Почти девять лет назад, в июле 2012-го, на орбиту был выведен первый белорусский космический аппарат — спутник дистанционного зондирования Земли. Официальная аббревиатура — БКА, но в народе его по привычке называют «белкой». Такое прозвище он получил благодаря предшественнику, который так и не смог добраться до орбиты. Этим материалом мы начинаем проект о суперразработках белорусской науки.
«Космической державой» Беларусь должна была стать в 2006 году с запуском первого белорусского космического спутника, который в государственных СМИ и пресс-релизах научных ведомств называли именно БелКА (Белорусский космический аппарат). Высоко «запрыгнуть» ему должны были помочь российско-украинские космические технологии — ракета-носитель «Днепр».
Уже было проведено шесть успешных запусков платформы, которая постепенно наращивала пул клиентов. На июль 2006-го был запланирован запуск с рекордным на тот момент количеством космических аппаратов: американцы выкупили 11 мест в «пассажирском» отсеке, пара досталась итальянцам, по одному — Беларуси, России, Южной Корее, Норвегии и Японии. БелКА должен был присоединиться к группировке, в которую входили бы российские «Бауманец» (отправлялся тем же злополучным «рейсом») и ранее запущенный аппарат из серии «Монитор».
К запуску готовились заранее. В 2005 году в Минске установили специально собранную по этому случаю антенну, изготовленную в Российском институте космического приборостроения. Антенна должна была обеспечивать передачу данных на скорости до 300 Мбит/с во время регулярных сеансов связи — с запасом.
Зачем вообще был нужен БКА? В 2005 году Сергей Золотой, руководитель предприятия «Геоинформационные системы» НАН Беларуси (национальный оператор белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли) пояснил: на то время Беларусь не имела широкого доступа к снимкам из космоса из-за их высокой их стоимости — тогда они обходились в $10 за квадратный метр. Возможными потребителями считались различные министерства и ведомства, добывающие предприятия, строительная, транспортная и телекоммуникационная отрасли. Кроме того, появлялась возможность обновить безнадежно устаревшие на тот момент топографические карты. Позже в список добавились «вопросы нацбезопасности».
Ниже — примеры спутниковых фотографий, доступных в разное время. Снимки взяты из сервиса Google Earth для иллюстрирования возможностей техники. К слову, чем «выше» съемка, тем больше фотографий есть в свободном доступе.
Сегодня цены значительно ниже и зависят от разрешения. Британцы, например, берут за километр от $1 при разрешении в диапазоне 5—10 метров до $8 при разрешении в 0,3—1 метр (то есть минимальный различимый объект имеет размер от 30 сантиметров). Цены могут варьироваться, они растут, если нужна съемка по определенным параметрам. Кроме того, на заре спутниковой фотосъемки разрешение снимков для продажи «на сторону» и «частникам» искусственно занижалось.
В некоторых случаях использовать данные с низким разрешением можно бесплатно, однако лишь в личных целях, да и неэффективно это. Кстати, в 1980-х годах высоким считалось разрешение 60 метров — теперь это относится к низкому (совсем).
На самом деле более высокое разрешение не всегда является очевидным достоинством. В некоторых случаях важнее дополнительная информация о характеристиках объектов. Без нее на спутниковом снимке лес можно спутать с водной поверхностью (это лишь один из простейших примеров). Есть множество других нюансов, связанных с высотой орбиты, технологией съемки (в разных диапазонах, а не только оптические, которые, в свою очередь, также разделяются на типы), обработка данных на основании полученной дополнительной информации («радиометрическое разрешение») и так далее.
К чему все это? БелКА должен был решить вопрос получения таких данных: разрешающая возможность его систем составляла от 2,5 до 10 м (это не рекордные показатели, в начале нулевых уже были спутники с разрешением и 60 см). Вместе с тем позже звучало мнение, что свой спутник не нужен: это экономически нецелесообразно, а для съемки с учетом площади Беларуси достаточно совершать облеты на самолете. Об этом заявил Александр Войтович, который занимал должность президента НАН Беларуси с 1997 по 2001 год. Он же предлагал заняться космической связью.
Разработка спутника заняла менее трех лет: в феврале 2003-го процесс начался, а весной 2006-го были завершены испытания. В июле первый белорусский спутник оказался на стартовой площадке Байконура — после переноса из-за технических неполадок «Днепра». Прошедший 26 июля старт, как известно, завершился потерей всего груза.
Стоимость создания спутника варьировалась, по данным из разных источников, от $9 млн до $13 млн (цифры менялись и с течением времени). Однако затраты были покрыты страховыми выплатами в размере $16 млн. Сообщалось, что примерно такую сумму планировалось вложить в разработку нового спутника, который из БелКА впоследствии трансформировался в менее задорный БКА. Аппарат должен стать в два раза легче, маневреннее и эффективнее. Его планировалось запустить в 2011-м, но из-за нюансов организации деятельности космодрома произошла задержка на полгода.
БКА называют идентичным (иногда «аналогичным» и даже «братом-близнецом») российскому спутнику «Канопус-В» №1. Действительно, если сравнить их характеристики, отличий нет. Нет никакой тайны и в том, что белорусская версия разрабатывалась и была произведена по заказу НАН Беларуси российской «Корпорацией „ВНИИЭМ“» на платформе «Канопуса». Белорусы делали «начинку» для наблюдения — зондирования.
Микросхемы для БКА создавали на «Интеграле» — речь о микросборках и интегральных сборках фоточувствительных приборов с зарядовой связью. Оптикой занималось предприятие «Пеленг». Судя по всему, то же устанавливалось и в «Канопус-В» №1. На сайтах «Пеленга» и «Интеграла» информации о проекте почти нет — пара коротких предложений на двоих.
