/
Автор: Сагдеев Р.З.
Теги: астрономия космос космонавтика космология космические исследования космические полеты реферативный сборник
Год: 1988
Похожие
Текст
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АКАДЕМИЯ НАУК СССР
ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
ВСЕСОЮЗНЫЙ ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
(ВИНИТИ)
Для служебного пользования
Экз. №
ЗАРУБЕЖНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ
КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ
РЕФЕРАТИВНЫЙ СБОРНИК
Издается 1 раз в месяц
Выпуск 5
МОСКВА 1988
ОБЪЕДИНЕННАЯ РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
информационных изданий по астрономии, геодозии,
исследованиям космического пространства и Земли из космоса
Главный редактор — акад. Р. 3. СЛГДЕЕВ
Члены редакционной коллегии:
проф. Т. А. Агекян, акад. В. А. Амбарцумян, д. ф.-м. н. Ю. В. Батраков,
проф. В. Д. Большаков, проф. В. Г. Горбацкий, к. ф.-м. н. Р. А. Гуляев,
д. ф.-м н. А. А. Гурштейн, д. ф.-м. н. А. П. Кропоткин, проф. А. Г. Масевич,
проф. М. Я. Маров, д. ф.-м. н. Д. И. Нагирнер,
к. х. н. JI. Д. Ревина (ученый секретарь редколлегии),
д. ф.-м. н. Н. Н. Сажусь, проф. В. А. Сарычев, д. ф.-м. н. акад. В. А. Соболев,
д. ф.-м. н. В. В. Усов, к. ф.-м. н. В. Г. Шалаев, д. ф.-м. н. В. В. Шевченко,
к. ф.-м. н. И. С. Щербина-Самойлова (зам. главного редактора),
д. ф.-м. н. Э. В. Эргма
Научный редактор — канд. техн. наук Б. И. Ермишкин
© ВИНИТИ, 1988
ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Перспективы развития пилотируемых космических
полетов до 2000 г.
Обозревателем английского журнала «Spaceflight»
анализируются космические программы различных стран мира,
выявляются основные разработки, ведущиеся в области транспортных
космических средств и пилотируемых космических полетов.
Отмечается, что разработки следующего десятилетия в
рассматриваемой области определят ведущее положение той или иной
страны в освоении космоса к концу текущего столетия.
Советский Союз. Летное испытание ракеты-носителя (РН)
«Энергия», проведенное в СССР 15 мая 1987 г., знаменует собой
первый в мире полет сверхмощной РН со времени пусков
американской РН «Сатурн-5», сделавшей возможной высадку
человека на Луну. Предполагается, что способность РН выводить
полезную нагрузку (ПН) массой 100 т будет использована в
течение 90-х годов для помещения на орбиту крупных ИСЗ и
сегментов орбитальной космической станции (ОКС). Исследуется
3-я ступень для РН, обеспечивающая выведение на орбиту ПН
массой 150 т. Однако основная особенность новой РН — ее роль
как средства выведения советского МВКА типа «Спейс Шаттл».
При использовании РН как средства выведения непилотируемых
космических объектов на ее боковой стороне навешивается
контейнер с ПН длиной 36,6 м (при общей длине РН 60,5 м),
который во время осуществления пилотируемых космических
полетов будет заменяться МВКА.
Полагают, что первый запуск советского МВКА без экипажа
состоится в 1990 г. В 1991 —1992 гг. на его борту появятся
космонавты для осуществления двухлетнего этапа испытаний.
МВКА полностью вводится в эксплуатацию к 1994 г. и
первоначально используется совместно с развивающейся ОКС «Мир».
В отличие от транспортной космической системы США
элементы РН «Энергия» представляют собой части семейства
отдельных РН. Так, в качестве ее навесных ускорителей
используются четыре ускорителя РН SL-16. В марте 1987 г. двигатели
РН были проверены огневыми испытаниями на стартовой
площадке в течение нескольких секунд после успешных пусков РН
1* - 3 -
SL-16. Ввод в эксплуатацию РН «Энергия», наряду с наличием
существующих ракет, обеспечит Советскому Союзу в 90-х годах
самый значительный в мире парк РН.
Разработка советского МВКА встречает свои проблемы.
Летные испытания на этапе разработки в летно-испытательном
центре вблизи Раменского прерывались, когда бомбардировщик
«Бизон» Мясищева «Мя-4», несущий МВКА сверху фюзеляжа,
сходил со взлетно-посадочной полосы (ВПП). Бросковые
испытания МВКА начались .в начале 1986 г. При спуске в атмосфере
для обеспечения более пологого и безопасного приземления на
МВКА используются два реактивных двигателя.
В течение последнего десятилетия далеко продвинулась
разработка небольшого воздушно-космического самолета (ВКС) и
вскоре ожидается его первый пилотируемый полет. В 1991 г.
ВКС заменит космический корабль (КК) «Союз-ТМ» в качестве
средства транспортировки экипажей и ограниченных грузов на
ОКС «Мир». Хорошо подтверждены документами этапы
испытаний ВКС Самый последний из них завершился 19 декабря
1984 г., когда совершила четвертый и последний по счету полет
модель ВКС в масштабе 1 : 4. Модель под наименованием ИСЗ
«Космос-1614» была запущена с полигона Капустин Яр,
совершила один оборот вокруг Земли и приводнилась на парашюте
в Черном море. Этот полет был подобен предшествующему
полету модели под наименованием ИСЗ «Космос-1517» 27 декабря
1983 г. Во время двух первых полетов (ИСЗ «Космос-1374» и
«Космос-1445», запущенные 3 июня 1982 г. и 15 марта 1983 г.)
модель приводнялась на парашюте в Индийском океане вблизи
Кокосовых островов. Предполагается, что эксплуатационный
ВКС будет запущен на РН SL-16.
Развитие космического комплекса «Мир» находится в
начальной стадии, так как к ОКС пристыковываются лишь первые
специализированные модули типа «Квант». Предполагается, что
каждый модуль будет использоваться лишь в течение 1—2 лет,
после чего будет заменяться другим. В следующем десятилетии
темпы запусков этих модулей будут устойчиво повышаться.
Модули запускаются РН «Протон», которая, наряду с РН SL-4
«Союз» и исследовательской ракетой «Вертикаль», предложена
для коммерческого использования на международном рынке.
Несмотря на два отказа РН «Протон» в начале 1987 г., ее пуски
не подвержены таким значительным задержкам, как пуски РН
других стран мира. РН по-прежнему будет играть главную роль
в советской космической программе до конца 90-х годов.
В течение середины 90-х годов, по мере того, как РН
«Энергия» и советский МВКА начнут запускать сегменты
перспективной ОКС, число пусков РН «Протон» будет уменьшаться. Новая
ОКС продолжит эволюцию программ «Салют» и «Мир»,
осуществление которых началось два десятилетия тому назад.
— 4 —
К концу текущего столетия Советский Союз будет обладать
наиболее передовой космической программой. Основным
носителем как пилотируемых, так и беспилотных космических
аппаратов (КА) будет служить семейство РН «Энергия». Советские
космонавты будут доставляться к самой большой из
находящихся на орбите ОКС на борту ВКС или МВКА. В 2001 г. лишь
несколько месяцев будет отделять от высадки советских
космонавтов на Луну и лишь несколько лет — от их шагов по
поверхности Марса.
США. Основным изменением в американской космической
программе является растущее влияние на политику
министерства обороны (МО) США и, как следствие этого, ограничение
роли НАСА. Это изменение уже представляет собой угрозу
международному сотрудничеству в программе создания обитаемой
орбитальной космической станции (ООКС). Возобновление
полетов МВКА ожидается во второй половине 1988 г. Текущая
дата его пуска установлена в июне, но возможен ее сдвиг на
несколько месяцев.
В начале 90-х годов ПН МВКА будут являться
преимущественно ПН военного и научного назначения; коммерческие ПН
постепенно переносятся на разовые РН. Прекращение полетов
орбитальной лаборатории (ОЛ) «Спейслэб» нанесло серьезный
ущерб ряду проектов научных космических исследований. На
следующие 5 лет запланированы лишь два ее полета, в
интересах Японии и ФРГ. На несколько ближайших лет остаются
закрытыми стартовые сооружения для пусков МВКА на авиабазе
ВВС США Ванденберг. Поэтому полеты МВКА на полярную
орбиту в период до 1992 г. маловероятны.
Строительство ООКС уменьшенного варианта в настоящее
время планируется начать в конце 1994 г. и она не будет иметь
постоянного экипажа до 1996 г. Завершение создания ООКС
в первоначальной компоновке, то есть окончание 1-го этапа ее
создания, планируется в 1998 г. При этом ООКС включает одну
поперечную балку, четыре герметичных модуля, панели
солнечных батарей и мобильный центр обслуживания. Международное
участие в проекте ООКС поставлено под угрозу растущим
стремлением МО США обеспечить себе права проводить на ее
борту работы военного назначения. Будущая роль Западной
Европы, Японии и Канады в ДОС будет установлена в результате
компромисса между НАСА и МО США.
Намерение использовать МВКА как основной носитель
космических объектов США исчезло вместе с орбитальной ступенью
«Челенджер». Для компенсации уменьшения числа полетов
МВКА в начале 90-х годов директор НАСА Джеймс Флетчер
призвал в ноябре 1986 г. к приобретению разовых РН. Однако
вследствие аварий РН «Титан-34Б» и «Дельта» в течение 1986 г.
появились новые проблемы. Тем не менее, несмотря на эти
аварии, НАСА планирует вернуться на коммерческий космичес-
—— о ——
кий рынок путем использования коммерческого варианта ракеты
«Дельта-2» военного назначения, способной конкурировать с
западноевропейской РН «Ариан», советской РН «Протон» и
китайской РН «Большой поход-3». Начиная с 1988 г.,
грузоподъемность МВКА будет дублироваться новой РН «Титан-4», а в
1993 г. предполагается ввести в эксплуатацию новую тяжелую
РН HLV на базе МВКА «Спейс Шаттл» грузоподъемностью
68 т. Однако участие НАСА в разработке перспективной РН
будет ограниченным, так как главную роль в ней играет МО
США как лидер космической программы США. НАСА не имеет
планов использования РН HLV в 90-е годы и в этот период в
качестве основных РН будут применяться усовершенствованные
варианты РН типов «Титан», «Атлас», «Дельта» и «Скаут».
Среди деловых кругов США растет интерес к разовым РН и по>
крайней мере две американские частные фирмы планируют
запускать небольшие ИСЗ на своих РН.
В 90-х годах планируется разработка ВКС с
воздушно-реактивными двигателями (ВРД) по программе NASP, но ввод в
эксплуатацию такого перспективного летательного аппарата
(ЛА), стартующего с ВПП, ожидается далеко за пределами
2001 г. Решение о строительстве ВКС предполагается принять
в 1989 г. Разрыв между МВКА «Спейс Шаттл» и ВКС может
быть заполнен параллельным проектом. Таким проектом
является проект двухступенчатого МВКА «Спейс Шаттл-2», в котором
предполагается использовать результаты проектных
исследований ВКС и более обычные ракетные двигатели (РД).
Отличительными особенностями орбитальной ступени МВКА «Спейс
Шаттл-2» является установка контейнера с ПН наверху ее
фюзеляжа, применение вертикальных стабилизаторов на концах
крыла и связки из семи РД. Предполагается, что
эксплуатационные расходы на МВКА «Спейс Шаттл-2» значительно
снизятся. Осуществление специальной программы разработки может
обеспечить его первый полет в 2001 г.
Западная Европа. Коммерческая организация Arianespace
запланировала первый пуск новой РН Ариан-4 (РН способна
вывести на геостационарную орбиту ПН массой 4,2 т) на 1988 г.
Несмотря на отказ РН «Ариан» (V-18) в мае 1986 г. семейство
РН «Ариан» произвело весьма благоприятное впечатление на
коммерческом рынке. Универсальность РН «Ариан-4» обеспечит
Западной Европе высокую конкурентоспособность в период,
охватывающий начало 90-х годов. В марте 1986 г.
организацией введена в строй вторая стартовая площадка, что
обеспечивает до 12 пусков РН в год, хотя в рассматриваемый период
прогнозируется ежегодная потребность примерно в восьми ее
пусках. РН выполнена в шести компоновках и к 1990 гг.
заменит РН «Ариан-2, -3». Франция оценивает также концепцию РН
«Супер-Ариан-4», грузоподъемность которой на 0,68 т выше.
Эта РН может использоваться до создания РН «Ариан-5» с мас-
— 6 —
сой ПН 8 т, пуск которой предполагается не ранее 1995 г.
Исследуется удлиненная ступень для РН «Ариан-5», применение
которой обеспечит доставку герметизированных модулей на
ООКС США или независимую западноевропейскую ОКС
«Колумб». Защищая разработку этой ОКС, Франция ведет спор с
МО США.
Разработка ОКС «Колумб» является продолжением базовой
концепции программы создания ОЛ «Спейслэб», на
использовании которой сильно сказалась катастрофа МВКА «Спейс
Шаттл».
Западная Европа подходит к долгосрочному сотрудничеству
с США в области пилотируемых космических полетов с
осторожностью, одновременно планируя свою собственную
программу. Первым западноевропейским пилотируемым КК,
дополняющим программу создания ОКС «Колумб», может стать
небольшой МВКА «Гермес». Обязательство разработки этого МВКА
взяла на себя Франция, а в конце 1986 г. к участию в работах
на начальных этапах программы его создания присоединилось
10 стран-членов управления ESA. Согласно первоначальному
проекту МВКА «Гермес» рассчитывался на ПН массой 4,5 т и
экипаж в составе 6 чел. В самом последнем проекте МВКА
«Гермес», который представлен после анализа вопросов
безопасности, вызванного катастрофой МВКА «Спейс Шаттл»,
предусматривается применение отделяемой кабины экипажа в
составе трех космонавтов, снижение массы ПН до 3 т, введение
системы аварийного спасения с использованием РД на твердом
топливе и других мер по повышению безопасности полета., РН
«Ариан-5», предназначенная для запусков МВКА «Гермес»,
прежде чем она будет принята для осуществления пилотируемых
космических полетов, также подвергнется доработкам в целях
повышения безопасности. Франция обсуждает возможности
стыковки МВКА с ОКС как США, так и СССР. С учетом
возможных задержек в разработках РН и МВКА маловероятно, чтобы
первый полет этого КК без экипажа состоялся ранее 1998 г.
Гибкость проекта МВКА позволяет адаптировать его к
разработкам в использовании космоса в период до 2010 г.
Великобритания выполняет исследования по подтверждению
целесообразности и технической осуществимости концепции ВКС
«Хотол» с гибридным двигателем, который использует кислород
атмосферы при разгоне ЛА на атмосферном участке полета, а
в космосе работает как РД. ВКС взлетает с ВПП и совершает
посадку на ВПП.
ФРГ выдвинула свою собственную концепцию транспортного
космического средства, сменяющего РН «Ариан-5» — МВКА
«Зенгер». Для подъема верхней ступени МВКА с РД в верхние
слои атмосферы предлагается использовать носитель,
оснащенный ВРД.
2* — 7 —
Концепции ВКС «Хотол» и МВКА «Зенгер» могут оказать
влияние на развитие пилотируемых космических полетов ESA
в 21-м столетии.
Отбор и подготовка западноевропейских космонавтов
зависят от соглашений с США и СССР. Французский космонавт
Жан-Луи Кретьен, который первым из западноевропейских
специалистов совершил полег в космос на борту советского КК
«Союз-Т», будет находиться на борту ОКС «Мир» в 1988 г.
Полеты четырех английских космонавтов — специалистов по ПН
на борту МВКА «Спейс Шаттл» отложены на неопределенные
сроки.
Китай. Проблемы осуществления космических программ в
США и Западной Европе, возникшие в последние полтора года
в связи с рядом аварий, дали КНР возможность предложить
свои услуги по запускам космических объектов и стимулировали
разработку более независимой космической программы. Еще до
катастрофы МВКА США КНР начала предлагать свои РН
семейства «Большой поход». Самая мощная из них, «Большой
поход-3», способна выводить на стационарную орбиту ПН
массой более 1,3 т. РН «Большой поход-2» класса РН «Титан»
выводит на низкую околоземную орбиту ПН массой до 2,7 т.
Путем совершенствования своего семейства трех РН КНР
рассчитывает в 90-х годах обеспечить за собой значительную часть
коммерческого рынка. Хотя в настоящее время в КНР
ежегодно проводится в среднем два пуска РН, продемонстрирована их
высокая надежность, что объясняется использованием
отработанной «-рудиментарной» ракетной техники. В конце 1986 г.
для возможных запусков ИСЗ различных стран, которые не
могут быть выведены в намеченные сроки МВКА «Спейс Шаттл»
и РН «Ариан», выбраны четыре варианта РН «Большой
поход-2». КНР, как и Япония, исследует концепции
одновременного запуска от двух до четырех небольших ПН. Одна из РН,
разрабатываемых на базе РН «Большой поход-2», которая
оснащается навесными ускорителями, обладает такими же
возможностями выведения ПН на низкую околоземную орбиту, как
РН «Сатурн-1В», а на стационарную орбиту — возможностями
РН «Ариан-3 и -4». Этот вариант РН готовится к
коммерческому использованию, начиная с 1990 г.
Участие в использовании ООКС США дает КНР
возможность доступа к новой технике для осуществления ее программ,
распространяющихся на 21-е столетие. КНР вновь проявляет
интерес к участию в пилотируемых космических полетах и
планирует полет своего первого космонавта на борту МВКА США.
К 2001 г. КНР предполагает иметь свою независимую
программу пилотируемых космических полетов с использованием КК
класса КК США «Джеминай», а в более поздний период —
небольшой ОКС
— 8 —
Япония. Ожидается, что в 90-е годы Япония добьется
скачкообразных достижений в области космоса. Предполагается, что
в этот период ее космическая программа будет развиваться
такими быстрыми темпами, каких не знала ни одна страна.
После успешной эксплуатации РН N-1 и N-2, начатой с
середины 70-х годов, в августе 1986 г. осуществлен пуск новой
РН Н-1. Как и на предыдущих РН, в РН, обеспечивающей
выведение на стационарную орбиту ПН массой 0,55 т, частично
используется технология США. Из-за торговых ограничений США
РН Н-1 не может использоваться для запусков КА других стран.
В последующие 5 лет планируется еще семь пусков РН.
Тяжелая РН Н-2, создаваемая с использованием только японской
технологии, сможет совершить первый полет в 1992 г. РН,
способная выводить на стационарную орбиту ПН массой 2 т, по
мощности превзойдет американскую РН «Титан-34Б». Для
пусков РН, которую предполагается использовать для пополнения
запасов ООКС, расширяются стартовые сооружения на острове
Танегасима.
Завершено изготовление макета японского модуля для
ООКС, который планируется доставить на орбиту МВКА
«Спейс Шаттл» в 1995 г. При помощи этого МВКА или РН Н-2
к ООКС будет подстыкована также платформа для проведения
экспериментов. Кроме того, для модуля разрабатывается
дистанционный манипулятор. Несмотря на возражения против
планов использования ООКС в интересах МО США, Япония все
еще намерена посылать своих космонавтов в космос в рамках
американской программы. Выбраны три японских кандидата в
космонавты, один из которых совершит полет на борту ОЛ
«Спейслэб» в 1991 г.
В Японии проводятся также исследования концепции
беспилотного мини-МВКА Норе, который будет выводиться в
качестве небольшой ОЛ и грузового КК с массой ПН 3 т при помощи
РН Н-2. Первый полет МВКА запланирован на 1993 г. На 2-м
этапе проекта предусматривается разработка гибридного
двигателя, сочетающего ВРД и РД, для более крупного
пилотируемого ВКС, совершающего взлет с ВПП и посадку на ВПП.
Предполагается, что к 2001 г. разработка ВКС далеко
продвинется.
Индия. Индия пытается удовлетворить свои потребности в
исследовании и использовании космоса в основном путем
запусков национальных ИСЗ на собственных твердотопливных
РН. Однако темпы запусков ИСЗ весьма невысоки — в среднем
менее одного в год, причем на ближайших запусках ИСЗ может
сказаться авария усовершенствованной РН ASLV (Augmented
Satellite Launch Vehicle) при ее первом пуске в марте 1987 г.
РН имеет расчетную грузоподъемность 0,9 т, однако при первом
пуске масса ПН составляла всего 0,15 т. Разрабатывается
также РН PSLV для запусков ИСЗ на полярную орбиту.
Индия извлекает для себя выгоды из международного
сотрудничества в космосе с СССР, США и западноевропейскими
странами и развивает это сотрудничество. На борту ОКС «Са-
лют-7» в 1984 г. совершил полет первый индийский космонавт.
Индийские космонавты-специалисты по ПН проходили
подготовку в США к полетам на МВКА «Спейс Шаттл» в период до
его катастрофы.
Канада. Канада использует для запусков своих ИСЗ РН
США и Западной Европы и продолжит эту политику в течение
90-х годов. Страна вносит также значительный вклад в
создание ООКС путем разработки мобильного обслуживающего
устройства с современной работотехникой и мощным
дистанционным манипулятором. Устройство планируется использовать при
строительстве, техническом обслуживании и ремонте ООКС, а
также пристыковках к ней МВКА, установке доставляемых им
ПН и ремонте ИСЗ.
Подобно ESA и Японии Канада пока не уверена в степени
своего участия в программе создания и использования ООКС
и заявила о намерении отказаться от него, если не будут
урегулированы спорные вопросы с МО США. Однако Канада
терпеливо дорабатывала проект обслуживающего устройства по
мере изменения планов создания ООКС, а ее управление
космических исследований проявило готовность найти для нее
потребителей в стране.
Программа подготовки канадских космонавтов основывается
на использовании МВКА «Спейс Шаттл», но к 2001 г. может
быть расширена путем использования МВКА «Гермес». Для
полетов на МВКА «Спейс Шаттл» проходили подготовку шесть
канадских космонавтов — специалистов по ПН, однако только
один из них совершил полет. Полеты других космонавтов
отменены в связи с катастрофой МВКА.
Роль Совета «Интеркосмос». В рамках советской программы
«Интеркосмос» получили возможность посылать своих
космонавтов в космос европейские социалистические страны, КНДР,
Монголия, Вьетнам, Куба и Сирия. Полеты космонавтов этих
стран продолжаются на борту ОКС «Мир». Все указанные
страны не создают собственных космических программ и
продолжают сотрудничество с Советским Союзом.
В заключение статьи отмечается, что к концу текущего
столетия впервые с 60-х годов космические программы США и
СССР, вероятно, будут обладать сходными возможностями.
К 2001 г. возможно, что сопоставимыми с ними станут
космические программы Западной Европы и Японии. Однако, вероятно,
что программы СССР и США будут различаться своими целями,
установленными на период начала 21-го столетия.
Советский Союз всегда имел установленные цели, а затем
добивался их достижения, хотя и медленно, но верно. США
— 10 —
никогда не были так преданы долгосрочным планам. Имеется
намерение возобновить пилотируемые полеты на Луну и
высадить человека на Марс. Однако для достижения таких целей
существенное значение имеет международное сотрудничество.
А. Е. Моисеенко
«Spaceflight», 1987, 29, дополнительный № 2,
48—53
2. Новые долгосрочные цели космической программы США
Комментируется содержание отчета специальной комиссии
НАСА, созданной для разработки рекомендаций по новым
долгосрочным целям (крупным новым «инициативам») космической
программы США и стратегии восстановления и сохранения
ведущего положения США в космосе. Комиссия, работавшая с
августа 1986 г. по июль 1987 г. под руководством первой
женщины-космонавта США Сэлли Райд (являлась помощником
директора НАСА, возглавлявшим отдел исследований космоса, а в
июле 1987 г. перешла в Центр международной безопасности и
контроля над вооружениями Станфордского университета), на
основании анализа последних исследований НАСА и других
организаций, а также опроса широкого круга мнений, подготовила
отчет «Лидерство и будущее Америки в космосе» объемом в
63 стр., который был представлен директору НАСА и доложен
конгрессу США.
В отчете отмечается, что катастрофа МВКА «Спейс Шаттл»
и серия аварий разовых ракет-носителей (РН) внезапно
поставила под вопрос благополучие космической программы США,
ярко выявили ее «шокирующие» недостатки. Политика США в
космосе «дрейфует без руля» и США уступают свое лидирующее
положение другим странам.
Комиссия изучила следующие новые долгосрочные цели
космической программы, которые отнесены к «смелым, энергичным,
новым инициативам в космосе». 1) «Полет к планете Земля»:
широкую программу исследований глобальных процессов на
Земле при помощи серии орбитальных платформ свободного
полета. 2) «Исследования Солнечной системы»: комплекс полетов
автоматических космических аппаратов (КА), включающих
встречу с кометой и исследования астероида с близкого
расстояния, новый полет к Сатурну, исследования Марса с доставкой
образцов грунта с его поверхности на Землю. 3) «Форпост на
Луне»: создание постоянной научной базы на поверхности Луны.
4) «Исследования Марса с участием человека»: серия
пилотируемых экспедиций на планету, завершающихся созданием
постоянной базы.
Комиссия пришла к выводу, что ни одной из этих целей не
следует отдавать предпочтения за счет других, и рекомендовала
— И —
«стратегию эволюционного и естественного процесса» развития
космической программы, начиная с исследований Земли и
Солнечной системы.
По мнению некоторых обозревателей, чтобы придать
направленность и целеустремленность космической программе США,
привлечь к ней внимание общественности и обеспечить ее
поддержку, необходима «смелая, фантастическая» цель. В качестве
такой цели и выдвигается осуществление пилотируемых полетов
на Марс. Как более «драматическая», эта цель поддерживается
и обществом планетологов США. Идея создания базы на Луне
имеет значительную поддержку внутри НАСА, но не так
популярна среди ученых, связанных с космическими исследованиями.
Комиссия отнеслась к созданию базы на Луне с
осторожностью, отметив, что исследования Луны с участием человека
находятся в пределах технических возможностей НАСА и дали бы
опыт, необходимый для дальнейших исследований Солнечной
системы. Достаточно гибкий план-график работ по программе
позволил бы осуществить их с учетом бюджетных ограничений и
возможностей технических разработок.
Что касается создания базы на Марсе со сроком первой
экспедиции на него в начале следующего столетия, то комиссия
признала осуществление такой программы технически
рискованным, создающим огромное напряжение в бюджете НАСА, и
грозящим вылиться в такое «одноразовое представление», как
высадка американских космонавтов на Луну по программе
«Аполлон». В отчете содержится призыв избегать очередной
гонки в космосе и считать создание поселения на Марсе конечной,
а не очередной новой целью космической программы США.
