نانوماهواره ها به زودی به همراه هواپیماهای بدون سرنشین بخشی از سیستم های رزمی خواهند شد
گزارشی با پیش بینی تجاری برای توسعه بازار جهانی ماهواره های نظامی در ایالات متحده منتشر شده است. در سال 2012 ، این بخش از صنعت فضایی 11.8 میلیارد دلار برآورد شده بود.نویسندگان گزارش معتقدند که این صنعت سالانه 3.9 درصد رشد خواهد کرد. و در سال 2022 به 17.3 میلیارد دلار خواهد رسید.
لازم به ذکر است که پیش بینی های بلند مدت در زمینه فضانوردی همیشه به طور ملایم غیرقابل اعتماد بوده است. توسعه صنعت به شدت تحت تأثیر سیاست و اقتصاد است. اغلب ، تامین مالی پروژه به بلندپروازی های رهبری کشور بستگی دارد. و حتی بیشتر - از وضعیت اقتصاد. در بحران ، آنها شروع به صرفه جویی در گران ترین برنامه ها با چرخه بازگشت طولانی مدت می کنند. و ساده ترین راه برای تفکیک هزینه های مبهم در فضا است.
اما اخیراً ، یک عامل تأثیرگذاری قوی تر به فضانوردان حمله کرده است - تغییر سریع نسل های تکنولوژیکی. اکنون دیگر امکان ایجاد فضاپیما (AC) برای 10-15 سال وجود ندارد ، که قبلاً عادی بود. در این مدت ، دستگاه می تواند منسوخ شود ، بدون اینکه هرگز شروع به کار کند. مشابهی در ماهواره های ارتباطی سنگین در پایان قرن بیستم اتفاق افتاد. خطوط ارتباطی فیبر نوری ، که در مدت کوتاهی سراسر جهان را درگیر خود کرد ، ارتباطات طولانی مدت را به طور گسترده در دسترس ، ارزان و قابل اعتماد قرار داد. در نتیجه ، ده ها فرستنده ماهواره ای تقاضا نداشتند ، که تلفات سنگینی را در پی داشت.
تغییر سریع نسلهای تکنولوژیکی منجر به توسعه روندهای اصلی در طراحی و ساخت فضاپیماها شده است - اینها کوچک سازی ، مدولار و کارآیی هستند. ماهواره ها از نظر اندازه و وزن کوچکتر می شوند ، به انرژی کمتری نیاز دارند ، از عناصر و مجموعه های آماده در طراحی و ساخت استفاده می شود که زمان و هزینه تولید را تا حد زیادی کاهش می دهد. و هزینه پرتاب ماهواره سبک ارزان تر است.
ناوبری در همه جا
در حال حاضر تعداد پرتاب های فضایی در جهان بسیار کمتر از دهه 1970 و 1980 است. این در درجه اول به دلیل افزایش قابل ملاحظه ای در قابلیت زنده ماندن فضاپیما است. عمر طبیعی ماهواره ها در مدار 15 تا 20 سال است. دیگر نیازی به آن نیست ، زیرا ماهواره به ناچار منسوخ می شود.
در بین فضاپیماهای نظامی ، سهم ماهواره های ارتباطی 52.8، ، اطلاعات و نظارت - 28.4٪ ، ماهواره های ناوبری 18.8 occup را اشغال می کنند. اما این بخش ماهواره های ناوبری است که روند صعودی ثابت دارد.
در حال حاضر ، صورت فلکی مداری ماهواره های ناوبری ایالات متحده از سیستم GPS NAVSTAR شامل 31 فضاپیما است که همه آنها طبق برنامه عمل می کنند. از سال 2015 ، برنامه ریزی شده است که صورت فلکی را با ماهواره های نسل سوم به عنوان بخشی از توسعه سیستم در سطح GPS III جایگزین کند. نیروی هوایی ایالات متحده قصد دارد در مجموع 32 فضاپیمای GPS III را خریداری کند.
