Искусственные спутники Земли и космические полеты
Полет с Земли в другие миры был мечтой многих мыслителей и фантазией писателей. Только русский изобретатель К. Э. Циолковский (1857-1935) разработал теорию единственно осуществимого, вполне реального способа преодолеть земное притяжение — теорию реактивного движения. Мечты и проекты Циолковского осуществились в нашей стране — на родине великого ученого.
Рисунок 35 — Эллиптическая орбита спутника становится более вытянутой с увеличением его начальной скорости.
4 октября 1957 г. в СССР впервые в мире был запущен первый искусственный спутник Земли. За ним последовал запуск спутников, снабженных сложной аппаратурой для изучения верхних слоев земной атмосферы. На втором советском спутнике впервые в мире было отправлено в космос живое существо — собака Лайка. Этот опыт доказал возможность полета в космос живых существ.
Событие всемирно-исторического значения — полет человека в космос — произошло в СССР 12 апреля 1961 г. Майор Ю. Гагарин облетел земной шар на космическом корабле со скоростью около 8 км/сек за 1 ч. 48 мин. Его корабль летел в десятки раз выше, чем пассажирские самолеты. Корабль с первым космонавтом Ю. Гагариным благополучно приземлился в заранее установленном месте. Вслед за этим выдающимся событием последовали запуски в космос других космонавтов на все большие периоды времени. В 1965 г. советский космонавт А. Леонов впервые вышел из космического корабля непосредственно в космос. Проблема полета человека на другие миры и возвращения его на Землю стала в СССР технически осуществимой. Это открывает необозримые возможности дальнейшего овладения природой. Человек в космосе — это буквально человек на небе, том самом небе, которое отводится религией для обитания божества.
2 января 1959 г. в СССР впервые в мире был осуществлен запуск космической ракеты, вышедшей из поля притяжения Земли и сделавшейся спутником Солнца, подобно планете. Вторая советская космическая ракета была первой, которая достигла поверхности Луны и доставила туда вымпел СССР. Третья советская ракета вывела на орбиту автоматическую межпланетную станцию, которая обогнула Луну и сфотографировала ее невидимое с Земли полушарие, изучить которое еще несколько лет назад было мало надежды. На рисунке 37 показана траектория этой космической станции относительно Земли и Луны и то ее положение, из которого (по команде с Земли) была сфотографирована Луна.
Рисунок 36 — Орбита первой советской космической ракеты после превращения ее в спутника Солнца.
Для этого был выбран такой момент и такое положение станции, чтобы большая часть невидимого с Земли полушария Луны была освещена Солнцем. Фотографии обратной стороны Луны с ракеты по телевидению были переданы на Землю. В 1960-1965 гг. космические ракеты с приборами были отправлены к планетам Венере и Марсу, что явилось еще большим достижением, чем запуски ракет к Луне. Для сближения с другими планетами межпланетные станции запускаются по орбите, которая была бы касательной к орбите данной планеты. При этом время запуска рассчитывается так, чтобы станция подошла к орбите планеты в то время, когда сюда подойдет и планета. Время такого перелета исчисляется месяцами.
Приборы, установленные на спутниках и ракетах, доставили много ценных сведений об условиях в самых верхних слоях земной атмосферы и в космическом пространстве. Вот некоторые из этих сведений.
Земная атмосфера, разрежаясь с удалением от земной поверхности, прослеживается до расстояния не менее 3000
км. На расстояниях в десятки тысяч километров от поверхности Земли имеются пояса, заполненные частицами (протонами и электронами), носящимися хаотически с громадной скоростью и обладающими поэтому огромной кинетической энергией. Выяснение существования и расположения этих зон очень важно для развития космонавтики, при посылке людей за пределы Земли. Мелких камешков и песчинок (метеорных тел) в межпланетном пространстве не так много, чтобы они представляли собой большую опасность для межпланетных полетов.Было установлено, что Луна не окружена поясами таких частиц и не имеет магнитного поля. Поскольку магнитного поля у Луны нет, компас там будет бесполезен для будущих исследователей лунной топографии и для лунных «туристов».
С помощью межпланетных станций уточнены физические условия на Венере и получены (с близкого расстояния) подробные фотографии поверхности Луны и Марса.
По фотографиям с советских межпланетных космических станций была составлена карта невидимого с Земли полушария Луны. Оно гораздо гористее, чем видимое, и на нем меньше больших впадин.
Живые организмы, даже человек, вполне приспособлены к тому, чтобы переносить необычайные условия невесомости в космическом полете, а также огромное ускорение при запуске корабля.