Предлагается в 90-х годах с помощью международного
сотрудничества создать глобальную систему наблюдений Земли,
рассчитанную на функционирование в течение ряда десятилетий.
Система должна интегрировать результаты измерений датчиков
космического и наземного базирования для изучения вопросов,
как физические, химические и биологические процессы влияют
на окружающую среду, как взаимодействуют ее элементы, как
изменяется окружающая среда и как эти изменения будут
оказывать воздействие на человечество. Ставится задача
разработать модели прогнозирования окружающей среды в глобальном
масштабе. Система должна обеспечивать измерения
глобального облачного, растительного и ледового покровов, глобального
распределения выпадения осадков и влажности, топографии
Мирового океана и содержания хлорофилла в нем, движения
тектонических плит, уровней содержания углекислого газа, метана и
озона в атмосфере.
В качестве второго шага комиссия рекомендует развитие
перспективных возможностей исследований Солнечной системы
автоматическими КА. Напоминается, что в 60-х и 70-х годах
полеты автоматических межпланетных станций (АМС) являлись
— 12 —
жизненно важным элементом космической программы США и
пользовались широкой поддержкой общественности. В
настоящее время в этой области активно работают другие страны. Так
например, в Советском Союзе в период до 1995 г. планируются
три полета АМС к Марсу, а в конце 90-х годов — полет АМС
с доставкой образцов грунта с Марса на Землю. В Западной
Европе планируется доставка проб материалов с кометы.
Напротив, начиная с 1978 г. США не запустили ни одной АМС.
Такая ситуация вынудила целый ряд ученых говорить о
«кризисе в науках о космосе» еще задолго до катастрофы МВКА.
Перерыв в его полетах только усугубил ситуацию. Запуски
научных КА отложены более чем на 2 года. Сохранение групп
исследователей и хранение КА до запусков и получения
результатов затруднительны и дорогостоящи.
Центральное место во второй рекомендованной инициативе
отводится исследованиям Марса при помощи роботов. Первый
из трех планируемых полетов АМС с роботами должен
обеспечить доставку образцов грунта с Марса на Землю до 2000 г.
Настоятельно рекомендуется встреча КА с кометой и пролет
астероида в 1993 г., позволяющие получить ключи к
происхождению Солнечной системы. В 2005—2008 гг. предлагается
осуществить 3-летние исследования Сатурна и его самого большого
спутника Титан (проект «Кассини»). Органические соединения,
имеющиеся на Титане, представляют особый интерес для
изучения процессов, игравших важную роль в атмосфере Земли
перед зарождением на ней жизни.
В качестве следующего логического шага рекомендуется
создание обитаемого «аванпоста» на Луне для проведения научных
исследований, изучения ее природных ресурсов, условий жизни
и работы в космосе. К исследованиям Луньг при помощи
роботов предполагается приступить в 90-х годах, к высадке
космонавтов для начала строительства базы — в 2000 г. Первые шаги
обживания Луны — освоение технологии извлечения кислорода
из ее почвы (для использования в качестве компонентов топлива
и искусственной атмосферы) и изготовления конструкционных
материалов. Ожидается, что к 2010 г. на базе будет жить и
работать персонал численностью до 30 чел, сменяемый через
несколько месяцев.
Наиболее претенциозной и наиболее дорогостоящей
инициативой является изучение Марса с участием человека.
Сценарием, рассмотренным комиссией, предполагалось, что первая
высадка космонавтов на планету, вслед за ее исследованиями
при помощи роботов, состоится к 2005 г., а решение о создании
постоянной базы будет принято к 2010 г. Однако комиссия
подчеркнула, что осуществление указанного сценария потребовало
бы больших затрат материальных ресурсов и денежных средств
в течение нескольких десятилетий, причем с немедленными
капиталовложениями и увеличением бюджета НАСА в середине
— 13 —
90-х годов примерно в 3 раза. В течение следующего
десятилетия эта программа подавила бы другие программы, в том числе
программы эксплуатации МВКА и создания долговременной
орбитальной станции, с которыми НАСА уже испытывает большие
затруднения. Поэтому комиссия предложила более умеренные
темпы достижения этой цели с разнесением затрат на более
длительный период. Первая высадка космонавтов на Марс может
состояться примерно в 2010 г.
Комиссия отметила, что США «явно уступили лидерство»
Советскому Союзу в исследованиях Марса автоматическими КА
и в использовании космических станций на низкой околоземной
орбите, а в течение ближайших лет они могут быть обойдены
и во многих других областях. США больше не могут
рассчитывать на ведущее положение во всех областях исследования и
освоения космоса и поэтому им «жизненно необходимо» принять
стратегию борьбы за лидерство в тщательно отобранных
областях, которые наиболее важны для страны.
Комиссия подчеркнула также критическую необходимость
разработки надежных транспортных космических средств. В
отчете, указывается, в частности, что ни МВКА «Спейс Шаттл», ни
существующие разовые РН не обладают грузоподъемностью,
требуемой для запусков некоторых предполагаемых полезных
нагрузок, а проекты тяжелых РН типа HLV, изучаемые НАСА
и ВВС США, вряд ли осуществимы. Кроме того, необходима
более энергичная поддержка перспективных технических
разработок, обеспечивающих базу для решения любых будущих
задач в космосе. Основные направления совершенствования
космической техники и технологии, необходимые для
восстановления «сильно эродированной» технической базы космической
программы США, охватывают двигательные установки, средства
автоматизации и робототехники, бортовые ЭВМ,
информационные системы, датчики, материалы, конструкции, системы
жизнеобеспечения, производство электроэнергии и обработку
материалов в космосе.
Ряд обозревателей считает, что отсутствие активного
руководства космической программой распространяется не только
на НАСА, но и на конгресс и администрацию США. Так, отдел
научно-технической политики (OSTP) при конгрессе США все
еще не отреагировал на отчет Национальной комиссии по
космосу, представленный в середине 1986 г. Тем не менее Совет
национальной безопасности и OSTP приступили к анализу
политики в космосе. Согласно заявлению научного советника
президента США, этот анализ «поможет проложить возможный
курс космической программы США на следующие полстолетия».
А. Е. Моисеенко
«Science», 1987, 237, № 4818, 965
«Chemical and Engineering News», 1987, 65,
№ 35, 16—17
3. Полеты к Марсу
В настоящее время в ряде стран отмечается нарастающий
интерес к проектам полетов к Марсу и высадки людей на эту
планету. Ближайший запуск автоматической межпланетной
станции про проекту «Фобос» намечен в Советском Союзе на
1988 г. Этот проект, в котором принимает участие французский
центр космических исследований CNES, предусматривает
исследования Марса и его спутника Фобоса, а также солнечной
активности в космическом пространстве. Полет рассчитан на
460 суток, причем примерно в середине этого срока два
автоматических зонда будут исследовать поверхность спутника.
Намеченный на 1990 г. полет КА «Обсервер» для изучения
поверхности Марса с круговой орбиты отложен в США до 1992 г.
В США рассматривается также проект высадки с КА на
поверхность Марса автомобиля-вездехода с помощью большого
парашюта или воздушного шара. На вездеходе могут быть
установлены радиопередатчик, видеокамера, различные датчики и
микропроцессоры.
Что касается пилотируемого космического корабля для
полета на Марс, то эта проблема хотя и рассматривается, но
очевидно, что ее реализация потребует длительного времени и
огромных расходов. Только подготовительный период продлится не
менее 20 лет и обойдется в 40 млрд долл. При этом отмечается,
что полет к Марсу с обычным (химическим) ракетным
двигателем будет проходить долго (как минимум 260 суток).
Разработки, проделанные в США и Англии,
предусматривают полет к Марсу с термоядерным двигателем, возможности
которого во много раз выше, чем у химического двигателя.
Использование инерционного (лазерного) термоядерного D-T
(дейтерий-тритий) синтеза позволяет обеспечить отдачу энергии до
100 кДж и мощность около 100 ТВт. С таким двигателем
небольшой космический корабль с экипажем при стартовой массе
около 500 т сможет достичь Марса за 75 ч, а более тяжелый
грузовой корабль — за 1875 ч (80 суток). Среднее ускорение в полете
составит от 1/6 g до 1 g. <
Британское межпланетное общество разработало даже
эскизный проект марсианского корабля «Дедал» с термоядерным
двигателем, как основу для дальнейшего обсуждения этого
вопроса. Однако термоядерный двигатель, пригодный для
космических полетов, вряд ли будет реализован ранее первой
четверти 21-го столетия, а высадка людей на Марс скорее всего
произойдет в середине с 21-го века.
Во всяком случае, для скорейшего осуществления любых
проектов полета к Марсу или высадки людей на Марс
потребуются совместные усилия ряда стран, и, в первую очередь,
СССР и США. Г. А. Лебедев
«Flug Revue», 1987, № 12, 87, 89
«Fusion», 1987, 8, № 2, 35—40
3* — 15 —
4. Западноевропейская космическая программа
Дан обзор деятельности управления ESA с момента его
фактического образования в 1975 г. Юридически ESA существует с
30 октября 1980 г., когда был подписан договор о его
образовании представителями 11 западноевропейских государств:
Бельгии, Великобритании, Дании, Ирландии, Испании, Италии,
Нидерландов, Франции, ФРГ, Швейцарии и Швеции. С 1
января 1987 г. членами ESA стали Австрия и Норвегия, а
Финляндия— приглашенным членом. ESA имеет соглашение о
кооперации с Канадой по совместному осуществлению отдельных
программ.
Задачей ESA, как это зафиксировано в договоре, является
поддержка и стимулирование совместных работ
западноевропейских государств в области космических исследований и
космической техники, а также в других областях космической
деятельности исключительно в мирных целях. Деятельность ESA
ведется в следующих направлениях:
— Разработка и осуществление долговременной космической
политики, выработка рекомендаций по космическим проектам
для государств-членов ESA, согласование космической политики
отдельных государств-членов ESA с интересами других
национальных и международных организаций и институтов.
— Разработка и осуществление программ космических
полетов.
— Координирование западноевропейской и национальных
космических программ с целью интеграции последних в
общезападноевропейские частные программы, особенно в коммерческой
эксплуатации ИСЗ. Примером такой координации считается
проект мини-МВКА «Гермес».
— Выработка стратегии достижения индустриального
превосходства, которое может быть получено при реализации
программ космических полетов, а также рекомендаций отдельным
странам по согласованию деятельности в сфере промышленного
производства.
Деятельность ESA определяется Советом ESA, который
состоит из представителей государств-членов. По научным,
техническим, административным и финансовым вопросам каждая
страна имеет право голоса. По вопросам проектов, в
осуществлении которых принимают участие не все члены ESA, право
голоса имеют только страны-участницы проектов. В договоре об
образовании ESA предусмотрено создание комитета по научным
проектам, который в области своей деятельности
руководствуется решениями, принимаемыми с участием всех членов ESA. При
необходимости возможно образование других комитетов. Во
главе ESA стоит генеральный директор, которому подчиняются
8 директоров по отдельным областям деятельности.
— 16 —
По состоянию на конец 1984 г. (последние опубликованные
данные) в штаб-квартире ESA и различных организациях
работали 1360 сотрудников, из них в штаб-квартире в Париже —
250 чел., в западноевропейском космическом
научно-техническом центре ESTEC (Нордвик, Норвегия)—810 чел.,
западноевропейском центре управления космическими операциями
ESOC (Дармштадт, ФРГ)—220 чел., западноевропейском
институте космических исследований ESRIN (Фраскати,
Италия) — 35 чел. и т. п. ESA имеет также своих представителей в
национальных космических центрах для координирования
некоторых программ, в т. ч. в Тулузе, Порц-Ване (ФРГ), Куру
и Вашингтоне.
Бюджет ESA, образующийся из вкладов стран-членов, в
1987 фин. г. составлял 7,1514 млрд фр. фр. (2,2439 млрд марок
ФРГ). Из них было ассигновано на проекты систем космической
связи 22,1%, на НИОКР по ракете-носителю (РН) «Ариан-5» и
мини-МВКА «Гермес»—18,6%, на программу научных
исследований— 16,3%, на проекты по исследованию природных
ресурсов Земли—16,0%, на административно-управленческие
расходы— 11,6%, на проекты РН и исследовательских ракет — 8,1%,
НИОКР по орбитальному комплексу «Колумб» — 3,4% и т. п.
В 1987 г. функционировали связные ИСЗ ЕКА «Марекс-А»
(расчетный ресурс до 1991 г.), ECS-1 (до 1991 г.), «Мареке В-2»
(до 1994 г.), ECS-2 (до 1992 г.) и ECS-3 (до 1993 г.). На 1988 г.
запланирован вывод ИСЗ «Олимп» с двумя каналами прямого
ТВ-вещания и метеорологического ИСЗ «Метеосат Р-2».
На совещании министров стран-членов ESA 9—10 ноября
1987 г. было принято решение о западноевропейской
перспективной космической программе до 2000 г., конечной целью
которой является достижение самостоятельности и независимости
в космической деятельности, базирующейся на обитаемой и
посещаемой орбитальной инфраструктуре и транспортной
космической системе. Программа включает разработку РН «Ариан-5»,
орбитального комплекса «Колумб» к ООКС, мини-МВКА
«Гермес» и ретрансляционного ИСЗ DRS. Оценка стоимости
создания орбитальной инфраструктуры, подготовленная для
совещания, приведена в табл. 1.
Особую позицию на совещании заняла Великобритания,
которая отказалась от вложения государственных средств в
проекты «Ариан-5», «Колумб» и «Гермес», мотивируя это
отсутствием перспектив коммерциализации этих систем. Новое
распределение основных расходов по этим проектам среди ведущих
западноевропейских стран показано в табл. 2. В связи с такой
позицией Великобритании ESA при заключении контрактов
отдает предпочтение фирмам из стран, внесших свой вклад в
разрабатываемые проекты. Отмечается недовольство в частном
секторе Великобритании космической политикой правительства,
— 17 —
Таблица 1
Оценка стоимости создания орбитальной инфраструктуры ESA
в 1987—2000 гг.
Проект
Орбитальный комплекс
«Колумб» к ООКС
Ракета-носитель
«Ариан-5»
Мини-МВКА «Гермес»
Ретрансляционный ИСЗ
DRS-1
Этап
НИОКР
ПКР и изготовление
Эксплуатация в 1993—2000 гг.
Общая стоимость проекта
НИОКР
ПКР и изготовление
Вспомогательное оборудование
Общая стоимость проекта
НИОКР
ПКР и изготовление
Демонстрационные полеты и
обслуживание посещаемой платформы
свободного полета
Эксплуатация в 1998 — 2000 гг.
Общая стоимость проекта
НИОКР
ПКР и изготовление 2 ИСЗ
Вывод на низкую околоземную
орбиту
Эксплуатация в 1997—2000 гг.
Общая стоимость проекта
Стоимость,
млн фр. фр.
1610
26 778
1374,5
42133
4235
23 955
1713
29902
717
30 350
1850
1453
34 370
233
4436
384
246
5229
Стоимость начальной
Западноевропейская ор-
•: битальная станция
EMSI
Западноевропейский
МВКА или ВКС
FESTIP
Ретрансляционный ИСЗ
2 поколения DRS-2
\ орбитальной инфраструктуры
НИОКР
ПКР
Общая стоимость проекта
НИОКР
ПКР
Общая стоимость проекта
ПКР
Общая стоимость проекта
Стоимость дополнений к начальной инфраструктуре
111704
603
7010
7613
740
7010
7750
857
857
16219
Полная стоимость орбитальной инфраструктуры 2000 г.
— 18 —
127 923
ведущей к потере контрактов. Указывается на длительность
процессов освоения космоса, которые требуют первоначальных
достаточно крупных вложений государственных средств, прежде
чем могут быть начаты работы по коммерчески выгодным
космическим проектам. С момента вывода ИСЗ ТВ-вещания «Тель-
стар» до решения фирмы British Satellite Broadcasting о
вложении 625 млн ф. ст. в национальную спутниковую систему
прямого ТВ-вещания прошло 25 лет. Разработка ВКС «Хотол»,
который в случае реализации проекта революционизирует
транспортные космические операции и превратит Великобританию
в мирового лидера освоения космоса, будет стоить государству
3,6 млрд ф. ст. и продлится 12 лет.
Таблица 2
Распределение основных расходов по проектам ESA, %
Страна
Бельгия
Великобритания
Испания
Италия
Франция
ФРГ
Швеция
Швейцария
Проект
РН «Ари-
ан-5»
6,0
0
3,0
15,0
45,0
22,0
2,0
2,0
Орбитальный
«Колумб»
5,0
0
6,0
25,0
13,8
38,0
0
0
Мини-МВКА
«Гермес»
6,4
0
5,0
12—15
45,0
30,0
0
1,5
Министр торговли и промышленности, представлявший
Великобританию на совещании, выступил также против
увеличения ассигнований на программу научных исследований ESA до
1989 г. Эта программа включает изучение физики системы
Солнце — Земля, сбор данных о ядрах комет, астрономические
наблюдения в рентгеновском и субмиллиметровом диапазонах
длин волн.
Принятый на совещании план распределения бюджетных
ассигнований до 2000 г. (табл. 3) отражает тенденции развития
отдельных программ. Так намечается непрерывный рост
расходов на орбитальную инфраструктуру и транспортные
космические системы (до 1995 г.). Практически стабильными будут
расходы на исследования природных ресурсов Земли.
Орбитальный комплекс «Колумб» предполагается вывести
в середине 90-х годов. Он будет включать лабораторный модуль,
выполненный из 4 элементов орбитальной лаборатории «Спейс-
лэб». В этом модуле 2—3 астронавта будут проводить исследо-
— 19 —
вания в условиях микрогравитации, а также по
медико-биологическим проблемам. Общий объем модуля длиной 12,7 м
составит 145 м3, из которых 25 м3 займет исследовательское
оборудование. В комплекс входит полярная платформа
грузоподъемностью 2400 кг, снабженная двигательной установкой
для перевода на орбиту с высотой 500 км и обратно на орбиту
с высотой 276 км для обслуживания с орбитальной ступени
МВКА или на орбиту с высотой 350 км для обслуживания с
мини-МВКА «Гермес». Предусмотренная в комплексе
посещаемая платформа свободного полета содержит герметизированный
модуль из 2 секций орбитальной лаборатории «Спейслэб». В нем
будут проводиться автоматизированные исследования по
выращиванию кристаллов, металлургии и гидродинамике. Полезная
нагрузка платформы будет составлять 2000 кг.
Таблица 3
План распределения бюджетных ассигнований до 2000 г. (выборочный),
млн расчетных единиц1)
Программа
Административно-
управленческие
расходы
Научных
исследований
Технологических
разработок
Исследований
природных ресурсов
Исследований в
условиях
микрогравитации
Космической связи
Орбитальной
инфраструктуры
Транспортных
космических систем
Всего
Годы
1988
172,3
176,8
4,8
197,5
45,2
211,1
229,4
540,0
1577
1989
173,5
185,3
13,2
229,5
84,3
267,2
277,8
666,6
1897,4
1990
179,7
196,7
21,4
224,2
112,2
191,3
306,8
775,0
2007,3
1991
188,0
206,4
24,3
234,9
113,5
228,3
407,3
887,0
2289,7
1993
197,8
227,9
30,3
237,2
110,0
239,2
490,0
1074,0
2606,4
1996
202,9
232,0
32,4
252,3
142,0
319,1
600,0
810,0
2590,7
2000
207,2
232,0
32,4
267,4
142,0
248,0
877,0
575,0
2581,0
Всего
2534,6
2833,8
348,1
3118,7
1536,2
3354,9
6972,3
10 362,0
31060,5
*) 1 расчетная единица =6,85 фр. фр. = 2,14931 марок ФРГ.
С целью достижения независимости от США в обеспечении
эксплуатации комплекса «Колумб» разрабатывается мини-
МВКА «Гермес». Проведена модификация первоначального
проекта из экономических соображений и требований по
обеспечению безопасности полета. Длина мини-МВКА уменьшена с
— 20 —
17,9 м до 15 м, а размах крыльев — с 10,3 м до 10,0 м. Диаметр
грузового отсека будет 2,85 м. Чтобы не превысить стартовой
массы 21 т, число астронавтов сокращено до 3, а масса груза
снижена до 3 т. Запас топлива на борту будет 1,5 т.
Предусматривается отделение кабины объемом 4 м3 от остальной части
мини-МВКА в аварийных ситуациях.
Циклограмма типичного полета мини-МВКА «Гермес»
начинается со старта на РН «Ариан-5». На 120 с полета будут
отделяться 2 бустерных РДТТ Р-230. Отделение первой ступени
Н-155 с ЖРД на криогенном топливе должно произойти на
600 с полета. Работа ЖРД на высококипящем топливе второй
ступени продолжается до 670 с пблета, после чего мини-МВКА
переходит на самостоятельный полет. Через 48 ч после старта
должна быть осуществлена стыковка с посещаемой платформой
свободного полета. Предполагается, что экипаж из 3
астронавтов будет работать в герметичном модуле сменами по 8 ч.
Отделение от платформы должно произойти через 216 ч после старта.
Посадка на полосу длиной 3000 м со скоростью 305 км/ч
планируется через 240 ч после старта.
Не исключается возможность использования мини-МВКА
для проведения летных экспериментов при разработке ЛА
следующего поколения, в т. ч. ВКС «Зенгер-2». Макет
модифицированного мини-МВКА демонстрировался на международной
авиационной выставке 1987 г. в Бурже (Франция).
В. А. Карелин
«Soldat und Technik», 1987, 30, № 11, 671—675
«New Scientist», 1987,116, № 1583,28; № 1587,
24
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 1, 95
«Flight International», 1987, 132, № 4090, 19
«Air et Cosmos.», 1987, № 1163, 37—39
«Sciences et Avenir», 1987, № 484, 53—58
«Aviation Magazine Internationl», 1987, № 951,
49—52
5. Долгосрочная космическая программа ESA
В журнале «Aviation Week and Space Technology» помещена
обзорная статья Д. Леноровица об основных положениях
проекта долгосрочной программы ESA. Проект предусматривает:
Начать эксплуатацию РН «Ариан-5» в 1995 г. с выполнения
двух испытательных полетов. С 1996 г. планируются
эксплуатационные полеты. К 1999 г. частоту полетов этой РН планируется
довести до 9 в год. Суммарные затраты на создание РН
«Ариан-5» оценивается в 4 млрд долл.
4—420Д — 21 —
Осуществление первого непилотируемого полета МВКА«Гер-
мес» в период с конца 1997 по середину 1998 г. Первый
пилотируемый квалификационный полет планируется совершить
между серединой 1998 и началом 1999 г. В этом году
планируется также выполнить демонстрационный полет. Суммарные
ассигнования на разработку МВКА «Гермес» оцениваются в
5 млрд долл.
Начало в 1994 г. работ по созданию западноевропейской
ООКС «Колумб». Программа начнется запуском свободнолетя-
щей платформы затем, в 1996 г., будет запущен
герметизированный модуль для последующей стыковки с американской
ООКС. Платформу на полярной орбите, входящую в состав
системы «Колумб», планируется разместить в 1997 г., а
пилотируемый свободнолетящий лабораторный блок будет запущен в
начале 1998 г. Затраты на осуществление программы «Колумб»
оцениваются в 4 млрд долл. Кроме того, стоимость услуг по
запуску оценивается в 350 млн долл.
Высказываются сомнения в том, что правительства и
промышленные круги западноевропейских стран одобрят целиком
программу «Ариан-5» — «Гермес» — «Колумб». Возможно
внесение структурных изменений в программу, зависящих от того,
какой финансовый вклад в программу пожелает внести каждая
из стран-участниц ESA.
Программа «Ариан-5» в ее нынешнем виде предусматривает
два запуска в рамках летно-конструкторских испытаний в 1995 г.,
три эксплуатационных запуска в 1996 г., четыре
эксплуатационных запуска в 1997 г. РН «Ариан-5» снабжена двигателями на
криогенном топливе (расположенными в центральном блоке)
с двумя навесными ТТУ. Она сможет доставить на
геостационарную орбиту ПН массой 6,8 т и на круговую орбиту высотой
550 км и наклонением 28,5° ПН массой до 18 т. Кроме того,
с ее помощью на низкую околоземную орбиту будет выводиться
МВКА «Гермес» массой около 21 т. Общая надежность РН
составляет 98%, а показатель безопасности — 99,99% (для
запусков с МВКА «Гермес»).
В случае одобрения программы «Гермес» работы по ее
реализации могут начаться уже в январе 1988 г., а
квалификационный беспилотный полет может быть выполнен в конце 1997 г.—
середине 1998 г. Пилотируемый квалификационный полет
планируется между серединой 1998 и началом 1999 г. Это будет
второй полет МВКА «Гермес». В третьем полете,
запланированном на вторую половину 1999 г., предполагается
продемонстрировать возможности МВКА по обслуживанию объектов на
орбите. Основными задачами МВКА «Гермес» является:
обслуживание свободнолетящей платформы, входящей в состав системы
«Колумб»; обслуживание западноевропейского
герметизированного модуля «Колумб», пристыкованного к американской ООКС.
Вспомогательные задачи «Гермеса» — выполнение спасательных
— 22 -
операций на орбите, обслуживание платформ на низкой
околоземной орбите, проведение экспериментов и демонстрационных
испытаний на орбите. Максимальная частота полетов
«Гермеса», согласно предварительным оценкам, составит 3 полета в
год. Максимальная продолжительность полета «Гермеса» при
обслуживании свободнолетящей платформы—И суток, однако
ESA изучает возможности увеличения этого срока до 28 суток.
Возможность использования «Гермеса» для обслуживания
полярных платформ пока не рассматривается, поскольку
современные проектные энергетические характеристики РН «Ариан-5»
недостаточны для вывода этого корабля на соответствующую
орбиту.
Общая надежность МВКА «Гермес», согласно проекту, 98%.
Показатель безопасности экипажа (с учетом системы
аварийного спасения) —99,99%. Система аварийного спасения
(отстреливаемый модуль с экипажем) обеспечивает безопасное
возвращение экипажа на Землю при скорости М = 7 с высоты до 60 км.
