Многофункциональная космическая система ретрансляции «Луч»

Многофункциональная космическая система ретрансляции (МКСР) «Луч» — спутниковая система ретрансляции для обеспечения связи с движущимися объектами вне зон видимости с российской территории. Система построена с использованием геостационарных спутников-ретрансляторов «Луч-5А», «Луч-5Б» и «Луч-5В» и пришла на смену первому поколению системы ретрансляции «Луч».

Модель КА Луч-5А на выставке CeBIT 2011

КА-ретрансляторы системы МКСР будут работать с низколетящими спутниками с высотой орбит до 2000 км над поверхностью Земли, такими как пилотируемые космические комплексы, космические корабли и, а также ракеты-носители, разгонные блоки и др. КА «Луч» будут принимать от них информацию (как телеметрическую, так и целевую) на участках полета, находящихся вне зон видимости с территории России, и ретранслировать её в режиме реального времени на российские земные станции. В то же время, будет обеспечена возможность передачи команд управления на эти КА[1][2]

Как и КА предыдущей системы, все КА МКСР «Луч» будут построены АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва[1]. Оператором МКСР «Луч» является АО «Спутниковая система „Гонец“».

История

Первое поколение системы «Луч» основывалось на КА «Альтаир» и «Гелиос» и прежде всего предназначались для обеспечения двусторонней широкополосной связи с подвижными космическими, наземными и морскими объектами: кораблями ВМФ, космическими аппаратами и пилотируемыми комплексами (МКС, КК «Союз» и др.), а также передачи телеметрической информации с разгонных блоков и верхних ступеней ракет-носителей. Кроме того, КА «Луч» использовались для обмена ТВ новостями и программами между телецентрами и организации связи в чрезвычайных условиях и в труднодоступных районах[3][4].

После выхода из строя последнего из спутников «Гелиос», возникла необходимость разработки системы, которая бы отвечала современным требованиям ретрансляции и была бы основана на новых спутниковых платформах.

Разработка «Многофункциональной Космической Системы Ретрансляции „Луч“» на базе КА-ретрансляторов «Луч-5А» и «Луч-5Б» была включена в Федеральную космическую программу России на 2006—2015 годы. Позже к ним был добавлен СР «Луч-4» для обеспечения радиообмена с космическими аппаратами стартующими с космодрома «Восточный», который будет введен в эксплуатацию в 2014—2015 гг. Запуски с этого полигона будут производиться на восток, поэтому трассы движения ракет-носителей пройдут над Тихим океаном. КА «Луч-4», согласно первоначальным планам, должен был располагаться в точке 167° в.д. и отслеживать запуски на первом участке полета. Для этих целей СР «Луч-4» должен был быть построен на более тяжёлой платформе и обладать гигантской антенной. Однако, в декабре 2011 года Роскосмос заказал третий спутник из серии «Луч-5» — «Луч-5В», который согласно новым планам будет работать в точке стояния 167° в. д., вместо КА «Луч-4»[5]. Проект спутника-ретранслятора «Луч-4» был переименован в «Енисей-А1». На этом новом спутнике предполагается проверка новых технологий, таких как крупногабаритные развёртываемые антенны, апогейные электрореактивные двигатели СПД-140 для подъёма орбиты с переходной до геостационарной, а также новый бортовой радиокомплекс экспериментальной системы персональной подвижной спутниковой связи (БРК ЭСППСС)[6][7].

18 декабря 2015 года завершились лётные испытания системы «Луч» и государственная комиссиия приняла решение о вводе её в эксплуатацию.[8]

Принцип работы системы

В первую очередь, система МКСР будет обслуживать российский сегмент Международной космической станции. В настоящее время российский сегмент международной космической станции может напрямую взаимодействовать с ЦУПами в течение около 2,5 часов в сутки. Для связи в остальное время Россия покупает услуги американской системы Tracking and data relay satellite system (TDRSS), аналогичной МКСР[1].

МКСР «Луч» унаследовала точки стояния на геостационарной орбите от системы «Альтаир»: 16° з. д. над Атлантикой, 95° в. д. над Индийским океаном и 167° в.д. над Тихим океаном. В зоне их видимости будет находится вся поверхность планеты за исключением полярных и приполярных областей. Таким образом, КА будут иметь возможность взаимодействовать с ЦУПами, расположенными на территории России, почти 100 % времени[1][9].

  • Обмен информацией различного вида, в том числе телевизионной;
  • Ретрансляция телеметрической информации от ракеты-носителя, разгонных блоков и других объектов ракетно космической техники;
  • Ретрансляция сигналов «Вызов НКУ» от НКА;
  • Ретрансляция информации целевого назначения от НКА;
  • Ретрансляция информации от автоматических станций гидрометеорологической системы Росгидромета;
  • Ретрансляция сигналов автоматических радиобуев международной системы спасания «КОСПАС-САРСАТ»;
  • Ретрансляция корректирующих сигналов для глобальной навигационной системы ГЛОНАСС.

