вернёмся в библиотеку?

«Земля и Вселенная» 1993 №5



Сканирование посвящается
пятилетнему юбилею
завершения Программы!


«Земля и Вселенная» 1993 №5




Космонавтика


Россия в космосе:
ближайшее десятилетие


В. В. АЛАВЕРДОВ,
Ю. Н. КОПТЕВ,
В. И. ЛУКЬЯЩЕНКО,
В. П. СЕНКЕВИЧ,
В. Ф. УТКИН
Российское космическое агентство, ЦНИИМАШ)


КОСМОНАВТИКА В МИРЕ И В НАШЕЙ СТРАНЕ

Двадцатый век принес много выдающихся событий, и одно из величайших — выход человечества за пределы Земли. Пройдет время, многое забудется, но первые полеты в космос люди будут помнить всегда.

Космонавтика в невиданно короткий срок стала областью концентрации новейших достижений человечества, вершиной научно-технического прогресса, мощным практическим средством решения самых разнообразных проблем, зачастую глобального масштаба. Сейчас она вносит уже реальный вклад в экономику, культуру, занимает существенное место в обеспечении безопасности государств, в информатизации общества, контроле окружающей среды, решении жизненно важных социальных проблем.

В первое десятилетие космической эры лишь СССР и США располагали собственным космическим потенциалом, который позволял осуществлять полный цикл от создания и запуска космических аппаратов до практического использования результатов, а сейчас уже 17 стран запускают свои спутники, и ожидается, что к 1995 г. их число увеличится до 20—25. Всего же прямо и косвенно в космической деятельности участвуют более 130 стран.

Отечественная космонавтика сейчас, как и вся экономика страны, претерпевает глубокую реформу. Реформирование этой отрасли предусматривало в первую очередь выработку новой концепции, долгосрочной политики и программы космической деятельности России, реализацию новых экономических отношений, оборонной доктрины, интересов отечественных и зарубежных потребителей, включая государства СНГ. Важно при этом сохранить и эффективно использовать созданный научно-технический и интеллектуальный космический потенциал. Необходимо также принятие законодательных актов, регламентирующих космическую деятельность.

1992 г. был для нашей космонавтики сложным. Из-за резкого сокращения заказов на космическую технику предприятия и организации космической промышленности оказались в тяжелейшем финансовом положении, и космическая тематика стала невыгодной. Началась переориентация и свертывание специализированных производств космической техники. До сих пор еще разрушаются сложившиеся связи, не исчезла угроза потери современных технологий и значительной части высококвалифицированных специалистов. Все это вместе с увеличением в сотни раз цен на ракетные топлива, электрорадиоэлементы, металлы и энергоносители ведет к свертыванию космической деятельности в нашей стране. Кроме того, в связи с сокращением численности вооруженных сил в России возникла проблема кадров, которые обеспечивали функционирование и сохранение наземной инфраструктуры, использовавшейся в гражданских космических программах.

Одной из целей новой космической программы России станет создание централизованной системы управления космическими аппаратами научного и народно-хозяйственного назначения


В этих критических условиях Правительство и Верховный Совет России приняли важные для космонавтики решения. В законе о бюджетной системе Российской Федерации на 1992 и 1993 гг. расходы на Государственную космическую программу были впервые выделены отдельной строкой, на 1993 г. предусмотрено увеличение средней заработной платы в космической промышленности до среднего уровня работников промышленности России.

Для того чтобы наладить сотрудничество и взаимодействие космических организаций стран СНГ, были образованы специальные органы государственного управления космической деятельностью и в России, и на Украине, и в Беларуси, и в Казахстане, и в Узбекистане. Создается правовая основа для осуществления активной совместной взаимовыгодной и равноправной космической деятельности стран СНГ. Желания участвовать в межгосударственной космической кооперации выразили Азербайджан, Армения, Беларусь, Казахстан, Кыргызстан, Молдова, Россия, Таджикистан, Туркмения, Узбекистан, Украина.

И, наконец, важнейшей вехой развития отечественной космонавтики стала публикация новой концепции государственной космической деятельности.

