Масса груза оказалась рекордной
Шестьдесят спутников, созданных в рамках проекта Starlink компании SpaceX, были успешно доставлены на орбиту ракетой-носителем Falcon 9. Это стало новым шагом к созданию сети, обеспечивающей жителям всей планеты недорогой доступ к высокоскоростному интернету.
Starlink - проект системы спутников на низких-орбитах, разработка которого началась в 2015 году. Первым шагом к воплощению этих целей стал запуск тестовых спутников Tintin-A и Tintin-B в феврале прошлого года. На сей раз ракета-носитель Falcon 9 доставила на орбиту сразу 60 спутников - «полезная нагрузка» составила рекордные для компании 18,5 тонны.
Запуск был произведен в 22:30 по времени Восточного побережья США или в 05:30 пятницы по московскому времени. Все они были успешно доставлены на орбиту. Некоторое время спустя американский предприниматель Илон Маск написал на своей страничке в Twitter, что спутники находятся в режиме онлайн, а в ближайшее время ожидается развертывание солнечной батареи.
All 60 Starlink satellites online, solar array deployment coming up soon
Elon Musk (@elonmusk) May 24, 2019
Тем не менее, для успешной реализации проекта, по расчетам сотрудников компании, на орбиту необходимо вывести в двести раз больше спутников - планируется, что их суммарное количество составит около двенадцати тысяч, а вес каждого будет достигать от 100 до 500 килограммов.
Согласно проекту, примерно три с половиной тысячи спутников, работающих в Ku- и Ka-диапазонах, разместятся в 83 орбитальных плоскостях на высоте от 1 110 до 1 325 километров, а остальные семь с половиной тысяч будут работать на высоте от 335 до 346 километров. Постоянный доступ к интернету должен обеспечиваться благодаря тому, что в каждый отдельно взятый момент времени над любой точкой планеты находится хотя бы один спутник, и если он уходит за горизонт, то из-за горизонта немедленно появляется другой.
В 2020 году в Чили откроется Большой синоптический телескоп (LSST) - флагманская обсерватория, которая сможет получать беспрецедентно четкие снимки ночного неба и искать потенциально опасные для Земли астероиды. Проект строился в течение пяти лет и стоит $1,3 млрд - но он может оказаться практически бесполезным из-за светового загрязнения от нескольких тысяч спутников для раздачи интернета от SpaceX, Amazon, OneWeb и других компаний. Если сейчас на околоземной орбите находится около 5 тыс. аппаратов, то с запуском спутников трех перечисленных компаний их число вырастет до 52 тыс. - то есть более, чем в 10 раз. Это сделает астрономические наблюдения практически невозможными, потому что спутники связи от Маска забликуют всё ночное небо. «Хайтек» рассказывает, что думают астрономы о запуске такого количества спутников (спойлер - они очень недовольны), как компании пытаются найти с ними общий язык и по каким видам наблюдений световое загрязнение от аппаратов ударит сильнее всего.
Что это за проекты - SpaceX, Amazon и OneWeb?
В 2015 году глава компании Илон Маск объявил о планах запустить глобальный проект по раздаче спутникового интернета Starlink. В мае 2019 года компания запустила на орбиту 60 спутников - они стали первыми из группировки в почти 12 тыс. аппаратов, которые расположатся на околоземной орбите.
Запуск спутников Starlink
Спутники займут высоты от 349 до 1 190 км, а интернет, раздаваемый с них, будет работать в 40 раз быстрее, чем у любого оператора на Земле.
В октябре SpaceX получила от Международного союза электросвязи и Федеральной комиссии связи США разрешения на запуск еще 30 тыс. спутников - таким образом, общее число планируемых к запуску аппаратов выросло до 42 тыс. Только до конца 2019 года Starlink планирует вывести на орбиту 720 спутников.
Спутники SpaceX
Каждый спутник весит примерно 225 кг - его питание осуществляется от солнечной батареи. Аппараты будут связываться друг с другом через оптическую и радиосвязь, а их управление будет осуществляться через пользовательский терминал на Земле. Аппараты оборудованы системой ухода от столкновений, а после завершения срока службы они практически полностью сгорят в атмосфере Земли.
Запустить на орбиту спутники для раздачи интернета планирует и OneWeb - согласно планам компании, 700 аппаратов будут находиться на низкой околоземной орбите на высоте от 800 до 950 км над поверхностью Земли. Спутники разработаны концерном Airbus - каждый из них весит 147 кг, оборудован двумя солнечными батареями и плазменной двигательной установкой. Шесть спутников уже выведены на орбиту в феврале 2019 года, еще 30 будут запущены до конца года.
Спутник OneWeb
Третий крупный проект в этой области - Kuiper от Amazon. Он предполагает запуск на околоземную орбиту 3 236 спутников: 784 аппарата будут находиться на высоте 590 км над поверхностью Земли, 1 296 поднимутся на 610 км, а оставшиеся 1 156 спутников будут расположены на отметке в 630 км.
