اخیراً ، ما قابلیت های دارایی های شناسایی فضایی را برای تشخیص گروه های حمله ناو هواپیمابر در نظر گرفتیم. به طور خاص ، نویسنده این فرض را در مورد ایجاد "صورت های فلکی" ماهواره های جمع و جور و ارزان قیمت که در مدارهای کم قرار گرفته اند و قادر به جایگزینی ماهواره های شناسایی بزرگ و گران قیمت هستند ، در آینده فرض کرد. چیزی مشابه ماهواره های ارتباطی به لطف Space X و پروژه جهانی اینترنت ماهواره ای سریع Starlink در حال رخ دادن است.
طبق فرض نویسنده ، فناوریهای مورد استفاده برای ساخت و استقرار ماهواره های Starlink در مقیاس بزرگ می تواند بعداً برای ساخت ماهواره های شناسایی مورد استفاده قرار گیرد. برخی مخالفان با این امر مخالفت کرده اند که ماهواره های شناسایی بسیار بزرگتر ، پیچیده تر و گران تر خواهند بود. و این امر به ویژه در مورد ماهواره های شناسایی راداری فعال ، که بیشترین علاقه را دارند ، صادق است ، زیرا می توانند در هر زمان از روز و در هر آب و هوایی کار کنند.
خوب ، آینده زودتر از آنچه نویسنده تصور می کرد می آید. اما متأسفانه این آینده برای همه پیش نمی آید.
فضای Capella
شرکت آمریکایی Capella Space ، مستقر در سانفرانسیسکو ، کالیفرنیا ، که در سال 2016 تأسیس شد ، قصد دارد به کاربران سراسر جهان توانایی دریافت تصاویر راداری تجاری با وضوح بالا از سطح این سیاره را بدهد.
Capella Space قصد دارد 36 ماهواره مجهز به رادار دیافراگم مصنوعی را مستقر کند. تصور می شد که جرم یک ماهواره حدود 40 کیلوگرم باشد. این سیستم باید تصاویر راداری (RL) از سطح زمین را با وضوح 50 سانتیمتر دریافت کند.
علاوه بر این ، احتمالاً این سیستم قادر به دریافت تصاویر با وضوح 25 سانتی متر و بالاتر است ، اما این فرصت برای مصرف کنندگان غیرنظامی هنوز توسط قوانین ایالات متحده مسدود شده است.
در دسامبر 2018 ، Capella Space اولین ماهواره آزمایشی خود به نام Denali را به مدار پرتاب کرد. این پرتاب با استفاده از وسیله پرتاب SpaceX Falcon 9 از پایگاه هوایی وندنبرگ (کالیفرنیا) انجام شد.
ماهواره دنالی برای آزمایش طراحی و فناوری طراحی شده است. تصاویر RL از آن فروخته نشد. اما از آنها برای آزمایش داخلی و جذب سرمایه گذاران و مشتریان بالقوه استفاده شد. پس از پرتاب ، ماهواره دنالی یک شبکه آنتن انعطاف پذیر را به مساحت حدود 8 متر مستقر کرد.
در آگوست 2020 ، اولین ماهواره عملیاتی سریالی ، Sequoia ، پرتاب شد ، که قبلاً قادر به ارائه تصاویر راداری از سطح زمین به مشتریان تجاری است. پرتاب به مدار توسط RN Electron شرکت خصوصی هوافضای آمریکایی Rocket Lab انجام شد.
جرم ماهواره Sequoia 107 کیلوگرم است. این شامل 400 متر کابل و سیم است که بیش از صد ماژول الکترونیکی را به هم متصل می کند. این نرم افزار شامل بیش از 250،000 خط کد C ، بیش از 10،000 خط کد پایتون و بیش از 500،000 خط کد FPGA است.
Sequoia با ارتفاع مداری 525 کیلومتر و شیب مداری 45 درجه ، می تواند تصاویر راداری را در مناطقی مانند خاورمیانه ، کره ، ژاپن ، اروپا ، آسیای جنوب شرقی ، آفریقا و ایالات متحده در اختیار مشتریان قرار دهد.
تا پایان سال 2020 ، برنامه ریزی شده است تا دو ماهواره دیگر Sequoia RN Falcon 9 توسط SpaceX به مدار زمین ارسال شود. در کل ، برنامه ریزی شده است که حداقل هفت ماهواره از این نوع پرتاب شود.
