15 января 2023 г. в 11:14:49 пекинского времени (03:14:49 UTC) с пусковой установки №9 Центра запусков спутников Тайюань был осуществлен успешный коммерческий пуск носителя «Чанчжэн-2D» (CZ-2D №Y71) с 14 китайскими спутниками, главным образом для съемки Земли из космоса. Примерно через 20 минут все они были успешно выведены на заданные солнечно-синхронные орбиты высотой около 490 км с прохождением нисходящего узла в 10:21 местного времени.
По итогам пуска в американский каталог было внесено 14 объектов с номерами от 55248 до 55261 и международными обозначениями от 2023-007A до -007P. Идентификация наблюдаемых объектов с конкретными КА не представляется возможной, поэтому таблицу параметров орбит мы не приводим.
Пуск проводился на коммерческой основе для семи негосударственных заказчиков через Китайскую промышленную компанию «Великая стена» CGWIC как официального госпосредника. Это был третий в Китае космический старт в режиме «коллективного использования» – первым считается запуск девяти спутников 27 апреля 2021 г. на ракете CZ-6, а вторым пуск – РН CZ-8, состоявшийся 27 февраля 2022 г. с 22 аппаратами на борту. Компания CGWIC продвигает подобные старты под маркой Long March Express.
На сей раз ракета CZ-2D, изготовленная на предприятиях Шанхайской исследовательской академии космической техники SAST, несла 14 спутников девяти разработчиков, а именно:
- «Лоцзя-3» №01;
- «Цилу-2» и «Цилу-3»;
- «Цзиньцзыцзин-6»;
- «Цзиньцзыцзин-3» и «Цзиньцзыцзин-4»;
- шесть КА семейства «Цзилинь-1» трех различных типов;
- «Жичжао-3»;
- «Бэйю-1».
Почти все эти аппараты имеют по два и более названий, так что не следует удивляться расхождениям между списками в разных публикациях. Ниже мы приведем все заявленные названия в привязке к конкретным спутникам.
Аппараты были размещены под стандартным обтекателем диаметром 3.35 м в два «этажа»:
- «Лоцзя-3» – верхний уровень;
- «Цилу-2» и «Цилу-3» – нижний уровень;
- Микроспутники – на боковых портах вновь разработанного цилиндрического адаптера по типу американского ESPA;
- Наноспутники и кубсаты – на периферийных посадочных местах на нижнем коническом адаптере рядом с двумя «Цилу».
Интересно отметить, что большая часть списка была известна уже в феврале–апреле 2022 г., причем пуск CZ-2D был намечен тогда на июль, но отложен. Некоторое время плановой датой старта было 10 декабря 2022 г., но и она не устояла. В итоге районы падения отделяющихся частей CZ-2D были объявлены 7 января 2023 г., и некоторые заказчики сочли возможным еще до старта дать анонс по своим КА.
Основным КА в данном запуске является «Лоцзя-3» №01 (珞珈三号01星, Luojia 3 01), изготовленный Космической спутниковой компанией «Дунфанхун» по заказу Уханьского университета. Как и его предшественник «Лоцзя-1» №01, запущенный 2 июня 2018 г. (см. «Новости космонавтики» №8, 2018), аппарат назван в честь горы Лоцзяшань, на склонах которой стоит университет.
Разработку этого спутника анонсировал в октябре 2020 г. председатель Ученого совета Уханьского университета академик Ли Дэжэнь, особо подчеркнув следующие характеристики: масса КА порядка 230 кг; камера кадровой съемки, которую можно будет на 80% использовать для построения стереоизображений и на 20% – для съемки в плане и видеосъемки; мощная система бортовой обработки изображений, позволяющая выявлять изменения и обнаруживать цели; передача изображения на устройство пользователя (вплоть до сотового телефона) через минуту после съемки посредством космических радиолиний и наземных сетей класса 5G.
К этому можно добавить, что спутниковая платформа («железо») спроектирована и построена в идеологии смартфона, а открытое ПО позволяет быстро загружать приложения для реализации различных функций по основному назначению, а также для сторонних экспериментов.