Так, спутник весом 400 кг несет на борту системы наблюдения общей массой чуть более 100 кг. Это две камеры: панхроматическую съемочную систему (ПСС) с пространственным разрешением 2,1 м, полосой захвата 23 км и спектральным диапазоном 0,54—0,86 мкм, а также многозональную съемочную систему (МСС), работающую в четырех спектральных диапазонах от синего до ближнего инфракрасного с пространственным разрешением 10,5 м в полосе захвата 23 км.
Предполагалось, что запускаемые спутники дистанционного зондирования Земли будут работать в единой системе. За сутки до запуска генеральный директор Всероссийского научно-исследовательского института электромеханики имени Иосифьяна Леонид Макриденко заявил: по своим характеристикам они полностью соответствуют «высшим зарубежным аналогам».
Спустя год после запуска сумма продаж снимков со спутника БКА различным министерствам превысила $2 млн, на такую же сумму подписали соглашения с «зарубежными партнерами».
Оба спутника получили гарантийный срок продолжительностью пять лет, однако, как это нередко бывает в космической индустрии, продолжили работу и по его истечении. Правда, чуть менее года назад Россия вывела «Канопус-В» №1 из группировки, сейчас в ней аппараты с порядковыми номерами 3 и выше.
Спустя примерно три года после запуска БКА, во время проведения авиакосмического салона МАКС-2015, «Корпорация „ВНИИЭМ“» и Национальная академия наук Беларуси подписали соглашение о разработке нового космического аппарата ДЗЗ — БКА-2. Позже стало известно о нескольких его ключевых особенностях: повышение разрешения до 0,5 м, а также более низкая в сравнении с иностранными аналогами стоимость разработки.
«Саудовская Аравия два года назад объявила тендер на разработку двух схожих аппаратов. Его выиграла компания Airbus, которая пообещала справиться за $900 млн. Наш проект будет дешевле в три-четыре раза. Окончательную сумму можно будет назвать после подписания контрактных документов, которое ожидается в I или II квартале 2017 года», — рассказывал директор «ГИС» и главный конструктор Белорусской космической системы дистанционного зондирования Сергей Золотой в 2017 году.
Запуск запланировали на 2019 год, однако затем последовал перенос — предварительно на 2020—2021-й. В 2017-м, спустя пять лет после запуска БКА, на совещании с представителями госкорпорации «Роскосмос» была озвучена информация о бюджете проекта: $180 млн с существенным расширением области применения и возможностей космического аппарата. Кроме того, сообщалось, что вложенные в разработку и создание БКА средства полностью окупились.
Работать спутник должен был на базе модернизированной созданной ранее Россией и Беларусью совместной наземной инфраструктуры управления космическими аппаратами и системы приема и обработки информации, получаемой с них. Также в рамках подготовительного этапа в 2016 году были завершены работы по продлению срока эксплуатации 9-метровой антенны в Минске: заменили электронику, механику. Тогда срок ее службы оценили в 10 лет.
В этом году запуск нового спутника на замену БКА, судя по всему, не состоится: в августе 2020-го в планах значился 2025 год. В конце марта 2021-го Сергей Золотой рассказал: «Эскизный проект подготовлен. В процессе работы над ним проверялись возможности реализации технических решений, были уточнены технические характеристики аппарата. Сейчас выполняется разработка конструкторской документации». Также он пояснил, что треть объемов разработки и финансов обеспечит Беларусь, остальное — российская сторона.
«Оригинальный» же БКА, запущенный в 2012 году, продолжает удерживать орбиту с помощью плазменных двигателей и регулярно присылает данные — срок его службы продлен как минимум до конца 2021 года. За его работой следят в Белорусском наземном комплексе приема, обработки и распространения космической информации, в состав которого входят три станции.
Сейчас сложно говорить о перспективах развития направления. За переносом сроков запуска могут стоять какие угодно причины — от экономических до технологических. Тем более что рынок космической съемки за последние годы заметно вырос. С увеличением конкуренции снижается стоимость услуг, дорогие отечественные проекты (пусть они даже дешевле западных аналогов «в разы») могут поднимать престиж страны как «космической державы», но от них теоретически ожидают окупаемости. С БКА заработать, по официальным данным, удалось. Правда, чаще говорят об окупаемости разработки и запуска, вероятно, сюда включены и затраты на обслуживание. Есть и другие нюансы подсчета, характерные для финансируемых бюджетом проектов (вот пример, когда упоминается республиканский бюджет и «иные источники» — возможно, частные).
«Доходы белорусских предприятий и организаций от использования технических решений, разработанных при создании Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли, оцененные по стандартной методике эффективности опытно-конструкторских работ, по состоянию на июнь 2020 года превысили затраты на ее создание и эксплуатацию более чем на $27 млн», — рассказал в интервью БЕЛТА в 2020 году председатель президиума Национальной академии наук Владимир Гусаков.
Кстати, Беларусь благодаря БКА оказалась в Комитете по использованию космического пространства в мирных целях при ООН в 2013 году — раньше Сингапура, Израиля, Норвегии, Дании и ряда других стран. Если затраты того стоили, можно только порадоваться. Если это был вопрос по большей части престижа (такое мнение регулярно озвучивается), его преимущества могут меркнуть на фоне проседания в других сферах жизни государства. Но подчеркнем: в белорусской науке работают увлеченные профессией люди, готовые решать непростые задачи — при наличии ресурсов и свободы, необходимых для этого.
Читайте также:
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро
Перепечатка текста и фотографий Onliner без разрешения редакции запрещена. nak@onliner.by