Израиль в космосе. Двадцатилетний опыт (1988-2008)

3. Спутники связи и экспериментальные спутники

Класс спутников АМОС (Afro-Mediterranean Orbital System) — это семейство геосинхронных спутников связи, разрабатываемых, запускаемых и контролируемых Авиационной Промышленностью Израиля (IAI). Спутники размещаются на орбите около четвертого градуса западной долготы над Атлантикой; спутник АМОС -2 (Рис. 11) расположен всего в трех милях от АМОСа-1 (Рис. 10) — первого спутника этой серии, эксплуатирующегося с 1996 года. Спутник АМОС-1 построен при участии французской компании Alcatel Espace и немецкой Daimler-Benz Aerospace. Общая стоимость первого спутника связи оценивается в 210 млн. долларов, из которых 40 млн. было уплачено за запуск французской ракетой-носителем. Спутник был рассчитан на 10-летнюю службу, и с технической точки зрения по сей день работает безупречно. Передатчик на борту АМОСа-2 — на 50 процентов более мощный, чем на АМОСе -1. Это обеспечивает телевизионные и радиопередачи, услуги связи для отдельных домов, кабельных компаний и коммуникационных сетей в Израиле, на Ближнем Востоке, в некоторых европейских странах, и на восточном побережье Соединенных Штатов. Гарантийный полетный ресурс АМОСа-2 завершится в 2016 году. Транспондеры спутников АМОС-1 и -2 загружены более, чем на 90 %. Доходы за услуги, предоставляемые спутниками AMOS в 2006 и 2007 годах, составили $56 млн. ежегодно в соответствии с данными компании и операторов.

ТЕХСАТ — Технионовский Спутник (Рис. 12) начал разрабатываться в 1980-ых как студенческий проект. Привлечение ученых-иммигрантов из бывшего Советского Союза, быстро превратило учебный проект в полноценную развитую профессиональную спутниковую программу, а Технион в мирового лидера среди университетов по проектированию, изготовлению, испытаниям и управлению малыми спутниками. Спутник был запущен на орбиту как попутный груз российского космического аппарата РЕСУРС-01. Вместе со спутником ТЕХСАТ были выведены немецкий, чилийский, таиландский и австралийский малые спутники. Из этих спутников долгожителем оказался только ТЕХСАТ. При гарантийном полетном ресурсе спутника один год он до сих пор успешно функционирует на орбите.

Космический челнок Колумбия был запущен НАСА в январе 2003 для выполнения миссии STS-107 (Рис. 13). Экипаж корабля состоял из семи человек. В состав экипажа входил первый израильский астронавт Илан Рамон. Шестнадцатидневная программа полета Рамона и его коллег была посвящена научным исследованиям, включающим более чем 80 экспериментов, в том числе по человеческой физиологии, гашению огня, влиянию микрогравитации на различные естественные явления. 1 февраля 2003 года команда Колумбии погибла вследствие распада шаттла в атмосфере Земли при его возвращении.

СЛОШСАТ — миниспутник массой 129.0 кг, включающей 33.5 кг жидкой воды в гладком 87-литровом резервуаре (Рис. 14). Главный подрядчик проекта — NLR — Национальная Космическая Лаборатория, Нидерланды. Израильские соисполнители проекта: РАФАЭЛЬ и Технион. В соответствии с программой спутник отработал на орбите 8 дней. Во время этого эксперимента были получены новые результаты о поведении воды, плещущейся внутри сосуда в состоянии невесомости.

ТАУВЕКС (Тель-Авивского Университета Ультрафиолетовый Исследователь) представляет научный прибор, изготовленный компанией Эль-Оп. ТАУВЕКС (Рис. 15) спроектирован для получения изображений астрономических объектов в спектральном диапазоне 1400–3200 А. Инструмент состоит из трех эквивалентных 20-см UV — телескопов, снабженных различающимися фильтрами в каждом из телескопов. Каждый телескоп имеет поле зрения 54' и пространственное разрешение 6" — 10" в зависимости от длины волны. К сожалению, запуск ТАУВЕКСа неоднократно откладывался. В последнее время предполагается, что аппаратура ТАУВЕКС будет выведена на геостационарную орбиту как полезная нагрузка миссии GSAT-4 в начале 2010 года. Предстоящий многолетний полет позволит для части небесной сферы получить изображения различных типов горячих звезд и молодых массивных звезд, которые излучают большое количество ультрафиолетовой радиации, ионизируют межзвездную среду и, таким образом, играют важную роль в процессах формирования звезд. Результаты работы инструмента в полете должны углубить наши представления об эволюции Вселенной.