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 13, 22—25
6. Ракетно-космическая промышленность Японии
Анализ производственной деятельности 66 японских фирм
ракетно-космической промышленности (РКП) за 1985 г.,
проведенный Обществом аэрокосмических фирм Японии, показал
значительный рост деловой активности в этой отрасли техники по
сравнению с прошлыми годами. Поступления от продажи
составили 197,5 млрд иен, что на 33,7% выше, чем в предыдущем
году. Экспорт увеличился на 44,7% или до 40,65 млрд иен.
Более 90% экспортной продукции составляет наземное
оборудование для спутниковых систем связи. Резко возросли
экспортные поставки в страны Азии, Ближнего и Среднего Востока.
В то же время инвестиции в производственную сферу
сократились на 17,5% или до 6,1 млрд иен при одновременном росте
ассигнований на НИОКР на 36,9% или до 9 млрд иен.
Отмечается существенный рост финансирования исследований по
ракетной технике, элементам ИСЗ, оборудованию для применения
в космосе и т. д. Отношение расходов на НИОКР к
поступлениям от продажи составляло 2,8, 3,8, 4,9 и 4,6% в 1982, 1983,
1984 и 1985 гг., соотв.
Япония вывела свой первый связной ИСЗ CS-1 15 декабря
1977 г. ИСЗ, изготовленный фирмами Mitsubishi и Ford
Aerospace, имеет на борту 6 приемопередатчиков диапазона 20—30 ГГц
и 2 приемопередатчика диапазона 4—6 ГГц. На март 1987 г.
ИСЗ работоспособен и обеспечивает ТВ-вещание и телефонную
связь. Два связных ИСЗ третьего поколения серии CS
планируется вывести в 1988 г.
4* — 23 —
В 1978 г. был выведен ИСЗ BSF для опробования
аппаратуры прямого цветного ТВ-вещания. ИСЗ имел 3
приемопередатчика диапазона 12—14 ГГц. ИСЗ был изготовлен фирмой
General Electric, а вывод был осуществлен ракетой-носителем
(РН) «Дельта» с центра космических полетов им. Кеннеди
(США). Эксплуатационные ИСЗ BS-2A и BS-2B были
выведены в 1984 и 1986 гг., соотв. ИСЗ прямого ТВ-вещания
следующего поколения BS-3A и BS-3B будут введены в эксплуатацию в
1990—1991 гг.
В 1977 г. в США для Японии был выведен первый
геостационарный метеорологический ИСЗ GMS-1 с массой 281 кг,
изготовленный фирмой Hughes. Он снабжен сканирующим
радиометром для видимой и ИК-областей спектра с высоким
разрешением, а также монитором космической среды для наблюдения
за солнечной активностью. Если GMS-1 был выведен с помощью
РН «Дельта» США, то для вывода GMS-2 и GMS-3
применялись РН N-2. Все 3 ИСЗ были выведены на геостационарную
орбиту на 140° в. д. и с 2 из них до настоящего времени поступает
метеоинформация. Еще один ИСЗ этой серии намечается
вывести в середине 1989 г.
На 1991 г. планируется вывод ИСЗ ERS-1 микроволнового
зондирования земной поверхности. Он будет оснащен радаром
с синтетической апертурой, многополосным радиометром с
высокой разрешающей способностью и широкополосной системой
регистрации данных.
Океанографический ИСЗ MOS-1 со стартовой массой 740 кг,
выведенный на полярную орбиту с высотой 900 км 19 февраля
1987 г., имеет на борту многозональный электронный автоска-
нирующий радиометр с разрешением ~50 м. Кроме того, с
помощью оптического и теплового радиометров можно определить
температуру поверхности моря, а с помощью микроволнового
сканирующего радиометра — содержание водяного пара в
атмосфере. В использовании данных с MOS-1 заинтересованы
национальный научно-исследовательский совет Таиланда, ESA,
государственная организация научно-технических исследований
Австралии и т. п. NASDA намерено передавать информацию о
процессах в океане, в т. ч. о движении льдов, экологических
явлениях, погодных условиях и т. д. через наземные станции в
Бангкоке, Лае-Пальмасе на Канарских о-вах, Тромсё
(Норвегия) и др.
На 1990 г. по проекту Muses-A запланированы исследования
магнитного хвоста Земли с помощью КА с массой 194 кг,
выводимого РН Mu-3SII-5 сначала на низкую околоземную
орбиту 230X400 км с наклонением 31°. Затем с помощью
собственного РД КА будет переведен на высокую эллиптическую орбиту
с максимальным приближением к Луне 22 700 км на первом
витке. На КА диаметром 1,4 м и высотой 0,85 м будут индий-
фосфорные солнечные батареи с выходной мощностью 100 Вт.
— 24 —
На КА будет размещен искусственный спутник Луны с массой
12 кг, который будет отделен от КА и переведен на орбиту
спутника. Исследования по проекту Muses-A предполагается
использовать при подготовке проекта Geotail, который будет частью
Международного года физических исследований системы
Солнце— Земля.
Институт космических исследований и астронавтики (ISAS)
ведет предварительный анализ проекта исследования обратной
стороны Луны. КА, выведенный РН Н-2, должен выйти на
орбиту вокруг Луны. От него должны быть отделены 2—3
спускаемых аппарата, предназначенных для ударного заглубления в
лунную поверхность на обратной стороне. Данные
сейсмического зондирования через КА должны быть переданы на Землю.
Сведения о выводе японских ИСЗ с 1980 г. приведены в
таблице.
Дата
17.02.80
22.02.80
11.02.81
21.02.81
11.08.^1
03.09.82
04.02.83
20.02.83
05.08.83
23.01.84
14.02.84
03.08.84
08.01.85
18.08.85
12.02.86
12.08.86
12.08.86
05.02.87
19.02.87
Вывод японских ИСЗ с 1
Обозначение
ИСЗ
MSI-4
ECS-2
EIS-3
ASTRO-A
GMS-2
ETS-4
CS-2A
ASTRO-B
CS-2B
BS-2A
EXOS-C
GMS-3
MST-5
PLANET-A
BS-2B
EGS
JAS-1
ASTRO-C
MOS-1
Ракета-носитель
Mu-3S
N-1
N-2
Mu-3S
N-2
N-1
N-2
Mu-3S
N-2
N-2
Mu-3S
N-2
Mu-3S
Mu-3S
N-2
Н-1
Н-1
Mu-3S
N-2
980 г.
Космический центр
(КЦ) етарта РН
КЦ Кагосима
КЦ Танегасимэ
КЦ Танегасима
КЦ Кагосима
КЦ Танегасима
КЦ Танегасима
КЦ Танегасима
КЦ Кагосима
КЦ Танегасима
КЦ Танегасима
КЦ Кагосима
КЦ Танегасима
КЦ Кагосима
КЦ Кагосима
КЦ Танегасима
КЦ Танегасима
КЦ Танегасима
КЦ Кагосима
КЦ Танегасима
Япония намерена направить астронавтов-исследователей на
будущую ООКС. Для ООКС разрабатываются
экспериментальный модуль, модуль хранения экспериментального оборудова:
ния, экспозиционная платформа и телеуправляемый
манипулятор с грузоподъемностью основной стрелы 7 т. Основная стрела
имеет 6 степеней свободы и может приводиться в действие как
ручным управлением, так и по заданной программе. Считается
— 25 —
возможным введение средств искусственного интеллекта с целью
автоматизации и упрощения эксплуатации телеуправляемого
манипулятора. Одновременно с работами по ООКС в Японии
проводятся исследования применительно к разработке
пилотируемого мини-МВКА, который может быть готов к первому полету
в конце 90-х годов.
Наблюдается стабильный рост числа занятых в РКП. К
концу 1985 г. оно достигло 8230 чел., т. е. прирост составил за один
год 11,3%. Из 8332 чел., которые были заняты в РКП на ноябрь
1986 г., в сфере НИОКР работали 44%, а в производственной
сфере —42%.
В Японии возникают фирмы коммерциализации космоса, дей
ствующие как посредники между изготовителями
ракетно-космической техники и пользователями. Эти фирмы проявили
заинтересованность к коммерческим РН США и Западной Европы.
Однако перспективы коммерциализации космоса еще очень
неопределенны. Считается возможным получить первые
ощутимые результаты через 10—20 лет. Тем не менее, в Японии
возлагают большие надежды на РКП. В. А. Карелин
«Industria (Japan)», 1987, 17, № 8, 28—29
«Science and Technology in Japan», 1987, 6,
№ 21, 35—36
«Astronautical Society News Bulletin», 1987,
12, № 6, 9—10
«Flight International», 1986, 130, № 4041, 20
«Air et Cosmos», 1986, 24, № 1095, 29
ВОЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА
7. ВВС США о военных действиях в космосе
На национальном симпозиуме Ассоциации ВВС США по
военно-космическим проблемам летом 1987 г. были проведены
сравнение состояния космических вооружений СССР и США и
обсуждение направлений деятельности по усилению
космических средств вооруженной борьбы США. По мнению
командующего космическим командованием США ген. Дж. Пиотровски,
готовность СССР к ведению боевых действий выше, чем США.
СССР в ходе войсковых учений и своими реакциями на
кризисные ситуации показал, что он может обеспечить более лучшее и
тесное взаимодействие родов войск в боевых действиях. Во
время Фолклендского кризиса СССР продемонстрировал свой
космический потенциал, выведя 29 ИСЗ за 69 суток. Совсем
недавно, когда при аварийном пуске был потерян ИСЗ, СССР в
течение 2 недель вывел резервный ИСЗ. По оценке ген. Дж.
Пиотровски, СССР в своих арсеналах имеет более 50 различных
— 26 —
типов космических объектов, которые могут выводиться 8
различными типами надежных ракет-носителей (РН). Время их
подготовки на стартовой позиции измеряется сутками или даже
часами. А для подготовки РН США требуются месяцы. Кроме
того, СССР располагает развитой инфраструктурой стартовых
комплексов, число которых в ~2 раза больше, чем всех
стартовых комплексов США, и многочисленным опытным и
обученным личным составом для подготовки и пуска РН.
В случае кризиса в отношениях между СССР и США вполне
реальным будет значительное увеличение частоты пусков РН
СССР с космическими военными объектами при одновременном
резком уменьшении орбитальных военных объектов США в
результате применения СССР своей боеспособной
противоспутниковой системы вооружения. Эта система вооружения позволяет
СССР осуществлять контроль над космической деятельностью
других государств. В этой связи для США представляется
настоятельно необходимым создание своих средств контроля
космоса на базе системы ASAT воздушного пуска. Как считает ген.
Дж. Пиотровски, был бы непростительным для нации ответ на
советскую агрессию в космосе вне сферы ее действия, напр,
операциями наземных сил, что могло бы привести к эскалации
конфликта.
По мнению командующего командованием систем ВВС США
(AFSC) возможности определения целей советскими
спутниковыми океанскими радиолокационными и электронными
системами обнаружения являются «пугающими» для ВМС.
Вследствие этого необходимыми являются средства противодействия
в виде системы ASAT.
На основании этих оценок ген. Дж. Пиотровски сделал
вывод о том, что США должны значительно усилить космические
вооружения с тем, чтобы они могли учитываться при расчете сил
сдерживания. Большое значение космическое командование
США придает созданию системе обнаружения космического
базирования (SBSS). Такая система необходима для обнаружения
ИСЗ на низких околоземных орбитах и особенно таких, которые
могут маневрировать в тени Земли или над Евразией. Считается
необходимым также расширение существующей сети станций
электроннооптического наблюдения в дальнем космосе
(GEODSS), в т. ч. за счет станции на о. Диего-Гарсиа. Ведутся
переговоры с правительством Португалии о размещении
станции на ее территории. Кроме того, необходим широкополосный
обзорный радиолокатор для осуществления наблюдений в зоне
между 0 и 90° в. д.
При рассмотрении состояния средств доставки объектов на
орбиту на симпозиуме отмечалось, что на середину 1987 г. ВВС
США имеют отставание с выводом 12 объектов. В июне 1988 г.
должна быть принята в эксплуатацию РН средней
грузоподъемности «Дельта-2». В это же время ожидается возобновление по-
— 27 —
летов МВКА. В октябре 1988 г. возможно состоится первый
полет РИ «Титан-4» с практически такой же
грузоподъемностью, что МВКА. Кроме того, возможна модификация 30
снятых с вооружения МБР «Титан» для использования при выводе
метеорологических ИСЗ.
Основываясь на результатах исследований по требованиям
к транспортным космическим системам США, проведенных в
течение прошедших 2 лет, МО США и НАСА разработали
предложения о необходимости финансирования разработок
принципиально новых перспективных транспортных систем ALS. Эти
предложения были одобрены администрацией США. В ALS
первого варианта будут применены доступные проверенные
технические решения, в т. ч. с использованием первой ступени с
основным ЖРД МВКА и, возможно, с небольшими отделяющимися
бустерными ступенями. По утверждению командующего
командованием систем ВВС США, ALS первого варианта будут иметь
грузоподъемность 18 160—68 100 кг. Предлагаемые конструкции
ALS должны удовлетворять требованиям по высокой боевой
эффективности, низкой стоимости и высокой надежности. ВВС
США ожидают, что разрабатываемые ALS будут иметь в основе
либо МВКА, либо РН «Титан». Наиболее совершенный вариант
ALS должен содержать блоки многоразового использования,
напр, бустерные ступени с ЖРД на топливе «жидкий
кислород + углеводород». Некоторые ALS будут предназначаться для
грузовых операций, а другие — для пилотируемых полетов.
В сентябре 1987 г. НАСА выбрало фирмы General Dynamics
и Martin Marietta для проведения поисковых исследований по
конструктивным схемам бустерных ступеней с ЖРД, которые
могут быть использованы в МВКА взамен бустерных РДТТ и
в ALS. Предусматривается исследование вариантов с насосной
и вытеснительной подачей компонентов топлива. Фирма Boeing
Aerospace ведет разработку первой ступени многоразовогЬ
использования для ALS по контракту ВВС США. Ступень будет
иметь 6 ЖРД и 4 ТРД. При этом ТРД предполагается
применять для управляемого возвращения отработавшей ступени на
стартовую площадку. Для ступени планируется разработать
новые ЖРД высокого давления, которые в процессе эксплуатации
ALS будут регулярно сниматься для ремонтно-восстановитель-
ных работ в заводских условиях.
Вспомогательным, но существенным, аспектом программы
восстановления транспортного космического потенциала
считается поддержка со стороны МО США, НАСА и министерства
транспорта развития коммерческих транспортных космических
систем, поскольку это обещает снижение стоимости носителей
как для ведомственных, так и для коммерческих пользователей.
Для повышения своих пусковых возможностей ВВС США
считают необходимым увеличить число действующих стартовых
комплексов. К 3 действующим стартовым комплексам и закон-
— 28 —
сервированному комплексу SLC-6 на космодроме Ванденберг,
предназначавшемуся для стартов МВКА, на Западном
побережье планируется добавить 6 стартовых комплексов на Восточ-
нбм побережье. При этом 2 стартовых комплекса на Западном
побережье будут переоборудованы для пусков РН «Титан-4».
Планируется проводить 6 и более пусков этих РН в год.
В направлениях использования космоса в военных целях,
опубликованных МО США в начале 1987 г., подчеркивалась
необходимость проверки значимости пилотируемых военных
космических операций. По мнению начальника космического
управления командования систем ВВС США должны быть проведены
эксперименты, даже несмотря на трудности оценки
эффективности военных космических полетов. Желательны длительные
пилотируемые полеты, в т. ч. и на Марс.
Одной из основных орбитальных систем, создаваемых под
руководством космического управления командования систем
ВВС США, является глобальная навигационная система GPS.
Полностью работоспособной эта система станет в начале 90-х
годов. Считается, что эта система откроет новую эру в навигации,
давая пользователю информацию о высоте, времени, наземных
координатах и скорости. Система позволит осуществлять
бомбометание ночью вслепую неуправляемыми бомбами и
достигать цели с точностью 3—6 м. По защищенным от помех
каналам связи навигационная информация будет передаваться
подводным лодкам. GPS улучшит условия проведения дозаправки
самолетов в воздухе при всех погодных условиях, ускорит поиск
и спасение потерпевших аварии экипажей, и будет облегчать
опознавание союзников при сближении без визуальных средств.
По состоянию на середину 1987 г. 52 фирмы разрабатывают
аппаратуру для пользователей GPS. Наземные приборы
пользователей будут иметь размеры от большого рюкзака до пачки
сигарет. Стоимость прибора составляет ~70 тыс. долл.
Ожидается снижение стоимости до 45 тыс. долл. в начале 90-х годов.
Средства защиты навигационного прибора от
радиопротиводействия противника составляют ~80% стоимости прибора.
Утверждение о высокой живучести GPS базируется на
предположении о большой трудности вывода из строя всех ИСЗ этой
системы в течение короткого времени.
Начальник управления SDIO ген. Абрахамсон описал
программу СОИ как наиболее крупное единое исследование,
проводимое под одним руководством. Одновременно должны
осуществляться 10—20 проектов, что требует новых методов
заключения контрактов и административного управления. Заместитель
начальника планово-оперативного управления ВВС США ген.
Хьюз назвал СОИ «совершенной стратегией,
противодействующей советским ракетным войскам стратегического
назначения, на создание которых СССР не жалел средств,
чтобы запугать весь остальной мир». Однако потенциальные воз-
— 29 —
можности СОИ могут реализоваться только в достаточно
отдаленной перспективе. В силу этого в ближайшем будущем нельзя
пренебрегать стратегической триадой для сдерживания СССР,
По мнению ген. Хьюза, наиболее опасным периодом времени
будет тот, когда в течение 20 лет США будут выводить
элементы космического базирования, но эти элементы еще не будут
боеспособными. В течение этого периода триада вооруженных
сил должна сохраняться и модернизироваться. При этом
модернизации должны подвергаться как стратегические, так и
обычные виды вооружений.
Основным критерием создания СОИ должна быть цена
боевой эффективности. Защита от массированного
ракетно-ядерного удара должна быть обеспечена с меньшими средствами,
чем те, что затратит противник на попытки преодоления
системы ПРО или на ее уничтожение.
Ген. Хьюз отметил, что, по-видимому, в конце 1987 г.
Комитет начальников штабов определит командование, которое будет
нести ответственность за комплектование и эксплуатацию СОИ.
В состав СОИ, вероятно, войдут существующие военные
орбитальные системы США. Предполагается, что это будет
космическое командование США. В. А. Карелин
«Air Force Magazine», 1987, 70, № 9, 132—
134, 137, 138
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 12, 29; № 13, 34
8. Противоракеты ударно-кинетического действия
В 1986—1987 гг. на полигоне Уайт-Сандс были проведены
летные испытания противоракет (ПР) FLAGE
ударно-кинетического действия. Цель испытаний — демонстрация возможности
поражения ракет или головных частей в атмосфере в результате
соударения с гиперзвуковым ЛА. Первое испытание такой ПР
состоялось в июне 1986 г. При этом с самолета, летящего на
высоте 13,5 км, был сброшен макет головной части МБР. Затем
был произведен пуск ПР, которая через 7 с достигла макета на
высоте 3,6 км и уничтожила его в результате прямого
соударения. Макет головной части в момент соударения имел скорость
1,2 км/с, которая примерно равна скорости советской
тактической ракеты SS-23.
В испытании в мае 1987 г. в качестве цели использовалась
оперативно-тактическая ракета «Ланс». Ракета «Ланс» достигла
апогея с высотой 17 км через 42 с после старта. На нисходящей
ветви траектории на высоте 4 км были осуществлены
обнаружение и захват цели радаром из комплекса полигонного
оборудования. Пуск ПР FLAGE GTV-4 произошел через 100 с после
пуска ракеты «Ланс». Траектория ПР включала 2 участка:
— 30 —
предварительного наведения и самонаведения на конечном
участке. Поражение ракеты было достигнуто прямым
соударением на высоте 3,7 км с горизонтальным удалением на 6 км от
стартовой позиции ПР. По сравнению с предыдущим испытанием
ПР была оснащена усовершенствованной радиолокационной
головкой самонаведения с повышенной разрешающей
способностью. Если ранее использовался объект поражения с
эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР) порядка 1 м2, то
поражение «Ланс» с существенно меньшей ЭПР свидетельствует о
росте боевой эффективности. Отмечается, что ракета «Ланс»
и советская ракета SS-21 имеют аналогичные радиолокационные
характеристики.
Высокая точность наведения на цель определяется
характеристиками системы наведения и управления, которая допускает
чрезвычайно быстрые коррекции траектории на конечном
участке. В последние секунды и доли секунды перед соударением
используется активная радиолокационная головка самонаведения
совместно с двигательной установкой импульсной коррекции,
которая включает 216 малых импульсных РД величиной с
винтовочный патрон каждый, расположенных по окружности
корпуса ПР. Эта ДУ имеет большее быстродействие, чем обычные
системы аэродинамического управления.
В то же время ПР FLAGE в системе стратегической ПРО
будут иметь второстепенное значение. Они предназначаются для
ПРО отдельных объектов от головных частей МБР,
прорвавшихся через основную многоэшелонированную систему
стратегической ПРО.
Тем не менее, на основе ПР FLAGE может быть создана
очень эффективная система защиты от тактических ракет на
западноевропейском ТВД, поскольку требования к такой
системе ПРО значительно ниже, чем к системе стратегической ПРО.
Скорости советских тактических ракет существенно ниже, чем
головных частей МБР. Движение тактических ракет происходит
в атмосфере и поэтому средства противодействия будут менее
действенными, чем во внеатмосферных условиях. Если удастся
создать ПР небольших размеров и дешевую, то такая система
ПРО будет экономически эффективной.
Поскольку считается, что советский первый удар по Западной
Европе будет нанесен в виде залпа ракет с ядерными и
обычными боеприпасами по важнейшим военным объектам НАТО,
которых в Западной Европе насчитывается 500, то для
нейтрализации этого удара потребуется по меньшей мере 1000 ПР,
обеспечивающих локальную защиту военных объектов.
В. А. Карелин
«Fusion», 1987, 8, № 3, 13
5* — 31 —
9. Летающая наблюдательная станция для системы ПРО
В конце 1987 г. в США проводились первые испытания
«реактивного самолета для звездных войн» (Star Wars Jet),
который представляет собой воздушную испытательную станцию для
опознавания и определения курса атакующих баллистических
ракет на конечном участке траектории (эксперимент АОА —
Airborne Optical Adjunct). Создание такой станции объясняют тем,
что опознавание указанных объектов с Земли потребовало бы
создания установок огромных размеров, требующих очень
мощных систем электропитания. Выполнение этой задачи в воздухе
в принципе представляется более простым.
В данном случае идет речь о модифицированном
транспортном самолете «Боинг-767», на фюзеляже которого сделана
большая надстройка длиной около 25 м. В этой надстройке
размещены высокочувствительные ИК-датчики, которые смогут
опознавать ракеты противника, а также радиоаппаратура для передачи
полученных сведений наземным центрам. Известную трудность
представляет то обстоятельство, что для ИК-телескопов
придется сделать открытые вырезы в фюзеляже, а это несомненно
скажется на аэродинамике самолета. Для компенсации
возникающих завихрений на самолете возможно будут использованы
дополнительные воздушные рули.
В случае успеха испытаний (о которых в США сообщается
крайне мало) можно будет считать, что сделан определенный
вклад в реализацию одного из этапов систем СОИ. Г. А. Лебедев
«Soldat und Technik», № 10, 681
10. Рост приоритета систем С31
В высших военных кругах США существует мнение, что
обеспечение успешной обороны США непосредственно зависит
от прогресса в области разработки перспективных технологий
и их скорейшего использования в разрабатываемых и
существующих системах управления, связи и разведки (С31).
Стратегия достижения превосходства над вероятным противником, в
первую очередь, по развитию систем С31 становится особенно
актуальной в условиях, когда противоборствующая сторона
сокращает свое отставание в боевых возможностях систем оружия,
а в некоторых случаях даже приобретает приоритет. В подобной
ситуации Пентагон выдвигает тезис, что качественное
превосходство американских систем С31 приведет к повышению
эффективности использования систем оружия и в конечном счете
позволит достичь превосходства в вооруженной борьбе.
Перечисленные соображения обусловили повышенное
внимание военного руководства США, которое уделяется всем
вопросам, связанным с совершенствованием систем управления, связи
— 32 —
и разведки. Непосредственное влияние на качественное развитие
систем С31 оказывает настойчивое стремление нынешней
американской администрации осуществить реализацию программы
СОИ, которая как известно требует создания качественно новых
систем управления, связи, разведки и принципов их применения.
Стремление к скорейшему развитию систем С31
подтверждается данными финансирования соответствующих программ,
несмотря на жесткие ограничения по военному бюджету США в
целом. В 1981 г. бюджет развития систем управления и связи
(без систем разведки) составлял 10 млрд долл. В 1987 г. он
достиг уже 22 млрд долл., то есть увеличился на 120%. При
этом ассигнования на системы С3 составили 8% общего бюджета
МО США, тогда как в 1981 г. эта цифра равнялась 6%.
Планируемые ассигнования на развитие систем С3 в 1989 г.
оцениваются в 24,5 млрд долл. Следует отметить, что если за шесть лет
правления администрации Рейгана общий бюджет МО
увеличился на 5%, то ассигнования на С3 возросли на 150%. Если
учесть, что ассигнования на системы разведки, данные по
которым не содержатся в открытой печати, не менее велики, то
совместный бюджет систем С31 составляет значительную часть
бюджета МО США.
По заявлению помощника министра обороны США по
системам С31 Д. Латтама, ядерный век закончился и наступил век
электроники. Это накладывает значительный отпечаток на
современные принципы ведения и обеспечения боевых действий,
разработку новых концепций и стратегий ведения вооруженной
борьбы на суше, в воздухе, на море, под водой и в космическом
пространстве. Требования, предъявляемые к системам С3,
постоянно возрастают и ужесточаются. Это предопределило решение
военно-политических кругов США провести модернизацию
существующих и разработку перспективных систем, в рамках
общей модернизации вооруженных сил. Основными
требованиями к современным системам С3 являются повышение
надежности, живучести, помехоустойчивости, автоматизации процессов
их функционирования, управления и контроля. Повышение
уровня этих характеристик, в свою очередь, обеспечивается
использованием при модернизации и создании7 новых систем
современных достижений науки, техники и технологии.
В области модернизации стратегических систем С3 США в
настоящее время реализуют ряд программ. В число наиболее
приоритетных входят программы развития систем предупреждения
о воздушно-космическом нападении. Важное место занимают
вопросы развития систем космического базирования.
