Voyager Space и Airbus Defence and Space создали совместное предприятие, которое будет заниматься разработкой и эксплуатацией коммерческой космической станции Starlab. Фото: Voyager Space
ТИТУСВИЛЛ, Флорида. — НАСА добавило финансирование к соглашениям с двумя компаниями, работающими над концепциями коммерческих космических станций, используя деньги из третьего соглашения, которое закончилось в прошлом году.
5 января НАСА объявило, что оно добавило в общей сложности 99,5 миллионов долларов финансирования к существующим соглашениям о космическом праве с Blue Origin и Voyager Space. Две компании получили первоначальные соглашения в декабре 2021 года в рамках программы NASA Commercial Low Earth Orbit Destinations, или CLD, направленной на стимулирование развития коммерческих космических станций, которые должны прийти на смену Международной космической станции.
Blue Origin, которая разрабатывает космическую станцию Orbital Reef совместно с Sierra Space и другими компаниями, получила увеличение на 42 миллиона долларов по сравнению с первоначальной премией в 130 миллионов долларов. Увеличение включает дополнительные этапы для анализа конструкции подсистем и совершенствования технологий, а также работы над системами жизнеобеспечения станции.
Компания Voyager Space, которая сотрудничает с Airbus Defence and Space в разработке станции Starlab, получила дополнительное финансирование в размере 57,5 миллионов долларов к своей премии в размере 160 миллионов долларов. Это будет направлено на различные этапы разработки станции, а также на работы по модернизации грузового космического корабля Northrop Grumman Cygnus, чтобы он мог стыковаться непосредственно со станцией, а не пристыковываться к ней роботизированной рукой.
«Основные этапы нацелены на ключевые технологии и области снижения рисков в проектах наших партнеров», - сказал Фил Макалистер, директор по коммерческому космосу в штаб-квартире НАСА, в заявлении о пересмотренных соглашениях. «Основные этапы также включают дополнительное тестирование оборудования, которое критически важно для любых усилий по разработке космических полетов».
Финансирование поступает в основном из третьего соглашения CLD, которое НАСА заключило с Northrop Grumman. В октябре Northrop объявила, что больше не будет развивать собственную космическую станцию, но вместо этого будет работать с Voyager Space на Starlab, включая предоставление версии Cygnus для транспортировки грузов на Starlab.
В рамках этого партнерства Northrop вышла из своего соглашения NASA CLD. В октябре агентство заявило, что планирует перераспределить 89 миллионов долларов, которые не были потрачены Northrop, на премию в размере 125,6 миллионов долларов другим поставщикам CLD. В объявлении от 5 января НАСА сообщило, что объединило эти неиспользованные деньги с «финансированием других программ», чтобы достичь 99,5 миллионов долларов, добавленных к соглашениям о Blue Origin и Voyager Space.
НАСА также ведет переговоры с Axiom Space, у которой есть отдельный контракт с НАСА на доступ к стыковочному узлу на МКС для коммерческих модулей, которые составят основу будущей автономной коммерческой космической станции. НАСА заявило, что ведет переговоры с Axiom о «дополнительном контенте» для этого контракта, детали которого все еще дорабатываются.
Соглашения с Axiom Space, Blue Origin и Voyager Space являются частью стратегии НАСА по поддержке развития коммерческих станций, которые агентство хочет ввести в эксплуатацию к концу этого десятилетия для поддержки перехода с МКС, выход из эксплуатации которой намечен на 2030 год. В этом случае НАСА станет заказчиком этих коммерческих станций наряду с другими космическими агентствами и компаниями.
«Агентство намерено продолжать работать с промышленностью с целью вывода одной или нескольких станций на орбиту для обеспечения конкуренции, снижения затрат и удовлетворения спроса НАСА и других заказчиков», - говорится в заявлении Анджелы Харт, менеджера программы CLD в Космическом центре Джонсона НАСА.
Однако по-прежнему существуют опасения по поводу способности компаний создавать коммерческие космические станции к концу десятилетия. На заседании консультативного комитета НАСА 20 ноября Макалистер признал возможность краткосрочного разрыва между МКС и коммерческими станциями, если эти коммерческие станции не будут готовы к концу десятилетия и срок действия МКС не будет продлен.
«Разрыв был бы небольшим, - сказал он на той встрече, - но я также не думаю, что он был бы неустраним, особенно если бы он был относительно краткосрочным».
Харт на той же встрече сказал, что сейчас трудно оценить вероятность того, что хотя бы одна коммерческая станция будет готова вовремя. Агентство, возможно, не сможет лучше понять способности этих компаний выполнять свои графики до тех пор, пока НАСА не выпустит так называемые контракты Фазы 2 в 2026 году на сертификацию станций для использования астронавтами НАСА и на покупку услуг.
«Я думаю, что в первые шесть месяцев-год, после заключения контракта, мы лучше всего поймем, каков наш график», - сказала она.
Первый Vulcan Centaur выкатился на стартовую площадку на мысе Канаверал 5 января в преддверии запуска, запланированного на 8 января. Фото: ULA
ТИТУСВИЛЛ, Флорида. — После десятилетия разработок ракета Vulcan Centaur United Launch Alliance наконец-то находится на стартовой площадке для своего первого запуска, неся на борту не только посадочный модуль на Луну, но и будущее компании.
ULA запустила свою первую ракету Vulcan на площадку космического стартового комплекса #41 на базе военно-космических сил на мысе Канаверал 5 января, в преддверии запуска, запланированного на 2:18 по восточному времени 8 января. Основной полезной нагрузкой ракеты является лунный спускаемый аппарат Astrobotic Peregrine.
На брифингах после запуска руководители ULA заявили, что они не решали никаких технических проблем с ракетой перед ее запуском. Для попытки запуска 8 января предусмотрено 45-минутное окно, при этом прогнозы прогнозируют 85%-ную вероятность приемлемой погоды. Возможны дополнительные запуски с 9 по 11 января, но с периодичностью запусков менее 10 минут каждый день и с менее благоприятной погодой в прогнозе.
Миссия, получившая от ULA обозначение Cert-1, является первым запуском Vulcan и первым из двух сертификационных полетов, которые компания должна выполнить, чтобы получить одобрение Space Force США для запуска полезных грузов национальной безопасности. «Этот сертификационный полет является заключительным шагом в разработке Vulcan Centaur», - сказал Марк Пеллер, вице-президент ULA по разработке Vulcan.
Верхняя ступень ракеты Centaur выполнит два запуска, прежде чем вывести Peregrine на высокоэллиптическую орбиту примерно через 50 минут после старта. Затем ULA проведет дополнительные испытания Centaur, включая третий запуск двигателей RL10, в течение следующих трех с половиной часов.
«Мы воспользуемся возможностью проведения летных испытаний для подтверждения многих целей нашей будущей миссии», - сказал Гэри Венц, вице-президент по правительственным и коммерческим программам ULA. Это включает в себя симуляцию долгосрочной миссии, подобной тем, которые требуются для запусков, отправляющих полезную нагрузку непосредственно на геостационарную орбиту. «В ходе демонстрации будут получены тепловые данные. Это позволит нам закрепить наши модели для длительного плавания».
Если Cert-1 пройдет успешно, по его словам, компания может быть готова ко второму сертификационному запуску, Cert-2, уже в апреле. Этот график будет зависеть от готовности его полезной нагрузки, космоплана Dream Chaser от Sierra Space, а также от того, когда Международная космическая станция сможет обеспечить прибытие этого транспортного средства.
Пеллер сказал, что два двигателя BE-4 для этого второго запуска завершены и находятся на испытательном полигоне Blue Origin в Западном Техасе для приемочных испытаний. Ракета-носитель и разгонный блок Centaur находятся на стадии окончательной сборки на заводе ULA в Декейтере, штат Алабама. «Все это объединяется, чтобы поддержать доставку здесь, на космодроме, и соответствовать этим срокам», - сказал он.
В этом году ULA планирует шесть запусков Vulcan, остальные четыре - миссии по обеспечению национальной безопасности, сказал Венц. Он добавил, что это будет зависеть от готовности этих полезных грузов. «Мы ожидаем некоторого изменения в заявке, но прямо сейчас в качестве базовой линии в заявке по контракту указано шесть Vulcan».
Предстоящий запуск является кульминацией десятилетия разработки Vulcan, предназначенного для замены ракет-носителей ULA Atlas и Delta. У компании накопилось более 70 запусков Vulcan, в первую очередь для целей национальной безопасности, и крупный заказ от Amazon на запуск части ее проекта Kuiper broadband constellation.
Этот переход на Vulcan — на годы позже первоначального графика — имеет решающее значение для ULA. «Это будущее нашей компании», - сказал Пеллер. «Vulcan действительно обеспечивает чрезвычайно выгодное соотношение цены и качества и очень конкурентоспособен на рынке».
