Статья «Малые спутники — провокация или перспективное направление?» опубликована в журнале «Экология и жизнь» №12 (121). Вниманию читателей предлагается стенограмма выступления генерального директора ИТЦ «СКАНЭКС» Владимира Гершензона и техническиого директора компании «СПУТНИКС» Станислава Карпенко, которые в конце 2011 года на заседании Клуба друзей кластера «Космические технологии и телекоммуникации» фонда «Сколково» рассказали о перспективах и тенденциях развития отрасли ДЗЗ из космоса, создания малых космических аппаратов.

В. Гершензон: Центр «СКАНЭКС», который достаточно известен в России как компания, работающая с технологиями и материалами съёмки Земли из космоса, предлагает выделить направление работы, связанное с разработкой микроспутников, в отдельное предприятие, названное «СПУТНИКС» - что означает «Спутниковые инновационные космические системы». Представляя их, я вспоминаю историю, которая произошла более 10 лет назад. Многие из вас знают Леонида Алексеевича Макриденко, он сейчас является генеральным директором ВНИИЭМ. Когда он был начальником Управления дистанционного зондирования в Роскосмосе, я в какой-то момент позволил себе с жаром его убеждать в том, что необходима миниатюризация, что надо искать новые подходы, перспективы и т.д. Он довольно долго и внимательно меня слушал. И потом сказал: «Владимир Евгеньевич, Вы знаете, это провокация». Это заставило меня задуматься. Он начал звонить другим генеральным конструкторам, консультироваться, как они к этому относятся и т.д. Действительно, не провокация ли это? Вопросов в области создания и эксплуатации микроспутников довольно много. О них рассказывает Станислав Карпенко, технический директор «СПУТНИКС».

С. Карпенко: Я представляю группу специалистов, которые душой болеют за малые аппараты и хотят, чтобы это направление развивалось в России также, как оно развивается в мире. Необходимо вкратце описать историю создания и внедрения в практику малых космических аппаратов, рассмотреть текущее состояние дел и перспективы расширения использования микроспутниковв России. Расскажу также о том, как мы хотим нашей рабочей группой компании «СПУТНИКС» помочь развитию этого направления.

Терминология в области малых спутников известна: миниспутниками обычно называют аппараты массой меньше 1 тонны, соответственно микроспутники – меньше 100 кг, наноспутники – до 10 кг, пикоспутники – до 1 кг. Градация немного устарела, её следует уточнить, сейчас к миниспутникам мы относим аппараты массой меньше 150 кг. Класс малых аппаратов непрерывно развивается, появляются новые подходы к проектированию, возможность попутного запуска, происходят миниатюризация, улучшение бортовых и наземных возможностей и т.д.

[...] Сегодня SSTL — ведущий в мире разработчик и производитель малых спутников различного назначения (дистанционное зондирование Земли, навигация, телекоммуникации). Они нацелены уже на аппараты среднего класса, т.е. не только на микроспутники, а на аппараты массой до 1 тонны. Сейчас специалисты SSTL занимаются разработкой платформ, которые являются коммерческими, массой от 50 кг до 300 кг. Они будут оснащены серьезными системами управления, мощной оптикой, позволяющей снимать поверхность Земли с пространственным разрешением до нескольких метров. Кроме того, SSTL участвует и в разработке наших отечественных аппаратов («Канопус-В», «Ломоносов»). Космический аппарат «Канопус-В» предназначен для обнаружения очагов лесных пожаров, крупных выбросов загрязняющих веществ; мониторинга техногенных и природных чрезвычайных ситуаций и т.д. Микроспутник «Ломоносов», созданный при участии студентов и аспирантов МГУ, предназначен для использования в целях международных образовательных программ и для исследования Вселенной.

В США работа в области создания и эксплуатирования малых космических аппаратов также переходит на профессиональную основу: решается всё больше и больше задач, посвященных прикладным и коммерческим проектам. Основными заказчиками создания малых спутников в США выступают университеты, правительственные организации, а с недавнего времени – и Министерство обороны. Разработка малых аппаратов всё больше принимает коммерческий характер. Речь идет как о самых малых спутниках, аппаратов массой менее 1 кг, которые появились с десяток лет назад, – «CubeSat», так и об аппаратах, предназначенных для решения разных технологических задач, для использования в рамках образовательных проектов и других перспективных направлениях.

