НПО машиностроения: даем возможность онлайн наблюдать за поверхностью Земли

Россия 27 мая запустит на орбиту первый за почти 10 лет радиолокационный спутник наблюдения Земли: с космодрома Восточный стартует ракета "Союз-2.1а" с разработанным в подмосковном НПО машиностроения аппаратом "Кондор-ФКА". Об истории создания этих спутников, о том, какие задачи они будут выполнять на орбите, а также о вариантах модернизации "Кондоров" в интервью корреспонденту РИА Новости Денису Кайырану рассказали генеральный директор – генконструктор предприятия Александр Леонов и главный конструктор по направлению – директор Объединенной дирекции космических систем Алексей Рабочий.

– Расскажите об истории создания космических аппаратов "Кондор-ФКА".

Александр Леонов: Уже в 1992-1993 годах наше предприятие пришло к пониманию, что время тяжелых космических аппаратов дистанционного зондирования Земли безвозвратно прошло. Поэтому была разработана система "Кондор" на базе малых космических аппаратов. В ее основу лег принцип получения и обработки больших объемов информации, прежде всего радиолокационной, в режиме реального времени. В составе орбитальной группировки системы одновременно могло функционировать несколько космических аппаратов, оснащенных радиолокационной и оптической аппаратурой.

Другой серьезной задачей стало снижение затрат на запуск космических аппаратов за счет использования в этих целях конверсионной ракеты-носителя своей разработки. Такая ракета-носитель была создана на базе снимаемых с боевого дежурства межконтинентальных баллистических ракет УР-100Н УТТХ и получила название "Стрела". Таким образом, на рынке пусковых услуг появился носитель с приемлемой стоимостью, высокой экономической эффективностью и надежностью.

В 2013 и 2014 годах ракетой-носителем "Стрела" были запущены аппараты "Кондор" и "Кондор-Э". Была отработана технология оперативного планирования съемок и получения высокодетальных радиолокационных снимков поверхности Земли и расположенных на ней объектов. Получен большой объем фактического материала. Благодаря запускам "Кондор-Э" Россия после длительного перерыва и отставания в области дистанционного зондирования Земли вновь вышла на уровень высокоразвитых стран, обладающих технологиями космического мониторинга поверхности Земли в радиолокационном диапазоне длин волн.

Поэтому неудивительно, что именно с АО "ВПК "НПО машиностроения" госкорпорацией "Роскосмос" был заключен контракт на создание системы дистанционного зондирования Земли. Проект имел название "Создание космического комплекса радиолокационного оперативного всепогодного круглосуточного наблюдения Земли на базе космических аппаратов типа "Кондор-Э" с радиолокатором S-диапазона". Космическая система, получившая название "Кондор-ФКА", предназначена для получения радиолокационной информации в целях обеспечения круглосуточного всепогодного зондирования континентальных районов Земли и акватории Мирового океана.

Фактически создание космического аппарата "Кондор-ФКА" началось с 2016 года. Это был разгар непростого для России времени в международных отношениях, что конечно же наложило свой отпечаток на беспрепятственное комплектование составных частей космического аппарата. Несмотря на это коллективами НПО машиностроения и предприятий кооперации все возникающие трудности были оперативно и успешно преодолены.

Сегодня ведутся работы по модернизации космической системы "Кондор-ФКА".

– В чем новизна и особенность спутника "Кондор-ФКА"?

Алексей Рабочий: По сравнению с предшественниками космические аппараты "Кондор-ФКА" обладают дополнительными возможностями. И тут в первую очередь хотелось бы отметить возможность проведения интерферометрической съемки. То есть обеспечение получения изображений одной и той же территории при близких условиях наблюдения. Кроме того, был реализован ряд технических мероприятий для улучшения таких характеристик, как точность привязки радиолокационных изображений (может достигать до 10 м) и суточная производительность до 100 кадров в детальном прожекторном режиме. Для космического аппарата это фактически привело к серьезной доработке бортовых систем и программного обеспечения.

© Фото предоставлено пресс-службой НПО машиностроения

Главный конструктор по направлению – директор Объединенной дирекции космических систем НПО машиностроения Алексей Рабочий

– Каковы основные направления применения спутников "Кондор-ФКА"?

