Новости

10.04.2018 17:40
Рубрика: Общество

Спутники Чуркина

Главный конструктор о том, на какой космический прорыв способна сегодня Россия
Слово "спутник" вошло во все словари мира как символ уникальных достижений отечественной науки. Что сегодня может на орбите "всевидящее око"? Какие появились новые спутниковые группировки для оперативного мониторинга чрезвычайных ситуаций, предсказания погоды, помощи сельскому хозяйству и решения других задач экономики? Об этом корреспондент "РГ" беседует с главным конструктором космических систем и комплексов АО "Корпорация "ВНИИЭМ" Александром Чуркиным.

Александр Львович, только что на орбите завершились испытания спутника "Канопус-В-ИК". Он принят в штатную эксплуатацию?

Александр Чуркин: Госкомиссией космический комплекс с аппаратом (КА) "Канопус-В-ИК" рекомендован госзаказчику к приему в эксплуатацию и уже используется в составе российской орбитальной группировки дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). На этом аппарате стоит уникальное инфракрасное сканирующее устройство, специально ориентированное на температурные диапазоны, характерные для лесных пожаров. Это принципиально новая для отечественного космического приборостроения техника. При съемке она обеспечивает огромную - 2 тысячи километров - полосу захвата на земной поверхности и за счет высокой чувствительности способна выявлять небольшие очаги лесных пожаров - начиная от площади 5*5 метров, то есть в самом начале возгорания.

При непрерывной съемке одним КА мы можем наблюдать всю территорию России два раза в сутки. Для обеспечения необходимого для своевременного выявления очага возгорания двухчасового периода на орбите нужно иметь не менее шести аппаратов с такими камерами. Тогда задача будет решена полностью. Поэтому нужно развивать этот проект.

При непрерывной съемке один космический аппарат может наблюдать всю территорию России два раза в сутки

Недавно с Восточного запустили еще два новых "Канопуса". А сколько всего "космических глаз" должно быть на орбите у России?

Александр Чуркин: К 2020 году группировка ДЗЗ должна включать не менее 15 спутников. В том числе до 6 "Канопусов-В". "Канопус-В" в целом - это космический комплекс оперативного мониторинга чрезвычайных ситуаций. Половодье, ледоход, лесные пожары… Информационное обеспечение для ликвидации чрезвычайных ситуаций - его основное назначение. Но есть и дополнительные прикладные задачи. Мы, например, рассчитываем, что система будет востребована в проекте "Цифровая Земля": в интересах сельского хозяйства, природопользования и вообще любых вопросов, связанных с оперативным наблюдением земной поверхности.

Говорят, такой спутник увидит даже заблудившегося грибника?

Александр Чуркин: Это преувеличение. Разве что грибник будет оставлять за собой широкий след поваленного леса… У этих спутников пространственное разрешение - 2 ÷ 2,5 метра в видимом диапазоне.

Наши спутники проигрывают зарубежным по срокам эксплуатации?

Александр Чуркин: Ни в коей мере. В настоящее время в соответствии с ТЗ отечественных заказчиков КА на низких околоземных орбитах обычно получают гарантии на 5-7 лет, более высокие - на 10-15. Запас горючего для корректирующей двигательной установки, как правило, берется на более длинный срок. Статистика АО "Корпорация "ВНИИЭМ" показывает: спутники успешно перекрывают "гарантию", иногда - в два и более раз. Что абсолютно соответствует зарубежным аналогам.

Инфракрасная камера аппарата "Канопус-В-ИК" может выявлять самые небольшие очаги лесных пожаров

Как будет развиваться российская метеорологическая группировка?

Александр Чуркин: Стратегия развития в области гидрометеорологии и мониторинга климата утверждена правительством и действует до 2030 года. Так, на низких околоземных орбитах - высотой 800-850 километров должны одновременно работать как минимум 3-4 метеоспутника "Метеор". На геостационарных орбитах - на высоте 36 тысяч километров - не менее трех. Кроме того, сейчас создаются аппараты "Арктика", которые будут функционировать на эллиптических орбитах и будут сконцентрированы на наблюдении полярных шапок земли.

