Частные игроки в российском космосе: спутниковая система «Гонец»
Во время своей недавней рабочей поездки в Новосибирск премьер-министр РФ Михаил Мишустин посетил Академпарк — многопрофильное научно-технологическое пространство новосибирского Академгородка. Целью визита было знакомство с новейшими проектами сибиряков, которые определят технический облик России в будущем десятилетии. Одной из важнейших разработок стало создание нового поколения малых спутников для системы «Гонец» — пример того, что сотрудничество государства с частными компаниями в космической сфере может быть более чем продуктивным.
Глобальный масштаб системы «Гонец»
Наша страна — не Бельгия, не Коста-Рика и не Люксембург, которые можно, не сильно напрягаясь, пересечь пешком за один день. Чтобы обеспечить надежную связь, навигацию и мониторинг уровня, приличествующего XXI веку, на пространстве протяженностью 8 тыс. километров необходимы серьезные усилия. И если в окрестностях мегаполисов можно обойтись наземными сетями, то до глубины тайги не достанет ничто, кроме спутника. Как минимум потому, что расстояние до этого спутника может быть гораздо меньше, чем до ближайшего крупного города.
Сейчас на территории России действует целый ряд различных спутниковых систем. «Гонец» выделяется на их фоне сразу несколькими свойствами. Во-первых, это 100-процентный охват всего пространства нашей страны — со всеми прилегающими водными акваториями и громадной зоной в Арктике. Кроме того, связь со спутниками этой группировки могут поддерживать не только стационарные устройства, но и мобильные.
Все это делает ее исключительно удобной для использования в рыбном промысле, лесозаготовке, метеоисследованиях, спасательных операциях — словом, везде, где требуется круглосуточная, автономная, надежная и максимально оперативная связь. Различные министерства и ведомства активно пользуются услугами этой сети, первый элемент которой был выведен в космос в 1996 году.
Три поколения
За почти 30 лет архитектура сети серьезно поменялась. Используемая сейчас система принадлежит ко второму поколению, эксплуатация которого началась в 2015 году. Разница достаточно решительная: к примеру, срок службы спутников был увеличен более чем в три раза — с полутора лет до пяти. Об увеличении пропускной способности не стоит и упоминать — она была увеличена во многие разы.
Количество региональных станций тоже выросло более чем вдвое — с трех до семи. Кроме того, появились новые направления использования сети, такие как мониторинг электросетевой инфраструктуры и удаленных хранилищ жидких веществ, в частности, нефтепродуктов.
На смену второму поколению уже готовится третье, которое будет состоять из спутников «Гонец-М1». Они уже обеспечат полноценную голосовую связь и доступ в Интернет из любой точки тайги или Севморпути. В том числе за счет использования новых диапазонов частот, а также увеличения группировки с 18 до 28 аппаратов.
Одновременно с этим создается особый сегмент системы «Гонец» — из малых космических аппаратов под названием «Гонец.МКА» на еще более низких орбитах. Ключевую роль в создании этих спутников играет опытно-конструкторское бюро «Пятое поколение». И в разговоре с Михаилом Мишустиным гендиректор ОКБ Олег Кусь озвучил гораздо более амбициозную цифру — 1000 аппаратов.
«Гонец» не конкурирует со Starlink
Такой размах, в случае воплощения в жизнь, сразу переводит систему «Гонец» в разряд многоспутниковых группировок. Пока что на орбите в достаточной степени развернута только одна из них — небезызвестная Starlink от SpaceX. Хотя заместитель генерального директора по эксплуатации АО «Спутниковая система «Гонец» Андрей Манойло считает прямое сравнение двух систем не вполне корректным — в первую очередь из-за совершенно различных стоящих перед ними задач:
«Starlink используется для предоставления широкополосного доступа в Интернет. У текущего "Гонца" задачи, в первую очередь, по передаче данных мониторинга и персональных коммуникаций — в формате сообщений и небольших файлов. Поэтому напрямую "Гонец" не конкурирует со Starlink. Количество спутников в данном случае второстепенно».
С другой стороны, как отметил коммерческий директор «Пятого поколения» Владимир Бодров, опыт SpaceX оказался небесполезен при создании спутников нового поколения «Гонец.МКА». В будущем именно они превратятся в становой хребет космической группировки, и первые два уже готовятся к запуску, который состоится в следующем году. Эти детища ОКБ представляют собой аппараты сверхлегкого класса, призванные обеспечивать связь для межмашинного обмена и Интернета вещей. Где на первый план выступает такой фактор, как массовость:
«Главное, что следует использовать в российских реалиях из опыта SpaceX — это современные методологии разработки и подходы к производству. Такой объем производства сближает космическую отрасль с автомобильной, и то, что Илон Маск одновременно со SpaceX управляет компанией Tesla — не случайность. В России очень богатая и опытная инженерная школа, доказавшая всему миру научно-технический потенциал. Но одно дело создать уникальный космический аппарат или автоматическую межпланетную станцию, и совсем другое построить завод, который будет производить сотни таких изделий ежегодно. Этому нам, всей отрасли, еще предстоит научиться».