В 1992 г. Российским космическим агентством, Министерством обороны России совместно с Российской Академией наук, министерствами природы, связи, здравоохранения, науки, транспорта и некоторыми другими заинтересованными ведомствами создана «Государственная космическая программа России до 2000 г.», где определены главные цели и важнейшие задачи космической деятельности нашей страны. Приоритет в ней отдан проектам, способствующим развитию космонавтики, внедряющим передовые технологии и способствующим решению важнейших социально-экономических программ России. Программа нацелена на получение практической отдачи в таких жизненно важных областях, как передача информации, энергетика, экология, сырьевые ресурсы. В ней учтены и международные обязательства страны.

Первые шаги в этом направлении уже сделаны. В числе новых потребителей космической продукции и услуг — Центральный и другие банки России, различные коммерческие структуры. С участием российских коммерческих организаций разрабатываются уже свыше двадцати космических проектов связи и телекоммуникаций. Среди заказчиков космических проектов такие крупные организации, как Ассоциация «Информкосмос», Ассоциация «Энергия-марафон», Международное инновационное СП «Коскон», акционерные общества «Глобальные информационные системы», «Курьер», «Газком», «Сокол», «Косс», «Урал-космос» и др. Сегодня российским коммерсантам уже под силу такие сложные проекты, как состоявшийся в 1992 г. перелет космического аппарата «Европа-Америка 500».

Программой предусмотрены значительные средства на прикладные космические работы, на военную деятельность и на научные космические исследования. Рассмотрим более детально, какие же из проектов решено реализовывать и как будет выглядеть космическое лицо нашей страны к концу этого десятилетия.

КОСМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ, ТЕЛЕВИДЕНИЕ И РЕТРАНСЛЯЦИЯ ИНФОРМАЦИИ

В настоящее время в России постоянно работает более трех десятков спутников связи, 50 основных и 7,5 тыс. вспомогательных наземных станций космической связи, через которые осуществляется непосредственный обмен международными программами телевидения. Магистральная междугородняя и высококачественная международная связь организована на всей территории СНГ. Кроме того, наша страна передает в аренду связные и телевизионные каналы спутников ряду зарубежных стран.

В ближайшие годы планируется поэтапно организовать через спутники связь с подвижными объектами — с самолетами, кораблями, автомашинами, предоставить услуги спутниковой электронной почты и межмашинного обмена. Многопрограммным телевещанием будет охвачена уже вся территория России и СНГ. Предусматривается значительно увеличить число каналов телефонной связи со стационарными потребителями (так называемой фиксированной связи).


Космическая система дистанционного зондирования Земли. Космические станции (КС) фотонаблюдения и оперативного наблюдения передают информацию в главный центр приема и обработки данных (ГЦПОД) и в региональные центры (РЦПОД) или производят сброс капсул с отснятыми материалами на Землю

Существующая в настоящее время система такой связи «Поток-СВ» использует спутники «Горизонт», размещенные в десяти точках геостационарной орбиты, и наземные станции «Азимут», «Орбита», «Зевс», «Наука», «Пихта». С ее помощью помимо 2500 телефонных каналов обеспечивается подача первой программы телевидения на сеть станций «Москва» и 3-4 канала мобильной связи. К сожалению, из-за невозможности коррекции наклонения орбиты, спутники «Горизонт» к концу третьего года функционирования отклоняются по широте на 2°, что превышает допустимые Международным союзом электросвязи нормы положения геостационарных спутников и вынуждает досрочно выводить эти космические аппараты из эксплуатации.

К 1995 г. предусматривается разработка и создание (программа будет реализовываться Российским космическим агентством, Министерством связи России и коммерческими структурами) модернизированного спутника «Экспресс», работающего в диапазоне 4/6 ГГц с увеличенной в 1,5—2 раза пропускной способностью и более совершенной системой управления и коррекции орбиты. Эти спутники постепенно заменят КА «Горизонт» и займут еще три резервные точки на стационарной орбите. Предполагается и создание к 1997 г. на той же базе спутника «Экспресс-М», работающего в диапазоне 11—14 ГГц, с пропускной способностью уже в 4—5 раз большей, чем у спутника «Горизонт». Реализация этой программы впятеро снизит потребность в каналах фиксированной и магистральной связи.