Исключительные успехи Советского Союза в запуске спутников и ракет, ведущие к завоеванию человеком космического пространства, к возможности посещать, изучать и использовать другие миры, обусловлены высоким развитием техники и условиями социалистического производства, превосходством социалистического способа производства над капиталистическим.
Рисунок 37 — Орбита третьей советской космической ракеты.
Основы теории преодоления притяжения Земли вытекают из учения о тяготении, согласно которому орбита тела зависит от скорости движения. Расчет показывает, что тело, получившее в горизонтальном направлении скорость 7,8
км/сек, уже не упадет на Землю, а, преодолев земное притяжение, будет обращаться вокруг нее, как Луна. Скорость от 7,8 до 11,2 км/сек называется первой космической скоростью. Такую огромную скорость может развить только многоступенчатая ракета, о принципе устройства и движения которой говорится в курсе физики.Если искусственный спутник в ближайших к Земле частях своей орбиты погружается хотя бы в верхние слои земной атмосферы, то он испытывает постепенно все большее торможение. Скорость его уменьшается, и спутник начинает приближаться к Земле, а от этого и период его обращения также уменьшается. Когда он входит в более низкие и плотные слои атмосферы, то от сопротивления воздуха нагревается и без принятия особых мер (тепловой защиты) сгорает.
Успешный спуск космических кораблей на Землю также является величайшим достижением науки и техники.
Вывод ракеты на желаемую орбиту осуществляется по радио с Земли. Расчеты и осуществление точно заданного движения делаются с поразительной точностью. При достижении скорости 11,2 км/сек, называемой второй космической скоростью, тело полетит по параболической орбите относительно Земли и к ней уже не вернется.
Земля вращается вокруг оси, поэтому все предметы на ее экваторе имеют наибольшую линейную скорость вращения (465
м/сек). Если ракету запускать вблизи плоскости земного экватора, то к скорости, создаваемой двигателем, прибавляется линейная скорость вращения Земли, поэтому и космическая скорость достигается легче. Но спутник с орбитой, близкой к плоскости экватора, невидим на умеренных широтах, например в Европе.Запуск спутника под большим углом к экватору со средних широт труднее, так как вращение Земли там мало помогает в достижении нужной скорости. Зато такой спутник пролетает над большей частью земной поверхности и может быть видим практически отовсюду. Именно так запускаются спутники в Советском Союзе.
При удалении ракет от Земли их притяжение Луной и Солнцем возрастает по сравнению с земным. В результате этого траектория ракет меняется. Их движения рассчитываются по тем же теориям, что и движения естественных небесных тел.
На движение спутников влияет сжатие Земли у полюсов, которое можно определить, изучая движение спутников. Эти определения имеют большое практическое значение для составления географических карт. Благодаря измерениям, проводимым при помощи спутников и ракет, астрономия стала до некоторой степени экспериментальной наукой. Она может теперь ставить некоторые опыты, а не только пассивно наблюдать небесные тела.
Астрономия в известной мере предсказывает, какие условия встретят ракеты и космические путешественники в межпланетном пространстве, на Луне и планетах. Она указывает пути к завоеванию космического пространства, пути к началу новой эры в истории человечества. Недалеко уже то время, когда успехи науки и техники позволят человеку полететь на Луну и другие планеты.
Религия резко разграничивала земное и небесное, утверждая, что небо — это обиталище божества. Астрономия показала, что небесные светила так же материальны, как и Земля. Более того, некоторые из них похожи на Землю. Религия утверждала, что небесные светила созданы богом. А теперь человек сам создает небесные тела — спутники Земли и спутники Солнца. Это показывает неограниченные возможности человеческого разума и вздорность религиозных верований.
Упражнение 4.
Зная период обращения Луны вокруг Земли и большую полуось ее орбиты (см. в приложениях), при помощи третьего закона Кеплера определите периоды обращения двух искусственных спутников, у которых высоты перигея над поверхностью Земли 200 и 600 км, а высоты апогея соответственно 300 и 3000 км. Землю при этом принять за шар с радиусом 6370 км.
