Израиль в космосе. Двадцатилетний опыт (1988-2008) - Фред Ортенберг

Помимо аппаратуры, предназначенной для получения изображений очень высокого разрешения (ОВР), подобной ОФЕК и ЭРОС, в Израиле также разрабатывается мультиспектральная (МС) и гиперспектральная (ГС) аппаратуры, которые позволят изучать спектральные свойства изображений Земли… Инициатива создания мультиспектрального сканера космического базирования принадлежит Ави Хар-Эвену, долгие годы возглавлявшему Израильское Космическое Агентство в период, примыкающий к смене тысячелетий. Предложенный им небольшой спутник с библейским именем «Давид» был оснащен мультиспектральной камерой разработки Эль-Оп и представлял собой существенный прорыв в сфере дистанционного зондирования. Однако он не был оценен по достоинству. Видимо, предложение было слишком новаторским. К тому времени механизмы смешанного финансирования (государственного, частного, зарубежного) космического проекта были недостаточно изучены. Вследствие отсутствия инвестиций, проект мультиспектрального спутника остался нереализованным.

Возврат к мультиспектральной идее произошел позже в виде проекта Венус, работа над которым очень интенсивно ведется в последние годы. Суть миссии Венус и этапы ее выполнения были описаны ранее. Из сравнения основных параметров спутника с характеристиками аналогичных разработок других стран видно, что Венус превосходит по целому ряду параметров существующие системы и не уступает проектным характеристикам разрабатываемых спутников по количеству полос, их ширине, пространственному разрешению, полосе захвата, массо-энергетическим и информационным возможностям. Для такого спутника Эль-Опом разработана бортовая мультиспектральная камера, весящая 45 кг и потребляющая 90 ватт. Камера способна различать объекты размером 5.3 м с высоты 720 км при ширине изображаемой полосы 27.5 км. Съемка производится в 12 узких спектральных каналах в диапазоне спектра 415–910 нм, ширина пропускания отдельных полос в пределах от 16 до 40 нм.

В 2009 году достигнуто соглашение между Израильским и Итальянским Космическими Агентствами о партнерстве в разработке космической гиперспектральной (ГС) аппаратуры. Как уже говорилось, ГС-сканеры позволяют эффективно решать многие гражданские и военные задачи, недоступные другим, только что рассмотренным изображающим системам космического базирования ОВР, МС, САР. В качестве примера уникальности аппаратуры обычно приводят способность ГС-изображений демаскировать скрываемые оьъекты. Целесообразность объединения усилий двух стран в этом направлении обусловлена следующими обстоятельствами: — исключительной сложностью и высокой стоимостью разработки; — наличием успешного опыта в создании аппаратур дистанционного зондирования, как в Израиле, так и в Италии (сканер Призма).

Предполагается, что ГС-сканер, который будет создан двумя странами, будет иметь 200 каналов, и один или два спутника для этих полетов также будут построены на корпоративных началах. Известно, что повышение пространственного разрешения сканера утяжеляет аппаратуру. Очевидно, что увеличение числа спектральных каналов также повышает вес и потребление устройства. Для ГС-аппаратуры, помимо ее разрастания, возникает необходимость в мощной бортовой системе связи с высокой скоростью передачи данных на наземную станцию. Ведь мы должны передать одновременно не один снимок, а столько снимков, сколько есть спектральных каналов в аппаратуре. Для питания системы связи приходится устанавливать дополнительные солнечные панели. В результате возможность создания гиперспектрального спутника в разумных размерах становится проблематичной.

В одной из наших работ мы провели анализ возникшей ситуации с учетом существующих физических и технологических ограничений и получили критерии для оценки массы спутника в зависимости от пространственного разрешения (в метрах) изображений и количества каналов в аппаратуре (смотрите Рис. 24). Поле рисунка разделено на три площади в соответствии с тремя типами спутников согласно с принятой классификацией: микроспутники с массой до 100 кг, миниспутники с массой от 100 до 500 кг и большие спутники с массой превышающей 500 кг. Например, микроспутник может обеспечить работу гиперспектрального сканера с 15 полосами и разрешением картинки100 м; для получения информации в 100 полосах с разрешением 40 м необходим миниспутник; а аппаратура, обеспечивающая получение изображений в 200 полосах с высоким разрешением 10 м, должна устанавливаться на тяжелый спутник. На рисунке отмечены координаты (число полос и разрешение) для уже реализованных ГС-спутников. Будем надеяться, что в недалеком будущем на околоземной орбите появится еще один ГС-спутник, родившийся в результате израильско-итальянского сотрудничества.

