Визуализация последовательности развертывания спутников Starlink, созданная SpaceX
В ходе недавнего испытательного полета корабля Starship компания SpaceX успешно протестировала один из ключевых элементов своей будущей программы — механизм развертывания спутников Starlink, получивший неофициальное название "Pez Dispenser". Эта технология, названная в честь дозатора для конфет PEZ, является прорывом, который позволит компании выводить на орбиту сотни спутников за один запуск.
Люк грузового отсека для запуска спутников
Принцип работы системы кардинально отличается от метода, используемого на ракетах Falcon 9. Если раньше спутники укладывались горизонтальной стопкой и отделялись все вместе, то "Pez Dispenser" работает иначе. Спутники нового поколения загружаются в корабль вертикально, один на другой. После выхода на орбиту специальный узкий люк в грузовом отсеке открывается, и механизм последовательно, один за другим, выталкивает спутники в космос.
Кассета спутников подготовленная к запуску посредством Pez Dispenser
Такое решение было разработано специально для Starship, чей колоссальный грузовой отсек неэффективно использовать старыми методами. Вертикальная загрузка позволяет максимально плотно упаковать полезную нагрузку и значительно увеличить количество спутников за один рейс. Кроме того, использование небольшого специализированного люка вместо огромной створчатой двери повышает общую надежность системы, снижая риски при развертывании.
Развёрнутый спутник из кассетного модуля Pez Dispenser
Успешное испытание "Pez Dispenser" — это важнейший шаг на пути к началу коммерческой эксплуатации Starship. Данная технология является ключом к сверхбыстрому развертыванию и пополнению глобальной спутниковой сети Starlink, что позволит SpaceX укрепить свое доминирование на рынке космического интернета и значительно ускорить реализацию своих амбициозных планов по освоению космоса.
С тех пор, как 4 октября 1957 года в небо взмыл первый искусственный спутник Земли, он стал не просто объектом мечты, но и полем борьбы за технологии, безопасность и будущее. Возможно, какие-нибудь грустные инопланетяне не сейчас, но лет через 30-50, при подлете к Земле посмотрят на вращающиеся на разной высоте горы мусора и подумают - нет, не пробьемся... И улетят восвояси.
А пока никто прилетал, предлагаю обсудить как человечество замусорило не только свою планету, но и пространство вокруг нее. И поныне с каждым годом на орбите становится всё больше того, чего не должно быть там по измерению — количества мусора . Это не просто абстрактная проблема, это реальная угроза для международной космической деятельности, безопасности спутников и даже жизни экипажа МКС.
Что такое космический мусор и откуда он берётся?
Космический мусор — это совокупность нефункционирующих объектов, находящихся на околоземной орбите. Среди них — старые спутники, ступени ракет-носителей, осколки от столкновений и разрушенных фрагментов, покрытия, болты, частицы краски и другие обломки. По данным НАСА, на орбите находится более 36 000 крупных объектов размером свыше 10 см , около 1 миллиона объектов от 1 до 10 см и сотни миллионов микроскопических частиц. Их скорость может достигать 28 000 км/ч , а потому даже самый маленький фрагмент наносит серьезный вред. Источники мелких (и не очень) мусорных неприятностей многообразны. Прежде всего, это активное освоение космоса, начавшееся с образа XX века. За последние семь направлений было произведено более шести тысяч запусков, и каждый из них оставил их после себя. К этому относятся испытания противоспутниковых вооружений, таких как Индия в 2019 году, произошедшие уже на орбите, например, классический случай Иридиум-Космос в 2009 году, отказы от спутниковых и ракетных ступеней, а также неконтролируемый вывод аппаратов из эксплуатации. Всё это складывается в тревожную картину, которая с каждым годом всё становится сложнее. Каждый новый запуск увеличивает количество ошибок. Даже если спутник успешно выполняет свою функцию, пока он выходит из здания или перестаёт контролироваться. Если его не вывести на «кладбищенскую» орбиту или не отправить сгореть в атмосферу, он превратится в опасный объект, который может стать главной цепочкой катастрофы.