باید درک کرد که حداکثر وضوح ناحیه انتخاب شده برای بررسی زمانی ارائه می شود که تصویر رادار در حدود 60 ثانیه در معرض دید قرار گیرد ، برای این کار ماهواره های Sequoia مجهز به سیستم جهت گیری مکانیکی نوار آنتن هستند. ترخیص در پرواز کمتر خواهد بود. حالت دیافراگم مصنوعی امکان توپوگرافی سه بعدی دقیق و تعریف سطح را فراهم می کند.
فرض بر این است که صورت فلکی نهایی 36 ماهواره تصویری از هر قسمت از کره زمین با فاصله بیش از یک ساعت ارائه نمی دهد.
ماهواره Sequoia Capella Space در 4 سال توسط یک تیم 100 نفره ایجاد شد.
Capella Space قبلاً قراردادهایی برای ارائه اطلاعات نقشه برداری با سازمان های دولتی ایالات متحده امضا کرده است.
به طور خاص ، در سال 2019 ، یک توافقنامه با دفتر شناسایی ملی آمریکا (NRO) برای ادغام تصاویر راداری تجاری به دست آمده توسط ماهواره های Capella Space با ماهواره های نظارتی دولتی NRO امضا شد.
در نوامبر 2019 ، نیروی هوایی ایالات متحده (نیروی هوایی) قراردادی با Capella Space امضا کرد تا تصاویر این شرکت را در نرم افزار واقعیت مجازی نیروی هوایی وارد کند (احتمالاً به نقشه های سه بعدی بسیار دقیق زمین برای حمل و نقل هوایی اشاره دارد).
در 13 مه 2020 ، قراردادی با وزارت دفاع آمریکا برای ارائه داده های رادار دیافراگم مصنوعی هوایی به نیروی دریایی ایالات متحده امضا شد. کاپلا همچنین به وزارت دفاع خدمات تحلیلی داخلی برای تفسیر یافته ها ارائه می دهد.
و در 25 ژوئن 2020 ، Capella Space امضای یک موافقت نامه تحقیق و توسعه مشترک (CRADA) با آژانس ملی فضایی آمریکا (NGA) را اعلام کرد. توافق نامه CRADA برای درک عمیق تر مسائل ، به Capella Space امکان دسترسی به محققان NGA را می دهد. در مقابل ، NGA به خدمات تصویرسازی و تجزیه و تحلیل Capella Space دسترسی پیدا می کند. این اولین توافق نامه CRADA بین NGA و یک شرکت تجاری است که تصاویری از ماهواره های راداری با دیافراگم مصنوعی تهیه می کند.
البته ، ماهواره های Capella Space را نمی توان آنالوگهای مستقیم ماهواره های پیچیده و گران قیمت شناسایی که توسط قدرتهای نظامی-صنعتی پیشرو پرتاب شده اند ، در نظر گرفت. اما چیز دیگری در اینجا مهم است.
یک شرکت 100 نفره ماهواره هایی با قابلیت دریافت تصاویر راداری با وضوح بالا توسعه داده و تولید کرده است. این شرکت قصد دارد صورت فلکی از 36 ماهواره از این قبیل را مستقر کند. اندازه و جرم این ماهواره ها به آنها اجازه می دهد تا به صورت خوشه ای در مدار قرار گیرند ، مانند ماهواره های ارتباطی Starlink. این امر نه تنها امکان ایجاد سریع گروه بندی خود در مدار را فراهم می کند ، بلکه در صورت لزوم ، آنها را در صورت لزوم با وسایل نقلیه کوچک پرتاب می کند.
اگر فقط یک شرکت نوپای خصوصی قادر به این کار است؟ در صورت لزوم وزارت دفاع ایالات متحده می تواند چند ماهواره مشابه یا مشابه پرتاب کند؟
به هر حال ، Capella Space تنها شرکتی نیست که در این راستا کار می کند.
ICEYE
شرکت فنلاندی ICEYE در سال 2014 به عنوان زیرمجموعه دانشگاه آلتو ، دانشکده فناوری رادیو تاسیس شد.
از سال 2019 ، ICEYE خدماتی را برای به دست آوردن تصاویر راداری تجاری با وضوح بالا که با استفاده از سه ماهواره اختصاصی به دست آمده ارائه می دهد. اولین ماهواره ICEYE-X2 در 3 دسامبر 2018 توسط وسیله پرتاب Falcon 9 اسپیس ایکس به فضا پرتاب شد و دو ماهواره دیگر در 5 ژوئیه 2019 به فضا پرتاب شد.
فرض بر این است که با موفقیت تجاری پروژه ، سالانه چندین ماهواره دیگر به فضا پرتاب می شود.
