Starlink на полярной орбите. Обзор зарубежной прессы по тематике спутниковой связи за сентябрь 2021 года

04 октября 2021, 13:00

Компания SpaceX приступила ко второму этапу формирования группировки Starlink: с помощью ракеты-носителя Falcon 9 Block 5 на полярную орбиту с наклонением 70˚ был выведен 51 спутник связи.

«Высокое разрешение»

07 сентября 2021 года со стартовой площадки LC-9 китайского космодрома «Тайюань» был совершен успешный запуск ракеты-носителя «Чанчжэн-4C», с помощью которой на солнечно-синхронную орбиту был выведен китайский спутник ДЗЗ Gaofen-5 02.

Космодром «Тайюань» (Tàiyuán Wèixīng Fāshè Zhōngxīn, палл. «Тайюань Вейсин Фашэ Чжунсинь», прежнее название «Учжай») расположен в северо-западной части провинции Шаньси, в уезде Кэлань городского округа Синьчжоу, на высоте 1500 метров над уровнем моря. Площадь территории «Тайюань» составляет 375 кв. км. На китайском космодроме расположены пусковая установка, башня технического обслуживания и два хранилища жидкого топлива. Космодром в основном используется для запуска метеорологических спутников Земли и научных спутников на ракетах-носителях «Чанчжэн» на солнечно-синхронные орбиты. «Тайюань» также является основной стартовой площадкой для испытаний межконтинентальных баллистических ракет и для наземных испытаний баллистических ракет, запускаемых с подводных лодок.

«Чанчжэн-4C» – это трехступенчатая орбитальная ракета-носитель Китайской Народной Республики серии «Чанчжэн» (буквально «Великий поход-6»), она может запускаться с космодромов «Цзюцюань» и «Тайюань». Данная ракета-носитель является модификацией ракеты «Чанчжэн-4B» (увеличен объем головного обтекателя и добавлена возможность повторного запуска двигателя третьей ступени) и использовалась для запусков спутников серии «Яогань», а также метеоспутников серии «Фэнъюнь» на полярную орбиту.

Gaofen (Gāofēn, буквально «Высокое разрешение») представляет собой серию китайских спутников для получения изображений Земли с высоким разрешением. Эти аппараты были разработаны по государственной программе CHEOS (China High-Resolution Earth Observation System – Китайская система наблюдения Земли с высоким разрешением). Первый из спутников серии Gaofen был запущен в 2013 году. Первый Gaofen 5 был запущен 8 мая 2018 года. Оператором спутника ДЗЗ Gaofen-5 02 является Китайское национальное космическое управление CNSA (China National Space Administration). На спутнике Gaofen-5 02 установлены следующие научные инструменты: расширенный гиперспектральный тепловизор (AHSI); визуальный и инфракрасный мультиспектральный датчик (VIMS); новый прибор для мониторинга парниковых газов (GMI); атмосферный инфракрасный ультраспектральный (AIUS); инструмент мониторинга окружающей среды (EMI); направленная поляризационная камера (DPC).

Китайский связной №9

09 сентября 2021 года со стартовой площадки LC-2 китайского космодрома «Сичан» был совершен успешный запуск ракеты-носителя «Чанчжэн-3B/E», с помощью которой на геостационарную орбиту был выведен китайский спутник связи ChinaSat 9B.

«Сичан» (Xichang Satellite Launch Center, XSLC) – это китайский космодром, который действует с 1984 года. Он расположен в городском уезде Сичан провинции Сычуань. В 1967 году Мао Цзэдун принял решение начать разработку собственной пилотируемой космической программы. Первый китайский космический корабль «Шугуан-1» (проект 714) должен был отправить на орбиту двух космонавтов уже в 1973 году. Специально для него в провинции Сычуань было начато строительство космодрома. Местоположение стартовой площадки выбиралось по принципу максимальной удаленности от советской границы. После того как в 1972 году финансирование проекта «Сичан» было сокращено, а несколько ведущих ученых репрессированы в ходе культурной революции, проект 714 был закрыт. Строительство космодрома возобновилось лишь спустя десятилетие.

Космодром способен производить 10-12 запусков в год. Большая близость космодрома к экватору, по сравнению с космодромом «Цзюцюань», дает энергетический выигрыш при выведении КА на геостационарную орбиту. В случае возникновения аварийной ситуации, требующей уничтожения ракеты-носителя, она будет подорвана с таким расчетом, чтобы обломки не упали в населенных районах.