Он утверждал, что гибкость Vulcan, который может принимать полезную нагрузку даже большую, чем та, которую может запустить Delta 4 Heavy, предлагает «исключительную ценность» для клиентов. «Vulcan разработан для поддержки полного спектра миссий на всех рынках, которые мы обслуживаем: коммерческих, гражданских и для обеспечения национальной безопасности».
Однако первые запуски новых ракет по своей сути сопряжены с риском. ULA преуменьшила эти риски, указав на наследие Atlas и Delta в большинстве основных компонентов Vulcan. Пеллер сказал, что многие системы, разработанные для Vulcan, были интегрированы в ракеты Atlas и Delta, запущенные за последние несколько лет. «Многие системы, на которых мы здесь летаем, на самом деле имеют за плечами значительный опыт полетов», - сказал он. «У нас была очень строгая квалификационная программа».
«Мы приступаем к этому с очень высокой уверенностью», - сказал он. Если возникнут какие-либо проблемы, «мы готовы отреагировать и устранить их, а также быстро развернуться, чтобы снова летать».
В случае сбоя, Венц сказал, что ULA будет работать над поиском причины, «и прилагать усилия, чтобы исправить это и вернуться к полету как можно скорее». Он разделял уверенность Пеллера. «Сейчас мы достигли того момента, когда нам нужно взлететь».
Заказчик Cert-1 также был настроен оптимистично по поводу запуска. «Мы действительно чувствуем себя уверенно с ULA. Они были отличными партнерами», - сказал Джон Торнтон, исполнительный директор Astrobotic, в интервью 5 января. «Я думаю, что они очень хорошо справятся с этой миссией».
■ Завтра ожидаем старт Vulcan VC2S | Peregrine lunar lander ■ Два Starlink с двух космодромов. Завтра. ■ «Метеор-М» № 2-4 доставлен на Восточный. ■ НАСА подбросило еще денег для "коммерческих ОС". Не много.
Наблюдая эволюцию проекта Starlink в сторону «больше и тяжелее» пришел к следующим выводам (с рисунками):
Первоначальные «расчеты» Илона Маска по группировке Starlink (конфигурация оболочек, возможности спутников, масса-габаритные и энергетические параметры спутников…) оказались весьма приблизительными. Впрочем, для Илона Маска это фирменный стиль - подача любого проекта как рекламный повод для создания интереса и привлечения денег. Хотя его почитатели превозносят как «гениального инженера», но его практическая деятельность противоречит классическому инженерному подходу, в котором перед «выходом в свет» нового проекта проводится серьезная расчетная, тестовая и аналитическая работа. Илон Маск принципиально этого не делает, если за ним никто не присматривает (например, как НАСА в проекте Falcon 9). Достаточно сравнить два функционально похожих проекта - OneWeb и Starlink. Спутники OneWeb в первой группировке (завершено развертывания) не менялись по конструкции. Starlink, так и не развернутый до первоначальной группировки, прошел несколько серьезных модификаций (со списанием в утиль первой партии из 60 спутников). Оценка подобного подхода будет возможна только при полном развертывании группировки и ее коммерческой эксплуатации (что для Starlink может и не наступить никогда) и доступа к реальным затратам на программу. Однозначно Starlink - самый амбициозный и продвинутый проект низкоорбитального интернета, тем и интересен его подход и эволюция проекта.
Текущая конструкция спутника Starlink, его функциональные и технические характеристики не являются постоянными. Уверен, мы еще не раз увидим расширение возможностей спутников Starlink. Как это случилось с добавлением экспериментальной аппаратуры для работы с сотовыми телефонами 4G LTE. Например, для полноценных версий Starlink v2 с большой массой и мощной солнечной батареей, можно добавить оборудование ДЗЗ. По аналогии с многоспектральными оптическими спутниками ДЗЗ от известных коммерческих компаний. Оборудование ДЗЗ которых весит десяток-другой килограмм. 12 000 или 42 000 спутников фоторазведки на низкой орбите Земли обеспечат непревзойденные характеристики по оперативности и доступности. Фактически можно будет наблюдать в реальном времени любую движуху на земле и воде, как в голливудских фильмах. А разместив на спутниках первичную обработку снимков на базе ИИ - можно сделать эту информацию реально акутальной и оперативной. Американской военщине стоит свои сенсоры против гиперзвуковых ракетных угроз просто перенести на спутники Starlink. Это будет фантастика:) В реальности подобное не получится, если только компанию военные не отберут у Маска, что вполне возможно в будущем.
Дуэйн А. Дэй и Барт Хендрикс Понедельник, 18 декабря 2023 г. Первоисточник
Другие полезные нагрузки
Хотя DORIAN был основной разведывательной нагрузкой для MOL, в 1965 и 1966 годах рассматривались и разрабатывались другие разведывательные нагрузки.
К февралю 1965 года было предложено использовать полезную нагрузку коммуникационной разведки ( «COMINT» ) для перехвата сигналов от советской системы микроволновой связи, обслуживающей как гражданских, так и военных пользователей. Название целевой системы остается засекреченным, но, по-видимому, она состояла из сети передатчиков по всему Советскому Союзу. Руководитель программы в офисе MOL, полковник Джон Копли, определил, что перехват узких основных лучей передатчиков будет затруднен, но что сбор с их боковых лепестков, которые излучаются с гораздо меньшей мощностью по бокам передатчика, подобно перьям павлина, увеличит время перехвата, когда спутник находится над головой. В лучшем случае он мог собрать достаточно информации, чтобы определить, что передавалось по сети, по крайней мере, пока MOL находился над головой.
Копли предложил включить этот сборщик разведывательных сигналов в MOL. В нем будет использоваться параболическая антенна диаметром два метра (шесть футов) с «обернутым ребром», которая будет разворачиваться сбоку от большого цилиндрического мола. В отличие от тарелки зонтичного типа, антенна обернута гибкими ребрами, а сетчатая антенна натянута между ними вокруг центральной спицы, что позволяет разместить антенну большего диаметра в меньшем объеме.
E-Systems в Гарленде, штат Техас, и EDL-Сильвания разработали тестовую систему. Вертолет ВВС доставил полезную нагрузку для перехвата по схеме главного луча и боковых лепестков микроволновой антенны на объекте E-Systems за пределами Далласа. Аналитики EDL изучили собранные данные и дали рекомендации для миссии. Операции с полезной нагрузкой осуществлялись в системе контроля безопасности BYEMAN по уникальной схеме управления.
Простое получение финансирования MOL оказалось серьезной проблемой для программы в 1967 и 1968 годах.
Где-то в 1965 году, когда MOL становился все более сложным, руководители программы MOL решили убрать с космического корабля полезную нагрузку для связи и разведки. Хотя подробности о том, когда именно это произошло, несколько туманны, в ноябре 1965 года Рабочая группа SIGINT Комитета по воздушной разведке, которая установила цели и требования к расстановке приоритетов для американских спутников радиотехнической разведки, определила, что информация, передаваемая по советской сети связи, имеет «высокую разведывательную ценность». В документе группа заявила, что система требовалась «для получения достаточных технических данных, касающихся местоположения, диаграммы направленности антенн и модуляции [удаленной] системы, чтобы можно было обоснованно рассмотреть [последующую] систему сбора данных». Группа также указала, что эти данные могут быть полезны для планируемой системы сбора разведывательных геосинхронных сигналов, название которой было удалено из документа, но почти наверняка это был коммуникационный разведывательный спутник CANYON, который тогда строился компанией Lockheed и в конечном итоге был запущен в 1968 году.
Поскольку полезная нагрузка больше не входила в программу MOL, чиновники Национального разведывательного управления вскоре передали проект программному офису в Лос-Анджелесе, который управлял растущей партией спутников SIGINT NRO. В какой-то момент полезная нагрузка получила название DONKEY. Неясно, когда и почему полезная нагрузка получила это название, хотя к началу 1966 года у нее явно было это кодовое название (см. «Война волшебников на орбите, часть 3», The Space Review, 5 июля 2016 г., и «Прикладное колдовство: американские спутники связи и разведки в 1960-е годы», 19 октября 2020 г.).
Другой системой, которая разрабатывалась в 1965 и 1966 годах, был радар для военно-морского флота, который можно было установить на MOL. К осени 1966 года ответственность за датчик была передана NRO, где ему, по-видимому, был присвоен низкий приоритет и он был удален из программы MOL. Военно-морской флот, недовольный отношением к нему со стороны NRO, попытался разработать датчик самостоятельно, но столкнулся с бюрократическими препонами. К 1967 году радар ВМС, по-видимому, больше не входил в состав MOL (см. «Чернее синего: ВМС США и пилотируемая орбитальная лаборатория», The Space Review, 21 октября 2019 г.).
