Создание в России новых военных спутников оптической разведки
На американском веб-ресурсе "The Space Review" был опубликован очередной небезынтересный материал видного аналитика в области советских и российских космических программ Барта Хендрикса (Bart Hendrickx) "Upgrading Russia’s fleet of optical reconnaissance satellites" ("Обновление русской группировки спутников оптической разведки"), свидетельствующий о серьезном отставании России в системах космической разведки и о российских работах по созданию новых спутников оптической разведки с целью преодолеть это отставание.
Предположительное изображение российского спутника оптической разведки 14Ф137 «Персона» (с) John Locker / www.thespacereview.com
В настоящее время у России на орбите есть только два действующих спутника оптической разведки, срок эксплуатации которых, возможно, уже истек. Они должны быть заменены более эффективными спутниками с главным зеркалом примерно такого же размера, как те, которые, как предполагается, будут использоваться на борту американских разведывательных спутников, однако неясно, когда эти русские спутники будут готовы к запуску. Экспериментальный спутник, запущенный в 2018 году, вероятно, является предшественником группировки гораздо меньших по размерам спутников-шпионов, которые дополнят изображения, предоставляемые большими спутниками.
Спутники фоторазведки советских времен
Большинство разведывательных спутников, летавших в советское время, возвращали пленку на Землю в капсулах. Спутники этого типа продолжали использоваться после распада Советского Союза, последний из которых был запущен в 2015 году. Они назывались «Зенит» (девять типов, более 600 запусков в период с 1961 по 1994 год), «Янтарь» (пять типов, почти 180 запусков с 1974 по 2015 год) и «Орлец» (два типа, 10 запусков с 1989 по 2006 год). Все эти спутники были спроектированы и построены Центральным специализированным конструкторским бюро (ЦСКБ) и его дочерним заводом "Прогресс" в Куйбышеве (переименованным в Самару в 1991 году). Оно было основано в 1958 году как филиал ОКБ-1 Сергея Королева, а в 1974 году стало самостоятельным.
Недостатками спутников с системой возврата пленки были ограниченный запас пленки, которую они могли нести (и, следовательно, их ограниченный срок службы), и, что более важно, их неспособность своевременно передавать изображения. В 1976 году Соединенные Штаты вывели на орбиту свой первый цифровой разведывательный спутник KH-11 / KENNEN, используя электронно-оптическую технологию для передачи изображений на Землю в реальном масштабе времени. Было запущено 16 спутников этого типа, четыре из которых в настоящее время находятся на орбите. Предполагается, что они несут телескоп с главным зеркалом диаметром 2,4 метра, их сравнивают с космическим телескопом Hubble, но смотрящими на Землю, а не на Вселенную, и имеют теоретическое разрешение на местности 0,15 метра. Спутники отправляют изображения на Землю через спутники ретрансляции данных, находящиеся на высокоэллиптических и геостационарных орбитах.
Советский Союз запустил свой первый оптико-электронный разведывательный спутник только в декабре 1982 года. Аппарат использовал платформу пленочных спутников «Янтарь» и традиционную оптическую камеру, не способную соответствовать разрешающей способности зеркального телескопа KENNEN. Кроме того, на нем была инфракрасная камера для ночных наблюдений. Спутники первого поколения («Янтарь-4КС1», или «Терилен») с расчетным разрешением 1 метр с высоты 200 километров в период с 1982 по 1989 год запускались девять раз. Усовершенствованный спутник второго поколения («Янтарь-4КС1М», или «Неман») имел разрешение менее метра, в период с 1986 по 2000 год было выполнено 15 запусков. Продолжительность полета постепенно увеличивалась с шести месяцев до более года, но даже это было намного короче, чем многолетние миссии, выполняемые американскими спутниками цифровой разведки.
Только в 1983 году советское правительство санкционировало разработку спутника, который по своим характеристикам был близок к KENNEN. Для этого Ленинградскому оптико-механическому заводу (ЛОМО) было предписано построить оптическую систему 17В317 с телескопом с диаметром зеркала 1,5 метра. Он должен был летать на двух разных типах спутников. Один, называвшийся «Сапфир», должен был быть построен ЦСКБ-Прогресс и выводиться на низкие орбиты для задач "ближней" целевой разведки, а другой, получивший название «Аракс» (также известный как «Аркон»), должен был быть произведен НПО им. Лавочкина и летать на гораздо более высоких орбитах для задач разведки обширных районов. В конечном итоге «Сапфир» так и не был запущен, а два спутника «Аракс», которые НПО им. Лавочкина удалось запустить в 1997 и 2002 годах, вышли из строя задолго до истечения расчетного срока службы.
«Персона»
После выхода из строя второго спутника «Аракс» в 2003 году Россия осталась без каких-либо цифровых разведывательных спутников на орбите и вынуждена была довольствоваться периодическими запусками спутников, возвращающих пленку, которые находились на орбите не более трех месяцев. Примерно на рубеже веков министерство обороны России объявило тендер на новый цифровой разведывательный спутник. АО «НПО Лавочкина» предложило уменьшенный вариант «Аракса», но 15 марта 2001 года контракт был заключен с ЦСКБ-Прогресс (в 2014 году переименован в Ракетно-космический центр «Прогресс» или «РКЦ Прогресс»). Контракт предусматривал строительство трех спутников под названием «Персона», также известных под военным обозначением 14Ф137.
После нескольких лет задержек 26 июля 2008 года первый спутник «Персона» был запущен как «Космос-2441», но в сообщениях русской прессы в то время говорилось, что он был потерян всего два месяца спустя из-за того, что платы памяти в его бортовом компьютере были повреждены заряженными частицами. Следующий спутник, «Космос-2486», оснащенный защищенными электронными компонентами, был выведен на орбиту 7 июня 2013 года. Предположения в русской прессе о том, что и с этим спутником вскоре возникли проблемы, были подтверждены судебными документами, опубликованными в 2017 году - орбитальные испытания спутника были прерваны с августа 2013 года по февраль 2014 года из-за неуказанных проблем на борту и не были завершены до октября 2014 года. Третий спутник «Персона» («Космос-2506») был запущен 23 июня 2015 года, на орбиту, синхронизированную с орбитой второго спутника, чтобы обеспечить максимальное покрытие интересующих областей на Земле. Согласно тем же судебным документам, он также столкнулся с техническими проблемами во время первоначальных испытаний на орбите и не был объявлен работоспособным до ноября 2016 года.
Несмотря на неудачное начало полетов "Космос-2486" и "Космос-2506", оба спутника, похоже, с тех пор работают нормально.
Платформа спутника «Персона», по всей видимости, создана на основе платформы «Янтарь-4КС1М» и, как полагают, содержит усовершенствования, которые значительно увеличили ее эксплуатационный ресурс. В одной статье, опубликованной «РКЦ Прогресс» в 2016 году, и предположительно описывающей «Персону», проектный срок службы назван в пять лет. Хотя «Персона» не упоминается по названию, в статье говорится о спутнике, вращающемся вокруг Земли по 730-километровой орбите под углом 98,3 ° к экватору, что является точными параметрами орбиты «Персоны». Наземное разрешение оптической системы составляет 0,5 метра. Оптическая система была разработана ЛOMO и была определена несколькими источниками как 17В321, хотя в судебных документах, опубликованных в 2012 году, она упоминается как 14M339M.