ولادیمیر پوپوکین ، رئیس بخش در نشست دولت روسیه ، که برنامه فضایی تا سال 2020 در آن مورد بررسی قرار گرفت ، گفت که Roskosmos انتظار دارد تا سال 2020 به دقت تعیین مختصات توسط سیستم GLONASS در کمتر از 10 سانتی متر برسد. رئیس Roscosmos با اشاره به اینکه "با توجه به موارد اضافی که امروز اجرا شده است ، گفت:" امروز ، دقت اندازه گیری 2 ، 8 متر است ، تا سال 2015 به 1 ، 4 متر می رسیم ، تا سال 2020 0 ، 6 متر. " در حقیقت ، دقت آن کمتر از 10 سانتی متر خواهد بود. " افزونه ها ایستگاه های زمینی برای اصلاح افتراقی سیگنال ناوبری هستند.در عین حال ، صورت فلکی مداری GLONASS فعلی باید با فضاپیماهای نسل بعدی جایگزین شود که تعداد آنها به 30 نفر افزایش می یابد.
اتحادیه اروپا به همراه آژانس فضایی اروپا سیستم ناوبری خود را ایجاد می کند. در سال 2014-2016 برنامه ریزی شده بود تا یک صورت فلکی از 30 فضاپیما ایجاد شود - 27 دستگاه در سیستم و 3 فضاپیمای آماده به کار. به دلیل بحران اقتصادی ، ممکن است این برنامه ها برای چندین سال به تعویق بیفتد.
در سال 2020 ، جمهوری خلق چین قصد دارد ایجاد سیستم ناوبری ماهواره ای Beidou را تکمیل کند. این سیستم در 27 دسامبر 2012 به عنوان یک سیستم موقعیت یابی منطقه ای و با صورت فلکی مداری از 16 ماهواره به بهره برداری تجاری رسید. این یک سیگنال ناوبری در چین و کشورهای همسایه ارائه داد. در سال 2020 ، 5 فضاپیما باید در مدار زمین ثابت و 30 ماهواره در خارج از مدار جغرافیایی مستقر شوند ، که به شما اجازه می دهد تمام قلمرو کره زمین را با سیگنال ناوبری پوشانده باشید.
در ژوئن 2013 ، هند قصد دارد اولین ماهواره ناوبری سیستم ملی خود IRNSS (سیستم ماهواره ای ناوبری منطقه ای هند) را از جزیره سریهاریکوتا در سواحل جنوبی آندرا پرادش پرتاب کند. پرتاب به مدار توسط پرتابگر PSLV-C22 هندی انجام می شود. قرار است دومین ماهواره تا پایان سال 2013 به فضا پرتاب شود. پنج مورد دیگر در سال 2014-2015 راه اندازی می شود. بنابراین ، یک سیستم ماهواره ای ناوبری منطقه ای ایجاد می شود که شبه قاره هند و 1500 کیلومتر دیگر از مرزهای آن را با دقت 10 متر پوشش می دهد.
ژاپن راه خود را طی کرد و سیستم ماهواره ای شبه زنیت (QZSS ، "سیستم ماهواره ای شبه زنیت") را ایجاد کرد-سیستمی برای همگام سازی زمان و اصلاح افتراقی سیگنال ناوبری GPS برای ژاپن. این سیستم ماهواره ای منطقه ای برای بدست آوردن سیگنال موقعیت با کیفیت بالاتر هنگام استفاده از GPS طراحی شده است. جدا کار نمی کند. اولین ماهواره میشیبیکی در سال 2010 به مدار زمین پرتاب شد. در سالهای آینده ، برنامه ریزی شده است که سه مورد دیگر را نیز کنار بکشد. سیگنال های QZSS ژاپن و غرب اقیانوس آرام را پوشش می دهد.
تلفن همراه در مدار
میکروالکترونیک شاید سریعترین منطقه در حال رشد فناوری مدرن باشد. سامسونگ الکترونیکس ، اپل و گوگل آماده ارائه ساعت هوشمند "هوشمند" به معنای واقعی کلمه در ماه های آینده هستند. آیا عجیب است که فضاپیماها کوچکتر و کوچکتر می شوند؟ مواد جدید و فناوری نانو دستگاه های فضایی را جمع و جورتر ، سبک تر و از نظر مصرف انرژی بیشتر می کند. می توان در نظر گرفت که دوران فضاپیماهای کوچک در حال حاضر آغاز شده است. بسته به وزن آنها ، آنها اکنون به دسته های زیر تقسیم می شوند: تا 1 کیلوگرم - "پیکو" ، تا 10 کیلوگرم - "نانو" ، تا 100 کیلوگرم - "میکرو" ، تا 1000 کیلوگرم - "مینی". حتی 10 سال پیش ، به نظر می رسید ماهواره های کوچک با وزن 50-60 کیلوگرم یک دستاورد برجسته بودند. در حال حاضر روند جهانی نانو ماهواره است. بیش از 80 مورد از آنها در حال حاضر به فضا پرتاب شده اند.
