они сгорели в атмосфере и не несли потенциальной опасности для других спутников».
 

Екатерина Степанова