Военные аспекты советской космонавтики
Шрифт:
Низкоорбитальные спутники связи
Существование системы «Молния» не помешало параллельному созданию сразу нескольких систем низкоорбитальных ретрансляторов.
Первая система, предположительно, была впервые испытана в 1967 г., когда «Космос-158» был выведен стартовавшей с Плесецкого космодрома ракетой-носителем «Космос» (С-1) на круговую орбиту высотой 850 км с наклонением 74 градуса [23] .
С 1970 г, начались систематические запуски с частотой 1—2 пуска в год (см табл. 3.2). Средняя высота орбит спутников составляла 800—820 км, что соответствовало периоду обращения 100,8—101,0 минут. Их точное назначение представлялось неясным, т к. орбиты были выше, чем у спутников радиотехнической разведки,
23
В последних трех пусках носители С-1 с Байконура, предшествовавших переносу его эксплуатации в Плесецк, спутники выводились на орбиты такой же высоты, но с наклонением 56 градуса. Возможно, это были более ранние испытательные прототипы.
По мере продолжения запусков выяснялось, что новые спутники образуют самостоятельную систему, располагаясь в 3 орбитальных плоскостях, восходящие узлы которых отстоят друг от друга на 120 градусов. Поскольку от них не фиксируется никаких передач, кроме непрерывного излучения радиомаяка мощностью не более 1 ватта, предполагается, что над иностранной территорией они работают только в режиме приема информации, а сбрасывают ее во время прохождения над территорией СССР. Подобный режим записи/воспроизведения или «ретрансляции с задержкой» применяется, например, в системах тина электронной почты. Малое количество спутников, при котором время ожидания связи может составлять несколько часов, свидетельствует об использовании их для ретрансляции не самых срочных сообщений, например, для связи с разведывательной агентурой, работающей в различных частях света.
Впрочем, время ожидания связи значительно снижается, если в каждой плоскости одновременно функционируют несколько спутников. Долгое время считалось, что в каждый момент времени система состоит только из трех работающих спутников, хотя и предполагалось, что «списанные» ранее аппараты могут вновь задействоваться при преждевременном выходе из строя пришедших им на смену. Впоследствии, однако, обнаружилось, что радиомаяки спутников данного типа используют как минимум две различные частоты, что свидетельствует о возможности одновременного функционирования в каждой плоскости нескольких ИСЗ. В течение же 1989 г Кеттерингская группа слежения зафиксировала сигналы двенадцати (!) таких спутников, старейший из которых был загущен еще в 1983 г [6].
По этой причине оценить реальную долговечность спутников рассматриваемого типа весьма затруднительно. Средний интервал между повторными запусками в каждую отдельную плоскость в 1989—1991 гг. возрос до 26 месяцев по сравнению с 14-ю, сохранявшимися на протяжении 1980—1988 гг. Однако, учащение запусков в начале 80-х могло объясняться и стремлением улучшить эксплуатационные характеристики системы за счет увеличения числа задействованных спутников.
Вторая низкоорбитальная система отличается тем, что спутники-ретрансляторы массой всего по 40—60 кг [24] запускаются носителем «Космос» (С-1) сразу по 8 штук. Спутники, очевидно, поочередно отделяются от второй ступени носителя еще до полной отсечки ее двигателя, оказываясь благодаря этому на несколько различающихся орбитах высотой около 1500 км с периодами обращения от 114,5 до 116 минут. Из-за небольшого различия параметров орбиты постепенно расходятся, но последующие пуски синхронизуются так, что новые партии спутников всякий раз доставляются в середину этого пучка траекторий.
24
Масса оценивается по опубликованным данным о грузоподъемности РН «Космос» (С-1) на низкую орбиту.
При достаточной долговечности бортовой аппаратуры три-четыре запуска обеспечивают довольно густое и случайное распределение ретрансляторов по орбите, так что в пределах отдельного театра военных действий можно было бы поддерживать прямую связь. По этой причине данная система считается предназначенной главным образом для тактической связи. Она могла бы обеспечивать
25
Началу «октетных» запусков с Плесецка предшествовали два похожих пуска с Байконура в 1965 г., сопровождавшихся выведением групп из пяти спутников на орбиты высотой 1500 км и наклонением 56 градусов. В обоих случаях один из пяти спутников был оборудован радиоизотопным генератором электроэнергии.
Новая система состоит из более крупных спутников, запускаемых примерно втрое более грузоподъемным носителем «Циклон» (F-2) по 6 штук за раз. Группы из 6 спутников также, выводятся на орбиты высотой около 1500 км, но с наклонением 82,6 градуса, что улучшает охват приполярных районов. В двух первых запусках на орбиту доставлялось только по одному полноразмерному аппарату и по 5 макетов, имевших вчетверо меньшие радиолокационные сечения и предназначавшихся для отработки системы последовательного oотделения спутников при групповом выведении. Эксплуатация системы началась два года спустя, в 1987 г. При этом партии из 6 рабочих спутников стали запускаться поочередно в две взаимно перпендикулярные плоскости, обеспечивая более равномерное распределение ретрансляторов по орбите.
Ввод «секстетной» системы в эксплуатацию немедленно отразился па запусках «октетов», частота которых с 1987 г. была сокращена с двух до одного в год.
Наметившаяся в последние годы тенденция к коммерциализации деятельности космических предприятий СССР привела к тому, что в 1990 г. НПО прикладной механики и НПО точных приборов предложили создать на базе «секстетных» спутников коммерческую систему связи «Гонец». Представленные при этом данные позволили впервые увидеть реальный облик советского военного связного спутника (рис. 3.3).
Каждый «Гонец» представляет собой цилиндр массой 225—250 кг, покрытый солнечными элементами и снабженный выдвижной штангой гравитационного стабилизатора. Две малонаправленные конические антенны обеспечивают связь по 2—3 каналам в диапазоне 200—400 МГц при емкости бортового запоминающего устройства 8 Мбайт.
При коммуникации отдаленных группировок с центральным командованием системы низкоорбитальных ретрансляторов уступают высокоэллиптическим или стационарным ИСЗ по оперативности, однако избыточность такой распределенной системы делает ее менее уязвимой. Потеря одного или даже нескольких ретрансляторов практически не сказывается на операционных характеристиках системы, что особенно важно при ведении боевых действий.
Это обстоятельство в сочетании с относительной простотой и дешевизной низкоорбитальных ретрансляторов объясняют, почему низкоорбитальные спутники связи продолжают интенсивно применяться, несмотря на появление целого ряда геостационарных.
Геостационарные спутники связи
Использование геостационарной орбиты в СССР затруднялось географическим положением, осложняющим выведение на экваториальные орбиты и, видимо, техническими проблемами. Первую заявку на резервирование мест и частот на геостационарной орбите СССР подал в Международный союз электросвязи еще 3 февраля 1969 г., а первый реальный запуск состоялся только в марте 1974 г. – на 12 лет позже, чем в США.
Начиная со второй половины 70-х гг. использование стационарной орбиты постепенно расширялось, и в конце 1990 г. на ней находилось сразу 33 функционирующих спутника как минимум пяти типов [4]. Геостационарные спутники запускаются под четырьмя названиями: «Радуга», «Экран», «Горизонт» или «Космос», но среди последних явно выделяются несколько разновидностей. Все типы, отождествленные официально, разработаны НПО прикладной механики, изготовляющим также спутники серии «Молния» и являющимся, таким образом, монополистом в области крупных связных спутников.