В целях повышения оперативно-технических возможностей
общей системы обнаружения и предупреждения о ракетном
нападении происходит модернизация систем «ПЭЙВ ПОУЗ»
(PAVE PAWS), «Бимьюз» (BMEWS), «АВАКС» (AWACS) и
других, создание новых систем ОТН-В и NWS. СовершенстЬо-
— 33 —
ванию подлежат военные системы космического базирования,
используемые для разведки, навигации, связи и др. В области
стратегической связи наиболее крупными являются программы
«ГВЕН» (GWEN), «Милстар» (Milstar), «Афсатком» (Afsatcom).
В области развития оперативно-тактических систем управления'
и связи ведется разработка программ «Джитидс» (JTIDS),
ПЛРС (PLRS), «Три-Так» (Tri-Tac), «Навстар» (Navstar),
«Синкгарс» (Sincgars), MSE, SAR, NIS. Важным направлением
совершенствования систем С31 различных звеньев управления
является повышение их устойчивости в ядерной войне.
Повысить эффективность функционирования систем
управления и связи позволяет широкое использование современных
средств электронно-вычислительной техники, более совершенного
программного обеспечения. Снизить массо-габаритные
показатели позволяет применение в аппаратуре сверхбыстродействующих
интегральных схем, новых видов конструкционных материалов.
В осуществлении модернизации вооруженных сил США и,
в частности, систем С31 стратегия военных ведомств претерпела
некоторые изменения. Важным событием стало также создание
нового подразделения по созданию и развитию систем в
аппарате МО США. Новый заместитель МО США по развитию
систем будет курировать производство всей военной техники для
Пентагона и являться генеральным заказчиком. Аппарат нового
заместителя министра будет осуществлять интеграцию и
координацию разрабатываемых планов и программ создания военной
техники, при этом осуществляется объединение процессов
исследований, разработок и производства. Благодаря созданию
нового аппарата по развитию систем в МО США, по мнению
руководства, повысится централизация управления реализацией
программ, упростятся процессы стандартизации и унификации в
системах.
В целях ускорения и удешевления реализации программ
создания систем С31 планируется расширить использование
технологий, не требующих дополнительных разработок. Пример
такого подхода был продемонстрирован при реализации
программы создания автоматизированной системы связи MSE. В состав
системы вошли средства связи, разработанные как в США, так
и во Франции. Использование зарубежной технологии при
создании военной техники в дальнейшем будет расширяться. По
заключенному соглашению новейшую технологию для создания
американских систем будет предоставлять Япония. Страны
НАТО также ведут ряд совместных программ с участием
ведущих национальных фирм. Очень широкое распространение
интернациональное сотрудничество получает в области создания
космических систем. Ведущая роль здесь принадлежит США.
Таким образом, можно сделать вывод, что стратегия США в
области создания новых систем военного назначения продолжает
— 34 —
изменяться и совершенствоваться. К числу важных положений
этой стратегии относятся следующие:
^— эффективность функционирования систем С31 в
современной войне определяет эффективность применения систем оружия;
— развитие стратегических систем связи должно происходить
эволюционным путем, но с применением самых совершенных
технологий;
^ — развитие систем С3 различных звеньев управления должно
обеспечивать их сопряжение на всех требуемых уровнях;
— затраты на создание новых систем управления и связи
для ВС США должны быть меньше аналогичных затрат
вероятного противника;
— развитие, модернизация существующих и создание новых
систем С31 ВС США должно обеспечить превосходство в
вооруженной борьбе с любым вероятным противником. Ю. В. Денисов
«Military Technology», 1987, 11, № 5, 18—21
11. Военные заказы фирмы TRW
Фирма TRW заключила ряд крупных контрактов на
выполнение для МО США разработок по созданию и совершенствованию
систем управления, связи и разведки (С31). Согласно
заключенным контрактам предусматривается: проведение экспериментов
в интересах реализации программы СОИ; продолжение работ
по программе создания автоматизированной системы управления
MCS для сухопутных войск; разработка и создание
приемопередатчика лазерной связи для системы SLC; создание спутников
системы раннего предупреждения о ракетном нападении.
На программу испытаний системы боевого управления и
связи (ВМ/С3) для СОИ выделено 25 млн долл. Эта программа,
именуемая EV-88, рассчитана на два года. Программа EV-88
предусматривает проведение испытаний интегрированной
системы ВМ/С3 для СОИ и будет включать модели систем
обнаружения, предупреждения, оценки степени угрозы и систем оружия.
Создаваемая экспериментальная система ВМ/С3 и
моделируемые подсистемы ПРО, реализуемой по программе СОИ,
будут испытательным прототипом, предназначенным для уточнения
концепции создания системы для перехвата ракет на
промежуточном и конечном участках траектории полета. Программа
EV-88 будет базироваться на результатах трех основных
демонстрационных испытаний экспериментальной системы ВМ/С3, ка
торые предполагается осуществить в 1988 г.
Группа Defense Systems (TRW) заключила с командованием
электронных систем и связи сухопутных войск США контракт на
сумму 87 млн долл. По контракту в течение пяти лет
планируется создать систему MCS, которая по мнению военного руко-
— 35 —
водства должна стать ключевым элементом системы
управления сухопутных войск.
НИЦ им. Тоддарда (НАСА) выделил корпорации TRW
10 млн долл. на разработку и создание приемопередатчика
лазерной связи (DDLT). Аппаратуру DDLT планируется
использовать в качестве дополнительной полезной нагрузки,
устанавливаемой для испытаний в дополнение к основной аппаратуре
спутника связи создаваемого по программе ACTS. Спутник
связи ACTS планируется вывести на орбиту в начале 90-х годов.
Аппаратура DDLT будет иметь возможность принимать
лазерное излучение от наземных станций, спутников, размещаемых
на различных орбитах, включая геостационарную. В предстоящем
эксперименте аппаратура DDLT будет использована для
организации связи типов: «космос—земля» и «космос—космос».
Лазерная аппаратура DDLT позволит передавать различные
типы информации, в том числе — ТВ-изображение высокой
разрешающей способности. Скорость передачи информации на
испытаниях будет достигать 220 бит/с. Длина волны лазерного
излучения — 870 нм. Повышенный интерес военных к лазерной
связи обусловлен ее высокими характеристиками по пропускной
способности, помехозащищенности, противодействию
радиоперехвату, слабой чувствительности к ЭМИ ядерного взрыва.
По контракту стоимостью в 743,5 млн долл. корпорация
TRW должна изготовить 5 спутников для системы раннего
предупреждения (по программе DSP). В стоимость контракта
входит создание оборудования обеспечения запусков КА. Для
обнаружения МБР спутники DSP будут использовать ИК-дат-
чики. Ю. В. Денисов
«Defense Electronics», 1987, 19, № 9, 29
12. Китайский разведывательный спутник
5 августа 1987 г. в КНР был запущен РН «Большой по-
ход-2» 20-й (с 1970 г.) ИСЗ (9-й возвращаемый ИСЗ). Этот
спутник (высота орбиты 175—400 км) предназначен для
фоторазведки с помощью камеры с объективом диаметром 50 см,
а также для проведения двух научных экспериментов. Через
пять суток после запуска спутник благополучно приземлился в
пров. Сычуань примерно в 1000 км от места запуска.
По соглашению с французской фирмой Matra на спутнике
было установлено разработанное этой фирмой научное
оборудование массой 15 кг:
— высокочувствительный акселерометр для измерения
вибрационных характеристик спутника в диапазоне 10~3—10~6;
— контейнер с одноклеточными водорослями типа Цианофи-
та для изучения влияния невесомости на их рост и состояние»
— 36 —
Эти быстрорастущие водоросли богаты белками и могут
использоваться в пищу будущими космонавтами.
Сотрудничество КНР и Франции в этом направлении будет
продолжаться. Однако за полное использование Францией
объема ИСЗ (полезная нагрузка 300—400 кг) КНР предполагает
получить с нее до 20 млн. долл. )Г. А. Лебедев
«Air et Cosmos», 1987, № 1153, 41, 48
13. Посещение делегацией американских конгрессменов
строительства Красноярской РЛС
В сентябре 1987 г. американской делегации, в составе
которой были три конгрессмена, было разрешено посетить место
строительства Красноярской РЛС для проведения инспекции
на месте. Результаты этой инспекции не смогли опровергнуть
обвинений в адрес Советского Союза о нарушении соглашения
об ограничении систем ПРО, однако свидетельствуют об
ограниченном военном применении станции.
Было подтверждено, что фазированные антенные решетки
(ФАР) этой станции ориентированы в северо-восточном
направлении, а сектор обзора закрывает «промежуток» в зоне обзора
уже имеющихся у Советского Союза станций сети дальнего
обнаружения.
По соглашению об ограничении систем ПРО РЛС дальнего
обнаружения должны создаваться вблизи границ территории
СССР или США, а их сектора обзора должны быть направлены
«наружу», т. е. за пределы соответствующей страны.
Красноярская РЛС отстоит от ближайшей границы на расстоянии,
превышающем 800 км, а в ее секторе обзора примерно 4000 км
советской территории. Поэтому нарушение соглашения является
вроде бы явным.
По мнению Пентагона, размещение РЛС вблизи Красноярска,
а не на побережьи, что не было бы нарушением договора об
ограничении систем ПРО, объясняется стремлением получать
более полную информацию о траекториях боеголовок для
передачи соответствующих сведений РЛС наведения противоракет.
Высказывается также мнение, что для обеспечения
соответствующего сектора обзора на побережье понадобилось бы
создавать две РЛС, что связано с дополнительными трудностями
вследствие необходимости вести строительство в зоне вечной
мерзлоты.
Советские официальные представители заявляют, что
строительство этой РЛС не является нарушением договора об
ограничении систем ПРО, поскольку станция предназначается для
сопровождения ИСЗ. Делегация американских конгрессменов
обнаружила мало доказательств в подтверждение как этого
заявления, так и обвинений, выдвинутых Пентагоном. Прежде
6-420Д — 37 -
всего, ориентация ФАР не позволяет этой РЛС осуществлять
сопровождение многих важных американских ИСЗ, таких как
МВКА и военные связные ИСЗ. Для этого они должны быть
развернуты на юг. По заявлению советских представителей,
сопровождение таких ИСЗ осуществляют другие советские РЛС,
а Красноярская станция предназначается для сопровождения
космических объектов на полярных орбитах (например,
запускаемых с авиабазы ВВС США Ванденберг). Однако частота,
на которой, как кажется, будет работать эта РЛС, не является
оптимальной для сопровождения космических объектов.
По американским оценкам, рабочая частота станции
примерно равна 180 МГц, что соответствует работе других
советских РЛС дальнего обнаружения. Для сопровождения
космических объектов требуется работа на более высокой частоте, а
для оптимизации функций ПРО требуется работа на еще более
высокой частоте. Чем выше рабочая частота, тем лучше
возможности для неискаженного прохождения радиолокационным
лучом ионосферы Земли. РЛС на частоте 180 МГц смогла бы
обнаруживать удаленные ИСЗ, однако искажения в ионосфере
ухудшат точность данных сопровождения, особенно для
объектов вблизи линии горизонта.
На брифинге для журналистов, проведенном после
возвращения американской делегации в США, было сообщено о том,
что советские представители в неофициальных беседах признали
частоту работы Красноярской РЛС неоптимальной с точки
зрения сопровождения космических объектов. Однако РЛС на
частоте 180 МГц дешевле станции эквивалентной выходной
мощности на более высокой частоте. Последние американские
станции дальнего обнаружения PAVE PAWS работают на
частоте примерно 400 МГц. Выбор такой частоты определяется не
только желанием повысить точность измерений, но также и
стремлением свести к минимуму воздействие прекращений
прохождения радиолокационных сигналов в результате
внеатмосферного ядерного взрыва, ионизирующего верхние слои
атмосферы и делающего их непрозрачными для радиолокационных
сигналов (продолжительность такого прекращения прохождения
сигналов обратно пропорциональна квадрату несущей частоты).
Уязвимость Красноярской РЛС к воздействию этого явления
явилась одной из причин, почему американские конгрессмены
считают чрезвычайно маловероятным, чтобы эта станция
предназначалась для использования в качестве станции боевого
управления ПВО. Другая причина такого заключения состоит в
отсутствии упрочнения зданий к воздействию воздушной волны
или электромагнитного импульса, вызываемого высотными
ядерными взрывами.
В отличие от аналогичных американских сооружений,
которые выполняются из монолитного железобетона, Красноярская
РЛС состоит из бетонных блоков, плохо подогнанных друг к дру-
— 38 —
гу и скрепленных цементным раствором. Отмечено низкое
качество строительных работ. Далее, как здание
радиолокационного передатчика, так и здание приемника имеют окна, что
делает невозможным экранирование от электромагнитного
импульса. Электрические кабели также не экранированы. Поэтому
американская делегация сделала заключение, что эта РЛС не
предназначена быть частью системы ПРО. Станция, если бы ее
ввели в строй в настоящее время, выполняла бы функции РЛС
дальнего обнаружения, причем делала бы это «не очень хорошо».
Это означает, что сооружение станции нарушает букву, но не дух
соглашения об ограничении систем ПРО.
Американскую делегацию доставили к РЛС на вертолете,
после чего ее члены в течение двух часов осматривали
(снаружи) 11-этажное здание с передатчиком и 30-этажное здание, где
размещается приемник. После обеда было получено разрешение
осмотреть любой этаж этих зданий. Всего было снято свыше
1000 фотографий и несколько видеокассет, которые были
предоставлены американским разведывательным ведомствам для
анализа.
Отмечается, что строительство далеко от завершения (по
оценкам, до его окончания по меньшей мере два года),
установлено очень мало радиоэлектронного оборудования. Лицевая
поверхность приемной ФАР была укрыта гофрированным
алюминиевым и стальным листами. Примерно за 9 мес. до этого
американские разведывательные спутники обнаружили следы
демонтажа радиопрозрачного укрытия приемной ФАР, что
послужило основой для предположения о подготовке к
консервации станции. Советские представители сообщили, однако, что
первоначальное укрытие было повреждено вследствие
обледенения и заменяется. Н. Я. Щербак
«Science», 1987, 837, № 4821, 1408—1409
ПРИКЛАДНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА
14. Использование данных дистанционного зондирования
развивающимися странами
В течение более 15 лет ИСЗ для дистанционного
зондирования (ДЗ), построенные и запущенные США, обеспечивали
получение изображений и данных для многих слаборазвитых и
развивающихся стран. Эти страны получали пользу благодаря
политике «открытого неба», проводимой в США в отношении
космических проектов гражданского назначения. В настоящее время
все это под угрозой, поскольку правительство США меняет
свою точку зрения и предполагает отдать инициативу в этом
деле частным фирмам.
6* — 39 —
Возможность для развивающихся стран получать данные ДЗ
появились с запуском ИСЗ «Лендсат-1» в 1972 г. Этот ИСЗ
был оснащен мультиспектральным сканирующим устройством
(МСУ) и видиконной камерой, отображающей отраженную
солнечную энергию в видимой части спектра. Первый ИСЗ «Ленд-
сат» имел большой успех и американское правительство
запланировало снабжать данными ДЗ заинтересованные
государства. Смысл состоял в том, чтобы поставлять документацию на
строительство наземных станций, предоставлять возможность
приема данных и взимать достаточно низкую ежегодную плату
за каждую станцию. При этом страны должны были
обеспечивать земельные участки, компьютеры, оборудование, научный и
технический персонал. Некоторые страны, такие как Канада и
Япония, являлись промышленно развитыми странами,
нуждающимися в данных с ИСЗ для упрочения своей экономики.
Другие— Бразилия, Аргентина, Индия, Таиланд и Индонезия —
только развивали свой сельскохозяйственный и промышленный
потенциал.
Им необходимы были данные с ИСЗ «Лендсат», с
тем чтобы помочь ученым составить точные карты, учесть
естественные ресурсы и контролировать с помощью измерений
состояние и продуктивность сельскохозяйственных угодий.
На основе данных с МСУ ИСЗ «Лендсат» организован банк
данных. Архивные данные, начиная с 1972 г., помогают ученым
оценивать медленные изменения в структурах производства
продуктов питания. Многие страны по данным ИСЗ «Лендсат»
делают краткосрочные прогнозы производства пищи. Так,
например, Бразилия и Аргентина осуществляют контроль полей с
кукурузой и соевыми бобами. За первые десять лет продажа
данным ДЗ с ИСЗ «Лендсат» возросла более чем в 40 раз;
заинтересованные страны во всем мире построили 12 наземных
станций, более 100 стран принимают спутниковую информацию.
ИСЗ «Лендсат», эксплуатируемые NOAA, спроектированы,
построены и запущены НАСА. При этом между этими двумя
организациями наблюдаются некоторые разногласия. Так, NOAA
стремится развивать систему как стандартную службу, с
доступным и достаточно дешевым оборудованием. НАСА стремится
разрабатывать новые устройства с целью улучшения
технических характеристик и повышения возможностей будущих ИСЗ.
Поэтому, вместо поддержания существующей службы, НАСА
приступило к изменениям в оборудовании будущих ИСЗ, что
привело к усложнению требований к наземным приемникам.
В частности, планируется замена относительно простого МСУ
тематическим картографом (ТК) — более точным устройством.
Диапазоны волн отраженного света, которые он принимает,
меньше по ширине, его разрешение 30 м (а не 80 м). Более
узкие диапазоны обеспечивают возможность отличать с помощью
ТК пшеницу от ячменя или кукурузу от сои.
— 40 —
Замена одного устройства другим, с одной стороны,
целесообразна, но, с другой стороны, связана с затруднениями. Дело
в том, что оба устройства передают информацию на разных
частотах. Многие страны уже вложили средства в наземные
станции, принимающие данные с МСУ ИСЗ «Лендсат-1 и 3».
НАСА оснастило тематическим картографом «Лендсат-4».
Хорошим примером того, как замена одного устройства другим
может повлиять на развивающиеся страны, является Таиланд.
В 1971 г. Таиланд присоединился к странам, принимающим
участие в подготовке к запуску «Лендсат-1». В течение следующих
нескольких лет американское Агентство по международному
развитию основало три отдельные программы, с тем чтобы
помочь Таиланду воспользоваться результатами ДЗ. Первая из
них предусматривала выделение денег для помощи в изучении
особенностей применения ДЗ. Вторая — обеспечивала обучение
10 специалистов в США и около 70 в Таиланде. Третья
программа сосредоточивалась на постройке оборудования для
интерпретации данных. ,
Таиландское правительство выделило более 10 млн долл. на
наземную станцию для приема данных с ИСЗ «Лендсат» и
погодных ИСЗ, эксплуатируемых NOAA. Предложение НАСА по
смене датчика на ИСЗ «Лендсат» означало, что таиландское
правительство должно будет заменить дорогостоящее
оборудование в антенне и наземной станции и закупить новые
электронные декодеры, если оно пожелает продолжить прием
необходимых данных. В результате протестов НАСА вынуждено было
пойти на уступки и установить на «Лендсат-4» оба устройства,
когда этот ИСЗ был запущен в 1982 г. Развивающиеся страны
получили возможность преобразовать свое оборудование,
продолжая при этом принимать данные с МСУ с помощью
существующего наземного оборудования.
В конце первого десятилетия работы ИСЗ «Лендсат»
стоимость данных ДЗ заметно возросла. За первые десять лет США
получали ежегодную плату за каждую установленную наземную
станцию 200 тыс. долл. В 1983 г. эта плата была увеличена до
600 тыс. долл. До 1981 г. одно мультиспектральное изображение
стоило 200 долл., к 1985 г. оно уже стоило 730 долл. Когда
стали доступными данные «Лендсат-4» в 1983 г., каждый кадр
стоил 2800 долл. Через два года эта стоимость уже равнялась
4400 долл.
Необходимо отметить, что по причине хорошей
документированное™ данные ДЗ, принятые на регулярной основе, весьма
нужны развивающимся странам для освоения собственных
ресурсов, поддержания экологического баланса, защиты
окружающей среды и др. Так, например, центральной проблемой для
специалистов по охране окружающей среды, влияющей как на
национальную экономику многих стран, так и на сельское хозяй-
— 41 —
ство, является обезлесенье. Оно в 1000 раз ускоряет процессы
эрозии почвы, что, в свою очередь, ухудшает возможности
планирования сельскохозяйственных угодий.
Один из ранних пользователей данных ИСЗ «Лендсат» —
Таиланд — начал инвентаризацию своих лесов в 1972 г.
Обнаружилось, что выкорчевывание деревьев с существующей
скоростью 6650 км2 в год могло бы иметь катастрофические
последствия. Поэтому была принята программа посадки деревьев
и использования ИСЗ «Лендсат» для мониторинга
восстановления лесов через каждые три года. Высокая стоимость не
позволила осуществлять такой контроль посредством аэрофотосъемки.
В Бразилии и Аргентине обезлесенье представляет собой
обдуманно планируемую политику в целях экономического и
промышленного развития, стратегией, которую многие ученые
осуждают. Изображения с ИСЗ «Лендсат» позволяют осуществлять
вырубки в джунглях и лесных массивах более эффективно.
В конце 70-х годов в странах Латинской Америки находилось
25% всех лесов развивающихся стран. Спутниковые
изображения позволили установить, что без принятия специальных мер
политика обезлесенья приведёт к снижению площади этих
лесов в конце столетия на 40%. Только в Коста-Рике ежегодно
вырубается 600 км2 лесов.
Если страны Центральной и Южной Америки медлят с
использованием информации по ДЗ большинство стран Азии к
этому относится более внимательно. Например, Индонезия
использует различные ИСЗ для улучшения руководства
разработкой ресурсов и выращиванием урожаев. Страна стоит перед
уникальной проблемой, обусловленной расположением на
архипелаге из более чем 3 тыс. островов. Население ее составляет
120 млн человек. Производство продуктов питания в Индонезии
во многом зависит от стабильности окружающих условий,
особенно от водного режима. На эту стабильность влияют
климатические и погодные изменения в экваториальном и
тропическом поясе, и индонезийские ученые экспериментируют с
рассеиванием облаков, с тем чтобы обеспечить выпадение дождей в
засушливых районах. Начаты исследования по подбору
химических реагентов, эффективно рассеивающих облака. В результате
выбрана смесь пудры соли, мочевины и нитрата аммония
мочевины. В своем большинстве дожди выпадают в -сезон с ноября
по апрель. Ирригация с помощью дамб обеспечивает повышение
продуктивности сельского хозяйства на 50%.
Для проверки результатов экспериментов с осаждением
дождей специалисты Индонезии использовали изображения с
японского метеорологического ИСЗ GMS. Эти изображения
позволили обнаруживать подходящие облака, которые
рассеивались с помощью солевого состава, распыляемого с вышек в
горах. Поступление необходимой контрольной информации обеспе-
— 42 —
чивалось с помощью ИСЗ «Лендсат» и индонезийского связного
ИСЗ «Палапа».
Кения тоже использует данные дистанционного зондирования.
Здесь подготовлено более 200 специалистов по интерпретации
изображений с ИСЗ «Лендсат». Погодные ИСЗ NOAA
используются для обнаружения ураганов и мониторинга долговременных
климатических изменений. Связь между кратковременными и
долговременными погодными изменениями является важной
исходной информацией для прогнозирования развития климата в
Центральной Африке и районе Сахары. Важным звеном
проводящихся работ является региональный центр ДЗ в Найроби.
После 15 лет пользования данными ДЗ доводы в их пользу
неопровержимы. Постоянное поступление точной информации в
течение длительных периодов на регулярной основе является
жизненно важным для развивающихся стран. Однако в
обозримом будущем еще не все страны смогут этими данными
пользоваться. Такие программы, как французская «Спот»,
экспериментальные ИСЗ управления ESA, национальные программы
Японии и Индии смогут обеспечивать потребности тех стран,
финансовые возможности которых это позволят. До запуска
«Лендсат-6» пройдет еще, по меньшей мере, три года. До этого
ежегодная плата за наземную станцию будет на уровне 600 тыс.
долл. Не изменится и стоимость данных. В этом плане было бы
хорошо вывести глобальные службы из-под контроля одного
государства. М. Е.' Фикс
«New Scientist», 1987, 115, № 1583, 48—51
15. Перспективы использования лазерных локаторов
для дистанционного зондирования
Лазерные лучи при распространении в атмосфере могут
отражаться от аэрозолей и нести важные сведения о природе и
степени загрязнений. Однако такое использование лазерного
локатора (лидара) еще недавно было ограниченным вследствие
высокой стоимости, громоздкости и ненадежности первых
образцов аппаратуры. В настоящее время лидары уже нашли свое
место при решении типовых задач контроля за окружающими
условиями. Специалисты в области лазерной техники
предсказывают, что имеющиеся в настоящее время в лабораториях более
дешевые, меньшие по размерам и более надежные лазеры в
течение ближайших пяти лет позволят использовать лидары в
нескольких новых областях промышленных применений и
применений, связанных с дистанционным зондированием (ДЗ).
Опытные образцы лидаров уже хорошо зарекомендовали себя
при измерениях скорости ветра вблизи аэропортов, при
наблюдениях за озоновой дырой над Антарктидой, а также при
сопровождении выбросов вулканического пепла. НАСА использует
лидар для слежения за водородным горючим, которое утекает
— 43 —
из ракет в стартовых стволах, чтобы выработать сигнал
предупреждения о взрывоопасной концентрации этого газа. Лидары
используются также для калибровки нового поколения
усовершенствованных РЛС, которые предназначаются для
непрерывного контроля ветров в районе аэропортов и предупреждения о
так называемом вертикальном сдвиге ветра и о других опасных
метеорологических явлениях. Однако лидары все еще являются
слишком дорогими, чтобы заменить аэродромные обзорные РЛС.
К середине 90-х годов по совместной программе НАСА,
управлений NOAA (США) и ESA (Западная Европа) предполагается
развертывание лидаров в космосе для наблюдений в глобальном
масштабе за температурой, водяными парами, уровнями озона,
стратосферными аэрозолями и пр.
За пределами США лидарная система, установленная на
одной из английских газогенераторных станций, предупреждает о
потенциально опасных концентрациях воспламеняющегося
метана вблизи газопровода. На нескольких принадлежащих
канадскому правительству энергетических установках в Онтарио
лидары используются для слежения за факелами окислов серы
и азота, выбрасываемых из дымовых труб. Контроль за газами
с помощью лидаров является обычным делом в ФРГ и во
Франции.