Аппарат массой 245 кг построен в виде шестиугольной призмы с тремя откидными панелями солнечных батарей, по оси которой размещена оптическая система полезной нагрузки. Высота изделия 1628 мм, диаметр 1600 мм в транспортном положении и 4069 мм в рабочем. Солнечные батареи КА дают 650 Вт мощности и заряжают аккумуляторную батарею емкостью 30 А-час. Напряжение бортовой сети от 25 до 32 В. Платформа обеспечивает программные развороты со скоростью до 0.8° в секунду и обладает точностью наведения 0.05° и стабильностью 0.001°/сек. Командно-телеметрическая радиолиния с расширенным спектром работает в X-диапазоне.
Цветная кадровая камера высокого разрешения 508-го института CAST с приемником на базе 100-мегапиксельной CMOS-матрицы с глобальным затвором обеспечивает пространственное разрешение 0.72 м в подспутниковой точке при съемке с высоты 500 км. Камера массой около 50 кг имеет три режима работы: видеосъемка заданного объекта с программным разворотом, кадровая съемка и съемка полосы скользящим кадром с временным накоплением изображения. Размер кадра в видеорежиме составляет 10×4 км, частота съемки – от 2 до 12 Гц. Привязку изображения обеспечивают бортовой навигационный приемник систем «Бэйдоу»/GPS, выдающий текущее местоположение КА с погрешностью 2 м, и звездные датчики для определения текущей ориентации.
Мощная бортовая вычислительная система позволяет осуществлять интеллектуальное планирование съемок и вести обработку изображений в реальном времени. Информация передается по высокоскоростному каналу X-диапазона (300 Мбит/с) на стационарные приемные станции и далее через Интернет и наземные сети 5G на носимые устройства, которые, в свою очередь, имеют возможность передачу заказа на съемку объекта с определенными координатами. Предусмотрена возможность ретрансляции данных через другие КА орбитальной группировки по каналу Ka-диапазона со скоростью 5 Мбит/с.
Национальный фонд естественных наук Китая проинвестировал часть проекта, связанную с бортовой обработкой и передачей в реальном масштабе времени, также использование КА в качестве научной спутниковой платформы «Шуанцин-1» (双清一号, Shuangqing-1) для научно-исследовательских учреждений страны. В качестве партнеров также выступили Университет Цинхуа, Пекинский технологический институт и Пекинский центр передачи космической информации.
Аппарат имеет «спонсорское» наименование «Яньтай-1» (烟台一号, Yantai 1) в честь городского округа Яньтай провинции Шаньдун, в пределах которого, в Хайяне, находятся космопорт Дунфан (东方航天港) и связанный с ним промышленный парк. Компания космических информационных технологий «Лухай» отвечает за сопряжение проекта с интересами городского округа Яньтай.
Наконец, спутник рассматривается как первый или экспериментальный аппарат «интеллектуальной» космической группировки дистанционного зондирования «Дунфан Хуэйянь» (东方慧眼, Dongfang Huiyan), или в англоязычном варианте – Orient Smart Eye. Отсюда еще два его наименования – 智能遥感星座试验星 (чжинэн яогань синцзо шиянь син) и 智能遥感卫星01星 (чжинэн яогань вэйсин 01).
Академик Ли Дэжэнь анонсировал проект «Дунфан Хуэйянь» в октябре 2022 г. Планируется вложить 18.5 млрд юаней (2.75 млрд $) в создание группировки более чем из 300 спутников, облачной платформы спутниковых данных «Облако Яньтая» и строительство промышленного парка аэрокосмической информации.
На первом демонстрационном этапе, в 2022–2023 гг., предполагается запустить два оптических и четыре гиперспектральных КА. К 2025 г. к ним добавятся 16 оптических и 4 гиперспектральных спутника. Третий этап (2025–2027) предусматривает запуск 80 КА для системы национального масштаба. Наконец, на четвертом (2027–2030 гг.) к ним добавятся еще 200 аппаратов для оптической, радиолокационной и гиперспектральной съемки, а система станет оказывать глобальные услуги.