Рис. 24. Размещение гиперспектральных инструментов на спутниках различных подклассов в зависимости от пространственного разрешения и количества полос

На этом закончим анализ израильских средств космического базирования, предназначенных для наблюдения Земли, и очень кратко опишем второе приоритетное направление израильской космонавтики — космическую связь.

Spacecom является лидером в области радиовещания и коммуникационных услуг, является производителем платформ непосредственного вещания на бытовые приемники в Европе и на Ближнем Востоке, обслуживает телевизионные вещательные компании и правительственные организации, поставляет миниатюрные наземные терминалы VSAT и обслуживает их, оказывает услуги телефонной связи.

В прошлом десятилетии геостационарные коммерческие спутники заметно увеличились в размерах и стали более мощными, так что теперь более половины заказываемых коммуникационных спутников весят более 5 000 кг. Наряду с тенденцией к утяжелению и значительному расширению возможностей коммерческих спутников, развивается альтернативный курс, учитывающий интерес операторов к приобретению небольшого и менее дорогого спутника, который мог бы быть размещен в областях с ограниченными потребностями по обслуживанию. Разрабатываемые компанией Orbital спутники Star и проектируемый ESA спутник Small GEO (также известный как Луксор), весящие приблизительно 2 000-2 500 кг, делают стратегические шаги для выхода на рынок спутников связи. Спутники серии АМОС близки по параметрам к указанным малым геостационарным спутникам. Поэтому можно надеяться, что наблюдающееся расширение рынка малых коммерческих спутников связи будет способствовать развитию спутникового коммуникационного бизнеса в Израиле.

7. Стратегия космической безопасности

Здесь уместно вспомнить известный афоризм: чем бы ученые не занимались, в итоге у них всегда выходит оружие. И действительно, освоение космоса, помимо исследовательских и народнохозяйственных задач, позволило решить целый ряд военных проблем. Согласно статистическим данным, начиная с 1961 г., когда Советский Союз и Америка запустили свои первые военные спутники, по сегодняшний день в космос запущено около 3.000 военных объектов. Большинство из них — это спутники-шпионы, спутники связи, навигационные спутники. Сложилась ситуация, при которой нет замены космическим средствам разведки и связи. Последние войны (в Ираке, в Ливане и др.) усилили понимание того, что космическая разведка незаменима, и что она является одним из важнейших элементов современного способа ведения войны. Каждое государство, заботящееся о своей обороне, обязано применять такие средства.

В Израиле начало работам по военным применениям космических средств было положено начальником военной разведки генералом Йегошуа Саги, который в 1981 году приказал проработать идею создания разведывательных спутников. С момента формирования тактико-технических требований к первому спутнику для наблюдения Земли и по сей день руководителем космической программы при министерстве обороны является профессор Хаим Эшед, ныне бригадный генерал запаса. Основное кредо генерала состоит в том, что военные задачи в космосе продиктованы насущными потребностями и необходимостью защитить страну. По его мнению, прорыв и присутствие в космосе для Израиля является вопросом жизни.

С самого начала цели израильской военной космической программы были определены с предельной ясностью. Главным контрактором проектов сразу же стал космический сектор израильской авиаиндустрии, субконтракторами — Elta, Rafael, Elop, Military Industry, Tadiran, Elisra, Specterlink. По свидетельству руководителей программы, за все время государство вложило в ее реализацию более 2 млрд долларов, в среднем более 80 млн. долларов ежегодно.

Применительно к нашей стране забота о безопасности выражается в том, что в космосе несут боевое дежурство новые израильские разведывательные спутники ОФЕК-7, спутник-радар ТЕХСАР, способные получать изображения земной поверхности, и готовится планируемый спутник ОФЕК-8. Гражданские наблюдательные спутники ЭРОС-А и ЭРОС-Б также пригодны для этих целей (Рис. 25). Спутники серии ЭРОС базируются на технологии военного спутника ОФЕК и их сервис обеспечивает международная корпорация Imagesat, располагающаяся на Кипре и частично принадлежащая IAI. Согласно зарубежным источникам, Министерство Обороны Израиля обладает исключительным правом на спутниковые снимки стран Среднего Востока. Космические снимки позволяют следить за состоянием и динамикой военных объектов в Ближневосточном регионе, изучать виды вооружений, используемых другими странами. Одной из первостепенных задач израильской космической разведки является контроль угроз со стороры Тегеранского режима. Военная разведка отдает наибольшее предпочтение детальному мониторингу иранских усилий по получению химического, биологического и ядерного оружия, равно, как и средств их доставки на большие расстояния. Получение изображений высокого разрешения стало одной из главных задач по сбору сведений и разведывательных данных. Отметим также, что кроме спутников дистанционного зондирования Земли, в Израиле разрабатывается новейший спутник связи с большими возможностями, способный удовлетворить армейские коммуникационные потребности.