Для организации мобильной связи (в основном в интересах транспортного морского флота) сейчас используется по одному каналу ретранслятора КА «Горизонт», что обеспечивает потребности в этом виде связи лишь на 10 %. Программой предусматривается создание отдельной системы связи «Марафон» на базе геостационарных спутников «Аркос» и высокоэллиптических спутников «Маяк». Работы будут проводиться в рамках конверсии в основном за счет средств коммерческих структур с использованием хорошо отработанных технических решений. Помимо высокоорбитальных спутников, для установления мобильной связи в диапазонах 1,5/ 1,6 ГГц — 0,2/0,4 ГГц, создается система связи и электронной почты «Гонец», разрабатывается система «Коском», что позволит обеспечить прямой доступ к каналам спутниковой связи на основе средневысотныхспутников.

Украинской Ассоциацией высоких технологий «Ассо-Унити» разрабатывается проект системы персональной связи «Ариадна». РКА координирует эту работу и обеспечение эффективного использования технических средств и объектов космической инфраструктуры и выделенных радиотехнических ресурсов.

В настоящее время спутниковое телевещание для России и стран СНГ обеспечивается системой «Экран» на основе двух КА «Экран-M1» (в диапазоне 0,7 ГГц сигнал поступает на сеть упрощенных приемных станций), а также системой «Поток-СВ» на основе нескольких спутников «Горизонт» (на сеть станций «Москва» и «Орбита» сигнал передается в диапазоне 4 ГГц). Для перевода космического телевещания в диапазон 12 ГГц, выделенный мировым сообществом для этих целей, предусматривается создание спутников «Галс», а в дальнейшем — «Галс-Р» и «Геликон» с увеличением числа ТВ-каналов от 3 до 7.

Реализация перечисленных проектов позволит практически полностью решить проблему организации многопрограммного поясного телевещания стран СНГ и обеспечить региональное телевизионное вещание на национальных языках.

Программы космического телевещания будут финансироваться Минсвязи России, РКА, телерадиокомпанией «Останкино», коммерческими структурами с долевым участием государств СНГ.

КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Технические проекты в этой области, предусмотренные Программой, могут стать основой отечественной комплексной системы глобального наблюдения за окружающей средой, природопользования и градостроительства. Уже сейчас с помощью автоматических космических аппаратов систем дистанционного зондирования и космического мониторинга составляются тематические природно-ресурсные карты, оцениваются гидрологические запасы, состояние земель, ледовая обстановка, осуществляется экологический контроль земной поверхности и атмосферы, выявляются богатые рыбой районы Мирового океана и делается многое другое. Такого рода информация очень перспективна и в коммерческом плане.

Для успешного проведения работ по картографированию, исследованию природных ресурсов и экологии, в том числе по заявкам зарубежных потребителей, будет продолжена эксплуатация фотографических комплексов «Ресурс-Ф1» и «Ресурс-Ф2», а также конверсирование под народнохозяйственные нужды военной системы «Облик». После создания комплекса «Ника-Кубань» будет достигнуто повышение эффективности фотонаблюдения при сокращении в 2—3 раза числа пусков.

Оперативные наблюдения суши и океана для локализации источников загрязнений, контроля ледовой обстановки и идентификации природных объектов обеспечит опытная эксплуатация комплексов «Ресурс-01» и «Океан-01». Для расширения круга решаемых задач и повышения качества наблюдений разработан и создается комплекс оперативного наблюдения океана «Океан-0», который сейчас включен в космическую программу Украины. Но для окончания этой разработки необходимо решить организационные, экономические и технические проблемы взаимодействия космических программ стран СНГ. Некоторые из целей, стоящих перед этим комплексом, могут быть достигнуты аппаратурой комплекса «Алмаз-1», способного вести всепогодное высокодетальное оперативное наблюдение поверхности Земли. Развитие комплексов оперативного наблюдения суши и океана решено производить на основе конкурсного проектирования. Закончена разработка программы «Ресурс-02» с расширенным составом бортовой аппаратуры, позволяющей осуществлять оперативное наблюдение суши с разрешением до 2—5 м (сейчас разрешение около 45 м), и проекта «Ресурс-Спектр». В стадии изготовления находится модуль «Природа» для орбитальной станции «Мир», а также ряд аппаратов по программе конверсии, предназначенных для решения мирных задач.