Спутники «Цилу-2» и «Цилу-3» изготовлены Инновационной исследовательской академией микроспутников в Шанхае и являются ее 89-м и 90-м спутниками. Заказчиком выступает Шаньдунская промышленная техническая исследовательская академия (山东产业技术研究院, шаньдун чанье цзишу яньцзююань), основанная 30 июля 2019 г. и расположенная в городе Цзинань. Спутники предназначены для получения информации дистанционного зондирования в интересах провинции Шаньдун и должны работать совместно со спутником радиолокационного наблюдения КА «Цилу-1», запущенным 27 апреля 2021 г. ( https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/79854.html ).
Идеология проекта «Цилу» перекликается с «Лоцзя» – заказчик тоже хочет иметь вместо «большого фотоаппарата» «смартфон с камерой», а точнее, целое созвездие таких «смартфонов». Проект системы был разработан в 2016 г. в Инновационной академии аэрокосмической информации Китайской АН при участии других академических институтов, а затем реализован силами Шаньдунской промышленной академии, в которую перешел ее идеолог Лэй Бинь (雷斌). Наземная система заказа, приема, обработки и распространения информации была создана «с нуля».
Два новых КА созданы на общем модуле служебных систем, но различаются решаемыми задачами и, как следствие, целевой аппаратурой. Бортовая система лазерной связи позволит им эффективно обмениваться информацией между собой и с «Цилу-1», находящимся на аналогичной орбите примерно в той же плоскости. Подобное решение применено на китайских спутниках ДЗЗ впервые. «Цилу-4», также запущенный в апреле 2021 г., такой возможности, по-видимому лишен, так что заказчик отдельно сообщил, что он также находится в хорошем состоянии и ведет оптическую съемку в высоком разрешении.
«Цилу-2» (齐鲁二号, Qilu-2) массой 189 кг является спутником ДЗЗ высокого разрешения, обеспечивающим съемку Земли в полосе шириной 11 км с разрешением 0.7 м в панхроматическом диапазоне, 1.4 м в мультиспектральном диапазоне и 14 м в длинноволновом инфракрасном диапазоне. Это позволяет не только увидеть небольшие по размеру цели, но и определить их состояние.
Камеру «Цилу-2» разработал и поставил в апреле 2022 г. Шанхайский институт технической физики SITP, для которого, судя по всему, такое изделие стало первым в истории; ранее этот научный центр специализировался главным образом на инфракрасных приборах и инструментах. Интересная деталь: в сообщении о запуске SITP пишет, что это уже его третий космический запуск в 2023 году, однако о двух предыдущих не сообщалось. Понятно, что круг претендентов невелик: «Шицзянь-23», «Шиянь-22A», «Шиянь-22B» и «Яогань-37».
«Цилу-3» (齐鲁三号, Qilu-3) массой 186 кг предназначен для обзорной съемки в панхроматическом диапазоне (0.45–0.90 нм) в полосе шириной более 120 км с пространственным разрешением 4.6 м. Один снимок с «Цилу-3» покрывает крупный город с пригородами и позволяет вести эффективный поиск целей для детального наблюдения на суше, на море, в горах и в пустынях.
Сразу после выхода на орбиту оба КА «отстучали» через наземные станции в Сингапуре и Индонезии и спутниковые каналы ретрансляции, что их солнечные батареи развернуты и состояние систем штатное.
В ближайшие 3-5 лет Шаньдунская академия намерена вывести на орбиту около 20 спутников ДЗЗ. В это число входит, например, группировка «Цилу–Хуанхэ» из двух спутников оптического и двух радиолокационного наблюдения с высоким разрешением для оценки экологической обстановки в бассейне реки Хуанхэ. Совместно с Инновационной академией микроспутников должны быть созданы 10 спутников для мониторинга углеродных источников, способных отслеживать работу 10000 высокоприоритетных объектов на Земле. Кроме того, планируется запустить 160 спутников низкоорбитального навигационного дополнения, создаваемых по отдельному проекту.