astronom-us.ru
Спутник-2 — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
| Спутник-2 | |
|---|---|
| Простейший Спутник-2 (ПС-2) | |
 Модель Спутника-2 в Политехническом музее России | |
| Оператор | Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П.Королёва |
| Спутник | Земли |
| Стартовая площадка | Байконур, ПУ № 1/5 |
| Ракета-носитель | Спутник 8К71ПС |
| Запуск | 3 ноября 1957 02:30 UTC |
| Длительность полёта | 162 дня |
| Сход с орбиты | 14 апреля 1958 |
| NSSDC ID | 1957-002A |
| SCN | 00003 |
| Технические характеристики | |
| Масса | 508,3 кг |
| Элементы орбиты | |
| Большая полуось | 7314,2 км |
| Эксцентриситет | 0,09892 |
| Наклонение | 65,33° |
| Период обращения | 103,7 минут |
| Апоцентр | 1660,0 км |
| Перицентр | 212,0 км |
| Спутник-2 на Викискладе | |
«Спутник-2» — второй
ru.wikipedia.org
Прыгичев Т.В. «Космос» навсегда
|
Секция истории космонавтики и ракетной техники Главная страница Хроника
|
«Космос» навсегдаК 40-летию запуска первого спутника серии «Космос» Прыгичев Т.В. 16 марта 1962 года в Советском Союзе был запущен искусственный спутник Земли, положивший начало пускам огромного множества различных отечественных космических аппаратов, известных на протяжении многих лет, как спутники серии «Космос». К настоящему времени их количество приближается к 2400 — 25 февраля 2002 года был запущен очередной спутник этой серии — «Космос-2387».
В сообщении ТАСС, опубликованном 17 марта 1962 года, говорилось, что запуск этого спутника «является продолжением исследования верхних слоев атмосферы и космического пространства, для выполнения которой в течение 1962 года с различных космодромов Советского Союза будет произведена серия запусков искусственных спутников Земли». Там же была объявлена и программа этих исследований, которая предусматривала изучение: Очевидно, ко времени запуска этого спутника вопрос о его официальном наименовании еще не был решен, поскольку в сообщении ТАСС он никак не назывался. Свое название, «Космос-1», он получил «задним числом» — после запуска следующего спутника этой серии, названного в сообщении ТАСС официально, как «Космос-2», логично было предположить, что предыдущий спутник должен был называться «Космос-1». Хотя в сообщении ТАСС говорилось о предстоящих запусках таких спутников «в течение 1962 года», тем не менее, спутники «Космос» запускались и во все последующие годы, запускаются сейчас и будут, без сомнения, запускаться и в будущем. Если в 1962 и 1963 годах было запущено 24 спутника «Космос», то в 1964 их было 26, в 1965 — 51, а например, в 1983 году — 93! Как теперь известно, эта беспрецедентная по количеству серия спутников, объединяет, на самом деле, космические аппараты, порой, совершенно различного типа и назначения. Первыми спутниками «Космос» были аппараты ДС («Космосы-1, -6, -8, -11») и МС («Космосы-2, -3, -5»), созданные днепропетровским ОКБ-586 М.К.Янгеля. Но это стало известно только несколько лет назад. Спутники серии ДС впервые были описаны в статье В. Агапова «К запуску первого ИСЗ серии «ДС»», опубликованной в журнале «Новости космонавтики» №6, 1997г. Хотя на протяжении нескольких лет после запуска первого «Космоса», каждое подобное сообщение ТАСС сопровождалось словами, что запуск произведен в соответствии с программой, объявленной ТАСС 16 марта 1962 года, но уже в том же 1962 году на орбиты вышли спутники «Космос», программа полета которых выходила за рамки перечисленных выше исследований. Так «Космосы-4, -7, -9, -10 и -12» были спутниками-фоторазведчиками «Зенит-2». Но и об этом стало известно относительно недавно. Не были перечислены в программе, объявленной ТАСС, и многие другие задачи, естественно, оборонного характера, которые выполнялись спутниками «Космос». Например, отсутствовали там испытания спутников-истребителей, отработка орбитальных головных частей глобальных ракет, отработка и калибровка наземных систем контроля космического пространства, связь и навигация в интересах Министерства обороны и других силовых ведомств, электронная разведка, испытания средств раннего предупреждения о ракетном нападении и многое, многое другое. Идея присваивать одно и то же название, «Космос», различным космическим аппаратам, о назначении которых нельзя было объявить открыто, явилась, для своего времени, просто выдающейся. Попутно, отпала и еще одна проблема — официальным органам не стало нужды придумывать, как объявлять об аварийных космических аппаратах и объявлять ли о них вообще, как это имело место в 1960-1962 годах. Такие аппараты просто объявлялись очередными «Космосами». Так в эту серию попали не достигшие лунных и межпланетных трасс автоматические станции «Луна», «Венера», «Марс» и «Зонд», вышедшие из строя после запуска спутники различного назначения и даже орбитальная станция. «Космосами» назывались и беспилотные варианты пилотируемых космических кораблей и лунные модули в ходе их лётных испытаний на околоземных орбитах. К концу 1960-х гг. начали появляться публикации, раскрывающие некоторую информации о спутниках «Космос», проводивших научные исследования в космосе, не носившие оборонного характера. В 1975 году в издательстве «Наука» вышла книга Ю.