Nanosatellite akan segera menjadi bagian dari sistem tempur bersama dengan drone
Sebuah laporan dengan perkiraan komersial untuk pengembangan pasar dunia untuk satelit militer telah diterbitkan di Amerika Serikat. Pada 2012, segmen industri luar angkasa ini diperkirakan mencapai $ 11,8 miliar, penulis laporan percaya bahwa itu akan tumbuh sebesar 3,9% setiap tahun. Dan pada tahun 2022 akan mencapai $17,3 miliar.
Perlu dicatat bahwa ramalan jangka panjang di bidang astronotika selalu dibedakan, secara halus, tidak dapat diandalkan. Perkembangan industri sangat dipengaruhi oleh politik dan ekonomi. Seringkali, pembiayaan proyek tergantung pada ambisi kepemimpinan negara. Dan bahkan lebih sering - dari keadaan ekonomi. Dalam krisis, mereka mulai menghemat program paling mahal dengan siklus pengembalian jangka panjang. Dan cara termudah untuk mengasingkan adalah pengeluaran yang tidak jelas untuk ruang.
Namun baru-baru ini, faktor pengaruh yang lebih kuat telah menyerbu astronotika - perubahan cepat generasi teknologi. Sekarang tidak mungkin lagi meregangkan penciptaan pesawat ruang angkasa (AC) selama 10-15 tahun, yang menjadi norma sebelumnya. Selama waktu ini, perangkat berhasil menjadi usang, tanpa pernah mulai bekerja. Hal serupa terjadi dengan satelit komunikasi berat pada akhir abad kedua puluh. Jalur komunikasi serat optik, yang dalam waktu singkat menjerat seluruh dunia, membuat komunikasi jarak jauh tersedia secara luas, murah dan dapat diandalkan. Akibatnya, lusinan transponder satelit tidak diminati, yang menyebabkan kerugian besar.
Perubahan generasi teknologi yang cepat telah menyebabkan perkembangan tren utama dalam desain dan pembuatan pesawat ruang angkasa - ini adalah miniaturisasi, modularitas, dan efisiensi. Satelit menjadi lebih kecil dalam ukuran dan berat, membutuhkan lebih sedikit energi, elemen dan rakitan siap pakai digunakan dalam desain dan pembuatan, yang sangat mengurangi waktu dan biaya produksi. Dan biaya peluncuran satelit ringan lebih murah.
Navigasi di mana-mana
Saat ini, jumlah peluncuran luar angkasa di dunia jauh lebih rendah daripada tahun 1970-an dan 1980-an. Ini terutama disebabkan oleh peningkatan yang signifikan dalam kemampuan bertahan pesawat ruang angkasa. Kehidupan pelayanan normal satelit di orbit adalah 15-20 tahun. Hal ini tidak lagi diperlukan, karena satelit pasti akan menjadi usang pada saat ini.
Di antara pesawat ruang angkasa militer, pangsa satelit komunikasi adalah 52,8%, intelijen dan pengawasan - 28,4%, satelit navigasi menempati 18,8%. Namun sektor satelit navigasilah yang memiliki tren peningkatan yang stabil.
Saat ini, konstelasi orbit satelit navigasi AS dari sistem GPS NAVSTAR mencakup 31 pesawat ruang angkasa, yang semuanya beroperasi sebagaimana dimaksud. Sejak 2015, direncanakan untuk mengganti konstelasi dengan satelit generasi ketiga sebagai bagian dari pengembangan sistem ke level GPS III. Angkatan Udara AS berencana untuk memperoleh total 32 pesawat ruang angkasa GPS III.
Roskosmos berharap untuk mencapai akurasi penentuan koordinat oleh sistem GLONASS kurang dari 10 cm pada tahun 2020, kata kepala departemen Vladimir Popovkin pada pertemuan pemerintah Rusia, di mana program luar angkasa hingga 2020 dipertimbangkan. “Hari ini akurasi pengukurannya 2,8 meter, pada 2015 kita akan mencapai 1,4 meter, pada 2020 sebesar 0, 6 meter,” kata kepala Roscosmos, mencatat bahwa “dengan mempertimbangkan penambahan yang telah diterapkan hari ini., sebenarnya, akurasinya akan kurang dari 10 sentimeter. Add-on adalah stasiun bumi untuk koreksi diferensial sinyal navigasi. Pada saat yang sama, konstelasi orbit GLONASS saat ini harus diganti dengan pesawat ruang angkasa generasi berikutnya, yang jumlahnya akan ditingkatkan menjadi 30.
Uni Eropa sedang menciptakan sistem navigasinya bersama dengan Badan Antariksa Eropa. Direncanakan pada 2014-2016 untuk membuat konstelasi 30 pesawat ruang angkasa - 27 beroperasi dalam sistem dan 3 yang siaga. Karena krisis ekonomi, rencana ini dapat ditunda selama beberapa tahun.