В августе 2021 г. Шаньдунская промышленная техническая исследовательская академия и Сянганская корпорация космической науки и техники HKATG подписали соглашение о сотрудничестве, предусматривавшее запуск уже в 2022 г. восьми спутников первой в мире сельскохозяйственной группировки (农业卫星星座, нунъе вэйсин синцзо) высокого разрешения. Фактически речь шла о том, чтобы «поженить» гонконгский проект «Цзиньцзыцзин» и шаньдунский «Цилу». С этой целью были созданы проектные подразделения HKATG (Цзинаньская техническая компания «Ганханкэ» и Шанхайская космическая техническая компания «Ганханкэ») и компания по эксплуатации КА (Шэньчжэньская космическая техническая компания «Ганханкэ»).
Первым плодом этого сотрудничества является экспериментальный спутник «Цзиньцзыцзин-6» (金紫荆六号, Jinzijing 6), носящий традиционное гонконгское название, которое по-английски переводится как Golden Bauhinia, но формально включенный в группировку «Цилу».
Аппарат массой около 50 кг спроектирован и изготовлен 509-м институтом SAST совместно с шанхайской «Ганханкэ» на платформе «Цзинчжи» (精致, Jingzhi), опробованной в 2019 г. на спутнике «Хуанпу-1». Он оснащен камерой для мультиспектральной съемки с пространственным разрешением около 1 м и обладает способностью интеллектуальной обработки информации и высокой скоростью передачи данных.
Эксплуатационные спутники шаньдунско-гонконгской группировки будут иметь панхроматический канал с разрешением 0.9 м и восемь узких спектральных каналов, оптимизированных под съемку сельскохозяйственных культур, с разрешением 1.8 м.
Еще два КА, «Цзиньцзыцзин-3» и «Цзиньцзыцзин-4», носят такое же имя и эксплуатируются той же шэньчжэньской фирмой, но не имеют ничего общего с предыдущим по конструкции. Вероятно, это кубсаты формата 3U, сделанные для гонконгского заказчика Шанхайской микроспутниковой космической научно-технической компанией «Цзютянь» (торговая марка Commsat). С запуском 15 января число спутников ДЗЗ, названных в честь главного гонконгского цветка, увеличилось до 10.
Спутниковая техническая компания «Чангуан» из Чанчуня отметилась запуском очередных шести КА провинциальной спутниковой группировки «Цзилинь-1», одобренным Национальной комиссией по развитию и реформам. Все они были отправлены из Чанчуня на полигон 27 декабря 2022 г.
«Цзилинь-1 гаофэнь 03D» №34 (吉林一号高分03D, Jilin 1 gaofen 03D) массой примерно 43 кг относится к подгруппе аппаратов оптического наблюдения с высоким разрешением. Установленная на нем камера ведет съемку земной поверхности с орбиты высотой около 500 км в полосе шириной 17 км с пространственным разрешением лучше 0.75 м в панхроматическом и 3.0 м в мультиспектроальном диапазоне. Число запущенных аппаратов этого типа – 46, они имеют номера от 01 до 54 и с пропуском номеров 19–26.
Три спутника относятся к типу «Цзилинь-1 мофан 02A», дебютировавшему 27 февраля 2022 г. ( https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/82894.html ), и имеют номера 03, 04 и 07. КА этого типа строятся на новой гибкой спутниковой платформе с высокой степенью интеграции на основе технологии кубсатов и имеют массу около 32 кг. Они представляют собой легкие спутники оптического наблюдения с субметровым разрешением с режимами обычной полосовой съемки, видеосъемки, стереосъемки и ночной съемки. Каждый отдельный КА может быть настроен под требования конкретной полезной нагрузки
Спутник за номером 07 имеет личное спонсорское имя «Хуашуй-1» (华水一号, Huashui 1). Он сделан в кооперации с Северо-китайским университетом водных ресурсов и энергетики и будет использоваться для мониторинга внутренних вод и защиты окружающей среды как часть перспективной группировки «Хуашуй».
В рамках большого проекта «Тяньгэ» (天格, Tiange), инициированного в 2016 г. Университетом Цинхуа, на двух КА этого типа размещена попутная научная аппаратура GRID (Gamma Ray Integrated Detectors) для регистрации гамма-всплесков и других астрофизических событий. Спутник №07 несет регистрирующий блок GRID-05B Университета Цинхуа, а аппарат №04 – блок GRID-06B с личным именем «Тяньнин син» (天宁星, Tianning xing) совместной разработки Нанкинского и Сычуаньского университетов.