Типовой современный лидар для ДЗ состоит из лазера,
оптики для фокусировки слабых отраженных сигналов,
фотодетекторов, а также компьютера и аппаратуры для вывода графической
информации для анализа специалистом. Существует также
несколько разновидностей систем ДЗ без использования лазеров.
Они основываются на излучении и приеме ИК- и УФ-лучей или
на пассивном обнаружении отраженного от земли или воздуха
излучения. Системы без лазеров в общем случае являются менее
дорогостоящими, однако менее точными, чем лидары.
В наиболее часто используемой разновидности лидара
передаваемый лазерный луч рассеивается в атмосфере и отражается
пылью, частицами дыма, тумана. Фотодетектор, размещающийся
вблизи лазера, измеряет интенсивность отраженного света. Чем
мощнее отраженный сигнал, тем больше имеется загрязняющих
частиц.
В лидаре другой разновидности, называемом лидаром с
дифференциальным поглощением (DIAL), используются два
лазерных луча — один на длине волны, про которую известно, что
она поглощается исследуемыми молекулами, а другой на длине
волны, которая не поглощается. Принятое излучение
анализируется. Чем больше отличие в уровнях двух эхо-сигналов, тем
большее число конкретных молекул в атмосфере. Лидар DIAL
может обнаруживать водяной пар, озон, диоксид серы и диоксид
азота, метан и этан, аммиак, хлористый водород, оксид и
диоксид углерода.
— 44 —
Специализированные применения нашли и другие варианты
лидаров. Например, люминесцентный лидар может измерять
концентрацию в атмосфере гидроксильных радикалов, являющихся
химическими веществами, которые связаны с разрушением
озонового слоя. Согласно используемому в таком лидаре методу,
лазерный луч настраивается на длину волны, поглощаемую гид-
роксилом, который реагирует излучением света. Количество
люминесцентного света, которое обнаруживает фотоприемник,
говорит о том, сколько гидроксила имеется в воздухе.
Имеется также так называемый рамановский лидар, в
котором частота лазерного луча, поглощаемого атмосферными
газами, смещается в сторону красного участка спектра и
осуществляется переизлучение. Степень такого красного смещения
зависит от температуры, что позволяет лидару служить в
качестве дистанционного термометра. Другая разновидность — допле-
ровский лидар — измеряет скорость ветра с помощью определе-
ления небольших, но заметных смещений частоты лазерного
луча, отражаемого от движущихся частичек аэрозолей и пыли в
атмосфере.
Используемые в настоящее время различные источники
лазерного света имеют как достоинства, так и недостатки. Так,
лазер на кристалле железо-итриевого граната, используемый для
исследований отражений от атмосферы, может быть настроен
на различные частоты, однако таких частот лишь несколько. Это
же относится и к лазерам на СОг, используемым в DIAL — и
доплеровских лидарах. Необходимо, чтобы лазер можно было
перестраивать непрерывно, что позволило бы осуществлять
подстройку под любую из широкого диапазона имеющихся молекул
газов. Лазеры на красителях, используемые в DIAL, — раманов-
ских и люминесцентных лидарах, являются именно такими,
однако лишь в узком диапазоне частот.
Однако лазеры на СО2 и на красителях не годятся для
использования в космосе, поскольку не только являются слишком
тяжелыми, но также не смогут «выжить» при экстремальных
температурах и механических нагрузках при запуске. Кроме
того, они не смогли бы в течение нескольких лет оставаться
работоспособными без технического обслуживания.
В дополнение к проблемам габаритов, массы, невозможности
перестройки, существует также и проблема высокой стоимости.
Сам лазер часто стоит примерно 50 тыс. долл., а для
обеспечения максимальной функциональной гибкости система лидара
может иметь три, четыре или даже пять лазеров.
Стоимость находящихся в процессе разработки лазеров
может в конечном счете оказаться на порядок меньше стоимости
лазеров, используемых в лидарах в настоящее время. К таким
лазерам относится лазер на кристалле фтористого магния с
добавкой кобальта. При работе этот лазер требует охлаждения.
Уже разработана миниатюрная аппаратура охлаждения без
— 45 —
движущихся частей. Лидарные системы на основе этого лазера
могли бы использоваться для контроля качества, когда
количество каких-либо конкретных молекул имеет решающее значение
для определенного технологического процесса. Разрабатывается
также лазер на сапфире с долговечностью, достаточной для
работы без технического обслуживания на ИСЗ в течение пяти лет.
Эту разработку курирует НАСА.
Отделение Laser Analitics фирмы Spectra-Physics (шт.
Массачусетс) проводит исследование способов изготовления
небольших, но мощных полупроводниковых (диодных) лазеров для
накачки твердотельных лазеров, используемых в
усовершенствованных лидарах. Матрицы диодных лазеров могли бы заменить
относительно громоздкие и непрочные лампы-вспышки,
используемые в настоящее время. В исследовательской лаборатории
фирмы Allide-Signal (шт. Нью-Джерси) получен лазер на
александрите — на кристалле, состоящем из бериллия, алюминия и
кислорода с добавкой небольшого количества хрома — для
использования в лидарах, изготавливаемых для военных и по
правительственным заказам.
Для накачки лазеров на александрите должны
использоваться лампы-вспышки. Однако такие лазеры являются
компактными, мощными и прочными. Они также характеризуются
непрерывной перестройкой в пределах довольно широкого диапазона
значений длины волны. Поэтому официальные представители
администрации НАСА и управления работ по программе СОИ
рассматривают возможность использования этого лазера в качестве
устанавливаемого на ИСЗ средства ДЗ. В случае программы
СОИ лазер на александрите оценивал бы условия,
существующие в атмосфере, перед тем, как наземные лазеры направляли
бы свои лучи на приближающиеся ракеты. Н. Я. Щербак
«High Technology», 1987, 7, № 8, 50—51
16. Применение спутниковой микроволновой радиометрии
Главные достоинства применения микроволнового диапазона
для спутникового дистанционного зондирования (ДЗ) состоят во
всепогодности и большой глубине проникновения
электромагнитных волн этого диапазона. На нижних частотах (ниже 10 ГГц)
атмосферные условия (водяной пар, облака, осадки и др.) не
влияют на наблюдаемую радиояркостную температуру и
коэффициент обратного рассеяния, как это наблюдается в других
областях спектра электромагнитных волн. Благодаря большой
глубине проникновения микроволновое излучение может
приносить информацию о физических свойствах как поверхности, так
и нижележащих слоев почвы. К тому же результаты наблюдения
отраженных излучений микроволнового диапазона не зависят от
времени суток.
— 46 —
С октября 1978 г. осуществляется наблюдение земной
поверхности с помощью сканирующего многоканального
микроволнового радиометра (SMMR), установленного на борту ИСЗ
«Нимбус-7». Данными с SMMR пользуются специалисты многих
стран. С 1983 г. сотрудники Хельсинского политехнического
института проводят исследования возможностей применения
данных с SMMR ИСЗ «Нимбус-7» для изучения территории
Финляндии. В частности, разработаны алгоритмы для:
картирования водного эквивалента и глубины снежного покрова;
различения типов лесов и растительного покрова; определения
скорости ветра у поверхности в Балтийском море; определения
концентрации морского льда (составляющих морского льда в
открытой воде) в Балтийском море.
SMMR представляет собой многочастотный (6,6; 10,7; 18; 21
и 37 ГГц) радиометр с двумя поляризациями (вертикальной и
горизонтальной на каждой частоте). Его разрешение на земной
поверхности колеблется от 20X30 км (37 ГГц) до 100X150 км
(6,6 ГГц). Зеркальная антенна с коническим сканированием
обеспечивает локальные углы падения относительно надира до
50°. Ширина захватываемой полосы SMMR составляет 780 км,
его перекрытие практически глобальное. Для экономии энергии
это устройство включается через день.
Проводимые в Финляндии исследования базировались на
использовании данных, накопленных с 1978 по 1982 гг. Для
каждой области использований данные SMMR сравнивались с
наземными данными (водный эквивалент снежного покрова,
скорость ветра и др.), с тем чтобы установить наиболее
подходящую комбинацию частоты и поляризации. В некоторых случаях
для обеспечения более хороших результатов требовались более
сложные функции радиояркостной температуры (с
использованием двух частот).
Радиояркостная температура покрытой снегом поверхности
зависит от различных параметров, включая водный эквивалент.
При наличии сухого снега радиояркостная температура падает
с ростом водного эквивалента (толщина слоя воды,
образующейся при растапливании всего снежного покрова) вследствие
объемного рассеяния собственного микроволнового излучения
частицами снега. При мокром снеге радиояркостная
температура практически не зависит от водного эквивалента. Таким
образом, получение водного эквивалента по результатам
микроволновых радиометрических измерений возможно только при наличии
сухого снега.
Наиболее прямой подход к установлению связи
микроволновых радиометрических данных с водным эквивалентом сухого
снега состоит в анализе разности между значениями
радиояркостной температуры у поверхности со снежным покровом и без
него. При этом радиояркостная температура может
определяться на одной частоте или получаться из более сложного соотно-
— 47 —
шения с учетом нескольких частот и/или поляризаций.
Исследования показали, что наиболее высокий коэффициент корреляции
с измеренными вручную значениями водного эквивалента давал
алгоритм с использованием разности значений радиояркостной
температуры на частотах 18 и 37 ГГц при вертикальной
поляризации. На открытых площадях чувствительность метода более
высокая, чем на площадях с лесом. По этой причине при
измерениях на площадях с различными типами растительного
покрова необходимо вводить поправки. Это может быть сделано с
использованием карт типов поверхности в сочетании с данными
сИСЗ.
Результаты исследований последних нескольких лет
покапли возможность классификации типов деревьев, однако точность
классификации зависит от ряда параметров. Эти исследования
проводились в южной части Финляндии. Данные с SMMR
сопоставлялись с картой типов поверхности, на которой было семь
различных типов поверхности: 1) лес с преобладанием сосны
(43%); 2) густой хвойный лес (20%); 3) редкий хвойный лес
(5%); 4) лиственный лес (9%); 5) сельскохозяйственные поля
(3%); 6) болото (10%) и водная поверхность (10%). Карты
базировались на изображениях, полученных с ИСЗ NOAA (в
видимом- и ИК-каналах), и имели разрешение 1X1 км. Для
каждого осеннего периода при анализе чувствительности
микроволновых данных к типам поверхности использовались шесть
периодов от 3 до 6 суток каждый. При этом применялись как
дневные, так и ночные данные.
Как показали полученные результаты, можно различать
четыре различные категории: 1) лес с преобладанием сосны;
2) лес с другими типами деревьев (с преобладанием ели и
лиственных деревьев) и болото; 3) сельскохозяйственные поля;
4) водная поверхность. Применение данных, полученных в
разное время суток, может повысить возможность различения.
На частоте 10,7 ГГц при горизонтальной поляризации
обеспечивается наилучшее различение типов лесов и поверхностей.
Использование существующих космических микроволновых
радиометров для различения лесов и поверхностей ограничено
вследствие низкого разрешения. Так, например, пятно луча
антенны на территории Финляндии охватывает в большинстве
случаев различные типы поверхности. Различение практически
возможно, если элемент разрешения не превышает нескольких
километров. Решение этой проблемы в ближайшие несколько
лет видится В' увеличении размеров антенны.
Радиояркостная температура морской поверхности зависит
от различных параметров, включая температуру, соленость и
скорость приповерхностного ветра (высоту волн). Для
получения скорости ветра по радиометрическим данным разработаны
различные алгоритмы. Однако большинство из них представляют
собой модификации или обобщения одного и того же базового
— 48 —
алгоритма. Эти алгоритмы не обеспечивают достаточную
точность при определенных погодных условиях (дождь, высокая
концентрация водяного пара в атмосфере) в зависимости от
частоты.
Оценка возможности использования частотных и
поляризационных каналов SMMR для определения скорости ветра
проводилась в Ботническом заливе Балтийского моря. В качестве
опорных использовались результаты непосредственных
измерений скорости ветра и информация о погодных условиях,
полученная с ближайших погодных станций. Наблюдаемые скорости
ветра колебались в пределах от 1 до 13 м/с. Влияние осадков и
водяного пара оценивалось при сопоставлении с данными о
погодных условиях.
Наибольшее значение коэффициента корреляции между
значениями скорости ветра и радиояркостной температуры
составляло 0,89 на частоте 10,7 ГГц при горизонтальной поляризации.
Ежедневное выпадение дождя за период исследований было
ниже 1,5 мм. Влияние параметров атмосферы было наименьшим
на частоте 10,7 ГГц (данные на частоте 6,6 ГГц не
использовались). На частотах 18 и 37 ГГц высокая корреляция между
радиояркостной температурой и скоростью ветра получалась
только после отбрасывания всех точек с общим количеством
водяного пара более 3 г/см3. Для определения скорости ветра
оказалась пригодной только горизонтальная поляризация; на
вертикальной поляризации чувствительность радиояркостной
температуры к скорости ветра была незначительной.
Данные с ИСЗ «Нимбус-7» использовались также при
разработке алгоритма определения параметров морского льда.
Недавно разработанный алгоритм использует многочастотные
данные SMMR на разных поляризациях для определения
концентрации морского льда (доли ледового покрова), доли
многослойного льда и его физической температуры.
Специфические особенности морского льда в Балтийском
море состоят в наличии только льда первого года и низкой его
солености. Соленость обычно составляет от 0,5 до 1,5 частей
на тысячу, в противоположность 4—10 частей на тысячу для
льда в арктических районах. Пригодность данных с SMMR на
частотах 18 и 37 ГГц для определения концентрации морского
льда оценивалась в Ботническом заливе. Особое внимание
уделялось влиянию снежного покрова (сухого и влажного) над
льдом на радиояркостную температуру.
Результаты исследований показали, что канал с частотой
37 ГГц чувствителен к свойствам снежного покрова, включая
содержание чистой воды, толщину снежного покрова и размер
зерен снега. Канал с частотой 18 ГГц чувствителен только к
составляющей чистой воды в снежном покрове. Однако
наземное разрешение по этому каналу не такое высокое, как у канала
— 49 —
частотой 37 ГГц. По этой причине спутниковое определение
концентрации морского льда не может быть достаточно точным.
М. Е. Фикс
«Advances in Space Research», 1987, 7, № 3, 73—76
17. Телевизионный бум в Западной Европе
Как известно, прием ТВ-программ по существующей системе
часто оказывается неуверенным или искаженным вследствие
многочисленных помех, особенно в больших городах (высотные
здания, промышленные предприятия, различные источники
излучений и т. д.). В связи с этим в последние годы в Западной
Европе ведется активная кампания за внедрение систем
ТВ-вещания со спутников, принимающих передачи наземных
телецентров и транслирующих их прямо на телеприемники абонентов.
В это дело уже вложены значительные средства (несколько
миллиардов франков) и в 1988 г. должны начаться передачи со
спутников-трансляторов, построенных в ФРГ (TV-Sat), Франции
(TD/F-1) и Люксембурге («Астра»). Эти три спутника должны
предоставить абонентам всех западноевропейских стран 24
дополнительных телеканала. Использование телеспутников должно
обеспечить абонентам уверенный прием и высокое качество
изображения, что однако обойдется каждому абоненту в
порядочную сумму — от 6 до 10 тыс. фр. Это связано с тем, что передачи
со спутников будут вестись не по существующим системам PAL
или SECAM, а по новой мультиплексной цифровой системе MAC,
в которой передача сигналов ведется по пакетному способу, в
виде набора закодированных цифр. Отсюда вытекает
необходимость замены существующих телевизоров (опытный образец
нового цифрового телевизора уже подготовлен фирмой
Thomson), или приобретения к ним специальных декодирующих
приставок, которые впрочем еще не поступили в продажу. Кроме
того требуется специальная антенна (параболическая диаметром
90 см, а в дальнейшем возможно и плоская). Впрочем,
декодирующая приставка необходима и для кабельного телевидения,
которое сейчас пытается конкурировать со спутниковым.
Французский телеспутник TDF-1 разрабатывается с 1979 г.
и его предполагается запустить в апреле—мае 1988 г. Однако,
уже сообщается, что один такой спутник не сможет обеспечить
уверенную передачу ТВ-программ в заданных границах, и
поэтому необходимо запустить в дальнейшем еще один спутник
такого же типа, что потребует значительных расходов (каждый
такой спутник стоит 1,8 млрд фр.). Однако, французское
правительство до сих пор не решило вопрос об источниках
финансирования второго спутника.
При этом сообщается, что спутники типа TDF, равно как и
построенный по этому же проекту в ФРГ спутник TV-Sat уста-
— 50 -
рели еще до начала эксплуатации. Спутники этого типа имеют
только пять ретрансляторов (четыре рабочих, один резервный).
На них установлено тяжелое, устаревшее оборудование,
требующее большого расхода энергии — около 250 Вт на каждый
канал. Между тем люксембургский спутник «Астра» (будет
запущен в октябре 1988 г.) располагает более легкими и менее
дорогими передающими устройствами на 16 каналов, потребляю-
щими мощность около 45 Вт каждый.
Немецкий спутник TV-Sat, запущенный 18 ноября 1987 г., был
первом европейским телеспутником, вышедшим в космос.
Однако, запуск был не очень удачным — одна из панелей солнечных
батарей не раскрылась и сейчас работают только два канала
из четырех. Возможно, что из-за нехватки мощности этот
спутник сможет только транслировать радиопередачи.
Предполагавшийся запуск второго спутника TV-Sat сейчас оказался под
вопросом.
Некоторые английские специалисты считают, что излишне
большое число одинаковых по назначению, но различных по
исполнению ИСЗ, конкурирующих друг с другом, несомненно
мешает быстрому внедрению прямых телепередач в Западной
Европе. Для повсеместного внедрения спутниковых телесистем
потребуется не менее 10 лет.
Кроме указанных спутников, предназначенных только для
трансляции телепередач, западноевропейское объединение Eutel-
sat построило комбинированный теле-связной спутник ECS-4,
который был запущен 15 сентября 1987 г. На этом спутнике,
который построен на средства всех стран ЭЕС, установлены
14 ретрансляторов, которые используются для передачи деловых
документов, телефонных переговоров и телепередач по шести
каналам на скандинавские страны, Италию и Испанию.
Г. А. Лебедев
«Science et Techniques», 1987, № 42—43, 32—35
«Science et Avenir», 1987, № 489, 48—54
«Flight International», 1987, 132, № 4091, 19
«Air et Cosmos», 1987, № 1163, 40
18. Запуск ИСЗ TV-Sat-1
21 ноября 1987 г. с помощью ракеты «Ариан-2» запущен
первый европейский ИСЗ TV-Sat-1 для системы прямого
телевизионного вещания (ПТВ). Однако одна из его двух панелей
солнечных элементов не раскрылась. Западногерманские инженеры
надеются, что панель удастся раскрыть. ТВ-вещание с помощью
этого ИСЗ должно было начаться в феврале 1988 г.
Построенный консорциумом Eurosatellite ИСЗ TV-Sat-1
является первым ИСЗ системы ПТВ с высокой излучаемой
мощностью. С его помощью планируется вещание по четырем кана-
— 51 —
лам на немецком языке. После него планируется запуск
аналогичного французского ИСЗ TDF-1, затем TV-Sat-2 и TDF-2.
Фирмы, эксплуатирующие эти ИСЗ, надеются, что с их помощью
ТВ-вещанием в Европе будет охвачено более 350 млн домов.
При обеих раскрытых панелях солнечных элементов,
обеспечивающих мощндсть 3,2 кВт, ИСЗ TV-Sat-1 должен излучать
сигнал мощностью 180 Вт в каждом из четырех каналов. Если
вторую панель раскрыть не удастся, рабочий срок службы будет
больше, чем запланированные 9 лет. М. Е. Фикс
«Flight International», 1987, 132, № 4090, 2
19. Связной спутник HS-601
Американская фирма Hughes Aircraft разрабатывает новый
спутник связи HS-601, который, в отличие от предыдущих
моделей связных спутников этой фирмы HS-376, HS-393, HS-394 и
HS-399, использует трехосную систему ориентации, а не
стабилизацию вращением, что позволит существенно увеличить
мощность, вырабатываемую солнечными элементами, а также
габариты антенн. Две прямоугольные панели солнечных батарей
генерирует мощность от 1 до 6 кВт в зависимости от
установленной полезной нагрузки. На спутнике используются последние
достижения микроэлектроники и микропроцессорной техники
для уменьшения числа электронных элементов, а также для
снижения потребных затрат.
Первые образцы ИСЗ HS-601 будут иметь массу 1360—
1800 кг, а в дальнейшем — до 2700—4500 кг. Для вывода на
орбиту могут использоваться РН «Ариан», «Титан-3», а,
возможно, и «Титан-4». По заявлению представителей фирмы
Hughes Aircraft запуск первого ИСЗ может быть осуществлен уже
в 1990 г.
Фирма Hughes Aircraft участвует в создании военного ИСЗ
связи «Милстар», а также претендует на получение контрактов
на участие в разработке ИСЗ «Интелсат-7» и «Авссат-В».
Фирма предлагает создать все три вышеупомянутых ИСЗ на основе
HS-601.
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 14, 47, № 16, 29
КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ
И РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ
20. Контракты на разработку ООКС
НАС А 1 декабря 1987 г. объявило о выборе подрядчиков на
разработку элементов ООКС по 4 основным контрактам. В кон-
— 52 —
курсе участвовали более 25 фирм, объединившихся в 6 групп.
Правда, оформление контрактов по состоянию на 12 декабря
1987 г. носит предварительный характер, поскольку у
руководства НАС А нет еще уверенности в выделении на 1988 фин. г.
затребованных ассигнований для разработки ООКС в свете
дефицита бюджета США.
Разработку герметизированных жилого и лабораторного
модулей, систем жизнеобеспечения, внутренних систем аудиови-
' зуальной связи и т. п. будет выполнять группа Boeing Aerospace
(включает также фирмы Lockheed, Teledyne Brown, United
Technologies, Fairchild-Weston, Garrett Air/Research, Grumman
Aerospace и ILC Industries) по общему контракту в сумме 750 млн
долл. на 1 этап и 25 млн долл. на 2 этап.
Несущая ферменно-балочная конструкция из графитоэпо-
ксидных композитов и алюминиевых сплавов, двигательная
установка системы ориентации и стабилизации, переходные отсеки
между модулями и т. п. будут создаваться группой McDonnell
Douglas (включает также фирмы IBM, Lockheed, RCA,
Honeywell и Astro Aerospace) по общему контракту в сумме 1,9 млрд
долл. на 1 этап и 0,14 млрд. долл. на 2 этап.
Группа General Electric (включает также фирмы TRW и
Space Industries) будет разрабатывать посещаемую полярную
платформу свободного полета, роботизированные устройства,
приборное оборудование, инструментальную навигационную систему
ООКС с учетом крепления ее на ферме и т. п. по общему
контракту в сумме 800 млн долл. на 1 этап и 570 млн долл. на
2 этап.
Группа Rocketdyne (включает также фирмы Ford Aerospace,
Garrett, General Dynamics и Lockheed) по контракту в сумме
1,6 млрд долл. на 1 этап и 750 млн долл. на 2 этап обязуется
разработать систему энергоснабжения ООКС на основе панелей
солнечных элементов длиной 66 м с общей выходной
мощностью 75 кВт.
В результате работ по 1 этапу длительностью 10 лет и
стоимостью 5 млрд долл. должна быть создана и введена в
эксплуатацию ООКС упрощенной «однокилевой» схемы. Работы по
2 этапу должны привести к сборке ООКС в том виде,,который
ранее был выбран в качестве базового «двухкилевого» варианта.
Вывод первых элементов ООКС на орбиту намечен на январь
1994 г. В соответствии с планом на орбиту будут доставлены
панели солнечных элементов мощностью 18,75 кВт и половина
горизонтальной балки, которые будут соединены друг с другом
с помощью орбитальной телеуправляемой роботизированной
системы. Второй полет в апреле 1994 г. предназначается для
доставки второй половины балки и панелей солнечных элементов
мощностью 18,75 кВт. Будет осуществлена сборка балки. В
первых полетах вывод элементов ООКС будет производиться на
орбиту с высотой 400 км и наклонением 28,5° в связи с необхо-
— 53 —
димостью достаточно длительного (до 275 суток) их пребывания
на орбите без средств поддержания заданной высоты орбиты.
После 3 полета МВКА с элементами ООКС высота орбиты будет
снижена до 352 км вследствие монтажа на конструкции систем
управления, приводимых в действие по командам с Земли.
Эксплуатация ООКС в режиме посещения астронавтами
начнется в марте 1995 г., а в режиме постоянного пребывания
4 астронавтов — в октябре 1995 г. Сборка ООКС упрощенной
схемы будет завершена в конце 1996 г. после пристыковки
японского модуля в феврале 1996 г. и западноевропейского модуля
«Колумб» в мае 1996 г. Для доставки элементов ООКС на
орбиту потребуются 19—20 полетов МВКА в течение 3 лет. При
стоимости каждого полета МВКА с грузом 16 т 350 млн долл.
только транспортные расходы составят ~7 млрд долл.
Сравнивая будущую ООКС с современным
научно-исследовательским комплексом «Мир» СССР, журнал «Business Week»
отмечает, что ООКС будет в ~ 10 раз больше по длине, чем
«Мир». Площадь жилых и рабочих отсеков будет в 2—3 раза
больше всей площади комплекса «Мир». Комплекс «Мир»
располагает электрической мощностью 15 кВт, в то время как на
ООКС планируется иметь в упрощенном варианте 75 кВт с
использованием на собственные нужды ООКС 25 кВт. Такая
располагаемая мощность с перспективой увеличения до 125 кВт
позволит проводить очень энергоемкие эксперименты.
Система обработки информации на ООКС будет включать
~20 стандартизированных процессов. При нормальном
функционировании данные должны немедленно передаваться через
систему ретрансляционных ИСЗ TD RSS на наземную станцию на
полигоне Уайт-Сандс. При периоде обращения 90 мин прямой
связи с наземной станцией не будет только в течение 15 мин.
Считается возможным проводить смены экипажей ООКС
через 180 суток вместо планировавшихся ранее 90 дней. Для
принятия решения о продлении времени пребывания на орбите
требуется проведение наземных и летных экспериментов.
В Западной Европе критически оценивают программу
создания ООКС, поскольку для вывода герметизированных модулей
требуются усовершенствованные или новые МВКА.
