Космос начинается на Земле

4-10 октября — Всемирная неделя космоса. Голос Украины.

64 года назад, 4 октября 1957, началась космическая эра в истории человечества. В этот день был запущен на орбиту первый искусственный спутник Земли, который летал 92 дня, сделав 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн. километров), а его радиопередатчики функционировали в течение двух недель после старта. Специалисты, которые работали над разработкой — С. Королев, М. Келдыш, М. Тихонравов, Н. Лидоренко, В. Лапко, — наблюдали за историческим запуском с командного пункта. После успешного старта они поехали к мобильной радиостанции, чтобы послушать радиосигналы, которые передавал спутник.
Сейчас на разных орбитах Земли находится 4870 действующих космических аппаратов различного назначения, и информация, которую они передают, поступает к разветвленной наземной системе. Без наземного комплекса, без тех специалистов, которые обеспечивают полет здесь, на Земле, пилотируемых и не пилотируемых спутников, космическая миссия невыполнима. В Украине эту миссию выполняет Национальный центр управления и испытаний космических средств (НЦУИКС).

Награждение военнослужащих.

До недавнего времени Национальный центр располагался в Евпатории, где 4 октября 1957 по приему сигнала первого искусственного спутника Земли начал свою работу Центр управления полетами космических аппаратов. НЦУИКС — это единственная не только в нашей стране, но и во всей Восточной Европе организация, обеспечивающая полный цикл мероприятий по эксплуатации космических систем различного назначения. Центр имеет уникальные наземные станции управления космическими аппаратами и приемные станции, способные работать с огромными потоками данных почти всех действующих на орбите спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).

К сожалению, большинство наших соотечественников даже не представляют, что такое космическая система. Все знают о спутнике (КА), однако в космической системе это очень маленький элемент. Частью космической системы является ракетно-космический комплекс, который состоит из многих компонентов: ракетоносителя (РН), космического аппарата (КА), технического комплекса, где проводят испытания и стыковки, стартового комплекса, где запускают ракету с космическим аппаратом и полигонно-измерительного комплекса, который обеспечивает измерения на активном участке полета. И вот когда ракета уже отработала на активном участке полета — отделила КА и вывела его в космос, с ним начинает работать наземный комплекс управления, специалисты которого управляют КА. Мы — водители космического аппарата. И если добавить к этому перечню еще и наземный специальный комплекс, станции которого принимают информацию с КА, а затем ее распространяют, то все это в совокупности и есть космической системой.

Миссия наземного комплекса

Роль наземного комплекса огромная, без него спутник свою функцию не выполнит. Представьте себе, КА взлетел и летает себе на орбите информация не поступает, не обрабатывается и, конечно, не передается в государственные и частные организации и ведомства. Так вот Национальный центр и является тем сегментом, который объединяет в себе наземный комплекс управления и наземный специальный комплекс и обеспечивает функционирование КА по назначению. Если учитывать общую стоимость всей космической системы, то 40 процентов — это стоимость наземной системы. Космические системы бывают разные, а именно: дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), связи, метеорологические, научные, навигации, пилотируемые, и каждая система имеет в себе такую ​​составляющую, как наземный комплекс. Специалисты НЦУИКС могут управлять любой системой: навигации, ДЗЗ, связи. Это и является достижением Украины. Нам удалось сохранить наземный комплекс после развала Советского Союза, а в 2014 году восстановить и развить структуру в Киеве и различных регионах Украины после аннексии Крыма. После модернизации и обновления центра у нас есть возможность управлять любыми космическими системами, работать со всеми типами КА, которые есть в мире. Чем мы интересны для иностранных партнеров? Скажем, если они планируют запускать свои спутники на орбиту, не имея своей наземной космической инфра-структуры, им не нужно тратить еще 40 процентов средств на ее создание, они могут обратиться к Украине. И мы на договорной основе сможем управлять их КА, принимать информацию, если нужно, обработать ее и передавать высокоскоростными каналами интернет-пользователям. Ведь мы имеем большой парк восстановленных и новых станций приема информации, в частности, универсальная командно-измерительная станция ​​СКТРЛ-М1 управления КА, работает с любыми спутниками.

