Новые «звездные войны»: NASA против флотилии спутников
Чем доступнее и масштабнее становятся космические запуски, чем проще организовать работу больших спутниковых группировок, — тем чаще возникают конфликты. Астрономическое сообщество активно борется с развертыванием системы Starlink компании SpaceX, которая уже сегодня начинает создавать заметное «световое загрязнение» и препятствовать проведению научных наблюдений. Много критики вызвал и «самовольный» вывод компанией Rocket Lab на орбите пассивного отражателя Humanity Star, который назвали и «блестящим мусором», и «космическим граффити».
А недавно американское космическое агентство выпустило официальный комментарий в ответ на обращение компании AST & Science (AST). AST запросило в NASA экспертного отзыва для обращения в Федеральную комиссию связи, которая должна одобрить построение компанией очередной «мега-флотилии» спутников связи, —, но отзыв получился неблагоприятный. Вскоре представитель AST выступил с публичной критикой позиции NASA, заявив, что эксперты агентства «как будто и не пытались разобраться в проекте». Но мы — разберемся и попробуем выяснить, в чем суть этого конфликта.
NASA: скрытая угроза
Компания AST расположена в Техасе, ее штат насчитывает около 160 человек. Здесь разрабатывают орбитальную группировку для развертывания глобальной системы спутниковой мобильной связи стандарта 4G, а впоследствии и 5G. Для реализации проекта SpaceMobile было привлечено 128 млн долларов от таких инвесторов, как Vodafone и Samsung. Он получил в целом положительные отзывы, если не считать критики конкурентов из T-Mobile и Verizon, а затем — и со стороны, вроде бы, непредвзятого NASA.
Планируется выведение 243 аппаратов — фактически, космических «сотовых вышек» — на низкую околоземную орбиту высотой 720 км, почти вдвое выше МКС. Орбита и стала первым пунктом, который смутил инженеров NASA. На высоте чуть больше 700 км уже действует международная группировка спутников A-train. Она включает несколько тяжелых аппаратов дистанционного зондирования Земли, которые работают в интересах Геологической службы США (USGS), а также партнеров в других странах. С середины «нулевых» спутники ведут мониторинг земной атмосферы, облачного покрова и Мирового океана. В отзыве NASA на SpaceMobile, отмечается что эта орбита довольно рискованна с точки зрения потенциальных столкновений.
Такой риск становится особенно велик из-за особенностей конструкции космических аппаратов, которые проектируются в AST. Планируется, что для передачи огромных объемов информации каждый спутник будет использовать фазированные антенные решетки площадью порядка 900 кв. метров. По расчетам NASA, группировка таких аппаратов на соответствующей орбите ежегодно потребует порядка 15 тыс. спланированных маневров и около 1500 срочных, необходимых для уклонения от столкновений.
NASA
Из шести спутников группировки A-train активными остаются четыре
Иначе говоря, каждый день потребуется маневрировать примерно 40 раз, что крайне сложно и затратно. Тем более что каждый спутник будет иметь массу около тонны, а компания AST до сих пор никогда не имела дело со столь тяжелыми и сложными аппаратами. «Риск катастрофических столкновений неприемлемо велик», — резюмируется в письме, опубликованном NASA в последний день октября. А уже через несколько дней основатель AST Абель Авеллан (Abel Avellan) выступил с ответным заявлением.
AST наносит ответный удар
«Мы не просто компания каких-то космических ковбоев, — сказал глава AST в интервью для Ars Technica. — Это серьезный и серьезно финансируемый проект». Авеллан признал, что спутники SpaceMobile действительно будут иметь очень большую площадь, —, но отметил, что это единственная возможность организовать мобильную связь. «Чудес не бывает, — сказал он. — Если хотите напрямую связаться с мобильным аппаратом, простым CubeSat вам никак не обойтись».
По его словам, планируется, что в полете антенная решетка будет ориентирована горизонтально. Поэтому в опасной для столкновений плоскости ее площадь не превысит трех квадратных метров. По оценкам разработчиков, вероятность столкновения такого аппарата не превысит 1/5000 за все время его активного существования. Авеллан заявляет, что инженерами AST получены около 750 патентов, «хотя я делаю из этого слишком много шумихи, потому что не хочу, чтобы китайцы начали копировать проект».
Стоит признать, что планируемые AST спутники действительно кардинально отличаются от простых и дешевых аппаратов, которые используются в Starlink. Энергопотребление их антенн потребует не менее 100 КВт. Поэтому к ним с большой опаской отнеслись и эксперты некоммерческой организации Tech Freedom. В их отзыве говорится: «История учит, что новые проекты, создаваемые без достаточного опыта в проектировании спутников и их эксплуатации на орбите приводит к более чем 10-процентному риску сбоев. Он может достичь и 30 процентов, как это было с группировкой Iridium».
ISRO
В апреле 2019 г. наноспутник BlueWalker 1 был выведен на орбиту индийской ракетой PSLC и позволил отработать некоторые технологии
Тем не менее, реализация SpaceMobile продолжается. В прошлом году на орбиту отправился первый экспериментальный спутник BlueWalker 1, сейчас в AST работают над вторым прототипом. Во второй половине 2021-го должен быть запущен экспериментальный аппарат BlueWalker 3 — уже примерно вдвое меньше будущих полноразмерных спутников. Однако вопрос о будущем проекта подвис в неопределенности.
В ожидании комиссии
Судьба SpaceMobile во многом зависит от вердикта американской Федеральной комиссии связи (FCC), которая регулирует распределение и использование радиочастот в США. А в своих решениях FCC в последние годы старается принимать во внимание проблему космического мусора. До сих пор этот аспект не оказывал большого влияния, и такие крупные спутниковые группировки, как Starlink или OneWeb, получили одобрение. Однако FCC может потребовать от AST прояснения вопроса защиты аппаратов от столкновений и даже принятия дополнительных мер безопасности.
