Космическое проектирование
Москва. 14 декабря. Neftegaz.ru — Для предоставления спутниковых услуг связи и геоинформационных сервисов необходима инфраструктура для их оказания, как космическая, так и наземная. «Газпром космические системы» обеспечивает предоставление этих сервисов в интересах «Газпрома» и на коммерческом рынке, строиться спутники будут на сборочном производстве космических аппаратов «Газпром СПКА». Но чтобы создавать спутники необходима научная и техническая основа. Проектированием космических аппаратов, как тяжелых геостационарных спутников связи, так и более легких низкоорбитальных спутников, занимается Конструкторское бюро (КБ) «Газпром СПКА». Основой для спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и низкоорбитальных спутников широкополосной связи станет запатентованная «Газпром СПКА» универсальная космическая платформа (УКП) для малых космических аппаратов (МКА). Эта разработка позволит перейти к конвейерному производству спутников, которое в России долгое время оставалось нерешенной задачей. О том, какие разработки ведет КБ «Газпром СПКА» и как воплощаются в жизнь эти разработки рассказал главный конструктор, начальник КБ «Газпром СПКА» Андрей Викторович Яковлев.
- Расскажите пожалуйста о КБ «Газпром СПКА». Какие задачи конструкторского бюро, что вы делаете, какие у вас разработки?
- Наше конструкторское бюро относительно молодое, ему 2,5 лет. Несмотря на это мы сделали уже довольно много работы как по заказу «Газпром космические системы», т.е. для группы «Газпром», так и для сторонних заказчиков, в частности, предприятий «Роскосмоса».
Наша первая и основная задача - придумывать и проектировать спутники, которые будут собираться на «Газпром СПКА». Но на нашем заводе может собираться продукция и других организаций, и вторая задача конструкторского бюро - адаптировать конструкторскую документацию сторонних компаний под оборудование завода.
В настоящее время мы разрабатываем в рамках дорожной карты развития высокотехнологического направления «Перспективные космические системы и сервисы» три проекта.
Первый проект - космическая система с космическим аппаратом оптического наблюдения Смотр-В, предназначенный для получения изображения поверхности Земли с разрешением 0,5 м и также на этом аппарате будет стоять газоанализатор метана, который позволит определять утечки газа из трубопроводов или других объектов.
Второй проект - это космическая система на базе шести радиолокационных космических аппаратов Смотр-Р. Они предназначены для получения изображения поверхности Земли с помощью радиолокационной аппаратуры. С их помощью мы планируем осуществлять геотехнический мониторинг, определять просадку грунта, целостность трубопроводов. Также эти спутники позволять контролировать ледовую обстановку в Арктической зоне на маршруте Северного морского пути, определять стихийные бедствия, например, паводки, выявлять разливы нефтепродуктов и т.д. Мониторинг с их помощью можно вести независимо от времени суток и погоды.
Третий наш проект - создание геостационарного космического аппарата связи Ямал-502 для расширения услуг в Ka-диапазоне, который будет предоставлять услуги широкополосного доступа в Интернет для жителей Сибири, Севера и Востока нашей страны, дополняя действующий спутник Ямал-601, который работает на западную часть территории России. С помощью Ямал-502 также можно будет работать с мобильными объектами - судами, самолетами, поездами и так далее.
- В КБ «Газпром СПКА» разработана универсальная космическая платформа для малых космических аппаратов. Как возникла необходимость в этой разработке? В чем ее особенности, ее универсальность?
- Это одна из первых наших работ. Потребность в этой разработке возникла по итогам анализа первоочередных задач, которые мы должны решить. В их числе было обеспечение дистанционного зондирования Земли. Кроме того, мы учитывали общемировой тренд на создание низкоорбитальных систем спутниковой связи. Мы провели всесторонний анализ требований к космическим аппаратам, которые могут работать и строиться на базе этой платформы, а далее мы сформировали требования к платформе и спроектировали её. Данная разработка запатентована. Смотр-В и Смотр-Р мы будем создавать на базе именно этой платформы.
УКП имеет модульный принцип построения, т.е. каждая ее система выполнена в виде отдельного модуля, который связан с бортовыми системами. Это упрощает процесс сборки на нашем заводе и позволяет строить спутники, адаптированные под конкретную задачу, сокращает время создания спутников и снижает их стоимость.
Платформа универсальна, т.е. с определенными доработками может использоваться для создания различных космических аппаратов - оптических, радиолокационных, связных. Мы можем предложить вариативность исполнения систем электропитания и систем ориентации и стабилизации спутников. Они представляют собой отельные модули, которые встают на свои места без изменения общей конструкции, что позволяет подстроить платформу под различные целевые задачи космического аппарата.