جرم یک ماهواره 85 کیلوگرم است. مجهز به رانشگر یون برای تصحیح مدار خود است. وضوح تصاویر رادار 0 ، 25x0 ، 5 ، 1x1 یا 3x3 متر ، دقت تراز 10 متر ، سرعت کانال ارتباطی 140 مگابیت بر ثانیه است.ارتفاع مداری 570 کیلومتر ، شیب 97.69 درجه است.
آزمایشگاه های سیاره
شرکت آمریکایی Planet Labs که در سال 2010 تأسیس شد ، میکرو ماهواره های نوع CubeSat موسوم به Dove را توسعه داده و تولید می کند که به عنوان محموله کمکی برای دیگر ماموریت ها به مدار زمین می رسند.
هر ماهواره Dove مجهز به پیشرفته ترین سیستم های شناسایی نوری است که برای بررسی نقاط مختلف زمین برنامه ریزی شده است. هر ماهواره رصد کبوتر به طور مداوم سطح زمین را اسکن می کند و داده ها را پس از عبور از ایستگاه زمینی ارسال می کند.
دو ماهواره آزمایشی اولیه کبوتر در سال 2013 به فضا پرتاب شد.
پس از خرید شرکت آلمانی BlackBridge AG ، صورت فلکی ماهواره Planet Labs با ماهواره های RapidEye گسترش یافته است. و پس از خرید TerraBella از Google نیز توسط صورت فلکی SkySat.
در جولای 2015 ، Planet Labs 87 ماهواره Dove و 5 ماهواره RapidEye را در مدار قرار داد. در سال 2017 ، Planet 88 ماهواره دیگر Dove را به فضا پرتاب کرد. تا سپتامبر 2018 ، این شرکت حدود 300 ماهواره دیگر را پرتاب کرد که 150 مورد از آنها فعال هستند. در سال 2020 ، Planet Labs شش ماهواره SkySats دیگر با وضوح بالا و 35 ماهواره Dove را به فضا پرتاب کرد.
ماهواره های کبوتر 4 کیلوگرم وزن دارند. ابعاد آنها 10x10x30 سانتی متر است ، ارتفاع مدار 400 کیلومتر است.
ماهواره ها تصاویری با وضوح 3-5 متر ارائه می دهند.
ماهواره های RapidEye با اندازه کمتر از یک متر مکعب و وزن 150 کیلوگرم که در ارتفاع 630 کیلومتری واقع شده اند ، تصویری با وضوح 5 متر با استفاده از سنسور چند طیفی به رنگ آبی (440-510 نانومتر) ، سبز (520-590 نانومتر) ارائه می دهند.) ، نزدیک به محدوده طول موج قرمز (630-690 نانومتر) ، قرمز دور (690-730 نانومتر) و نزدیک مادون قرمز (760-880 نانومتر).
ماهواره های SkySat تصاویر ویدئویی با وضوح زیر متر ارائه می دهند. طراحی آنها بر اساس استفاده از قطعات الکترونیکی ارزان قیمت و تجاری است.
ماهواره های SkySat حدود 80 سانتی متر طول و حدود 100 کیلوگرم وزن دارند.
ماهواره های SkySat در ارتفاع 450 کیلومتری در مدار قرار دارند و مجهز به سنسورهای چند طیفی و panchromatic هستند. وضوح فضایی در محدوده پانکروماتیک 400-900 نانومتر 0.9 متر است.
سنسور چند طیفی اطلاعات را در محدوده آبی (450-515 نانومتر) ، سبز (515-595 نانومتر) ، قرمز (605-695 نانومتر) و نزدیک مادون قرمز (740-900 نانومتر) با وضوح 2 متر جمع آوری می کند.
آیا ما چیزی مشابه داریم؟
فضانوردی خصوصی روسیه
موفقیت های فضانوردی خصوصی روسیه بسیار اندک است.
اول از همه ، می توان شرکت SPUTNIX را تأسیس کرد که در سال 2011 تأسیس شد ، که در سال 2014 اولین تظاهرکننده خصوصی فناوری ریز ماهواره ای روسیه Tablettsat-Aurora را با جرم 26 کیلوگرم به مدار زمینی کم راه اندازی کرد.
به عنوان محموله اصلی ، این خودرو مجهز به یک دوربین پانکروماتیک برای عکاسی از سطح زمین در نوار طیفی 430-950 نانومتر با وضوح 15 متر و عرض نوار 47 کیلومتر است.
همچنین ، چندین نانو ماهواره علمی و آموزشی که توسط دانش آموزان و دانش آموزان مدرسه توسعه یافته بود ، راه اندازی شد.
در میان دستگاه های در حال توسعه ، ماهواره فوق العاده جمع و جور برای سنجش از دور زمین RBIKRAFT-ZORKIY قابل ذکر است.