Русские никогда не публиковали рисунки или изображения «Персоны», но нечеткая наземная фотография первого спутника «Персона», сделанная британским наблюдателем-любителем в 2008 году, дает хотя бы смутное представление о его внешнем виде. Он похож на уменьшенную версию космического телескопа Hubble с солнечными батареями, установленными параллельно корпусу спутника. Эта конфигурация солнечных панелей также видна в патенте, описывающем механизм развертывания солнечных батарей «Персоны».
Гражданским ответвлением «Персоны» может стать «Ресурс-ПМ», который должен начать замену ныне действующих спутников дистанционного зондирования Земли «Ресурс-П» в 2023 году. Объявленная орбита этих спутников практически идентична орбите «Персоны». Платформа спутника, скорее всего, очень похожа, хотя солнечные батареи установлены иначе. Как и «Персона», «Ресурс-ПМ» будет использовать телескоп ЛОМО с 1,5-метровым главным зеркалом, но оптическая сборка будет другой, с использованием двухзеркального телескопа типа Ричи-Кретьена.
Несмотря на неудачный старт миссий "Космос-2486" и "Космос-2506", оба спутника, похоже, с тех пор работают нормально. Однако, если их проектный срок службы действительно составляет пять лет, оба уже превысили его. Хотя они вполне могут проработать еще несколько лет, Россия не может позволить себе риск потерять возможности получения изображений с высоким разрешением, предлагаемые этими спутниками, и активно работает над обновлением своего парка спутников-шпионов.
«Раздан»
В августе 2016 года русская газета «Коммерсантъ» сообщила о разработке замены «Персоне» под названием «Раздан», что является названием реки в Армении, протекающей через столицу страны Ереван (два ранее использовавшихся русских спутника цифровой разведки, «Неман» и «Аракс», также были названы в честь рек в бывших советских республиках.) Ссылаясь на «два информированных отраслевых источника», а также на общедоступную закупочную документацию, газета сообщила, что первые три спутника «Раздан» должны быть запущены в 2019, 2022 и 2024 годах, и что третий аппарат будет первым, на котором будет установлена оптическая система производства ПАО «Красногорский завод им. С.А. Зверева» (КМЗ) с диаметром зеркала более двух метров. Больше подробностей о проекте в русской прессе после публикации «Коммерсанта» не появлялось. Однако значительный объем информации о проекте можно получить из различных российских онлайн-источников.
Из общедоступных документов о закупках следует, что проект официально был начат 19 июня 2014 года с подписания контракта между Министерством обороны России и РКЦ «Прогресс». Второй контракт по проекту был заключен теми же двумя сторонами 26 сентября 2016 года. Возможно, первоначальный контракт предусматривал только завершение предварительного проектирования спутника, а второй заключался в фактическом строительстве спутников. Это могло бы объяснить, почему сразу после подписания контракта 2014 года проектирование некоторых систем было поручено более чем одному субподрядчику, очевидно, на конкурсной основе.
В то время как сами спутники обозначаются военным кодовым названием 14Ф156, кодовое название всего проекта («космическая система» в русской терминологии) - 14K046. Как видно из онлайн-документа «Прогресс РКЦ», проектирование спутника ведется в Управлении № 1032 РКЦ «Прогресс» под руководством главного конструктора Олега Федоренко.
Оптическая нагрузка «Раздана (так называемый «электрооптический комплекс», или ЭОК) названа «Севан», в честь армянского озера, из которого берет начало река Раздан. В июле 2014 года РКЦ «Прогресс» подписал контракты на эскизный проект «Севана» с двумя производителями телескопов, КМЗ и ЛОМО. Однако в более поздних документах по «Севану» нет следов ЛОМО, что указывает на то, что КМЗ был выбран в качестве единственного поставщика. В отличие от ЛОМО, КМЗ входит в мощный холдинг «Швабе», объединяющий несколько десятков организаций, составляющих ядро оптической отрасли России. Возможно, это помогло ему получить престижный контракт на «Севан», в то время как ЛОМО пришлось довольствоваться контрактом на телескоп «Ресурс-ПМ», который в некотором смысле является повторением работы, которую он делал ранее для «Персоны».
Судя по всему, КМЗ начал разработку технологии для оптической нагрузки «Раздана» еще до того, как проект официально стартовал. В декабре 2013 года он выиграл тендер, организованный Роскосмосом под названием «Зеркало-КТ» (КТ - космический телескоп). Цель тендера была описана как «разработка технологии производства легких главных зеркал для современных крупногабаритных космических телескопов с очень высоким разрешением для дистанционного зондирования Земли».
Все это означает, что размер главного зеркала «Севана» равен размеру того зеркала, которое предположительно было установлено на американских спутниках KH-11 / KENNEN еще в 1976 году.
Задача заключалась в разработке зеркала диаметром до 2,5 метров, а также композитной конструкции для размещения зеркала. Они должны быть способны продержаться на орбите не менее семи лет. Судя по документации, «Зеркало-КТ» было преждевременно завершено в феврале 2015 года, но из других источников очевидно, что КМЗ продолжал работу над системой в последующие годы. Возможное объяснение этому заключается в том, что «Зеркало-КТ» начиналось как гражданский проект, финансируемый Роскосмосом, и что космическое агентство остановило денежный поток в начале 2015 года, когда зеркало было включено в проект Министерства обороны «Раздан». Чертеж зеркала, разработанного в рамках «Зеркало-КТ», был опубликован в статье в конце 2014 года.
Как можно понять из онлайн-закупочных документов, КМЗ получил окончательное разрешение на разработку «Севана» 30 сентября 2016 года, через четыре дня после того, как Министерство обороны России и РКЦ «Прогресс» подписали второй контракт на «Раздан». Предполагалось, что в качестве поставщика полезной нагрузки КМЗ будет выступать в качестве субподрядчика для РКЦ «Прогресс», но вместо этого он получил контракт напрямую от Министерства обороны, которое, очевидно, хочет передать разработку «Севана» под свой непосредственный контроль.
В то время как КМЗ отвечает за интеграцию оптической нагрузки, сами зеркала производятся Лыткаринским заводом оптического стекла (ЛЗОС). ЛЗОС уже объединился с КМЗ для проекта «Зеркало-КТ» в 2014 году, возможно, еще до утверждения программы «Раздан». По крайней мере, две публикации ЛЗОС подтверждают его причастность к «Раздану». В некоторых выпусках корпоративного журнала компании «Спектр» явно упоминаются зеркала «Севана», хотя сам проект не называется. Одна публикация упоминает «набор специальной оптики», состоящий из главного зеркала 2,4 метра, вторичного асферического зеркала 0,54 метра и асферического внеосевого третичного зеркала. Скорее всего, это означает, что телескоп «Раздана» представляет собой трехзеркальный анастигмат Корша.
В других выпусках «Спектра» упоминается контейнер, необходимый для перевозки 2,35-метрового зеркала, который должен точно соответствовать диаметру главного зеркала (2,4 метра - округленное число). Это подтверждают закупочные документы, которые могут быть связаны с «Севаном» и содержат чертежи всех трех зеркал внутри их контейнеров. Исходя из этого, диаметр третичного зеркала можно оценить примерно в 0,40 метра.
