Фред Ортенберг - Израиль в космосе. Двадцатилетний опыт (1988-2008)

Помимо аппаратуры, предназначенной для получения изображений очень высокого разрешения (ОВР), подобной ОФЕК и ЭРОС, в Израиле также разрабатывается мультиспектральная (МС) и гиперспектральная (ГС) аппаратуры, которые позволят изучать спектральные свойства изображений Земли… Инициатива создания мультиспектрального сканера космического базирования принадлежит Ави Хар-Эвену, долгие годы возглавлявшему Израильское Космическое Агентство в период, примыкающий к смене тысячелетий. Предложенный им небольшой спутник с библейским именем «Давид» был оснащен мультиспектральной камерой разработки Эль-Оп и представлял собой существенный прорыв в сфере дистанционного зондирования. Однако он не был оценен по достоинству. Видимо, предложение было слишком новаторским. К тому времени механизмы смешанного финансирования (государственного, частного, зарубежного) космического проекта были недостаточно изучены. Вследствие отсутствия инвестиций, проект мультиспектрального спутника остался нереализованным.

Возврат к мультиспектральной идее произошел позже в виде проекта Венус, работа над которым очень интенсивно ведется в последние годы. Суть миссии Венус и этапы ее выполнения были описаны ранее. Из сравнения основных параметров спутника с характеристиками аналогичных разработок других стран видно, что Венус превосходит по целому ряду параметров существующие системы и не уступает проектным характеристикам разрабатываемых спутников по количеству полос, их ширине, пространственному разрешению, полосе захвата, массо-энергетическим и информационным возможностям. Для такого спутника Эль-Опом разработана бортовая мультиспектральная камера, весящая 45 кг и потребляющая 90 ватт. Камера способна различать объекты размером 5.3 м с высоты 720 км при ширине изображаемой полосы 27.5 км. Съемка производится в 12 узких спектральных каналах в диапазоне спектра 415–910 нм, ширина пропускания отдельных полос в пределах от 16 до 40 нм.

В 2009 году достигнуто соглашение между Израильским и Итальянским Космическими Агентствами о партнерстве в разработке космической гиперспектральной (ГС) аппаратуры. Как уже говорилось, ГС-сканеры позволяют эффективно решать многие гражданские и военные задачи, недоступные другим, только что рассмотренным изображающим системам космического базирования ОВР, МС, САР. В качестве примера уникальности аппаратуры обычно приводят способность ГС-изображений демаскировать скрываемые оьъекты. Целесообразность объединения усилий двух стран в этом направлении обусловлена следующими обстоятельствами: — исключительной сложностью и высокой стоимостью разработки; — наличием успешного опыта в создании аппаратур дистанционного зондирования, как в Израиле, так и в Италии (сканер Призма).

Предполагается, что ГС-сканер, который будет создан двумя странами, будет иметь 200 каналов, и один или два спутника для этих полетов также будут построены на корпоративных началах. Известно, что повышение пространственного разрешения сканера утяжеляет аппаратуру. Очевидно, что увеличение числа спектральных каналов также повышает вес и потребление устройства. Для ГС-аппаратуры, помимо ее разрастания, возникает необходимость в мощной бортовой системе связи с высокой скоростью передачи данных на наземную станцию. Ведь мы должны передать одновременно не один снимок, а столько снимков, сколько есть спектральных каналов в аппаратуре. Для питания системы связи приходится устанавливать дополнительные солнечные панели. В результате возможность создания гиперспектрального спутника в разумных размерах становится проблематичной.

В одной из наших работ мы провели анализ возникшей ситуации с учетом существующих физических и технологических ограничений и получили критерии для оценки массы спутника в зависимости от пространственного разрешения (в метрах) изображений и количества каналов в аппаратуре (смотрите Рис. 24). Поле рисунка разделено на три площади в соответствии с тремя типами спутников согласно с принятой классификацией: микроспутники с массой до 100 кг, миниспутники с массой от 100 до 500 кг и большие спутники с массой превышающей 500 кг. Например, микроспутник может обеспечить работу гиперспектрального сканера с 15 полосами и разрешением картинки100 м; для получения информации в 100 полосах с разрешением 40 м необходим миниспутник; а аппаратура, обеспечивающая получение изображений в 200 полосах с высоким разрешением 10 м, должна устанавливаться на тяжелый спутник. На рисунке отмечены координаты (число полос и разрешение) для уже реализованных ГС-спутников. Будем надеяться, что в недалеком будущем на околоземной орбите появится еще один ГС-спутник, родившийся в результате израильско-итальянского сотрудничества.

На этом закончим анализ израильских средств космического базирования, предназначенных для наблюдения Земли, и очень кратко опишем второе приоритетное направление израильской космонавтики — космическую связь.

Spacecom является лидером в области радиовещания и коммуникационных услуг, является производителем платформ непосредственного вещания на бытовые приемники в Европе и на Ближнем Востоке, обслуживает телевизионные вещательные компании и правительственные организации, поставляет миниатюрные наземные терминалы VSAT и обслуживает их, оказывает услуги телефонной связи.

В прошлом десятилетии геостационарные коммерческие спутники заметно увеличились в размерах и стали более мощными, так что теперь более половины заказываемых коммуникационных спутников весят более 5 000 кг. Наряду с тенденцией к утяжелению и значительному расширению возможностей коммерческих спутников, развивается альтернативный курс, учитывающий интерес операторов к приобретению небольшого и менее дорогого спутника, который мог бы быть размещен в областях с ограниченными потребностями по обслуживанию. Разрабатываемые компанией Orbital спутники Star и проектируемый ESA спутник Small GEO (также известный как Луксор), весящие приблизительно 2 000-2 500 кг, делают стратегические шаги для выхода на рынок спутников связи. Спутники серии АМОС близки по параметрам к указанным малым геостационарным спутникам. Поэтому можно надеяться, что наблюдающееся расширение рынка малых коммерческих спутников связи будет способствовать развитию спутникового коммуникационного бизнеса в Израиле.