28 апреля в канун празднования 60-летия государства Израиль с космодрома Байконур запущен спутник связи АМОС-3 (Рис. 16). Доставка спутника на геостационарную орбиту осуществлена впервые с использованием новой специальной наземной системы запуска Зенит-3SLB, включающей надежную ракету морского базирования Зенит-3SL и разгонный блок DM, являющийся третьей ступенью системы запуска. АМОС-3 располагается на 4 градусе западной долготы над экватором рядом со спутниками АМОС -1 и АМОС -2 и со временем сменит давно выработавший свой ресурс АМОС -1. Спутник AMOS-3 (стартовый вес 1270 кг, вес оборудования 250 кг, стоимость $170 миллионов) является первым из четырех новых телекоммуникационных космических аппаратов, которые компания Space Communication Ltd. (Spacecom) надеется развернуть в последующие годы. Как и остальные спутники семейства АМОС, спутник связи АМОС-3 эксплуатируется этой компанией и является ее собственностью. Успешный запуск спутника еще выше поднял репутацию Israel Aerospace Industries Ltd. (IAI) как создателя спутников небольшой массы с превосходными техническими характеристиками. AMOS-3, как ожидают, будет функционировать в течение 18 лет — на шесть лет дольше, чем более тяжелый AMOS-2 и несмотря на то, что AMOS-3 несет на 45 процентов меньше бортового топлива, чем его предшественник. В соответствии с критерием эффективности, принятым для спутников связи — количество полос на килограмм — AMOS-3 находится среди самых продвинутых коммерческих спутников для своего размера. Новый спутник оборудован управляемой антенной 12 активными мощными 72 MHz транспондерами в Ku-полосах, двумя широкими пучками в Ka-полосах и предоставляет услуги подобные услугам своих предшественников. Спутник расширит зону покрытия ретрансляторов, обеспечит высококачественную связь и широкополосную передачу данных на территории Ближнего Востока, Европы, Африки, а также в некоторых районах Северной и Южной Америки. Два самых больших клиента Spacecom's в Израиле — платформы спутникового телевидения YES и BOOM. Бизнес компании основан на видео и многочисленных правительственных заказах. Практически все мощности спутника были проданы еще до его запуска. В течение следующих нескольких лет Spacecom ожидает рост как в коммерческом бизнесе (прежде всего в непосредственном телевизионном вещании на потребителя), так и в бизнесе с американским Министерством Обороны. Компания планирует заработать на спутнике, который должен находиться на орбите до 2024 года, 0.5 млрд. долларов. Отметим также, что спутник способен пересылать на Землю изображения земной поверхности, полученные разведывательными спутниками, движущимися на низких орбитах.

Компания Spacecom обеспечивает телевизионное вещание и коммуникационные услуги, предоставляет операторов средств отладки, обслуживает правительственные организации, частные миниатюрные сетевые терминалы и др. Для этих целей компания намерена создать в ближайшем будущем спутник связи АМОС-4 (Рис. 17) умеренных размеров, но с большими энергетическими возможностями. Спутник будет оборудован 20 мощными транспондерами в Ка и Ku диапазонах. Многополосный спутник связи АМОС-4 будет иметь двойное применение — часть его коммуникационной мощности зарезервирована за израильским военным заказчиком. Его вес при запуске будет составлять приблизительно 3,4 тонны. Спутник будет размещен на геостационарной орбите между 64° и 76° восточной долготы. Его положение отличается от положения спутников АМОС-1-2 и 3, благодаря чему становится возможным предоставление услуг более широкому кругу клиентов в Азии. Запланирован ресурс работы спутника на орбите около 12 лет. В 2007 году IAI подписал со Spacecom на разработку, изготовление и запуск спутника АМОС-4 $365-миллионный контракт, из которых $265 миллионов оплачивает правительство, а остальные $100 миллионов — Spacecom. Значительная доля государственных инвестиций демонстрирует высокий национальный приоритет, предоставленный программе АМОС-4. В соответствии с соглашением L\I предъявит АМОС-4 компании Spacecom в третьем квартале 2012 года после размещения спутника в его точке стояния и окончания этапа тестирования на орбите. АМОС-4 является спутником связи новой генерации и новых технологий. У него большая платформа, широкополосные транспондеры, расширены возможности по сравнению со спутниками, создаваемыми Израилем до последнего времени.