جرم آن 10 ، 5 کیلوگرم خواهد بود. پرتاب برنامه ریزی شده برای 2021 است.
این دستگاه دارای یک دوربین تلسکوپ با وضوح 6 ، 6 متر در پیکسل است که توسط NPO Lepton تولید شده است. این دوربین مجهز به سیستم تثبیت و فوکوس حرارتی و همچنین یک دستگاه حافظه داخلی است که به شما امکان می دهد بدون نیاز به ایستگاه های دریافت کننده عکس بگیرید.
ارتفاع مداری ماهواره RBIKRAFT-ZORKY 550 کیلومتر با شیب 98 درجه خواهد بود.
شرکت دیگر NPP Dauria Aerospace است که در سال 2011 تاسیس شد و یکی از اولین شرکت های روسی است که ماهواره های تجاری ایجاد و پرتاب کرده است.
در 8 جولای 2014 ، Dauria Aerospay اولین ماهواره از سری DX را که مجهز به بار برای دریافت و ارسال سیگنال از سیستم شناسایی خودکار است ، برای حرکت و شناسایی کشتی ها در اقیانوس جهانی و در خطوط رودخانه طراحی کرد.
دو ماهواره دیگر PERSEUS-M1 و PERSEUS-M2 در پایان سال 2015 به American Aquila Space فروخته شد.
در همان سال 2015 ، میخائیل کوکوریچ ، بنیانگذار NPP Dauria Aerospay LLC ، سهم خود را در این شرکت فروخت و به ایالات متحده مهاجرت کرد.
همانطور که می بینیم ، تأخیر ما در زمینه ماهواره های تجاری کشورهای پیشرو در جهان حدود 10-15 سال است.
به طور رسمی ، شرکت هایی تولید قطعات برای ماهواره ها - موتورهای یونی ، سنسورها ، قطعات الکترونیکی وجود دارد. اما ایجاد یک تأسیسات تولیدی که محصول نهایی را تولید می کند - ماهواره های با تکنولوژی بالا - به نوعی با هم رشد نمی کند.
در مورد خودروهای پرتاب کننده نیز وضعیت مشابهی داریم. به طور کلی ، ما هنوز چیزی شبیه به Spaсe X یا Capella Space نداریم.
نتیجه گیری
تجاری سازی فضا با بالاترین سرعت در حال توسعه است ، هم از نظر قرار دادن محموله های بار در مدار و هم از نظر ایجاد ماهواره های مصنوعی زمین برای اهداف مختلف. می توان خاطرنشان کرد که روند تجاری سازی فضا در ابتدای دهه 2000 مشخص شد و در دهه گذشته به انفجار تبدیل شده است. روی هم رفته ، این امر باعث ظهور تجهیزات ، فناوری ها و خدماتی شده است که اخیراً نه تنها برای مشتریان تجاری ، بلکه برای مشتریان دولتی نیز قابل دسترسی نبوده است.
در این راستا ، چشم انداز استقرار صدها یا حتی هزاران ماهواره شناسایی و ارتباطات توسط نیروهای مسلح آمریکا و در آینده نیز ماهواره های سیستم دفاع موشکی (ABM) دیگر هیچ شکی ایجاد نمی کند
این از نظر عملی برای ما چه معنایی دارد؟
می توان استدلال کرد که از لحظه ای خاص ، با افزایش تعداد ماهواره های شناسایی در کلاس ها و اهداف مختلف ، و همچنین بهبود ویژگی های فنی آنها ، اجتناب از تشخیص بسیاری از انواع سلاح ها از فضا تقریباً غیرممکن می شود
توانایی به دست آوردن اطلاعات شناسایی جهانی ، شبانه روزی و تمام آب و هوا ، در مقیاس زمانی نزدیک به واقعی ، امکان انجام حملات با سلاح های دقیق و هواپیماهای بدون سرنشین (پهپادها) را در تمام عمق زمین ممکن می سازد. قلمرو دشمن ، نه تنها در مکان های ثابت ، بلکه در اهداف متحرک نیز ، با هدف قرار دادن مجدد سلاح در پرواز.
سیستم های موشکی متحرک زمینی (PGRK) که یکی از عناصر نیروهای بازدارنده هسته ای روسیه (SNF) هستند ، تحت تهدید قرار خواهند گرفت و کشتی های سطحی با طرح سنتی کوچکترین فرصتی را برای گم شدن در اعماق زمین از دست خواهند داد. اقیانوس ، به این معنی که هواپیماهای دوربرد دشمن همیشه ابتکار عمل را دارند و قادر خواهند بود غلظت لازم را برای حمله با موشک های ضد کشتی (ASM) ، برای غلبه بر پدافند هوایی (دفاع هوایی) فراهم کنند. ناوهای هواپیمابر و گروه های ضربتی نیروی دریایی (AUG و KUG).