Кроме того, аппараты №03 и №07 имеют на борту попутную аппаратуру радиопросвечивания атмосферы сигналами навигационных спутников от Тяньцзиньской космической научно-технической компании «Юньяо».
Еще два КА – это спутники инфракрасного наблюдения «Цзилинь-1 хунвай A», разработанные совместно с той же «Юньяо» на основе запущенного 7 декабря 2021 г. КА «Тяньцзинь дасюэ-1» ( https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/82187.html ). Судя по опубликованному изображению, они представляют собой кубсаты формата 12U и массой порядка 20 кг с одной солнечной батареей. Полезной нагрузкой выступает длинноволновая инфракрасная камера для съемки атмосферы, моря и суши.
По заявлению разработчика, КА оснащены трехпроцессорным кластером «Цзигуан-1000» (极光1000, «Аврора») Института вычислительной техники Китайской АН. На эту мощную вычислительную систему возлагаются задачи параллельных вычислений и парирования отказов. Подлежат проверке технологии бортовой контейнеризации, безостановочной работы при частичных отказах и подключения вычислительных модулей «на лету». Это второй старт с целью технической верификации виртуальной группировки «Тяньюнь» (天云) Института вычислительной техники после запуска 9 декабря 2022 г. КА «Цзилинь-1 пинтай 01A» №01 ( https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/85324.html ).
Спутник с номером 08 имеет личное имя «Хайхэ-1» (海河一号, Haihe 1) по реке в Тяньцзине. Аппарат 07, судя по всему, назван в честь базирующейся в Нанкине компании видовых медицинских инструментов Wolfman, и его китайское имя 沃福曼号 является транскрипцией данного англоязычного названия.
Запуск 15 января стал 24-м для проекта «Цзилинь-1». В отличие от всех предыдущих стартов, компания-владелец не назвала число своих КА на орбите, а оно должно было достичь 89. Возможно, какой-то из «Цзилиней» предыдущих лет вышел из строя, и это не хочется афишировать.
Спутник «Жичжао-3» (日照三号, Rizhao 3) – первенец Исследовательской академии программно-определяемой спутниковой техники в г. Жижчао провинции Шаньдун. Он не является первым таким аппаратом в Китае – это место застолбил 20 ноября 2018 г. спутник «Тяньчжи-1» (см. «Русский космос» №1, 2019), но открывает новые перспективы в части облачной обработки информации в космосе.
В 2017 г. в Китае был основан Альянс программно-определяемой спутниковой техники, в который вошли около 150 участников из институтов Китайской АН, ряда университетов, Корпорации электроники и Корпорации электронной техники и двух космических корпораций CASC и CASIC, а в 2018 г. в портовом городе Жичжао была создана частная бесприбыльная исследовательская академия для разработки «умных» программно-определяемых КА.
В сентябре 2021 г. там же, в Жичжао, была зарегистрирована и приступила к работе Шаньдунская спутниковая техническая компания «Тяньсели» (кит. 天勰力（山东）卫星技术有限公司, тяньсели (шаньдун) вэйсин цзишу юсянь гунсы, англ. Tianxieli (Shandong) Satellite Technology Co. Ltd.). – оператор будущей «группировки коллективного использования» спутников и провайдер услуг программно-определяемой облачной системы «Чжилянь синъюнь» (智联星云, Zhilian Xingyun). Цель проекта – создание космической платформы «больших данных».
«Жичжао-3» является первым спутником «коллективной группировки» (кит. 软件定义共享星座01星, жуаньцзянь динъи гунсян синцзо 01). Его разработчиком является Хунаньская спутниковая техническая компания «Ханшэн» (кит. 湖南航升卫星科技有限公司, хунань ханшэн вэйсин цзишу юсянь гунсы, англ. Hunan Hangsheng Satellite Technology Co. Ltd.) – предприятие, созданное на базе коллектива разработчиков микроспутников в Национальном университете оборонных технологий NUDT. Пока за ним числился лишь спутник «Ханшэн-1», запущенный 27 апреля 2021 г.