А человечество и не думает останавливаться. Впереди - создание баз на Луне и Марсе и активный космо-туризм. Во всяком случае - так нам обещают. Сейчас орбиту заполонил не столько мусор, сколько вполне функционирующие аппараты, один только Starlink выводит свои спутники тысячами ежегодно, и не стоит забывать о его конкурентах. Самое потрясающее, что, например, в России и по сей день владельцы, арендаторы и операторы космических аппаратов не обязаны представлять в Роскосмос детальные сведения о собственных спутниках — как работающих на орбите, так и готовящихся к старту. С 2026 года должны будут. Но мы и да 2026 года. Вы задумайтесь! Сколько там всего летает и чье оно - неизвестно!
Кто уберёт за нами в космосе?
Вопрос об ответственности за уборку мусора остается открытым. В отличие от земного мусора, за которым следуют муниципальные службы или экологические организации, в космосе такой системы пока нет. Здесь царит пространство, где законы природы работают безжалостно, а правовые нормы ещё не догнали технологии. Сейчас этим занимаются НАСА и ЕКА (Европейское космическое агентство), которые разрабатывают технологии по устранению мусора. Роскосмос работает над проектами по ликвидации последствий старых спутников, а частные компании, такие как SpaceX, внедряют стандарты «умного» поведения на орбите. Также существуют соглашения, регулирующие выводы спутника с орбиты после окончания срока службы. Однако эти усилия пока скорее символичны. Нет единой правовой базы, обязывающей государства и частные структуры организовать утилизацию окружающей среды. И если сегодня ситуация ещё будет контролироваться, то через несколько допущений она может выйти из-под контроля.
Представьте себе ситуацию, при которой еще одно спутниковое наблюдение или невозможно запустить из-за высокого риска запуск одного из миллионов объектов на орбите. Представьте себе, как МКС или какой-либо пилотируемый корабль оказывается в зоне плотного мусорного облака, избежать которого невозможно. Представьте, как мы теряем доступ к космическим технологиям, которые стали нашим бытом: GPS, телекоммуникации, метеоразведка, спутниковое телевидение, интернет. Всё это возможно, если мы не начнем действовать уже сейчас.
Кто и как планирует решить вопрос?
Сегодня мы стоим на границе новых этапов освоения космоса. Частные компании запускают спутники быстрее, чем когда-либо, а государства всё чаще рассматривают космос как поле боя. Но если мы не научимся сохранять нашу орбиту в нынешнем состоянии, то мы можем потерять доступ к космосу навсегда. У нас есть время и технологии, чтобы изменить ситуацию. Вопрос только в том — найдём ли мы политическую революцию и международное соглашение, чтобы действовать сообща. Пока все проекты находятся на стадии тестирования, но в ближайшие 5–10 лет они могут стать основой для глобальной системы очистки околоземного пространства.
Кто и как планирует решить вопрос?
Правда, с глобальными системами есть существенная проблема. По климату договориться не могут. По вырубке лесов не могут. По ядерным программам не могут. А по космическому мусору договорятся? Сдается мне, соберется какое-нибудь Биг-20 или Биг-50, ладно уж и проведут конференцию, а Иран, КНДР и Пакистан покрутят пальцем у виска и будут по возможности плодить мусора столько, сколько потребуют их программы и испытания. Даже не борьба с космическим мусором сама по себе, а шумиха вокруг нее набирает обороты.
Пока более или менее работает "глобальное наблюдение", о котором мы упоминали выше. Требуется объединить сети наземных радаров и датчиков наружного освещения для постоянного обнаружения ошибок. В США эта обязанность — ведение космического ограждения, в Европе — программа SST. Космос — это не свалка. Это общее состояние человечества. И сохранить его чистоту — наш долг перед будущими поколениями. Без перехода от рекомендаций к обязательным нормам человечество рискует столкнуться с необратимым засорением околоземного пространства уже в ближайшие десятилетия. Критически важно успеть создать эффективную правовую систему до наступления "точки невозврата".
