В День космонавтики российская аэрокосмическая компания БЮРО 1440 предложила всем принять участие в «Космическом вызове». Это квиз, который непрост в прохождении, однако, как показала практика, вполне решаем. Преодолев вопросы, посвященные общей информации о космосе, и решив задачи, используемые в работе космических инженеров, можно рассчитывать на победу. Главные награды – экскурсия в Центр управления полетами и поездка на действующий космодром.
Космический вызов» можно рассматривать не только как наименование теста, но и как обобщающее описание развития космической деятельности с момента ее возникновения. Оказалось, что пространство, в которое человечество вступило в 1960-х годах, было гораздо более сложным, чем предполагалось изначально. После первых значительных достижений, начиная от полета Гагарина и заканчивая высадкой на Луну, последовал продолжительный период спада, когда интерес к космической отрасли уменьшился, а ее доля в бюджетах и освещение в СМИ сократились. Этот период также называют «кривая Гартнера»: после первых успехов наступает период завышенных ожиданий, после чего общество нередко забывает о новаторских технологиях.
В настоящее время наблюдается относительная тишина в информационном пространстве, однако специалисты отрасли продолжают активно работать, что приводит к ускоренному развитию и превосходящим ожидания результатам. Именно такая ситуация сегодня складывается в космической сфере — ярким тому подтверждением служит компания, разработавшая «Космический вызов». Попробуем выяснить причины этого явления.
Зачем человечеству космос?
Более полувека прошло с момента первого выхода человека в космос, однако ответ на этот вопрос по-прежнему вызывает дискуссии даже среди экспертов. Если у них нет единой точки зрения, стоит ли обратить внимание на мнение людей, не являющихся специалистами?
Новейшие данные ВЦИОМ показывают, что 54% россиян уверены: освоение космоса необходимо для развития науки и передовых технологий. 36% респондентов видят в этом важный фактор укрепления обороноспособности. 19% считают приоритетной задачей развитие авиакосмической отрасли и создание новых рабочих мест. Столь же большая доля опрошенных полагает, что это позволит России соревноваться на равных с США, ЕС и Китаем.
В ходе уточняющих вопросов было установлено, что половина респондентов считает главным успехом российской космонавтики в настоящее время создание спутников, обеспечивающих оборону страны, а еще 42% — запуск нового поколения ГЛОНАСС. Таким образом, большинство, отвечая на вопрос о цели освоения космоса, связывает ее с потребностями Земли, при этом ключевую роль в этом процессе играют спутниковые технологии.
Ранее области их использования были довольно узкими, что также было связано с технологическими ограничениями. К примеру, в сфере связи изначально спутниковая связь осуществлялась исключительно с геостационарной орбиты. Название этой орбиты указывает на то, что спутник, находящийся на ней, постоянно остается над определенной точкой планеты, где предоставляется сервис. Для поддержания неизменного положения спутника относительно Земли, высота его орбиты должна составлять приблизительно 36 тысяч километров.
Прежде всего, это указывает на то, что скорость передачи данных остается недостаточной для современных нужд цифровой экономики. Кроме того, задержка (пинг) может достигать нескольких сотен миллисекунд, что неприемлемо для современных пользователей. Это важно не только для онлайн-игр, но и для реальных задач, таких как дистанционное управление автомобилями (в частности, роботакси) или промышленными предприятиями.
В XXI веке был разработан альтернативный метод, предполагающий использование более низких орбит — от 500 до 1500 км. Это дает явные преимущества: интенсивность рассеивания сигнала обратно пропорциональна квадрату расстояния. Снижение высоты орбиты в 60 раз приводит к уменьшению рассеивания в 3600 раз, что позволяет увеличить силу сигнала для земного абонента и повысить пропускную способность канала передачи данных. Задержка (пинг) уменьшается до десятков миллисекунд, что вполне приемлемо для видеоконференций или удаленного управления системой мониторинга.
