Los nanosatélites pronto se convertirán en parte de los sistemas de combate junto con los drones.
En Estados Unidos se ha publicado un informe con una previsión comercial para el desarrollo del mercado mundial de satélites militares. En 2012, este segmento de la industria espacial se estimó en $ 11,8 mil millones Los autores del informe creen que crecerá un 3,9% anual. Y en 2022 alcanzará los $ 17.3 mil millones.
Cabe señalar que los pronósticos a largo plazo en el campo de la astronáutica siempre se han distinguido, por decirlo suavemente, de falta de fiabilidad. El desarrollo de la industria está fuertemente influenciado por la política y la economía. A menudo, el financiamiento de proyectos depende de las ambiciones del liderazgo del país. E incluso más a menudo, del estado de la economía. En una crisis, comienzan a ahorrar en los programas más costosos con un ciclo de retorno a largo plazo. Y la forma más fácil de secuestrar es el oscuro gasto en espacio.
Pero recientemente, un factor de influencia más fuerte ha invadido la astronáutica: el rápido cambio de las generaciones tecnológicas. Ahora ya no es posible estirar la creación de una nave espacial (AC) durante 10-15 años, que era la norma antes. Durante este tiempo, el dispositivo logra quedar desactualizado, sin siquiera comenzar a funcionar. Algo similar sucedió con los satélites de comunicaciones pesados a finales del siglo XX. Las líneas de comunicación de fibra óptica, que en poco tiempo enredaron al mundo entero, hicieron que las comunicaciones de larga distancia estuvieran ampliamente disponibles, fueran baratas y confiables. Como resultado, no hubo demanda de decenas de transpondedores de satélite, lo que supuso grandes pérdidas.
El rápido cambio de las generaciones tecnológicas ha llevado al desarrollo de las principales tendencias en el diseño y fabricación de naves espaciales: miniaturización, modularidad y eficiencia. Los satélites son cada vez más pequeños en tamaño y peso, requieren menos energía, se utilizan elementos y ensamblajes prefabricados en el diseño y la fabricación, lo que reduce en gran medida el tiempo y el costo de producción. Y el costo de lanzar un satélite ligero es más barato.
Navegación por todas partes
En la actualidad, el número de lanzamientos espaciales en el mundo es mucho menor que en los años setenta y ochenta. Esto se debe principalmente a un aumento significativo en la capacidad de supervivencia de la nave espacial. La vida útil normal de los satélites en órbita es de 15 a 20 años. Ya no es necesario, ya que el satélite inevitablemente quedará obsoleto en ese momento.
Entre las naves espaciales militares, la proporción de satélites de comunicaciones es del 52,8%, inteligencia y vigilancia: 28,4%, los satélites de navegación ocupan el 18,8%. Pero es el sector de los satélites de navegación el que tiene una tendencia constante al alza.
Actualmente, la constelación orbital de satélites de navegación estadounidenses del sistema GPS NAVSTAR incluye 31 naves espaciales, todas las cuales funcionan según lo previsto. Desde 2015, está previsto reemplazar la constelación con satélites de tercera generación como parte del desarrollo del sistema al nivel GPS III. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos planea adquirir un total de 32 naves espaciales GPS III.
Roskosmos espera alcanzar la precisión de determinar las coordenadas por el sistema GLONASS en menos de 10 cm para 2020, dijo el jefe del departamento Vladimir Popovkin en una reunión del gobierno ruso, donde se consideró el programa espacial hasta 2020. “Hoy, la precisión de medición es de 2, 8 metros, para el 2015 llegaremos a 1, 4 metros, para el 2020 por 0, 6 metros”, dijo el titular de Roscosmos, señalando que “teniendo en cuenta las adiciones que se han implementado hoy, de hecho, tendrá una precisión de menos de 10 centímetros . Los complementos son estaciones terrestres para la corrección diferencial de la señal de navegación. Al mismo tiempo, la actual constelación orbital GLONASS debería ser reemplazada por naves espaciales de próxima generación, cuyo número se incrementará a 30.
La Unión Europea está creando su sistema de navegación junto con la Agencia Espacial Europea. Se planeó en 2014-2016 crear una constelación de 30 naves espaciales, 27 operando en el sistema y 3 en espera. Debido a la crisis económica, estos planes pueden posponerse varios años.
En 2020, la República Popular China tiene la intención de completar la creación del sistema nacional de navegación por satélite Beidou. El sistema se puso en funcionamiento comercial el 27 de diciembre de 2012 como un sistema de posicionamiento regional, con una constelación orbital de 16 satélites. Esto proporcionó una señal de navegación en China y países vecinos. En 2020 se deberían desplegar 5 naves espaciales en órbita geoestacionaria y 30 satélites fuera de la órbita geoestacionaria, lo que permitirá cubrir todo el territorio del planeta con una señal de navegación.