Pada tahun 2020, RRT bermaksud untuk menyelesaikan pembuatan sistem navigasi satelit nasional Beidou. Sistem ini diluncurkan ke operasi komersial pada 27 Desember 2012 sebagai sistem penentuan posisi regional, dengan konstelasi orbit 16 satelit. Ini memberikan sinyal navigasi di Cina dan negara-negara tetangga. Pada tahun 2020, 5 pesawat ruang angkasa harus dikerahkan di orbit geostasioner dan 30 satelit di luar orbit geostasioner, yang akan memungkinkan seluruh wilayah planet ini ditutupi dengan sinyal navigasi.
Pada Juni 2013, India bermaksud untuk meluncurkan satelit navigasi pertama dari sistem nasionalnya IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) dari pulau Sriharikota di lepas pantai selatan Andhra Pradesh. Peluncuran ke orbit akan dilakukan oleh kendaraan peluncuran PSLV-C22 India. Satelit kedua direncanakan akan diluncurkan ke luar angkasa pada akhir tahun 2013. Lima lagi akan diluncurkan pada 2014-2015. Dengan demikian, sistem satelit navigasi regional akan dibuat, yang mencakup anak benua India dan 1.500 km lainnya dari perbatasannya dengan akurasi 10 m.
Jepang menempuh jalannya sendiri, menciptakan Sistem Satelit Quasi-Zenith (QZSS, "Sistem Satelit Quasi-Zenith") - sebuah sistem untuk sinkronisasi waktu dan koreksi diferensial dari sinyal navigasi GPS untuk Jepang. Sistem satelit regional ini dirancang untuk mendapatkan kualitas sinyal posisi yang lebih tinggi saat menggunakan GPS. Ini tidak bekerja secara terpisah. Satelit Michibiki pertama diluncurkan ke orbit pada tahun 2010. Di tahun-tahun mendatang, direncanakan untuk menarik tiga lagi. Sinyal QZSS akan mencakup Jepang dan Pasifik Barat.
Ponsel di orbit
Mikroelektronika mungkin merupakan bidang teknologi modern yang paling cepat berkembang. Samsung Electronics, Apple, dan Google siap menghadirkan komputer jam tangan "pintar" secara harfiah dalam beberapa bulan mendatang. Apakah mengherankan bahwa pesawat ruang angkasa semakin kecil? Material dan nanoteknologi baru membuat perangkat luar angkasa lebih ringkas, lebih ringan, dan lebih hemat energi. Dapat dianggap bahwa era pesawat ruang angkasa kecil telah dimulai. Tergantung pada beratnya, mereka sekarang dibagi ke dalam kategori berikut: hingga 1 kg - "pico", hingga 10 kg - "nano", hingga 100 kg - "mikro", hingga 1000 kg - "mini". Bahkan 10 tahun yang lalu, mikrosatelit dengan berat 50-60 kg tampaknya merupakan pencapaian yang luar biasa. Sekarang tren di seluruh dunia adalah nanosatelit. Lebih dari 80 di antaranya telah diluncurkan ke luar angkasa.
Sama seperti produksi dan pengembangan kendaraan udara tak berawak (UAV) dilakukan di banyak negara yang sebelumnya tidak memikirkan industri penerbangan mereka sendiri, demikian pula desain satelit nano sekarang dilakukan di banyak universitas, laboratorium, dan bahkan amatir individu.. Selain itu, biaya perangkat tersebut, yang dirakit berdasarkan elemen yang sudah jadi, ternyata sangat rendah. Terkadang dasar dari desain satelit nano adalah ponsel biasa.
Sebuah smartphone dikirim ke orbit dari India, yang digunakan sebagai dasar untuk satelit eksperimental Strand-1 dalam kerangka proyek Sat-Smartphone. Satelit ini dikembangkan di Inggris bersama oleh University of Surrey Space Center (SSC) dan Surrey Satellite Technology (SSTL). Berat perangkat adalah 4, 3 kg, dimensi 10x10x30 cm Selain smartphone, perangkat berisi set komponen kerja yang biasa - catu daya dan sistem kontrol. Pada tahap pertama, satelit akan dikendalikan oleh komputer on-board standar, kemudian fungsi ini akan sepenuhnya diambil alih oleh smartphone.
Sistem operasi Android dengan sejumlah aplikasi yang dirancang khusus memungkinkan untuk sejumlah eksperimen. Aplikasi iTesa akan merekam nilai medan magnet saat satelit bergerak. Menggunakan aplikasi lain, kamera internal akan mengambil gambar yang akan dikirim untuk diposting ke Facebook dan Twitter. Dan ini hanya sebagian kecil dari program penelitian. Misi tersebut akan berlangsung selama enam bulan. Kembali ke Bumi tidak dipertimbangkan. Kosmonotika tidak lagi menjadi milik kaum elit.
Kesimpulan terpenting: teknologi militer dan luar angkasa tidak lagi menjadi lokomotif perkembangan industri sipil. Justru sebaliknya - perkembangan intensif ilmu sipil memungkinkan pengembangan teknologi ruang angkasa militer. Pendapatan perusahaan yang memproduksi barang konsumsi berkali-kali lebih tinggi daripada pendapatan perusahaan pertahanan. Para pemimpin elektronik dunia dapat menghabiskan miliaran dolar untuk pengembangan baru. Dan persaingan yang kuat memaksa kita untuk melakukan segalanya dalam waktu sesingkat mungkin.
