Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) по заказу РКК «Энергия» провели расчеты и выяснили, как увеличить ограниченную скорость передачи данных между наноспутниками в два раза. В дальнейшем подобные исследования позволят заменить при проведении научных исследований дорогостоящие крупногабаритные спутники на рой менее затратных миниатюрных космических аппаратов, рассказали ТАСС в пресс-службе вуза.
Ранее сообщалось, что томские вузы планируют провести на МКС эксперимент по запуску роя миниатюрных спутников, которые может запускать на орбиту космонавт, вышедший в открытый космос, просто выпустив из рук. Такие аппараты в перспективе будут работать в группе, выполняя различные задачи, связанные, например, с навигацией и обеспечением связи. В перспективе спутники смогут даже ремонтировать друг друга на орбите. За связь группы наноспутников или роя отвечает ТУСУР.
«Из-за миниатюрных размеров наноспутников, они имеют ограниченные ресурсы и возможности. Как правило, на малых космических аппаратах (МКА) используются ненаправленные антенны, которые могут обеспечить максимальную скорость передачи данных в 200 бит в секунду на дальности до 1 000 км. Проведенное нами исследование показывает, за счет чего можно увеличить эту скорость. Мы предлагаем установить на спутнике слабонаправленные антенны. Одновременно обеспечив малые космические аппараты точными системами навигации и ориентации, можно навести антенны спутников друг на друга. За счет этого повышается энергетика канала связи и до двух раз увеличивается скорость передачи данных», — цитирует пресс-служба слова заведующего лабораторией распространения радиоволн НИИ РТС Федора Захарова.
Как уточняет пресс-служба, полученные данные открывают новый подход к созданию роя наноспутников и обеспечению связи между ними. В дальнейшем они позволят создать рой наноспутников, которые можно использовать как для исследовательских целей, заменяя полноразмерные спутники, так и для отработки технологий перед применением на полноразмерных космических аппаратах. Большой интерес рой МКА может представлять для военно-промышленного комплекса. Дело в том, что для уничтожения наноспутника нужно создать ракету или другое средство поражения, которое будет на порядок дороже МКА, даже с учетом его запуска.
«Изготовление и запуск большого спутника — дорогостоящий проект. Наноспутники типа CubeSat в некоторых случаях могут выполнять такой же функционал, при этом по стоимости доступны даже студентам. Есть технологии и задачи, которые можно успешно отработать с помощью роя МКА, после чего применять их на полноценных космических аппаратах», — приводятся в сообщении слова одного из разработчиков систем связи Кирилла Яркова.
По мнению ученых, для достижения максимальной эффективности при создании роя наноспутников нужно разделить задачи между каждым его аппаратом, например, на один установить оборудование для фиксирования гамма-вспышек, на другой — для приема рентгеновского излучения. Каждый аппарат при этом сможет выполнять функцию ретранслятора, позволяя передавать данные на Землю в том случае, когда один или несколько из них находятся вне досягаемости для наземной станции.
Работы идут по заказу РКК «Энергия». Представить свои варианты группы наноспутников с уже разработанными системами связи ученые томских вузов планируют в 2023 году.
А.Ж.