En junio de 2013, India tiene la intención de lanzar el primer satélite de navegación de su sistema nacional IRNSS (Sistema Regional de Navegación por Satélite de la India) desde la isla de Sriharikota en la costa sur de Andhra Pradesh. El lanzamiento a órbita será realizado por el vehículo de lanzamiento indio PSLV-C22. Está previsto que el segundo satélite sea lanzado al espacio a finales de 2013. Se lanzarán cinco más en 2014-2015. Así, se creará un sistema regional de navegación por satélite, que cubrirá el subcontinente indio y otros 1.500 km de sus fronteras con una precisión de 10 m.
Japón siguió su propio camino, creando el sistema de satélites Quasi-Zenith (QZSS, "Sistema de satélites cuasi-Zenith"), un sistema para la sincronización horaria y la corrección diferencial de la señal de navegación GPS para Japón. Este sistema de satélite regional está diseñado para obtener una señal de posición de mayor calidad cuando se utiliza GPS. No funciona por separado. El primer satélite Michibiki se puso en órbita en 2010. En los próximos años, está previsto retirar tres más. Las señales QZSS cubrirán Japón y el Pacífico Occidental.
Teléfono móvil en órbita
La microelectrónica es quizás el área de la tecnología moderna de más rápido crecimiento. Samsung Electronics, Apple y Google están listos para presentar literalmente el reloj-computadora "inteligente" en los próximos meses. ¿Es de extrañar que las naves espaciales sean cada vez más pequeñas? Los nuevos materiales y la nanotecnología hacen que los dispositivos espaciales sean más compactos, ligeros y energéticamente eficientes. Se puede considerar que la era de las pequeñas naves espaciales ya ha comenzado. Dependiendo de su peso, ahora se dividen en las siguientes categorías: hasta 1 kg - "pico", hasta 10 kg - "nano", hasta 100 kg - "micro", hasta 1000 kg - "mini". Incluso hace 10 años, los microsatélites que pesaban entre 50 y 60 kg parecían ser un logro sobresaliente. Ahora la tendencia mundial son los nanosatélites. Más de 80 de ellos ya se han lanzado al espacio.
Así como la producción y desarrollo de vehículos aéreos no tripulados (UAV) se lleva a cabo en muchos países que antes ni siquiera pensaban en su propia industria aeronáutica, el diseño de nanosatélites ahora se está llevando a cabo en muchas universidades, laboratorios e incluso aficionados individuales.. Además, el costo de tales dispositivos, ensamblados sobre la base de elementos prefabricados, resulta ser extremadamente bajo. A veces, la base del diseño de un nanosatélite es un teléfono móvil corriente.
Se envió un teléfono inteligente a la órbita desde la India, que se utilizó como base para el satélite experimental Strand-1 en el marco del proyecto Sat-Smartphone. El satélite fue desarrollado en el Reino Unido conjuntamente por el Centro Espacial de la Universidad de Surrey (SSC) y Surrey Satellite Technology (SSTL). El peso del dispositivo es de 4, 3 kg, las dimensiones son de 10x10x30 cm. Además del teléfono inteligente, el dispositivo contiene el conjunto habitual de componentes de trabajo: fuente de alimentación y sistemas de control. En la primera etapa, el satélite será controlado por una computadora de a bordo estándar, luego esta función será asumida completamente por un teléfono inteligente.
El sistema operativo Android con una serie de aplicaciones especialmente diseñadas permite una serie de experimentos. La aplicación iTesa registrará los valores del campo magnético a medida que se mueve el satélite. Con otra aplicación, la cámara incorporada tomará fotografías que se transmitirán para su publicación en Facebook y Twitter. Y esto es solo una pequeña parte del programa de investigación. La misión durará seis meses. No se prevé el regreso a la Tierra. La cosmonauta ha dejado de ser la suerte de la élite.
La conclusión más importante: las tecnologías militares y espaciales ya no son la locomotora del desarrollo de la industria civil. Todo lo contrario: los desarrollos intensivos en ciencia civil permiten el desarrollo de tecnología espacial militar. Los ingresos de las empresas que producen bienes de consumo son muchas veces superiores a los ingresos de las empresas de defensa. Los líderes mundiales en electrónica pueden gastar miles de millones de dólares en nuevos desarrollos. Y la fuerte competencia nos obliga a hacer todo en el menor tiempo posible.