И.Зайцева «Спутники «Космос»», где приведена информация о конструкции некоторых спутников «Космос», в частности спутников серий ДС и МС, конечно, без их истинных обозначений. Там же описаны и некоторые научные исследования и эксперименты, выполненные на орбитах. Никакого упоминания о спутниках, имеющих оборонное значение, там, конечно, нет, хотя их доля в общем количестве «Космосов» вместе со спутниками, так называемого, двойного назначения, составляет более 80%. Тем не менее, для западных космических аналитиков назначение спутников «Космос» никогда секретом не являлось. Сразу после пуска очередного «Космоса», по месту и времени старта, по параметрам орбиты и характеру передаваемых сигналов сразу назывался тип спутника и цель его запуска. В различных западных журналах публиковалась масса статей о советских космических аппаратах вообще и спутниках «Космос» в частности. В отечественной литературе наиболее полная классификация спутников «Космос» по назначению, а также описание некоторых особенностей конструкции и их отдельные характеристики впервые появились в книге М.В. Тарасенко «Военные аспекты советской космонавтики», вышедшей в свет в 1992 году. Для всех, кто интересовался космонавтикой, издание этой книги явилось настоящим откровением. Несмотря на всю кажущуюся искусственность объединения различных типов космических аппаратов под одним названием «Космос», значение этих спутников в истории отечественной космонавтики трудно переоценить. Нет ни одной области космических исследований, будь то научная, народно-хозяйственная, оборонная, куда бы ни внесли вклад эти труженики космоса. Без этих спутников уже невозможно представить себе и будущее отечественной космонавтики. |
cosmosravelin.narod.ru
какие спутники отправятся на орбиту этим летом — РТ на русском
Летний период обещает быть весьма оживлённым для космической индустрии. В июне после почти годового перерыва «Роскосмос» планирует запустить ракету «Протон-М». В июле в космос отправится первый российский спутник, полностью разработанный частным предприятием. Компания Илона Маска SpaceX, возможно, проведёт пуск самой мощной ракеты современности — Falcon Heavy, способной поднимать до 50 тонн. Кроме того, США открыто заявили о своих планах вывести на орбиту спутники-шпионы. О космических стартах наступившего лета RT рассказал популяризатор космонавтики Виталий Егоров.
— Какие запуски космических ракет запланированы на это лето в России?
— Первое, что ожидается — это пуск 8 июня «Протона» после более чем годового простоя. Там были проблемы с качеством изготовления, с проверками, испытаниями, с качеством двигателей. Сейчас вроде бы всё сертифицировано, готово к пускам, и теперь ракета должна вывести на орбиту спутник. Важно подчеркнуть, что пора пауз и переделок прекратилась, и сейчас нужно двигаться дальше. Это и должен обозначить «Протон».
- Старт «Протон-М»
- РИА Новости
В частной космонавтике я бы советовал присмотреться к запуску спутника «Канопус-В-ИК», который должен лететь 14 июля. Он интересен попутной нагрузкой: двумя первыми космическими аппаратами, разработанными российской частной компанией по госконтракту. Это единственный случай в российской истории, когда государство заказало у частной компании спутники — именно конечный продукт. Стоит понаблюдать за результатами и эффективностью работы самих аппаратов. Пуск — это первый этап, а дальше всё зависит от качества изготовления и качества программы, заложенной на борту. Я надеюсь, мы сможем порадоваться частным снимкам из космоса.
Той же ракетой должен полететь спутник «Маяк». Его начали разрабатывать студенты и энтузиасты, затем он вошёл в проект МАМИ. Его главная задача — отражать из космоса солнечные лучи и блестеть, как летящая звёздочка. На борту есть специальное механическое устройство, которое растягивает трёхгранную пирамиду из тонкой блестящей плёнки. Спутник разработали с идеей «Запусти свою звезду». Но главное — создатели спутника отработают технологию аэродинамического тормоза для малых космических аппаратов (такой тормоз установлен на «Маяке». — RT). Например, когда спутник отлетал своё и его надо сводить с орбиты, пригодится как раз подобный тормоз: благодаря торможению в верхних слоях атмосферы аппарат сможет быстрее спускаться и сгорать, не оставляя следов.
