НК №12/2003г.

Информационный период номера 1 – 31 октября 2003 г.
 


Пилотируемые полеты

Космонавты. Астронавты. Экипажи

Запуски космических аппаратов

Средства выведения

Искусственные спутники Земли

Предприятия. Организации

Космодромы

Совещания. Конференции. Выставки

Юбилеи

Страницы истории

Короткие новости
 

«Луч-5А» – аппарат
многофункциональной 
системы ретрансляции

И.Маринин, И.Лисов. «Новости космонавтики»
Фото авторов

Одной из основных тем Совета главных конструкторов, состоявшегося 30–31 октября в НПО прикладной механики имени академика М.Ф.Решетнева, было создание спутниковой платформы нового поколения «Экспресс-1000» и спутника-ретранслятора «Луч-5А» для модернизированного унифицированного космического комплекса «Луч-М», разработка которых осуществляется в соответствии с Федеральной космической программой России на 2001–2005 гг.

О перспективах создания космического комплекса «Луч-М» редакции НК рассказал Сергей Михайлович Роскин, руководитель проекта. 

Сергей Михайлович, сейчас экипаж МКС связывается с ЦУПами через американские геостационарные спутники-ретрансляторы TDRS. Каково состояние нашей системы спутниковой ретрансляции? 

– Наша система ретрансляции была построена на базе космических аппаратов «Луч», последний из которых прекратил работу в 1998 г., «Поток» (они продолжают работать) и «Луч-2» (прекратил работу в 1998 г.). Эти космические аппараты разработаны в конце 1970-х – начале 1980-х годов. Последний «Луч» запущен не был. Мы его подготовили в 2000 г. и очень надеялись, что запустим. Однако из-за отсутствия средств выведения пуск не состоялся, и было принято решение установить этот КА в Санкт-Петербургском музее связи им. А.С.Попова.

Это единственный известный мне случай, когда аппарат такого класса, полностью готовый к эксплуатации, сдали в музей.

«Луч» – это конструктивно самый сложный автоматический КА, который был создан в НПО ПМ. Если на него эстетически посмотреть, он очень красив! На нем самое большое количество механических и электромеханических систем, и они надежно работали «как часы» на всех запущенных аппаратах.

КА «Луч» в 2000 г. был удостоен медали на Всемирном салоне изобретений и промышленных инноваций в Брюсселе.

Сегодня мы разрабатываем КА нового поколения – «Луч-5А». В декабре 2002 г. на рассмотрение Научно-технического совета Росавиакосмоса нашим предприятием был представлен проект космического комплекса «Луч-М» многофункциональной космической системы ретрансляции (МКСР) «Луч» с геостационарными аппаратами «Луч-5А», «Луч-5Б» и «Луч-4». Решением НТС было рекомендовано первым для МКСР сделать КА «Луч-5А» (основные характеристики приведены в таблице).

В настоящее время мы выпускаем документацию и по наиболее сложным элементам ведем наземную экспериментальную отработку (НЭО). Один из таких элементов – это антенна. У каждого КА «Луч-5А» есть две абонентские антенны диаметром 4.2 м, снабженные прецизионными следящими электромеханическими приводами нашей разработки. Лабораторно-отработочный экземпляр антенны уже собран в цехе. Это наше ноу-хау: схема «зонтик», как и на старом «Луче», спицы из композиционных материалов, радиоткань из позолоченной металлической микропроволоки. Антенна получилась очень легкая. Сейчас мы изготавливаем антенну для заключительного этапа НЭО и в 2004 г. отработку антенн планируем завершить. 

Каковы задачи комплекса ретрансляции «Луч-М»? 