Не так давно посмотрел видос Семихатова-Сурдина со специалистом по космической медицине. Так вот он утверждал, что в невесомости невозможно развитие эмбрионов (начинаются фатальные нарушения). Соответственно, можно ожидать, что рождение здорового человека на луне и марсе, где гравитация 16% и 38% от Земной, также невозможно или же будет зашкаливающий процент смертности как младенцев так и матерей. Поэтому любые внеземные колонии нуждаются в постоянном притоке взрослых людей с Земли. Даже если отказаться от внутриутробного развития в пользу инкубаторов с центрифугой с имитацией Земной гравитации, то специалист сказал, что при постоянном раскручивании кровь начинает критически приливать к голове, что также в конечном итоге неприемлемо (поэтому отказались от идеи крутящихся отсеков в кораблях). Возможно, эмбрион сам должен как-то хитро крутиться относительно движения центрифуги, не знаю. В любом случае не понятно как будет происходить развитие человека после "рождения", также, возможно, будет предельная смертность и выросших людей будет недостаточно для поддержания колонии. Разве, что изначальная генная модификация, но тогда на каждую колонию нужен будет отдельный "подвид" человека. Короче, реальная колонизация мне представляется сомнительной. Видимо, роботы наше всё, а человек в колониях в лучшем случае вахтами, как полярные экспедиции... Так что извини, Илон, не быть тебе императором Марса.
Интересно, что при рассмотрении указанной в посте коллизии (колонии на Марсе и Луне развились технологически и попытались стать независимыми от Земли) никто кажется (я просмотрел все комментарии) не задумался о таком эксклюзивном товаре Земли в этом споре, как комфортная среда. Как оценить возможность для человека прогуляться по лесу или парку, полежать на траве, поваляться на приморском песочке, искупаться в море - ну хотя бы раз в год? Просто пройтись по поверхности планеты без защитного снаряжения?
Очевидны два момента:
1) Как бы быстро ни развивались внеземные колонии, такой комфортной среды обитания для человека они ещё долго не смогут создать (если смогут в принципе).
2) Элиты таких колоний будут стремиться хотя бы время от времени отдохнуть на Земле в полностью комфортной среде, которой на Марсе и К нет.
Вывод, как и определенные параллели с текущей реальностью все могут сделать сами.
В продолжении романа ситуация становится все более критической для Земли. Постепенно набирает силу политическое движение "Маск и Марс", лидеры которого утверждают, что только Маск способен восстановить разрушенную экономику Земли и снова привести ее к процветанию. Члены этого движения постепенно пробираются во власть почти во всех странах (кроме одной, которая защитила себя от смены власти уже очень давно). Два журналиста на чудом сохранившихся сайтах натыкаются на упоминание о "нейролинке", странном устройствe, якобы призванном помогать парализованным и слепым людям -а на самом деле помогающим Маску контролировать мысли политиков и устранять неугодных. И именно носители этого чипа уже почти прибрали к рукам всю Землю..
На Земле эксцентричный миллиардер выдвигает идею всемирного интернета путем запуска тысяч спутников на различные орбиты вокруг Земли. И в итоге добивается этого.
Другие подразделения его компании создают ракеты и космические корабли, способные за один запуск отправить тысячу человек на Луну и сотни - на Марс. Естественно, что это требует колоссальных затрат, для чего миллиардер договаривается с правительствами ведущих стран мира о финансировании. Те, впечатленные его успехами по созданию всемирной сети, соглашаются помочь. В итоге сначала на Луне, а потом и на Марсе создаются колонии из космонавтов, которые были отобраны компанией миллиардера.