Все это означает, что размер главного зеркала «Севана» равен размеру того, которое, предположительно, было установлено на американских спутниках KH-11 / KENNEN еще в 1976 году. Оно также имеет почти точно такой же диаметр, как те два основных зеркала, которые Национальное управление военно-космической разведки США передало НАСА в 2012 году для использования на борту астрономических спутников (один из которых будет летать на космическом телескопе Nancy Grace Roman Space Telescope, ранее известном как Wide Field Infrared Survey Telescope). Это было запасное оборудование, оставшееся от проекта шпионского спутника NRO. Сообщалось, что переданные зеркала были частью сборки из трех зеркал, но третичное зеркало не было включено в передачу.
Подобный диаметр главного зеркала «Севана» не обязательно означает, что он будет иметь такое же разрешение на местности, как у американских спутников-шпионов. Другие факторы, которые имеют значение - это качество зеркала и датчиков изображения. Материал, из которого изготовлено главное зеркало (а также, предположительно, и другие) - СО-115М, также известный как ситалл или астроситалл. Это кристаллический стеклокерамический материал, разработанный еще в советские времена и использовавшийся для изготовления многих русских космических зеркал, в том числе 1,5-метровых зеркал на «Араксе» и «Персоне». Публикации ЛЗОС подтверждают, что такие материалы, как карбид кремния (используемый в обсерваториях ЕКА Herschel и Gaia) и бериллий (используемый космическим телескопом James Webb Space Telescope), имеют лучшие характеристики, но публикации указывают на относительно низкую стоимость ситалла и его сверхнизкий коэффициент теплового расширения.
Датчики изображения с ПЗС-матрицами, которые будут использоваться в «Севане», были опознаны как «Кемь-ПХ» (для панхроматических изображений) и «Кесь-МС» (для мультиспектральных изображений). Кемь - это название реки в Республике Карелия на северо-западе России. Датчики производятся НПП «Элар», которая также производит ПЗС-матрицы для других российских спутников дистанционного зондирования Земли, в том числе «Персона», «Ресурс-П» и «Ресурс-ПМ». В статьях, опубликованных НПП «Элар», указан размер пикселя 9x9 мкм² для «Кемь-ПХ» и размер пикселя 18x18 мкм² для «Кемь-МС». Такие же размеры пикселей ПЗС характерны для системы панхроматической визуализации высокого разрешения спутника «Ресурс-ПМ» и мультиспектральной системы визуализации среднего разрешения, что свидетельствует об общности конструкции.
В главной силовой установке «Раздана» используется жидкостный двигатель разработки ФГУП «Конструкторское бюро химического машиностроения им. А. М. Исаева» (КБ Химмаш), входящего в состав АО «Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева». Судя по имеющимся данным, это была модифицированная версия двигательной установки, летавшей на спутниках "Ресурс-П". На спутниках также будет установлена электрическая силовая установка. Производитель не может быть определен с уверенностью, но известно, что компания под названием НИИМаш [АО «Научно-исследовательский институт машиностроения», Нижняя Салда, Свердловская область] получила задание построить ксеноновые баки для системы Согласно одному из документов НИИМАш, система будет использоваться для точной корректировки орбиты и позволит повысить наземную разрешающую способность бортового оптического комплекса. Скорее всего, это означает, что перигей «Раздана» будет хотя бы периодически опускаться до высот, где потребуется электрическая двигательная установка для противодействия сопротивлению атмосферы. Это напоминает испытания, проведенные в 2017-2019 годах Японией с экспериментальным спутником для получения изображений под названием Tsubame или сверхмалым испытательным спутником, в котором использовались ионные двигатели на ксеноновых двигателях для борьбы с аэродинамическим сопротивлением при спуске на высоту до 167 километров. Предположительно, спутники «Раздан» будут летать по эллиптическим орбитам, аналогичным орбитам американских цифровых разведывательных спутников, а не по круговым 730-километровым орбитам, используемым "Персоной".
Также на борту будут гироскопы управления моментом, которые позволят спутникам ориентироваться без расхода топлива. Их предоставляет Научно-исследовательский институт командных приборов (НИИКП) в Санкт-Петербурге. Названные СГК-250, они имеют те же характеристики, что и гироскопы на спутниках «Ресурс-П» и «Персона», а также будут установлены на «Ресурс-ПМ».
Еще одним субподрядчиком проекта «Раздан» является Научно-исследовательский институт точной механики (НИИ ТМ), который разрабатывает так называемую «Систему устранения информации» (СЛИ). На веб-сайте компании это определено как автономная операционная система, которая может стирать информацию (включая так называемую «закодированную информацию») в случае, если определенные параметры «превышают допустимые пределы», и, по-видимому, содержит набор специализированных датчиков для непрерывного мониторинга различных бортовых систем.
Хотя оптическая нагрузка «Раздана», вероятно, тяжелее, чем у «Персоны», спутники должны оставаться в пределах пусковой нагрузки «Союз-2-1б», самой мощной ракеты в семействе ракет-носителей «Союз», которая также использовалась для запуска спутников «Персона». Более тяжелая масса спутника может быть компенсирована использованием эллиптической, а не круговой орбиты. Пуски будут осуществляться с военного космодрома Плесецк.
В закупочной документации говорится, что в настоящее время строятся два спутника «Раздан». В документации, опубликованной в сентябре 2017 года, указаны возможные даты запуска в конце 2020 года и в конце 2021 года, но с тех пор эти даты, вероятно, сдвинулись. Помимо возможных технических проблем, «Раздан», как и многие другие русские космические проекты, вполне мог столкнуться с задержками как из-за бюджетных проблем, так и из-за введенных Западом санкций, которые усложнили поставку электронных компонентов иностранного производства для русской космической отрасли. Сейчас ведутся работы над гораздо меньшим типом спутника-шпиона, который предположительно должен гарантировать постоянный доступ к изображениям с высоким разрешением для русских военных, даже если спутники «Персона» выйдут из строя на орбите до того, как «Раздан» будет готов к запуску.
ЭМКА и «Разбег»
29 марта 2018 года Россия запустила небольшой военный спутник из Плесецка с помощью космического корабля "Союз-2-1в", облегченного варианта ракеты-носителя "Союз" без четырех дополнительных ускорителей. Заявленный как «Космос-2525», он был выведен на орбиту размером примерно 320 на 350 километров с наклонением 96,64 °. Онлайн-тендеры на транспортировку спутника в Плесецк определили его как ЕМКА и связали с Всероссийским научно-исследовательским институтом электромеханики (ВНИИЭМ) [ныне AO «Научно-производственная корпорация «Космические системы мониторинга, информационно-управляющие и электромеханические комплексы» имени А.Г. Иосифьяна»], производителем спутников дистанционного зондирования Земли и метеорологических спутников. В документах прослеживается история проекта до контракта, подписанного между Министерством обороны России и ВНИИЭМ 23 октября 2015 года.
В годовом отчете ВНИИЭМ за 2016 год ЭMKA расшифровывается как «экспериментальный малый космический аппарат», добавляя, что он послужит основой для «космического комплекса дистанционного зондирования Земли», явно используемого здесь как прикрывающий термин для военной фотографической разведки. ЭМКА, вероятно, тот же спутник, который упоминался в нескольких статьях ВНИИЭМ в 2014-2015 годах как «Звезда». Одна из этих публикаций характеризовала его как 150-кг эспериментальный предшественник более крупного 250-кг спутника (MKA-В), который может делать изображения с высоким разрешением как для гражданских, так и для военных целей. MKA означает «малый космический аппарат», а «В» - «высокое разрешение». В статье сравнивается "Звезда" и МКА-В с первым в серии американских коммерческих спутников для съемки Земли SkySat-1 с максимальным разрешением 0,9 метра в панхроматическом режиме. Также приводится рисунок МКА-В, показывающий, что он имеет такое же разрешение и очень похож по облику на SkySat.