Существующий МВКА с усовершенствованными бустерными РДТТ будет
в состоянии вывести на орбиту 23,5 т. Такой грузоподъемности
достаточно для вывода жилого модуля. Однако лабораторный
модуль с такой стартовой массой будет оснащен внутренним и
внешним оборудованием только на 72%. Монтаж оборудования
на орбите будет дорогим и требующим много времени, в т. ч.
и пребывавания в открытом космосе. Решение проблемы
усматривается в создании грузового МВКА («Шаттл-С») с
грузоподъемностью 45 т на орбиту высотой 400 км.
По состоянию на декабрь 1987 г. еще не достигнуто
соглашение об участии ESA в ООКС НАСА. ESA не может согласиться
54
на роль младшего партнера или пользоваться своим
орбитальным комплексом «Колумб», с вновь повысившимся интересом
военных ведомств США к использованию ООКС в своих целях
и ожидаемой очень высокой стоимостью эксплуатации ООКС.
В. А. Карелин
«Flight International», 1987, 132, № 4092, 16
«Flug Revue», 1987, № 12, 10—13
«Business Week», 1987, № 3024—354, 138—140
«Air et Cosmos», 1987, 25, № 1167, 61
21. Оценка национальным научно-исследовательским
советом США проекта ООКС
В середине сентября 1987 г. национальный
научно-исследовательский совет (ННИС) США подготовил для Белого дома
отчет с оценкой проекта ООКС в связи с рассмотрением
финансирования проекта в 1989 фин. г. В целом, первоначальный
вариант ООКС «двухкилевой схемы» считается удовлетворительным,
хотя его реализацию усложняют проблемы стоимости,
недостатки организационно-управленческого механизма и слишком
большие надежды на современный МВКА.
В отчете рекомендуется разработка усовершенствованного
бустерного РДТТ для МВКА. Транспортные возможности МВКА
должны быть дополнены возможностями ракет-носителей.
Считается целесообразной поставка пятой орбитальной ступени для
использования при сборке ООКС. Продолжительность полета
орбитальной ступени должна быть увеличена до 2 недель.
По мнению ННИС ООКС не рассчитана на проведение ряда
космических исследований, напр, в области астрономии или по
природным ресурсам Земли. Развертывание ООКС с помощью
современного МВКА, хотя и осуществимо, но будет трудным
и рискованным. Ориентировочная стоимость проекта,
по-видимому, будет продолжать расти. Организация управления проектом
требует усиления и централизации.
ННИС оценивает стоимость НИОКР и ПКР по проекту в
17—22 млрд долл. В связи с необходимостью сокращения
расходов возникает вопрос о необязательности включения в проект
платформ свободного полета. Их значимость должна
оцениваться независимо от ООКС, поскольку не усматривается
органической связи по функционированию или научным исследованиям
между полярной и соорбитальной платформами с одной
стороны и ООКС. В то же время одним из основных требований к
ООКС должно быть наличие спасательного ЛА. ННИС
считает необходимым иметь большой комплект запасных деталей и
оборудования, для которого следует использовать материальную
часть, остающуюся от программы испытаний опытных образцов.
На этот комплект и расширенную программу испытаний следует
- 55 -
ассигновать не менее 4,7 млрд долл., что на 30% выше расходов,
запланированных НАСА на эти цели.
Руководство НАСА, признав значимость и независимость
оценок, не согласилось с рядом соображений ННИС, в частности
относительно риска развертывания ООКС с помощью
имеющихся транспортных космических средств и стоимости проекта.
В. А. Карелин
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 12, 28, 29
22. Перспективы участия Западной Европы в ООКС США
По состоянию на декабрь 1987 г. переговоры между
управлением ESA и НАСА относительно участия ESA в проекте ООКС
со своим орбитальным комплексом (ОК) «Колумб» еще не
закончены. Хотя Западная Европа считает участие в эксплуатации
ООКС важной целью своей космической политики, она не
может согласиться с теми условиями, которые выдвигает НАСА.
ESA настаивает на «истинном партнерстве», сущность которого
была сформулирована еще в 1985 г.: в рамках своей доли
участия в ООКС Западная Европа несет ответственность за
проектирование, изготовление и эксплуатацию принадлежащей ей
части ООКС, а также участвует в административном управлении
по своей части ООКС. Западноевропейским членам экипажа
должен быть гарантирован доступ ко всем элементам ООКС, а
ее эксплуатация должна осуществляться на
недискриминационной основе. ESA согласно оплачивать часть эксплуатационных
расходов ООКС. ESA считает целесообразным обмен
технологическими достижениями. Необходимые для функционирования
западноевропейской части ООКС продукты производства США
и услуги будут оплачиваться ESA. Для ESA должны быть
доступными транспортная космическая система и системы
спутниковой связи США.
Если договоренность на равноправной основе не будет
достигнута, то, мнению наблюдателя из ФРГ, Западная Европа
должна быть готовой к использованию своих объединенных
технических и финансовых возможностей для реализации
самостоятельного космического проекта с обитаемой космической
станцией и наземной инфраструктурой. Как считает астронавт
ФРГ Э. Мессершмид, Западная Европа по своим экономическим
возможностям в состоянии ставить своей целью осуществление
пилотируемых космических полетов. Однако это было бы
нежелательно, поскольку пришлось бы одновременно финансировать
проекты ОК «Колумб», ракеты-носителя (РН) «Ариан-5», мини-
МВКА «Гермес» и дополнительно подготовительные работы по
созданию западноевропейского МВКА.
— 56 -
Вместе с тем, по мнению наблюдателей, если принять во
внимание долю участия ESA в проекте ООКС 10—20%, то нельзя
предъявлять слишком больших требований. Вследствие этого
США противопоставляют «наглым требованиям» Западной
Европы свое требование на неограниченное единовластие в
вопросах планирования, проектирования и эксплуатации ООКС в
целом. Если переговоры будут затягиваться и США начнут
создавать свою ООКС, то перспективой для Западной Европы будет
сначала очень скромное участие в работах по проекту с
возможным дальнейшим расширением совместной деятельности. Хотя
переговоры предполагается завершить не позднее конца 1988 г.,
ESA приняло решение начать разработку ОК «Колумб», РН
«Ариан-5» и мини-МВКА «Гермес» с 1 января 1988 г.
ОК «Колумб» включает пристыковываемый к ООКС
герметизированный модуль АРМ, внешние контейнеры полезной
нагрузки, посещаемую платформу свободного полета MTFF,
полярную платформу и возвращаемую на Землю платформу
«Эврика-В». Наземное оборудование для обеспечения
функционирования ОК, кроме центра управления полетом, будет
содержать также вакуумный тренажер и тренажер для обучения
работам в условиях гидроневесомости.
Герметизированный модуль АРМ длиной 12,7 м, внешним
диаметром 4,06 м и массой 14 т, предназначенный для
экспериментов по материаловедению и медико-биологических
исследований, будет иметь центральный проход сечением 2,2x2,2 м и
объемом 56 м3. Экспериментальное оборудование, размещенное
на 40 стойках для блоков, займет объем 27 м13. Потребляемая
мощность оборудования составит ~ 10 кВт. Вывод на орбиту
намечается на середину 1996 г. Головным подрядчиком по АРМ
является фирма Aeritalia (Италия).
Внешние контейнеры полезной нагрузки, крепящиеся к
несущей конструкции ООКС, будут предназначаться для проведения
экспериментов, не требующих непрерывного обслуживания
астронавтами, в т. ч. таких, для проведения которых необходим
открытый космос. Испанская фирма Sener выявила 11 таких
экспериментов. На ООКС первого варианта будет 5 мест
крепления таких контейнеров. ESA рассчитывает на использование
одного из них.
Посещаемая платформа свободного полета MTFF,
предназначающаяся для проведения экспериментов в условиях
невозмущенной микрогравитации, будет иметь герметизированный и
технический модули. Технический модуль с панелями солнечных
батарей мощностью 9 кВт служит для обеспечения
экспериментов энергией, каналами связи, терморегулированием и т. п. Оба
модуля будут выводиться на орбиту одновременно с помощью
РН «Ариан-5». Пуск РН будет осуществлен с Гвианского
космического центра. Для проведения внутреннего обслуживания и
смены экспериментального оборудования MTFF будут исполь-
— 57 —
зоваться полеты мини-МВКА «Гермес», по-видимому с
интервалами 6 мес. Каждые 3—4 года будет осуществляться
сближение и стыковка платформы с ООКС для проведения наружных
ремонтно-восстановительных работ. Головным подрядчиком по
платформе выбрана фирма Aeritalia. Разработку технического
модуля будет осуществлять фирма Dornier System. Вывод
MTFF на орбиту намечается на 1998 г.
Полярная платформа PPF должна быть выведена на орбиту
с высотой ~850 км и наклонением 98°. Для размещения на ней
предложены более 30 приборов. Наиболее вероятным для
установки на ней считаются приборы метеорологического
назначения и исследования естественных ресурсов Земли. Выбор
приборов связан с ограниченностью объема и электрической мощности
на борту. Предполагается, что будут установлены пассивные
радиометры различных диапазонов длин волн, активные
радиолокационные приборы мм-диапазона длин волн для
работы в темноте или при облачном покрове, приборы для
исследования верхней атмосферы, съемки полярных сияний и
регистрации электродинамической обстановки вокруг Земли. Возможно,
что на платформе будут установлены приемопередатчики
системы спасения «Сарсат» и средства спутниковой связи для
полярных регионов Земли. На осень 1987 г. остались
нерешенными вопросы обслуживания платформы, поскольку
доступность МВКА для выполнения этой операции на орбите с
высотой 260 км, на которую платформа будет переходить за счет
работы собственной двигательной установки, представляется
неопределенной, а возможность выхода мини-МВКА «Гермес»
новой конструкции с отделяемым спасательным аппаратом и
необходимой полезной нагрузкой на полярную орбиту с высотой
350 км вызывает сомнения. Эта неопределенность затрудняет
проведение исследований по проекту головным подрядчиком —
фирмой British Aerospace. Пока предполагается, что платформа
будет иметь длину 4,2 м, диаметр 4,1 м и общую массу 13,1 т,
из которой полезная нагрузка составит 3,1 т. Выходная
мощность панелей солнечных батарей составит 6,5 кВт. Вывод
платформы на орбиту намечен на 1997 г.
Платформа «Еврека-В» разрабатывается на базе платформы
«Еврека» с массой 4 т, которую планируется вывести с помощью
МВКА в 1991 г. и возвратить на Землю через 6 мес. Головной
подрядчик концерн MBB-ERNO предлагает использовать
новую платформу для коммерческих экспериментов в условиях
микрогравитации, но в основном на ней будут размещены
приборы для проведения космических исследований и
астрономических наблюдений. По сравнению с платформой «Еврека» новая
платформа будет иметь улучшенные бортовые системы, что
позволит ей находиться в свободном полете до 1 года.
Стоимость разработки, изготовления и ввода в эксплуатацию
ОК оценивалась в ноябре 1987 г. в 12,5 млрд долл., хотя 2 года
— 58 —
назад за эту стоимость принимали 7,2 млрд долл. Весь бюджет
ESA на 12 лет до 2000 г. определен в сумме 33 млрд долл..
Экономические оценки показывают, что валовой
национальный продукт стран, входящих в ESA, составляет 80% от этой
величины США. Совместно Канада, Западная Европа и Япония
будут превосходить США по величине общего валового
национального продукта. В силу этого иностранные участники
проекта ООКС могли бы взять на себя половину расходов на ООКС
и быть действительно равноправными партнерами в
международном космическом проекте. В. А. Карелин
«Space Markets», 1987, Autumn, № 3, 161 — 165
«New Scientist», 1987, 115, № 1579, 20
«Flug Revue», 1987, № 12, 13, 14
«Air et Cosmos», 1987, 25, № 1169, 36
«Sciences et Avenir», 1987, № 490, 28—30
23. Развитие воздушно-космических аппаратов
многоразового использования
На заседании западногерманского авиакосмического
общества (DGLR) директор НАСА д-р Джеймс Флетчер выступил (по
случаю присуждения ему медали имени д-ра Э. Зенгера) с
докладом на тему «Космические системы многоразового
использования». Докладчик указал, что это новое направление в
завоевании космоса начало практически осуществляться с апреля
1981 г., когда совершил первый полет МВКА «Спейс Шаттл» с
орбитальной ступенью «Колумбия». Полеты таких аппаратов
продолжались до катастрофы в январе 1986 г. В целом было
установлено, что МВКА типа «Спейс Шаттл» не только может
выполнять все задачи, поставленные при разработке этого
проекта, но и обладает дополнительными научно-техническими
возможностями. В частности в 1984 г. была проведена перекачка
жидкого топлива (гидразина) на один из спутников, что
является прообразом будущих систем дозаправки космических
аппаратов в полете. МВКА также выводил в космос
западноевропейскую лабораторию «Скайлэб». После катастрофы «Челленд-
жера» в 1986 г. было проведено тщательное .исследование ее
причин и внесен ряд изменений в конструкцию корабля, с тем
чтобы максимально снизить риск для экипажа. НАСА надеется
запустить модифицированный корабль в июне 1988 г.
В настоящее время в США считается бесспорным, что
основным способом транспортировки людей и материалов на
космические станции с одновременным проведением ряда экспериментов
и исследований, являются МВКА как с экипажем, так и
беспилотные. Сейчас разрабатываются тактико-технические
требования к новому типу МВКА «Шаттл-2», которые
предусматривают увеличение числа повторных запусков, упрощение эксплуа-
— 59 —
тационных операций, снижение стоимости, высокую надежность,
применение нового прогрессивного оборудования. МВКА
«Шаттл-2» будет представлять собой двухступенчатую ракетную
систему с вертикальным стартом, массой около 1000 (вдвое
меньше, чем у «Шаттл-1»). Он сможет доставлять на
орбитальные станции до 11 т полезного груза и 8—18 пассажиров.
Разрабатывается и одноступенчатый вариант МВКА с
двигателем, работающим на разных видах топлива — кислородно-
углеводородном в начале полета и водородном в верхних слоях
атмосферы.
Докладчик сообщил также, что в 1986 г. правительство
США_утвердило Национальный план исследований с помощью
МВКА. Для начала будет построен экспериментальный
самолет Х-30, предназначенный для исследовательских целей по
специальной программе, включающей проблемы разработки
гражданских и военных самолетов с крейсерской скоростью
порядка М=5-М0. Предварительные изыскания по проекту Х-30
будут закончены в 1990 г., а начало летных испытаний
намечается на 1993 г.
К 2000 г. предполагается создать космическую станцию с
различными вспомогательными системами, постройка и снабжение
которой будут обеспечиваться МВКА различных типов. Один из
типов МВКА возможно будет использоваться для доставки
грузов на лунную базу и другие космические объекты. Г. А. Лебедев
«Luft und Raumfahrt», 1987, № 5, 8—13
24. Экспериментальный образец ATA твердотопливного
ускорителя МВКА «Спейс Шаттл»
Экспериментальный образец ATA (Assembly Test Article —
образец для испытаний при сборке) твердотопливного
ускорителя (ТТУ) МВКА «Спейс Шаттл» предназначен для отработки
сборки и разборки ТТУ и испытаний соответствующего
наземного оборудования. Этот образец состоит из задней юбки, задней
сборки и нижней средней сборки штатного ТТУ. Сборки
снаряжены инертным имитатором топлива. В собранном виде образец
имеет длину 17,9. В состав наземного оборудования, которое будет
проходить испытания с использованием образца АТА, в
частности, входят:
1. Средства для испытания стыков на герметичность путем
создания избыточного давления 70 и 4,2 ат. Избыточное
давление должно сохраняться не менее 20 ч. До катастрофы МВКА
28 января 1986 г. считали достаточным, если избыточное
давление сохранялось в течение 30 мин.
2. Закрытые рабочие платформы с системой
кондиционирования. Ранее использовались открытые платформы. Рабочее
- 60 -
пространство на новых платформах более ограничено, и для
сборки ТТУ может потребоваться больше времени.
3. Приспособление для измерения относительного смещения
краев стыкуемых сборок (допуск 1,5 мм).
4. Приспособление для «вертикального разделения» сборок
при демонтаже ТТУ.
5. Оптоволоконное устройство для осмотра стыков ТТУ на
предмет задиров.
6. Ультразвуковая установка для дефектоскопии клеевого
соединения теплоизоляции на торцах стыкуемых сборок.
Последние три изделия не были своевременно поставлены
фирмой Thiokol Chemical, что не позволило начать испытания с
использованием образца АТА 15 ноября 1987 г., как это
планировалось. Задержка поставки может достигнуть 30—45 дней.
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 17, 31
25. KA «Галилей»
В октябре или ноябре 1989 г. будет дан старт МВКА с КА
«Галилей», предназначающимся для исследования планеты
Юпитер. Первоначально этот КА обогнет Венеру, сделает два
витка вокруг Земли и направится к Юпитеру, в районе которого
он окажется в ноябре 1995 г., т. е. через шесть лет после старта.
Поскольку разработка его аппаратных средств проводилась в
расчете на двухлетний полет и по другой траектории, то
возникает ряд проблем. В частности, неясно, как поведут себя
аккумуляторные батареи на двуокиси серы, которые
предназначаются для электропитания приборного оборудования. Далее, КА
проектировался с учетом того, что он окажется вдали от Солнца
и будет подвергаться воздействию сверхнизких температур.
Теперь же он вначале полетит в сторону Солнца, вследствие чего
понадобятся дополнительные солнцезащитные экраны и новые
детекторы угловой скорости вращения. Поскольку обе основные
антенны для защиты от солнечных лучей придется на некоторых
этапах полета направлять в сторону от Земли, понадобится
новая антенна для связи с наземными станциями. Необходимы
также работы по комплексированию разгонной ступени IUS и
проведение регулировок для уменьшения мощности
радиоизотопного термоэлектрического генератора.
Намечено проведение всевозможных исследований во время
шестилетнего пути к планете и 22-мес нахождения на орбите
вокруг нее. Так, датчик плотности космической пыли будет
использоваться для обнаружения микрометеоритов и
предоставления информации об их природе.
За 150 суток до выхода к планете Юпитер от орбитальной
ступени отделится спускаемый аппарат (исследовательский
— 61 —
зонд) и будет направлен в центр этой гигантской планеты.
Диаметр этого аппарата несколько больше 30 см, высота 60 см, а
масса 329 кг. На нем установлена небольшая метеорологическая
лаборатория для проведения шести (или семи, что зависит от
степени жесткости посадки) экспериментов. Аппарат войдет в
плотные слои атмосферы со скоростью 48 км/с и потеряет
большую часть своей массы во время торможения (замедление до
400 g). Затем раскроется вытяжной парашют, будет сброшена
крышка и развернется основной найлоновый парашют
диаметром 2,7 м со стропами из материала кевлар. Будет сброшен
теплозащитный экран и приборы приступят к работе. Будет
осуществлен отбор нескольких проб атмосферы во время спуска и
проведен их анализ. На орбитальную ступень станут
передаваться сведения о температуре и давлении, о наличии облаков и
их состава. Однако основная задача спускаемого аппарата
состоит в проведении химического состава атмосферы для
определения, в частности, ее изотопного состава. Весь спуск займет
всего 60 мин.
После завершения работы со спускаемым аппаратом
начнется 22-мес обращение по орбите вокруг Юпитера и его
спутников. Орбитальная ступень является аппаратом «с двойным
вращением». Аппаратура визуализации и спектрометры размещены
на стабильной платформе с противовращением, а приборное
оборудование для проведения физических и космологических
экспериментов (измерения магнитных полей и состава
заряженных частиц) находятся в секции, совершающей непрерывные
360-град. повороты. Стабильная платформа позволяет
ориентировать установленную на ней аппаратуру в направлении
определенных точек планеты или ее спутников. Всего будет выполнено
10—12 оборотов вокруг Юпитера.
На стабильной платформе установлена ТВ-камера с высокой
разрешающей способностью (на приборах с зарядовой связью),
которая позволяет получить изображение каждого из спутников.
Здесь же имеются спектрометр для получения изображений в
ближнем участке ИК-Диапазона NIMS и УФ-спектрометр; они
позволят определить химический состав поверхности спутников.
Четвертым прибором на стабильной платформе является
фотополяриметр-радиометр для измерения поляризации света,
рассеиваемого облаками атмосферы Юпитера и поверхностью
спутников. Н. Я. Щербак
«Space World», 1987, Х-6-282, 22—26
26. Западноевропейские астрономические ИСЗ
по программе «Горизонт-2000»
Представителем директората научных программ управления
ESA рассматриваются задачи, концепции и планы осуществле-
— 62 -
ния трех проектов астрономических ИСЗ, исследуемых в рамках
долгосрочной западноевропейской программы космических
исследований научного назначения «Науки о космосе: Гори-
зонт-2000».
Отмечается, что указанная программа ESA ориентируется на
проекты ИСЗ среднего класса стоимостью -—220 млн. ед.
(— 210 млн долл.) и охватывает общие области планетологии и
астрономии. Проходят предварительные исследования этапа «А»
пять концепций проектов: два — в области исследований планет
и три — в области астрономических наблюдений. Проекты
астрономических ИСЗ охватывают наблюдения в диапазонах <у-излу-
чеиий (GRASP) и УФ-излучений («Лайман»), а также радио-
интерферометрические измерения («Квасат»), причем первые
два проекта являются естественным продолжением
предыдущих проектов (в частности, еще функционирующих ИСЗ Cos-B
и IUE), а третий проект представляет собой совершенно новую
концепцию радиоастрономии.
Проект астрономических наблюдений в диапазоне \-излуче-
ний GRASP. Проект GRASP (Gamma-Ray Astronomy with Spect-
roscopy and Positioning) — первый проект наблюдений в
диапазоне у-излучения с точным наведением аппаратуры,
обеспечивающий получение спектральных изображений с высоким
разрешением. Система детекторов из германия, охлажденных до 90 К,
обеспечивает широкий рабочий диапазон регистрации излучений
с энергиями 15 кэВ—100 МэВ и спектрометрию с высоким
разрешением (в типичном случае при мощности излучения 1 МэВ.
относительная погрешность — 0,001) в диапазоне 15 кэВ—1 МэВ.
Точность углового разрешения ~Y в пределах угла поля зрения
~50°. Система обладает высокой чувствительностью как к
протяженным, так и к точечным источникам излучения.
Наиболее важная задача проекта — изучение активных
галактик. Детальное изучение красного смещения спектральных
линий аннигиляции пар «электрон-позитрон» от этих удаленных
источников излучения имеет фундаментальное космологическое
значение. Осуществление проекта применительно к нашей
Галактике позволило бы обнаружить новые источники уизлуче-
ний, составить карту протяженных космических объектов, с
высокой точностью (~1') установить местоположение точечных
источников излучения и изучить переменность широкого круга
спектральных объектов, уделяя особое внимание центру
Галактики.
Для осуществления проекта требуется использование
космического аппарата с трехосной системой стабилизации, несущего
полезную нагрузку (ПН) общей массой ~ 1 т. На стадии
сравнительного анализа были рассмотрены две базовых концепции
проекта.
Первая концепция проекта основывается на использовании
платформы свободного полета со сроком службы в несколько
— 63 —
лет, позволяющим осуществить до 1 тыс. наведений на объекты
наблюдений длительностью по 105—106 с. Тип носителя
соответствует принципу ориентации на проекты средних размеров,
заложенному в программу «Горизонт-2000». В качестве носителя
возможно использование платформы «Робус», разработанной
для ИСЗ «Росат», которая требует небольшой модификации.
Платформа удобна тем, что может быть размещена в любой
секции двойной ПН ракеты-носителя (РН) «Ариан» и помещена
на околоземную орбиту с небольшим углом наклонения, для
приема информации с которой требуется всего одна наземная
станция, расположенная вблизи экватора.
Другой концепцией проекта является размещение
аппаратуры на орбитальной платформе «Еврека-В». В этом случае сроки
функционирования аппаратуры могут составить не более 2 лет
и она должна помещаться на низкую околоземную орбиту,
совместимую с орбитой полета МВКА «Спейс Шаттл», что-
позволяет осуществить всего ~300 наведений телескопа
длительностью по 105 с.
Консультативная комиссия ESA по наукам о космосе SSAC
(Space Science Advisory Committee) недавно рекомендовала
использовать носитель аппаратуры типа платформы «Робус», хотя
могут быть также рассмотрены и другие концепции платформ,
подобных корпусу ИСЗ ISO.
Проект астрономических УФ-наблюдений в спектральной
области Лаймана («Лайман»). Основная задача проекта —
изучение большого разнообразия астрономических объектов в мало
исследованном диапазоне длин волн 900—1200 А с высоким
спектральным разрешением и высокой эффективностью.
Находящийся в эксплуатации ИСЗ ШЕ и будущий ИСЗ-космический
телескоп Хаббла были спроектированы для работы в диапазоне
УФ-излучений с большей длиной волны и поэтому
неэффективны в указанном диапазоне.
Диапазон 900—1200 А, известный как «область Лаймана»,
представляет весьма большой интерес, так как содержит
важные спектральные особенности наиболее распространенных
межзвездных и звездных видов атомов и молекул. Как показали
наблюдения с ИСЗ «Коперник» в середине 70-х годов, эта часть
спектра невероятна богата астрофизической информацией о
большом разнообразии объектов, охватывающих широкий
диапазон температуры и плотности.
ESA и НАСА была изучена концепция совместного проекта
«Лайман» на основе ИСЗ класса «Эксплорер», которая затем в
начале 1986 г. была выбрана ESA для исследований этапа «А».
Однако задержка в осуществлении программы «Эксплорер»,
вызванная катастрофой МВКА, привела к появлению новой
концепции проекта, возглавляемого ESA, с возможным участием
Австралии и Канады.
-64-
Согласно пересмотренному проекту ИСЗ «Лайман»
выводится на орбиту высотой 120 тыс. км и периодом обращения 48 ч в
качестве части ПН ракеты-носителя «Ариан». Параметры
позволят проводить наблюдения в реальном времени (длительность
непрерывных наблюдений может превысить 38 ч).
Исследуемая в последнее время ПН ИСЗ «Лайман» состоит
из телескопа с диаметром апертуры 80 см и углом скольжения
F/10, питающего основной спектрограф с высоким разрешением
и одного-двух вспомогательных спектрографов, работающих на
более длинных или более коротких длинах волн (1200—2000 и
100—300 А соответственно). Цель основного спектрографа —
достижение предельной видимой звездной величины V не менее 14
в диапазоне 900—1000 А и, возможно, V-16 в диапазоне с
большей длиной волны, в котором могут использоваться
отражательные покрытия Al/LiF и Al/MgF2. Аппаратура ИСЗ «Лайман»
может обладать чувствительностью 10 тыс. раз и вдвое лучшим
спектральным разрешением, чем аппаратура ИСЗ «Коперник».