– За Россией зарегистрированы три точки на геостационарной орбите для ретрансляционных КА – 16°з.д. над Атлантикой, 95°в.д. над Индийским океаном и 167°в.д. над Тихим океаном. Как правило, наши «Лучи» работали в точках 16°з.д. и 95°в.д., что давало охват зоной обслуживания около 70% поверхности Земли. Предполагается, что КА модернизированного космического комплекса «Луч-М» будут работать с низколетящими КА (с высотами орбит до 2000 км над поверхностью Земли), включая пилотируемые космические комплексы и, в первую очередь, российский сегмент Международной космической станции, а также с другими объектами ракетно-космической техники (ракетами-носителями, разгонными блоками и т.д.), принимая с них информацию на активных и пассивных участках полета вне зон видимости с российской территории и передавая ее на пункт приема на территории России в режиме реального времени. Кроме того, на эти аппараты и средства выведения можно будет передавать командно-программную информацию. Для этого КА-ретранслятор с высокой точностью ориентирует свои абонентские антенны на низколетящие объекты, «захватывает» и «ведет» по трассе их полета.

Каждая из двух абонентских антенн КА «Луч-5А» может независимо сопровождать «свой» КА. Одна из антенн работает в международном S-диапазоне частот, другая – в Ku-диапазоне. На «старых» «Лучах» использовался диапазон Ku, а также P-диапазон для связи с «Бураном».

На КА «Луч-5А» пропускная способность канала Ku-диапазона – до 150 Мбит/с, а ведь 5 Мбит/с уже достаточно, чтобы сделать телемост.

На «Луче-5А» также предусмотрена возможность приема сигналов системы КОСПАС/SARSAT и ретрансляции их на наземный пункт приема информации. В этих же частотных диапазонах существует возможность сбора и передачи гидрометеорологической информации системы «Планета-С».

На КА «Луч-5А» предусмотрены стволы ретрансляции информации в S-диапазоне с многостанционным доступом для работы в системе Единого государственного наземного комплекса управления. Как минимум два низкоорбитальных КА смогут одновременно передавать через него информацию и осуществлять вызов НКУ в случае нештатной ситуации на борту вне зоны радиовидимости с территории России и получать необходимую командно-программную информацию.

Есть еще магистральный канал с антенной, по которому идет поток информации на центр приема и в обратном направлении.

Таким образом, основные функции КА «Луч-5А» – это независимое одновременное сопровождение двух КА-абонентов и двусторонняя связь с ними в S- и Ku-диапазонах, прием и ретрансляция информации систем КОСПАС/САРСАТ и «Планета-С», многостанционный доступ в S-диапазоне. 

На какой конструктивной базе будет выполнен КА «Луч-5А»? 

– Спроектирован этот космический аппарат на основе нашей новой негерметичной платформы «Экспресс-1000», его масса будет около 950 кг. Это позволяет запустить его с Байконура ракетой-носителем «Союз-2» с РБ «Фрегат-СБ».

«Луч-5А» не имеет системы коррекции наклонения. Это и не нужно, так как абонентские антенны наводятся непосредственно на объекты, а углы прокачки приводов этих антенн достаточно велики.

Расчетный срок активного существования аппарата – 10 лет. 

Будет ли это первый аппарат на основе платформы «Экспресс-1000»? 

– Сейчас трудно сказать; вполне возможно, какой-то другой КА из разрабатываемых НПО ПМ «обгонит» «Луч-5А». 

Кто создает ретрансляционную аппаратуру для КА «Луч-5А»? 

– Это московские РНИИ КП и НИИ радио. Сейчас они разрабатывают документацию на эту аппаратуру, в ней будет применена современная элементная база, в т.ч. планируется применить и некоторые импортные элементы. 

А по служебным системам? 

– Бортовой комплекс управления мы делаем совместно с московскими НПЦ «Модуль» и РНИИ КП. В разработке системы ориентации и стабилизации участвуют московское НПП «Геофизика-Космос», томский НПЦ «Полюс», ростовское НПП «Квант». Калининградское ОКБ «Факел» поставит двигательную установку системы коррекции. Вместе с краснодарским ОАО «Сатурн» и НПЦ «Полюс» будет сделана система электропитания. 

Когда можно ожидать запуска первого аппарата «Луч-5А»? 