Управление аппаратами и прием информации

Сейчас мы снимаем информацию с шести спутников и передаем ее отечественным пользователям. Некоторые скептики говорят, зачем Украине свой спутник? Хочу отметить, что большую часть задач мы выполняем в интересах национальной безопасности. И если наши специалисты принимают такую ​​информацию на свою станцию ​​- это одно, а если брать информацию у дилеров — это другое. Лучше, конечно, и надежнее получать информацию со своих космических аппаратов. Например, Украина будет покупать снимки и программные комплексы за рубежом, а где гарантия, что мы не приобретем фальсификат? Снимок могут заретушировать, что-то добавить или убрать, то есть 100-процентной гарантии нет. Если принимаем информацию на свою станцию, даже с иностранных спутников, такого быть не может. Однако здесь тоже есть определенные проблемы и неудобства. Иностранный оператор, который предоставляет нам такую ​​возможность, может поставить украинских заказчиков в очередь на съемку. И это в то время, когда нам нужна оперативная информация, скажем, о пожаре или наводнении, взрывах на складах вооружения. Ведь борт имеет ограничения по заказу — кто-то заказал съемки раньше, а остальные будут стоять в очереди несколько дней и ждать, пока на станцию ​​сбросят информацию. Будем иметь свой спутник, будем быстро, надежно и оперативно получать информацию, так как устаревшая уже никому не нужна. В Украине пока нет КА, которые имеют разрешающую способность сверхвысокую, от 30 сантиметров проекции пикселя до метра, но «Сич 2-30», запуск которого планируется в конце года, позволит получать информацию более оперативно и на широком фронте, имея широкий охват. Наш спутник проходит зону более 40 километров.

Сегодня продолжаются испытания спутника «Сич 2-30» на предприятии производителя. Что касается наземного комплекса управления и наземного специального комплекса, могу отметить, что технические средства все готовы. Однако некоторые программы, которые нужны для управления КА, а также центр управления полетом еще находятся в стадии адаптации к операторам. Время еще есть, мы работаем по графику подготовки. А он не только на сутки, ни на час не отстает, а по некоторым направлениям опережает. И мы планируем согласно этому графику выполнить все задания.

В Хмельницкой области, недалеко от города Дунаевцы, создан Центр управления полетом (ЦУП). Есть подготовленный персонал, усиленный с этого года, в том числе выпускниками Житомирского военного института имени С.П. Королева. Дублирующим ЦУПом будет командный центр, который расположен в Киеве, в НЦУИКС.

Прежде всего — оперативность

НЦУИКС сотрудничает с различными организациями и ведомствами, государственными и частными, а также ответственными пользователями. Больше всего их интересуют данные ДЗЗ. Сейчас мы выполняем задачи, которую поставил перед нами Президент, по мониторингу высокого разрешения КА ДЗЗ территории Украины. Мониторинг проводится в рамках программы продажи земли и обновления Земельного кадастра. Представители различных регионов обращаются к нам не только за информацией, но и за дополнительными услугами, например изготовление ортофотопланов масштаба 1 к 10000, составление различных прогнозов. Например, на Черноморском побережье Одесского региона есть проблемы смещения. В городе Черноморск море подбирается к жилым массивам, смывая дома. Наши специалисты анализируют ситуацию, наблюдают за динамикой, высчитывают опасные места и выдают прогноз с точностью до миллиметра. Местные власти Черноморская заинтересованы в сотрудничестве, и мы помогаем им в решении проблемных вопросов. Также к нам поступает много запросов по экологическим направлениям, это как раз связано с состоянием рек и морей — Черного и Азовского, загрязнением водоемов, вырубкой лесов, незаконной добычей янтаря.

Этим летом в разных странах мира пылали пожары — горели леса в РФ, США, Греции, Турции, на Кипре. В Украине, к счастью, таких масштабных пожаров нет, есть кое где локальные возгорания. В прошлом году горел Чернобыльский лес, мы подавали информацию в Государственную службу Украины по чрезвычайным ситуациям и другие ведомства, помогая локализовать пожар. Благодаря специалистам НЦУИКС решен вопрос быстрого предоставления информации государственным и частным организациям, оперативность составляет до 30 минут с момента получения нами информации. Мы сообщаем, в каком районе возникла термальная аномалия, разработали программные комплексы, позволяющие оповещать сразу голову ОТГ и пожарных, а также полицию. Информация сразу поступает на смартфон пользователя, где указано, в каком квадрате термальная аномалия, и туда выезжает ДСНС. Самое главное — на начальном этапе потушить пожар, не допустив распространения огня. Такой оперативности даже в Европе нет, там оповещения довели до двух часов, а мы вышли на 30 минут. Планируем и дальше развивать наши территориальные структуры, оснащать их средствами, которые будут принимать информацию с КА, определяющие природные и техногенно опасные зоны. Это такие КА, в которых полоса прохода сразу 400 километров, а таких спутников в системе несколько. То есть происходит постоянный мониторинг территории Украины, и это очень важная работа, которую проводят специалисты НЦУИКС.

