|
 |
публикации |
St. Petersburg in the Mirror №2 • Spring • 2002
C созданием приборов для нужд авиационно-космической техники в Центральном научно-исследовательском институте робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК) занимаются уже более 30 лет. За этот период список разработок, сделанных специалистами института, стал весьма внушителен.
Это и уникальный гамма-высотомер, созданный еще в 1960-х годах для системы мягкой посадки пилотируемых космических кораблей и в усовершенствованном виде используемый до сих пор, и измерители других параметров навигации (углов, скорости), и датчики уровней топлива в баках двигательных установок космических аппаратов, и приборы для измерения параметров атмосферы и сигнализации аварийной разгерметизации космических аппаратов, и системы управления и контроля энергоснабжения низкоорбитальных спутников, и так далее, и так далее.
Свое применение средства фотонной техники, разрабатываемые в ЦНИИ РТК, находят и в других важных прикладных задачах, например в авиации. Это сегодняшний день, и нам есть, чем гордиться.
Но время быстротечно, и если, даже имея внушительный потенциал, не задумываться о дне завтрашнем, то вряд ли можно сохранить существующие позиции, а тем более стремиться к новым вершинам. О будущем заставляют серьезно задумываться и те проблемы, финансовые и политические, которые в последнее десятилетие свалились на авиакосмическую отрасль России, переживающую не лучшие времена.
Однако появившиеся в последнее время тенденции позволяют наметить определенные меры, которые следует предпринять уже сейчас, чтобы закрепить происходящие положительные перемены.
Если взять проблемы космонавтики, то в период 2002-2020 гг. человечество свое основное внимание сосредоточит на создании телекоммуникационных систем и систем дистанционного зондирования земной поверхности. Причем для космических аппаратов, создаваемых для реализации этих задач, нетрудно увидеть тенденцию увеличения их массы и размещения на более удаленных от Земли орбитах. Техническое оснащение спутников также претерпит кардинальное изменение. На первый план должны выйти системы, оснащенные интеллектуальными робототехническими средствами и средствами технического зрения. При создании микро- и нано- спутников для дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) широко будут применяться средства микроэлектроники и микромеханики. Применение этих устройств, особенно с использованием сетевых и групповых технологий, позволит решить большую часть тех задач, которые уже поставлены или будут сформулированы в ближайшем будущем, а именно: мягкая стыковка космических аппаратов на значительном удалении от земной поверхности, инспекция беспилотных кораблей и спутников, ремонт и восстановление бортовых систем. Да и осуществление спасательных операций на орбите немыслимо без применения таких систем.
Что позволяет сделать такой вывод?
Во-первых, современные тенденции освоения космического пространства явно указывают на то, что пилотируемая космонавтика еще некоторое время будет оставаться затратой. Пока нет ни кораблей, ни носителей, которые позволили бы облегчить доступ человека в космос и сделать полеты рентабельными и тем самым сделать его пребывание на орбите необходимой компонентой космических исследований.
Во-вторых, анализ тенденций развития космической техники явно указывает на смещение акцентов в опытно-конструкторских работах в сторону создания кораблей и спутников, которым придется работать на значительном удалении от Земли, в условиях жесткого космического (ультра фиолетового, рентгеновского и других видов) излучения. Это делает пребывание па них космонавтов не только проблематичным, но и небезопасным.
В-третьих, если говорить о перспективах космонавтики па длительный период, то можно определенно говорить, что кибернетические устройства еще долго будут заменять человека, а при освоении планет, в любом случае, будут всегда идти впереди человека, заменяя и оберегая его. Достижения в микроэлектронике и компьютерной технике позволят создать в будущем реконфигурируемый, автономный "думающий" космический корабль.
Все эти причины явно указывают на то, что ближайшее будущее - это время робототехнических и связанных с ними систем. Работы в данном направлении активно ведутся в ЦНИИ РТК уже несколько лет, и именно на них делается основная ставка.
Одним из проектов, в котором в полной мере должны быть использованы и средства микромеханики, и интеллектуальные робототехнические устройства, и средства технического зрения, является проект РКК "Энергия" о построении глобальной универсальной системы связи на базе больших высокоэнергетических космических платформ модульного типа, стыкуемых на геостационарной орбите. Такие системы обеспечивают многократное использование частотного ресурса, максимально разрешенную энергетику сигнала, обработку и коммутацию сигналов на борту, многодиапазонную систему связи с междиапазонной коммутацией. Если нынешние геостационарные спутники связи несут на своем борту десятки транспондеров, то разрабатываемая платформа позволит увеличить их количество до многих сотен.
Учитывая, что работать такой платформе придется на орбите не менее 20 лет, а ее удаленность от земной поверхности делает невозможным отправку к ней космонавтов для ремонта и профилактического обслуживания, лишь робототехнические системы могут обеспечить ту надежность, которая требуется для успешной реализации задачи.
Масса выводимой на геостационарную орбиту платформы с учетом необходимой энергетики может составить до 14 тонн, включая более 4 тонн полезной нагрузки, что является в настоящий момент беспрецедентными величинами для подобного типа космических аппаратов. Платформу планируется доставить в космос не одной, а несколькими ракетами-носителями, и уже вдали от земной поверхности произойдет ее окончательная сборка. Расчетная продолжительность этой уникальной операции составит не более трех месяцев.
Надо отметить, что только Россия в состоянии решить поставленную задачу, так как обладает и мощными носителями, и технологией проведения операций на орбите по автоматическому сближению и стыковке космических аппаратов. Кроме того, создан и технический задел для осуществления на орбите операций по обслуживанию системы в течение всех лет ее эксплуатации.
У данного проекта, что вполне естественно, есть свои плюсы и минусы, К первым, без всякого сомнения, следует отнести технический потенциал разработки, который базируется на созданных и апробированных в нашей стране технических решениях, успешно примененных на орбитальных станциях "Салют" и "Мир", а также на грузовых транспортных кораблях "Прогресс" и пилотируемых кораблях "Союз ТМ", а ко вторым - сложность поддержания высокого уровня работоспособности за столь длительный срок эксплуатации. Однако и это было отмечено выше, минусы могут обернуться положительным эффектом за счет применения роботов и автоматизированных систем контроля. К положительным факторам также необходимо отнести такой немаловажный вопрос, как освобождение геостационарной орбиты от космического мусора и создание задела для использования этого района околоземного пространства для решения других задач прикладного назначения - метеорология, дистанционное зондирование земной поверхности, научные исследования и так далее.
Но самое главное, идея создания тяжелой геостационарной платформы имеет перспективы не только для спутниковой связи, но и для космонавтики в целом, так как может послужить импульсом для создания кораблей, в том числе пилотируемых, которые способны решать задачи снабжения и обслуживания кораблей и орбитальных станций, совершающих полет на значительном удалении от земной поверхности.
Только благодаря реализации подобных проектов ракетно-космическая отрасль может стать экономически эффективной, а Россия способна впитать в себя ту часть финансовых потоков мировой экономики, которые направлены на освоение и использование космического пространства. Это жизненно необходимо и это та цель, к которой надо стремиться, чтобы сохранить и возродить те позиции, которые наша страна завоевала еще четыре десятилетия назад, запустив первый спутник и направив в космос первого человека.
Виталий ЛОПОТА
|