На сайте Post-gazette.com опубликована статья о значительном увеличении запускаемых спутников в течение последних лет, в том числе даже школьниками из средних учебных заведений США.

В ноябре прошлого года, ракета, построенная из деталей списанной американской межконтинентальной баллистической ракеты, стартовала с Уоллопс-Айленд, штат Вирджиния. Но несла она не ядерные боеголовки, а 29 малых спутников, направлявшихся на орбиту. Среди них был и TJ3Sat построен студентами из средней школы Томаса Джефферсона.

Спутник относительно прост в конструкции. Он не намного больше, чем банка супа и его вес всего несколько фунтов (1 фунт равен примерно 0,5 кг). Его основная цель заключается в преобразовании текстовых сообщений студентов в речь и трансляции ее в диапазонах любительской радиосвязи. Это своего рода демонстрационный проект, такой же, как первый советский спутник - первый орбитальный спутник в мире, который транслировал звуковые сигналы.

Школа Томаса Джефферсона (TJ) – элитная профессионально-ориентированная школа, спутниковый проект был в значительной степени профинансирован ведущими космическими компаниями, которые также предоставили им свои технические ноу-хау. Тем не менее, студенты TJ совершили то, на что 30 лет назад потребовались усилия крупного национального института или 500 частных компаний.

До недавнего времени выведение спутников на орбиту было эксклюзивным клубом. Советский Союз, теперь Россия, Соединенные Штаты, некоторые европейские страны, Япония и Китай были единственными странами, которые могли создать и запустить крупные спутники в космос, и они полностью контролировали ракеты, способные доставить значительные грузы на орбиту. Всем остальным, кто хотел отправить спутник (или человека) на орбиту, приходилось иметь дело с этими странами.

Но этот закрытый ранее клуб постепенно расширяется. В течение последних трех лет, Боливия, Венгрия, Беларусь и Литва разместили свои первые спутники на орбите, как и десятки университетов, научно-исследовательских учреждений и начинающих компаний. TJ3Sat был первым орбитальным спутником, сконструированным школьниками, но он не будет последним.

Космический полет сам по себе является чрезвычайно дорогим, и самым дорогим компонентом создания спутника. Первоначальные финансовые затраты на проектирование, строительство и тестирование ракеты исчисляются миллиардами или даже десятками миллиардов долларов США. Компания International Launch Services, дочерняя компания российской организации, которая создаёт ракеты Протон, затрачивает около 100 млн. долларов США на запуск одного большого спутника. Высоконадежные Ariane 5, предоставляемые французской компанией Arianespace и запускаемые из Французской Гвианы, обойдутся вам в сумму около 210 млн. долларов США за запуск. Самые дешевые варианты запуска стоят около 5000 долларов США за фунт полезной нагрузки.

В космической отрасли существует распространенное мнение о том, что, как только цены снизятся до 1000 долларов за фунт, рынок будет расти в геометрической прогрессии. Двадцать лет назад этот порог был лишь несбыточной мечтой, но сегодня одна компания достигла его.
Результатом этого знаменательного события не может быть не что иное, как демократизации доступа в космос - и это станет благом для студентов, ученых, компаний и правительств, которые имеют грандиозные планы по запускам своих орбитальных группировок.

Количество наноспутников непрерывно увеличивается

Орбитальная революция движется в первую очередь за счет того, что спутники становится все меньше, дешевле и производительнее. Миниатюризация электроники привела к появлению малых спутников с большими возможностями - их сейчас называют микроспутники, наноспутники, пикоспутники и тому подобное. «Наибольший рост мы наблюдаем в области малых спутников - в диапазоне первых 10 килограммов», говорит Джефф Фауст (Jeff Foust), старший аналитик фирмы Futron. «Множество организаций помимо университетов могут создавать спутники весом всего лишь 1 кг».

Космическая техника, наконец, использует плоды революции электроники

Из-за огромных затрат на строительство и запуск спутников, в космической отрасли принято проводить тщательные предварительные тестирования, чтобы убедиться, что спутники могут противостоять различным условиям во время запуска, вакууму и космической радиации в ограниченных условиях по устранению неполадок. Никто не хочет объяснять, почему их многомиллионный спутник «вдруг» не работает. Так, тестирование на Земле может занять годы, перед тем как, наконец, спутник попадет на орбиту.
Но теперь, когда получены более технически совершенные технологии - несколько успешных испытаний спутников было сделано на начинке из смартфонов - учреждения могут свободно использовать маленькие уже заранее готовые компоненты. Это делает спутники дешевле для создания и меньшими по размеру, что в свою очередь также делает их запуск дешевле.
Таким образом, затраты на запуск малых спутников последнего поколения сегодня начинаются примерно от 30 000 долларов США, по оценке Фауста. Это делает возможным привлечение спонсоров к таким проектам. Например, за счет спонсорской поддержки, сразу несколько спутников были запущены для мониторинга атмосферных условий и обнаружения астероидов.
Расходы на запуск все же остаются камнем преткновения, но изменения в отрасли способствуют распространению спутниковых возможностей. Это одно большое соревнование.