«Звезда» также упоминается на сайте компании СКТБ «Пластик» [ООО «Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро «Пластик», Сызрань, Самарская область], где приводятся чертежи корпуса камеры, который она построила для спутника. Форма и размер корпуса в точности соответствуют размерам камеры высокого разрешения, описанной в двух статьях, опубликованных в 2015 году, в которых говорилось, что это полезная нагрузка для другого малого спутника с оптической системой высокого разрешения под названием МКС-55, предложенного в то время ИСС имени Решетнева [AO «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва»], наиболее известным как производитель спутников связи и навигации. Камера, созданная белорусской оптической компанией ОАО «Пеленг», имеет максимальное разрешение 0,9 метра в панхроматическом режиме, идентичное таковому у SkySat-1. В своем блоге в конце 2016 года конструктор ВНИИЭМ cообщил, что отличные изображения, полученные с первого спутника SkySat в 2013 году, побудили российские компании (в том числе ИСС им. Решетнева) начать разработку планов создания аналогичных малых спутников в 2014 году.
Из всего этого с достаточно высокой степенью уверенности можно сделать вывод, что первые запуски спутников SkySat в 2013 и 2014 годах вдохновили ВНИИЭМ и ИСС им. Решетнева на создание небольших спутников дистанционного зондирования Земли высокого разрешения («Звезда» и МКС-55) с идентичной оптической полезной нагрузкой ОАО «Пеленг». Первоначально они могли быть предложены Роскосмосу в качестве гражданских спутников дистанционного зондирования Земли, но также привлекли внимание Министерства обороны России, которое в конце 2015 года выбрало спутник «Звезда» для дальнейшей разработки, переименовав его в ЭMKA. Это также объясняет, почему после 2015 года в открытой литературе больше нет описаний «Звезда».
«Космос-2525» все еще находится в рабочем состоянии, продолжая выполнять регулярные включения двигателя, чтобы сохранить свою орбиту. Одна из его задач заключалась в наблюдении за наземными оптическими калибровочными целями, разработанными в Московском политехническом университете.
Эти цели функционируют как глазковая диаграмма. Самая маленькая группа полосок, которую можно различить, обозначает предел разрешения для используемого оптического инструмента. Подобные калибровочные мишени можно увидеть в нескольких местах в США (например, на базе ВВС Эдвардс), но новизна данных мишеней заключается в том, что они не нарисованы на асфальте, а выполнены на складных полимерных листах, которые можно использовать в разнообразных местах.
Оперативный преемник спутника «Космос-2525», вероятно, разрабатывается в рамках проекта, обозначенного в закупочной документации как «Разбег», по контракту заключенному ВНИИЭМ с Министерством обороны России 1 ноября 2016 года. Доступные документы только показывают, что «Разбег» - это небольшой спутник, а также предполагают, что он разделяет некоторые конструктивные особенности с ЭМКА, указывая на то, что это тот же спутник, который был назван МКА-В в ранее упомянутой публикации ВНИИЭМ. Скорее всего, «Разбег» - это группировка небольших спутников для получения изображений, которая при необходимости могут закрыть разрыв между «Персоной» и «Разданом» и, в конечном итоге, дополнить изображения, предоставляемые большими спутниками-шпионами. Точно так же Национальное управление военно-космической разведки США дополняет изображения, собранные с его собственных спутников, фотографиями с более низким разрешением, полученными от операторов коммерческих спутников дистанционного зондирования Земли.
Спутники ретрансляции данных
Ключевым компонентом любой системы спутниковой съемки в реальном времени является сеть спутников ретрансляции данных, которая может передавать изображения с разведывательных спутников в течение длительных периодов времени, когда они не находятся в поле зрения наземных станций. Спутники «Персона» работали вместе с двумя военными спутниками ретрансляции данных «Гарпун» (14Ф136). Построенные ИСС им. Решетнева, они были запущены в сентябре 2011 и декабре 2015 года после многолетних задержек (проект был начат в 1993 году). Второй спутник, насколько известно, также использовался для экспериментов с лазерной связью с третьим спутником «Персона» с использованием бортового лазерного терминала ЛT-150. Всего было изготовлено два спутника «Гарпун» и их расчетный срок службы неизвестен. Для обеспечения постоянного покрытия потребуется группировка не менее трех спутников.
ИСС им. Решетнева в настоящее время работает над новыми спутниками связи военного назначения под названием "Геракл" и "Исполин", которые будут нести большие антенны, разрабатываемые компанией. Самый большая из них имеет диаметр 48 метров, хотя точно неизвестно, предназначена ли она для любого из этих спутников. «Геракл» был охарактеризован одним источником как спутник ретрансляции данных и, вероятно, был преемником «Гарпуна». Проект «Геракл» начался в 2014 году, но нет никаких признаков того, что он приближается к запуску своего первого спутника. Эти спутники должны выводиться на орбиту ракетой «Ангара-А5», испытательные полеты которой из Плесецка планируется возобновить в конце этого года после шестилетнего перерыва. У России также есть три спутника ретрансляции данных «Луч-5» на геостационарной орбите, но они были заказаны Роскосмосом, и неясно, используются ли они для передачи информации со спутников Министерства обороны. ИСС им. Решетнева недавно получил контракт на создание усовершенствованной версии этих спутников под названием «Луч-5ВМ», запуск которой ожидается не ранее 2024 года. В технических характеристиках «Луч-5ВМ» нет конкретного упоминания о возможности ретрансляции для военных спутников.
Заключение
Россия полагается на два стареющих спутника «Персона» для получения изображений с высоким разрешением в интересах Министерства обороны. Оба, похоже, функционируют нормально после преодоления серьезных проблем во время начальных испытаний на орбите. Однако нет никакой гарантии, что они будут продолжать работать до тех пор, пока не будут готовы спутники нового поколения «Раздан». Это может быть причиной того, что было принято решение разработать гораздо меньший и более простой тип спутника-шпиона («Разбег»), который мог бы помочь преодолеть разрыв до «Раздана» и в конечном итоге дополнить изображения, предоставляемые большими спутниками. Вероятный экспериментальный предшественник этих спутников (ЭMKA / «Космос-2525») достиг стартовой площадки всего через 2,5 года после начала разработки, что позволяет предположить, что оперативные спутники также могут быть готовы к запуску относительно скоро. Однако по-прежнему, разрешение, предлагаемое меньшими спутниками, не будет соответствовать разрешению «Раздана». Министерство обороны России также эксплуатирует два четырехтонных спутника наблюдения «Барс-М» (запущены как «Космос-2503» и «Космос-2515»), но они используются для получения картографических изображений с низким разрешением.
Еще больше усложняет ситуацию то, что в настоящее время у России нет спутников для получения радиолокационных изображений (ни гражданских, ни военных), способных видеть сквозь облачный покров и проводить наблюдения в ночное время. НПО им. Лавочкина работает над серией специальных военных спутников для получения радиолокационных изображений под названием «Аракс-Р» , но неизвестно, когда они полетят. Новое поколение специализированных военных спутников для ретрансляции данных, необходимых для поддержки программы разведывательных спутников, также может быть через некоторое время не введено в эксплуатацию. Короче говоря, можно с уверенностью сказать, что нынешние возможности России в области космической разведки намного уступают таковым США и Китая. В худшем случае Министерство обороны России может даже оказаться в зависимости исключительно от изображений с более низким разрешением, полученных с российских гражданских спутников дистанционного зондирования Земли, пока его новый флот разведывательных спутников не будет готов к запуску на орбиту.