Проект интерферометрических наблюдений источников
радиоизлучения «Квасат». Концепция проекта «Квасат» (Quasar
satellite) предусматривает применение ИСЗ, оснащенного
радиотелескопом диаметром 15 м, на эллиптической орбите.
Орбитальный телескоп используется для интерферометрических
наблюдений источников радиоизлучения совместно с основными
интерферометрическими сетями наземных телескопов,
имеющими сверхдлинную базу в Западной Европе, США, СССР и
Австралии.
ИСЗ массой менее 1,15 т должен запускаться как часть ПН
РН «Ариан». Применение смещенной в сторону от корпуса ИСЗ
антенны позволяет обеспечить достаточно большие размеры
(диаметр 10 м) при размещении ИСЗ в качестве нижней части
двойной ПН РН «Ариан-4», и повысить эффективность апертуры
телескопа. ИСЗ первоначально выводится на переходную к
стационарной орбиту с наклонением 7°, а затем переводится на
орбиту с наклонением до 30° и высотой перигея до 5 тыс. км
(высота апогея остается равной 36 тыс. км). Высота апогея орбиты
может уменьшаться до 22 тыс. км.
Основные научные задачи уточненного проекта «Квасат»
включают изучение ядер радиогалактик и квазаров.
Выбранные частоты наблюдений охватывают линии излучений
мазеров на частоте 22 ГГц для Н2О и 1,6 ГГц для ОН. Для
заполнения промежутка между этими частотами и обеспечения
другой комбинации разрешения и чувствительности к
поверхностной яркости выбирается пятая частота — 5 ГГц. Для
наблюдений пульсаров дополнительно вводится низкая частота —
0,327 ГГц.
Антенна ИСЗ «Квасат» ретранслирует получаемые сигналы
непосредственно на сеть наземных телеметрических станций.
Сигналы регистрируются в цифровой форме на магнитных лен-
— 65 —
тах, которые передаются на центральные комплексы обработки
данных западноевропейской или американской системы VLBI
для корреляции с аналогичными лентами с наземной системы
антенн VLBI. Данные, прошедшие корреляцию и калибровку,
рассылаются для дальнейшего анализа ведущим исследователям.
Исследования по оценке концепций проекта «Квасат»
показали, что осуществление всего проекта, основанного на
существующих методах VBBI и практике проектирования ИСЗ,
технически осуществим. Этот вывод подтвержден также недавним
экспериментом VLBI с использованием ИСЗ спутниковой
системы слежения и ретрансляции данных TDRSS США и наземных
телескопов в Японии и Австралии. Основная новая особенность
ИСЗ «Квасат» — концепция надувной конструкции из кевлара.
При запуске ИСЗ антенна находится в сложенном состоянии, а
в космосе надувается до требуемых размеров и приобретает
жесткость.
VLBI уже получила всемирное распространение и запуск
ИСЗ «Квасат» впишется в нее вполне естественно. Поэтому
можно ожидать, что ИСЗ будет эксплуатироваться весьма
широкими и хорошо организованными кругами радиоастрономов.
В заключение статьи отмечается, что предварительные
исследования этапа «А» по проектам «Лайман» и «Квасат» уже
начаты и должны были завершиться к концу мая 1988 г., а
аналогичные исследования по проекту GRASP начались в конце 1987 г.
и завершатся к сентябрю 1988 г. К концу 1988 г. организуется
конкурс проектов. Выбранные проекты пройдут детальные
исследования этапа «В», а в 1990—1995 гг. — разработку и
испытания (этапы «С» и «D»). Запуски новых астрономических ИСЗ
планируются в 1996—1997 гг. А. Е. Моисеенко
«ESA Bulletin», 1987, № 51, 22—26
27. Итальянский привязной спутник
В Италии заканчивается сборка ИСЗ, спроектированного
фирмой Aeritalia для исследовательских целей. Этот спутник
диаметром 1,6 м и массой 500 кг будет запущен в 1991 г. с
МВКА «Спейс Шаттл», следуя за ним на буксире с помощью
троса из кевлара диаметром 2 мм и длиной 20 км.
Предполагается, что при движении в магнитном поле Земли на спутнике
будет генерироваться ток мощностью до 4 кВт. Второй привязной
ИСЗ, который намечено запустить в 1993 г., будет двигаться на
100 км ниже корабля-носителя с целью изучения параметров
атмосферы в малоизученном диапазоне высот порядка 130 км.
Г. А. Лебедев
«Flight International», 1987, 132, № 4091, 19
-66-
28. Многоцелевой баллистический спускаемый аппарат
На выставке «Космос-87», состоявшейся в дни проведения
конференции Международной астронавтической федерации IAF
в Брайтоне 10—17 октября 1987 г., фирма British Aerospace
экспонировала проект многоцелевого баллистического спускаемого
аппарата (МБСА), который предназначен для выполнения тех
же задач, что и мини-МВКА «Гермес». Стоимость разработки
МВСА оценивается в 4 млрд марок ФРГ, т. е. ~50% стоимости
разработки мини-МВКА «Гермес». Преимущество внедрения
МБСА усматривается в быстром переходе Западной Европы к
пилотируемым полетам, а также в экономии времени и средств
для разработки следующего поколения транспортных
космических систем, напр, на базе ВКС «Хотол» или «Зенгер».
Предполагается, что МБСА со стартовой массой ^7т будет
выводиться на орбиту с помощью ракеты-носителя «Ариан-4».
МБСА с цилиндрической передней частью и более широкой
конической хвостовой частью с максимальным диаметром ~4 м
будет снабжен панелями солнечных батарей длиной 8,3 м.
Кроме того, к МБСА будет присоединен модуль обслуживания с
расположенными внутри него энергетической установкой и
оборудованием связи. Перед входом в атмосферу Земли этот
модуль будет отделяться. МБСА в передней части имеет
стыковочное устройство, с помощью которого он может подсоединяться к
ООКС. МБСА снабжается системой ориентации и стабилизации
с ЖРД малой тяги. При выводе на орбиту внутри МБСА могут
располагаться 4 астронавта. В случае необходимости при спуске
на Землю допускается размещение 6 астронавтов. В хвостовой
части МБСА находятся электрические батареи, топливные баки
двигательной установки системы ориентации и стабилизации,
кислородные баллоны и небольшой грузовой контейнер на
250—500 кг.
Грузовой вариант МБСА рассчитывается на вывод на орбиту
1,5 т полезного груза, напр, для проведения исследований по
материаловедению в условиях микрогравитации. Оба варианта
МБСА будут снабжаться парашютами для торможения перед
приводнением в Атлантическом океане.
Отмечается, что МБСА представляет шаг вперед по
сравнению со спускаемым аппаратом «Аполлон». Он должен быть
обязательным элементом ООКС, обеспечивающим спасение
экипажа в аварийных ситуациях. В. А. Карелин
«Flug Revue», 1987, № 12, 64—65
«Spaceflight», 1987, 29, № 12, 402
29. Разработка и запуски ИСЗ
В Японии в ноябре 1987 г. было принято решение об
осуществлении запуска связного ИСЗ CS-За с полигона Танегасима
— 67 —
1 февраля 1988 г. с помощью японской РН Н-1. ИСЗ намечалось
вывести на геостационарную орбиту в точку стояния 132° в. д.
ИСЗ CS-За (диаметр —2,2; высота —2,4 м; масса —500 кг;
расчетный срок службы — 7 лет) спроектирован и изготовлен
фирмой Mitsubishi Electric Corp. (стоимость 84 млн долл.). ИСЗ с
помощью 10 ретрансляторов К-Диапазона и 2 ретрансляторов
С-диапазона обеспечивает связь по 6 тыс. телефонных каналов.
ИСЗ CS-За должен заменить находящийся в эксплуатации ИСЗ
CS-2.
Фирма RCA Astro-Space (США) заключила контракт в сумме
более 100 млн долл. с фирмой Geostar Corp. в соответствии с
которым она должна спроектировать и изготовить два
геостационарных ИСЗ для обеспечения связи и определения
местоположения самолетов, морских судов, наземных транспортных
средств и пешеходов. ИСЗ должны обслуживать в течение часа
более 25 млн пользователей. Запуски ИСЗ намечены на 1991 —
1992 гг. Контрактом предусмотрена возможность изготовления
еще двух ИСЗ. По планам фирмы RCA Astro-Space, в
ближайшее 10-летие она должна изготовить более 50 ИСЗ, включая
30 связных ИСЗ.
Министерство обороны (МО) Великобритании приняло
решение об использовании одноразовых РН для запуска связных
ИСЗ серии «Скайнет-4». Вывод на орбиту ИСЗ «Скайнет-4А»
намечалось произвести в июне 1986 г. на борту МВКА «Спейс
Шаттл», но в связи с катастрофой МВКА в январе 1986 г.
запуск ИСЗ мог состояться не ранее, чем в августе 1990 г. (полет
STS-43). МО решило использовать для запуска ИСЗ «Скай-
нет-4А» первый запуск коммерческой РН «Титан» в 1989 г.
(совместно с запуском японского связного YC-Sat-2). Вывод на
орбиту ИСЗ «Скайнет-4В» намечено произвести РН «Ариан»
(запуск V-29) в ноябре 1988 г., а ИСЗ «Скайнет-4С» в середине
1990 г. также с помощью РН «Ариан» (запуск V-41).
Б. И. Ермишкин
«Flight International», 1987, 132, № 4088, 3
«Interavia Air Letter», 1987, № 11383, 6;
№11388, 6
30. Сверхтяжелые ракеты-носители ALS
ВВС США заключили параллельные контракты с семью
фирмами на НИР по сверхтяжелой ракете-носителю ALS.
Предусматривается создание ракеты промежуточного варианта,
которая могла бы вступить в эксплуатацию в 1993—1994 гг., и
ракеты окончательной конструкции, эксплуатация которой могла бы
начаться в 1998 г. Первая могла бы доставлять на орбиту 180 т
полезной нагрузки в год при затратах в три раза меньше, чем
при использовании РН «Титан», вторая —2270 т в год при в де-
— 68 —
сять раз меньших затратах. Ракета промежуточной конструкции
одноразовая, поскольку к началу 90-х годов не успеют
разработать средства спасения элементов ракеты. У ракеты
окончательной конструкции все или часть элементов возвращаются для
повторного использования.
В числе фирм, получивших контракты, Rockwell International,
Boeing Aerospace и Martin Marietta.
Проект ракеты окончательной конструкции фирмы Boeing
Aerospace предусматривает использование второй крылатой
многоразовой ступени, оснащенной шестью ЖРД для
обеспечения вывода на орбиту и четырьмя ВРД для обеспечения
возвращения на космодром. Специалисты фирмы Boeing Aerospace
считают, что наибольшую трудность представит разработка ЖРД,
которые должны иметь высокое давление в камере сгорания и
высокий удельный импульс, а также легко демонтироваться для
ремонтных операций, которые проводятся за пределами
космодрома.
Ракета промежуточной конструкции фирмы Martin Marietta
рассчитана на полезную нагрузку 57 т. Она использует
центральный водородо-кислородный блок и 4—10 твердотопливных
ускорителей. Число ускорителей определяется задачами
конкретного полета. На центральном блоке устанавливаются четыре
ЖРД SSME, разработанные для орбитальной ступени МВКА
«Спейс Шаттл». Чтобы снизить затраты, РН ALS может
оснащаться уже использовавшимися ЖРД SSME, или же ЖРД для
этой ракеты могут изготовляться в соответствии с особыми
требованиями в расчете не на многоразовое, а на однократное
использование. ЖРД SSME включаются на стартовой позиции до
включения ускорителей, что делает возможным автоматическое
выключение ЖРД в случае каких-либо неисправностей.
Твердотопливные ускорители имеют монолитный корпус, что
должно существенно снизить затраты по сравнению со сборным
секционным корпусом, а также обеспечить гибкость
эксплуатации. Длина ускорителя 16,8 м, диаметр 2,4 м. Он имеет
фиксированное сопло. Ускорители рассчитаны на работу в течение
65—70 с, т. е. и на участке максимального скоростного напора.
Они могут изготовляться большими сериями на автоматических
линиях, что снизит затраты. Этому будет способствовать и
выбор фиксированного сопла. Транспортироваться ускорители
должны в горизонтальном положении на железнодорожных
платформах и доставляться на космодром практически
готовыми к эксплуатации.
Для управления вектором тяги на участке выведения служат
ЖРД на центральном блоке, которые обеспечивают примерно
35% суммарной стартовой тяги, что достаточно для
эффективного управления.
Для ракеты окончательной конструкции специалисты фирмы
Martin Marietta рассматривают крылатую первую ступень с дви-
— 69 —
гателя.ми на жидком водороде и жидком кислороде или на
метане и жидком кислороде. Эта ступень должна отделяться по
достижении скорости, соответствующей М = 3. В этом случае
кратковременные пиковые тепловые нагрузки на конструкцию
ступени не превысят 150°С, и для ее изготовления можно будет
использовать обычные материалы, например алюминиевый сплав.
Возвращение отделившейся ступени на стартовый комплекс
будут обеспечивать турбореактивные двигатели.
Специалисты фирмы Martin Marietta считают^ что
окончательная сборка и проверка ракет ALS промежуточной и
окончательной конструкции должна производиться на космодроме при
минимальной численности обслуживающего персонала. В
основном ракеты ALS должны запускаться со стартового комплекса
на космодроме Ванденберг.
«Aerospace Daily», 1987, 142, № 49, 387
«Aviation Week and Space Technology», 1987,
127, № 12, 29, 30; № 13, 29
31. Разработка усовершенствованной РН на баз.е РН «Скаут»
Как ожидалось, в марте 1988 г. НАСА объявит конкурс на
разработку и изготовление 10 РН класса РН «Скаут», способной
вывести на орбиту высотой 280 км ИСЗ массой 260 кг. Выбор
подрядчика должен состояться в конце 1988 г. Запуски РН
должны производиться в 1991—1995 гг. (по два запуска в
течение года).
Фирмы SNIA-BPD (Италия) и LTV (США) намерены
разработать усовершенствованную РН «Скаут», которую они именуют
«Игл Скаут», с грузоподъемностью 520 кг (в два раза больше,
чем у РН «Скаут»). Стоимость одного запуска РН «Скаут»
составляет 12 млн долл., включая стоимость РН 7 млн долл.
Проект новой РН SB-7 предусматривает использование
первой и второй ступеней от РН «Скаут», установку двух
дополнительных разгонных РДТТ (масса 7,5 т), которые
изготавливаются для РН «Ариан-3». Вместо третьей ступени предложено
установить западноевропейский апогейный двигатель Mage,
разработанный фирмами SEP, MAN и SNIA-BPD. РН «Игл Скаут»
намечено первоначально использовать для запуска западногер-
манско-итальянского приборного контейнера TOPAS с
итальянской платформы Сан-Марко. Контейнер TOPAS должен
совершить полет по баллистической траектории для выполнения
экспериментов в условиях микрогравитации.
В настоящее время РН «Скаут» является единственной
американской РН малой грузоподъемности. В США имеется еще
10 РН «Скаут». В марте 1988 г. предполагалось запустить с
помощью РН «Скаут» научно-исследовательский итальянский ИСЗ
«Сан-Марко D/L». Девять других РН «Скаут» предназначаются
— 70 -
для выхода на орбиту военных американских навигационных
ИСЗ серии «Транзит» и ИСЗ-мишеней для испытаний
противоспутниковой системы ASAT.
Запуски РН «Скаут» производятся с 1960 г. До конца 1987 г.
произведено 108 запусков, из которых 94 удачных (87%). С мая
1967 г. произведено 54 запуска, из которых 52 удачных (96%).
Б. И. Ермишкин
«Air et Cosmos», 1987, № 1169, 33
АВТОМАТИКА И РАДИОЭЛЕКТРОНИКА
32. Использование волоконнооптических и радиорелейных
линий в цифровых сетях связи
Преимущества, получаемые при переводе телефонного
обслуживания на цифровой формат, особенно очевидны в локальных
системах связи, в которых первый шаг в этом направлении
состоит в переходе на использование импульсно-кодовой
модуляции (ИКМ) в уже имеющемся городском кабельном
оборудовании. Часто это приводит к получению нескольких имеющих
удовлетворительное качество цепей с ИКМ, хотя и имеются
определенные трудности с передачей несущей. Причина этого состоит
в том, что структура городских кабелей является отнюдь не
идеальной с точки зрения частотного диапазона, требуемого для
цифровой передачи (велики перекрестные помехи между
каналами и затухание). Особенно заметны недостатки абонентских
кабелей, которые часто не удовлетворяют требованиям
Международной комиссии по телеграфу и телефону CCIT к
абонентской аппаратуре.
В случае, когда по каким-либо причинам невозможна замена
кабелей, приходится искать другие решения. К числу таких
решений относится использование волоконнооптических кабелей,
которые, кроме очень высокой широкополосное™,
характеризуются также более высокой по сравнению с кабелями на основе
медных проводов влагоустойчивостью, а также радиорелейных
линий (РРЛ), работающих на частотах выше 10 ГГц.
В будущем прогнозируется существенный прогресс одномо-
довых световодов, работающих на длине волны излучения
1500 нм при затухании всего 0,2 дБ/км и практически нулевой
хроматической дисперсии. По оценкам, расстояние между
соседними ретрансляторами в конечном счете будет намного
превышать протяженность локальных сетей, достигая 100 км для
аппаратуры первого поколения и 175 км — для аппаратуры второго
поколения.
Недостатком волоконнооптического кабеля по сравнению с
радиррелейной системой является возможность повреждений,
вследствие чего для обеспечения надежного обслуживания при-
— 71 -
ходится прокладывать резервный кабель, что удорожает сеть
связи.
Электроннооптические схемы и компоненты, используемые в
оптиковолоконных линиях, должны иметь высокую надежность,
поскольку любой отказ приводит к потере существенных
количеств информации. Это особенно важно при повышении скорости
передачи. Поэтому для обеспечения надежной связи необходимо
предусматривать средства автоматического изменения
трассировки.
Для приближенной оценки стоимости затрат при
развертывании волоконнооптической линии длиной примерно 30 км на
192 телефонных каналов можно считать, что при средней
стоимости прокладки 10 долл./м соответствующие расходы
составляют 300 тыс. долл. Стоимость оконечной аппаратуры 100 тыс.
долл., поэтому общая стоимость линии 400 тыс. долл.
Стоимость РРЛ той же пропускной способности составит
половину от этой суммы (стоимость передатчика и приемника
100 тыс. долл., антенны 50 тыс. долл., прочего оборудования
50 тыс. долл., т. е. всего 200 тыс. долл.).
Однако данный пример имеет лишь относительную ценность.
Там, где линия длиной 10 км (это типовое значение для
локальных связных сетей), отличия в стоимости уже не будет. Более
того, при повышении пропускной способности стоимость кабеля
не изменится, а увеличивается лишь стоимость оконечного
оборудования. В то же время стоимость радиорелейного
оборудования примерно пропорциональна числу требуемых речевых
каналов.
При переходе к использованию цифровых сетей с
интеграцией служб ISDN потребуются новые системы связи, в том числе
спутниковые системы цифровой связи. В составе таких
спутниковых систем в случае большой эффективной мощности излучения
спутниковой аппаратуры возможно использование наземных
«микростанций» с диаметром антенны 1,2—1,8 м. С помощью
микропроцессоров и дистанционного управления работа таких
микростанций может быть полностью автоматизирована.
Н. Я. Щербак
«Telecommunication Journal», 1987, 54, № 138,
753—757
33. Подсистемы управления данными и связью орбитальной
платформы
Орбитальные платформы создаются по программе
развертывания орбитальной космической станции и предназначаются для
размещения полезной нагрузки в составе приборов для научных
исследований и аппаратуры коммерческого назначения. Такие
платформы подразделяются в соответствии с орбитой. На плат-
-72-
формах, обращающихся по солнечно-синхронным полярным
орбитам (POP), в основном будут устанавливаться приборы для
научных исследований (для проведения наблюдений за
поверхностью Земли). Те же платформы, которые станут обращаться
по орбите космической станции с наклонением 28° (платформы
СОР), предназначаются для проведения наблюдений за
Солнцем и за звездами. Можно считать, что оборудование каждой
платформы состоит из служебных подсистем (core system) и
модулей полезной нагрузки. К служебным относятся подсистемы
электропитания, поддержания требуемого теплового режима,
наведения, навигации и управления (ON and С), двигательная,
управления данными, связи и сопровождения.
Развертывание платформ должно осуществляться с помощью
орбитальной ступени МВКА, а на рабочую высоту они будут
выводиться с помощью собственных двигателей или
межорбитального транспортного аппарата ОМУ.
Платформы будут собираться на орбите, причем интервалы
между соседними доставками аппаратных средств могут
исчисляться месяцами или даже годами. Сборка на орбите станет
производиться орбитальной ступенью МВКА и ее экипажем —
в случае платформы СОР, аппаратом OMV — в случае
платформы POP, причем увеличение состава аппаратуры не должно
оказывать воздействия на конфигурацию уже установленной до
этого аппаратуры.
Обслуживание платформ будет производиться на орбите.
Оно станет включать в себя профилактическое техническое
обслуживание и ремонт (или замену) отказавшего оборудования.
Поэтому бортовые подсистемы должны иметь модульное
построение.
Связь с Землей будет осуществляться в основном через ИСЗ
TDRS на частотах диапазонов Ки и S.
В общем случае платформа предназначается для автономной
работы и требует минимального внимания со стороны наземных
служб. Управление ее работой станет осуществляться с помощью
программных средств подсистемы управления данными DWS.
Вся аппаратура должна работать несколько лет без
технического обслуживания. Внеплановые посещения платформы для
технического обслуживания могут выполняться, однако они
должны быть исключениями, а не правилом. Поэтому требуются
самопроверки, диагностика отказов и автоматическая
функциональная перестройка (реконфигурация). Каждое из этих общих
требований оказывает воздействие на разработку подсистем
управления данными, а также связи и сопровождения, С and Т.
Для обслуживания -полезной нагрузки подсистемы DMS и
С and T будут выполнять следующие функции:
— распределение данных, поступающих от полезной
нагрузки. Почти все данные научных исследований должны быть
переданы на Землю. К полезной нагрузке в случае необходимости
- 73 -
должны подводиться вспомогательные данные. На землю
передаются также данные о состоянии полезной нагрузки;
— распределение данных (данные от аппаратуры полезной
нагрузки будут храниться на борту в течение периодов времени,
когда через ИСЗ TDRS невозможно осуществлять трансляцию
данных на землю);
— точная синхронизация работы аппаратуры с помощью
бортовых стандартов времени/частоты;
— обеспечение подвода к аппаратуре полезной нагрузки
данных от служебных подсистем (например, информации
наведения, навигации и управления), электропитания,
терморегулирования.
Самой важной из этих функций является функция передачи
с высокой скоростью на Землю данных от приборов для научных
исследований: для начальной рабочей конфигурации эта
скорость должна составлять 20 М бит/с, для
конфигурации'платформы POP с расширенными возможностями — до 300 М бит/с.
Для случая платформы СОР скорость передачи никогда не
будет превышать 20 М бит/с.
В общем случае для служебных подсистем от подсистем
DMS и С and T требуется выполнение следующих функций:
— обработка данных с целью обеспечения возможности
прогона прикладных программ;
— распределение информации в пределах платформы, а
также данных, направляемых на Землю и поступающих с Земли;
— основное хранение данных в интересах прикладных
программ, а также системных данных;
— вспомогательное хранение данных, требуемое для
регистрации резервных копий прикладных программ, информации о
состоянии подсистем и пр.
По оценкам, общая производительность для обслуживания
служебных подсистем должна составлять примерно 106
инструкций на машинном языке в 1 с, общая емкость основной памяти
для всех программ служебных подсистем и файлов данных
меньше 1 М байт, а общая емкость вспомогательной памяти
меньше 2 М байт.
Для передачи всех данных между подсистемами, между
подсистемами и Землей, подсистемами и аппаратурой управления
данными требуется пропускная способность канала связи,
меньшая 15 Кбит/с.
Подсистема связи и сопровождения С and T должна
устанавливать следующие каналы связи:
— канал с многостанционным доступом S-диапазона для
связи с ИСЗ TDRS;
— специализированный канал Ku-диапазона для связи с
ИСЗ TDRS;
— специализированный канал S-диапазона для связи с ИСЗ
TDRS;
— канал связи S-диапазона с орбитальной ступенью МВКА;
— канал связи с ИСЗ глобальной спутниковой
радионавигационной системой GPS.
Все эти каналы связи являются двусторонними, за исключен
нием каналов связи с ИСЗ системы GPS, которые
предназначаются лишь для приема. Подсистема радиосвязи после
стыковки с межорбитальным аппаратом ОМУ должна становиться
подсистемой «проводной» связи. Скорость передачи данных по
линиям «платформа-Земля», как об этом уже говорилось выше,
должна составлять от 0 до 300 М бит/с.
По состоянию на 1986 г. создание подсистем управления
данными, связи и сопровождения находилось на этапе
предварительного проектирования.
Подсистема управления данными DMS орбитальной
платформы является классическим примером распределенной структуры.
Это означает, что управление этой подсистемой является
децентрализованным и что каждый узел обработки является
автономным. Кроме того, добавление любого нового узла обработки
данных может быть осуществлено без нарушения работы исходной
сети. Выбор распределенной структуры определяется
следующими причинами:
— подсистема должна допускать наращивание возможностей
на орбите при использовании роботов;
— необходимо обеспечение возможности модернизации без
нарушения работы всей системы;
— аппаратные модули должны легко заменяться на орбите
без нарушения работы всей системы;
— новые модули должны легко устанавливаться без
нарушения работы всей системы;
— необходимо обеспечение максимальной унификации
аппаратных средств с орбитальной космической станцией
(подсистема DMS на борту космической станции имеет распределенную
архитектуру, поэтому на платформе разумно использовать
идентичные аппаратные средства);
— простота добавления резервных аппаратных средств.
Подсистема управления данными состоит из программ PMS,
осуществляющих общее управление работой орбитальной
платформы, аппаратуры управления базами данных DBMS, сети
распределения данных, памяти данных, а также аппаратуры
обработки данных.
