Современные космические аппараты дистанционного зондирования Земли

 
В статье приводится обзор современных зарубежных космических аппаратов дистанционного зондирования Земли, оснащённых разнотипной оптико-электронной аппаратурой. Рассмотрены их базовые проектные решения и пути их модернизации, а также их применение для некоммерческих пользователей.
Кирилл Анатольевич Занин, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник АО «НПО Лавочкина», Москва, Россия, pc4a@laspace.ru
Николай Николаевич Клименко , кандидат технических наук, заместитель генерального директора АО «НПО Лавочкина», Москва, Россия, Klimenko@laspace.ru
Иван Владимирович Москатиньев , заместитель генерального конструктора по общему проектированию АО «НПО Лавочкина», Москва, Россия, miv@laspace.ru
 
 


English

ANALYTICS
MODERN ERS IMAGERY SATELLITES

Part 2. Pecularities of commercial imagery satellites application for governmental and military users

ABSTRACT. The article presents a review of modern foreign Earth remote sensing imagery satellites with different-type electro-optical equipment. Their basic design solutions and upgrade trends as well as their application for non-commercial users are considered.

Keywords: Earth remote sensing space system, imagery satellite, quality indicators; electro-optical equipment; upgrade; resolution, governmental and military users, ICBM, SSBN , missile
 

Часть 2. Особенности применения коммерческих космических аппаратов оптико-электронного наблюдения для решения задач в интересах государственных и военных потребителей.

События начала 1990-х годов в зоне Персидского залива положили начало новой космической эре: в США сформировалась концепция малых космических аппаратов (МКА), а под давлением промышленных кругов президентской директивой РDD-23 была установлена новая политика в области создания и применения космических средств наблюдения высокого разрешения. Принятые в этот период решения и нормативные документы требовали, чтобы американские компании проводили агрессивную политику на рынке материалов космической съёмки при одновременном требовании защиты американских интересов в сфере безопасности и международного сотрудничества.

Следствием этих решений и стала разработка и применение космических средств наблюдения нового поколения Ikonos, GeoEye, OrbView, WorldView, материалы съёмки с которых с субметровым разрешением интенсивно использовались как государственными, так и неправительственными коммерческими потребителями. Произошло также зарождение новых операторов коммерческих КА. Основными потребителями коммерческих материалов космической съёмки высокого разрешения стали американские военные структуры, учредившие для этого специальную программу ClearView, впоследствии пролонгированную в аналогичные программы NextView и EnhanceView.

В интересах реализации этих программ единым поставщиком произошло слияние коммерческих космических операторов в компанию Digital Globe. По существу, создание космических средств наблюдения нового поколения осуществлялось на коммерческой основе, а их применение – по двойному назначению.

Для новой космической революции характерно создание орбитальных группировок из десятков и даже сотен недорогостоящих космических аппаратов с различной полезной нагрузкой.

В начале 2000-х годов принятие ряда решений (президентской директивы PDS-3, National Security Presidential Directive 27, National Security Space Strategy – 2011) привело к мощному всплеску деятельности новых космических фирм по созданию недорогостоящих инновационных космических аппаратов оптико-электронного наблюдения (КА ОЭН), привлекательных как для коммерческих, так и военных потребителей.

Содержание этой деятельности, а также реализованные и планируемые к реализации проекты свидетельствуют о возникновении принципиальной новой ситуации в области создания коммерческих космических средств наблюдения двойного назначения и формирования на их основе разнородных взаимодополняющих орбитальных группировок, которую определили как «новую космическую революцию».

Для новой космической революции характерно создание орбитальных группировок из десятков и даже сотен недорогостоящих КА с различной полезной нагрузкой. Новые космические провайдеры устанавливают партнёрские отношения с заинтересованными оборонными ведомствами (NGA – Национальное агентство геопространственной информации, NRO – Национальное управление военно-космической разведки, NSA – Национальное агентство безопасности, DIA – Разведывательное управление Министерства обороны, SOF – Силы специальных операций).