Большой интерес представляет новая американская концепция - так называемый оперативный доступ в космос - ORS (Operationally Responsive Space). Её смысл заключается в разработке и внедрении технологий сборки, автономного и комплексного тестирования и запуска микроспутника, решающего задачи оперативного наблюдения Земли, в минимальные сроки – несколько недель с прицелом до нескольких дней. Это интересная концепция, которая, возможно, будет являться одним из лейтмотивов развития отрасли на ближайшие годы.

[...] Европейские проекты, посвященные малым аппаратам, в основном ориентированы на отработку новых технологий и проведение научных экспериментов. Японские разработчики микроспутников нацелены на разработку технологий, целью их деятельности является создание микроспутников для дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Японцы шаг за шагом отрабатывают отдельные технологии, совершентсвуют элементы системы, чтобы к 2015 году создать коммерчески привлекательный проект спутника ДЗЗ массой до 50 кг.

Азиатские малые космические аппараты – RazakSat, DubaiSat-1, STSat-2A&2B, X-Sat, Rasat и др. - созданы, как правило, в результате так называемых технологических трансферов, т.е. с использованием готовых европейских технологий. В Европе, кроме SSTL, малые спутники разрабатывает Берлинский технический университет, существуют также итальянские школы создания малых аппаратов. Теперь государства Азии делают свои собственные аппараты, в первую очередь спутники дистанционного зондирования Земли.

[...] В России осуществляется несколько проектов, в том числе в рамках Федеральной космической программы. Это платформы «Канопус», «Карат», «Нева». Но аппаратов массой менее 50 кг с конкурентноспособными характеристиками в программе нет, и создание их в настоящее время не предоставляется возможным в силу отсутствия соответствующих российских технологий. Есть университетские проекты, которые реализуются при поддержке государственных корпораций, но в них не хватает новизны. Существуют организационные и технологические проблемы, связанные с низкой степенью надежности, отсутствием необходимого оборудования и приборов на отечественном рынке, отсутствием технологий и инфраструктуры для проведения наземных испытаний.

Однако не всё потеряно и, если не откладывая взяться за дело, то Россия имеет возможность опередить японцев и занять перспективную нишу аппаратов массой от 10 до 50 кг. Чтобы реализовать возможность создания таких аппаратов в России, необходимо сделать следующие шаги: 1. привлечь в Россию иностранных партнёров с их технологиями изготовления критически важных бортовых узлов и систем, 2. создать устойчивую конкурентную среду, позволяющую в принципе частному бизнесу предлагать свои решения наравне с крупными космическими предприятиями; для частных компаний снизить барьеры, возникающие при их попытке начать работу в космической отрасли.

Среди проблем, которые возникают у частной компании при работе в области разработки и создания малых аппаратов и систем для них — необходимость практически нереализуемого на практике получения лицензии для космической деятельности. Надеемся на возможность решить данную проблему с помощью Фонда «Сколково». Крайне важна также поддержка и стимулирование государством небольших компаний-разработчиков. Небольшая команда разработчиков – главная движущая сила инноваций в этой области.

Несколько слов о компании «СПУТНИКС». Для того, чтобы закрыть существующее технологическое отставание, мы хотим создать центр по разработке служебных систем для аппаратов массой от 10 до 50 кг, чтобы в дальнейшем компоновать из этих систем платформу, пригодную для решения научных, образовательных и коммерческих задач.

Компания «СКАНЭКС» почти 20 лет работает на рынке данных дистанционного зондирования Земли, создания приемных станций для их приема и обработки. Новое направление, которое компания начала развивать три года назад - разработка системы ориентации и стабилизации для аппаратов массой до 50 кг, а также создание лабораторного стенда для проведения их функциональных испытаний.

Вопрос из зала: Скажите, пожалуйста, эти спутники микро-, мини- и т.д. мировых лидеров, как их ресурс соотносится с ресурсом больших спутников? Каков он на сегодняшний день и как это сказывается на коммерческом использовании?