Программы PMS выполняют следующие функции:
— координируют работу служебных подсистем платформы и
полезной нагрузки;
— управляют операциями связи;
— управляют ресурсами;
— 75 —
—• контролируют состояние служебных подсистем и полезной
нагрузки;
— руководят установлением места отказа и осуществляют
реконфигурацию;
— проводят межподсистемные проверки.
Функции аппаратуры управления базами данных DBMS:
— обработка всех запросов на данные (бортовых и с Земли);
— формирование рациональной базы технических данных;
— загрузка подсистемы регистрации/управления файлами
программами служебных подсистем и полезной нагрузки;
— формирование дубликата базы данных;
— обеспечение возможности работы с высокоуровневым
языком пользователя.
На аппаратуру DBMS поступает информация о состоянии от
всех служебных подсистем платформы, а в ней формируются
вспомогательные данные для подачи на полезную нагрузку (на
циклической основе или по запросу). Эти вспомогательные
данные состоят из выходных сигналов служебных подсистем с
информацией о времени, местоположении и пр. Аппаратура DBMS
регулярно передает на Землю большую часть своей базы
данных. Наконец, она направляет данные о состоянии полезной
нагрузки и служебных подсистем на аппаратуру управления
базами данных.
Для распределения данных в виде пакетов информации или
сообщений между соответствующими прикладными
программами или аппаратными средствами служит сеть распределения
данных. Прикладные программные средства присваивают
логические адреса, а сеть распределения данных присваивает
сообщениям физические адреса.
Память подразделяется на основную емкостью 1 М байт для
хранения исполняемых программ (сюда же относится и
сверхоперативное запоминающее устройство, ЗУ), которой
комплектуется каждый стандартный процессор обработки данных,
вспомогательную для аппаратуры DBMS (емкость 2 М байт; это
тоже ЗУ, которым комплектуются стандартные процессоры
обработки данных), а также на память, предназначающуюся для
хранения данных аппаратуры для проведения научных
исследований и служебных подсистем платформы перед их передачей
на Землю в периоды связи с ИСЗ TDRS (количество таких
данных может достигать 750 Г бит, а средой записи для них
является магнитная лента).
Предполагается, что подсистема DMS обеспечивает
возможности по обработке данных лишь для служебных подсистем
платформы, поскольку для полезной нагрузки такая обработка
не нужна. Н. Я. Щербак
«IEEE AES Magazine», 1987, № 10, 24—29
-76-
34. Магнитная холодильная установка для бортовой
аппаратуры ИСЗ
Управление SDIO заключило с фирмой Hughes Aircraft
контракт стоимостью 4,9 млн долл. на разработку магнитной
холодильной установки для ИК-датчиков и сигнальных процессоров
ИСЗ. Действие установки основано на использовании магнито-
калорического эффекта (изменение температуры пара- или
ферромагнитного вещества при адиабатическом изменении
напряженности магнитного поля, в котором находится вещество).
Непрерывное охлаждение может быть достигнуто, например, при
вращении в сильном магнитном поле гадолиниево-галлиевого
граната.
Как утверждают представители фирмы Hughes, с помощью
магнитных установок в перспективе станет возможным
охлаждение электронных систем ИСЗ до температур гораздо более
низких, чем те, что достигаются посредством существующих
«газовых» систем. Однако это не единственное преимущество
магнитных установок. Они, кроме того, будут обладать меньшим
потреблением энергии, большей простотой конструкции,
большим сроком службы (благодаря более низким рабочим
давлениям и температурам), меньшими габаритами и массой.
Фирма Hughes Aircraft планирует также разработать
холодильную установку комбинированного типа, состоящую из
магнитной и газовой систем. Такая конструкция обеспечит
наилучшие условия охлаждения, поскольку каждая из систем
оптимальна в своем рабочем диапазоне температур.
«Defense Electronics», 1987, 19, № 5, 57
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
35. Обнаружение протозвезд
Десятилетия исследований позволили астрономам понять
эволюцию звезд, от их зарождения до гибели в результате
газовых выбросов или взрыва сверхновой. Однако зарождение звезд
астрономы до недавнего времени не могли наблюдать.
Считалось только, что звезды должны образовываться в результате
конденсации газов из газовых облаков в космосе. Однако с этим
газом смешана звездная пыль, частицы которой поглощают свет
от зарождающейся звезды, называемой протозвездой. В
результате этого с помощью оптических телескопов нельзя наблюдать
за процессом зарождения звезды. Однако поскольку горячие
протозвезды должны излучать большое количество ИК-энергии,
то их пытались наблюдать с помощью ИК-телескопов. Такие
наблюдения не приводили к успеху, поскольку для этого нужна
предварительная информация о том, где находятся протозвезды,
— 77 —
прежде чем в эти места направлять ИК-телескопы. Необходимо
было составить карту ИК-источников, чего нельзя сделать с
поверхности нашей планеты вследствие поглощения ИК-излучений
длинноволнового участка земной атмосферой, на котором прото-
звезды должны иметь наибольшую яркость.
Проблему удалось решить с помощью ИК-астрономического
ИСЗ IRAS, который был разработан группой американских,
датских и английских инженеров и запущен в январе 1983 г.
Для минимизации ИК-излучений самого ИСЗ использовано
охлаждение с помощью жидкого гелия. В течение десяти
месяцев, пока не истощились запасы жидкого гелия, аппаратура
этого ИСЗ просмотрела почти всю небесную сферу и установила
наличие почти полумиллиона новых источников ИК-излучений,
от астероидов до удаленных галактик. Были обнаружены также
сотни ИК-источников в пределах межзвездных газовых облаков
на расстоянии от Солнца всего в несколько сотен световых лет.
Это и есть первые обнаруженные протозвезды.
На конференции по результатам наблюдений, проведенных с
помощью ИСЗ IRAS, можно было составить представление о
полной последовательности зарождения звезды размерами с
наше Солнце (для гораздо больших звезд этот процесс остается
неясным). После того, как ИСЗ IRAS установил местоположение
протозвезды, телескопы на поверхности Земли могут изучать их
спектры на более коротковолновом участке ИК-спектра, для
которого земная атмосфера не служит преградой. Кроме того,
радиоастрономы составляют подробные карты распределения
окиси углерода и аммиака, что характеризует распределение газа
в межзвездных облаках.
Радионаблюдения позволяют обнаружить первые указания
на то, что в центре межзвездного облака должна образоваться
звезда. Наиболее распространенным газом в межзвездных
облаках является водород в виде молекул. Однако молекулярный
водород изучать довольно трудно, поскольку он ничего не
излучает. Вместо этого астрономы изучают молекулы более редких
элементов, сопутствующих водороду. Такими молекулами и
являются молекулы окиси углерода и аммиака, имеющие мощные
характеристические радиоизлучения.
Было изучено излучение от окиси углерода и аммиака в двух
соседних межзвездных облаках, одно из которых лежит в
созвездии Телец, другое — в созвездии Змееносец. В центре
каждого облака были обнаружены плотные ядра газа диаметром по
(0,1—-1) световых лет, содержащие такое количество вещества,
которого хватило бы на образование звезды с массой,
составляющей от 1 до 50 масс Солнца. На этом этапе газ является
таким же холодным, как и окружающее межзвездное
пространство (температура примерно 10 К).
Согласно теории, такое ядро является слишком плотным и не
может рассосаться. Наоборот, оно будет коллапсировать под
-78-
действием собственных гравитационных сил и менее чем через
100 тыс. лет образуется протозвезда.
Изучение упомянутых выше двух облаков и сопоставление
положения ИК-источников с 95 плотными ядрами,
обнаруженными радиоастрономами, показало, что примерно половина этих
плотных ядер имеет внутри себя ИК-источники. В этих ядрах
газ уже в достаточной степени коллапсировал к центру и
образовались протозвезды. Те же ядра, в которых не обнаружены
ИК-источники, соответствуют более раннему этапу зарождения
звезд. Н. Я. Щербак
«New Scientist», 1987, 115, № 1575, 46—49
36. Помехи работе радиотелескопов
По международному соглашению для работы
радиотелескопов отведены 26 частот между 37,75 МГц и 49 ГГц. Однако лишь
на 14 из них радиоастрономы имеют «преимущественное право»,
а на остальных могут работать и вещательные станции. Поэтому
планы английского правительства развернуть пятую сеть
ТВ-вещания с выделением 48 каналов в дециметровом диапазоне
угрожает каналу № 38 на частоте 610 МГц, используемом для
наблюдения пульсаров.
Излучение звезд на высоких частотах определяется тем, что
они являются горячими телами, а на более низких частотах
излучение вызывается вращением электронов в магнитном поле.
Уровень таких излучений является очень низким, поэтому работа
наземных передатчиков на близких частотах создает
значительные помехи. Известно, что сигналы вещательных передатчиков
создают помехи работе чувствительной аппаратуры далеко за
пределами зоны уверенного приема домашних телевизоров. Так,
телевизионный передатчик на Эйфелевой башне создает помехи
радиотелескопам в Нидерландах.
Радиоастрономы уже в течение 10 лет жалуются на помехи
от СВЧ бытовых печей. Хотя для их работы и отведена частота
2,47 МГц, они имеют высокую мощность и значительный
уровень внеполосовых излучений.
Вскоре вступит в строй новое поколение мобильных связных
и навигационных систем с использованием спутниковых
передатчиков на частоте 1,6 ГГц. Отмечается, что передачи советских
ИСЗ на этой частоте уже привели к помехам исследований на
частоте 1,612 ГГц. * Н. Я. Щербак
«New Scientist», 1987, 116, № 1580, 26
37. Перспективы обнаружения гравитационных волн
На орбитальной космической станции планируется установка
прибора для исследований в рентгеновском диапазоне волн
— 79 —
XLA (X-ray Large Array), который продолжит исследования
различных небесных тел, в том числе обычных звезд, остатков
сверхновых, нейтронных звезд, черных дыр, коллапсированных
остатков бывших звезд, межгалактических нагретых газов и
квазаров. Характерной особенностью почти всех этих источников
рентгеновских лучей является то, что они имеют большую
площадь (иногда превышает площадь полного диска Луны) или же
их спектральная яркость является переменной (период
исчисляется в единицах миллисекунд).
Прибор XLA был предложен в 1985 г. лабораторией военно-
морских исследований Станфордского университета и
специалистами Вашингтонского университета. В настоящее время НИЦ
космических полетов им. Маршалла осуществляет проработку
технических вопросов создания такого прибора.
Площадь чувствительной области прибора XLA составляет
100 м2, что более чем в 100 раз превышает площадь
чувствительной области любого выведенного до настоящего момента в
космос телескопа и в 1000 раз превышает площадь чувствительной
области предложенного ранее усовершенствованного
астрофизического рентгеновского телескопа AXAF (Advanced X-ray
Astrophysics Facility). В аппаратуре XLA512 блоков
пропорциональных счетчиков размещены в виде 64 модулей по 8 блоков и
должны собираться на орбите. Вычислительные средства станции
позволяют обрабатывать получаемые с помощью прибора XLA
данные со скоростью, в 1000 раз превышающей скорость обработки
данных в современных космических системах.
Предусматривается прямая регистрация данных на оптических дисках без
трансляции на наземную станцию. Точность ориентации прибора XLA
должна составлять всего лишь несколько дуговых минут, что
лежит в пределах ТУ на станцию.
Прибор XLA позволит проводить быстродействующие
измерения потока рентгеновского излучения, повторные
спектральные измерения с краткосрочным накоплением для каждого
спектра. Он обеспечивает возможность достижения
сверхвысокого углового разрешения (измеряется в угловых миллисекундах),
а также картирование протяженных районов с малой
поверхностной энергетической яркостью.
Перечень экспериментов, которые намечено провести с
помощью этого прибора, быстро увеличивается. Например, прибор
позволит исследовать периодические, квазипериодические и
апериодические явления, связанные с такими компактными телами,
как нейтронные звезды. Можно будет изучать модуляцию
интенсивности излучения в пределах периода изменения или
кратковременной вспышки и осуществлять поиск пульсаций с гораздо
меньшими уровнями, чем это возможно в настоящее время.
Станет возможным обнаружение пульсаров с рентгеновским
излучением в двойных системах с периодом в единицы
миллисекунд. Имеются косвенные доказательства того, что такие пуль-
- 80 —
сары существуют в нашей Галактике среди ярких нейтронных
звезд. Это может привести также к открытию теоретически
предсказанных, но до настоящего времени не обнаруженных
источников гравитационных волн. Угловой момент, возникающий
вследствие аккреции материала от «сопровождающей» звезды,
может привести к неустойчивости нейтронной звезды и к
возникновению гравитационного излучения, предсказываемого общей
теорией относительности Эйнштейна. Такая нейтронная звезда
становится слабо модулированным рентгеновским пульсаром и
одновременно с этим — источником непрерывного
гравитационного излучения (с одним и тем же периодом). Теоретическое
значение периода, составляющее несколько миллисекунд,
определяется равновесием между возмущением, вызывающим
излучение гравитационных волн, и демпфирующими эффектами
вязкости звездного вещества.
Прибор XLA может устанавливаться в различных частях
орбитальной космической станции: на верхнем киле в случае двух-
килевой конструкции станции, на центральной балке этой же
конструкции или на небольшой поперечине. Рассматриваются
различные варианты сборки, от использования развертываемой
на орбите конструкции до собираемых на орбите астронавтами
блоков (для этого потребовалось бы примерно 200 ч).
Н. Я. Щербак
«Aerospace America», 1987, 25, № 7, 28—30
38. Состав межзвездного газа
Изучение молекулярного состава газовых частиц в
межзвездном пространстве производится в настоящее время с помощью
радиотелескопов, работающих в диапазоне миллиметровых волн.
В Испании на высокогорном плато Пико Велета (2850 м)
заканчивается строительство нового радиотелескопа с 30-м
рефлектором площадью 780 м2. Этот радиотелескоп, работающий на
волне 1,2 мм, спроектирован институтом радиоастрономии о-ва
Макса Планка в ФРГ, при участии французских ученых. Другой
радиотелескоп с тремя рефлекторами по 15 м, строится в Южной
Франции на высоте 2500 м.
Излучения на миллиметровых волнах легко проникают через
скопления межзвездной пыли (например, в Млечном пути).
Соответствующие сигналы, принимаемые высокочувствительными
радиометрами позволяют определить состав молекул,
излучающих эти сигналы. Таким образом, уже обнаружены в
межзвездном пространстве молекулы аммиака (NH3), формальдегида
(Н2СО), некоторых спиртов и солей, в т. ч. поваренной соли.
В общем, идентифицировано около 80 более или менее сложных
молекул. В частности, во время испытаний 30-м радиотелескопа
в Испании были обнаружены молекулы метанола (метилового
— 81 —
спирта) в двух галактиках, удаленных на 10 млн световых лет
от Солнечной системы.
Дальнейшее развертывание исследований на миллиметровых
и субмиллиметровых волнах (в настоящее время проектируется
приемник, способный измерять излучения с длиной волны
порядка 0,1 мм) позволит получить новые данные о составе
газовых скоплений в межзвездном пространстве. Г. А. Лебедев
«Bild der Wissenschaft», 1987, № 12, 130
39. Метеориты марсианского происхождения
Все большее число исследователей приходит к выводу, что
некоторые из найденных на Земле метеоритов имеют
марсианское происхождение. На этот вывод наталкивает химический
анализ группы из восьми метеоритов SNC (по первым буквам
названия трех метеоритов Shergotti, Nackla. и Chassigny), no
внешнему виду напоминающих куски базальта, часто
встречающегося на Земле. Они мало напоминают метеориты астероидного
происхождения. С другой стороны, некоторые характеристики
метеоритов SNC, такие как содержание изотопа кислорода,
отличает их от объектов земного происхождения и от других
метеоритов.
Проведенное в начале 80-х годов исследования натолкнули
на мысль о марсианском происхождении метеоритов SNC.
Во-первых, они являются относительно молодыми — им всего
примерно по 1,3 млрд лет. Это значительно меньше возраста
всех других метеоритов (по меньшей мере 4 млрд лет).
Во-вторых, в 1982 г. в микропузырьках этих метеоритов были
обнаружены четыре благородных газа в той же относительной
распространенности (концентрации), которая характерна для
атмосферы Марса (по данным, полученным с помощью
спускаемого аппарата КА «Викинг»). Поскольку эти газы находились
в микропузырьках из стекловидного материала, образованных в
результате удара при столкновении, возникла гипотеза о
столкновении большого небесного тела с Марсом, в результате
которого атмосферные газы оказались «запечатанными» в
микропузырьках горных пород, выброшенных ударом за пределы
поля тяготения Марса. Позже были обнаружены также азот-15 и
двуокись кремния, являющиеся основными компонентами
марсианской атмосферы.
Остается неясным механизм доставки этих объектов с
поверхности Марса на Землю. В 1983 г. была выдвинута гипотеза
о столкновении Марса со многими астероидами в качестве
источника метеоритов SNC. Однако такие столкновения могли бы
привести к отрыву от Марса со скоростью 5 км/с (первая
космическая скорость для этой планеты) объектов с диаметром, не
-82-
превышающим 1 м. Но для метеоритов SNC исходный диаметр
глыбы марсианского материала должен составлять 10—15 м.
Поэтому были изучены различные кратеры на поверхности
Марса, свидетельствующие о столкновении с крупными
небесными телами. По мнению некоторых специалистов, метеориты
SNC были выброшены примерно 200 млн лет тому назад при
падении небесного тела с образованием кратера размерами
свыше 100 км.
Если метеориты SNC действительно имеют марсианское
происхождение, то анализ этих метеоритов свидетельствует о
следующих особенностях этой планеты:
— состав марсианской мантии ближе к составу мантии
Земли, чем об этом свидетельствовали сделанные ранее прогнозы
без учета данных, относящихся к метеоритам SNC. Это
свидетельствует о том, что мантии Земли и Марса имели аналогичный
состав и эволюция этих планет была аналогичной. Степень
окисления марсианской мантии примерно соответствует степени
окисления мантии Земли;
— концентрация изотопа кислорода в метеоритах SNC
существенно отличается от концентрации для земных образцов и
образцов материалов с Луны. Это могло бы означать, что «до-
солнечная» туманность была неоднородной с точки зрения
изотопов. Это свидетельствует также о тесной генетической связи
между Землей и Луной (об образовании Луны в результате
падения на Землю большого небесного тела);
— ядро Марса, как кажется, образовалось примерно 4,5 млрд
лет тому назад, как об этом свидетельствует рубидиево-строн-
циевый изотопный состав метеоритов SNC. Ядро Марса богато
сульфидами, причем содержание серы составляет примерно 14%
от его общей массы. Относительно небольшое ядро составляет
примерно 22% от общей массы планеты.
Если гипотеза о марсианском происхождении метеоритов"
SNC подтвердится, то это даст возможность ученым сделать
заключения о геологической структуре Марса. Центральным
вопросом является вопрос о том, имел ли Марс раньше более
плотную атмосферу, в пользу чего свидетельствуют, в частности,
прорезанные водными потоками каналы на его поверхности.
Поскольку атмосфера, давление которой составляет примерно 1%
от давления земной атмосферы, состоит в основном из двуокиси
углерода, то геологи заинтересованы в том, чтобы найти
углекислый кальций. При наблюдениях, проведенных с помощью КА
«Викинг», этот минерал не был обнаружен. Н. Я. Щербак
«Science», 1987, 237, № 4818, 721—723
40. Органическая молекула на комете Галлея
Как известно, комета Галлея во время последнего своего
прохождения через Солнечную систему в марте 1986 г. изучалась
— 83 —
пятью космическими зондами, снабженными многочисленной
аппаратурой. Результаты проведенных наблюдений сейчас
обрабатываются. Среди этих результатов отмечаются снимки,
сделанные западноевропейским КА «Джотто», снабженным массспект-
рометром. Анализ этих снимков в Юго-Западном
исследовательском институте в гор. Сан-Антонио (США) показал, что в
составе ядра кометы имеется небольшой органический полимер,
состоящий из пяти формальдегидов с формулой (HCHO)s. Такой
полимер встречается на Земле среди биологических Сахаров.
Этот факт в определенной мере подтверждает предположение
некоторых ученых о том, что жизнь на Земле возникла из
органических молекул, занесенных на ее поверхность при
столкновении с космическими телами-кометами или астероидами.
Дальнейшие исследования комет, намеченные на конец XX и начало
XXI столетия, помогут более полно исследовать этот вопрос.
Г. А. Лебедев
«Science et Vie», 1987, № 843, 28—33
МАТЕРИАЛЫ
41. Разработка конструкционных керамических материалов
во Франции
Фирма Rhone-Poulenc считается одной из ведущих по
исследованиям, разработкам и производству сверхпроводящих, элект-
роннооптических, композиционных, керамических и т. п.
материалов, в т. ч. кремниевых кристаллов для ЭВМ, оптических
волокон, высокотемпературных керамических материалов для
ракетно-космической техники и т. д. Совместно с фирмой SEP она
проводит разработку керамических композитов с волокнами,
сохраняющими прочность при 1400°С в течение 20 мин, для
использования их в конструкции мини-МВКА «Гермес». За 3 года
на способы получения керамических волокон, в т. ч. диаметром
15 мкм, получено более 10 патентов.
Во Франции разрабатываются композиты с керамическими
армирующими волокнами (таблица) и матрицами из
органических и металлических материалов для применения в
конструкциях автомобилей, двигателях внутреннего сгорания, ЛА и т. п.
Для двигателей, как показал опыт Японии, наиболее
пригодными являются керамические композиты, отличающиеся высокой
жесткостью, жаропрочностью, износостойкостью и, в
большинстве случаев, малой плотностью. Исследования по керамическим
композитам, в частности по получению композитов способом
химической инфильтрации из паровой фазы вещества матрицы,
ведет фирма SEP при участии Лаборатории химии твердого
тела Национального научно-исследовательского центра и универ-.
— 84 —
ситета г. Бордо. В разработке композитов заинтересованы
фирмы Aerospatiale, AMD-BA, Brochier, CEA, ELF, PSA, Saint-Go-
bain, SEP и SNPE.
Свойство армирующих волокон
Волокно
Диаметр,
мкм
3—20
7—8
—
7—8
10
13
15
9
6
Плотность,
г/см3
2,5—2,6
1,8
1,8
1,8
2,0
1,4
2,6
3,2
3,2
Предел
прочности при
растяжении, Г Па
Модуль
упругости,
ГПа
Стекловолокно (Е)
Углеродное волокно
высокопрочное
сверхвысокопрочное
высокомодульное
сверхвысокомодульное
Арамидное
высокомодульное
Карбида кремния
Окиси алюминия
Нитевидные кристаллы
карбида кремния
2,5—3,5
3,0—3,5
7
2,5
2,4
"3
2,5
2,6
10
73—74
230
295
4D0
700
135
200
250
600
Углеродоуглеродные композиты применяются для сопловых
вкладышей и раструбов РДТТ, в частности РДТТ апогея Mage,
используемого для перевода ИСЗ на геостационарную орбиту,
тепловой защиты головных частей МБР при входе в атмосферу
и т. п.
В. А. Карелин
«Sciences et Avenir», 1987, № 65, 6—9, 16—25
СОДЕРЖАНИЕ
ПРОГРАММЫ И ПРОЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Перспективы развития пилотируемых космических полетов до
2000 г 3
2. Новые долгосрочные цели космической программы США . . .11
3. Полеты к Марсу 15
4. Западноевропейская космическая программа 16
5. Долгосрочная космическая программа ESA 21
6. Ракетно-космическая промышленность Японии 23
ВОЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА
7. ВВС США о военных действиях в космосе 26
8. Противоракеты ударно-кинетического действия 30
9. Летающая наблюдательная станция для системы ПРО . . 32
10. Рост приоритета систем С31 32
11. Военные заказы фирмы TRW 35
12. Китайский разведывательный спутник 36
13. Посещение делегацией американских конгрессменов
строительства Красноярской РЛС 37
ПРИКЛАДНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМОСА
14. Использование данных дистанционного зондирования
развивающимися странами 39
15. Перспективы использования лазерных локаторов для
дистанционного зондирования 43
16. Применение спутниковой микроволновой радиометрии ... 46
17. Телевизионный бум в Западной Европе 50
18. Запуск ИСЗ TV-Sat-1 51
19. Связной спутник HS-601 52
КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ
20. Контракты на разработку ООКС 52
21. Оценка национальным научно-исследовательским советом США
проекта ООКС 55
22. Перспективы участия Западной Европы в ООКС США ... 56
23. Развитие воздушно-космических аппаратов многоразового
использования „ 59
24. Экспериментальный образец АТА твердотопливного ускорителя
МВКА «Спейс Шаттл» 60
25. КА «Галилей» 61
26. Западноевропейские астрономические ИСЗ по программе «Гори-
зонт-2000» 62
— 86 -
27. Итальянский привязной спутник 66
28. Многоцелевой баллистический спускаемый аппарат .... 67
29. Разработка и запуски ИСЗ 67
30. Сверхтяжелые ракеты-носители ALS 68
31. Разработки усовершенствованной РН на базе РН «Скаут» . . 70
АВТОМАТИКА И РАДИОЭЛЕКТРОНИКА
32. Использование волоконнооптических и радиорелейных линий в
цифровых сетях связи 71
33. Подсистемы управления данными и связью орбитальной
платформы .„...* 72
34. Магнитная холодильная установка для бортовой аппаратуры ИСЗ 77
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
35. Обнаружение протозвезд 77
36. Помехи работе радиотелескопов 79
37. Перспективы обнаружения гравитационных волн 79
38. Состав межзвездного газа 81
39. Метеориты марсианского происхождения 82
40. Органическая молекула на комете Галлея 83-
МАТЕРИАЛЫ
41. Разработка конструкционных космических материалов во
Франции 84
Приложение. НИОКР по программе СОИ Вкл.
Технический редактор Л. В. Кутакова
Сдано в набор 11.04.88 г. Подписано в печать 05.05.88 г.
Формат бумаги 60x90Vi6- Бумага типографская № 2
Литературная гарнитура. Высокая печать
Усл. печ. л. 5,5. Усл. кр.-отт. 5,626. Уч.-изд. л. 5,774. Тир. 425 экз. Зак. 420Д
Адрес редакции: 125219, Москва, А-219, Балтийская улица, 14.
Тел. 155-42-87
Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ,
140010, Люберцы, 10, Московской обл., Октябрьский просп., 403