Для стимулирования и координации стартапных проектов создан специальный орган DIUx (Defense Innovation Unit Experimental), обеспечивающий взаимодействие с наиболее продвинутыми новыми космическими компаниями Planet Labs, Terra Bella (ранее – Skybox), BlackSky Global, XpressSAR, Iceye, Urthecast, HawkEye 360 и др. [ 1 ]. Несмотря на то, что главным поставщиком коммерческих снимков высокого разрешения для NGA в рамках программы EnhanceView остаётся компания Digital Globe, идёт процесс заключения соглашений и пробных контрактов со стартапными компаниями. При этом компания Digital Globe стремится защитить свои лидирующие позиции по отношению к новым космическим провайдерам, предлагающим более высокую периодичность наблюдения.

В результате количество коммерческих КА ОЭН с высоким разрешением неуклонно растёт, что обеспечивает практически непрерывное глобальное наблюдение за основными районами и объектами, представляющими оперативный интерес как для коммерческих, так и для государственных, в том числе оборонных структур. Это обусловило интенсивное привлечение коммерческих КА ОЭН для мониторинга объектов ракетно-ядерного потенциала таких стран, как КНР, РФ, Иран, КНДР, Пакистан как в рамках контроля режима нераспространения ядерного оружия и ядерных технологий, так и для решения задач слежения за перевооружением и наращиванием ракетно-ядерного потенциала.

Коммерческие КА ОЭН привлекаются также для контроля прединспекционных мероприятий на американских объектах ракетно-ядерного потенциала и объектах хранения ядерных боеприпасов на территории их европейских союзников. Со времени военных действий в зоне Персидского залива и в Югославии в 1990-е годы коммерческие КА ОЭН активно привлекаются для контроля результатов применения оружия, и в первую очередь высокоточного. При этом привлечение коммерческих КА ОЭН для решения отмеченных задач хорошо согласуется с публичным характером коммерческой космической информации при предоставлении её союзникам, международным организациям и средствам массовой информации.

Рис. 1. Проведение тренировок ПУ МБР на учебном ракетном комплексе HOAK Jilantai, провинция Внутренняя Монголия.
Учебный ракетный комплекс Jilantai:
1 – одна из более 100 площадок для пусков МБР;
2 – ПУ МБР DF-41;
3 – полоса для обучения вождению и построению ПУ МБР в колонну;
4 – ПУ МБР DF-26;
5 – транспортные контейнеры для МБР DF-5B (вверху) и ПУ МБР DF-31AG

 
Рис. 2. Учебный ракетный комплекс Jilantai.
База снабжения:
1 – ПУ МБР DF-16 без брезентового покрытия;
2 – Палатки для личного состава и вспомогательные транспортные средства под камуфляжем, аналогогичные применяемым в полевых условиях;
3 – ПУ МБР DF-21 под загрузкой, 3а – взведённый ракетный контейнер;
4 – ПУ МБР DF-21C и DF-26;
5 – ПУ МБР DF-21C, 5а – брезентовое покрытие
 
Рис. 3. Рис. Сравнение ШПУ МБР DF-41 в Jilantai (слева), ШПУ МБР DF-5 в в Wuzhai
 

Значительный ресурс коммерческих КА ОЭН задействуется для слежения за процессами создания, испытания и перевооружения в области ракетно-ядерных средств в КНР. Так, например, на регулярной основе осуществляется космическая съёмка испытательного центра ракетной техники Jilantai, который используется для финальной отработки новых межконтинентальных баллистических ракет (МБР) и крылатых ракет большой дальности (КРБД) типа DF-41, DF-26, DF-21 с твердотопливными двигательными установками перед их постановкой на боевое дежурство в ракетные бригады на замену МБР с жидкостными ракетными двигателями типа МБР DF-5 A/B.

МБР DF-41 отрабатывается как в мобильном, так и в шахтном вариантах. Первые пусковые установки (ПУ) МБР DF-41 в мобильном исполнении отмечены на космическом снимке испытательного центра Jilantai (рис. 1 и 2) [ 2, 3 ]. На этих же снимках отмечены и ПУ МБР DF-26 и DF-21. В испытательном центре Jilantai установлено также строительство шахтной установки нового типа, предположительно, для МБР DF-41. Вид шахтной пусковой установки (ШПУ) существенно отличается от ШПУ МБР DF-5A/B, расположенных в горах. Для сравнения на рис. 3  [ 4 ] приведены космические снимки этих ШПУ.