Ретрансляторы СДКМ

МКСР «Луч» предусматривает установку специальных ретрансляторов для российской системы дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ). Через эти ретрансляторы со специальных земных опорных станций будут передаваться дифференциальные поправки к измерениям, которые осуществляются по спутникам системы ГЛОНАСС. Это позволит увеличить точность измерения сигнала ГЛОНАСС до сантиметров на расстоянии до 200—400 км от станций коррекции (двухчастотные приемники) и до 1,5 — 3 метров на территории России[10]. В то же время передается информация о целостности и качестве работы самих навигационных космических аппаратов. Это имеет большое значение для высокоскоростных потребителей (например гражданская авиация)[2].

Список КА МКСР «Луч»
Название Модель и Платформа Дата запуска Орб. поз. Масса, кг Мощ. ПН, кВт САС, лет Ракета-носитель ПН и предназначение Статус
«Луч-5А»[9] «Экспресс-1000K» 11 декабря 2011[11][12] 167° в.д.[13][13][14] 950 1,5 10 «Протон» (вместе с «AMOS-5») 7 S и Ku, P/L (для «Коспас-Сарсат») и системы «Планета-С». Ретрансляция сигналов СДКМ. Выведен на целевую орбиту[15]
«Луч-5Б»[9] «Экспресс-1000K» 03.11.2012[12][16] 16° з.д.[17] 950 10 «Протон» (вместе с Ямал-300К) 6 S-, Ku-диапазонов; + лазерно-радиотехнический канал связи. Ретрансляция сигналов СДКМ. Запущен
«Луч-5В»[5][18] «Экспресс-1000K» 28.04.2014[19] 95° в.д.[17] «Протон» (вместе с KazSat-3) Запущен
«Енисей-А1» (ранее «Луч-4»)[2] «Экспресс-2000» конец 2015[6] 3000 12 «Протон» с Бриз-М 6 S-, Ku-, и 1 P/L (для «Коспас-Сарсат») и системы «Планета-С». Также будет оборудован межспутн. каналом ретрансляции в Ka-диапазоне и эксперим. стволом системы персональной мобильной спутниковой связи в S-диапазоне. Ретрансляция сигналов СДКМ. В производстве

Пользователи системы

По словам президента АО «Спутниковая система „Гонец“» Дмитрия Баканова, штатная эксплуатация системы МКСР не может начаться до 2015 года, так как необходимое оборудование для ретрансляции сигнала через «Лучи» всё ещё не установлено на Международной космической станции. Кроме того, разработка терминального оборудования для снятия телеметрии с разгонных блоков ракет-носителей началась только лишь в 2012 году[20].

В декабре 2015 система МСКР с КА серии «Луч» принята в опытную эксплуатацию[21].

Управление КА осуществляется из ЦУП ЦНИИМаш.

МКС

Развёртывание клиентского оборудования на МКС началось с создания экспериментальной аппаратуры антенно-фидерного устройства единой командно-телеметрической системы служебного модуля. Она нужна для оценки реальных характеристик радиолинии «борт» — «спутник-ретранслятор». Создание данного устройства столкнулось со сложностями из-за отсутствия на служебном модуле термостабилизированных рабочих мест. Устройство было создано специалистами ЗАО «Меркурий» при участии РКК «Энергия», один из экземпляров был установлен установлен на комплексном стенде СМ РС МКС, другой был доставлен на МКС.[22]

19 июня 2014 Александр Александрович Скворцов и Олег Германович Артемьев во время выхода в открытый космос смонтировали блок антенны с фазированной решёткой для работы через спутники «Луч». Антенна была установлена между II и III плоскостью кольцевого поручня рабочего отсека большого диаметра служебного модуля «Звезда».[23][24] Во время установки возникли сложности с одним из крепёжных элементов, которые потребовали установки дополнительного зажима, это было сделано 18 августа 2014 во время следующего выхода.[25][26]

Корабли «Союз МС» и «Прогресс МС»

На кораблях серий «Союз МС» и «Прогресс МС» устанавливается комплект бортовой радиоаппаратуры ЕКТС, которая способна работать с системой ретрансляции «Луч». Спутниковый контур управления и контроля позволяет обмениваться информацией с кораблём в течение 83 % суточного полёта при задействовании всех трёх спутников-ретрансляторов. Первый сеанс связи состоялся 21 декабря 2015 с кораблём Прогресс МС-01.[27][28]