Мини-спутники «Гонец.МКА» — продукт ГЧП
Что же представляет собой созданный в тесном государственно-частном партнерстве «Гонец.МКА»? Это весьма небольшой спутник — примерно в 15 раз легче, чем «Гонец-М». Но благодаря использованию новых технологий и развертыванию на орбите высотой 600 километров вместо 1500 километров он обеспечит бесперебойную связь даже с меньшей задержкой (и большей экономией энергии), чем «старшие коллеги».
Новый «Гонец» в ряду отечественных спутниковых группировок займет сразу несколько ключевых сегментов. К примеру, новые мини-спутники будут отвечать за трекинг и мониторинг различных подвижных объектов. Они же будут иметь доступ к Интернету вещей (Internet of Things, или IoT). А в более тяжелых «Гонец-М1» будет предусмотрена даже возможность голосовой связи — с использованием терминалов типа «трубка».
Кроме того, в аппаратах серии «Гонец.МКА» будет использоваться (в дополнение к существующим) протокол связи LoRa, что резко упростит задачи по обслуживанию сегмента Интернета вещей. Он уже активно применяется в наземных сетях для взаимодействия с различными датчиками и приборами, но для сеансов связи Земля — Космос — Земля будет применяться впервые.
Стоит особо подчеркнуть, что разработки «Пятого поколения» и Отдела аэрокосмических исследований НГУ не ограничиваются непосредственно приемопередатчиком. Творением их инженеров является вся спутниковая платформа, на базе которой создан «Гонец.МКА», и на которой, по словам Владимира Бодрова, можно будет «реализовывать космические миссии чрезвычайно широкого спектра применения».
Западные аналоги
Нельзя сказать, что у «Гонца» совершенно нет аналогов. Операторы системы считают, что ее корректно сравнивать с американской системой Orbcomm, которая занимается теми же задачами — мониторинга и трекинга. Но, в отличие от нее, отечественная система сможет предоставлять услуги не только внутри, но и вне 120-градусного диапазона с 60° южной широты до 60° северной — благодаря околополярному наклонению орбиты.
Для граждан России (значительная часть территории которой находится не просто севернее 60°, но и вообще за Полярным кругом) это является насущной необходимостью, да и для пользователей в других странах окажется небесполезным. Другим близким аналогом является система Iridium, хотя ее функционал несколько более узкий. При этом создателям «Гонца» удалось добиться 100-процентного использования при производстве отечественных компонентов — что в нашем неспокойном мире является вопросом стратегического значения.
«Мы полагаем, что создание сегмента "Гонец.МКА" может стать в перспективе примером практической реализации государственно-частного партнерства в космической сфере. Его фундаментом станет, по нашему мнению, то, что ГЧП позволит частным инвесторам быстро внедрять перспективные технологии на орбите, а участие Роскосмоса сделает возможным реализацию проекта благодаря использованию имеющейся инфраструктуры ракетно-космической отрасли», — отметил Андрей Манойло.
«Гонец» и не только
При этом, как подчеркнул Владимир Бодров, сотрудничество государства с «Пятым поколением» не ограничивается «Гонцом.МКА». Со времени запуска двух первых своих аппаратов («Норби-1» и «Норби-2» — тоже в партнерстве с Отделом аэрокосмических исследований НГУ) ОКБ может похвастаться целым рядом успешно реализованных проектов. Выступая вместе с такими «зубрами», как НПО им. Лавочкина и ИСС им. Решетнева, «Пятое поколение» приняло участие в создании аппаратуры для «Луны-26», «Спектра-УФ» и системы ГЛОНАСС.
При этом разграничение сфер ответственности выглядит совершенно естественным. «Частные компании будут заниматься тем, что у них получается лучше всего — коммерцией. А государство обеспечит надежную инфраструктуру и авторитет на международном поле. <...> Наиболее похожие крупные иностранные компании, с похожей бизнес-моделью — это Swarm Technologies (которая была недавно приобретена компанией SpaceX) и OrbCOMM», — резюмировал коммерческий директор ОКБ.
В середине ХХ века, когда тренд в освоении космоса задавало противостояние двух общественно-экономических систем — социалистического СССР и капиталистических США — плановая экономика первое время демонстрировала убедительное преимущество. Даже НАСА не гнушалось тогда перенимать у конкурентов опыт и организационные приемы. Теперь времена изменились, и даже в социалистическом Китае роль частных компаний в освоении космоса стремительно растет. Американское аэрокосмическое агентство и вовсе оказалось в почти полной зависимости от коммерческих подрядчиков.
Поэтому особенно приятно отметить, что Россия не отстает от мировых тенденций, одновременно не скатываясь ни в одну из крайностей. А отечественная спутниковая группировка готова в ближайшем будущем перешагнуть новый рубеж в ходе своего развития.