Nanosatelit semakin maju
Pada tahun 2005, kosmonot Rusia Salizhan Sharipov hanya melemparkan satelit nano Rusia pertama TNS-1 ke luar angkasa dari Stasiun Luar Angkasa Internasional. Perangkat seberat 4,5 kg ini dibuat hanya dalam waktu satu tahun di Russian Research Institute of Space Instrumentation menggunakan uang perusahaan. Pada dasarnya, apa itu satelit? Ini adalah perangkat di luar angkasa!
TNS-1 murah yang beroperasi ternyata hampir gratis. Dia tidak membutuhkan Pusat Kontrol Misi, antena transceiver besar, analisis telemetri, dan banyak lagi. Itu bisa dikontrol menggunakan laptop, duduk di bangku taman. Eksperimen menunjukkan bahwa dengan bantuan komunikasi seluler dan Internet, dimungkinkan untuk mengontrol objek luar angkasa. Selain itu, 10 rakitan peralatan baru telah lulus uji desain penerbangan. Jika bukan karena satelit nano, mereka harus diuji sebagai bagian dari peralatan onboard dari salah satu pesawat ruang angkasa masa depan. Dan ini adalah buang-buang waktu dan risiko besar.
TNS-1 adalah terobosan besar. Bisa jadi tentang menciptakan sistem ruang taktis di tingkat hampir seorang komandan batalion, seperti drone taktis kecil. Perangkat murah, dirakit dalam konfigurasi yang diinginkan dalam beberapa hari dan diluncurkan oleh roket ringan dari pesawat pengangkut, dapat menunjukkan kepada komandan medan perang, menyediakan komunikasi dan sistem kontrol otomatis untuk eselon taktis. Pesawat ruang angkasa semacam itu bisa sangat membantu selama konflik lokal di Ossetia Selatan dan Kaukasus Utara.
Bidang penting lainnya adalah penghapusan konsekuensi bencana alam dan bencana buatan manusia. Dan juga peringatan mereka. Satelit nano murah dengan masa berlaku beberapa bulan dapat menunjukkan keadaan situasi es di wilayah tertentu, mencatat kebakaran hutan, dan melacak ketinggian air saat banjir. Untuk pengendalian operasional, satelit nano dapat diluncurkan langsung di atas wilayah bencana alam untuk memantau perubahan situasi secara online. Dan ternyata Kementerian Situasi Darurat RF menerima gambar luar angkasa Krymsk setelah banjir sebagai bantuan amal dari Amerika Serikat.
Di masa depan, kita harus mengharapkan pengenalan satelit nano ke dalam sistem tempur tentara terkemuka dunia, terutama Amerika Serikat. Kemungkinan besar, bukan penggunaan tunggal, tetapi peluncuran pesawat ruang angkasa kecil di seluruh kawanan, yang akan mencakup satelit untuk berbagai tujuan - komunikasi, menyampaikan, membunyikan permukaan bumi dalam panjang gelombang yang berbeda, penanggulangan elektronik, penunjukan target, dll. Ini akan secara signifikan memperluas kemungkinan melakukan perang tanpa kontak.
Jika miniaturisasi ternyata menjadi salah satu tren utama dalam pengembangan pesawat ruang angkasa militer, perkiraan peningkatan pasar satelit militer akan gagal. Sebaliknya, itu akan menurun dalam hal moneter. Namun, perusahaan kedirgantaraan akan berusaha untuk tidak kehilangan keuntungan dan memperlambat pesaing kecil. Di Rusia berhasil. Produsen satelit berat telah melobi RNII untuk instrumentasi ruang angkasa untuk melarang pesawat ruang angkasa. Baru sekarang soal peluncuran satelit nano TNS-2 yang sudah siap delapan tahun lalu kembali dibahas.
Permintaan pesawat ruang angkasa intensif energi berat di orbit dekat bumi terus menurun. Selain itu, peralatan darat pengguna menjadi semakin sensitif dan ekonomis.
Satelit berat sebagian besar akan tetap menjadi milik para ilmuwan. Teleskop luar angkasa, peralatan pencitraan resolusi tinggi, stasiun otomatis untuk studi planet akan terus diproduksi dan diluncurkan untuk kepentingan seluruh umat manusia.
Program nasional akan fokus pada pesawat ruang angkasa yang lebih murah yang cocok untuk produksi massal dan penggunaan operasional. Contoh UAV, yang dengan tajam memasuki sistem tempur negara-negara maju, jelas meyakinkan akan hal ini. Secara harfiah satu dekade sudah cukup bagi UAV pengintaian untuk mengambil tempat di Angkatan Udara AS dan sekutunya. Tidak ada keraguan bahwa pada tahun 2020 penampilan pengelompokan orbital akan berubah secara radikal. Kawanan pico dan nanosatelit akan muncul.
Sekarang kita berbicara tentang femto-satelit dengan berat hingga 100 g Jika komputer diperkecil menjadi ukuran jam tangan, maka satelit dengan dimensi yang sama akan segera muncul.