Постепенно колонисты выходят на самообеспечение, создавая замкнутые системы жизнеобеспечения и начиная разрабатывать обычно недоступные или очень дорогие (в условиях Земли) в разработке ресурсы. Это позволяет им поддерживать и даже расширять колонии без поставки ресурсов с Земли, но на родную планету они уже могут их доставлять по конкурентным ценам. Миллиардер с семьей тоже летит на Марс ради празднования юбилея основания первой колонии.
Оттуда он шлет ультиматум правительствам Земли - признать суверенитет колоний Луны и Марса и его как их правителя. Экстренное собрание Совбеза ООН решает отклонить требования бизнесмена, основываясь на договоре о "неприватизации космического пространства и объектов" и решает национализировать все ресурсы (заводы, космодромы, предприятия) миллиардера для обеспечения поставок ресурсов с колоний на Землю.
Получив отказ, миллиардер в прямом эфире признает, что ждал этого и разработал свой план давным-давно. Каждый из его спутников для обеспечения интернета имел по 50 грамм дополнительной нагрузки - высокоэффективной взрывчатки, способной взрываться без кислорода. По его сигналу тысячи спутников одновременно взорвались, превратившись в миллионы обломков. Что привело к лавинообразному эффекту Кесслера - осколки начали разрушать все остальные спутники на орбитах. И теперь даже любая ракета многие сотни лет не сможет взлететь с поверхности Земли - на орбите она разрушится.
Население Земли возвращается в доспутниковую эпоху, а колонии Луны и Марса теперь становятся независимым владением миллиардера...
Что-то по теме SpaceX совсем затишье, а новостей тем временем - что прошлогодних, что грядущих - намело немало, и все связаны друг с другом:
В 2024 году SpaceX вывели более 90% всей полезной нагрузки планеты, запущенной в космос - почти 1500 метрических тонн из 1645 тонн запущенных всей планетой. Достичь такого результата им удалось благодаря 134 пускам Falcon 9 и Falcon Heavy в общем, работавшим в конвейерном режиме.
И так как основной полезной нагрузкой данных пусков были спутники Starlink, на данной программе это так же напрямую отразилось: количество абонентов спутникового сервиса SpaceX за 2024 год увеличилось на 2,6 млн, и теперь составляет более 4,6 млн. Потенциальный охват сервиса - 2,8 млрд человек. За три последних месяца 2024 года Starlink стал доступен на Самоа, Вануату, Кабо-Верде, в Восточном Тиморе, на Науру и в Косово - 118-м рынке. За прошлый год спутниковый сервис SpaceX стал доступен в 27 странах и территориях мира.
Из 134 запусков SpaceX в 2024 году - 89 (66%) были специальными миссиями по запуску спутников Starlink + 1 совместная миссия. В их рамках на орбиту были запущены 1982 спутника Starlink, которые добавили ~200 Тбит/с к пропускной способности Сети компании, которая теперь составляет более 300 Тбит/с.
"Скоро Starship запустит наши спутники Starlink V3, которые добавят 60 Тбит/с пропускной способности сети за один запуск — более чем в 20 раз больше, чем за один запуск на Falcon 9" - SpaceX.
Согласно первой статистике реального применения технологии Direct-to-Cell в пострадавших от ураганов районах США, в день фиксировалось ~27 000 соединений мобильных устройств со спутниками Starlink и передавалось 250 000 sms-сообщений. Сервис по прямому доступу немодифицированных мобильных телефонов к спутникам уже стал доступен в Новой Зеландии, было анонсировано его появление в Украине.
"Группировка спутников Starlink с Direct-to-Cell почти в 10 раз больше (~350 рабочих спутников), чем у всех остальных операторов развёртываемых в данный момент подобных сервисов вместе взятых", — SpaceX.
Шотландские поезда самой северной железной дороги Великобритании (Far North Line) будут оборудованы Starlink, Катарская авиакомпания Qatar Airways начала установку Starlink на борту своих лайнеров Boeing 777, Starlink использовался участниками гонки по бездорожью Baja 1000, которая проходила на территории штата Нижняя Калифорния в Мексике.