Второй стартовый комплекс (LC-2), с которого был произведен запуск ракеты-носителя «Чанчжэн-3B/E», имеет две пусковые установки: одна из них предназначена для запусков ракетоносителей CZ-2E тяжелого класса, другая – для CZ-3A, CZ-3B, CZ-3C, а также CZ-2E с различными третьими ступенями. Предстартовая подготовка на данном стартовом комплексе длится 11-12 недель.

«Чанчжэн-3B» или CZ-3B (Chángzhēng san hào yǐ, палл. «Чанчжэн сан хао и», буквально «Великий поход 3B») – орбитальная ракета-носитель, разработанная Китайским НИИ ракетных технологий при Китайском национальном космическом управлении CNSA (China National Space Administration). Ракета CZ-3B имеет три ступени и четыре навесных разгонных блока. «Чанчжэн-3B» представляет собой наиболее мощную модель из всего семейства ракет «Чанчжэн». Она используется, в основном, для вывода на геосинхронную орбиту телекоммуникационных спутников. С целью увеличения полезной нагрузки был разработан усовершенствованный вариант ракеты – «Чанчжэн-3B/E».

Оператором спутника является China Satellite Communications Co., Ltd., известная как China Satcom, – это китайская аэрокосмическая компания, предоставляющая услуги через спутники. Ранее она была дочерней компанией Китайской аэрокосмической научно-технической корпорации CASC (China Aerospace Science and Technology Corporation).

Спутник связи ChinaSat 9B, запущенный 9 сентября, выйдет на геостационарную орбиту на замену ChinaSat 9A. Дело в том, что ChinaSat 9A, запущенный в июне 2017 года, был выведен на более низкую, чем планировалось, орбиту, в результате чего срок его службы сократился. Оба спутника были построены на платформе DFH-4 и оснащены антеннами Ku-диапазона. Ожидается, что спутник ChinaSat 9B позволит транслировать в формате 8K зимние Олимпийские игры в Пекине в 2022 году.

Starlink с наклонением 70˚

14 сентября 2021 года со стартового комплекса SLC-4E космодрома Ванденберг на военно-воздушной базе США в Калифорнии произошел успешный запуск ракеты-носителя Falcon 9 Block 5, с помощью которой на полярную орбиту был выведен 51 спутник связи группировки Starlink.

Здесь стоит отметить несколько важных моментов. Во-первых, это был первый старт с космодрома Ванденберг на военно-воздушной базе в Калифорнии в рамках программы Starlink. Если быть совсем точным, то 22 февраля 2018 года с космодрома Ванденберг был осуществлен запуск двух тестовых спутников, известные как Tintin A и B (MicroSat-2a и 2b), которые были развернуты в качестве дополнительной полезной нагрузки на спутник Paz. По состоянию на 1 сентября 2020 года оба спутника вошли в атмосферу Земли и были разрушены. Поскольку аппараты были тестовыми, этот запуск в расчет не принимается.

Во-вторых, эта группа, состоящая из 51 спутника связи, была запущена на полярную орбиту с наклонением 70˚. До сих пор компания SpaceX заполняла первую группу Starlink, расположенную на круговой орбите 550 км с наклонением в 53˚. После завершения первая группа спутниковой системы включает 1584 действующих аппаратов на 72 орбитальных плоскостях с 22 спутниками в каждой. Сеть Starlink покрывает 80% поверхности Земли.

Теперь SpaceX начала создавать дополнительные орбитальные группы, которые увеличат пропускную способность и обеспечат 100% глобальное покрытие благодаря спутникам на полярных орбитах. Эта первая фаза развертывания группировки Starlink будет состоять из 4408 спутников, расположенных в пяти группах.

Две полярные группы будут находиться под одинаковым наклоном и на одной высоте, но будут иметь разное количество плоскостей для размещения спутников. В данное время формируется группа спутников, которые будут находиться на орбите с наклонением 70˚ на высоте 570 км. Предполагается сформировать всего 36 орбитальных плоскостей – по 20 спутников связи в каждой. Таким образом, данная группа космических аппаратов Starlink будет включать в себя 720 спутников связи.

Что же касается второй группы, то ее сформируют спутники, которые будут находиться на орбите с наклонением 97.6˚ на высоте 560 км. Предполагается, что здесь будут две подгруппы: первая будет включать в себя 348 спутников Starlink – по 58 аппаратов в 6 орбитальных плоскостях; вторая будет включать в себя 172 спутника Starlink – по 43 аппарата в 4 орбитальных плоскостях.

