Os nanossatélites logo se tornarão parte dos sistemas de combate junto com os drones
Um relatório com uma previsão comercial para o desenvolvimento do mercado mundial de satélites militares foi publicado nos Estados Unidos. Em 2012, esse segmento da indústria espacial foi estimado em US $ 11,8 bilhões e os autores do relatório acreditam que crescerá 3,9% ao ano. E em 2022 chegará a US $ 17,3 bilhões.
Deve-se notar que as previsões de longo prazo no campo da astronáutica sempre foram distinguidas, para dizer o mínimo, de falta de confiabilidade. O desenvolvimento da indústria é fortemente influenciado pela política e economia. Freqüentemente, o financiamento de projetos depende das ambições da liderança do país. E ainda mais frequentemente - do estado da economia. Em uma crise, eles começam a economizar nos programas mais caros com um ciclo de retorno de longo prazo. E a maneira mais fácil de sequestrar é o obscuro gasto com espaço.
Mas recentemente, um fator de influência mais forte invadiu a astronáutica - a rápida mudança das gerações tecnológicas. Agora não é mais possível esticar a criação de uma espaçonave (AC) por 10-15 anos, o que era a norma antes. Durante esse tempo, o aparelho consegue ficar desatualizado, sem nunca começar a funcionar. Algo semelhante aconteceu com os satélites de comunicação pesados no final do século XX. As linhas de comunicação de fibra óptica, que em pouco tempo enredaram o mundo inteiro, tornaram a comunicação à distância amplamente disponível, barata e confiável. Como resultado, dezenas de transponders de satélite não estavam em demanda, o que acarretou grandes perdas.
A rápida mudança das gerações tecnológicas levou ao desenvolvimento das principais tendências no projeto e na fabricação de espaçonaves - são miniaturização, modularidade e eficiência. Os satélites estão se tornando menores em tamanho e peso, requerem menos energia, elementos prontos e conjuntos são usados no projeto e na fabricação, o que reduz muito o tempo e o custo de produção. E o custo de lançar um satélite leve é mais barato.
Navegação em todos os lugares
Atualmente, o número de lançamentos espaciais no mundo é muito menor do que nas décadas de 1970 e 1980. Isso se deve principalmente a um aumento significativo na capacidade de sobrevivência da espaçonave. A vida útil normal dos satélites em órbita é de 15 a 20 anos. Não é mais necessário, uma vez que o satélite inevitavelmente se tornará obsoleto a essa altura.
Entre as espaçonaves militares, a participação dos satélites de comunicações é de 52,8%, inteligência e vigilância - 28,4%, os satélites de navegação ocupam 18,8%. Mas é o setor de satélites de navegação que apresenta uma tendência ascendente constante.
Atualmente, a constelação orbital dos satélites de navegação dos Estados Unidos do sistema GPS NAVSTAR inclui 31 espaçonaves, todas operando como pretendido. Desde 2015, está prevista a substituição da constelação por satélites de terceira geração como parte do desenvolvimento do sistema para o nível GPS III. A Força Aérea dos EUA planeja adquirir um total de 32 espaçonaves GPS III.
Roskosmos espera atingir a precisão de determinação de coordenadas pelo sistema GLONASS em menos de 10 cm até 2020, disse o chefe do departamento Vladimir Popovkin em uma reunião do governo russo, onde o programa espacial até 2020 foi considerado. “Hoje, a precisão da medição é de 2, 8 metros, até 2015 chegaremos a 1, 4 metros, até 2020, de 0, 6 metros”, disse o chefe da Roscosmos, lembrando que “levando em conta as adições que foram implementadas hoje, na verdade, terá menos de 10 centímetros de precisão. Add-ons são estações terrestres para correção diferencial do sinal de navegação. Ao mesmo tempo, a atual constelação orbital GLONASS deve ser substituída por espaçonaves de próxima geração, cujo número será aumentado para 30.
A União Europeia está a criar o seu sistema de navegação em conjunto com a Agência Espacial Europeia. Foi planejado em 2014-2016 a criação de uma constelação de 30 naves espaciais - 27 operando no sistema e 3 em standby. Devido à crise econômica, esses planos podem ser adiados por vários anos.
Em 2020, a RPC pretende concluir a criação do sistema nacional de navegação por satélite Beidou. O sistema entrou em operação comercial em 27 de dezembro de 2012 como um sistema de posicionamento regional, com uma constelação orbital de 16 satélites. Isso forneceu um sinal de navegação na China e países vizinhos. Em 2020, 5 espaçonaves deverão ser posicionados em órbita geoestacionária e 30 satélites fora da órbita geoestacionária, o que permitirá que todo o território do planeta seja coberto com um sinal de navegação.