—Есть ли практический и научный потенциалучастных и студенческих спутников?
— Малые спутники, как правило, живут недолго, часто выходят из строя, на них не установишь большую антенну, чтобы послушать далёкие галактики, поэтому считается, что с маленькими спутниками большую науку не сделаешь. Прикладное же их применение с каждым годом растёт. Спутник, который снимает поверхность Земли, пять лет назад весил 500 кг, три года назад — 100 кг, а сейчас может весить 20 кг. Небольшие спутники дешевле, а благодаря микроэлектронике многие из них гораздо «умнее» и производительнее тех, которые полетели всего несколькими годами ранее.
Также по теме
Старт ракеты-носителя «Союз-2.1б» с космодрома Плесецк С космодрома Плесецк успешно стартовала ракета-носитель «Союз-2.16» с военным спутником нового поколения. Пуск прошёл в штатном…
Возможность быстро доработать технологию и поставить более современную — это практически революционное свойство малых спутников. Большие долго строятся и проверяются, что позволяет аппаратам работать 10—15 лет, но пока они их не отработали, пока не собрана вся статистика этих спутников, новые будут строится, как и предыдущие. Накопление опыта, статистики отказов позволяют быстрее заменять то, что ломается, и делать конструкцию надёжнее и эффективнее.
У студенческих спутников двойная задача: поучиться и испытать какую-нибудь технологию. В итоге студенты выходят из институтов с опытом запуска космических аппаратов. Кроме того, они создают свои стартапы, начинают разрабатывать свои спутники, и некоторые достаточно серьёзно преуспевают. Например, компания Planet запустила сервис, где появляются снимки Земли чуть ли не с еженедельными обновлениями и детализацией пять метров на пиксель. Это серьёзный показатель, который позволяет отслеживать большое количество изменений на поверхности.
— На лето намечены несколько запусков ракет компании SpaceX. Как развивается ситуация с широко обсуждаемой «многоразовой» ступенью ракеты? Можно ли говорить, что это уже рабочая система, тесты которой успешно прошли?
— Это, конечно, пока что тестовые запуски. Никаких средств они Илону Маску не экономят — пока что проводится послеполётное обследование ракет. Ракету изучают, находят те места, которые повреждены, думают, как заменить конструкцию, чтобы она не повреждалась. Те ракеты, которые запускает SpaceX, даже по два раза, — это пока расходный материал. Он нужен, чтобы определить, где конструкция требует доработок и как на самом деле построить многоразовую ракету. Когда-нибудь, вероятно, SpaceX дойдёт до того, что можно будет отправить ракету, за один день её вернуть, заправить и запустить снова.
- фалькон
- globallookpress.com
- © SpaceX
Ещё я надеюсь, что SpaceX осуществит запланированный пуск ракеты Falcon Heavy. Её хотели запускать осенью, но сейчас, кажется, собираются сделать это уже в августе. Если всё пройдёт по плану, это будет запуск самой мощной ракеты современности, способной поднимать до 50 тонн.
— Сейчас в открытых источниках появилась информация о планах и времени запуска американских спутников слежения, в частности несколько из них отправятся в космос этим летом. Почему «секретные» сведения попали в открытый доступ и можно ли узнать, чем занимаются спутники-шпионы?
— Куда они летят и чем будут заниматься, конечно, никто не скажет. А прятаться перестали, потому что ракета большая, пуск громкий, его не скроешь. Да и благодаря развитию астрономических, радиолюбительских сообществ за небом очень тщательно следят. Кое-что можно угадать по косвенным признакам.
Также по теме
Пять минут невесомости: когда первые частные корабли понесут туристов в космос Американская компания Virgin Galactic провела успешное испытание элементов туристического космического корабля собственной сборки. Тем…
Некоторые любительские сообщества наблюдают за спутниками даже с биноклями: вот точка, если колеблется её огонёк, значит, спутник крутится. Любитель может посмотреть на него, сделать запись о том, какие сегодня были колебания. Они хорошо разбираются в своём деле, и найдут запущенный спутник, и даже смогут просчитать его орбиту. Поэтому сейчас уже бесполезно что-то прятать. А раз так, то можно запускать спутники открыто и заодно привлечь к себе внимание.