Но помимо этого SpaceX предложила NASA "Marslink", адаптацию спутниковой сети Starlink для обеспечения доступа в Интернет на Марсе. Высокоскоростная система ретрансляции данных способна передавать данные со скоростью 4 Мбит/с и более, на расстоянии 1,5 а.е. с минимальной задержкой (при этом она физически не может быть меньше 3-х минут). Концепция предусматривает размещение на орбите Марса нескольких спутников, использующих передовую технологию лазерной связи Starlink.
Elon Musk: — Это всего лишь первый шаг. Земле и Марсу в конечном итоге понадобится соединение на скорости > Пбит/сек.
Самое ожидаемое: вместе с роликом по прошедшим шестым лётным испытаниям SpaceX выпустили анонс седьмого с целой тонной изменений:
В рамках предстоящего 7-го лётного испытания системы Starship, команды SpaceX собираются: запустить корабль Starship S33 нового, второго поколения со значительными улучшениями; провести тест развертывания полезной нагрузки с борта корабля; проверить множество обновлений для возврата, ловли и повторного использования корабля, а также попытаться вновь поймать ускоритель Super Heavy.
Существенные обновления корабля Starship принесут значительные улучшения его надёжности и производительности. Передние крылья корабля были уменьшены в размере, смещены к носу и отнесены от теплозащитного экрана, что должно значительно снизить их нагрев при входе в атмосферу, это также позволило упростить их механизмы и теплозащиту. Были сделаны изменения и в конструкции двигательной системы корабля, включая увеличение объёма топлива на 25%, новую систему подачи топлива для двигателей Raptor Vаc и улучшенный модуль авионики двигателя, управляющий клапанами и датчиками - всё это призвано улучшить характеристики корабля для более длительных миссий в будущем. Теплозащитный экран корабля также будет использовать плитки последнего поколения и дополнительный резервный слой защиты, который призван защитить корпус корабля от отсутствующих или поврёжденых плиток.
Starship S33 для седьмого лётного испытания
Авионика корабля была полностью переработана. Была добавлена дополнительная избыточность для будущих, всё более сложных миссий корабля, таких как перекачка топлива на орбите и возвращение на стартовую площадку. Теперь на корабле стоит более мощный бортовой компьютер и антенны, которые объединяют Starlink, навигационные системы и резервную радиосвязь. Благодаря Starlink корабль способен передавать видео высокой чёткости в реальном времени и телеметрию на скорости более 120 Мбит/с на каждой фазе своего полёта. Были также переработаны звёздные датчики и инерциальная система, установлены новые батареи и блоки питания, которые распределяют 2,7 МВт мощности по кораблю с использованием 21-го высоковольтного кабеля. Увеличено количество камер на корабле, теперь их более 30, что даёт инженерам представление о происходящем внутри и снаружи корабля во время полёта.
В рамках этого полёта Starship должна пройти первая попытка развернуть полезную нагрузку с борта корабля - 10 массогабаритных симуляторов спутников Starlink V3, по размеру и массе они схожи с настоящими спутниками следующего поколения. Симуляторы спутников Starlink будут лететь по той же суборбитальной траектории, что и Starship, который приводнится в Индийском океане. Кроме того, снова планируется повторно запустить один из двигателей Raptor в космосе.
Корабль также испытает несколько технологий, направленных на его будущее возвращение на стартовую площадку и ловлю. На нём будет удалено значительное количество плиток теплозащиты для стресс-теста уязвимых зон по всему кораблю. На корпусе будет несколько вариантов металлических плиток, в том числе одна с активным охлаждением (возможно на жидком метане?), они протестируют альтернативные способы защиты Starship во время входа в атмосферу. По бокам корпуса корабля также установлены неструктурные версии точек для захвата, которые должны проверить тепловые нагрузки во время входа в атмосферу, а также сглаженный край ряда плиток теплозащиты для устранения горячих зон, наблюдавшихся во время входа в атмосферу во время прошлого полёта. Профиль входа корабля в атмосферу разрабатывается специально таким образом, чтобы намеренно нагружать структурные элементы крыльев в точке максимальных динамических нагрузок.
