Спутники уменьшаются в размерах и расширяют свои возможности

Орбитальные аппараты теперь настолько малы, что их могут запускать десятками, и даже ученики старших классов могут их построить. Об этом пишет William J. Broad в своей статье «It’s a Briefcase! It’s a Pizza Box! No, It’s a Mini Satellite» в газете «The New York Nimes».

Недавно официальные лица в Калифорнии объявили, что пожар, получивший название Camp Fire, самый смертоносный в истории штата, полностью ликвидирован. Этот результат стал возможным благодаря напряженной работе пожарных на земле с некоторой помощью, пришедшей сверху от роя крошечных орбитальных спутников, которые представляют собой следующую эпоху космической эры.

Оператором спутников является компания Planet, расположенная в Сан-Франциско. Она владеет крупнейшей в мире группировкой спутников дистанционного зондирования Земли, насчитывающей около 140 аппаратов. Все спутники оснащены камерами. По размеру каждый из них сравним с буханкой хлеба.

Группировка спутников может отслеживать одно и то же место на земной поверхности один или даже два раза в день. До сих пор коммерческие спутники могли вести повторную съемку только еженедельно или ежемесячно. Более быстрые темпы позволяют осуществлять оперативный мониторинг быстрых изменений окружающей среды, включая пожары, наводнения, извержения вулканов, землетрясения, ураганы и последствия таких событий для городских районов.

«Вы не можете исправить то, что не видите», — говорит Will Marshall, исполнительный директор компании.

Пожар Camp Fire начался в четверг, 8 ноября. На следующий день команда компании Planet в Сакраменто начала передавать данные наблюдения в оперативный штаб, где специалисты координировали действия служб.

Управление по чрезвычайным ситуациям при губернаторе использовало спутниковые снимки, чтобы составить карту быстро распространяющегося пламени и определить, были ли отдельные здания целыми, поврежденными или разрушенными. Mark Ghilarducci, директор управления, описал снимки как «золотую жилу» для руководителей и аварийных бригад.

Пожар Camp Fire в Калифорнии. Съемка спутников Planet 9 ноября

«Маленький, да удаленький»

Группировка спутников Planet является примером более широкой тенденции к миниатюризации. Спутники уменьшаются в размерах и расширяют свои возможности. Из-за того, что они маленькие, спутники стоят дешевле и становятся более доступными, что обеспечивает способность наблюдать окружающую среду более полно и регулярно, чем когда-либо прежде.

«Это невероятно важно, — сказал о тенденции S. Pete Worden, чиновник НАСА, который возглавляет Фонд «Приз за прорыв». — Сначала они были игрушками. Теперь они произвели революцию».

В течение многих лет в космосе доминировали только две страны, США и Советский Союз. Их проекты были большими: ракеты выросли выше, чем 20-этажные жилые дома. Спутники увеличились до размеров городских автобусов. Спутники развернули антенны почти такие же большие, как футбольные поля.

Дебют iPhone в 2007 году сигнализировал новому поколению производителей спутников, что их творения тоже могут также уменьшиться. Ранние модели таких спутников назывались PhoneSats, потому что их электронные ядра были сделаны из смартфонов. Каждый спутник стоил всего 7000 долларов за штуку.

Сегодня относительно небольшие ракеты запускают спутники размером с сумочку, рюкзак и коробку для пиццы. Космический корабль набит крошечными датчиками, электронными схемами, линзами, моторами, батареями и антеннами. В прошлом году один запуск индийской ракеты вывел на орбиту 104 спутника, разрушив предыдущий мировой рекорд.

Космические аппараты принадлежали Индии, Израилю, Казахстану, Нидерландам, Швейцарии и Объединенным Арабским Эмиратам, а также двум американским компаниям, включая Planet. Гана вступила в космический клуб в прошлом году со спутником размером с банку консервов. Космос демократизируется.

Как правило, создание и запуск нового спутника стоит так мало, что университеты и даже средние школы могут принять в этом участие. 10 ноября ученики из шести средних школ в Ирвине, штат Калифорния ликовали, когда их крошечный аппарат был выведен на орбиту. Его задача — изучить Венеру.

Даже НАСА, основатель клуба «чем больше — тем лучше», присоединилось к новой волне. В мае агентство запустило пару спутников размером с портфель, известные как Mars Cube One, по направлению к Марсу — первые миниатюрные зонды, которые полетели к другой планете. В октябре, после почти полугодового путешествия, один из спутников-близнецов сделал первый снимок.

В конце прошлого месяца пара Mars Cube One пролетела над красной планетой и успешно продемонстрировала, что миниатюрные устройства могут передавать данные на Землю.

Безусловно, огромные спутники все еще регулярно запускают на орбиту, особенно те, которые служат военным задачам и национальной безопасности. Эти гигантские аппараты созданы некоторыми из крупнейших в мире корпораций, и затраты могут исчисляться миллиардами долларов — создавая стимул, чтобы продолжать делать спутники большими, говорят критики.

Но маленький является более доступным. После прохождения экспериментального этапа разработки количество мини-спутников начало расти, отметил Jonathan McDowell, астроном из Гарварда, который отслеживает глобальные запуски и публикует отчеты. Общее количество космических аппаратов весом 22 фунта или менее возросло с 12 в 2011 году до 89 в 2013 году, с 125 в 2015 году до 291 в прошлом году. Доктор McDowell ожидает, что это число будет продолжать расти, так как все больше групп и компаний присоединяются к этой тенденции.

Многие из новых аппаратов выполняют традиционные работы, такие как оценка урожая, картографирование городов, ретрансляция сигналов и управление природными ресурсами. Аналитики Уолл-стрит используют новые потоки информации для лучшей оценки фьючерсных рынков. Такие компании, как Planet, стремятся сделать так, чтобы наблюдение Земли помогало ученым и общественности лучше отслеживать изменения в окружающей среде.

3 декабря ракета SpaceX запустила 64 спутника, изготовленных компанией Planet, и в общей сложности 17 странами, включая Австралию, Бразилию, Финляндию, Италию, Иорданию, Польшу, Южную Корею и Таиланд. Ракета запустила также IRVINE02, второй мини-спутник, построенный учениками школьного округа Ирвин.

Другой американский спутник, размером с рюкзак, ведущий радарную съемку — важное достижение миниатюризации. Традиционные космические радары могут видеть ночью и сквозь облака, но требуют больших антенн. Компания Capella Space, базирующаяся в Сан-Франциско, наняла эксперта по оригами, чтобы выяснить, как сложить антенну почти в 100 квадратных футов в плотный пучок.

Впереди большие цели. Страна Гана стремится построить крошечный спутник с камерами, достаточно мощными, чтобы отслеживать незаконную добычу полезных ископаемых и вырубку лесов. Элон Маск, известный своими автомобилями Tesla и ракетами SpaceX, хочет построить сеть из 12 000 крошечных спутников, которые обеспечат доступ к Интернету для миллиардов людей в сельских и отдаленных районах по всему миру.

Не каждая космическая миссия может использовать крошечные спутники. Миниатюризация не подходит ни для орбитальных телескопов, используемых в астрономии, ни для мощных спутников, которые передают телевизионные сигналы на антенны.

Теперь, когда калифорнийские пожары находятся под контролем, компания Planet ищет новые ситуации, для которых может быть полезен взгляд с высоты.