Низкие орбиты, несмотря на свои преимущества, порождают и определенные трудности: спутник, находящийся ниже геостационарной орбиты, перемещается относительно Земли. В сложившихся условиях поддержание стабильной связи представляет собой задачу. Для поддержания непрерывности обслуживания клиентов необходимо большое количество спутников — сотни. Это требует разработки принципиально новых технологий, таких как лазерная связь между низкоорбитальными аппаратами, аналогов которым ранее не существовало. Следовательно, необходимы значительные усилия со стороны специалистов в области космической техники.
Технология высокоскоростной спутниковой связи с низких орбит относительно недавно стала доступна, однако ее популярность стремительно увеличивается: к февралю 2025 года ею воспользовались уже пять миллионов пользователей. Эта инновация также спровоцировала активную конкуренцию в космической отрасли, и теперь крупные космические державы разрабатывают новые проекты, направленные на создание систем спутниковой связи на низкой орбите.
В последние годы развитие низкоорбитальных группировок связи вызывает оптимизм: коммерциализация этой сферы может вывести космическую отрасль из зависимости от государственных бюджетов и превратить ее в успешный и высококонкурентный бизнес, поддерживающий развитие цифровых сервисов на Земле.
«Рассветы» и перспективы
В нашей стране активно развивается создание спутниковой системы связи нового поколения, использующей собственную группировку на низкой околоземной орбите. В 2023 году российская компания БЮРО 1440 осуществила вывод на орбиту трех спутников миссии «Рассвет-1», а в 2024 году — еще трех «Рассвета-2». Эти спутники являются экспериментальными и предназначены для отработки ключевых технологий, которые будут использоваться в будущей группировке связи. Отработка проходит успешно: все технологии уже прошли летную квалификацию в условиях космического пространства.
Экспериментальные исследования продемонстрировали, что спутники, расположенные на орбитах с высокими наклонениями, способны передавать данные на Землю с минимальной задержкой — так, у аппарата «Рассвет-1» этот показатель составил 38 миллисекунд. Спутник «Рассвет-2» стал первым в российской космической отрасли, применившим для связи с наземной станцией протокол 5G NTN, предназначенный для организации «внеземной сети». В рамках миссии «Рассвет-2» также впервые в России была осуществлена передача данных между спутниками посредством лазерной линии связи, причем расстояние между ними превысило тысячу километров!
Для обеспечения высокоскоростного спутникового интернета нового поколения критически важна межспутниковая лазерная связь: для передачи данных от наземного сервера в одной точке Земли клиенту, расположенному в другой, космическим аппаратам требуется передавать информацию друг другу посредством оптического луча. Радиосвязь является менее эффективным решением, так как радиоволны обладают большей степенью рассеивания по сравнению с лазерным лучом.
Результаты первых экспериментов также вдохновляют на дальнейшую работу. В текущем году БЮРО 1440 намерено запустить на орбиту первые спутники целевой группировки, а в 2027 году — приступить к предоставлению платных услуг связи. Численность спутников в группировке будет увеличена до 250 и более, с возможностью дальнейшего расширения при необходимости. Наибольшая потребность в спутниковой связи нового поколения возникнет в районах высоких широт, за пределами крупных городов, которые в настоящее время преимущественно обслуживаются наземными сетями.
Низкоорбитальная спутниковая группировка предоставит возможность обеспечить высокоскоростным интернетом пассажиров железнодоротного и авиационного транспорта, экипажи морских судов и лайнеров, а также предприятия, занимающиеся добычей ресурсов в северных регионах, и жителей удаленных населенных пунктов. В дальнейшем, вероятно, возникнет спрос со стороны иностранных клиентов, поскольку создание собственной низкоорбитальной группировки связи под силу лишь немногим государствам, и остальные будут использовать интернет, предоставляемый компаниями, лидирующими в сфере современных технологий связи.