По орбите, кстати, можно примерно определить, чем занимается аппарат. Так, спутники слежения на низкой околоземной орбите снимают поверхность. Если спутник запускается на геостационарную орбиту, скорее всего, это для радиолокации. Недавно запускали спутник с раскрывающимися антеннами, по слухам, чуть ли не до 100 м в поперечнике — он должен перехватывать телеметрию с летящих ракет. Ракеты во время полёта передают о себе какую-то информацию на базу — скорость, давление. А этот спутник должен ловить сигналы, чтобы узнать, чьи ракеты летают, что они собой представляют, что они могут — такого рода разведданные.
— На начало июня Индия запланировала тестовый запуск своего первого околоземного спутника, а Китай в этом же месяце отправит на орбиту «Шицзянь-18». Кроме того, эти и другие страны заявляли о планах освоения космоса, в том числе других планет. Означает ли это, что современное крупное государство не может прожить без космоса?
— Если посмотреть на Аргентину или Бразилию, то становится ясно, что современное достаточно крупное государство может прожить и без космоса. В то же время космонавтика — это сложная высокотехнологичная сфера, своего рода экономическая высшая лига, доступная только очень развитым государствам.
Многие (например, Арабские Эмираты со своим заявлением о том, что собираются строить город на Марсе) активно продвигают межпланетную тематику, хотя у них не всегда есть даже свой околоземный спутник.
Индия запустила спутник на Марс, и он уже несколько лет успешно летает. У Китая активная лунная программа, они собираются отправить туда луноход, доставить на Землю грунт и чуть ли не людей запустить.
— Что могут привнести «страны-новички» в исследование космоса?
— Определённый вклад они сделать могут.Китай, например, который находится в режиме догоняющего, условно не придумывает ничего своего, а повторяет то, что уже делали другие. Но повторяют они это именно функционально: сделать станцию, сделать космический корабль, полететь на космическом корабле на станцию. Они, скажем, сделали станцию, похожую на советский «Алмаз», и космический корабль, который похож на советский «Прогресс». Запустили, автоматически состыковали, а внутри роботизированная рука разгрузила «Прогресс», чтобы переложить припасы на станцию — вот такого в Советском Союзе не делали и представить себе такого не могли. То есть они копируют облик миссии, но при этом ставят свою электронику, своё программное обеспечение, закладывают свои задачи.
- фобос
- © sevengalaxy.ru
Ещё об одном таком повторении заявила Япония. Они хотят повторить «Фобос-Грунт», но уже разработанный японскими конструкторами. Если посмотреть, как он полетит, как будет лететь к Марсу, что он будет делать возле Марса, как будет садиться на Марс, как полетит обратно — это полностью повторённая миссия «Фобос-Грунта», как она должна была бы проходить в 2011 году.
russian.rt.com
Сотни спутников в космос
Компании новой спутниковой волны объединяет еще одно свойство. Они верят в то, что не только космос, но и Земля фундаментально недоисследованы. Что десятки камер, работающих в разных спектрах 24 часа в сутки 7 дней в неделю, позволят собрать и проанализировать данные, которые изменят целые отрасли.
Ракета «Антарес», 28 октября 2014 года направлявшаяся на Международную космическую станцию из Центра полетов Уоллопс, взорвалась через несколько секунд после старта. Вместе с ракетой погибли космический корабль Cygnus («Лебедь») и полезный груз весом более 2 т. Помимо оборудования и провианта для МКС в огне сгорело несколько десятков спутников.
Один из них, Arkyd-3, разработала компания Planetary Resources, которая тестирует космические технологии с целью в один прекрасный день научиться добывать полезные ископаемые на астероидах, а еще 26 — Planet Labs, мировой лидер мониторинга земной поверхности с помощью небольших, чуть больше 10 кг, космических аппаратов. Обе эти компании, как и десятки других, — представители нового поколения покорителей космоса.
Первый подход к освоению космоса возник в государстве, участвующем в холодной войне. Инженеры ставили перед собой амбициозные цели и решали их, но не задумывались ни об экономической эффективности, ни даже о повторяемости собственных достижений. Запустив первый спутник, первого человека в открытый космос и первого — на Луну, они обнаружили в какой-то момент, что в отсутствие огромных, в проценты ВВП, бюджетов все эти подвиги обречены оставаться в прошлом. Вслед за первым разочарованием они задумались о том, что в принципе космос можно завоевывать не только радением государства и оборонных корпораций.