КОСМИЧЕСКАЯ МЕТЕОРОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ

Устройство космической системы получения метеоданных


Государственной космической программой России предусмотрено завершение создания двухъярусной системы метеонаблюдений «Планета», разворачиваемой на базе КА «Метеор-3» и геостационарного метеоспутника «Электро». Работы по их совершенствованию будут продолжаться. Для регулирования контроля гелиогео-физических параметров и состояния околоземного космического пространства предполагается применять существующие будущие серийные и экспериментальные спутники «Метеор», «Электро», «Прогноз», «Око» и др., на которых будет установлена аппаратура для прямых и дистанционных измерений различных параметров околоземной среды. Часть измерений предстоит производить на аппаратуре, запущенной в космос в рамках конверсионных программ. Сбор, обработка и распространение информации произведут геофизические службы Роскомгидромета. Успешное выполнение намеченной программы повысит эффективность использования Северного морского пути, снизит затраты на геологическое изучение территории, инвентаризацию сельских и лесных угодий, позволит прогнозировать урожай в любом районе России, биопродуктивность районов промысла в океане, контролировать опасные антропогенные воздействия на среду обитания.

Космическая система картографирования обеспечит широкий круг потребителей материалами панхроматической и многозональной крупномасштабной съемки, в том числе стереоскопической, а также другими данными. К 1995 г. предельный масштаб картографической продукции составит 1:50 000, а в последующие годы достигнет 1:25 000




КОСМИЧЕСКИЕ НАВИГАЦИЯ И ГЕОДЕЗИЯ

Космические аппараты, постоянно находящиеся на орбитах, могут обеспечивать десятки тысяч наземных потребителей информацией навигационно - геодезического характера. Сейчас более 4,5 тысяч кораблей оснащено спутниковой навигационной аппаратурой, которая позволяет им определять свое местоположение с точностью 100 м и даже выше. Это сокращает транспортные расходы, повышает безопасность движения. Из космоса проводятся высокоточные измерения движения земной коры, имеющие, в частности, исключительное значение при прогнозировании землетрясений. Международная система «Коспас-Сарсат» определяет местоположение терпящих бедствие судов, самолетов, экспедиций. С ее помощью уже спасено более 2,5 тысяч человек. В ближайшем будущем навигационные спутниковые системы будут с высокой точностью и оперативностью обслуживать мобильных гражданских потребителей. До 2000 г. для навигационного обеспечения народнохозяйственных потребителей и для геодезических измерений планируется в основном использовать уже развернутый на орбите космический навигационно-геодезический комплекс двойного применения «Глонасс». Когда число спутников этой системы доведут до планового (36), она обеспечит непрерывное глобальное «навигационное поле» требуемой точности (не ниже 100 м для навигации и 15—20 м для геодезии). Одновременно будут эксплуатироваться военная навигационная система «Цикада» на базе низковысотных аппаратов «Надежда», которые модернизируют и, кроме нужд навигации и передачи сигналов бедствия (система «Коспас»), будут использоваться для сбора и передачи служебно-диспетчерской информации Министерства морского флота РФ (система «Курс»).

Управление транспортными средствами более высокого класса (речные суда, железнодорожный и автомобильный транспорт) будет вестись как системой персональной связи (спутники «Гонец», «Коскон», «Ариадна»), так и на основе использования высокоорбитальных спутников мобильной связи (система «Марафон») в сочетании с наземной инфраструктурой, включающей в себя сеть опорных навигационно-связных пунктов.

Будущие космические обсерватории обеспечат ученых качественно новой информацией о наиболее удаленных областях Вселенной в широком диапазоне электромагнитного спектра


До конца текущего десятилетия продолжатся работы, направленные на достижение метровых и субметровых точностей в космических навигационных и геодезических системах. Это, свою очередь, позволит решать множество новых народнохозяйственных и технических задач. Вполне возможно, что экономический эффект от этого позволит достичь окупаемости координатно-метрических комплексов.