– С учетом производственных возможностей НПО ПМ и организаций нашей кооперации при условии достаточного и своевременного финансирования КА «Луч-5А» может быть запущен через два с небольшим года, т.е. в начале 2006 г. Финансирование в Федеральной космической программе России предусмотрено, но реально выделяется от требуемого только меньшая часть. Некоторый задел мы делаем за счет своих средств и внутренних резервов предприятия (выпускаем документацию, ведем НЭО ряда составных частей КА). 

А каковы задачи других аппаратов комплекса «Луч-М»? 

– Мы показали, что если решать все видимые задачи сегодняшнего и завтрашнего дня, то надо делать и КА «Луч-4» на основе платформы класса «Экспресс-М/СЕСАТ». «Луч-4» сможет обеспечить более высокую пропускную способность. Кроме перечисленных выше возможностей КА «Луч-5А», в конструкции КА «Луч-4» предусмотрен Ka-диапазон и оптический канал на межспутниковых линиях. Общая пропускная способность этого КА очень высокая – около 1 Гбит/с, т.е. на уровне американских TDRS 2-го поколения. Однако под эту пропускную способность надо иметь и большой парк низкоорбитальных КА, дающих такой большой суммарный поток передаваемой информации. Поэтому решено пока создать КА «Луча-5А» для решения наиболее первоочередных задач – тех, которые имеются сейчас и возникнут после запуска КА в ближайшие годы. 

Что можно рассказать о военной тематике, ведь это значительная часть работы вашего предприятия? 

– Мы создавали и создаем также и КА для обеспечения спутниковой связи в интересах Министерства обороны. На орбитах работают наши связные КА, на смену которым в настоящее время в НПО ПМ создаются аппараты нового поколения – на современной элементной базе, удовлетворяющие требованиям сегодняшнего дня, со сроком активного существования 10–12 лет. 

А не возникнет «дыра» между выходом из строя старых космических аппаратов и началом эксплуатации новых? 

– К сожалению, в бюджете страны не хватает средств, чтобы восполнять группировки космических аппаратов своевременно, поэтому многие из действующих в настоящее время КА гражданского и военного назначения функционируют за пределами установленных сроков активного существования. Но, с другой стороны, НПО ПМ не может не гордиться тем, что оно создало автоматические космические аппараты так надежно и с такими запасами работоспособности, что они работают в 2–2.5 раза больше установленного срока, а некоторые даже в три раза дольше. Трудно себе представить, что было бы с отечественными космическими группировками, если бы космические аппараты НПО ПМ выходили из строя сразу после окончания установленного для них срока функционирования. 

Известно, что есть определенные требования к живучести аппаратов в случае каких-либо конфликтов и т.д. Трудно представить: как можно защитить аппарат? Ведь броню, как на самолет, корабль или танк, не навесишь. Резервирование имеет свои пределы и против определенных видов воздействия не поможет. Какая разница в требованиях к гражданским и военным аппаратам по выживаемости? 

– Вопрос живучести космических аппаратов действительно очень актуален. Соответствующие требования максимально учитываются в ходе разработок, и в каждом конкретном случае принимаются необходимые конструктивные и методические решения, которые позволяют исключить или минимизировать возможные воздействия на КА и обеспечить максимальные показатели его живучести. Для космических аппаратов военного назначения эти требования, разумеется, более жесткие. 

Каковы Ваши обязанности как руководителя проекта? 

– Руководитель проекта – это человек, который знает о разрабатываемом проекте по созданию космической техники практически 100 процентов информации, ведет контрактные отношения с заказчиком, координирует организацию и весь ход работ по проекту, подчинен генеральному конструктору, отвечает за очень многое, что делается по проекту, в т.ч. за срывы сроков выполнения работ, если они имеют место. Я веду ряд проектов, в частности проект по созданию космического комплекса ретрансляции «Луч-М» с геостационарными КА-ретрансляторами, а также научно-исследовательские работы НПО ПМ.