Британский миниспутник TopSat передал первые космические снимки на наземную станцию QinetiQ's West Freugh.

Спутник TopSat был запущен в октябре 2005 г. с российского космодрома Плесецк. Миниаппарат позволяет получать снимки высокого разрешения (2,8 м), причем стоимость этих снимков в 5 раз ниже, чем стоимость аналогичных снимков, полученных с больших спутников.

Справка ГИС-Ассоциации. По нашей просьбе прокомментировать это сообщение любезно согласился эксперт ИТЦ «СканЭкс» Алексей Кучейко.

Первый британский миниспутник видовой разведки TOPSAT

Первое изображение, полученное 7 декабря 2005 г. с борта британского миниспутника TOPSAT, подтвердило возможность получения космических изображений с разрешением 2,8 м с малоразмерных аппаратов массой всего 120 кг. По сочетанию важнейших параметров стоимость масса - пространственное разрешение миниспутник TOPSAT стал мировым рекордсменом. Масса ныне действующих спутников со съемочной аппаратурой с разрешением 2-3м составляет от 1500 кг (индийский КА IRS-P5 CARTOSAT-1 с двухкамерной стереосистемой) до 740 кг (тайваньский КА ROCSAT-2 или FORMOSAT-2 с разрешением 2 м/8 м).

Внешний вид миниспутника TOPSAT

Британский спутник был выведен на орбиту 27 октября 2005 г. с российского полигона Плесецк с помощью РН Космос-3М в ходе группового запуска (который стал неудачным для российского миниспутника Можаец-5 ). Даже среди соседей по запуску TOPSAT выделяется технологической мощью по соотношению масса-разрешение.

Сравнительные характеристики спутников ДЗЗ в групповом запуске 27 октября 2005 г.

TOPSAT изготовлен в рамках 5-летней программы MOSAIC консорциумом британских компаний во главе с компанией QinetiQ (создана на базе военного агентства перспективных программ DERA), специализирующейся в области разработки инновационных образцов военной техники. Участниками программы стали компания SSTL признанный лидер в области малоразмерных космических аппаратов, а также лаборатория Резерфорда (Rutherford Appleton Laboratory - RAL) - разработчик оптико-электронной системы.

Основными целями демонстрационной программы TOPSAT является отработка вопросов ведения оперативной видовой разведки с передачей данных заказчикам на малогабаритные приемные станции (наименование спутника TOPSAT является сокращением от Тактический оперативный спутник - Tactical OPerational SATellite). По существу TOPSAT стал первым аппаратом военной оптико-электронной разведки Великобритании, так как до сих пор британские оборонные ведомства получали космическую информацию от американских систем космической разведки на основе двусторонних соглашений. Аналогичные демонстрационные программы тактической космической разведки разрабатываются в США по проектам TACSAT, WARFIGHTER, STP.

Вместе с тем изначально TOPSAT в целях экономии средств создавался как аппарат двойного назначения и финансировался на долевой основе министерством обороны Великобритании и Британским национальным космическим центром BNSC. Общая стоимость проекта менее 14 млн фунтов стерлингов (24,9 млн дол.).

Считается, что основными гражданскими областями применения данных TOPSAT станут мониторинг зон чрезвычайных ситуаций, картографирование, земельный кадастр, разведка залежей минеральных ресурсов, лесное и сельское хозяйство, природоохранный мониторинг. Расчетный срок проведения демонстрационных экспериментов составляет всего 1 год, после чего эксплуатация спутника может быть продлена на коммерческой основе в случае появления заинтересованных клиентов. Коммерческое распространение изображений планируется осуществлять через компанию Infoterra.

Главной особенностью TOPSAT является оптико-электронная система массой 45 кг, построенная по схеме трехзеркального внеосевого телескопа с изломанной оптической осью и фокусным расстоянием 1,68 м (диаметр апертуры 0,2 м). В фокальной плоскости телескопа расположены линейные ПЗС-матрицы компании Кодак длиной 6000 элементов (размер элемента 7 мкм) для панхроматической съемки и 3 ПЗС-матрицы длиной по 2000 элементов для многоспектральной съемки (размер элемента 14 мкм). Система обеспечивает панхроматическую съемку в надир с разрешением 2.8м в кадре размером 17×17 км. Пространственное разрешение в режиме многоспектральной съемки составляет 5,.7 м (спектральные каналы 0,4-0,5 мкм, 0,5-0,6 мкм и 0,6-0,7 мкм). Отличия полученных значений от первоначально заявленных (2,5 м/ 5м) связаны с использованием солнечно-синхронной орбиты высотой 690 км вместо первоначально запланированной высоты 600 км.

Для сокращения периода повторной съемки спутниковая платформа может отклоняться на угол 30º от направления в надир с помощью 4 силовых гироскопов и разгрузочных магнитных катушек.

В целях улучшения качества изображения и увеличения времени накопления сигнала применяется технология накопления сигнала TDI (4-х или 8 кратное замедление), достигаемое тангажным разворотом корпуса КА относительно направления на объект съемки. Из-за демонстрационного характера программы спутник имеет довольно низкую производительность всего 5 кадров/сутки, для обеспечения глобальной съемки применено небольшое твердотельное запоминающее устройство, рассчитанное на хранение 4 изображений.

Прием изображений осуществляет комплекс Уэст Фро (Шотландия) на стационарную станцию с антенной диаметром 13 м и мобильные станции серии RAPIDS с антенной диаметром 2.5 м. Изображения передаются на Землю со скоростью 11 Мбит/с в Х-диапазоне частот (модуляция QPSK).

Наиболее интересные особенности КА TOPSAT высокая степень автономности программирования и высокая оперативность получения заказа на собственную мобильную станцию. Ценовая политика компании Infoterra по распространению данных TOPSAT пока не сформулирована, поэтому трудно сказать, насколько изображения заинтересуют коммерческих заказчиков (планируется принимать заказы от клиентов за пределами Великобритании).

Мобильная станция серии RAPIDS в Нидерландах

Необходимо отметить, что спутник TOPSAT является демонстрационным и имеет невысокую производительность. Более совершенными с точки зрения технологий доступа и съемки являются миниспутники израильской коммерческой программы: EROS-А (масса 250 кг, разрешение до 1 м в специальном режиме съемки) и EROS-B (запуск в 2006 года, разрешение до 0,7 м при массе 250 кг). При достаточно высокой стоимости эти аппараты рассчитаны на функционирование в течение 10 лет!

Технологии приема высокоскоростных цифровых потоков на малогабаритные мобильные станции реализованы и у нас в России на базе технологии УниСкан Центра «СканЭкс». В ноябре-декабре 2005 г. в подмосковных Ватутинках в ходе 2-й международной конференции был организован прием данных высокого разрешения КА EROS-A (разрешение 2 м) и IRS-P6 (разрешение 5.8м) на мобильную станцию с антенной диаметром 2,4 м. Проблема заключается в отсутствии аналогичных отечественных спутников.