Запуск спутника AMOS-6 запланировал на 2011 год, его положение на орбите 4°W будет сопряжено с находящимися на орбите спутниками AMOS-2 и AMOS-3. AMOS-6 обеспечит покрытие Ku- и Ka-полосами Европы, Ближнего Востока и Восточного побережья Америки с комбинацией пучков неподвижных и с управляемой диаграммой направленности.

Учитывая опыт создания спутников связи, накопленный Израилем, можно было предположить, что последующие подобные аппараты будут разрабатываться головным космическим исполнителем и лидирующим производителем спутников — концерном IAI. Однако, в 2008 году компания Spacecom, занимающаяся созданием и обслуживанием израильских спутников связи, приняла неожиданное решение не изготавливать следующий спутник связи в Израиле, а заказать в России. Подписан контракт с ОАО «Информационные спутниковые системы имени академика М. Ф. Решетнева» (г. Железногорск, Красноярский край) на создание спутника связи АМОС-5. Получены необходимые разрешения от российских и израильских госструктур. Стоимость спутника составит 157 миллионов долларов. При этом Spacecom сохраняет за собой право разорвать контракт вплоть до дня запуска. Спутник должен быть сдан заказчику не позднее 31 марта 2011 года. Его гарантийный полетный ресурс должен составлять не менее 14 лет.

Для российской стороны данный контракт — свидетельство того, что его продукция востребована. ОАО «ИСС им. Решетнева» — сильное предприятие, создавшее большинство российских телекоммуникационных спутниковых систем. Выполнение заказа по разработке АМОСа-5 создаст предпосылки для выхода на мировой рынок космических услуг. Для израильской стороны заманчивыми являются привлечение столь опытного производителя спутников связи, каким является ОАО «ИСС им. Решетнева», и экономия средств, так как аналогичные американские и европейские спутники стоят $200–300 млн. Стоимость, например, спутника связи, выпускаемого фирмой Hughes, может доходить до $500 млн. АМОС-5 дополняет существующую группировку спутников компании Spacecom. АМОС-5 расширяет территории, охватываемые компанией, достигая самых отдаленных районов в Африке. После размещения на 17° восточной долготы, Амос-5, оснащенный транспондерами большой мощности в С-и Ku-диапазонах, сможет обслуживать весь африканский континент (Рис. 18). Отметим, что возможности АМОС-5 в С- и Ku-диапазонах в настоящее время уже предоплачены. Ожидается, что после запуска спутников АМОС-4 и -5 компания Spacecom превратится в крупного игрока на рынке спутниковой связи, поскольку получит возможность транслировать в любую точку на земном шаре.

Два 5 килограммовых нано-спутника ИНСАТ-1 и ИНСАТ-2 в настоящее время создаются Израильской Нано-Спутниковой Ассоциацией (ИНСА). Во время предстоящих полетов на борту спутников в условиях воздействия факторов космического пространства будут испытываться новые компоненты, выпускаемые промышленностью, прежде чем они начнут устанавливаться на дорогостоящие спутники стоимостью в десятки и даже сотни миллионов долларов. Первый израильский наноспутник, ИНСАТ-1 (Рис. 19), будет нести на себе для испытаний миниатюрные атомные часы и приемник GPS для навигации. Планируемая дата запуска спутника 2010 год.