Так появился второй подход: капиталистические мегапроекты Илона Маска и Джеффа Безоса. Бюджет НАСА сократился в разы, но большая его часть идет внешним подрядчикам, которые создают ракеты и космические корабли, строят спутники и космодромы, выигрывают гранты на создание отдельных технических решений. Технологические миллиардеры, пошедшие в безвоздушное пространство, ставят себе грандиозные инженерные задачи, например посадить использованную ракету обратно на Землю или создать с нуля за десять лет работающий транспорт на орбиту, и ищут соразмерных заказчиков. Заказчик у них все равно государство, но принципы работы совсем другие, и цены на их услуги на порядок ниже, чем 15 лет назад.
Дешево и много
Но в космосе есть и другая ниша, менее «громкая» и более доступная. Она возникла благодаря закону Мура, гарантировавшему, что крохотный чип в конце 2015 года имеет больше вычислительных мощностей, чем весь спутник образца 1957 года. Идеология этих компаний — недорого запустить в космос много дешевых спутников, обновляя группировку в случае неминуемых потерь, и придумать, что делать с данными, которые поступят на Землю.
Важные принципы новой индустрии — это скромность и прагматичность. Вместо того чтобы использовать дорогие и дефицитные устройства «космического и военного назначения» — покрытые тройной броней микросхемы из арсенала спутника ГЛОНАСС или разведчика ЦРУ, — они собирают устройства из доступных коммерческих деталей, тех самых, которые становятся частями китайского смартфона. Это не преувеличение: инженеры уже посылали в космос настоящий смартфон (Google Nexus), чтобы посмотреть, как он будет себя вести в агрессивном космическом пространстве. Обычные детали выживают, конечно, хуже, чем засекреченные шедевры оборонного комплекса, но не в 100 раз — а стоят они иногда в 100 раз дешевле.
Самый дешевый функциональный спутник стандарта CubeSat (сечением 10х10 см) стоит несколько тысяч долларов — оплатить его создание способен любой университет, в котором найдется несколько студентов-энтузиастов. Спутник, имеющий коммерческий смысл, стоит больше — сотни тысяч или первые миллионы, но это все равно радикально меньше, чем классический аппарат, собранный в Airbus или в сибирском Железногорске (более $200 млн).
Запуск стоит больше, но все равно не миллионы, как в случае с навигационными спутниками, а десятки тысяч долларов, потому что маленькие спутники распихиваются в каверны, неизбежно остающиеся при попытке занять круглую ракету большим космическим аппаратом. Кроме того, множество компаний экспериментирует с принципиально новыми системами запуска спутников, рассчитанными как раз на легкие устройства. Гонять ради таких ракету «Днепр» или Falcon Илона Маска — расточительность.
Большие инвестиции
Компании новой спутниковой волны объединяет еще одно свойство. Они верят в то, что не только космос, но и Земля фундаментально недоисследованы. Что десятки камер, работающих в разных спектрах 24 часа в сутки семь дней в неделю, позволят собрать и проанализировать данные, которые кардинально изменят целые отрасли. Не только картографию, но и сельское хозяйство, морские перевозки, прогнозы погоды, мониторинг парниковых газов и многие другие вещи, о которых никто пока даже не догадывается. От того, насколько они правы, будет зависеть их успех.
Пока что операторы и производители спутников нового поколения собрали многократно больше инвестиций, чем выручки. Большая часть спутников, которые составят славу новой индустрии, еще не запущена, но посадочные места на ракетах уже зарезервированы, а в планшеты заряжены космические карты.
Рынок верит, что у отрасли все будет хорошо. Два года назад мировой лидер производства генетически модифицированных продуктов Monsanto Company за $1,1 млрд купил поставщика сельскохозяйственной аналитики The Climate Corporation, который обрабатывает большой объем спутниковых данных. Год спустя Google купил компанию SkyBox за $0,5 млрд. Один из самых успешных разработчиков маленьких спутников, Planet Lab, привлекал летом деньги, исходя из оценочной стоимости «много больше, чем полмиллиарда», рассказывал после закрытия раунда один из инвесторов, основатель фонда Data Collective Мэтт Око.
«Спутниковая отрасль» ни в каком смысле не является цельной. Одни компании занимаются разработкой полезной нагрузки спутников, другие — авионикой и запусками, третьи пытаются придумать дешевый способ отправлять на орбиту маленькие аппараты. Четвертые учатся анализировать, переупаковывать и продавать спутниковые данные, которые растут как снежный ком.
Все это разные профессии. Один из первых стартапов, успешно запустивший на орбиту собственные спутники, немецкий RedEye вышел из бизнеса, потому что не научился продавать данные в достаточно привлекательном виде. Он был выкуплен более удачливым конкурентом, и теперь его спутники обслуживают среди прочего аграрные прогнозы Climate Corp.