Скоро начнутся опытно-конструкторские работы по проекту "Океан". Гелиогеофизика также очень близка к этой тематике: для мониторинга солнечно-земных связей, или, как еще говорят, "космической погоды" создаем специальный космический комплекс "Ионозонд". В нем будет четыре аппарата "Ионосфера" и еще один - "Зонд".

Когда запланированы запуски?

Александр Чуркин: Уже разработана рабочая документация, изготовлен полноразмерный макет аппарата. Завершается комплектация летных изделий, переходим к изготовлению летной бортовой аппаратуры. Комплекс новый, для него создана новая космическая платформа. Планы такие: два первых аппарата полетят в 2023 году, два вторых - в 2024-м. Зонд - чуть позже.

Эти спутники будут большие?

Александр Чуркин: Примерно 300-400 килограммов. Каждый - небольшой параллелепипед, у которого во все стороны торчат 15-метровые антенны. Выглядит как обитающая в тропических морях рыба-лев.

Кубы, параллелепипеды, "сигары"… Из чего исходят конструкторы при выборе формы спутника?

Александр Чуркин: Все зависит от конкретной задачи: какими целевыми приборами надо ее решать, сколько их, как они выглядят. Если это один прибор, но большой, допустим, телескоп, то аппарат просто может создаваться вокруг него. И прибор сам будет силовой конструкцией. А если приборов много, причем разноплановых, то тогда нужна большая платформа.

По нашему опыту: для решения "узких" задач наблюдения земной поверхности в видимом и инфракрасном диапазоне лучше всего подходят вертикальные компоновки с размещением солнечных батарей в торце спутника. Примером может служить компоновка разрабатываемого нами российско-белорусского космического аппарата нового поколения. Но, кстати, сейчас для перспективных спутников "Метеор-МП" и "Океан" меняем компоновку с вертикальной на горизонтальную: приборов столько, что их будем размещать вдоль всего спутника по вектору полета.

Нередко самая оптимальная компоновка - в форме куба с неподвижно закрепленными солнечными батареями ("Канопус-В"). Для спутников с малым энергопотреблением можно вообще отказаться от раскрываемых солнечных батарей и использовать панели корпуса для размещения солнечных элементов.

Инфографика "РГ": Леонид Кулешов / Наталия Ячменникова

Эксперты говорят, что мировая тенденция в разработке спутников - миниатюризация? Что думаете вы?

Александр Чуркин: Да, такая тенденция есть. И на Западе ее активно поддерживают, но только в отношении определенных проектов. Что касается, скажем, метеоспутников, то они занимаются задачами комплексного изучения погодных явлений. Это предполагает до десятка разных приборов массой от 30 до 300 килограммов каждый. Некоторые со сканирующими, механически вращающимися тяжелыми антеннами. Естественно, такой спутник никогда и нигде не получится маленьким. Например, самый современный европейский аналог наших "Метеоров" - MetOp весит несколько тонн. А есть и еще тяжелее.

Насколько перспективны в дистанционном зондировании Земли сверхмалые CubeSat и "карманные" PocketSat, о которых так много говорят? Это все серьезно?

Александр Чуркин: Во всяком случае, снисходительно относиться к ним нельзя. Как я уже говорил - способ решения зависит от поставленной задачи, форма и размер КА - не самоцель, а средство качественно и экономично достичь цель, поставленную заказчиком. Сейчас на Западе испытываются сверхмалые ракеты-носители для выведения в космос именно "кубсатов". Серьезные страны и инвесторы вкладывают средства - значит, оно того стоит.

К 2020 году группировка дистанционного зондирования Земли должна включать не менее 15 спутников

То есть необходимо развивать все классы космических аппаратов без исключения?