Доступные записи указывают на то, что на протяжении большей части своего существования MOL предназначался для размещения оптической системы DORIAN и никаких иных других полезных грузов. Простое получение финансирования MOL оказалось серьезной проблемой для программы в 1967 и 1968 годах.
Советская история
Конструкция станции
Самые ранние планы «Алмаза» предусматривали концепцию, очень похожую на MOL. Экипаж из трех человек будет запущен в возвращаемом аппарате (VA), прикрепленном к станции, для выполнения миссий продолжительностью от одного до трех месяцев, после чего станция будет покинута. Только на более позднем этапе экипажи и грузы будут доставляться на станцию на транспортных средствах, что позволит совершать многократные посещения станции и увеличить срок службы примерно до одного года. Преимущества так называемой «автономной станции» заключались в том, что она начинала функционировать сразу после выхода на орбиту, вместо того, чтобы ждать прибытия экипажа. Этот профиль миссии также исключал риск потери станции в случае, если транспортный корабль потерпит аварию при запуске или не сможет состыковаться со станцией. Не следует забывать, что в середине 1960-х годов у Советского Союза не было вообще никакого опыта космических сближений и стыковки. Возвращаемая капсула обеспечивала безопасность экипажа на протяжении всего полета. В случае неудачного запуска он может быть выброшен со станции с помощью пусковой вышки, а в случае чрезвычайной ситуации на орбите он может служить спасательным средством.
Конструкция возвращаемой капсулы VA была частично основана на конструкции пилотируемого окололунного аппарата (ЛК-1), над которым бюро Владимира Челомея в ОКБ-52 работало с августа 1964 года, пока этот проект не был передан в бюро Королева примерно год спустя и преобразован в Л-1 (позже официально названный «Зонд»). С точки зрения аэродинамики ЛК-1 был чем-то средним между «Джемини» и «Аполлоном», и один из конструкторов Челомея позже признал, что его команда тщательно изучила открытую техническую литературу по этим американским капсулам. Как и у MOL Gemini B, у ВА в теплозащитном экране должен был быть люк, позволяющий экипажу пересесть на станцию. В отличие от Gemini B, он был рассчитан на многократное использование до десяти миссий.
Первоначально планировавшаяся версия "Алмаза" с возвращаемой капсулой VA. (предоставлено издательством "Столичная энциклопедия")
Что касается самой станции, проектировщики изначально рассматривали возможность создания длинного цилиндра диаметром 4,1 метра - ограничение, продиктованное тем фактом, что станцию нужно было доставлять на космодром Байконур по железной дороге. Однако были опасения, что такая конструкция сделает ракету-носитель нестабильной, и в результате было решено принять коническую конструкцию, при которой передняя часть станции имела диаметр всего 2,9 метра. Это придало ему более или менее ту же форму, что и верхняя композитная часть отмененного окололунного космического корабля ЛК-1 и его ракеты-носителя «Протон», конструкции, которая уже прошла обширные испытания в аэродинамической трубе.
В то время как MOL состоял из негерметичной секции, содержащей телескоп DORIAN, и герметичной секции для работы экипажа, «Алмаз» по сути представлял собой одно большое герметичное сооружение объемом около 90 кубических метров. Основная полезная нагрузка (телескоп Агат-1) была размещена вертикально внутри секции станции диаметром 4,1 метра, она смотрела прямо на Землю и, следовательно, не требовала складных зеркал, как в DORIAN. Внутри более тонкой секции длиной 2,9 метра находилось рабочее место для управления телескопом и жилой отсек для экипажа. В задней части станции был отсек для установки капсул возврата пленки и небольшой воздушный шлюз, через который капсулы могли быть выброшены со станции.
В конце концов, концепция «автономной станции» была полностью исключена. Одним из ее самых больших недостатков было то, что наличие возвращаемой капсулы накладывало серьезные ограничения на количество оборудования, которое могло быть установлено внутри станции. Это также сократило продолжительность миссии всего до нескольких недель. Поэтому было решено перейти непосредственно ко второму этапу.
В то время как MOL состоял из негерметичной секции, содержащей телескоп DORIAN, и герметичной секции для работы экипажа, «Алмаз» был, по сути, одним большим герметичным сооружением объемом около 90 кубических метров.
Первым транспортным кораблем, который рассматривался для «Алмаза», была модифицированная версия корабля 7K-ВИ / Звезда, который проектировался филиалом № 3 конструкторского бюро ОКБ-1 Сергея Королева в Куйбышеве (см. Часть 1.). Очевидно, это было связано с тем, что компания уже накопила опыт проектирования стыковочного механизма, который позволил бы экипажу пересесть в другой корабль внутри корабля в рамках первоначального предложения «Союза-Р», предшествовавшего 7K-ВИ. «Стандартный» «Союз», разрабатывавшийся тогда самим ОКБ-1, имел грубый стыковочный механизм, из-за которого космонавтам приходилось перемещаться к пристыкованному транспортному средству в открытом космосе, что было продемонстрировано во время полета «Союза-4/5» в 1969 году.
В разделе № 3 рассматривалось разделение функций перевозки экипажа и груза путем разработки как грузовой версии 7K-ВИ с экипажем, так и беспилотной. Однако, когда весной 1967 года проводилась оценка конструкции, был сделан вывод, что грузовые аппараты придется запускать примерно каждые три недели, чтобы обеспечить надлежащее функционирование станции. Кроме того, к этому времени было решено, что «Алмаз» будет оснащен капсулами для возврата пленки, которые необходимо было регулярно пополнять. Эти капсулы были слишком большими, чтобы их можно было перенести на станцию через люк 7K-ВИ. Следовательно, ОКБ-52 предложило гораздо более крупное и способное транспортное средство, которое могло бы одновременно служить паромом для экипажа и грузовым автомобилем. Запущенный ракетой «Протон», он был бы примерно того же размера, что и сама станция, и стал известен как транспортный корабль снабжения (ТКС).
Основой для конструкции ТКС послужила оригинальная «автономная» версия «Алмаза». Корпус станции был укорочен и прикреплен к возвращаемому кораблю ВА. Переработанный корпус, который выполнял роль грузового отсека, назывался Функциональным грузовым блоком (ФГБ). К кормовой части ФГБ была прикреплена коническая секция с активным стыковочным механизмом. Эта коническая секция имела ту же форму, что и нижняя секция топливного бака третьей ступени ракеты «Протон». Поскольку не было достаточно места для установки двигательной установки и топливных баков в кормовой части корабля (как и на самом «Алмазе»), их разместили на внешнем корпусе. Круглые топливные баки не поместились бы внутри корпуса полезной нагрузки, поэтому их заменили восемью длинными трубчатыми топливными баками по окружности корабля. Двигатели транспортного средства могут быть использованы для увеличения высоты орбиты станции.
Концепция художника о ТКС, пристыкованном к "Алмазу".
Состыкованные испытательные модели ТКС и "Алмаз". (предоставлено НПО машиностроения)
Поскольку ожидалось, что ТКС не будет готова вовремя к первым полетам «Алмаза», в июле 1967 года было принято решение использовать «Союз» в качестве временного транспортного средства. Это будет версия, производная от традиционного корабля «Союз» ОКБ-1, со спускаемой капсулой посередине. Ко времени полета «Алмаза» в 1970-х годах стыковочный механизм «Союза» также был переработан, чтобы экипаж мог пересесть на станцию внутри страны.
Оптическая полезная нагрузка Агат-1
Ключевой целью «Алмаза» было получение детальных изображений в видимой части спектра. Требование, изложенное в постановлении правительства об Алмазе от июля 1966 года, заключалось в том, чтобы станция возвращала изображения с наземным разрешением от 50 сантиметров до 1 метра. Это должно было быть достигнуто с помощью оптической системы под названием Агат (агат, разновидность кварца), в которой использовалось 1,5-метровое зеркало с фокусным расстоянием десять метров. Согласно истории «Алмаза» за 2019 год Огранки Алмаза, разрешение «Агат» на самом деле могло достигать 35 сантиметров. Однако конструкция оказалась слишком сложной: помимо прочего, для этого потребовалось бы запускать телескоп в сложенном состоянии и полностью выдвигать через отверстие в корпусе после выхода на орбиту. Команда Челомея вернулась к более простому телескопу с 88-сантиметровым зеркалом и фокусным расстоянием 6,375 метра. В нем будет использоваться оптика, которая уже была разработана для беспилотных спутников телевизионной разведки, над которыми ОКБ-52 начало работать в 1963 году (см. «Советские спутники телевизионной разведки», The Space Review, 5 сентября 2023 г.). В отличие от спутников «Зенит», возвращающих пленку, эти спутники могли бы отправлять изображения практически в режиме реального времени, но позже, в 1960-х годах, их использование было отменено. Более простая камера, по-прежнему весившая 1,2 тонны, называлась Агат-1, с надеждой, что первоначально запланированная камера позже все еще будет летать под названием Агат-2. Генеральным подрядчиком «Агат-1» был Красногорский механический завод (КМЗ).