Предположительное изображение российского спутника оптической разведки 14Ф137 «Персона» (с) John Locker / www.thespacereview.com
В настоящее время у России на орбите есть только два действующих спутника оптической разведки, срок эксплуатации которых, возможно, уже истек. Они должны быть заменены более эффективными спутниками с главным зеркалом примерно такого же размера, как те, которые, как предполагается, будут использоваться на борту американских разведывательных спутников, однако неясно, когда эти русские спутники будут готовы к запуску. Экспериментальный спутник, запущенный в 2018 году, вероятно, является предшественником группировки гораздо меньших по размерам спутников-шпионов, которые дополнят изображения, предоставляемые большими спутниками.
Спутники фоторазведки советских времен
Большинство разведывательных спутников, летавших в советское время, возвращали пленку на Землю в капсулах. Спутники этого типа продолжали использоваться после распада Советского Союза, последний из которых был запущен в 2015 году. Они назывались «Зенит» (девять типов, более 600 запусков в период с 1961 по 1994 год), «Янтарь» (пять типов, почти 180 запусков с 1974 по 2015 год) и «Орлец» (два типа, 10 запусков с 1989 по 2006 год). Все эти спутники были спроектированы и построены Центральным специализированным конструкторским бюро (ЦСКБ) и его дочерним заводом "Прогресс" в Куйбышеве (переименованным в Самару в 1991 году). Оно было основано в 1958 году как филиал ОКБ-1 Сергея Королева, а в 1974 году стало самостоятельным.
Недостатками спутников с системой возврата пленки были ограниченный запас пленки, которую они могли нести (и, следовательно, их ограниченный срок службы), и, что более важно, их неспособность своевременно передавать изображения. В 1976 году Соединенные Штаты вывели на орбиту свой первый цифровой разведывательный спутник KH-11 / KENNEN, используя электронно-оптическую технологию для передачи изображений на Землю в реальном масштабе времени. Было запущено 16 спутников этого типа, четыре из которых в настоящее время находятся на орбите. Предполагается, что они несут телескоп с главным зеркалом диаметром 2,4 метра, их сравнивают с космическим телескопом Hubble, но смотрящими на Землю, а не на Вселенную, и имеют теоретическое разрешение на местности 0,15 метра. Спутники отправляют изображения на Землю через спутники ретрансляции данных, находящиеся на высокоэллиптических и геостационарных орбитах.
Советский Союз запустил свой первый оптико-электронный разведывательный спутник только в декабре 1982 года. Аппарат использовал платформу пленочных спутников «Янтарь» и традиционную оптическую камеру, не способную соответствовать разрешающей способности зеркального телескопа KENNEN. Кроме того, на нем была инфракрасная камера для ночных наблюдений. Спутники первого поколения («Янтарь-4КС1», или «Терилен») с расчетным разрешением 1 метр с высоты 200 километров в период с 1982 по 1989 год запускались девять раз. Усовершенствованный спутник второго поколения («Янтарь-4КС1М», или «Неман») имел разрешение менее метра, в период с 1986 по 2000 год было выполнено 15 запусков. Продолжительность полета постепенно увеличивалась с шести месяцев до более года, но даже это было намного короче, чем многолетние миссии, выполняемые американскими спутниками цифровой разведки.
Только в 1983 году советское правительство санкционировало разработку спутника, который по своим характеристикам был близок к KENNEN. Для этого Ленинградскому оптико-механическому заводу (ЛОМО) было предписано построить оптическую систему 17В317 с телескопом с диаметром зеркала 1,5 метра. Он должен был летать на двух разных типах спутников. Один, называвшийся «Сапфир», должен был быть построен ЦСКБ-Прогресс и выводиться на низкие орбиты для задач "ближней" целевой разведки, а другой, получивший название «Аракс» (также известный как «Аркон»), должен был быть произведен НПО им. Лавочкина и летать на гораздо более высоких орбитах для задач разведки обширных районов. В конечном итоге «Сапфир» так и не был запущен, а два спутника «Аракс», которые НПО им. Лавочкина удалось запустить в 1997 и 2002 годах, вышли из строя задолго до истечения расчетного срока службы.
«Персона»
После выхода из строя второго спутника «Аракс» в 2003 году Россия осталась без каких-либо цифровых разведывательных спутников на орбите и вынуждена была довольствоваться периодическими запусками спутников, возвращающих пленку, которые находились на орбите не более трех месяцев. Примерно на рубеже веков министерство обороны России объявило тендер на новый цифровой разведывательный спутник. АО «НПО Лавочкина» предложило уменьшенный вариант «Аракса», но 15 марта 2001 года контракт был заключен с ЦСКБ-Прогресс (в 2014 году переименован в Ракетно-космический центр «Прогресс» или «РКЦ Прогресс»). Контракт предусматривал строительство трех спутников под названием «Персона», также известных под военным обозначением 14Ф137.
После нескольких лет задержек 26 июля 2008 года первый спутник «Персона» был запущен как «Космос-2441», но в сообщениях русской прессы в то время говорилось, что он был потерян всего два месяца спустя из-за того, что платы памяти в его бортовом компьютере были повреждены заряженными частицами. Следующий спутник, «Космос-2486», оснащенный защищенными электронными компонентами, был выведен на орбиту 7 июня 2013 года. Предположения в русской прессе о том, что и с этим спутником вскоре возникли проблемы, были подтверждены судебными документами, опубликованными в 2017 году - орбитальные испытания спутника были прерваны с августа 2013 года по февраль 2014 года из-за неуказанных проблем на борту и не были завершены до октября 2014 года. Третий спутник «Персона» («Космос-2506») был запущен 23 июня 2015 года, на орбиту, синхронизированную с орбитой второго спутника, чтобы обеспечить максимальное покрытие интересующих областей на Земле. Согласно тем же судебным документам, он также столкнулся с техническими проблемами во время первоначальных испытаний на орбите и не был объявлен работоспособным до ноября 2016 года.
Несмотря на неудачное начало полетов "Космос-2486" и "Космос-2506", оба спутника, похоже, с тех пор работают нормально.
Платформа спутника «Персона», по всей видимости, создана на основе платформы «Янтарь-4КС1М» и, как полагают, содержит усовершенствования, которые значительно увеличили ее эксплуатационный ресурс. В одной статье, опубликованной «РКЦ Прогресс» в 2016 году, и предположительно описывающей «Персону», проектный срок службы назван в пять лет. Хотя «Персона» не упоминается по названию, в статье говорится о спутнике, вращающемся вокруг Земли по 730-километровой орбите под углом 98,3 ° к экватору, что является точными параметрами орбиты «Персоны». Наземное разрешение оптической системы составляет 0,5 метра. Оптическая система была разработана ЛOMO и была определена несколькими источниками как 17В321, хотя в судебных документах, опубликованных в 2012 году, она упоминается как 14M339M.
Русские никогда не публиковали рисунки или изображения «Персоны», но нечеткая наземная фотография первого спутника «Персона», сделанная британским наблюдателем-любителем в 2008 году, дает хотя бы смутное представление о его внешнем виде. Он похож на уменьшенную версию космического телескопа Hubble с солнечными батареями, установленными параллельно корпусу спутника. Эта конфигурация солнечных панелей также видна в патенте, описывающем механизм развертывания солнечных батарей «Персоны».