Спутники Amazon должны обеспечить покрытие интернетом территории в диапазоне широт от 56° северной широты до 56° южной широты. На этой территории живет более 95% населения планеты. При этом компания пока не запустила ни одного спутника - все аппараты находятся на стадии проектирования.
На орбите так много спутников - как помешают новые?
Как минимум, новых спутников будет очень много. Сейчас на низкой околоземной орбите находится около 5 тыс. аппаратов - если SpaceX, Amazon и OneWeb запустят все обещанные спутники, их общее число достигнет 52 тыс., то есть вырастет более чем в десять раз.
Каждый спутник обладает яркостью - для аппаратов Starlink этот показатель изначально оценивался в две звездные величины (то есть чуть меньше, чем яркость полярной звезды). Затем астрономы уточнили оценку - аппараты будут светиться на 5-7 величин.
Световое загрязнение от спутников Starlink
Помимо постоянной излучения света, спутники могут время от времени «вспыхивать» - с аппаратами «Иридиум» это происходит, когда солнечный свет попадает на их батареи. В эти моменты объекты при наблюдениях с Земли будут столь же яркими, как Венера или Юпитер. Другими словами, в моменты вспышек спутники Starlink будут видны невооруженным глазом из мест с низким световым загрязнением.
Профессор астрономии из Мичиганского университета Патрик Зейтцер подсчитал , что спутники будут ярче всего в сумерках - это затруднит наблюдения за потенциально опасными астероидами и другими объектами в Солнечной системе, которые лучше всего видны именно в это время.
Еще одна проблема - для связи и раздачи интернета спутники будут использовать радиочастоты, близкие к тем, что используют астрономы при наблюдениях с помощью наземных радиотелескопов. Помехи, которые могут возникнуть во время наблюдений, сильно затруднят научную работу, а в некоторых случаях сделают ее бесполезной.
Кому именно помешают спутники?
Главные опасения астрономы связаны с работой Большого синоптического телескопа (LSST). Ученые, связанные с проектом, создали модель светового загрязнения, которое создаст запуск 50 тыс. спутников в течение следующих 10 лет. Исследование показало , что каждое изображение, полученное телескопом, будет испорчено хотя бы одной яркой полосой, создаваемой спутником. На каждом втором снимке будут видны полосы от трех-четырех аппаратов.
Проект телескопа LSST
Строительство Большого синоптического телескопа ведется на вершине горы Серо-Пачон в Чили с 2015 года. Обсерватория построена по схеме Пауля-Бейкера - восьмиметровое зеркало позволит вести наблюдения диаметром 3,5 градуса и площадью 9,6 квадратного градуса. Для сравнения, Солнце и Луна, видимые с Земли, имеют диаметр 0,5 градуса, а площадь - 0,2 квадратных градуса.
Телескоп займется поисками следов темной материи и темной энергии, картографированием малых тел Солнечной системы, поиском потенциально опасных для Земли астероидов, а также созданием подробной карты Млечного пути.
LSST пострадает от светового загрязнения сильнее других наземных телескопов, поскольку в его задачи входит наблюдение всего ночного неба несколько раз в неделю. За один шаг обсерватория делает снимок квадрата площадью около 40 лун на ночном небе - за 30 лет наблюдений астрономы рассчитывают охватить территорию площадью в 40 миллиардов Лун.
В ходе исследования ученые из миссии телескопа с помощью обработки изображения пытались удалить полосу, уже оставленную на снимке одним из спутником SpaceX - на это ушел месяц. Если тратить столько времени на ретушь изображений, то на научные исследования его не останется, заключают авторы работы.
Полосы от бликов со спутников на снимке ночного неба
От большого количества спутников на околоземной орбите пострадают и подавляющее большинство наземных телескопов - в первую очередь, самый большой радиотелескоп FAST. Дело в том, что наблюдения в радиоспектре ведутся на длинных волнах - они же используются для спутниковой связи.
Как реагируют компании?
Пока на претензии астрономов ответил только глава SpaceX Илон Маск - он пообещал, что компания постарается сделать детали спутников более темными, чтобы снизить их отражающие свойства.
В компании добавили, что делятся информацией о положении своих спутников в военном каталоге США и ведут переговоры с астрономами по всему миру, чтобы оценить последствия и стратегии их смягчения. SpaceX готова изменить орбиты спутников, чтобы избежать их пролета над районами наблюдений, говорится в сообщении компании.
Однако астрономы полагают, что эти меры вряд ли помогут - в первую очередь, из-за бликов на солнечных батареях спутников. Тем не менее, Научный комитет по радиочастотам США (CORF) сейчас занимается разработкой договора со SpaceX, который, вероятно, позволит уравновесить интересы науки и телекоммуникационного проекта.
Другие компании, такие как OneWeb, Amazon, Samsung и TeleSat, пока не участвуют в диалоге с научным сообществом.