На верхней части телескопа были установлены три большие кассеты с пленками: две идентичные, содержащие 500 метров пленки шириной 42 сантиметра, и еще одна, содержащая 500 метров пленки шириной 53 сантиметра. Использовались несколько типов мелкозернистой фотопленки, как черно-белой, так и мультиспектральной, которые обеспечивали качество, недоступное спутникам-шпионам. Экспонированная 42-сантиметровая пленка отправлялась обратно на Землю в спускаемых капсулах для проявления на земле, а 53-сантиметровая пленка проявлялась на борту самой станции, после чего космонавты передали наиболее стратегически важные изображения на землю по радиоканалам.
Агат-1 все еще не мог сравниться с телескопом MOL DORIAN с его зеркалом 1,8 метра и максимальным разрешением десять сантиметров.
Космонавты сыграли важную роль в эксплуатации «Агат-1». Используя две оптические системы дальнего обзора — широкоугольную панорамную систему (ПОУ) с разрешением 30 метров и оптический визор с узким полем зрения (ОД-5) с разрешением один метр — они могли просматривать регионы, которые находились значительно впереди траектории полета станции, ненадолго замораживать изображение с помощью сканирующего зеркала в оптическом визоре и наводить камеру «Агат-1» на интересующие цели. Космонавты также записывали свои визуальные впечатления от наблюдаемых целей на аудиокассету и передавали их на землю по защищенным радиоканалам. Как и телескоп MOL DORIAN, «Агат-1» должен был работать совместно с топографической камерой (СА-34Р) и звездной камерой (СА-33Р), которые делали снимки земли и звездных полей, чтобы помочь определить точные координаты наблюдаемых областей.
Авторы «Истории Алмаза» за 2019 год дают максимальное разрешение снимков, возвращаемых на Землю, в один метр, а изображений, передаваемых на землю, - в 1,5 метра. Интересно, что они ссылаются на исследование, проведенное шведским историком космоса Свеном Граном, который использовал оптические формулы для расчета, что максимальное наземное разрешение «Агат-1» могло достигать 43 сантиметров. Это указывает на то, что у них не было доступа (вероятно, все еще засекреченных) к данным о фактическом разрешении, достигнутом системой «Агат-1», и что приведенные значения взяты из документов, описывающих ожидаемые характеристики телескопа.
В любом случае, «Агат-1» все еще не мог сравниться с телескопом MOL DORIAN с его зеркалом 1,8 метра и максимальным разрешением в десять сантиметров. Такое разрешение было в основном необходимо для предоставления подробной технической информации о советских системах вооружений. У «Алмаза» были гораздо более широкие стратегические и тактические цели, многие из которых также могли быть достигнуты с более низким разрешением. Как видно из рассекреченной диаграммы, опубликованной в «Истории Алмаза» за 2019 год, это были:
чтобы узнать больше о функционировании и состоянии готовности «стратегических объектов», таких как стартовые площадки МБР и стратегическое ядерное оружие
для точного определения местоположения мобильных стартовых систем
для определения типов самолетов, кораблей и подводных лодок, размещенных на воздушных и военно-морских базах
для определения концентрации войск на «театре военных действий»
для получения новой информации о зенитных, противоракетных и космических радарах слежения (Агат-1 мог бы внести свой вклад в это, определив форму и геометрию антенн)
для выявления признаков «повышенной готовности стратегических объектов» (таких как увеличение количества самолетов на авиабазах, кораблей, покидающих порты и т.д.)
Возвращение изображений «Алмаза» на Землю
Как и корабль MOL Gemini B, транспортные системы, предусмотренные для «Алмаза» (модифицированный 7K-ВИ, ТКС и стандартный «Союз»), имели очень ограниченную способность возвращать экспонированную пленку обратно на Землю вместе с экипажем. Вот почему основная часть снимков должна была бы доставляться на Землю в специальных капсулах для возврата пленки или ретранслироваться на землю с помощью систем считывания пленки. В отличие от MOL, они рассматривались не как конкурентные предложения, а как дополнительные методы возврата данных.
Капсулы для возврата данных официально назывались «Специальными информационными капсулами» (КСИ). По форме напоминающие наперсток, они состояли из герметичного отсека, небольшого твердотопливного двигателя для сведения с орбиты и парашютной системы. Полностью загруженные, они весили примерно 400 килограммов, из которых около 120 килограммов были грузом. Большая часть этого была экспонированной пленкой с камеры «Агат-1», намотанной на две катушки, каждая из которых вмещала 500 метров пленки шириной 42 сантиметра. Также было место для экспонированной пленки с топографической и звездной камер, а также аудиокассет, записанных экипажем.
Возвращаемая капсула из фильма «Алмаз» (без теплозащитного экрана) на выставке в Москве. Источник
Как отмечалось выше, необходимость регулярной отправки новых капсул для возврата пленки на станции «Алмаз» была одним из факторов, определивших дизайн больших транспортных средств ТКС. Предполагалось, что каждая ТКС доставит на станцию восемь возвращаемых капсул вместе с экипажем из трех человек. Все это должно было быть отправлено обратно на Землю с экспонированной пленкой в течение трехмесячных миссий, которые, как ожидалось, будут выполнены. Капсулы могли быть выброшены из шлюзовой камеры станции либо по команде экипажа, либо автоматически с земли. Чтобы гарантировать, что они случайно не приземлятся на чужой территории, они были оснащены системой самоуничтожения, которая будет активирована в случае, если что-то пойдет не так во время возвращения на Землю.
В то время как пленке, возвращаемой капсулами КСИ, потребуется по меньшей мере несколько дней, чтобы добраться до переводчиков фотографий, наиболее важные снимки могут быть возвращены на Землю почти мгновенно с помощью системы сканирования пленки. Как и Соединенные Штаты, Советский Союз уже тестировал экспериментальную систему считывания пленки на некоторых из своих первых автоматических спутников-шпионов в начале 1960-х годов, но разрешение было настолько низким, что от нее отказались. Страна продолжала полагаться исключительно на спутники-шпионы с возвратом пленки до 1982 года, когда она, наконец, запустила свой первый спутник цифровой разведки, спустя шесть лет после того, как США впервые внедрили эту технологию со своими спутниками KENNEN.
Система считывания пленки была названа «Печора» (в честь реки в России) и работала очень похоже на ту, что планировалась для MOL. Космонавты сначала вырезали кусочки длиной от 1 до 50 метров из экспонированной пленки шириной 53 сантиметра, а затем помещали их в автоматическую систему проявления пленки. После того, как фильм будет проявлен, они проверят его с помощью оптической системы под названием «Свет» и отметят изображения, которые стоит передать на Землю. Они были отсканированы и преобразованы в телевизионные сигналы, которые впоследствии были переданы на землю.
Другие полезные нагрузки
В то время как SIGINT и полезная нагрузка радара были лишь недолговечными предложениями для MOL, «Алмаз» с самого начала рекламировался как космическая станция, которая будет наблюдать за целями в различных частях электромагнитного спектра. Полезные данные радиолокационной, инфракрасной и сигнальной разведки должны были дополнять данные, предоставляемые телескопом «Агат-1».
Диаграмма из истории "Алмаза" за 2019 год показывает задачи, которые должны выполняться полезными грузами "Алмаза" в различных частях электромагнитного спектра. Из носа "Алмаза" выступает радар Мечь-A. (предоставлено НПО машиностроения)
В первые годы космической эры радиолокационные наблюдения космического базирования имели более высокий приоритет в Советском Союзе, чем в Соединенных Штатах. После короткого испытательного полета экспериментального спутника QUILL в конце 1964 года военные Соединенных Штатов отказались от использования радиолокационных спутников до 1980-х годов. За несколько лет до запуска QUILL конструкторское бюро ОКБ-52 Челомея начало работу над ядерным радиолокационным спутником под названием УС-A (»активный управляемый спутник»), который совершил свои первые испытательные полеты в 1965 году и продолжал летать до 1988 года. Спутники УС-A были разработаны для определения местоположения надводных кораблей противника с целью предоставления данных о наведении противокорабельных крылатых ракет ОКБ-52.
Предполагалось, что «Алмаз» будет нести впечатляющий набор оборудования для защиты от противоспутниковых атак.