Согласно Резолюции №35 Всемирной конференции радиосвязи от 2019 года (ВКР-19), операторы негеостационарных спутниковых систем обязаны не позднее чем через 7 лет начать развертывание своей спутниковой сети таким образом, чтобы в первые 2 года было запущено 10 % спутников, 50 % – в течение первых пяти лет, а вся группировка (100 % заявленных спутников) через 7 лет. Если оператор не может это выполнить, его права на спектр ограничиваются пропорционально количеству запущенных спутников к концу этих семи выданных на развертывание лет.

И в-третьих, аппараты, запущенные на полярную орбиту, относятся к версии Starlink 1.5 – они оснащены лазерными линиями связи для передачи данных между спутниками.

322 спутника OneWeb на орбите Земли

14 сентября 2021 года с пусковой установки №6 стартовой площадки №31 космодрома «Байконур» был выполнен успешный пуск ракеты-носителя «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» и 34 космическими аппаратами компании OneWeb. Этот старт стал десятым в рамках программы OneWeb и четвертым – с «Байконура».

Запуск космических аппаратов осуществлен по заказу европейского поставщика пусковых услуг Arianespace (оператор запуска космических аппаратов OneWeb с использованием ракеты-носителя «Союз-2») и компанией Starsem в рамках контрактов Главкосмоса. Он был осуществлен силами совместного расчета предприятий Роскосмоса: РКЦ «Прогресс», НПО Лавочкина, ЦЭНКИ, РКС, Главкосмос, а также иностранных заказчиков.

Космические аппараты OneWeb предназначены для создания космической системы связи, обеспечивающей предоставление высокоскоростного доступа в Интернет в любой точке Земли. Доступ в Интернет через спутниковую систему OneWeb будет осуществляться через 40 станций-терминалов, которые будут развернуты на поверхности Земли.

Терминалы OneWeb будут автономными, способными самостоятельно снабжать себя энергией и хорошо защищенными от влияния неблагоприятных факторов окружающей среды. Каждый из них сможет обеспечить высокоскоростной доступ к Интернету в зоне его покрытия через технологии Wi-Fi, LТЕ или 5G. Кроме того, будет использоваться лицензируемый диапазон радиочастот или, где будет иметься такая возможность, открытый для общего пользования диапазон радиочастот стандартов Wi-Fi, LТЕ или 5G.

Компания OneWeb намерена развернуть низкоорбитальную группировку, состоящую более чем из 600 спутников (массой ~150 кг), для повсеместного предоставления услуг высокоскоростного широкополосного доступа в интернет в Кu-диапазоне, клиентами которой должны прежде всего стать операторы связи Wi-Fi, LТЕ или 5G, а также провайдеры Интернета.

Первая партия из шести спутников OneWeb для технических испытаний и проверки работоспособности была запущена 28 февраля 2019 года с космодрома Гвианского космического центра ракетой-носителем «Союз-СТ». 7 февраля и 21 марта 2020 года с космодрома «Байконур» были запущены две ракеты с 34 спутниками каждая. В декабре прошлого года впервые с космодрома «Восточный» стартовала ракета-носитель с 36 спутниками OneWeb. Последующие пуски по программе OneWeb с «Восточного» состоялись 25 марта, 26 апреля, 28 мая и 1 июля 2021 года.

Пуски с космодрома «Восточный» позволяют выводить ракетой-носителем «Союз-2.1б» на орбиту большее количество спутников – 36 против 34 при пусках с «Байконура». Такая разница обусловлена более высокими энергетическими характеристиками ракеты в рамках заданного наклонения и полным соответствием районов падения ступеней носителя. В настоящее время проводятся работы над оптимизацией полетных траекторий с «Байконура» с учетом того, что размер спутников чуть больше, чем предполагалось. Исследования проводятся для того, чтобы запускать с «Байконура» 36 космических аппаратов OneWeb, как и с «Восточного».

Использованные источники

Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация

China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC)

http://english.spacechina.com/

Китайское национальное космическое управление

China National Space Administration (CNSA)

http://www.cnsa.gov.cn/

SpaceX (Space Exploration Technologies Corporation)

http://www.spacex.com/

OneWeb satellite constellation (ранее WorldVu Satellites Ltd)

https://www.oneweb.world/

Наука и техника