Александр Чуркин: Безусловно. Развивать нужно все, а вот фокусировать усилия - на приоритетных областях. Например, с нашей точки зрения, спутники массой 200-500 кг оптимальны для решения одной из главных задач сегодняшнего дня - создания "Цифровой Земли", позволяющей работать с неопосредованной информацией. Пространственное разрешение от долей метра до единиц метров, и платформа "Канопус-В" с ее далеко не исчерпанным потенциалом модернизации идеально подходит для этого.

Сколько времени уходит сегодня на создание нового спутника?

Александр Чуркин: Когда конструкторы стояли за кульманами и чертили карандашом, на разработку нового КА уходило до десяти лет. Сейчас, в эпоху цифрового проектирования - порядка трех лет. В автоматизированных системах можно быстро просмотреть большое количество вариантов, скомпоновать одним способом, другим. Выбрать оптимальный. В нашей стране и в госкорпорации "Роскосмос" усиливается тенденция создания унифицированных рядов бортовой аппаратуры КА - это позволит дополнительно сократить сроки и стоимость новых разработок. Возможно - до одного года.

Что касается изготовления - возможно, будущее за технологиями ЗD-печати и новыми материалами. Тогда определять время изготовления будут только возможности радиоэлектронной промышленности по срокам изготовления электронной компонентной базы и необходимый объем испытаний.

Действительно ли импортозамещение привело к неожиданной проблеме: спутники в российской комплектации "потяжелели"?

Александр Чуркин: Этот вопрос имеет отношение в основном к бортовым вычислительным средствам, в которых используются высокоинтегральные микросхемы. Пока отечественные программируемые логические интегральные схемы, оперативные запоминающие устройства имеют меньшие возможности по сравнению с импортными. Из-за этого приходится включать в аппаратуру больше элементов. Но на массе спутника это практически не сказывается. Да и ситуация в нашей радиоэлектронике постепенно улучшается.

Говорят, срок жизни любого спутника на орбите зависит от топлива в баках. Как вы относитесь к идее дозаправки аппаратов на орбите?

Александр Чуркин: Против идеи ничего не имею. Но сегодня несложно взять столько топлива, чтобы его хватило на весь период существования аппарата. Когда речь идет о чем-то глобальном, как, допустим, МКС, то расходуемые ресурсы каким-то образом надо возобновлять. А когда речь о небольших спутниках, которые летают совсем низко, то сегодня дозаправка на орбите будет значительно дороже, чем изготовление еще одного такого же спутника и его выведение на орбиту.

Писатель-фантаст Александр Казанцев когда-то работал главным инженером в вашем институте. И назвал его "институтом Жюля Верна". В век высоких технологий есть предел конструкторской фантазии?

Александр Чуркин: Конструктор с ограниченной фантазией - не конструктор. Сначала мы фантазируем, приходит время - фантазия превращается в проект. И сегодня мы думаем над достаточно фантастическими проектами, участвуем и выполняем перспективные НИР и аванпроекты. Но в первую очередь - мы научно-производственное предприятие. И беремся только за те заказы, которые сегодня нам по плечу.

О чем болит сегодня голова у главного конструктора спутников?

Александр Чуркин: Есть поговорка: "Наша задача дать заказчику не то, что он просит, а то, что ему на самом деле нужно". Как уговорить заказчика корректно сформулировать цель и задачи нового проекта? Как убедить его в том, что предложенный способ и средства решения задачи - оптимальный? В этом, пожалуй, и основная работа, и основная головная боль главного конструктора.

Какие еще ваши спутники и когда будут запущены с космодрома Восточный?

Александр Чуркин: Если говорить о ближайших планах, то на конец текущего года планируется запуск еще двух "Канопус-В". Сейчас идет сборка аппарата "Метеор-М" № 2-2, его запуск намечен в декабре. Также изготавливаются "Метеор-М" № 2-3 и № 2-4, планируемые сроки запуска 2020 и 2021 годы.

Подготовка к запуску аппарата "Ломоносов", который стартовал 28 апреля 2016 года с космодрома Восточный. Фото: пресс-служба АО "Корпорация ВНИИЭМЭ"
Общество Космос