Разработкой радиолокационной системы «УС-А» (названной «Чайка») занимался Московский научно-исследовательский институт приборостроения (МНИИП, ныне концерн «Вега»), которому было поручено создать новую радиолокационную систему для «Алмаза» на основе опыта, накопленного с «Чайкой». Выбор пал на радар S-диапазона, работающий на длине волны около десяти сантиметров. Это произошло потому, что радиолокационные сигналы S-диапазона менее чувствительны к неблагоприятным погодным условиям и обладают лучшей способностью проникать сквозь листву и почву, чем сигналы X-диапазона. Обозначенный «Мечь-A», радар состоял из единственной антенны размером 15x1,5 метра, прикрепленной к внешнему корпусу станции. Радиолокационные изображения должны были быть записаны на фотопленку и доставлены на Землю в капсулах возврата пленки.
«Мечь-A» представлял собой радар бокового обзора, который мог видеть область в 100 километров слева или справа от наземной трассы станции. Это означало, что его нельзя было использовать для одновременного наблюдения одних и тех же объектов, сфотографированных «Агат-1», но он по-прежнему рассматривался как жизненно важный инструмент для получения критичных по времени снимков регионов, покрытых облаками. В отличие от «Чайки», которая предназначалась для разведки океана, она будет использоваться для выполнения тех же задач, что и «Агат-1», за исключением определения местоположения мобильных пусковых установок и разведки радиолокационных систем. «Мечь-A» действительно страдал от одного недостатка, который в то время все еще делал радар космического базирования относительно непривлекательным, а именно от его низкого разрешения от 20 до 30 метров.
Полезная нагрузка в инфракрасном диапазоне, получившая название «Волга», была предоставлена Государственным институтом прикладной оптики (GIPO). Оно состояло из 50-сантиметрового неподвижного зеркала и поворотного зеркала, способного сканировать полосу шириной около 30 километров. Он работал в средневолновом инфракрасном диапазоне от 3,2 до 5,2 микрон и имел разрешение около 100 метров. «Волга» была разработана для обнаружения инфракрасной сигнатуры самолетов, кораблей и других транспортных систем, а также того, что определяется как «энергетические установки». Единственной миссией, для которой ее нельзя было использовать, была разведка радиолокационных систем. Инфракрасные изображения будут отправлены обратно на Землю в возвращаемых капсулах.
Также для «Алмаза» планировалась полезная нагрузка радиотехнической разведки под названием «Старт», которую должен был доставить НИИ «Вектор». Судя по рассекреченной схеме в книге «Алмаз», она использовалась как для электронной разведки, так и для связи. Помимо точного определения местоположения радаров и сбора данных об их технических характеристиках, полезная нагрузка также сможет улавливать голосовой трафик. Увеличение такого трафика может, например, указывать на подготовку к неминуемому нападению противника.
В дополнение ко всему этому «Алмаз» должен был нести впечатляющий набор оборудования для защиты от противоспутниковых атак (см. «Самооборона в космосе: защита российских космических аппаратов от атак ASAT», The Space Review, 16 июля 2018 г.). Это включало инфракрасный детектор для обнаружения запусков перехватчиков ASAT, перископ и радар для сканирования окрестностей станции на предмет приближающихся перехватчиков, устройство радиолокационных помех, приманки и скорострельную пушку (первоначально разработанную для 7K-ВИ), которая позже должна была быть заменена ракетами класса «космос-космос» с дальностью действия 100 километров.
Некоторые из этих полезных нагрузок планировалось ввести только на более поздней стадии проекта «Алмаз», и не все из них попадут в космос.
Барт Хендрикс - давний исследователь российской космической программы. С Дуэйном Дэем можно связаться по адресу zirconic1@cox.net.
Настольная игровая доска для командования космических систем Parallax Rising 2.2. Предоставлено: SSC Public Affairs.
ВАШИНГТОН — По мере того, как новые технологии прокладывают путь для дозаправки спутников в космосе, Space Force США изучают, как интегрировать эти возможности в свои операции. Штабные учения, получившие название «Parallax Rising 2.2», пролили свет на стратегические и логистические соображения, связанные с этой развивающейся областью.
На учениях, проведенных в конце августа в командовании космических систем в Эль-Сегундо, Калифорния, рассматривалось потенциальное влияние дозаправки на орбите на управление критически важными активами на геосинхронной околоземной орбите. 3 января SSC опубликовал новые подробности об учениях.
Space Force в настоящее время проводят «оценку космической мобильности и логистической архитектуры», чтобы определить, как наилучшим образом использовать такие технологии наряду с существующими коммерческими предложениями, говорится в пресс-релизе.
Parallax Rising 2.2 выходит за рамки технических аспектов дозаправки, углубляясь в политику и процедуры, необходимые для обеспечения своевременного получения спутниками материально-технической поддержки, особенно в условиях сложной космической обстановки. Официальные лица рассмотрели предпочтительные типы заправщиков и интеграцию коммерческих служб с возможностями Министерства обороны для сценариев, когда конфликт распространяется в космос. На учениях также рассматривалось применение уроков дозаправки, полученных от ВМС и ВВС.
«В сегодняшнем перегруженном и оспариваемом космическом пространстве обеспечение устойчивого маневрирования спутников является приоритетом для Space Force США», - заявили в SSC. В отличие от этого, американские военные традиционно запускали спутники на орбиту и ограничивали их передвижение в целях экономии топлива.
Слишком много маневров — либо для уклонения от обломков, либо от угрозы со стороны противника — могут полностью израсходовать запасы топлива на спутнике, сделав его уязвимым для атаки или столкновения. Но в связи с тем, что соперники выставляют маневренные космические корабли, руководители Space Force призывают к переходу к «динамичным космическим операциям», обеспечиваемым автономной дозаправкой и другими услугами на орбите.
Операции по дозаправке в «оспариваемом космосе»
Подполковник Майкл Киллерс, заместитель директора по обслуживанию, мобильности и логистике SSC, сказал, что в центре внимания динамических космических операций находится обеспечение того, чтобы спутники могли поддерживать наземный конфликт. «Parallax Rising был разработан для сопоставления этапов принятия решений, соображений по дозаправке и последствий оспариваемой космической среды», - сказал он.
В течение трех дней эксперты изучали дозаправку на орбите с нескольких точек зрения: какие типы заправщиков предпочтительнее, когда конфликт распространяется в космос, и почему? Как коммерческие заправщики будут интегрированы с заправщиками Министерства обороны? И какие процедуры дозаправки ВМС и ВВС могут быть применены к Космическим силам?
Военно-морской флот и Военно-воздушные силы, например, имеют собственные танкерные парки для дозаправки самолетов в полете, но сейчас начинают использовать коммерческие услуги дозаправки. Space Force заявили, что планируют использовать коммерческие услуги по дозаправке спутников, но также совместно финансируют разработку специального транспортного средства.
В Parallax Rising 2.2 приняли участие члены полевых командований Space Force, технические консультанты аэрокосмической корпорации и руководители коммерческой отрасли.
«Результаты последних учений будут проанализированы для принятия будущих решений о приобретении и помогут разработать будущую архитектуру Space Force США», - сказали в SSC.
Здание Douglas, где MOL будет проходить окончательную сборку перед отправкой на базу ВВС Ванденберг. (предоставлено NRO)
Американская история
Manned Orbiting Laboratory была первоначально создана ВВС США в конце 1963 года, изучалась в течение 1964 года и получила разрешение президента к лету 1965 года. Определение контракта, оценка предложений и переговоры по контракту велись до конца 1966 года, но к началу 1967 года стало ясно, что бюджета недостаточно для выполнения запланированного графика и последовали корректировки графика и контракта (см. «Алмазы и DORIAN: военно-космические станции Советского Союза «Алмаз» и пилотируемой орбитальной лаборатории Соединенных Штатов (часть 1)», The Space Review, 11 декабря 2023 г.). К середине 1967 года программа шла полным ходом, различные подрядчики по всей территории Соединенных Штатов строили объекты и наращивали объемы работ. MOL и его огромная оптическая система KH-10 DORIAN стали крупной военно-космической программой ВВС США и секретного Национального разведывательного управления (NRO).
Лаборатория MOL была большим транспортным средством со многими компонентами. (предоставлено: NRO)
Конструкция станции
MOL состояла из космического корабля Gemini, соединительной секции, рабочей герметичной секции, известной как «лабораторный модуль», и большого негерметичного сегмента, известного как «модуль миссии», содержащего оптику. Gemini был официально известен как Gemini B. Он был похож на космический корабль НАСА Gemini с одним существенным отличием: люк доступа, расположенный между креслами астронавтов и проходящий через теплозащитный экран. Это считалось потенциальной уязвимостью. В ноябре 1966 года военно-воздушные силы запустили ракету Titan III с модернизированным космическим кораблем Gemini, оснащенным люком с теплозащитным экраном. Ракета стартовала из Флориды, космический корабль пролетел по суборбитальной траектории и упал в Атлантический океан, доказав, что теплозащитный экран сработал.