Коммерческие КА ОЭН привлекаются для слежения за постановкой на боевое дежурство высокоточных ракетных комплексов (РК) DF-26 как в ядерном, так и в обычном снаряжении, а также атомных подводных лодок с баллистическими ракетами (ПЛАРБ) класса Jin (проекты 094 и 096). На космическом снимке (рис. 4) [ 5 ] зафиксированы ракетные комплексы DF-26 в составе 646-й ракетной бригады в Korla, Xinjang. На космическом снимке на рис. 5 [ 6 ] установлено строительство ПЛАРБ проекта 094 на верфи Huludao. Первые ПЛАРБ этого класса отмечены на космических снимках военно-морской базы (ВМБ) Xiaopingdao, Dalian (рис. 6) [ 7 ], Longbo, Hainan (рис. 7) [ 8 ].

Коммерческими КА ОЭН ведётся регулярный мониторинг иранских ядерных объектов в районе Тегерана, Исфахана, Кум, Натанза, Арака, Парчина и других объектов. Так, средствами космического наблюдения была выявлена необычная активность на подземном ядерном объекте Fordov (Кум) (рис. 8 и 9) [ 9 ] после двухлетней непосещаемости объекта.

Рис. 4. ПУ МБР DF-26 на ракетной базе Korla, Xinjiang

Рис. 5. Верфь в Huludao:
1 – секции корпусов ПЛАРБ;
2 – ПЛАРБ класса JIN (проект 094);
3 – ракетные шахты в открытом состоянии
 
Рис. 6. ПЛАРБ класса JIN в ВМБ Xiaopingdao, Dalian
 
Рис. 7. ВМБ Longbo
 

Коммерческие КА ОЭН также используются для прединспекционного и иного контроля американских ШПУ МБР, мест хранения ядерных боеприпасов на заморских авиабазах, ПЛАРБ в местах базирования и обслуживания, а также объектов противоракетной обороны (ПРО) и противокосмической обороны (ПКО).

Например, на рис. 10 приведён космический снимок ШПУ МБР Minetmen-3 на авиабазе Wyoming [ 10 ], а на рис. 11 – космический снимок ПЛАРБ класса Ohio на верфи Brementon (Bangor) [ 11 ].

На рис. 12 – 14 приведены космические снимки ШПУ противоракет в Fort Greely на Аляске [ 12 ], радиолокационный пост (РЛП) ПРО AN/FPS-123 Pave Paws на авиабазе Bale [ 13 ], а также зенитно-ракетный комплекс (ЗРК) Patriot на объекте их постоянной дислокации в Fort Hood [ 14 ]. Периодичность наблюдения объединённой орбитальной группировки коммерческих КА ОЭН достаточна для того, чтобы зафиксировать разрушение в результате печально известного теракта башен-близнецов в Нью-Йорке в сентябре 2001 года (рис. 15).

Без внимания не остаются мероприятия по развёртыванию российских комплексов ПВО С-300 и С-400 на территории ряда зарубежных государств. Так, на космическом снимке на рис. 16 запечатлены российские ЗРК в Турции в районе Анкары [ 15 ].

Как уже отмечалось выше, коммерческие КА ОЭН способны эффективно решать задачу контроля результатов нанесения ударов по назначенным объектам поражения в ходе локальных войн и вооружённых конфликтов. Наибольший общественный резонанс в последнее время вызывают результаты применения высокоточного оружия большой дальности в качестве меры принуждения или «возмездия» на Ближнем Востоке. На рис. 17 приведён космический снимок сирийской военной базы Safrah после нанесения израильского удара по хранилищу боеприпасов [ 16 ].