Em junho de 2013, a Índia pretende lançar o primeiro satélite de navegação de seu sistema nacional IRNSS (Sistema Regional de Navegação por Satélite da Índia) da ilha Sriharikota, na costa sul de Andhra Pradesh. O lançamento em órbita será realizado pelo veículo de lançamento indiano PSLV-C22. O segundo satélite está planejado para ser lançado ao espaço até o final de 2013. Mais cinco serão lançados em 2014-2015. Assim, será criado um sistema regional de navegação por satélite, cobrindo o subcontinente indiano e mais 1.500 km de suas fronteiras com precisão de 10 m.
O Japão seguiu seu próprio caminho, criando o Sistema de Satélite Quasi-Zenith (QZSS, "Sistema de Satélite Quasi-Zenith") - um sistema para sincronização de tempo e correção diferencial do sinal de navegação GPS para o Japão. Este sistema de satélite regional foi projetado para obter um sinal de posição de alta qualidade ao usar GPS. Não funciona separadamente. O primeiro satélite Michibiki foi lançado em órbita em 2010. Nos próximos anos, está prevista a retirada de mais três. Os sinais QZSS cobrirão o Japão e o Pacífico Ocidental.
Celular em órbita
A microeletrônica é talvez a área da tecnologia moderna que mais cresce. Samsung Electronics, Apple e Google estão prontos para apresentar o relógio-computador "inteligente" literalmente nos próximos meses. É de se admirar que as espaçonaves estão ficando cada vez menores? Novos materiais e nanotecnologia tornam os dispositivos espaciais mais compactos, mais leves e mais eficientes em termos de energia. Pode-se considerar que a era das pequenas espaçonaves já começou. Dependendo do seu peso, estão agora divididos nas seguintes categorias: até 1 kg - "pico", até 10 kg - "nano", até 100 kg - "micro", até 1000 kg - "mini". Mesmo há 10 anos, microssatélites pesando 50-60 kg pareciam ser uma conquista notável. Agora, a tendência mundial são os nanosatélites. Mais de 80 deles já foram lançados ao espaço.
Assim como a produção e o desenvolvimento de veículos aéreos não tripulados (VANTs) são realizados em muitos países que antes nem pensavam em sua própria indústria de aviação, o projeto de nanossatélites está agora sendo realizado em muitas universidades, laboratórios e até mesmo em amadores individuais.. Além disso, o custo de tais dispositivos, montados com base em elementos pré-fabricados, acaba sendo extremamente baixo. Às vezes, a base de um projeto de nanosatélite é um telefone celular comum.
Um smartphone foi colocado em órbita da Índia, que foi usado como base para o satélite experimental Strand-1 no âmbito do projeto Sat-Smartphone. O satélite foi desenvolvido no Reino Unido em conjunto pelo Centro Espacial da Universidade de Surrey (SSC) e a Surrey Satellite Technology (SSTL). O peso do aparelho é de 4,3 kg, as dimensões são 10x10x30 cm. Além do smartphone, o aparelho contém o conjunto usual de componentes de trabalho - fonte de alimentação e sistemas de controle. Numa primeira fase, o satélite será controlado por um computador de bordo padrão, depois esta função será totalmente assumida por um smartphone.
O sistema operacional Android com vários aplicativos especialmente projetados permite uma série de experimentos. O aplicativo iTesa registrará os valores do campo magnético conforme o satélite se move. Usando outro aplicativo, a câmera embutida tirará fotos que serão transmitidas para postagem no Facebook e Twitter. E esta é apenas uma pequena parte do programa de pesquisa. A missão durará seis meses. O retorno à Terra não está previsto. A cosmonáutica deixou de ser o destino da elite.
A conclusão mais importante: as tecnologias militares e espaciais não são mais a locomotiva do desenvolvimento da indústria civil. Muito pelo contrário - desenvolvimentos intensivos em ciência civil permitem o desenvolvimento de tecnologia espacial militar. As receitas das empresas produtoras de bens de consumo são muitas vezes maiores do que as receitas das corporações de defesa. Os líderes mundiais em eletrônica podem gastar bilhões de dólares em novos desenvolvimentos. E a forte competição nos obriga a fazer tudo no menor tempo possível.