Космический корабль Gemini B имел люк в теплозащитном экране, позволяющий астронавтам добраться до лабораторного модуля. В ноябре 1966 года ВВС запустили тестовую версию космического корабля для оценки люка. Здесь космический корабль разгружается во Флориде. (автор: Джо Пейдж II)
MOL был тяжелой полезной нагрузкой, и для выхода на орбиту требовалась мощная ракета. Ракета Titan IIIC была оснащена твердотопливными ракетными двигателями сбоку от основной ступени Titan II. Она совершила свой первый полет летом 1965 года. MOL требовала еще большей грузоподъемности, обеспечиваемой более мощными твердотопливными ракетными двигателями, состоящими из семи двигательных сегментов. Эта ракета получила обозначение Titan IIIM. Испытания не были запланированы до 1969 года.
Испытательный полет беспилотного "Джемини" проводился из Флориды с использованием ракеты Titan IIIC. Фактические запуски MOL должны были состояться в Калифорнии с использованием более мощной ракеты, известной как Titan IIIM. (автор: Джо Пейдж II)
Titan IIIC готовится к полету. Испытание прошло успешно, доказав, что люк с теплозащитным экраном безопасен. (фото: Википедия)
В течение 1967 и 1968 годов велись работы по крупному строительному проекту на военно-воздушной базе Ванденберг по обеспечению стартовой площадки для Titan IIIM и поддержке полезной нагрузки, включая космический корабль Gemini. Ванденберг был занят в конце 1950-х и на протяжении 1960-х годов испытательными запусками баллистических ракет и почти еженедельно запускал оперативные разведывательные спутники, но он никогда не поддерживал миссию с астронавтами. Строительство Space Launch Complex 6 (или «Slick-6») велось в южной части базы на недавно приобретенной земле, и это был один из крупнейших одиночных строительных проектов, которые когда-либо видела база. После расчистки территории и устройства бетонного фундамента для комплекса рабочие приступили к возведению стартовой вышки и связанных с ней сооружений.
Строительная площадка Space Launch Complex 6 была одним из крупнейших проектов на военно-воздушной базе Ванденберг. (автор: Джо Пейдж II)
SLC-6 в Ванденберге расположен между невысокими горами и Тихим океаном. Площадка недавно была передана SpaceX и, вероятно, возобновит запуски в 2025 году. (автор: Джо Пейдж II)
Оптическая полезная нагрузка DORIAN
Программа пилотируемой орбитальной лаборатории включала мощную оптическую систему под кодовым названием DORIAN, также известную как KH-10 тем, кто не был допущен к знанию конкретных конструктивных особенностей оборудования. Оптическая система была установлена в так называемом «модуле миссии», расположенном позади «лабораторного модуля». Модуль миссии был 11 метров (36 футов) в длину и три метра (десять футов) в диаметре. DORIAN был крупнейшей космической оптической системой, разработанной на тот момент. Он использовал ту же общую конфигурацию, что и спутник GAMBIT, у которого была оптическая система, разработанная Kodak. На одном конце — около середины аппарата MOL — было «зеркало слежения», которое отклоняло свет и направляло его на основное большое фокусирующее зеркало в задней части космического корабля. Затем основное зеркало отправляло сфокусированное изображение обратно на вторичное зеркало, расположенное перед зеркалом слежения. Это вторичное зеркало преобразовывало изображение в другое зеркало, которое затем отправляло изображение в камеру, где оно проецировалось на кусок пленки.
Часть оптической системы DORIAN, включая большое ”зеркало слежения“ (также называемое ”стереозеркальем"), которое смотрело вниз, на Землю. Астронавты на этом изображении должны были располагаться справа. (предоставлено NRO)
Основное зеркало имело диаметр 1,8 метра (72 дюйма). Фокусное расстояние остается засекреченным, но, судя по рассекреченным чертежам, которые включают размеры модуля миссии, оно составляло 12,45 метра (490 дюймов) и f/7, что соответствовало отношению диафрагмы к фокусному расстоянию. (Как правило, чем ниже коэффициент f, тем больше света достигает фокальной точки, в которой экспонируется пленка, - подобно разнице между просмотром короткого и широкого туннеля по сравнению с длинным и узким туннелем, который, естественно, будет темнее.)
Система DORIAN предназначалась для достижения десятисантиметрового (четырехдюймового) наземного разрешения с орбиты. Это называлось системой «очень высокого разрешения» или VHR. (К 1970-м годам термин, по-видимому, был изменен на сверхвысокое разрешение.) Целью такого высокого разрешения было предоставление технических деталей определенных советских систем вооружения. Например, система VHR могла определять аэродинамические характеристики оружия советской противоракетной обороны, указывая таким образом, предназначена ли она для работы в атмосфере или над ней.
MOL использовала бы самую большую оптическую систему, когда-либо летавшую в космос. Зеркало имело усовершенствованную легкую конструкцию, и позже технология была адаптирована для KH-11 KENNAN и космического телескопа Хаббл. (предоставлено NRO)
Большая основная разведывательная камера была дополнена дополнительными оптическими системами. Роботизированный космический корабль включал камеры, которые фотографировали горизонт Земли, что предоставляло точные данные о том, как был ориентирован космический корабль — например, был ли он направлен прямо вниз или в сторону? У них также были звездные камеры, которые смотрели вверх и фотографировали звезды, предоставляя данные о местоположении. У них часто были «рельефные» или картографические камеры, которые делали снимки с более широким полем зрения, чтобы фотоинтерпретаторы могли смотреть на объемное изображение, а затем сравнивать разведывательные снимки, чтобы точно знать, куда они смотрят.
У MOL было несколько уникальных требований. Астронавтам нужно было видеть не только то, что видела большая оптическая система в этот момент, но и то, какие потенциальные цели приближались. Таким образом, MOL имела две оптические системы наблюдения, по одной на астронавта. Астронавты должны были работать бок о бок, спиной к Земле. Каждый мог смотреть в свой собственный окуляр, который показывал местность впереди, а также в другой окуляр, который показывал, на что смотрит оптическая система KH-10 в этот конкретный момент. KH-10 имел основной и дополнительный окуляры, чтобы каждый астронавт мог видеть великолепную панораму земли, достаточно хорошую, чтобы видеть людей, идущих по городской улице.
Консоль управления MOL была подключена к мощному компьютеру — по стандартам 1960—х годов - который включал в себя предварительно загруженный набор целей и позволял астронавтам определять приоритеты, какие цели фотографировать, в зависимости от атмосферных условий, таких как облачность, а также от разведывательной ценности. Например, фотографирование советской ракеты на стартовой площадке было первоочередной задачей. (предоставлено NRO)
Работа астронавтов во время фотографического пролета над целевым районом заключалась в том, чтобы рассмотреть приближающиеся цели и затем расставить им приоритеты на основе таких факторов, как видимость (например, дымка или облачность) и интерес. Они быстро вводили эти данные в бортовой компьютер, который управлял наведением оптической системы DORIAN. У компьютера уже была база данных целей, и астронавты обновляли эту базу данных в режиме реального времени. В определенных условиях с большим количеством целей, таких как Москва, не все цели можно было сфотографировать до того, как космический корабль скроется из виду, поэтому такая расстановка приоритетов в режиме реального времени была ценной. Например, если во время полета над космодромом Байконур в Казахстане астронавты могли решить, какие именно стартовые площадки фотографировать, исходя из того, была ли ракета на площадке или она была закрыта облаками.
Поскольку MOL была необычной программой, включавшей как несекретные, так и засекреченные элементы, многие подробности о ней были обнародованы во время ее разработки, хотя это удобно помогло скрыть и исказить то, что MOL на самом деле предназначалось для выполнения. Например, общественное впечатление от MOL было таким, что это был большой герметичный отсек и множество экспериментов, а не маленький герметичный отсек и оперативная разведывательная миссия.
Основываясь только на несекретных деталях, было ясно, что MOL - сложный и дорогостоящий проект. В 1967 году ВВС заключили поощрительные контракты с фиксированной ценой для Douglas Aircraft на сумму 674,7 миллиона долларов и McDonnell на сумму более 180 миллионов долларов. Douglas отвечал за негерметичную и герметизированную секции лабораторного модуля, а McDonnell - за космический корабль Gemini B. Другие источники указывают, что McDonnell должна была предоставить четыре космических аппарата Gemini B с возможностью установки двух или более позже. Douglas подписал субподряды на такие компоненты, как система управления отходами, контроль ориентации и жизнеобеспечение. Когда Douglas и McDonnell объединились позже в том же году, объединенная компания отвечала за очень крупный космический контракт Министерства обороны.