Основные параметры, которые задают требования к платформе: первое - это масса полезной нагрузки, т.е. того оборудование, которое обеспечивает работу спутника по его целевому назначению; второе - энергетика, которую потребляет спутник и третье - требования к системе ориентации. В случае оптического спутника полезная нагрузка потребляет мало энергии, но весит она достаточно много за счет того, что в ней применяются тяжелые линзы. Также оптические аппараты требуют более серьезной системы ориентации и стабилизации, поскольку такие спутники требуют большей динамики, мощных маховиков и более точных приборов для прицеливания на точки. Связные и радиолокационные спутники потребляют больше энергии, поэтому им требуются энергоемкие аккумуляторные батареи, солнечные батареи большей площади, мощный энергопреобразующий комплекс.
С точки зрения массы наша платформа разработана на случай оптики, а с точки зрения энергетики - на случай радарной или связной полезной нагрузки. Для оптических спутников у нас отношение массы платформы к массе полезной нагрузки составляет 50/50, для связных спутников на полезную нагрузку приходится где-то 35% за счет большего потребления энергетики.
- УКП для МКА имеет необычную форму. Мы привыкли, что корпус спутника имеет форму параллелепипеда, а ваша платформа представляет собой призму с основанием в виде трапеции. С чем это связано?
- Такая форма выбрана специально для того, чтобы обеспечить групповое выведение на орбиту спутников на базе этой платформы. Это позволяет более плотно расположить спутники относительно центральной оси ракеты-носителя. Такое решение позволяет выводить на орбиту до 20 космических аппаратов ракетой-носителем среднего класса Союз. Такой групповой запуск как раз и обеспечивает возможность быстрого развертывания многоспутниковых низкоорбитальных группировок.
- Модульный принцип, реализованный в УКП для МКА, упрощает процесс сборки и испытаний?
- Совершенно верно. И даже можно те же самые модули собирать при необходимости не только на нашем заводе, но и на других предприятиях, т.е. получать уже готовые модули. Мы полностью проработали с партнерами, например, вопрос изготовления двигательных установок как отдельного блока, который будет поступать к нам уже готовый, проверенный и даже рассматривались варианты, когда он будет поставляться уже заправленным. В этом случае наша работа на сборочном производстве будет заключаться в осуществлении входного контроля и установки двигательного блока на его место. Это касается и других модулей. Такая схема очень удобна, если мы говорим именно о конвейерном производстве космических аппаратов для многоспутниковых группировок.
- Дорабатывается ли УКП для МКА, рассматриваются ли какие-то улучшения?
- В будущем это возможно, но наша платформа уже создана на базе самых современных приборов. В настоящий момент платформа содержит самые современные, причем исключительно отечественные, приборы, узлы и материалы.
- Для такого сложной работы как проектирование спутников необходимы высококвалифицированные кадры. Расскажите пожалуйста, какие люди работают в КБ «Газпром СПКА»?
- Наше бюро содержит управления и отделы, которые позволяют создавать космическую систему «под ключ», начиная от космического сегмента, т.е. самих спутников, их платформы и полезной нагрузки, и заканчивая наземным сегментом, т.е. телепортами, наземными станциями управления, абонентские терминалы. Таким образом работа нашего КБ позволяет заказчикам также решать свои задачи «под ключ». Для этого у нас собраны специалисты с ведущих предприятий российской космической отрасли. Наши специалисты имеют опыт реализации космических систем и космических аппаратов, как в «Газпром космические системы», так и на других предприятиях отрасли.
Также мы ищем молодых специалистов после института. У нас работают выпускники Московского авиационного института, МГТУ им. Н. Э. Баумана. Наши корифеи всегда готовы делится опытом, передавать знания и вместе создавать что-то уникальное.
- А что для вас космос?
- Я в космосе уже более 20 лет, много спутников было создано с моим участием. Спустя такое время жизнь вспоминается о основном тем, когда и какие спутники я создавал. Это как дневник. Те космические аппараты, которые я делал еще совсем молодым - до сих пор летают, и это очень приятно.
В перспективе у нас очень много работы, запуск «Газпром СПКА» ставит перед нами амбициозные задачи. Новый завод - это, считай, новая страница. Романтизму в нашей работе всегда есть место, ведь детям всегда можно показать звездочку и сказать, что возможно это то, что ты придумал, сделал и запустил.
- Какой аппарат вы мечтаете собрать?
- В детстве я мечтал сделать космический корабль, на котором как в «Тайне третьей планеты» можно было бы избороздить всю Вселенную, но, наверное, уже не успею. А остальные спутники я делал, сейчас очень хотелось бы сделать спутники Смотр-В, Смотр-Р, Ямал-502. Эти проекты очень полезны и для нас, и для нашего государства.
Если говорить о мечте, то я придумал космический заправщик, который мог бы заправлять космические корабли на орбите. Его хотелось сделать на практике. Также очень интересный проект, и в свое время мы его обсуждали, - это добыча полезных ископаемых на астероидах. Впереди много интересных задач, поэтому я не расстраиваюсь.