Целью запуска является подтверждение общей архитектуры КА «Жичжао-3», его суперкомпьютерного модуля и алгоритмов интеллектуального планирования и обработки данных на борту, созданных под руководством Чжао Цзюньсо (赵军锁) в Лаборатории космических интегрированных информационных систем Института программного обеспечения Китайской АН. В качестве источника данных аппарат массой 19 кг несет оптическую камеру наблюдения Земли с пространственным разрешением порядка 1 м и, таким образом, является интеллектуальным программно-определяемым спутником ДЗЗ.
Бортовой вычислительный комплекс имеет производительность 40 трлн операций в секунду (!), что позволяет рассматривать его как микрооблачную вычислительную платформу. В составе КА не выделяются традиционные подсистемы управления и ориентации – они реализованы на программном уровне в системе «вычислительное ядро – коммутатор – интеллектуальные компоненты». К последним относятся целевая аппаратура, измерительные и управляющие элементы совместного использования – камеры, магнитометры, магнитные исполнительные устройства, инерциальные измерительные устройства.
Как и в случае «Лоцзя-3», на борт можно оперативно загружать и обновлять приложения, реализуя тем самым новые функции, и оказывать различные «кастомизированные» услуги. В частности, для «коллективной платформы» уже реализованы модули трех виртуальных спутников – экспериментального, сельскохозяйственного и экологического.
Спутник имеет второе наименование «Тяньчжи-2D» (天智二号D星, Tianzhi 2D, TZ-2D, буквально «небесный разум»), что подчеркивает его родство с первым китайским программно-определяемым КА и одновременно является отсылкой к свойствам создаваемой системы.
Спутники «Жичжао-1» и «Жичжао-2» должны быть запущены во второй половине 2023 г. К концу года система будет насчитывать 8 связанных между собой КА, а в течение пяти следующих лет компания «Тяньсели» планирует развернуть «коллективную группировку» из 3000 спутников с глобальным охватом.
«Бэйю-1» (北邮一号, Beiyou 1) спроектирован и изготовлен Космической научно-технической исследовательской академией «Тяньи» в г. Чанша по заказу Пекинского института почт и телекоммуникаций (BUPT) и имеет внутреннее обозначение TY-28. В перечне запущенных КА от CGWIC «Бэйю-1» значится под обозначением BUPT-1.
«Бэйю-1» является первым спутником группировки «Тяньсуань» (天算, Tiansuan) и предназначен для тестирования открытой платформы для аэрокосмических вычислений, ее аппаратных и программных компонентов и алгоритмов.
Аппарат выполнен в виде кубсата формата 12U на базе интегрированной платформы 3-го поколения, оптимизированной для научных исследований и экспериментальных работ, и характеризуется высокой точностью наведения (0.01°) и сроком службы 3-5 лет.
В качестве попутной нагрузки «Бэйю-1» несет коммерческую камеру и блоки регистрации гамма-всплесков GRID-07 и GRID-08B – соответственно от Пекинского педагогического университета и от Нанкинского и Сычуаньского университетов.
Первый подобный блок GRID-01 был установлен на спутнике «Тунчуань-1», запущенном 29 октября 2018 г. Впоследствии на различных китайских КА были размещены блоки GRID-02, обнаруживший свой первый гамма-всплеск 21 января 2021 г., GRID-03, GRID-03B, GRID-04 и GRID-AICore.
Это был 512-й китайский космический пуск, 462-й для ракет семейства «Чанчжэн» («Великий поход»), 182-й для шанхайских изделий этого семейства и 74-й для РН CZ-2D.
Компания «Великая стена» сообщила, что за время своей деятельности в качестве организатора коммерческих запусков обеспечила проведение 75 стартов, в ходе которых были выведены на орбиту 69 и 70 КА иностранных и китайских заказчиков соответственно, а также 45 попутных запусков для 27 иностранных и 116 китайских КА.
Автор: Liss