Лаборатория MOL имела тот же диаметр, что и ракета-носитель Titan IIIM. Хотя лаборатория под давлением была небольшой по современным стандартам, это был самый большой разрабатываемый космический корабль для людей до Skylab. (предоставлено NRO)
Поскольку астронавты должны были жить внутри MOL в течение месячной миссии, это привело к требованию включать оборудование для жизнеобеспечения, которое не было необходимо на Mercury или Gemini. Космический корабль должен был быть оснащен большим количеством вариантов питания, а также туалетом. Это были новые системные разработки.
Общественное впечатление от MOL было таким, что это был большой герметичный отсек и множество экспериментов, а не маленький герметичный отсек и оперативная разведывательная миссия.
General Electric также получила контракт на 110 миллионов долларов на «работы по интеграции экспериментов», которые включали аспекты строго засекреченной оптической системы KH-10 DORIAN optics system. Однако компания Eastman Kodak, которая производила системы камер GAMBIT-1 (KH-7) и GAMBIT-3 (KH-8), также получила контракт на создание аналогичной, но гораздо более крупной системы KH-10, хотя сумма контракта остается засекреченной. Для других программ роботизированной разведки система камер была самой дорогостоящей (на систему камер KH-9 HEXAGON приходилось более половины общего бюджета программы), поэтому система DORIAN была бы недешевой. MOL, однако, пришлось дополнительно оплачивать все системы, включая космический корабль Gemini, необходимые для поддержки астронавтов. На пике своего развития у Kodak было более 1000 прямых и косвенных работников на DORIAN.
На одной иллюстрации показано, что и General Electric, и Eastman Kodak создали электронику для управления системой камер. Работа GE, по-видимому, была связана с управлением большим вращающимся зеркалом, отражающим изображение, для системы камер DORIAN. Это зеркало не только отслеживало движущуюся наземную цель, но и позволяло камере фотографировать землю под одним углом. Затем, когда космический корабль пролетал над ним, зеркало могло поворачиваться в новое положение и позволять камере рассматривать наземную цель под другим углом. Эта стереосъемка позволила проводить точные измерения объектов на земле.
Вид с космического корабля "Джемини-7". В то время как миссии NASA Gemini использовались для тестирования оборудования, процедур, операций и людей, Gemini B для MOL была в первую очередь способом для астронавтов достичь космоса и вернуться из него, и космический корабль был бы незанят в течение 30-дневной миссии. (предоставлено НАСА)
Возвращение снимков MOL на Землю
Техническая разведка не обязательно должна была быть оперативной разведкой. Аналитики, определяющие дальность действия баллистической ракеты, могли делать свои оценки со временем, и им не нужно было делать это немедленно. Но 30-дневная миссия MOL потребовала долгого времени для получения таких дорогостоящих фотографий, и с самого начала программы менеджеры искали способы вернуть часть снимков на Землю до завершения миссии.
Камера DORIAN имела широкоформатную пленку, которая находилась внутри лабораторного модуля под давлением. Астронавты могли снять пленку с камеры. Было три варианта возврата снимков на Землю. Первое заключалось в хранении пленки внутри космического корабля Gemini в одном из трех мест, установленных для этой цели. Количество пленки, которое можно было перевозить в Gemini, было ограничено массой, но, вероятно, также и объемом.
На космическом корабле Gemini B было лишь ограниченное пространство для хранения фотографий высокого разрешения, сделанных во время полета. (предоставлено NRO)
Второй вариант состоял в том, чтобы поместить фильм в спускаемый аппарат, который затем можно было бы сбросить за борт и вернуть на Землю. Этот «аппарат возврата данных» был основан на проверенной конструкции, используемой для разведывательных спутников CORONA и GAMBIT. Согласно одному документу, проектировщики рассматривали возможность включения в MOL до двух таких возвращаемых аппаратов. Спускаемый аппарат мог перевозить 27 килограммов (60 фунтов) пленки, а Gemini мог возвращать 109 килограммов (240 фунтов).
Другим методом возвращения пленки MOL на Землю было упаковать ее в спускаемый аппарат, подобный тому, который показан здесь перед полноразмерным космическим кораблем MOL. Военно-воздушные силы были обеспокоены размещением спускаемого аппарата с его ретро-ракетой и другими пиросистемами внутри космического корабля под давлением. (предоставлено NRO)
Третий вариант был первоначально предложен в 1964 году, но, по-видимому, был включен в базовый аппарат MOL только позже, возможно, к началу 1966 года. Это включало проявку пленки на орбите и ее сканирование с помощью лазерного сканирующего устройства, которое преобразовывало светлые и темные участки пленки в электрические импульсы, которые затем можно было передавать по радио на землю. К марту 1966 года Eastman Kodak и General Electric заключили контракт на проведение предварительных исследований характеристик и детального проектирования системы считывания, но должностные лица программы пришли к выводу, что подрядчики продвигаются недостаточно быстро.
Технология сканирования пленки была разработана десятилетиями ранее для газетной индустрии, чтобы можно было передавать фотографии по телефонным линиям, и она была встроена в первый разведывательный спутник ВВС Samos. Позже оно было адаптировано для использования НАСА в программе Lunar Orbiter. Доступная полоса пропускания ограничивала количество изображений, которые можно было отправить на землю: астронавты MOL отбирали для передачи только самые важные фотографии. Система могла быть полезна для разведки в кризисных ситуациях, но ее включение в состав космического корабля не было гарантировано.
Для MOL была предложена система считывания видеозаписей, позволяющая астронавтам отправлять изображения на Землю намного быстрее, чем при использовании космического корабля Gemini. Она была исключена из MOL из-за необходимости сокращения расходов. (предоставлено NRO)
Примерно с 1965 года и по 1966 год велись работы по разработке версии разведывательного спутника GAMBIT-3, известного как FROG, с функцией считывания данных. CBS Laboratories разрабатывала тестовую систему для работы с оптикой GAMBIT-3. Но в конце 1966 года было приказано прекратить эти работы к февралю 1967 года, потому что Исполнительный комитет NRO пришел к выводу, что система FROG не может быть предоставлена и является ненужной, учитывая другие разведывательные системы, используемые Соединенными Штатами. Директор NRO действительно предоставил технологию в распоряжение ВВС для возможного использования в самолетах-разведчиках, таких как RF-4C Phantom. Хотя об этом так и не стало известно, оно использовалось для наземной системы сканирования и передачи фотографий воздушной разведки.
Система считывания данных CBS Laboratories, разрабатываемая для FROG, наряду с планами наземной системы обработки данных, стала частью базовой для MOL, заменив более ранние системы, изучаемые Kodak и General Electric (см. «FROG: программа GAMBIT для зачитывания фильмов», The Space Review, 7 февраля 2022 г.).
Как система считывания пленки, так и система возврата пленки были включены в базовый проект MOL, хотя росла неопределенность относительно того, были ли необходимы и то, и другое. В ноябре 1966 года внутренняя оценка NRO пришла к выводу, что CBS Laboratories добились значительного прогресса в разработке системы передачи показаний. Еще многое предстояло сделать, но технология быстро развивалась.
К февралю 1967 года программа MOL оказалась под серьезной бюджетной нагрузкой.
После тщательных переговоров по контрактам с несколькими подрядчиками стало ясно, что у программы не хватит бюджета для их финансирования.
В камере DORIAN использовалась пленка шириной 23 сантиметра. Каждое изображение диаметром 23 сантиметра (9 дюймов) на пленке имело диаметр земли 2743 метра (9000 футов). Система считывания не была оборудована для передачи всего кадра с камеры DORIAN. Вместо этого астронавты изучали проявленную пленку на орбите с помощью микроскопа, а затем вырезали наиболее важную часть изображения. Затем этот «чип» будет отсканирован для передачи на землю. Возможности системы заключались в том, чтобы воспроизводить до 160 «чипов» кадров в день размером 5 х 15 сантиметров (2 х 6 дюймов), что примерно эквивалентно 610 на 1828 метров (2000 на 6000 футов) на земле. 30-дневная миссия MOL могла бы произвести до 5364 метров экспонированной пленки, хотя количество, которое было бы передано на землю, было бы относительно небольшим (см. «В прямом эфире с орбиты: сверхсекретная система считывания пленки пилотируемой орбитальной лаборатории», The Space Review, 18 сентября 2023 г.).
Для миссии наблюдения система будет обеспечивать перепрограммирование цели, анализ работы камеры и предоставлять срочную разведывательную информацию. Для миссии технической разведки она будет обеспечивать перепрограммирование цели и анализ работы камеры. По сравнению с аппаратом возврата данных, он мог бы обеспечивать ежедневный возврат данных по сравнению с аппаратом возврата всего один или два раза, хотя неясно, сколько времени для экипажа это потребовало бы.