Высокоточная радионавигации

Сейчас особое значение приобретают глобальные навигационные системы, данные которых используются в GPC первую очередь. Мы предоставляем информацию о дифференциальных поправках к измерениям данных GPC, которые выдают потом координаты с точностью до 1-2 сантиметров. Навигационные системы используются в точном земледелии, в строительстве и тому подобное. На сегодня наша главная задача — покрыть Украину контрольно-корректирующими станциями, обеспечивающих повышение точности нахождения местоположения пользователя по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем. Уже есть 43 станции, до конца года будет введено в строй еще восемь станций. Мы уже покрыли большую часть Украины и планируем продолжить это направление, ведь оно очень актуально и перспективно, работает как в интересах сектора безопасности, так и для экономики, особенно для аграрного сектора.

радіотелескоп РТ-32.

Сейсмический контроль и геофизические наблюдения

Одна из задач нашего Центра — фиксация ядерных взрывов в мире и получение информации для различных природных и техногенных явлений — это землетрясения, взрывы. Есть сетка разветвленных датчиков в разных регионах Украины, работающих в сфере геофизического мониторинга и включеных в европейские и мировые аналогичные структуры.

Поэтому мы можем в системе реального времени предоставлять информацию по Украине. Наши датчики установлены также на атомных электростанциях, чтобы фиксировать колебания и разрушения, такая уникальная аппаратура может контролировать все взрывы в Украине на карьерах. Иногда заявители хитрят — показывают одно количество, на самом деле срывают больше, мы предоставляем эти данные в полицию, СБУ, Генпрокуратуру по запросам. Вся информация, которая обрабатывается для силового блока, поступает также в Совет национальной безопасности и обороны Украины. Засекреченной информации на самом деле передаем немало — это касается войны на востоке страны, расследований, которые проводят полиция, СБУ (вся она закрыта).

Специалисты нашего Центра работают также на Украинской антарктической станции «Академик Вернадский»: оттуда поступает информация, связанная с космической погодой. У нас, кстати, создан Центр космической погоды, который размещается под Киевом, который признан Национальной академией наук Украины. Он передает данные от европейских и американских центров. Данные по антарктической станции используются и в научных целях, и для оповещения о космической погоде и землетрясения.

Специфика нашего Центра заключается еще и в том, что здесь работают гражданские специалисты и военнослужащие, командированные из Министерства обороны для выполнения задач в интересах национальной безопасности. 80 процентов информации, которую мы предоставляем потребителям, связано с сектором национальной безопасности и обороны. Поэтому здесь и служат военнослужащие. В НЦУИКС ведется мощная научная деятельность, у нас работают 10 докторов наук и более 30 кандидатов наук.

Предупреждение потерь

Есть такое понятие в экономике, как предупреждение потерь. По нашим данным Украина за год сохранила 7,5 миллиарда гривен. Мы предупредили огромные потери, осуществляя оповещения по пожарам, предупреждая о вырубке лесов, добыче янтаря, намывке песка в различных регионах страны, проконтролировали и предоставили информацию о карьерных незаконных взрывах. Благодаря нашей информации открыто очень много уголовных дел. А это уже результативность работы.

Через некоторое время мы будем получать данные с отечественного спутника «Сич 2-30», а ныне продолжаем работать с группой европейских спутников. Европейская комиссия предоставила нам доступ к шести КА системы «Copernicus». Также мы имеем возможность получать информацию из более чем 20 КА с открытым доступом: это метеорологические спутники, которые контролируют выбросы СО, СО2 и другие вредные вещества. Все это мы принимаем, обрабатываем и предоставляем потребителям.

Новые возможности и задачи

Для того, чтобы работать на достаточно высоком уровне, нужно финансирование. Мы сделали бюджетный запрос на следующий год, и если Верховная Рада поддержит нас при утверждении бюджета, мы сможем нарастить свою мощь. Сейчас наши специалисты принимают снимки со спутников оптического диапазона, но Украина располагается в таком регионе, где с ноября-декабря — снегопады, дожди и облачность. При таких климатических условиях нет возможности получать снимки — из-за постоянной облачность ничего не видно. В марте тоже мало погожих безоблачных дней. Наши специалисты отработали обработку данных радиолокационных снимков, их можно получать, несмотря на время года и время суток. Необходимое финансирование даст возможность принимать на наши станции информацию с радиолокационных спутников. Конечно, нужно иметь еще и программные комплексы, которые будут обрабатывать эту информацию. Это очень актуально и перспективно, на сегодня лишь несколько стран имеют такую ​​возможность — это США, Франция, Германия, Япония, РФ, Италия, Канада, Китай. Украина тоже будет иметь такую возможность, если народные депутаты поддержат наши предложения.

Мы стараемся не отставать от ведущих европейских стран и даже идти на шаг впереди. Рассматриваем вопрос о создании станции приема информации из современных космических аппаратов не только в Х-диапазоне, но и в Ка-диапазоне, это более 20 ГГц, диапазон — более информативный и высокоскоростной. Такие имеют США, а вот в странах Европы, пожалуй, пока нет. Разница здесь существенная: если спутник, который работает в Х-диапазоне, пролетая над Украиной, информацию сбрасывает за 7-8 минут, то в Ка-диапазоне он будет ее снимать за 7-8 секунд. Мы настраиваем наших специалистов на работу с такими системами.