همانطور که تولید و توسعه هواپیماهای بدون سرنشین (UAV) در بسیاری از کشورها که قبلاً حتی به صنعت هوانوردی خود فکر نمی کردند انجام می شود ، طراحی نانو ماهواره ها هم اکنون در بسیاری از دانشگاه ها ، آزمایشگاه ها و حتی آماتورهای فردی در حال انجام است. به علاوه بر این ، هزینه چنین دستگاه هایی ، که بر اساس عناصر آماده مونتاژ می شوند ، بسیار کم است. گاهی اوقات اساس طراحی نانو ماهواره یک تلفن همراه معمولی است.
یک تلفن هوشمند از هند به مدار فرستاده شد که در ماهواره آزمایشی Strand-1 در چارچوب پروژه Sat-Smartphone مورد استفاده قرار گرفت. این ماهواره در انگلستان به طور مشترک توسط مرکز فضایی دانشگاه ساری (SSC) و فناوری ماهواره ای ساری (SSTL) توسعه داده شد. وزن دستگاه 4 ، 3 کیلوگرم ، ابعاد 10x10x30 سانتی متر است. علاوه بر تلفن هوشمند ، دستگاه شامل مجموعه معمول اجزای کار - منبع تغذیه و سیستم های کنترل است. در مرحله اول ، ماهواره توسط یک کامپیوتر استاندارد روی صفحه کنترل می شود ، سپس این عملکرد به طور کامل توسط یک تلفن هوشمند انجام می شود.
سیستم عامل اندروید با تعدادی برنامه کاربردی ویژه طراحی شده امکان آزمایش های متعدد را فراهم می کند. برنامه iTesa با حرکت ماهواره مقادیر میدان مغناطیسی را ثبت می کند. با استفاده از یک برنامه دیگر ، دوربین داخلی تصاویری را که برای ارسال به فیس بوک و توییتر ارسال می شود ، می گیرد. و این تنها بخش کوچکی از برنامه تحقیقاتی است. این مأموریت شش ماه به طول خواهد انجامید. بازگشت به زمین پیش بینی نشده است. فضانوردی دیگر از نخبگان نیست.
مهمترین نتیجه گیری: فناوری های نظامی و فضایی دیگر لوکوموتیو توسعه صنعت غیرنظامی نیستند. برعکس - تحولات فشرده علوم عمران اجازه می دهد تا فناوری فضایی نظامی توسعه یابد. درآمد شرکتهای تولید کننده کالاهای مصرفی چندین برابر بیشتر از درآمد شرکتهای دفاعی است. رهبران لوازم الکترونیکی جهان می توانند میلیاردها دلار برای پیشرفت های جدید هزینه کنند. و رقابت قوی ما را مجبور می کند تا همه کارها را در کوتاه ترین زمان ممکن انجام دهیم.
نانو ماهواره ها در حال پیشرفت هستند
در سال 2005 ، سالیژان شریپوف ، فضانورد روسی ، به سادگی اولین نانو ماهواره روسی TNS-1 را از ایستگاه فضایی بین المللی به فضا پرتاب کرد. این دستگاه با وزن 4.5 کیلوگرم تنها در یک سال در موسسه تحقیقات فضایی روسیه با استفاده از پول این شرکت ایجاد شد. در اصل ، ماهواره چیست؟ این یک دستگاه در فضا است!
TNS-1 ارزان در حال کار تقریباً رایگان بود. او نیازی به مرکز کنترل ماموریت ، آنتن های گیرنده گیرنده بزرگ ، تجزیه و تحلیل دورسنجی و موارد دیگر نداشت. می توان آن را با استفاده از لپ تاپ و روی نیمکت پارک کنترل کرد. این آزمایش نشان داد که با کمک ارتباطات تلفن همراه و اینترنت می توان یک شیء فضایی را کنترل کرد. علاوه بر این ، 10 مجموعه تجهیزات جدید آزمایش طراحی پرواز را پشت سر گذاشته اند. اگر نانو ماهواره نبود ، آنها باید به عنوان بخشی از تجهیزات روی کشتی یکی از فضاپیماهای آینده آزمایش می شدند. و این اتلاف وقت و خطرات بزرگ است.