اگر ایالات متحده فروش تصاویر از فضا را با وضوح 50 سانتیمتر به طور رسمی قانونی کرد ، پس چه رزولوشن در اختیار ارتش است - 25 ، 10 سانتیمتر یا کمتر؟
با این کیفیت تصویر ، هیچ بازتابنده گوشه ای کمکی نمی کند. به عنوان مثال ، هنگام حمله به کشتی ها ، تشخیص اولیه آنها می تواند با وضوح 3-5 متر انجام شود ، سپس شناسایی با وضوح 50 سانتی متر یا کمتر انجام می شود. و سپس ، پس از راه اندازی سیستم موشکی ضد کشتی ، می توان کشتی ها را ردیابی کرد و مختصات آنها را در زمان واقعی مستقیماً از طریق یک کانال ارتباطی ماهواره ای (هدف گیری مجدد در پرواز) به طور مستقیم به سیستم موشکی ضد کشتی منتقل کرد.
کسی می گوید چرا از جنگ الکترونیکی استفاده نمی کنید؟
آنها می توانند برخی از مشکلات را حل کنند ، اما نه همه آنها. تجهیزات جنگ الکترونیکی به خودی خود چراغی برای دشمن است ؛ استفاده مداوم از آنها غیرممکن است. علاوه بر این ، تجهیزات شناسایی نوری باقی مانده است.
از بین بردن شبکه ای از ماهواره های کوچک از سطح عملاً غیر واقعی و از نظر اقتصادی ناکارآمد است - ممکن است گروه ماهواره های کوچک را با ضررهای اقتصادی کمتری نسبت به سرنگونی آنها با موشک های دفاع موشکی پر کنید. این امر مستلزم رهگیرهای فضایی تخصصی است که قادر به مانور شدید هستند و برای مدتی طولانی در مدار هستند و از تخریب مداوم بسیاری از اهداف اطمینان حاصل می کنند.
و به تصور غلط رایج در مورد "یک سطل آجیل در مدار" تکیه نکنید.کل اقتصاد کره زمین قادر به انتقال "مهره" به مدار به اندازه کافی برای نابودی ماهواره ها نخواهد بود.
به گفته آژانس فضایی اروپا ، بیش از 29000 بقایای بزرگ در مدار سیاره ما وجود دارد ، از قطعات فلزی 4 اینچی گرفته تا ماهواره های موجود و مخازن سوخت مصرف شده. حدود 670،000 قطعه فلز بین 1 تا 10 سانتیمتر ، حدود 170 میلیون ذرات رنگ و بیشمار میلیاردها قطره مایع خنک کننده منجمد و ذرات گرد و غبار به اندازه کمتر از یک سانتیمتر اضافه کنید."
بهبود فن آوری برای ایجاد ماهواره های کوچک و فناوری های دفاع موشکی به احتمال زیاد منجر به از سرگیری اجرای پروژه ها در سطح جدید فنی پروژه های رهگیر مدار دفاع موشکی از نوع "سنگریزه الماس" می شود که با در نظر گرفتن تقویت قابلیت های شناسایی و حمله SNF آمریکا.
در پایان قرن بیستم ، بسیاری درباره این واقعیت گفته شد که قرن 21 قرن واقعیت مجازی ، فناوری نانو و بیوتکنولوژی خواهد بود. از سوی دیگر ، فضا تبدیل به "کاربرد روزمره" شده است و با چیزی مانند تلویزیون ماهواره ای ارتباط دارد.
ظهور شرکت های خصوصی با اهداف و پروژه های بلند پروازانه همه چیز را تغییر داد. و فضا دوباره خود را در خط مقدم پیشرفت فناوری یافت.
فضا نه تنها پروژه های تحقیقات علمی و گسترش بشر به سرزمین های جدید است ، بلکه سنگ بنایی در تأمین امنیت دولت است. در حال حاضر ، بدون به دست آوردن مزیت ، یا حداقل برابری در فضا ، هر نیروی زمینی ، هوایی و دریایی محکوم به شکست است. در آینده ، این وضعیت فقط بدتر خواهد شد.
این امر باعث می شود پروژه هایی برای ایجاد وسایل نقلیه پرتاب کننده و فضاپیماهای امیدوار کننده برای اهداف مختلف در اولویت وظایف اصلی کشورمان قرار گیرد.