Все эти работы станут частью Единой программы координатно - временного обеспечения России.

ВОЕННЫЕ ЗАДАЧИ

В оборонной области космические средства будут, как и прежде, помогать эффективно контролировать соблюдение международных соглашений, что позволит достичь единого информационного пространства всех родов войск, и занимают важное место в навигации, геодезии и других областях обеспечения вооруженных сил. Мировой опыт показывает, что без космических систем трудно рассчитывать на высокую эффективность современной армии. По-прежнему огромный вклад в обеспечение космической деятельности нашей страны будут вносить военно-космические силы Министерства обороны России. Они выполнят основной объем работ на космодромах; наземным командно-измерительным комплексом будут эксплуатироваться ряд космических Систем двойного назначения (т. е. используемых и для военных и для народнохозяйственных задач).

НАУЧНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Этот вид космической деятельности обогащает нас открытиями, новыми фундаментальными знаниями. В прежние годы уже получены важные данные об околоземном космическом пространстве, о Луне и планетах, о процессах, протекающих в атмосфере Земли и Солнца. Много изменилось в наших представлениях об окружающем мире, происхождении и эволюции Вселенной.

Трудно переоценить значение астрофизических и радиофизических исследований из космоса для решения многих фундаментальных проблем современной науки. Вместо доступных для земных наблюдений двух небольших «окон» в оптическом и радиодиапазонах, наука получила возможность проводить исследования во всём спектре. Нынешняя программа создания новых космических средств научного назначения ориентирована на получение фундаментальных результатов в области астрофизики, планетологии, геофизики, изучения Солнца и солнечно-земных связей. Последнему направлению отдается приоритет, так как полученные результаты позволят эффективно решать ряд прикладных проблем в области физики ионосферы и биосферы Земли. Именно такими проектами станут «Интербол», «Солнечный зонд», «Регата» и некоторые другие. Они будут осуществляться на основе КА семейства спутников АУОС (разработки НПО «Южное», Украина), и для них намечены чрезвычайно интересные научные программы. Например, КА «Солнечный зонд», который должен облететь Солнце на минимально возможном с точки зрения баллистики расстоянии, предоставит нам уникальную информацию о нем и околосолнечной среде и выполнит гравитационные эксперименты.


Промышленное производство в космосе материалов и биопрепаратов позволит значительно улучшить их свойства по сравнению с земными аналогами

Астрофизические исследования предусматривается вести с борта аппаратов «Прогноз-М2» (проект «Реликт-2»), «Спектр» и «Ника-3» (эксперименты по исследованию космических лучей). Программа дальнейшего изучения планет включает в себя создание в 1994— 96 гг. космических аппаратов «Марс-94/96» и «Марс-Астер» для исследования Красной планеты и астероидов с орбиты ее спутника и с помощью посадочных аппаратов. На следующем этапе предполагается осуществить доставку на Землю образцов марсианского грунта.

Программа медико-биологических исследований будет реализована с помощью КА «Бион» и «Ника-Б», а также на борту пилотируемых комплексов. Многие работы будут осуществляться на основе Международного сотрудничества.

ПИЛОТИРУЕМЫЕ ПОЛЕТЫ И СРЕДСТВА ВЫВЕДЕНИЯ

Важно отметить, что Программой предусматривается создание экологически чистой системы средств выведения. До 2000 г. будет проведена модернизация ракет-носителей «Протон» и «Союз». В ближайшее время предполагается провести конкурс по созданию ракеты-носителя среднего класса «Ангара», унифицированного ряда разгонных блоков «Двина», носителей легкого класса «Нева». Начнутся работы по созданию более совершенной ракеты-носителя тяжелого класса «Энергия-М», развитию многоразовых ракетных и аэрокосмических транспортных систем (в том числе на коммерческой основе). Особое внимание будет уделено проблеме рациональной загрузки российских космодромов Плесецк и Капустин Яр. Как и раньше, будут проводиться работы по обслуживанию и расширению возможностей космодрома Байконур (Казахстан).