В рамках этого полёта на ускорителе Super Heavy B14 впервые будет использоваться ранее летавший двигатель Raptor с пойманного ускорителя B12 из 5-го полёта системы - похоже тот самый под номером 314 и принтом куска пирога на стенке сопла.
Наконец, на руках Мехазиллы и башне обслуживания будут испытаны несколько радарных датчиков с целью повышения точности измерения расстояний между руками во время ловли. Оборудование башни было модернизировано для надёжности операций по ловле ускорителя, включая защиту датчиков на руках Мехазиллы, которые были повреждены при прошлом запуске и привели к отмене ловли ускорителя (как и повреждение антенной мачты на вершине башни). Как и прежде, перед возвратом и ловлей ускорителя должны быть соблюдены определенные критерии, требующие полностью исправных систем на ускорителе и башне, а также ручной команды на попытку ловли от директора запуска. Если эта команда не будет отправлена, или, если автоматизированные проверки покажут неприемлемые параметры систем Super Heavy или башни, ускоритель по умолчанию перейдёт на траекторию, которая приведёт его к приводнению в Мексиканском заливе. "Мы не приемлем никаких компромиссов, когда речь идёт об обеспечении безопасности полётов, и возврат состоится только при подходящих для этого условиях."
"2025 год станет для Starship переломным моментом разработки, мы стремимся к цели повторного использования всей системы Starship, выполняя всё более амбициозные миссии. В рамках итераций системы и наших операций мы приближаемся к возможности отправлять людей и грузы на орбиту Земли, Луну и Марс", — SpaceX.
Компания пока не анонсировала точное время полёта, от Илона Маска мы знаем, что он планируется 11 января по МСК. Согласно выпущенному мексиканскому NOTAM (предупреждению о закрытии воздушного пространства), полёт возможен с 1:00 по 2:38 МСК в период с 11-го по 17-е января. Из хороших примет: на ускоритель B14 уже были установлены заряды системы прекращения полёта (FTS), а со стартового стола убрали строительные леса - что обычно означает что до пуска остаётся меньше недели.
🛰 Государство выделит 100 млрд рублей на российский «Старлинк»
Проект создания отечественной низкоорбитальной спутниковой группировки скоростного доступа в интернет получит более 100 млрд рублей от Минцифры на компенсацию ставки по льготным кредитам и финансирование запусков, сообщило это ведомство 21 октября.
Этот проект, который осуществляет частная компания «Бюро 1440», стало ключевым приоритетом нового нацпроекта «Экономика данных», за которое отвечает министерство. Он позволит России получить собственную спутниковую группировку для раздачи быстрого и дешевого интернета, аналогичную американской системе Starlink или британской Eutelsat OneWeb.
Российская группировка создаётся на условиях государственно-частного партнёрства. «Бюро 1440» инвестирует более 300 млрд рублей в строительство аппаратов и инфраструктуры, хотя пока не раскрывало, откуда привлечет такие средства.
Услуги по предоставлению широкополосного спутникового интернета заработают с 2027 г. К этому моменту «Бюро 1440» планирует запустить 292 аппарата собственной разработки, а до 2030 года увеличить их количество до 383.
Разработчики уже успели запустить две группировки: «Рассвет-1» и «Рассвет-2» по три спутника каждая, на которых отработали управление космическим аппаратами, лазерную межспутниковую связь и провел сеанс связи 5G с наземной станцией.
Похожу систему на базе спутников «СКИФ» и «Марафон-IoT» разрабатывает Роскосмос в рамках многофункциональной космической группировки «Сфера». Ему удалось пока запустить только один спутник-демонстратор «СКИФ-Д». Два первый аппарата «Марафон-IoT» планируется доставить на орбиту в этом году.