Гражданским ответвлением «Персоны» может стать «Ресурс-ПМ», который должен начать замену ныне действующих спутников дистанционного зондирования Земли «Ресурс-П» в 2023 году. Объявленная орбита этих спутников практически идентична орбите «Персоны». Платформа спутника, скорее всего, очень похожа, хотя солнечные батареи установлены иначе. Как и «Персона», «Ресурс-ПМ» будет использовать телескоп ЛОМО с 1,5-метровым главным зеркалом, но оптическая сборка будет другой, с использованием двухзеркального телескопа типа Ричи-Кретьена.
Несмотря на неудачный старт миссий "Космос-2486" и "Космос-2506", оба спутника, похоже, с тех пор работают нормально. Однако, если их проектный срок службы действительно составляет пять лет, оба уже превысили его. Хотя они вполне могут проработать еще несколько лет, Россия не может позволить себе риск потерять возможности получения изображений с высоким разрешением, предлагаемые этими спутниками, и активно работает над обновлением своего парка спутников-шпионов.
«Раздан»
В августе 2016 года русская газета «Коммерсантъ» сообщила о разработке замены «Персоне» под названием «Раздан», что является названием реки в Армении, протекающей через столицу страны Ереван (два ранее использовавшихся русских спутника цифровой разведки, «Неман» и «Аракс», также были названы в честь рек в бывших советских республиках.) Ссылаясь на «два информированных отраслевых источника», а также на общедоступную закупочную документацию, газета сообщила, что первые три спутника «Раздан» должны быть запущены в 2019, 2022 и 2024 годах, и что третий аппарат будет первым, на котором будет установлена оптическая система производства ПАО «Красногорский завод им. С.А. Зверева» (КМЗ) с диаметром зеркала более двух метров. Больше подробностей о проекте в русской прессе после публикации «Коммерсанта» не появлялось. Однако значительный объем информации о проекте можно получить из различных российских онлайн-источников.
Из общедоступных документов о закупках следует, что проект официально был начат 19 июня 2014 года с подписания контракта между Министерством обороны России и РКЦ «Прогресс». Второй контракт по проекту был заключен теми же двумя сторонами 26 сентября 2016 года. Возможно, первоначальный контракт предусматривал только завершение предварительного проектирования спутника, а второй заключался в фактическом строительстве спутников. Это могло бы объяснить, почему сразу после подписания контракта 2014 года проектирование некоторых систем было поручено более чем одному субподрядчику, очевидно, на конкурсной основе.
В то время как сами спутники обозначаются военным кодовым названием 14Ф156, кодовое название всего проекта («космическая система» в русской терминологии) - 14K046. Как видно из онлайн-документа «Прогресс РКЦ», проектирование спутника ведется в Управлении № 1032 РКЦ «Прогресс» под руководством главного конструктора Олега Федоренко.
Оптическая нагрузка «Раздана (так называемый «электрооптический комплекс», или ЭОК) названа «Севан», в честь армянского озера, из которого берет начало река Раздан. В июле 2014 года РКЦ «Прогресс» подписал контракты на эскизный проект «Севана» с двумя производителями телескопов, КМЗ и ЛОМО. Однако в более поздних документах по «Севану» нет следов ЛОМО, что указывает на то, что КМЗ был выбран в качестве единственного поставщика. В отличие от ЛОМО, КМЗ входит в мощный холдинг «Швабе», объединяющий несколько десятков организаций, составляющих ядро оптической отрасли России. Возможно, это помогло ему получить престижный контракт на «Севан», в то время как ЛОМО пришлось довольствоваться контрактом на телескоп «Ресурс-ПМ», который в некотором смысле является повторением работы, которую он делал ранее для «Персоны».
Судя по всему, КМЗ начал разработку технологии для оптической нагрузки «Раздана» еще до того, как проект официально стартовал. В декабре 2013 года он выиграл тендер, организованный Роскосмосом под названием «Зеркало-КТ» (КТ - космический телескоп). Цель тендера была описана как «разработка технологии производства легких главных зеркал для современных крупногабаритных космических телескопов с очень высоким разрешением для дистанционного зондирования Земли».
Все это означает, что размер главного зеркала «Севана» равен размеру того зеркала, которое предположительно было установлено на американских спутниках KH-11 / KENNEN еще в 1976 году.
Задача заключалась в разработке зеркала диаметром до 2,5 метров, а также композитной конструкции для размещения зеркала. Они должны быть способны продержаться на орбите не менее семи лет. Судя по документации, «Зеркало-КТ» было преждевременно завершено в феврале 2015 года, но из других источников очевидно, что КМЗ продолжал работу над системой в последующие годы. Возможное объяснение этому заключается в том, что «Зеркало-КТ» начиналось как гражданский проект, финансируемый Роскосмосом, и что космическое агентство остановило денежный поток в начале 2015 года, когда зеркало было включено в проект Министерства обороны «Раздан». Чертеж зеркала, разработанного в рамках «Зеркало-КТ», был опубликован в статье в конце 2014 года.
Как можно понять из онлайн-закупочных документов, КМЗ получил окончательное разрешение на разработку «Севана» 30 сентября 2016 года, через четыре дня после того, как Министерство обороны России и РКЦ «Прогресс» подписали второй контракт на «Раздан». Предполагалось, что в качестве поставщика полезной нагрузки КМЗ будет выступать в качестве субподрядчика для РКЦ «Прогресс», но вместо этого он получил контракт напрямую от Министерства обороны, которое, очевидно, хочет передать разработку «Севана» под свой непосредственный контроль.
В то время как КМЗ отвечает за интеграцию оптической нагрузки, сами зеркала производятся Лыткаринским заводом оптического стекла (ЛЗОС). ЛЗОС уже объединился с КМЗ для проекта «Зеркало-КТ» в 2014 году, возможно, еще до утверждения программы «Раздан». По крайней мере, две публикации ЛЗОС подтверждают его причастность к «Раздану». В некоторых выпусках корпоративного журнала компании «Спектр» явно упоминаются зеркала «Севана», хотя сам проект не называется. Одна публикация упоминает «набор специальной оптики», состоящий из главного зеркала 2,4 метра, вторичного асферического зеркала 0,54 метра и асферического внеосевого третичного зеркала. Скорее всего, это означает, что телескоп «Раздана» представляет собой трехзеркальный анастигмат Корша.
В других выпусках «Спектра» упоминается контейнер, необходимый для перевозки 2,35-метрового зеркала, который должен точно соответствовать диаметру главного зеркала (2,4 метра - округленное число). Это подтверждают закупочные документы, которые могут быть связаны с «Севаном» и содержат чертежи всех трех зеркал внутри их контейнеров. Исходя из этого, диаметр третичного зеркала можно оценить примерно в 0,40 метра.
Все это означает, что размер главного зеркала «Севана» равен размеру того, которое, предположительно, было установлено на американских спутниках KH-11 / KENNEN еще в 1976 году. Оно также имеет почти точно такой же диаметр, как те два основных зеркала, которые Национальное управление военно-космической разведки США передало НАСА в 2012 году для использования на борту астрономических спутников (один из которых будет летать на космическом телескопе Nancy Grace Roman Space Telescope, ранее известном как Wide Field Infrared Survey Telescope). Это было запасное оборудование, оставшееся от проекта шпионского спутника NRO. Сообщалось, что переданные зеркала были частью сборки из трех зеркал, но третичное зеркало не было включено в передачу.