К нам обращаются ведущие страны мира с просьбой подстраховать их космические системы, ведь зона радиовидения наших станций позволяет принимать информацию в масштабе времени от Атлантики, если спутник проходит эту зону, до Урала, мы ее расширяем. Недавно станцию ​​поставили в Харькове, еще на 700 километров продвинули за Урал, на Ближний Восток, Север, поэтому к нашим станциям проявляют интерес, особенно те страны, которые находятся вдали от Украины, — это Китай, Южная Корея, Япония, с западной континента — это США, страны Южной Америки. Предоставление услуг иностранным операторам способствует дополнительным поступлением на развитие инфраструктуры НЦУИКС. Плодотворно работаем и в направлении международной деятельности, продолжается сотрудничество со многими странами, в частности, с Польшей и Китаем у нас есть совместные проекты.

Научные исследования

В начале прошлого года в нашем Центре космических исследований и связи (город Золочев Львовской области) заработал радиотелескоп РТ-32, благодаря которому получены научные данные исследований дальнего космоса. Национальная академия наук Украины признала РТ-32 одним из 10 крупнейших достижений отечественной науки 2020 года. В следующем году завершится его создания. Мне приятно отметить, что наш радиотелескоп считается одним из лучших в мире, его использование в космических программах усилит научно-экспериментальную базу отечественной науки, и будет способствовать повышению имиджа Украины.

Пространство под контролем

Мы стали развивать направление, которое очень актуален в мире, — это контроль космического пространства. Поскольку сейчас запускается большое количество КА, они могут создавать опасность для других КА, например, только компания Space Х Илона Маска планирует запустить и развернуть масштабную, высокоскоростную систему Интернета, а это более двух тысяч аппаратов. Каждый из них может столкнуться с действующим аппаратом, что чрезвычайно опасно, так как приведет к потере средств и аппарата. Чтобы избежать неприятностей, нужно контролировать все космическое пространство, и близкое, и дальнее. Уже в ближайшее время улететь в ближний космос на геостационарную орбиту или в дальний космос будет проблематично. Когда ракета будет проходить слои ближнего космоса, может столкнуться с каким-то объектом, вот для этого нам нужно контролировать все космическое пространство. Есть похожая система только в США, РФ, Китае, создают ее Индия и группа ведущих стран Европейского Союза. На сегодня мы развернули такую ​​систему, имеем Центр контроля космического пространства, который располагается в Житомире. Кстати, в этом центре работают офицеры, вышедшие из Крыма, которые вывезли с собой программные комплексы, восстановили их и успешно работают, обеспечивают информацией силовой блок, ученых и других пользователей.

Очень нам способствует Министерство образования и науки. Полесский государственный университет, Одесская академия пищевых технологий, Харьковский авиационный институт, Львовская политехника, Государственная экологическая академия последипломного образования и управления, Ужгородский национальный университет своими средствами, методиками, своими учеными помогают нам контролировать космическое пространство. Мы имеем два радара — один радар метрового диапазона, который размещен в Мукачево.

Он работает и модернизируется одновременно, потому что там устаревшая техника еще 60-х годов, но мы ее реанимируем и даем новый толчок, переводим на цифру, на более экономичные устройства, чтобы снизить энергозатраты. Создаем новый радар дециметрового диапазона, который теперь находится в стадии испытаний, уже закончился первый этап. Этот радар уже более современный если Мукачевский радар видит футбольный мяч на расстоянии 5-6 тысяч километров, то этот видит кубик 10 сантиметров, на расстоянии менее 600-700 километров, но точность определения координат этого объекта на несколько порядков выше 5 -50 метров, то есть очень точный радар. Планируем построить радар сантиметрового диапазона, который будет видеть в космосе даже маленькие гаечки. Представьте себе, скорость в космосе — более семи километров в секунду, если такой предмет встретится с космическим аппаратом, он пронзит его как шар, это очень опасно.

Вскоре наша страна будет иметь собственный спутник на орбите, управлять им и использовать наземную космическую инфраструктуру НЦУИКС. Мы надеемся, что статус Украины как космического государства будет утверждаться и расти.


Владимир Присяжный, начальник Национального центра управления и испытаний космических средств Государственного космического агентства Украины, кандидат технических наук.

Поделиться в facebook
Facebook
Поделиться в twitter
Twitter

Тематичні матеріали

Декабрь 2021
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

Відділ регіонального розвитку НЦУВКЗ (м.Одеса)