Рис. 8. Подземный ядерный объект Fordov:
1 – входные ворота закрыты; 2 – входные ворота открыты; 3 – вход в туннель

Рис. 9. Подземный ядерный объект в Fordov:
1 – личный транспорт; 2 – четыре автобуса
 
Рис. 10. ШПУ МБР Minetmen-3 на авиабазе Wyoming
 
Рис. 11.ПЛАРБ класса Ohio на верфи Brementon, Bangor
 
Рис. 12.ШПУ противоракет в Fort Greely на Аляске
 
Рис. 13. РЛП ПРО AN/FPS-123 Pave Paws
 
Рис. 14. ЗРК Patriot в Fort Hood
 
На космическом снимке на рис. 18 видны последствия нанесения удара крылатыми ракетами Tomahawk с американских эсминцев управляемым ракетным оружием (УРО) USS Ross (DDG 71) и USS Porter (DDG 78) класса Arleigh Burke по сирийской авиабазе Shayrat [ 17 ]. Результаты резонансного иранского ответного удара в январе 2020 года по американской авиабазе Ain Assad (Al Asad) на территории Ирака приведены на космическом снимке на рис. 19 [ 18 ].
 

Приведённые выше проекты в полной мере отвечают требованиям американской научно-технической стратегии в области космоса, сформулированной американским оборонным ведомством ещё в 2015 году. Стратегия нацеливает на повышение эффективности применения космических средств наблюдения путём их взаимного наведения для получения мультипликативного результата.

Дальнейшее развитие космических технологий, неизбежная интеграция создаваемых на коммерческой основе орбитальных недорогостоящих МКА, развитие наземной инфраструктуры двойного применения могут привести к тому, что на смену космическим средствам с планово-периодическим наблюдением заданных районов придёт мощная недорогостоящая глобальная космическая система двойного назначения, держащая под непрерывным контролем любой район земной поверхности с оперативным предоставлением информации пользователям.

На смену космическим средствам с планово-периодическим наблюдением заданных районов может прийти мощная недорогостоящая глобальная космическая система двойного назначения, держащая под непрерывным контролем любой район земной поверхности с оперативным предоставлением информации пользователям.

Рис. 15. Нью-Йорк после террористического акта

Рис. 16. Авиабаза Murted Akinci, Анкара

Авиабаза Haqlat as Safras
после нанесения удара:
1 – главный вход и КПП;
2 – штаб;
3 – место погрузки/разгрузки;
4 – разрушенный склад;
5 – хранилища боеприпасов, не разрушены;
6 – обломки
 