Кто производит «новые» спутники?
Planet labs
Штаб-квартира: Сан-Франциско, Калифорния
Основана: 2010 годСамая успешная компания на рынке спутникового мониторинга Земли, запустившая в открытый космос больше 100 спутников. Большая часть из них — это аппараты Dove, представляющие собой «тройной CubeSat», размером 10х10х30 см (последняя стая спутников была запущена с Международной космической станции в июле 2015 года). Группировка Planet Labs позволяет предоставлять заказчикам изображения любой точки на земле с разрешением 3–5 м. Летом Planet Labs купила канадского конкурента, BlackBridge, вместе с пятью спутниками RapidEye.
За последние два с половиной года компания привлекла больше $180 млн, причем в последнем раунде была оценена больше чем в $500 млн. Одним из инвесторов (в декабре 2013 года) стал Юрий Мильнер.
Космический аппарат DoveTyvak Nano-Satellite Systems
Штаб-квартира: Сан-Луис-Обиспо, Калифорния
Основана: 2011 год15 лет назад исследователи из Калифорнийского политехнического и Стэнфордского университетов создали стандарт CubeSat для небольших дешевых спутников, пригодных для академических и учебных целей. Со временем «кьюбсаты» изменили и рынок спутников: начиная с 2014 года большая часть космических аппаратов нового стандарта запускается в коммерческих и любительских, а не исследовательских целях.
Компания Tyvak основана одним из создателей стандарта CubeSat, Жорди Пуич-Суари. Она занимает специальную нишу в спутниковой индустрии, обеспечивая технологическое сопровождение только космической части предприятия. Если кто-то хочет запустить на орбиту спутник, а затем собирать, обрабатывать и продавать информацию при помощи собственных датчиков, он может отдать собственно сборку спутника на откуп Tyvak. Компания строит космический аппарат вокруг сенсоров заказчика, запускает его в космос, выводит на орбиту и даже страхует. Но эксплуатацию аппарата и сам запуск (в ракете) осуществляют другие компании.
Generation Orbit Launch Services
Штаб-квартира: Атланта, Джорджия
Основана: 2011 годВнутренний стартап в составе компании SpaceWorks Enterprises, основанный выпускником Технологического института Джорджии Энтони Пиплика делает ставку на то, что запуски наноспутников (это космические аппараты массой 1–10 кг) станут большим рынком. Чтобы захватить его, в GO (так сокращают в компании слова Generation Orbit) разрабатывают системы запуска с воздуха: ракета должна вылетать из-под крыла самолета и выводить на орбиту небольшой груз до 435 кг. Технология уже выиграла несколько отраслевых призов и заслужила небольшой контракт НАСА ($2,1 млн).
Spire Global
Штаб-квартира: Сан-Франциско
Основана: 2012 годАмериканская компания разрабатывает два продукта. Один из них — система мониторинга судов, тем более необходимая, уверяют в компании, что удалившись на 50 миль от берега корабль фактически попадает в коммуникативную пустыню. Другой — система мониторинга погоды, построенная на анализе прохождения сигнала спутников GPS через атмосферу Земли. В конце сентября компания запустила свою первую полноценную орбитальную группировку — четыре аппарата. За несколько лет инвесторы, включая фонд генерального директора Mail.Ru Group Дмитрия Гришина, вложили в компанию $29 млн.
Skybox Imaging
Штаб-квартира: Маунтин-Вью, Калифорния
Основана: 2009 годКомпания, привлекшая $90 млн инвестиций, а затем купленная Google за $0,5 млрд, продает съемки земной поверхности, ее фотографии отличаются от снимков конкурентов высоким разрешением — 0,9 м. Качеством изображения она конкурирует с «традиционными» поставщиками, такими как лидер рынка DigitalGlobe, но каждый запущенный спутник обходится на порядок дешевле (по оценкам самой компании, около $20 млн) и живет шесть лет. SkyBox планирует довести свою группировку до 24 аппаратов.
Urthecast
Штаб-квартира: Ванкувер, Британская Колумбия
IPO: 2013 годОдна из сравнительно немногих публичных компаний на небольшом молодом рынке. Продает фотографии с камеры, прикрепленной к Международной космической станции, и возможность ею частично управлять. Космонавты Олег Котов и Сергей Рязанский пытались приладить камеры Urthecast во время самого длинного в истории станции выхода в открытый космос. В дальнейшем компания планирует запустить собственную группировку спутников из 16 аппаратов.
Андрей Бабицкий
Источник
Читайте также:
fastsalttimes.com