Как догнать Starlink? Эксперт — о том, можно ли соперничать с Илоном Маском
Спутниковые системы сейчас решают те задачи, которые на стадии их создания даже не предполагались. Например, кто думал, что навигационные спутники помогут предсказывать землетрясения?
События последнего года показали, насколько стали важны орбитальные космические аппараты. Современные спутниковые группировки помогают в ведении боевых действий, обеспечивают навигацию и связь, решают множество задач в различных отраслях экономики. Неудивительно, что по итогам недавнего визита в Москву Си Цзиньпина были озвучены совместные планы России и Китая в сфере спутниковой навигации — это станет одним из главных направлений нашего сотрудничества в области космоса.
О том, на что способны современные спутники, в чём мы преуспели, а где нам надо поднажать, aif.ru поговорил с ведущим научным сотрудником Института космических исследований РАН, доктором физико-математических наук Натаном Эйсмонтом.
Задачи, которые раньше не предполагались
Дмитрий Писаренко, aif.ru: Натан Андреевич, Китай уже стал мощной космической державой. Что нам стоит развивать вместе с ними на орбите, какие спутниковые группировки наращивать?
Натан Эйсмонт: У нас с китайцами в последнее время наметился прогресс в научных исследованиях космоса, поэтому, надеюсь, в решении прикладных задач тоже всё будет хорошо. Думаю, с их помощью можно было бы построить орбитальные группировки, обеспечивающие доступ к широкополосному интернету (наподобие Starlink) и дистанционное зондирование Земли. Правда, официально заявлено, что мы будем налаживать совместимость систем навигации — российской ГЛОНАСС и китайской «Бейдоу».
— Как раз со спутниками ГЛОНАСС у нас вроде всё хорошо? Группировка почти в полном составе, исправно работает?
— Да, и это то немногое, чем мы можем похвастаться, если говорить о спутниках. Также у нас неплохо обстоят дела с геостационарными аппаратами.
На самом деле, ГЛОНАСС — это ведь не только навигация транспорта, как мы привыкли думать. Эти спутники используются в городском и земельном кадастре, в строительстве. С их помощью планируют развитие территорий: вот есть местность, и на ней с учётом ландшафта, природных возвышений составляется проект строительства.
Навигационные спутники позволяют следить за состоянием дорог (смещением дорожного полотна), всевозможных стационарных объектов и инженерных сооружений, в том числе потенциально опасных — плотин, мостов, туннелей, атомных электростанций. С их помощью прокладывают нефте- и газопроводы, линии электропередач, да и обычные автомобильные трассы. Точность — несколько сантиметров.
В сельском хозяйстве спутники обеспечивают так называемое координатное, или точное, земледелие — помогают более точно и эффективно вносить удобрения, производить полив растений, контролировать их рост. Это экономит финансовые средства, позволяет увеличивать урожай.
То есть мы видим, что навигационные спутниковые системы сейчас решают те задачи, которые на стадии их создания даже не предполагались. Я уж не говорю об актуальных в наши дни военных задачах — обеспечении войск точными координатами, применении высокоточного оружия и беспилотников, оперативном управлении войсками.
— ГЛОНАСС ведь ещё как-то помогает в исследовании сейсмических процессов. После землетрясений в Турции и Сирии многие спрашивали: а можно ли было их предсказать?
— Это ещё одна неожиданная область применения навигационных спутников. Есть такое понятие — дрейф материков. Литосферные плиты постоянно движутся, пусть и с небольшой скоростью. Для отслеживания этого процесса спутниковая навигация незаменима. Она даёт более точные данные, чем наземное оборудование. С помощью спутников удаётся измерять движение материков с точностью до сантиметров. Это даёт возможность предсказывать, в каких местах создаётся тектоническое напряжение и где может произойти землетрясение. Правда, с точностью до дня сделать прогноз всё равно нельзя.
Есть ещё одна методика: с помощью спутниковых наблюдений анализируется состав атмосферы. Дело в том, что перед землетрясением из земной коры выделяется радон, из-за этого меняется состав воздуха в том районе, где возможен удар стихии, и это всё можно отследить. Это новый метод, он только разрабатывается. В частности, с турецким землетрясением эти наблюдения потом подтвердились.
У нас была приличная фора в этой области
— Китай в этом году начинает создание своего аналога Starlink, у них будет 13 тысяч спутников. Илон Маск запустил уже более 4 тысяч аппаратов. А мы в прошлом году только отправили на орбиту спутник-демонстратор будущей группировки «Сфера». И численность этой группировки, которую уменьшали на протяжении последних нескольких лет, составит лишь 162 аппарата. Похоже, мы гонку за высокоскоростной спутниковый интернет заранее проиграли?
— Это просто слёзы. А ведь разговоры о необходимости создать такую группировку начались не вчера. Бумаги писались давно, о проекте было объявлено в 2018 году.