В ближайшие годы существующий парк ракет-носителей полнится новыми образцами. Перед ними ставятся задачи: сокращение зон отчуждения, уменьшение масштабов использования токсичных компонентов топлива, сокращение и исключение «космического мусора» при выведении, снижение удельной стоимости выведения КА, повышение надежности и безопасности полетов и оперативности запусков, и расширение азимутов пусков


Особое место в научных и прикладных космических исследованиях занимают пилотируемые полеты. Хотя автоматические аппараты будут по-прежнему считаться основным средством исследования и использования космического пространства, Программа предусматривает сохранение лидерства России в долговременных пилотируемых полетах.

Наши орбитальные станции многие годы успешно работают в околоземном пространстве. С их борта проводится изучение природных ресурсов и картографирование Земли, изучение атмосферы, исследование физических явлений и процессов в космическом пространстве, астрономические наблюдения, медико-биологические исследования, отрабатываются новые бортовые системы и приборы, проводятся эксперименты и полупромышленные работы по космической технологии и материаловедению. По существу, они являются комплексными научными лабораториями, где участие человека значительно расширяет возможности проведения исследований.

Через несколько лет, когда орбитальная станция «Мир» полностью выработает свой ресурс, ее заменят новым пилотируемым комплексом «Мир-2». Так он будет выглядеть на третьем этапе развертывания



В 1993—95 гг. Программой предлагается продолжить эксплуатацию станции «Мир», пристыковать к ней еще два модуля и довести ее характеристики до планировавшегося при разработке уровня. Это позволит полностью выработать ресурс станции, получив максимальную отдачу.

В 1996—2000 гг., возможно, начнется эксплуатация станции «Мир-2» для экипажа до 9 человек, которая создается сейчас в НПО «Энергия» на основе конструкторского опыта, накопленного при строительстве и эксплуатации базового блока станции «Мир». «Мир-2» будет выведен на орбиту с наклонением 65° («Мир» — 51,6°), что существенно расширит ее возможности для решения природоведческих и экологических задач. В ее состав войдут принципиально новые модули, в том числе биологический, технологический и экологический. Для транспортно-технического обслуживания станции на первом этапе пока будут использоваться транспортный корабль «Союз-ТМ» и грузовой корабль «Прогресс-М».

МЕЖДУНАРОДНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Все большее значение в этой области приобретает интеграция усилий многих стран. Это позволяет наиболее эффективно и экономически выгодно выполнить самые сложные, дорогостоящие и крупномасштабные космические программы. В настоящее время Россия успешно сотрудничает в космической деятельности с восемнадцатью странами, разрабатывая и реализуя разнообразные проекты различного назначения. Например, в рамках соглашения между Россией и США в октябре нынешнего года предполагается полет российского космонавта на корабле «Шаттл», а в 1994 г.— американского астронавта на борту орбитального комплекса «Мир». До 2000 г. на станциях «Мир» побывают еще четверо французских граждан и астронавты Европейского космического агентства.

В стадии рассмотрения находится проект использования космического корабля «Союз» в качестве корабля-спасателя для Международной орбитальной станции «Фридом».

Программой предусмотрены такие формы нашей внешней космической деятельности, как запуск иностранных спутников, сдача космических средств в аренду, обеспечение слежения за зарубежными спутниками, обмен космическими данными и предоставление возможности принимать эти данные с отечественных космических аппаратов. Будут осуществляться разработка, изготовление и экспериментальная отработка перспективных космических средств в рамках совместных проектов или по отдельным контрактам и взаимовыгодный обмен космическими технологиями. Совместное осуществление космических программ намечено в области научных исследований околоземного пространства, Солнца и планет, создания космических производств материалов, полупроводников и биопрепаратов. Все это станет существенным подспорьем нашей космонавтике в условиях ограниченного финансирования.

Для космонавтики России исключительно важное значение имеет приоритетное проведение системных, фундаментальных и прикладных научных исследований для создания упреждающего научно-технического и технологического задела. Впервые существенно увеличено финансирование научно-исследовательских работ в этой области, которое теперь составляет около 10% от общей суммы, выделенной бюджетом на развитие космонавтики.

Осуществление новой космической политики России и реализация Государственной космической программы позволит нашей стране, проложившей дорогу в космос, сохранить статус ведущей космической державы и использовать достижения космонавтики для обновления и процветания России.