Los nanosatélites están avanzando
En 2005, el cosmonauta ruso Salizhan Sharipov simplemente lanzó el primer nanosatélite ruso TNS-1 al espacio desde la Estación Espacial Internacional. El dispositivo que pesa 4,5 kg se creó en solo un año en el Instituto de Investigación de Instrumentación Espacial de Rusia con el dinero de la empresa. En esencia, ¿qué es un satélite? ¡Este es un dispositivo en el espacio!
El económico TNS-1 en funcionamiento resultó ser casi gratuito. No necesitaba un Centro de Control de Misión, enormes antenas transceptoras, análisis de telemetría y mucho más. Podría controlarse usando una computadora portátil, sentado en un banco del parque. El experimento mostró que con la ayuda de las comunicaciones móviles e Internet, es posible controlar un objeto espacial. Además, 10 nuevos conjuntos de equipos han pasado las pruebas de diseño de vuelo. Si no fuera por el nanosatélite, tendrían que probarse como parte del equipo a bordo de una de las futuras naves espaciales. Y esto es una pérdida de tiempo y grandes riesgos.
TNS-1 fue un gran avance. Podría tratarse de crear sistemas espaciales tácticos al nivel de casi un comandante de batallón, como pequeños drones tácticos. Un dispositivo económico, ensamblado en la configuración deseada en unos pocos días y lanzado por un cohete ligero desde un avión de transporte, podría mostrar al comandante el campo de batalla, proporcionar comunicaciones y un sistema de control automatizado para el escalón táctico. Dicha nave espacial podría ser de gran ayuda durante el conflicto local en Osetia del Sur y el Cáucaso del Norte.
Otra área importante es la eliminación de las consecuencias de los desastres naturales y los desastres provocados por el hombre. Y también su advertencia. Nanosatélites baratos con un período de validez de varios meses podrían mostrar el estado de la situación del hielo en una región específica, mantener registros de incendios forestales y rastrear el nivel del agua durante las inundaciones. Para el control operativo, los nanosatélites se pueden lanzar directamente sobre el territorio de los desastres naturales para monitorear los cambios en línea en la situación. Y resultó que el Ministerio de Situaciones de Emergencia de RF recibió imágenes espaciales de Krymsk después de la inundación como ayuda caritativa de los Estados Unidos.
En el futuro, deberíamos esperar la introducción de nanosatélites en los sistemas de combate de los principales ejércitos del mundo, principalmente los Estados Unidos. Lo más probable es que no sea un solo uso, sino el lanzamiento de pequeñas naves espaciales en enjambres completos, que incluirán satélites para diversos fines: comunicaciones, retransmisión, sondeo de la superficie terrestre en diferentes longitudes de onda, contramedidas electrónicas, designación de objetivos, etc. Esto ampliará significativamente las posibilidades de realizar una guerra sin contacto.
Si la miniaturización resulta ser una de las principales tendencias en el desarrollo de naves espaciales militares, el pronóstico de un aumento en el mercado de satélites militares fracasará. Por el contrario, disminuirá en términos monetarios. Sin embargo, las corporaciones aeroespaciales intentarán no perder ganancias y frenar a los pequeños competidores. En Rusia lo consiguió. Los fabricantes de satélites pesados han presionado a la RNII para obtener instrumentación espacial para prohibir las naves espaciales. Solo ahora se ha vuelto a discutir la cuestión del lanzamiento del nanosatélite TNS-2, que estaba listo hace ocho años.
La demanda de naves espaciales intensivas en energía pesada en órbitas cercanas a la Tierra continúa disminuyendo. Además, los equipos de tierra de los usuarios son cada vez más sensibles y económicos.
Los satélites pesados seguirán siendo en su mayoría dominio exclusivo de los científicos. Se seguirán fabricando y lanzando telescopios espaciales, equipos de imágenes de alta resolución y estaciones automáticas para estudios planetarios en interés de toda la humanidad.
Los programas nacionales se centrarán en naves espaciales más baratas adecuadas para la producción en masa y el uso operativo. El ejemplo de los vehículos aéreos no tripulados, que han entrado con fuerza en los sistemas de combate de los países desarrollados, claramente lo convence. Literalmente, una década fue suficiente para que los vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento de ataque ocuparan su lugar en la Fuerza Aérea de EE. UU. Y sus aliados. No hay duda de que para 2020 la apariencia de las agrupaciones orbitales cambiará radicalmente. Aparecerán enjambres de pico y nanosatélites.
Ahora estamos hablando de femto-satélites que pesan hasta 100 g. Si las computadoras se reducen al tamaño de un reloj de pulsera, pronto aparecerán satélites de dimensiones similares.