30.08.2019, Пт, 18:00, Мск , Текст: Эльяс Касми
Оператор российской системы ГЛОНАСС вывел на техобслуживание третий за месяц навигационный спутник ГЛОНАСС-М. Он, как и все спутники второго поколения из состава группировки, вышел за пределы своего семилетнего срока эксплуатации. Нехватка спутников привела к неполному покрытию системой поверхности планеты, и сроки возвращения двух из трех аппаратов в строй неизвестны.ГЛОНАСС без спутников
Российская навигационная система ГЛОНАСС лишилась третьего спутника в течение августа 2019 г. Из эксплуатации был выведен космический аппарат (КА) 745 (7-я рабочая точка), запущенный на орбиту восемь лет назад, в 2011 г.
По данным информационно-аналитического центра координатно-временного и навигационного обеспечения ГЛОНАСС, спутник был выведен из системы временно – ему необходимо провести техобслуживание. В итоге по состоянию на 30 августа 2019 г. из находящихся на орбите 27 КА ГЛОНАСС-М лишь 21 используется по прямому назначению.
Три спутника находятся на техобслуживании, один проходит летные испытания, а два оставшихся – резервные. По информации РИА «Новости», такого количества недостаточно для 100-процентного покрытия поверхности планеты – для этого в строю должно быть не меньше 24 космических аппаратов.
Негарантийные спутники
В настоящее время действующая система ГЛОНАСС наполовину состоит из спутников второго поколения ГЛОНАСС-М, которые пришли на смену первому поколению (запуски производись в период с 1982 по 2003 гг. включительно). Сроки техобслуживания спутника за номером 745 на момент публикации материала были неизвестны. Точные даты возвращения спутника 742, выведенного из системы несколькими днями раньше, тоже не называются. Космический аппарат 717 по плану должен вернуться в строй 1 сентября 2019 г., он находится на обслуживании с 1 августа 2019 г. а запуск его на орбиту Земли состоялся в 2006 г.
Спутник ГЛОНАСС-М, основа системы ГЛОНАСС
Второе поколение космических аппаратов ГЛОНАСС имеет определенные гарантийные сроки эксплуатации, установленные дочерним предприятием «Роскосмоса», «Информационными спутниковыми системами» им. М. Ф. Решетнева, и равные семи годам. Иными словами, половина из 27 спутников работают за пределами своего гарантийного срока. К тому же, новые ГЛОНАСС-М не производятся – их выпуск был прекращен в 2015 г.
Неполное покрытие и будущее ГЛОНАСС
Для российского аналога американской GPS неполноценное покрытие Земли в последние несколько лет стало регулярным явлением. Так, в апреле 2018 г. непродолжительное время отсутствовал сигнал от аппарата № 723, немного позже к нему присоединился и спутник 734, который был реанимирован лишь спустя месяц после выхода из строя, в мае 2018 г.
В сентябре 2018 г. в связи с проведением регламентных работ не работали аппараты ГЛОНАСС-М 730, 743 и 745. Однако на тот момент сроки выполнения работ составили ровно два дня – 9 и 10 сентября 2018 г., в отличие от ситуации с № 717, обслуживание которого затянулось на месяц.
Обновление находящихся на орбите спутников ГЛОНАСС, по данным РБК, выполняется исключительно по необходимости – в подобных ситуациях старый аппарат просто заменяют на новый. На смену всем спутникам ГЛОНАСС-М постепенно придет третье поколение космических аппаратов, получившее название ГЛОНАСС-К и 10-летний срок эксплуатации. Это на три года больше в сравнении с ГЛОНАСС-М и на семь лет больше, чем у первого поколения спутников. Первый ГЛОНАСС-К был запущен на орбиту 26 февраля 2011 г.
ГЛОНАСС-К могут использоваться 10 лет, вместо 7 у ГЛОНАСС-М
В июне 2019 г. российские власти констатировали факт невозможности серийного выпуска аппаратов ГЛОНАСС-К в рамках бюджета на 2019 г. Причиной стала нехватка импортных комплектующих, связанная введенными Западом санкциями против России в отношении электроники военного и двойного назначений.
История ГЛОНАСС
ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) – изначально советская система навигации двойного назначения, гражданского и военного. Старт разработке был дан в 1963 г.
Система разрабатывалась в качестве отечественной альтернативы американской GPS, первый спутник был выведен на орбиту в 1982 г. (запуск первого космического аппарата GPS состоялся в 1978 г.). Изначально она имела исключительно военное назначение. Группировка спутников ГЛОНАСС движется в трех орбитальных плоскостях с высотой орбит 19,1 тыс. км. В отличие от GPS, у спутников ГЛОНАСС нет синхронности с вращением планеты, за счет чего достигается более высокая стабильность работы всей системы в целом. Это также упрощает обслуживание системы ввиду отсутствия необходимости проведения дополнительных корректировок спутников.