Рис. 18. Авиабаза Shayrat после нанесения удара
 
Рис.19. Авиабаза Ain Assad после нанесения удара
 

Литература

  1. Клименко Н. Н. Новая космическая революция, или Новые горизонты космических средств наблюдения в XXI веке // Воздушно-космическая сфера. 2017. № 4. С. 44-51.
  2. Hans M. Kristensen. New Missile Silo And DF-41 Launchers Seen In Chinese Nuclear Missile Training Area. Eighteen DF-41 TELs were operating at PLARF’s training site in April this year [Электронный ресурс] // Federation of American Scientists. 2019. September 03. URL: fas.org (Дата обращения: 07.08.2020).
  3. Hans M. Kristensen. New Missile Silo And DF-41 Launchers Seen In Chinese Nuclear Missile Training Area. Five types of ballistic missile can be seen operating in PLARF’s training area near Jilantai [Электронный ресурс] // Federation of American Scientists. 2019. September 03. URL: fas.org (Дата обращения: 07.08.2020).
  4. Hans M. Kristensen. New Missile Silo And DF-41 Launchers Seen In Chinese Nuclear Missile Training Area. China’s new missile silo resembles Russian ICBM silos [Электронный ресурс] // Federation of American Scientists. 2019. September 03. URL: fas.org (Дата обращения: 07.08.2020).
  5. Hans M. Kristensen. China’s New DF-26 Missile Shows Up At Base In Eastern China. DF-26 launchers at Korla missile base [Электронный ресурс] // Federation of American Scientists. 2020. January 21. URL: fas.org (Дата обращения: 07.08.2020).
  6. Hans M. Kristensen. China SSBN Fleet Getting Ready – But For What? In this composite image from October 11 and 25, 2013, a completed Jin-class SSBN can be seen in dry dock and what appear to be hull sections for another submarine awaiting assembly [Электронный ресурс] // Federation of American Scientists. 2014. April 25. URL: fas.org (Дата обращения: 07.08.2020).
  7. Hans M. Kristensen. China SSBN Fleet Getting Ready – But For What? Xiaopingdao Submarine Base [Электронный ресурс] // Federation of American Scientists. 2014. April 25. URL: fas.org (Дата обращения: 07.08.2020).
  8. Hans M. Kristensen. New FAS Nuclear Notebook: Chinese Nuclear Forces, 2016. 3 Jin-class SSBNs at Longpo Submarine Base on Hainan Island [Электронный ресурс] // Federation of American Scientists. 2016. July 01. URL: fas.org (Дата обращения: 07.08.2020).
  9. Satellite images show unusual activity at Iran nuclear site [Электронный ресурс] // YNet News.com. URL: ynetnews.com (Дата обращения: 07.08.2020).
  10. Сергей Линник. Американские стратегические ядерные силы и объекты ПРО на спутниковых снимках Google Earth. Пусковой комплекс «Минетмэн-3» 319-й ракетной эскадрильи в штате Вайоминг [Электронный ресурс] // Военное обозрение. 2014. 14 февраля. URL: topwar.ru (Дата обращения: 07.08.2020).
  11. Hans M. Kristensen. Despite Obfuscations, New START Data Shows Continued Value Of Treaty. US SSBN in drydock [Электронный ресурс] // Federation of American Scientists. 2019. April 10. URL: fas.org (Дата обращения: 07.08.2020).
  12. Сергей Линник. Американские стратегические ядерные силы и объекты ПРО на спутниковых снимках Google Earth. Шахты противоракет в Форт-Грили, Аляска, США [Электронный ресурс] // Военное обозрение. 2014. 14 февраля. URL: topwar.ru (Дата обращения: 07.08.2020).
  13. Сергей Линник. Американские стратегические ядерные силы и объекты ПРО на спутниковых снимках Google Earth. РЛС системы ПРО AN FPS-123 Pave PAWS на авиабазе Бейл, США [Электронный ресурс] // Военное обозрение. 2014. 14 февраля. URL: topwar.ru (Дата обращения: 07.08.2020).
  14. Сергей Линник. Американские стратегические ядерные силы и объекты ПРО на спутниковых снимках Google Earth. ЗРК «Пэтриот» в Форт-Худ [Электронный ресурс] // Военное обозрение. 2014. 14 февраля. URL: topwar.ru (Дата обращения: 07.08.2020).
  15. Леонид Спатакай. Турецкий кингчесс [Электронный ресурс] // Яндекс.Дзен. 2019. 21 ноября. URL: zen.yandex.ru (Дата обращения: 07.08.2020).
  16. Военная база Safrah после удара по хранилищу боеприпасов [Электронный ресурс]. URL: csis-prod.s3-amazonaws.com (Дата обращения: 07.08.2020).
  17. Jenkins A. The Pentagon Released Satellite Photos of the U.S. Airstrikes on Syria [Электронный ресурс] // Time. 2017. April 7. URL: time.com (Дата обращения: 07.08.2020).
  18. Satellite Images Show Impact Of Iranian Missile Strike On US Military Base In Iraq [Электронный ресурс] // Southfront.org. 2020. January 08. URL: southfront.org (Дата обращения: 07.08.2020).

 