Одним из требований к системе считывания пленки была передача фотографии с максимальным разрешением. Поскольку DORIAN предназначался для получения изображений с разрешением десять сантиметров (четыре дюйма), система считывания должна была обеспечивать передачу изображений с разрешением десять сантиметров. Это было необходимо для оценки работы камеры.
К февралю 1967 года программа MOL оказалась под серьезной бюджетной нагрузкой. После тщательных переговоров по контрактам с несколькими подрядчиками стало ясно, что у программы не хватит бюджета для их финансирования. Руководство программы MOL решило, что графики контрактов должны быть пересмотрены, чтобы оставаться в рамках имеющейся бюджетной статьи. Это также оказало давление на руководство с целью устранения систем, которые не считались необходимыми для миссии MOL, таких как системы считывания и возврата данных.
Кроме того, Eastman Kodak столкнулась с проблемой оптических компонентов системы DORIAN из плавленого кремнезема, которые из-за проблем с нагревом, вероятно, не смогут достичь цели системы по разрешению для первых двух миссий. Это также могло усилить давление с целью отмены несущественного оборудования.
Однако были аргументы в пользу сохранения показаний. Руководство MOL испытывало давление, требуя оправдать присутствие астронавтов на MOL. Система считывания была разработана для управления астронавтами, и не было никакого способа, которым автоматический MOL мог бы выбирать, какие изображения сканировать и передавать на землю, или мог передавать огромный объем данных в полноразмерном MOL-изображении.
Руководители программы MOL все больше отдавали предпочтение системе считывания, а не аппарату возврата данных. Аппарат для возврата данных имел световозвращающую ракету и пиротехнику, которые представляли опасность для экипажа, что стало серьезной проблемой после аварии «Аполлона-1» в январе 1967 года.
В марте 1967 года генерал-майор Гарри Эванс, заместитель директора программы MOL, рекомендовал директору NRO продолжить работу системы считывания MOL и ликвидировать капсулу восстановления данных. Эванс утверждал, что проблемы с безопасностью и инженерные проблемы капсулы были серьезными. Он также заявил, что система считывания была лучше капсулы. Однако большинство его обоснований включения системы считывания были в целях инженерных испытаний, а не из-за ее ценности как оперативной системы сбора разведданных.
20 марта полковник Ли Баттл отправил телеграмму директору NRO Александру Флаксу, в которой говорилось, что он решил отменить запуск аппарата восстановления данных и продолжить работу системы считывания. Однако по причинам, которые не совсем ясны на основе имеющихся записей, Флэкс не одобрил это решение. Согласно отчету о состоянии за апрель 1967 года, как система считывания, так и средство возврата данных были исключены из базовой программы разработки MOL. Требования к массе и объему для обеих систем по-прежнему были включены в базовый проект MOL на тот случай, если системы будут добавлены обратно на корабль.
Согласно одному источнику, система считывания была отменена осенью 1967 года, но, возможно, у нее было достаточное контрактное финансирование, чтобы эксплуатировать ее несколько месяцев после апреля 1968 года. Инженер General Electric, работавший над системой спускаемого аппарата, указал, что она всегда была на грани отмены, но ее не отменили до окончания программы. Возможно, что это тоже продолжалось с минимальными усилиями за счет имеющихся средств. Устранение спускаемого аппарата означало, что общее количество возвращаемой пленки было бы ограничено количеством, которое можно было бы перевозить на Gemini, даже если на орбиту можно было бы доставить больше.
Без считывания данные миссии были недоступны до конца миссии, и продление ее с 30 до 45 дней увеличило задержку, пока люди на земле не смогут увидеть фотографии.
В октябре 1968 года General Electric начала изучение широкополосной системы считывания данных «для бедных». В новом исследовании была предпринята попытка определить, могут ли данные передаваться через спутник связи IDCSP или DCS Phase II - первый уже находился в эксплуатации, а запуск второго был запланирован на начало 1970-х годов. Использование спутника-ретранслятора значительно увеличило бы время, доступное для передачи изображений, всего с 500 секунд в день при использовании одной наземной станции до более чем 38 000 секунд в день при использовании спутника на геостационарной орбите. Увеличение времени передачи означало, что можно было передавать больше изображений, хотя неясно, насколько добавление этой возможности ретрансляции снизило бы затраты.
General Electric представила отчет о возможностях системы считывания показаний к декабрю 1968 года. В предыдущие годы проект часто сокращали как «R/O», и программа решила, что в несекретных сообщениях система будет обозначаться греческой буквой «Rho», хотя умный офицер КГБ мог бы установить связь.
К маю 1969 года планировалось запустить четыре пилотируемых корабля MOL: в июле 1972 года, январе и июле 1973 года и январе 1974 года. Если MOL будет переведен в конфигурацию фазы II или блока II, полеты по этому графику могут продолжаться до января 1976 года. MOL Block II может иметь расширенные возможности, включая инфракрасные и мультиспектральные датчики, ультрафиолетовую астрономию, а также запись сцен и передачу с помощью прицела слежения и основной оптики. Продолжительность миссии может быть увеличена с базовых 30 дней до 45-дневной.
Одним из возможных улучшений было добавление удаленной функции считывания пленки. В отчете за май 1969 года о транспортном средстве Block II перечислялось несколько новых миссий, которые могли бы быть реализованы при наличии функции считывания. К ним относились управление кризисными ситуациями, предупреждение о событиях (включая ракетные испытания, деятельность на стартовой площадке или на пониженной дальности, запуски спутников, ядерные испытания и деятельность на площадке ПРО), возможные цели и поддержка запросов. Как отмечается в отчете, без считывания данные миссии были недоступны до окончания миссии, и продление ее срока с 30 до 45 дней увеличило задержку до тех пор, пока люди на местах не смогут увидеть фотографии. Для миссии технической разведки это не было проблемой, но для предупреждения событий и управления кризисными ситуациями фотографии могли оказаться бесполезными к тому времени, когда они достигнут земли.
Lt. Gen. Дианна Берт занимала должность заместителя начальника космических операций по оперативным, кибернетическим и ядерным вопросам с 2022 года. Источник: Космические силы США.
ВАШИНГТОН — Space Force США находятся на пороге завершения ключевого стратегического документа, в котором излагается, как они будут сотрудничать с растущей коммерческой космической отраслью. После нескольких месяцев доработки заместитель начальника космических операций генерал-лейтенант Дж. 5 января Дианна Берт объявила в Институте аэрокосмических исследований Митчелла, что работа над документом близится к завершению.
«До подписания стратегии осталось всего несколько дней», - сказал Берт.
Этот план послужит руководством для интеграции коммерческих спутниковых служб Космических сил в их повседневные операции с целью использования инноваций частного сектора для укрепления военно-космических систем США.
«Исторически мы работали с commercial над созданием спутника или ракеты», - сказал Берт. «Но как мы начинаем думать о покупке вещей в качестве услуги? Мне не обязательно владеть спутником. Я не обязана владеть этими вещами», - добавила она. «Я думаю, именно это мы и пытаемся отразить в стратегии».
Военно-космические силы начали работать над стратегией в феврале. Но первые проекты отсутствовала необходимая деталь для руководства промышленными партнерами, начальником космических операций быт. Шанс Зальцман признали осенью прошлого года.
Он предположил, что коммерческая стратегия Space Force будет больше, чем просто список покупок, и послужит дорожной картой для использования возможностей частного сектора. Он поручил своим сотрудникам включить в стратегию «реальные рекомендации» по таким вопросам, как приобретение данных, владение активами и разделение ответственности между правительством и частными организациями.
Хотя Space Force имеют опыт коммерческого партнерства в таких областях, как услуги по запуску, эта стратегия более глубокая, охватывающая новые технологии, такие как получение изображений с быстрой повторной проверкой и наблюдение с орбиты. Берт подчеркнул необходимость четкой коммуникации, чтобы игроки отрасли понимали, какие пробелы стремятся заполнить Space Force.
Главные вопросы касаются защиты
На мероприятии в Институте Митчелла Берт также пролил свет на переговоры представителей Space Force с коммерческими космическими фирмами о потенциальной защите их спутников и данных, если конфликт распространится в космос. Она указала, что Космическое командование США должно определить приоритетные ресурсы и уровень поддержки, который могут оказать военные.
Берт отметил, что некоторые компании стремятся сохранять нейтралитет, учитывая глобальную клиентскую базу. Ситуация аналогична осложнениям с охраной коммерческих судов под флагом США на фоне продолжающихся нападений в регионе Красного моря, которые, как считается, совершаются поддерживаемыми Ираном повстанцами-хуситами.