Подобный диаметр главного зеркала «Севана» не обязательно означает, что он будет иметь такое же разрешение на местности, как у американских спутников-шпионов. Другие факторы, которые имеют значение - это качество зеркала и датчиков изображения. Материал, из которого изготовлено главное зеркало (а также, предположительно, и другие) - СО-115М, также известный как ситалл или астроситалл. Это кристаллический стеклокерамический материал, разработанный еще в советские времена и использовавшийся для изготовления многих русских космических зеркал, в том числе 1,5-метровых зеркал на «Араксе» и «Персоне». Публикации ЛЗОС подтверждают, что такие материалы, как карбид кремния (используемый в обсерваториях ЕКА Herschel и Gaia) и бериллий (используемый космическим телескопом James Webb Space Telescope), имеют лучшие характеристики, но публикации указывают на относительно низкую стоимость ситалла и его сверхнизкий коэффициент теплового расширения.
Датчики изображения с ПЗС-матрицами, которые будут использоваться в «Севане», были опознаны как «Кемь-ПХ» (для панхроматических изображений) и «Кесь-МС» (для мультиспектральных изображений). Кемь - это название реки в Республике Карелия на северо-западе России. Датчики производятся НПП «Элар», которая также производит ПЗС-матрицы для других российских спутников дистанционного зондирования Земли, в том числе «Персона», «Ресурс-П» и «Ресурс-ПМ». В статьях, опубликованных НПП «Элар», указан размер пикселя 9x9 мкм² для «Кемь-ПХ» и размер пикселя 18x18 мкм² для «Кемь-МС». Такие же размеры пикселей ПЗС характерны для системы панхроматической визуализации высокого разрешения спутника «Ресурс-ПМ» и мультиспектральной системы визуализации среднего разрешения, что свидетельствует об общности конструкции.
В главной силовой установке «Раздана» используется жидкостный двигатель разработки ФГУП «Конструкторское бюро химического машиностроения им. А. М. Исаева» (КБ Химмаш), входящего в состав АО «Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева». Судя по имеющимся данным, это была модифицированная версия двигательной установки, летавшей на спутниках "Ресурс-П". На спутниках также будет установлена электрическая силовая установка. Производитель не может быть определен с уверенностью, но известно, что компания под названием НИИМаш [АО «Научно-исследовательский институт машиностроения», Нижняя Салда, Свердловская область] получила задание построить ксеноновые баки для системы Согласно одному из документов НИИМАш, система будет использоваться для точной корректировки орбиты и позволит повысить наземную разрешающую способность бортового оптического комплекса. Скорее всего, это означает, что перигей «Раздана» будет хотя бы периодически опускаться до высот, где потребуется электрическая двигательная установка для противодействия сопротивлению атмосферы. Это напоминает испытания, проведенные в 2017-2019 годах Японией с экспериментальным спутником для получения изображений под названием Tsubame или сверхмалым испытательным спутником, в котором использовались ионные двигатели на ксеноновых двигателях для борьбы с аэродинамическим сопротивлением при спуске на высоту до 167 километров. Предположительно, спутники «Раздан» будут летать по эллиптическим орбитам, аналогичным орбитам американских цифровых разведывательных спутников, а не по круговым 730-километровым орбитам, используемым "Персоной".
Также на борту будут гироскопы управления моментом, которые позволят спутникам ориентироваться без расхода топлива. Их предоставляет Научно-исследовательский институт командных приборов (НИИКП) в Санкт-Петербурге. Названные СГК-250, они имеют те же характеристики, что и гироскопы на спутниках «Ресурс-П» и «Персона», а также будут установлены на «Ресурс-ПМ».
Еще одним субподрядчиком проекта «Раздан» является Научно-исследовательский институт точной механики (НИИ ТМ), который разрабатывает так называемую «Систему устранения информации» (СЛИ). На веб-сайте компании это определено как автономная операционная система, которая может стирать информацию (включая так называемую «закодированную информацию») в случае, если определенные параметры «превышают допустимые пределы», и, по-видимому, содержит набор специализированных датчиков для непрерывного мониторинга различных бортовых систем.
Хотя оптическая нагрузка «Раздана», вероятно, тяжелее, чем у «Персоны», спутники должны оставаться в пределах пусковой нагрузки «Союз-2-1б», самой мощной ракеты в семействе ракет-носителей «Союз», которая также использовалась для запуска спутников «Персона». Более тяжелая масса спутника может быть компенсирована использованием эллиптической, а не круговой орбиты. Пуски будут осуществляться с военного космодрома Плесецк.
В закупочной документации говорится, что в настоящее время строятся два спутника «Раздан». В документации, опубликованной в сентябре 2017 года, указаны возможные даты запуска в конце 2020 года и в конце 2021 года, но с тех пор эти даты, вероятно, сдвинулись. Помимо возможных технических проблем, «Раздан», как и многие другие русские космические проекты, вполне мог столкнуться с задержками как из-за бюджетных проблем, так и из-за введенных Западом санкций, которые усложнили поставку электронных компонентов иностранного производства для русской космической отрасли. Сейчас ведутся работы над гораздо меньшим типом спутника-шпиона, который предположительно должен гарантировать постоянный доступ к изображениям с высоким разрешением для русских военных, даже если спутники «Персона» выйдут из строя на орбите до того, как «Раздан» будет готов к запуску.
ЭМКА и «Разбег»
29 марта 2018 года Россия запустила небольшой военный спутник из Плесецка с помощью космического корабля "Союз-2-1в", облегченного варианта ракеты-носителя "Союз" без четырех дополнительных ускорителей. Заявленный как «Космос-2525», он был выведен на орбиту размером примерно 320 на 350 километров с наклонением 96,64 °. Онлайн-тендеры на транспортировку спутника в Плесецк определили его как ЕМКА и связали с Всероссийским научно-исследовательским институтом электромеханики (ВНИИЭМ) [ныне AO «Научно-производственная корпорация «Космические системы мониторинга, информационно-управляющие и электромеханические комплексы» имени А.Г. Иосифьяна»], производителем спутников дистанционного зондирования Земли и метеорологических спутников. В документах прослеживается история проекта до контракта, подписанного между Министерством обороны России и ВНИИЭМ 23 октября 2015 года.
В годовом отчете ВНИИЭМ за 2016 год ЭMKA расшифровывается как «экспериментальный малый космический аппарат», добавляя, что он послужит основой для «космического комплекса дистанционного зондирования Земли», явно используемого здесь как прикрывающий термин для военной фотографической разведки. ЭМКА, вероятно, тот же спутник, который упоминался в нескольких статьях ВНИИЭМ в 2014-2015 годах как «Звезда». Одна из этих публикаций характеризовала его как 150-кг эспериментальный предшественник более крупного 250-кг спутника (MKA-В), который может делать изображения с высоким разрешением как для гражданских, так и для военных целей. MKA означает «малый космический аппарат», а «В» - «высокое разрешение». В статье сравнивается "Звезда" и МКА-В с первым в серии американских коммерческих спутников для съемки Земли SkySat-1 с максимальным разрешением 0,9 метра в панхроматическом режиме. Также приводится рисунок МКА-В, показывающий, что он имеет такое же разрешение и очень похож по облику на SkySat.