Что с «Космическим вызовом»?
Команда БЮРО 1440 создала квиз «Космический вызов», чтобы каждый мог познакомиться с темой космоса и ощутить, как смотрит на мир инженер».
Тест действительно оказался сложным и, как следствие, увлекательным. Первые семь вопросов проверяют общую эрудицию в области космоса (подробнее о них будет рассказано далее), поэтому попробовать свои силы может каждый. А еще три вопроса — это настоящие задачи «со звездочкой», разработанные космическими инженерами БЮРО 1440, занимающимися созданием спутниковой связи нового поколения. Это реальные инженерные задачи, касающиеся современных космических аппаратов, где необходимо не просто выбрать вариант ответа, но и продемонстрировать ход решения. Поэтому слово «вызов» в названии теста вполне оправдано.
Зарегистрироваться для участия в «Космическом вызове» можно на специальном сайте. Сначала участникам предстоит ответить на ряд несложных вопросов. Если вы успешно справились с этим этапом, то уже получите поощрительные призы. А если зарегистрируетесь на сайте, то за семь правильных ответов из семи сможете поучаствовать в розыгрыше космического мерча.
Если вы готовы к решению более сложных задач и сможете справиться с частью заданий, которые предлагают инженеры, то у вас появится возможность посетить Центр управления полетами БЮРО 1440. А если вы правильно ответите на все вопросы, то сможете поехать на космодром. Это непростое испытание, но и на космодром не так уж легко попасть, не так ли?
К участию в «Космическом вызове» приглашаются все желающие, включая и редакцию NS. Предлагаем вместе рассмотреть один из вопросов первого блока:
«Кто выдвинул теоретическое обоснование возможности использования ракет для полета в космос?» Четыре черно-белые фотографии, на которых изображены:
А) Сергей Королев
Б) Яков Перельман
В) Константин Циолковский
Г) Мстислав Келдыш
Эти люди неразрывно ассоциируются с ракетостроением в нашем представлении. Сергей Королев создал первую ракету, обеспечив вывод на орбиту «Спутника», а Яков Перельман написал несколько книг, в названиях которых использован корень «ракет-». Мстислав Келдыш, будучи математиком по профессии, являлся одним из ключевых «идеологов» советской космической программы. Его имя связано с разработкой теоретических основ вывода искусственных спутников на устойчивые орбиты. Входя в состав Совета главных конструкторов (возглавляемого Королевым), он выступал за полеты к Луне и другим объектам Солнечной системы.
Несмотря на то, что деятельность Келдыша в космической отрасли в советское время долгое время держалась в секрете, в прессе он упоминался под завуалированным названием «Теоретик космонавтики». Похоже, это был подходящий кандидат на роль человека, способного теоретически доказать возможность применения ракет для полетов в космос?
При выборе стоит проявить осмотрительность. В качестве альтернативы можно рассмотреть Константина Циолковского. Этот человек, впервые описавший космический скафандр, космический лифт, поезда на воздушной подушке и один из пионеров в понимании необходимости многоступенчатых ракет для вывода людей на орбиту, представляется весьма достойным кандидатом.
Возможно, читатели увидят в наших действиях попытку запутать их, чтобы отсеять конкурентов, самостоятельно дать верные ответы и отправиться на космодром. Однако это не так (ну, разве что совсем незначительно). Наша цель не в том, чтобы предоставлять подсказки: редакция лишь представляет вопросы и подчеркивает, что настоящие космические инженеры всегда рассматривают задачу всесторонне, учитывая все возможные факторы.
Если вы хотите взглянуть на космос с точки зрения инженера, то для участия в «Космическом вызове» перейдите по ссылке и кликните по этой ссылке. Внимание: квиз доступен только до 14:40 19 апреля 2025 года. Желаем удачи — она вам пригодится.
Реклама. ООО «Бюро 1440», ИНН:7707446530, erid: 2VfnxxcQghE