TNS-1 یک پیشرفت بزرگ بود. این می تواند در مورد ایجاد سیستم های تاکتیکی فضایی در سطح تقریباً یک فرمانده گردان ، مانند هواپیماهای بدون سرنشین تاکتیکی کوچک باشد. یک دستگاه ارزان قیمت ، که در پیکربندی مورد نظر در عرض چند روز مونتاژ شده و توسط یک موشک سبک از یک هواپیمای حامل پرتاب می شود ، می تواند میدان جنگ را به فرمانده نشان دهد ، ارتباطات و یک سیستم کنترل خودکار برای رده تاکتیکی ارائه دهد. چنین فضاپیمایی می تواند در طول درگیری های محلی در اوستیای جنوبی و قفقاز شمالی کمک بزرگی باشد.
یکی دیگر از زمینه های مهم ، از بین بردن پیامدهای بلایای طبیعی و بلایای ناشی از دست بشر است. و همچنین هشدار آنها نانوماهواره های ارزان قیمت با مدت اعتبار چند ماهه می توانند وضعیت یخ در یک منطقه خاص را نشان دهند ، پرونده آتش سوزی جنگل ها را ثبت کرده و سطح آب را در هنگام سیلاب ردیابی کنند. برای کنترل عملیاتی ، نانو ماهواره ها را می توان مستقیماً در سرزمین بلایای طبیعی به منظور نظارت بر تغییرات آنلاین وضعیت ، پرتاب کرد. و معلوم شد که وزارت امور اضطراری RF تصاویر فضایی کریمسک پس از سیل را به عنوان کمک خیریه از ایالات متحده دریافت کرده است.
در آینده ، باید منتظر ورود نانوماهواره ها به سیستم های رزمی ارتش های پیشرو جهان ، در درجه اول ایالات متحده باشیم. به احتمال زیاد ، نه یک بار استفاده ، بلکه پرتاب فضاپیماهای کوچک در کل دسته ها ، که شامل ماهواره هایی برای اهداف مختلف - ارتباطات ، رله ، صدایی از سطح زمین در طول موج های مختلف ، اقدامات متقابل الکترونیکی ، تعیین هدف و غیره می شود. این امر به طور قابل ملاحظه ای امکان انجام جنگ بدون تماس را افزایش می دهد.
اگر کوچک سازی یکی از اصلی ترین روندهای توسعه فضاپیماهای نظامی باشد ، پیش بینی افزایش بازار ماهواره های نظامی شکست می خورد. برعکس ، از نظر پولی کاهش می یابد. با این حال ، شرکت های هوافضا سعی خواهند کرد سود خود را از دست ندهند و رقبای کوچک را کند کنند. در روسیه موفق شد.تولیدکنندگان ماهواره های سنگین برای ممنوعیت فضاپیماها از RNII برای ابزار دقیق فضایی استفاده کرده اند. فقط در حال حاضر مسئله پرتاب نانو ماهواره TNS-2 ، که هشت سال پیش آماده بود ، دوباره مورد بحث قرار گرفته است.
تقاضا برای فضاپیماهای پرمصرف انرژی در مدارهای نزدیک زمین همچنان رو به کاهش است. علاوه بر این ، تجهیزات زمینی کاربران حساس تر و اقتصادی تر می شود.
ماهواره های سنگین بیشتر در اختیار دانشمندان باقی خواهد ماند. تلسکوپ های فضایی ، تجهیزات تصویربرداری با وضوح بالا ، ایستگاه های خودکار برای مطالعات سیاره ای به تولید و راه اندازی به نفع همه بشریت ادامه خواهد داد.
برنامه های ملی بر فضاپیماهای ارزان تر مناسب برای تولید انبوه و استفاده عملیاتی متمرکز خواهد شد. نمونه پهپادها که به شدت وارد سیستم های رزمی کشورهای توسعه یافته شده اند ، به وضوح این را متقاعد می کند. به معنای واقعی کلمه یک دهه کافی بود تا پهپادهای شناسایی و ضربتی در نیروی هوایی آمریکا و متحدانش جای خود را بگیرند. شکی نیست که تا سال 2020 ظاهر گروه های مداری به همان اندازه تغییر خواهد کرد. انبوهی از پیکو و نانو ماهواره ها ظاهر می شوند.
اکنون ما در مورد ماهواره های فمتو با وزن تا 100 گرم صحبت می کنیم. اگر رایانه ها به اندازه ساعت های مچی کاهش یابند ، به زودی ماهواره هایی با ابعاد مشابه ظاهر می شوند.