В данном случае была продемонстрирована чудовищная неповоротливость. Очевидно, чиновники не до конца понимали назначение и перспективы таких космических аппаратов, не сочли нужным им это объяснить. А поскольку у нас космическая отрасль финансируется за счёт государства, всегда при распределении денег приходится чем-то жертвовать: если мы направляем средства на одно направление, значит, их недополучит какое-то другое. Этим объясняется инерция и неповоротливость. Государственная система финансирования в этом плане проигрывает частной космонавтике.
— Но у нас есть и частные компании, причём заняты они в основном как раз изготовлением спутников. Может, стоит доверить им создание таких орбитальных группировок?
— Частных компаний у нас мало, и какой-то серьёзной космической деятельности они не ведут. Спутники они делают, но это малые космические аппараты — например, кубсаты и наноспутники, которые весят меньше 10 килограмм. Это направление сейчас активно развивается, в том числе на Западе, но такие аппараты создают в основном в образовательных целях. Важных государственных задач они не решают.
На самом деле и в условиях государственного финансирования мы ещё можем посоперничать с тем же Илоном Маском и развернуть на орбите конкурентоспособную группировку. Когда-то говорилось, что необходимый темп — один аппарат в день. Но даже этого недостаточно, чтобы не быть в числе отстающих.
Ситуация тем более печальна, что у нас была приличная фора в этой области — мы могли создать такие орбитальные группировки раньше других и сейчас иметь преимущество.
— О чём речь?
— Аппараты типа Starlink должны быть легко управляемы, параметры их орбиты нужно постоянно поддерживать и регулярно менять. Чтобы спутники летали не месяц-два, а несколько лет, это управление должно быть экономичным. Химические двигатели для этого непригодны. Нужны электрические ракетные двигатели. И как раз по их производству наша страна когда-то опережала весь мир примерно на 30 лет. У нас на ОКБ «Факел» в Калининграде во времена СССР было налажено серийное производство электроракетных двигателей и установок на их основе. Тогда это делалось для геостационарных спутников, которыми тоже нужно управлять, чтобы они не уходили из своей точки.
В других странах таких разработок в то время не было, они появились лишь в последние десятилетия. И то они уступают нашим двигателям. Достаточно сказать, что Европейское космическое агентство для запуска зондов к другим планетам и к Луне закупало продукцию ОКБ «Факел».
Сейчас спутники Starlink летают на электроракетных двигателях с использованием криптона. Российские работают на ксеноне, но разницы особой нет.
Спрос можно было заметить раньше
— Можно ли сказать, что создание спутниковых группировок стало новым технологическим трендом? И страна, которая сделает это быстрее и эффективнее других, получит власть над миром?
— Такова новая реальность. И наша страна к ней, к сожалению, оказалась не готова, о чём я уже сказал. Если оценить, сколько спутников, решающих важные задачи, запущено в последние годы нами и компанией Илона Маска SpaceX, цифры будут просто несопоставимые. Разница почти в 100 раз.
Спутниковые группировки становятся существенной составляющей экономики развитых (и не только) стран. Этот тренд нами был упущен. А ведь задачи, которые способны решать спутники, разрастались на глазах, и этот спрос можно было заметить со стороны заинтересованных потребителей. Я говорю не о военных, а о сферах народного хозяйства.
Скажем, вас интересует состояние полей пшеницы. Чтобы оценить его, надо получить снимок из космоса и нужным образом его обработать, чтобы вы точно знали, что это пшеница, а не, допустим, ячмень. Такая информация нужна Минсельхозу, чтобы представлять, где будут трудности с урожаем, а где, наоборот, его много и надо заранее позаботиться о сбыте.
Современными спутниковыми методами это всё можно делать с высокой точностью. Прич ём обработку снимков мы научились делать сами, и делать очень хорошо, так что даже выполняем работы на заказ для западных потребителей — они готовы за это платить. Но ведь снимки эти поступают в основном с иностранных спутников. Их нам почему-то не отрубили — возможно, это технически трудно сделать.
Речь идёт об аппаратах дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). В этой области у нас тоже провал, как и со спутниковой связью.
— Обещано, что в этом году будет усилена группировка спутников ДЗЗ. Запустит очередной аппарат «Ресурс-П», первый радиолокационный аппарат «Кондор-ФКА», который будет мониторить в том числе Арктику. Есть планы и по другим спутникам дистанционного зондирования.
— Этих спутников всё равно очень мало, раз-два и обчёлся. Их количество не сравнить с общим количеством спутников ДЗЗ. Кстати, их орбиты — солнечно-синхронные — сейчас являются самыми загруженными в околоземном пространстве. Есть даже специальные службы, которые круглосуточно следят, чтобы там не происходило столкновений.
Это говорит о том, насколько много спутников ДЗЗ летает в космосе и насколько высок спрос на информацию, которую они предоставляют. Рынок дистанционного зондирования Земли является одним из самых быстрорастущих.