«Звезда» также упоминается на сайте компании СКТБ «Пластик» [ООО «Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро «Пластик», Сызрань, Самарская область], где приводятся чертежи корпуса камеры, который она построила для спутника. Форма и размер корпуса в точности соответствуют размерам камеры высокого разрешения, описанной в двух статьях, опубликованных в 2015 году, в которых говорилось, что это полезная нагрузка для другого малого спутника с оптической системой высокого разрешения под названием МКС-55, предложенного в то время ИСС имени Решетнева [AO «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва»], наиболее известным как производитель спутников связи и навигации. Камера, созданная белорусской оптической компанией ОАО «Пеленг», имеет максимальное разрешение 0,9 метра в панхроматическом режиме, идентичное таковому у SkySat-1. В своем блоге в конце 2016 года конструктор ВНИИЭМ cообщил, что отличные изображения, полученные с первого спутника SkySat в 2013 году, побудили российские компании (в том числе ИСС им. Решетнева) начать разработку планов создания аналогичных малых спутников в 2014 году.
Из всего этого с достаточно высокой степенью уверенности можно сделать вывод, что первые запуски спутников SkySat в 2013 и 2014 годах вдохновили ВНИИЭМ и ИСС им. Решетнева на создание небольших спутников дистанционного зондирования Земли высокого разрешения («Звезда» и МКС-55) с идентичной оптической полезной нагрузкой ОАО «Пеленг». Первоначально они могли быть предложены Роскосмосу в качестве гражданских спутников дистанционного зондирования Земли, но также привлекли внимание Министерства обороны России, которое в конце 2015 года выбрало спутник «Звезда» для дальнейшей разработки, переименовав его в ЭMKA. Это также объясняет, почему после 2015 года в открытой литературе больше нет описаний «Звезда».
«Космос-2525» все еще находится в рабочем состоянии, продолжая выполнять регулярные включения двигателя, чтобы сохранить свою орбиту. Одна из его задач заключалась в наблюдении за наземными оптическими калибровочными целями, разработанными в Московском политехническом университете.
Эти цели функционируют как глазковая диаграмма. Самая маленькая группа полосок, которую можно различить, обозначает предел разрешения для используемого оптического инструмента. Подобные калибровочные мишени можно увидеть в нескольких местах в США (например, на базе ВВС Эдвардс), но новизна данных мишеней заключается в том, что они не нарисованы на асфальте, а выполнены на складных полимерных листах, которые можно использовать в разнообразных местах.
Оперативный преемник спутника «Космос-2525», вероятно, разрабатывается в рамках проекта, обозначенного в закупочной документации как «Разбег», по контракту заключенному ВНИИЭМ с Министерством обороны России 1 ноября 2016 года. Доступные документы только показывают, что «Разбег» - это небольшой спутник, а также предполагают, что он разделяет некоторые конструктивные особенности с ЭМКА, указывая на то, что это тот же спутник, который был назван МКА-В в ранее упомянутой публикации ВНИИЭМ. Скорее всего, «Разбег» - это группировка небольших спутников для получения изображений, которая при необходимости могут закрыть разрыв между «Персоной» и «Разданом» и, в конечном итоге, дополнить изображения, предоставляемые большими спутниками-шпионами. Точно так же Национальное управление военно-космической разведки США дополняет изображения, собранные с его собственных спутников, фотографиями с более низким разрешением, полученными от операторов коммерческих спутников дистанционного зондирования Земли.
Спутники ретрансляции данных
Ключевым компонентом любой системы спутниковой съемки в реальном времени является сеть спутников ретрансляции данных, которая может передавать изображения с разведывательных спутников в течение длительных периодов времени, когда они не находятся в поле зрения наземных станций. Спутники «Персона» работали вместе с двумя военными спутниками ретрансляции данных «Гарпун» (14Ф136). Построенные ИСС им. Решетнева, они были запущены в сентябре 2011 и декабре 2015 года после многолетних задержек (проект был начат в 1993 году). Второй спутник, насколько известно, также использовался для экспериментов с лазерной связью с третьим спутником «Персона» с использованием бортового лазерного терминала ЛT-150. Всего было изготовлено два спутника «Гарпун» и их расчетный срок службы неизвестен. Для обеспечения постоянного покрытия потребуется группировка не менее трех спутников.
ИСС им. Решетнева в настоящее время работает над новыми спутниками связи военного назначения под названием "Геракл" и "Исполин", которые будут нести большие антенны, разрабатываемые компанией. Самый большая из них имеет диаметр 48 метров, хотя точно неизвестно, предназначена ли она для любого из этих спутников. «Геракл» был охарактеризован одним источником как спутник ретрансляции данных и, вероятно, был преемником «Гарпуна». Проект «Геракл» начался в 2014 году, но нет никаких признаков того, что он приближается к запуску своего первого спутника. Эти спутники должны выводиться на орбиту ракетой «Ангара-А5», испытательные полеты которой из Плесецка планируется возобновить в конце этого года после шестилетнего перерыва. У России также есть три спутника ретрансляции данных «Луч-5» на геостационарной орбите, но они были заказаны Роскосмосом, и неясно, используются ли они для передачи информации со спутников Министерства обороны. ИСС им. Решетнева недавно получил контракт на создание усовершенствованной версии этих спутников под названием «Луч-5ВМ», запуск которой ожидается не ранее 2024 года. В технических характеристиках «Луч-5ВМ» нет конкретного упоминания о возможности ретрансляции для военных спутников.
Заключение
Россия полагается на два стареющих спутника «Персона» для получения изображений с высоким разрешением в интересах Министерства обороны. Оба, похоже, функционируют нормально после преодоления серьезных проблем во время начальных испытаний на орбите. Однако нет никакой гарантии, что они будут продолжать работать до тех пор, пока не будут готовы спутники нового поколения «Раздан». Это может быть причиной того, что было принято решение разработать гораздо меньший и более простой тип спутника-шпиона («Разбег»), который мог бы помочь преодолеть разрыв до «Раздана» и в конечном итоге дополнить изображения, предоставляемые большими спутниками. Вероятный экспериментальный предшественник этих спутников (ЭMKA / «Космос-2525») достиг стартовой площадки всего через 2,5 года после начала разработки, что позволяет предположить, что оперативные спутники также могут быть готовы к запуску относительно скоро. Однако по-прежнему, разрешение, предлагаемое меньшими спутниками, не будет соответствовать разрешению «Раздана». Министерство обороны России также эксплуатирует два четырехтонных спутника наблюдения «Барс-М» (запущены как «Космос-2503» и «Космос-2515»), но они используются для получения картографических изображений с низким разрешением.
Еще больше усложняет ситуацию то, что в настоящее время у России нет спутников для получения радиолокационных изображений (ни гражданских, ни военных), способных видеть сквозь облачный покров и проводить наблюдения в ночное время. НПО им. Лавочкина работает над серией специальных военных спутников для получения радиолокационных изображений под названием «Аракс-Р» , но неизвестно, когда они полетят. Новое поколение специализированных военных спутников для ретрансляции данных, необходимых для поддержки программы разведывательных спутников, также может быть через некоторое время не введено в эксплуатацию. Короче говоря, можно с уверенностью сказать, что нынешние возможности России в области космической разведки намного уступают таковым США и Китая. В худшем случае Министерство обороны России может даже оказаться в зависимости исключительно от изображений с более низким разрешением, полученных с российских гражданских спутников дистанционного зондирования Земли, пока его новый флот разведывательных спутников не будет готов к запуску на орбиту.