References

  1. Klimenko NN. Novaya kosmicheskaya revolyutsiya, ili Novye gorizonty kosmicheskikh sredstv nablyudeniya v XXI veke. Vozdushno-kosmicheskaya sfera, 2017, no. 4, pp. 44-51.
  2. Hans M. Kristensen. New Missile Silo And DF-41 Launchers Seen In Chinese Nuclear Missile Training Area. Eighteen DF-41 TELs were operating at PLARF’s training site in April this year. Federation of American Scientists, 2019. September 03. Available at: fas.org (Retrieval date: 07.08.2020).
  3. Hans M. Kristensen. New Missile Silo And DF-41 Launchers Seen In Chinese Nuclear Missile Training Area. Five types of ballistic missile can be seen operating in PLARF’s training area near Jilantai. Federation of American Scientists, 2019. September 03. Available at: fas.org (Retrieval date: 07.08.2020).
  4. Hans M. Kristensen. New Missile Silo And DF-41 Launchers Seen In Chinese Nuclear Missile Training Area. China’s new missile silo resembles Russian ICBM silos. Federation of American Scientists, 2019. September 03. Available at: fas.org (Retrieval date: 07.08.2020).
  5. Hans M. Kristensen. China’s New DF-26 Missile Shows Up At Base In Eastern China. DF-26 launchers at Korla missile base. Federation of American Scientists, 2020. January 21. Available at: fas.org (Retrieval date: 07.08.2020).
  6. Hans M. Kristensen. China SSBN Fleet Getting Ready – But For What? In this composite image from October 11 and 25, 2013, a completed Jin-class SSBN can be seen in dry dock and what appear to be hull sections for another submarine awaiting assembly. Federation of American Scientists, 2014. April 25. Available at: fas.org (Retrieval date: 07.08.2020).
  7. Hans M. Kristensen. China SSBN Fleet Getting Ready – But For What? Xiaopingdao Submarine Base. Federation of American Scientists, 2014. April 25. Available at: fas.org (Retrieval date: 07.08.2020).
  8. Hans M. Kristensen. New FAS Nuclear Notebook: Chinese Nuclear Forces, 2016. 3 Jin-class SSBNs at Longpo Submarine Base on Hainan Island. Federation of American Scientists, 2016. July 01. Available at: fas.org (Retrieval date: 07.08.2020).
  9. Satellite images show unusual activity at Iran nuclear site. YNet News.com. Available at: ynetnews.com (Retrieval date: 07.08.2020).
  10. Sergey Linnik. Amerikanskie strategicheskie yadernye sily i ob"ekty PRO na sputnikovykh snimkakh Google Earth. Puskovoy kompleks "Minetmen-3" 319-y raketnoy eskadril'i v shtate Vayoming. Voennoe obozrenie, 2014. February 14. Available at: topwar.ru (Retrieval date: 07.08.2020).
  11. Hans M. Kristensen. Despite Obfuscations, New START Data Shows Continued Value Of Treaty. US SSBN in drydock. Federation of American Scientists, 2019. April 10. Available at: fas.org (Retrieval date: 07.08.2020).
  12. Sergey Linnik. Amerikanskie strategicheskie yadernye sily i ob"ekty PRO na sputnikovykh snimkakh Google Earth. Shakhty protivoraket v Fort-Grili, Alyaska, SShA. Voennoe obozrenie, 2014. February 14. Available at: topwar.ru (Retrieval date: 07.08.2020).
  13. Sergey Linnik. Amerikanskie strategicheskie yadernye sily i ob"ekty PRO na sputnikovykh snimkakh Google Earth. RLS sistemy PRO AN FPS-123 Pave PAWS na aviabaze Beyl, SShA. Voennoe obozrenie, 2014. February 14. Available at: topwar.ru (Retrieval date: 07.08.2020).
  14. Sergey Linnik. Amerikanskie strategicheskie yadernye sily i ob"ekty PRO na sputnikovykh snimkakh Google Earth. ZRK "Petriot" v Fort-Khud. Voennoe obozrenie, 2014. February 14. Available at: topwar.ru (Retrieval date: 07.08.2020).
  15. Leonid Spatakay. Turetskiy kingchess. Yandex.Dzen. 2019. November 21. Available at: zen.yandex.ru (Retrieval date: 07.08.2020).
  16. Voennaya baza Safrah posle udara po khranilishchu boepripasov. Available at: csis-prod.s3-amazonaws.com (Retrieval date: 07.08.2020).
  17. Jenkins A. The Pentagon Released Satellite Photos of the U.S. Airstrikes on Syria. Time, 2017. April 7. Available at: time.com (Retrieval date: 07.08.2020).
  18. Satellite Images Show Impact Of Iranian Missile Strike On US Military Base In Iraq. Southfront.org, 2020. January 08. Available at: southfront.org (Retrieval date: 07.08.2020). 

 © Занин К. А., Клименко Н. Н., Москатиньев И. В., 2020

История статьи:

Поступила в редакцию: 24.01.2020
Принята к публикации: 09.02.2020

Модератор: Плетнер К. В.

Конфликт интересов: отсутствует

Для цитирования:

Занин К. А., Клименко Н. Н., Москатиньев И. В. Современные космические аппараты дистанционного зондирования Земли // Воздушно-космическая сфера. 2020. № 3. С. 90-101.

Скачать статью в формате PDF >>

ранее опубликовано

все статьи и новости