В. Гершензон: Абсолютно правильный вопрос. Возвращаясь к началу моего выступления: перспектива или провокация? Аппарат «SkySat-1», по которому сегодня уже есть реальный контракт по запуску в конце 2012 г., с метровым разрешением, имеет стоимость 20 млн долл., по сравнению, скажем, с 700-миллионным запуском следующего GeoEye обычной массы с похожим пространственным разрешением. Казалось бы, разница огромная, откуда берется эта разница? Надо учесть ресурс времени работы, надежность на орбите – а он для микро- и миниаппаратов ограничен. Потому для крупных игроков в этой сфере, более консервативных, это оказывается фактором риска, определяющим выбор в пользу традиционных решений и больших спутников.

Вопрос из зала: У меня несколько тезисов. Провокация или реальность – это пока все же не очень корректно, потому что из 7 тысяч запущенных спутников лишь каждый седьмой – микроспутник. Те, кто занимаются разработкой и производством спутников, прекрасно знают, что не вес характеризует спутник, а его энергетика. В коммерческом отношении микроспутники проигрывают обычным спутникам. Компания «Inmarsat» зарабатывает на трёх спутниках больше миллиарда долларов (1,3 млрд долл.), что превышает стоимость 200 малых спутников различных зарубежных компаний. Поэтому если вы возьмете большой спутник – двухтонный, четырёхтонный, который стоит 70 или 100 млн долл., цена за килограмм будет выше, примерно в 2 раза, но они и летают в 3-4 раза дольше. Дистанционное зондирование Земли, пока, к сожалению, себя не окупает – ни у нас, ни в одной стране мира – но государству нельзя не заниматься ДЗЗ. Микроспутники нужны, с этим никто не спорит, но коммерческого эффекта дать они не могут…

В. Гершензон: Мы давно работаем со спутниками EROS-A и EROS-В, запущенными российскими «Тополями», и по своим критериям они как раз близки к миниспутникам: масса аппаратов — 200-250 кг. И это вполне состоявшая программа – прежде всего в коммерческом отношении. Успешность коммерциализации зависит от подходов, от эффективности диалога частного и государственного секторов. На мой взгляд, мы готовы к некоему технологическому прорыву, прежде всего, направленному на научно-образовательные инициативы. Никто не говорит о том, что здесь можно крупно заработать. Вопрос в том, чтобы был опыт, чтобы была практика, чтобы был интерфейс взаимодействия с внешним миром и внешнего мира с российскими университетами и т.д.

Полная версия статьи «Малые спутники — провокация или перспективное направление?» доступна на сайте ИТЦ «СКАНЭКС» в разделе «Публикации»

Инженерно-технологический Центр (ИТЦ) «СКАНЭКС» входит в группу «Проект поддерживают» портала ГИС-Ассоциации

Инженерно-технологический Центр (ИТЦ) «СКАНЭКС» (www.scanex.ru) предоставляет интегрированные решения на рынке ДЗЗ:
— прием на сеть собственных станций УниСкан™ и распространение (http://catalog.scanex.ru ) данных Terra/MODIS, Aqua/MODIS, IRS-1D, Resourcesat-1 (IRS-P6), Cartosat-1 (IRS-P5), Cartosat-2, SPOT 2, SPOT 4, SPOT 5, Formosat-2, EROS A, EROS B, RADARSAT-1, ENVISAT-1;
— распространение данных Landsat 4/5/7, ASTER, TerraSAR-X, IKONOS, GeoEye-1, QuickBird, WorldView-1/2, ALOS,
— разработка и поставка универсальных аппаратно-программных комплексовАлиса-СК™ (L-диапазон) для приема метеоданных NOAA, MetOp, FengYun и УниСкан™ (X-диапазон) для приема и обработки данных с разрешением до 0.7 м (www.scanex.ru/ru/stations);
— разработка и поставка программ обработки изображений Земли из космоса ScanMagic®, ScanEx Image Processor®, ScanEx SPOT Processor®, ScanEx SAR Processor®, ScanEx ENVISAT ASAR Processor® (www.scanex.ru/ru/software);
— создание геопорталов с использованием изображений Земли из космоса (www.kosmosnimki.ru);
— выполнение тематических проектов с использованием данных ДЗЗ;
— предоставление оперативного доступа к данным датчиков MODIS через Интернет (http://eostation.scanex.ru );
— реализация некоммерческих проектов по популяризации использования спутниковых снимков Земли в образовании, экологии, туризме и др. (www.transparentworld.ru).