Os nanossatélites estão avançando
Em 2005, o cosmonauta russo Salizhan Sharipov simplesmente lançou o primeiro nanosatélite TNS-1 russo da Estação Espacial Internacional. O aparelho pesando 4,5 kg foi criado em apenas um ano no Instituto Russo de Pesquisa de Instrumentação Espacial com dinheiro da empresa. Em essência, o que é um satélite? Este é um dispositivo no espaço!
O barato TNS-1 em operação acabou sendo quase gratuito. Ele não precisava de um Centro de Controle de Missão, antenas transceptoras enormes, análise de telemetria e muito mais. Ele poderia ser controlado usando um laptop, sentado em um banco de parque. O experimento mostrou que, com a ajuda das comunicações móveis e da Internet, é possível controlar um objeto espacial. Além disso, 10 novos conjuntos de equipamentos passaram nos testes de design de voo. Se não fosse pelo nanosatélite, eles teriam que ser testados como parte do equipamento de bordo de uma das futuras espaçonaves. E isso é perda de tempo e grandes riscos.
O TNS-1 foi um grande avanço. Pode ser sobre a criação de sistemas espaciais táticos no nível de quase um comandante de batalhão, como pequenos drones táticos. Um dispositivo barato, montado na configuração desejada em poucos dias e lançado por um foguete leve de um porta-aviões, poderia mostrar ao comandante o campo de batalha, fornecer comunicações e um sistema de controle automatizado para o escalão tático. Essa espaçonave poderia ser de grande ajuda durante o conflito local na Ossétia do Sul e no Norte do Cáucaso.
Outra área importante é a eliminação das consequências de desastres naturais e desastres provocados pelo homem. E também seu aviso. Nanossatélites baratos com um período de validade de vários meses podem mostrar o estado da situação do gelo em uma região específica, manter registros de incêndios florestais e monitorar o nível da água durante as enchentes. Para o controle operacional, os nanossatélites podem ser lançados diretamente sobre o território dos desastres naturais, a fim de monitorar online as mudanças da situação. E descobriu-se que o Ministério de Situações de Emergência da RF recebeu imagens espaciais de Krymsk após a enchente como ajuda de caridade dos Estados Unidos.
No futuro, devemos esperar a introdução de nanosatélites nos sistemas de combate dos principais exércitos do mundo, principalmente os Estados Unidos. Muito provavelmente, não um único uso, mas o lançamento de pequenas espaçonaves em enxames inteiros, que incluirão satélites para vários fins - comunicações, retransmissão, sondagem da superfície da Terra em diferentes comprimentos de onda, contramedidas eletrônicas, designação de alvo, etc. Isso expandirá significativamente as possibilidades de conduzir a guerra sem contato.
Se a miniaturização for uma das principais tendências no desenvolvimento de espaçonaves militares, a previsão de aumento do mercado de satélites militares fracassará. Pelo contrário, diminuirá em termos monetários. No entanto, as empresas aeroespaciais tentarão não perder lucros e desacelerar os pequenos concorrentes. Na Rússia, foi bem-sucedido. Os fabricantes de satélites pesados pressionaram o RNII para que a instrumentação espacial proibisse as espaçonaves. Só agora a questão do lançamento do nanosatélite TNS-2, que estava pronto há oito anos, voltou a ser discutida.
A demanda por espaçonaves com alto consumo de energia em órbitas próximas à Terra continua diminuindo. Além disso, o equipamento de solo dos usuários está se tornando cada vez mais sensível e econômico.
Os satélites pesados continuarão sendo preservados principalmente pelos cientistas. Telescópios espaciais, equipamentos de imagem de alta resolução, estações automáticas para estudos planetários continuarão a ser fabricados e lançados no interesse de toda a humanidade.
Os programas nacionais se concentrarão em espaçonaves mais baratas, adequadas para produção em massa e uso operacional. O exemplo dos UAVs, que entraram de forma abrupta nos sistemas de combate dos países desenvolvidos, claramente convence disso. Literalmente, uma década foi suficiente para que os UAVs de reconhecimento de ataque tomassem seu lugar na Força Aérea dos Estados Unidos e seus aliados. Não há dúvida de que em 2020 a aparência dos agrupamentos orbitais mudará radicalmente. Enxames de pico e nanosatélites aparecerão.
Agora estamos falando de femto-satélites pesando até 100 G. Se os computadores forem reduzidos ao tamanho de relógios de pulso, então satélites de dimensões semelhantes aparecerão em breve.
