Всего за 9.95 руб. Купить полную версию
ОБ АВТОРЕ
Михаил Юрьевич Овчинников, заведующий сектором в Институте прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры теоретической механики и кафедры прикладной математики МФТИ. Принимал участие в ряде проектов малых спутников, в том числе Искра-5, МАК-А, Старт-1, СПС-Спутник, УМКП-1, Munin, REFLECTOR, ТНС-0, ТНС-1.
Так что же такое «малый спутник»? Существуют ли признаки, по которым малые спутники отличаются от действительно больших спутников и которые выходят из плоскости размер-масса? Можно ли дать строгое определение этому понятию? Попробуем проследить генезис этого названия и определимся с терминами и понятиями.
Сейчас уже не узнаешь, кто впервые использовал это слово как термин, классифицирующий новый класс космических аппаратов. В 1990 году известная европейская фирма Arianespace, разработчик и производитель ракет-носителей Ariane, предложила платформу под названием ASAP (Ariane Structure for Auxiliare Payloads) в виде большой шайбы диаметром 2,9 м, размещаемой между последней третьей ступенью ракеты Ariane-4 и выводимым ею основным космическим аппаратом. На платформе были размещены шесть спутников гораздо меньшего размера по сравнению с основным аппаратом.
Тогда же Arianespace предложила условную классификацию спутников по массе (см. таблицу 1). Попытки понять или ввести какие-то соответствия или ассоциации кроме того, что micro, nano и pico последовательно отстоят друг от друга на три порядка, не приводят к успеху. Однако использование этой классификации в качестве некоторого общепринятого критерия удобно.
Кстати, по этому формальному признаку первый советский искусственный спутник Земли (выведен на орбиту 4 октября 1957 года) массой 83 кг принадлежит классу микроспутников, а первый американский спутник Explorer-1 (выведен на орбиту 1 февраля 1958 года) массой 8,3 кг попадает в класс наноспутников. Следующий американский спутник Vanguard-1 (17 марта 1958 года) массой 1,5 кг вообще приблизился к классу пикоспутников. Иногда малыми спутниками называют все упомянутое множество аппаратов, а микроспутниками все спутники с массой менее ста килограммов. Пикоспутники, в свою очередь, могут подразделяться на еще более мелкие классы. В общем, будем считать, что первая формальная классификация введена.
Что же еще такого особенного в малых спутниках? Оказывается, не малые размеры и массу привнес термин «малые спутники». Точнее, не только размеры и массу, а иной подход к разработке и использованию. Например, ответьте, что выгоднее делать дорогой универсальный спутник, который уж если выведен на орбиту, то должен в течение долгого времени решать возложенные на него задачи, или же относительно быстро разработать, изготовить и запустить несколько сравнительно недорогих аппаратов, чтобы, как это ни кощунственно звучит, в случае поломки одного из них вывести на орбиту следующий аппарат? Особенно если принять во внимание, что электронная элементная база развивается столь стремительно,
что быстродействие бортового компьютера через год-два может возрасти на порядок, а разрешение электронных камер позволит делать снимки значительно более высокого качества, чем прежде.
ИЗВОЗ
С космодрома Куру во Французской Гвиане 22 января 1990 г. попутно с основным спутником SPOT-2 (масса 1870 кг) ракета-носитель Ariane-4 (V35) вывела на солнечно-синхронную почти круговую орбиту высотой около 790 км и наклонением 98,6° шесть малых спутников: радиолюбительские американские PACSAT и Webersat, аргентинский Lusat и бразильский Microsat-2 (каждый массой по 12 кг), а также английские UoSat-3 и Uosat-4 (по 48 кг). После отделения основного спутника и отхода его на безопасное расстояние малые спутники отделяются в заданной последовательности с помощью пружинных толкателей. Дальнейшую хронологию использования платформы ASAP для вывода малых спутников можно посмотреть, например, здесь.
А снизить стоимость вывода на орбиту можно, используя легкие носители, например конверсионные. В 90-х годах прошлого столетия конверсионные ракеты рассматривались как радикальный способ снижения стоимости вывода на орбиту малых спутников [M. Yu. Ovchinnikov, Russian Launch Opportunities for Small Satellites, Acta Astronautica, March 1998, V.43, Issue 11-12, pp.623-629]. Особенно этот вопрос муссировался в связи с необходимостью уничтожениямножества баллистических ракет по советско-американскому Соглашению о сокращении ядерного оружия и средств его доставки.
Здесь следует вспомнить отечественные, стартующие с подводных лодок ракеты «Волна» и «Штиль» (переделанные из ракет морского базирования и приспособленные для вывода микроспутников соответственно на баллистическую траекторию и на орбиту вокруг Земли). Или, например, твердотопливные «Старт» и «Старт-1». Есть еще «Рокот» и «Стрела» (для старта с космодрома Свободный на Дальнем Востоке), ракеты «Космос» и «Днепр» Несмотря на то что почти все из перечисленных носителей уже были использованы для запуска малых спутников, пожалуй, наиболее пригодной для этого оказалась ракета-носитель «Днепр», сделанная на базе межконтинентальной баллистической ракеты «Сатана» [Такое «имя» ей дали американцы, видимо, из-за «полезной» нагрузки, состоящей из нескольких боевых блоков (головок) с термоядерной начинкой, обладающих возможностью индивидуального наведения и способностью маневрировать в атмосфере, что делало практически нерешаемой задачу их перехвата. Отечественное наименование этой ракеты Р-36 (модификации, еще стоящие на вооружении, Р-36М2 и Р-36МУТТХ). Ю.Р.] (SS-18). Предлагаемый фирмой «Космотрас» провайдером услуг «Днепр» сервис включает размещение и вывод на орбиту нескольких микроспутников, устанавливаемых на платформу типа ASAP, размещаемой на разгонной ступени ракеты.