См. также

Примечания
  1. Сибирские «Лучи» // «Информационные спутниковые системы» : журнал. — ИСС им. Решетнёва, 2009. — № 8. — С. 15. Архивировано 28 мая 2012 года.
  2. КА-ретранслятор «Луч-4» (недоступная ссылка). ИСС им. Решетнёва. Дата обращения: 20 ноября 2011. Архивировано 5 июля 2012 года.
  3. С. Голотюк. Спутникостроители с берегов Енисея // «Новости космонавтики» : журнал. — 1999. — № 9. Архивировано 19 октября 2011 года.
  4. КА «Луч». ИСС им. Решетнёва. Дата обращения: 2 октября 2010.
  5. На развитие ГЛОНАСС до 2020 года выделят 330 млрд рублей. Деловая газета «Взгляд» (13 декабря 2011). Дата обращения: 16 декабря 2011.
  6. Заказ №0173100007012000181 (недоступная ссылка). Официальный сайт РФ для размещения информации о размещении заказов (24 июля 2012). Дата обращения: 14 ноября 2012. Архивировано 22 ноября 2012 года.
  7. Gunter Dirk Krebs. Yenisey A1 (англ.). Gunter's Space Page. Дата обращения: 13 ноября 2012. Архивировано 22 ноября 2012 года.
  8. Спутниковая система «Луч» в эксплуатации. ИСС им. Решетнёва (21 декабря 2015). Дата обращения: 21 декабря 2015.
  9. И. Маринин, И. Лисов. «Луч-5А» – аппарат многофункциональной системы ретрансляции // «Новости космонавтики» : журнал. — 2003. — № 12. Архивировано 26 сентября 2004 года.
  10. Российская система дифференциальной коррекции и мониторинга: концепция и итоги первого этапа построения (недоступная ссылка). «Российские космические системы» (7 сентября 2010). Архивировано 18 мая 2014 года.
  11. Космический аппарат «Луч-5А» доставлен на Байконур. Федеральное космическое агентство «Роскосмос» (10 ноября 2011).
  12. План российских космических пусков (часть 2). Форум «Новости космонавтики». Дата обращения: 20 ноября 2011.
  13. Российские специалисты провели коррекцию орбиты спутника «Луч-5А». «РИА Новости» (16 октября 2012). Дата обращения: 1 июня 2013. Архивировано 1 июня 2013 года.
  14. Система доставки информации через КА многофункциональной космической системы ретрансляции (МКСР) «Луч» (недоступная ссылка). «Российские космические системы» (25 сентября 2012). Дата обращения: 1 июня 2013. Архивировано 22 декабря 2015 года.
  15. Космический аппарат «Луч-5А» выведен на целевую орбиту. Федеральное космическое агентство «Роскосмос» (12 декабря 2011).
  16. Спутник «Луч-5Б» раскрыл антенны для дальнейшей передачи данных. «РИА Новости» (3 ноября 2012). Дата обращения: 3 ноября 2012. Архивировано 22 ноября 2012 года.
  17. Система ретрансляции «Луч» (недоступная ссылка). Спутниковая система «Гонец». Дата обращения: 1 июня 2013. Архивировано 27 декабря 2013 года.
  18. Запуски спутников «Луч-5Б» и «Луч-5В» планируются на июль 2012 г. и конец 2013 г. (26 марта 2012). Архивировано 22 ноября 2012 года.
  19. Запуск спутников «Луч-5В» и KazSat-3. ИСС им. Решетнёва (29 апреля 2014). Дата обращения: 2 декабря 2014.
  20. Президент ОАО «Спутниковая система „Гонец“» Дмитрий Баканов: «Штатная эксплуатация орбитальной группировки системы начнется в 2015 году» (недоступная ссылка). Интерфакс-Агентство Военных Новостей. Дата обращения: 20 декабря 2015. Архивировано 28 июля 2014 года.
  21. МКСР «Луч» принята в опытную эксплуатацию. Госкорпорация «Роскосмос» (21 декабря 2015).
  22. Аппаратура антенно-фидерного устройства единой командно-телеметрической системы служебного модуля (недоступная ссылка). АО «Меркурий». Дата обращения: 20 декабря 2015. Архивировано 22 декабря 2015 года.
  23. Российские космонавты проведут работы в открытом космосе. Федеральное космическое агентство «Роскосмос» (19 июня 2014).
  24. Выход российских космонавтов в открытый космос завершен. Федеральное космическое агентство «Роскосмос» (20 июня 2014).
  25. Российские космонавты проведут работы в открытом космосе. Федеральное космическое агентство «Роскосмос» (18 августа 2014).
  26. Выход в открытый космос по российской программе завершен. Федеральное космическое агентство «Роскосмос» (18 августа 2014).
  27. Активная фазированная антенная решетка S-диапазона (недоступная ссылка). АО «Меркурий». Дата обращения: 21 декабря 2015. Архивировано 22 декабря 2015 года.
  28. Первый сеанс связи с грузовым кораблем через спутник. РКК «Энергия» (21 декабря 2015). Дата обращения: 21 декабря 2015.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.