Амбициозный проект. Для чего России сверхнизкие спутники

Россия планирует создать спутники, которые будут работать на сверхнизких орбитах, то есть на высоте до 400 км. Это довольно модная тенденция сегодня, которая играет хорошую роль в обеспечении безопасности страны.

К Кремлю уже обратились с просьбой выделить бюджет на освоение низкого космоса, разработку и испытание новых спутников.

Специфика таких спутников

Сверхнизкие орбиты достаточно специфичны. На этой высоте атмосфера Земли все еще сильно влияет на спутники, в частности на их скорость и высоту полета. На высоте менее 170 км такой космический аппарат может продержаться буквально несколько дней, а ниже 150 км и вовсе попадает в плотные атмосферные слои, где попросту сгорает.

Для работы на низких орбитах нужны двигатели, которые позволят и высоту поддерживать, и обеспечить долгую работу спутника. Без двигателя аппарат не проживет долго. Необходимо также продумать особую архитектуру устройства, чтобы потоки воздуха меньше воздействовали на него.

Кроме того нужно много топлива для стабильного функционирования: чем ближе спутник расположен к атмосфере, тем больше тратит энергии. При этом расход топлива меняется очень сильно. Например, ранее МКС работала на высоте порядка 300 км и требовала 8 600 кг топлива в год. Когда она поднялась выше на 100 км, то стала потреблять меньше более чем в 2 раза!

Еще одна сложность – на спутники влияет атомарный кислород, разъедающий многие вещества. Чтобы обезопасить космический аппарат от него, его поверхность делают атомно-гладкой, что позволяет рассеивать атомы кислорода. Это помогает достичь наименьшего сопротивления в отличие от использования стандартных материалов.

Зачем такие сложности?

Сверхнизкие орбиты нужны, потому что на них можно размещать сразу несколько видов спутников. А на Земле специалистам удастся получать более качественные снимки, так как аппарат находится рядом с нашей планетой. К тому же сам по себе спутник получается компактным и более простым по внутреннему устройству.

Системам связи маленькая высота очень удобна. Благодаря ей удастся поддерживать хороший энергетический баланс линии. Чем ближе аппарат находится к Земле, тем меньше он расходует энергии, чтобы отправить сигнал. А это в свою очередь улучшает энергетический баланс линии, который можно будет применять при разной мощности и скорости передачи данных.

Есть и другие преимущества. Чтобы вывести спутник на сверхнизкие орбиты, не нужна большая мощность ракеты-носителя. Плюс не надо оснащать ее устройством, которое сводит с орбиты. Если аппарат выйдет из строя, он в короткий срок утилизируется сам путем сгорания в атмосфере, не превратившись в космический мусор.

Возможно ли воплотить в реальность?

В последнее время многие государства разрабатывают проекты по созданию спутников для сверхнизких орбит. Программы есть в странах ЕС, США, Китае, а теперь планируется подобная работа и в России. Помочь РФ быстрее выйти на такие высоты могут испытательные космические аппараты, сделанные в форме кубсатов, а также демонстраторы технологий. Если говорить о перспективе на будущее, то нужно создавать специальные спутники для такой орбиты.

Пока что нет конкретного проекта, только разные предложения от разработчиков. Одни говорят, что двигатели спутников могут работать на основе азота и кислорода, которые находятся в остаточной атмосфере. Другие предлагают архитектурные решения, которые помогут устройствам справляться с потоками воздуха. Остается надеяться, что все эти идеи пригодятся для реализации такого амбициозного проекта в России.