После десятилетий, когда ракеты строили исключительно по государственным стандартам для государственных целей, в 2006 году НАСА объявило о государственно-частном партнерстве под названием «Коммерческие орбитальные транспортные услуги». Правительству необходимо было заменить флотилию шаттлов, которая должна была полностью выйти из эксплуатации в 2011 году. Шаттлы были единственным видом транспорта в США, который мог доставлять грузы и астронавтов на Международную космическую станцию. Вместо определения точных стандартов для каждой части и заключения контрактов на их создание, НАСА позволила компаниям придумать свои собственные проекты - и платила им, когда они проходили различные этапы работы.
Результатом такого экспериментального проекта стали две новые ракеты-носители, произведенные частными фирмами при поддержке государственных и корпоративных фондов: Falcon 9 от компании SpaceX и Orbital Sciences компании Antares. Обе ракеты успешно доставили заказанные грузы на космическую станцию.

Тот же государственно-частный подход используется для разработки космического корабля многоразового использования, чтобы переправлять американских астронавтов на космическую станцию​. Компании SpaceX, Boeing и Sierra Nevada конкурируют за возможность выполнения этой работы. (В настоящее время астронавты доставляются на МКС на ракетах Союз по стоимости 50 млн. долларов США за место, с оплатой этой суммы российскому правительству).

Конкурс снижает затраты и вокруг него обстановка накаляется и за пределами Соединенных Штатов Америки. Примечательно, что новые ракеты-носители среднего доступны из Европы, Японии и Индии Амбициозно большая космическая программа Китая по-прежнему предлагает свои ракеты Long March в коммерческий доступе, с новыми вариантами деятельности. И так будет продолжаться во Франции и России, как и в том случае, если страны, такие как Бразилия и Индонезия, освоят коммерческий рынок.

Невозможное возможно

Данные со спутников используются повсеместно в современной жизни, начиная от GPS и заканчивая радио. Результатом этого является работа индустрии с оборотом в 300 млрд. долларов США, из которых три четверти относится к коммерческому сектору. На орбите сегодня находится почти 1100 активных спутников, и это число должно удвоиться к 2022 году, в соответствии с прогнозами Euroconsult, и это число, несомненно, будет расти и дальше, по мере того, как будут развиваться новые программы.

Бум тех возможностей, которые дают малые спутники уже привел к демократизации космоса. Теперь все большее число преподавателей и ученых, могут воспользоваться орбитальными возможностями. Малые спутники, запущенные в 2013 году, включают: канадский телескоп для обнаружения объектов, сближающихся с Землей, таких как астероиды, перуанский спутник для сбора данных о земной атмосфере для радиоастрономов, российский спутник для фиксации геомагнитных показаний - этот список можно продолжать. Проводить все эти эксперименты еще несколько лет назад просто не было никакой возможности, из-за их чрезмерно высокой стоимости.

Удешевление космических данных также приведет к появлению совершенно новых категорий потребителей. Фермеры смогут заказывать измерения почвенной влаги. Небольшие транспортные компании смогут получать информацию о трафике и перекрытии дорог в режиме он-лайн. Недорогие и небольшие спутники могут резко расширить возможности мониторинга в реальном времени - это будет чрезвычайно полезно для аварийно-спасательных служб, борющихся с лесными пожарами или последствиями землетрясений. Правозащитные организации, с помощью таких инициатив, как проект Sentinel, смогут контролировать проявления насилия в Судане ежедневно. СМИ смогут самостоятельно отслеживать удаленные разливы нефти, устраняя свою зависимость от государственных и корпоративных источников.

Также существуют и другие возможности, такие, о которых сегодня мы даже не задумываемся. В конце концов, персональные компьютеры и недорогие сотовые телефоны не только открыли новые рынки для старых возможностей, но они также вызвали спрос на совершенно новые продукты.
«Если вы создадите некую технологию, и сделаете его более доступной, люди начинают делать всякие вещи, многие из которых никогда не сыграют ни во что крупное, но некоторые могут в конечном итоге превратиться в новый Google или Instagram», говорит Фауст.

Однако примечательно, что некоторые из технических достижений, наподобие космических полётов, сознательно не развивались на протяжении большей части последнего полувека из-за различных рисков. Космос - это очень опасная, требовательная и неумолимая среда, затраты на его освоение до недавнего времени были так высоки, а последствия возможной ошибки были настолько велики, что мало кто имел средства или интерес к таким проектам. Но сегодня всё может измениться.