А.Р.: Радиолокационные аппараты снимают многие ограничения по сравнению с оптическими космическими аппаратами, на которых основана сегодня отечественная группировка спутников дистанционного зондирования Земли. А именно – они обеспечивают съемку земной поверхности круглосуточно и вне зависимости от погодных условий и облачности. Что фактически означает гарантированное получение изображений в заявленный срок. Кроме того, сама специфика радиолокационной съемки сможет существенно расширить спектр применения изображений, однако это во многом достигается возможностями тематической обработки и опытом использования радиолокационных изображений.

Если говорить о направлениях применения радиолокационных изображений, то здесь перечисление может занять много времени. Остановлюсь на основных: в интересах сельского хозяйства (это и мониторинг освоения земель, контроль применения агротехнологий и прогнозирование урожая), для мониторинга последствий чрезвычайных ситуаций как техногенного, так и природного характера. И в общем я убежден, что практически каждое направление социального сектора нашей экономики может использовать результаты функционирования космической системы на базе космического аппарата "Кондор-ФКА" для целей своего развития.

В части экологического мониторинга открываются возможности по масштабному круглосуточному наблюдению загрязнений акваторий нефтепродуктами, лесных пожаров и прогнозированию динамики этих процессов.

Ключевыми в открывающихся возможностях все-таки являются круглосуточность и всепогодность проведения съемки, что фактически дает возможность при наращивании группировки в режиме онлайн наблюдать за поверхностью Земли.

– Какие принципы съемки реализованы в КА "Кондор-ФКА"? В чем их основные особенности?

А.Р.: На "Кондоре-ФКА" реализованы наиболее распространенные режимы радиолокационной съемки: детальный кадровый; детальный маршрутный; обзорный режимы. Принципиально они различаются как по технологии проведения съемки, так и по итоговому размеру и разрешению получаемого радиолокационного кадра. С точки зрения построения радиолокатора реализация всех трех режимов значительно усложняет как его радиоэлектронную часть, так и программно-математический расчет параметров съемки. Основной особенностью является необходимость обеспечения электронного сканирования лучом радиолокатора как по углу азимута, так и в дальноместной плоскости. Но в итоге получается универсальный инструмент, который позволяет удовлетворить потребности как в кадрах высокого разрешения, так и в обзорной съемке больших площадей со средним разрешением.

– Сколько спутников должно войти в группировку "Кондор-ФКА"? Как они будут дополнять друг друга?

А.Р.: Полная группировка спутников "Кондор-ФКА" должна состоять из двух космических аппаратов. Рабочие орбиты выбраны околополярные солнечносинхронные, смещенные друг от друга на 8,88°. Космические аппараты расставлены по орбитам таким образом, чтобы трассы их полета по Земле совпадали. Это обеспечивает возможность проведения высокооперативной интерферометрической съемки. За счет того, что выбраны околополярные орбиты, съемка земной поверхности обеспечивается в диапазоне от -85 до +85 градусов.

– Действительно ли предполагается использование спутников "Кондор-ФКА" для контроля обстановки на Северном морском пути? Какую периодичность съемки обеспечит полная группировка?

А.Р.: Нужно понимать, что акватория Северного морского пути – это площадной объект с площадью более четырех миллионов километров. На 13 из 16 витков в сутки каждый космический аппарат сможет проводить как обзорные съемки для фиксирования ледовой обстановки, так и высокодетальные съемки особо ответственных участков СМП, таких как Обская губа, Берингов пролив, Пролив Карские ворота. При этом для полного покрытия обзорной радиолокационной съемкой всей акватории СМП группировке из двух аппаратов "Кондор-ФКА", при текущем баллистическом построении, потребуется шесть суток.

– Вы сказали, что уже идут работы по модернизации спутников "Кондор-ФКА". Какие усовершенствования будут внесены в аппараты новой серии ФКА-М?

А.Р.: Основная и самая интересная модернизация – это изменение геометрии радиолокатора на схему косой высечки и замена рупорного облучателя на облучатель с активной антенно-фидерной решеткой. В том числе это принципиально изменило основные характеристики радиолокационной съемки, увеличились углы электронного сканирования по двум плоскостям, что позволяет достичь разрешения до 0,5 метра при детальной съемке. Кроме того, увеличена располагаемая мощность космической платформы и энергетические характеристики радиолокатора, что существенно улучшит радиотехнические характеристики получаемых радиолокационных изображений.