Спутник-ретранслятор, созданный в компании «„Информационные спутниковые системы“ имени академика М. Ф. Решетнёва» (ИСС, входит в состав Госкорпорации «Роскосмос»), стал воплощением технических инноваций.
После окончания Второй мировой войны на смену многополярной системе мироустройства пришла биполярная. СССР и США как страны-победители приняли на себя бремя сверхдержав. Взаимоотношения между нашими государствами оказывали огромное влияние как на геополитическую ситуацию, так и на внутреннюю политику отдельных стран. Это время историки назвали холодной войной.
В условиях постоянного напряжённого противостояния двух сверхдержав и проходило становление мировой космонавтики. СССР стал пионером в области запуска искусственных спутников Земли и пилотируемых полётов в космическое пространство. США первыми развернули лунную программу и отправили космический аппарат на геостационар…
УРАВНИВАНИЕ СИЛ
Система космической ретрансляции в Советском Союзе создавалась в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 17 февраля 1976 года. Главным импульсом для старта этих работ стал положительный опыт американцев по передаче информации через спутник-ретранслятор во время войны во Вьетнаме. Новому советскому космическому аппарату предстояло обеспечить паритет с Соединёнными Штатами в оперативности передачи данных.
Создание спутника «Поток» было возложено на Научно-производственное объединение Прикладной механики (АО «ИСС» с 1977 по 2008 год), которым руководил Михаил Фёдорович Решетнёв.
ТОЛЬКО ИННОВАЦИИ
Учитывая задачи, которые предстояло решать с помощью нового космического аппарата, к нему предъявлялись совершенно новые требования как в части обеспечения целевого функционала, так и в части эксплуатационных характеристик. Поэтому при создании «Потока» был применён ряд новаторских для отечественного спутникостроения технических решений.
Для скоростной передачи больших объёмов информации, космический аппарат потребовалось оснастить новой полезной нагрузкой, под которую специально была разработана спутниковая платформа КАУР-4 (космический аппарат унифицированного ряда). Она обеспечивала увеличенную автономность функционирования спутника и повышенную точность его размещения на орбите. (К слову, в дальнейшем эта платформа использовалась в качестве конструктивной базы для космических аппаратов «Луч», «Луч-2», «Экспресс», «Экспресс-А» и «Галс»).
При создании космического аппарата был разработан бортовой ретрансляционный комплекс и антенно-фидерное устройство, которое, кстати, впервые решетнёвцы делали совместно с коллегами из другого предприятия. Для многолучевой активной фазированной антенной решётки, разработанной в НПО ПМ, были созданы сверхлёгкие излучающие элементы, аналогов которым тогда в стране ещё не было.
Характеристики космического аппарата «Поток»:
- Масса — 2300 кг;
- мощность системы электропитания — 1700 Вт;
- высота — 4,3 м;
- размах панелей солнечных батарей —12,7 м;
- тип системы ориентации и стабилизации — активная;
- срок активного существования — 3 года.
Формированию мощных узконаправленных лучей от бортовых ретрансляторов и приёму-передаче радиосигналов от стационарных и подвижных абонентов способствовала ещё одна новая разработка — автономная система наведения и непрерывного слежения за аппаратами-абонентами.
Новаторской была и система автономной навигации и управления движением самого спутника с использованием новых приборов системы ориентации и стабилизации. Тут интересно привести слова одного из разработчиков, Юрия Ермошкина:
«От привычной двигательной системы ориентации на холодном азоте отказались из-за того, что азот даёт слишком малую скорость истечения, поэтому запасы газа и масса баков для его хранения оказались чересчур велики. Новая монотопливная система обещала увеличение топливной экономичности в три раза. Есть за что бороться! <…>Для коррекции орбиты решили применить плазменные двигатели. Это сейчас они привычные. А тогда казались многим просто какой-то авантюрой. Как-то на приёме у Григория Маркеловича Чернявского (первый заместитель руководителя предприятия М. Ф. Решетнёва — прим. ред.) речь зашла о плазме. Запомнились недоумённые взгляды присутствующих лиц и приглушённый шёпот: „Фантастика…“. В принципе, задачу коррекции орбиты можно было решить обычной двигательной установкой. Но плазменные двигатели обладали экономичностью в восемь раз большей, чем двигатели на химическом топливе! Поэтому при увеличении САС (срок активного существования — прим. ред.), а особенно при решении задачи коррекции орбиты плазменные двигатели обещали дать экономию веса, измеряемую сотнями килограммов».
Бортовую цифровую вычислительную машину (БЦВМ) решетнёвцы называли «самым революционным элементом космического аппарата». Проще говоря, «Поток» был оснащён компьютером, который позволял модернизировать программное обеспечение во время полёта. И всё это лет за 10 до персональных компьютеров! Вспоминает один из разработчиков Евгений Голубев:
«Появление БЦВМ в конце 1970-х годов было не только из ряда фантастики, это было на грани государственной тайны. Не только характеристики бортовой цифровой вычислительной машины (вес, энергопотребление и т. д.), но и внешний вид были секретными. В те далёкие годы разработчики нового поколения космических аппаратов занимались громадным кругом насущных задач, связанных с применением БЦВМ. Степень новизны встречающихся проблем в условиях очень сжатого срока была необычайной».
Проект по внедрению бортовой цифровой вычислительной машины способствовал формированию научнотехнического задела по дальнейшей «цифровизации» космического аппарата и необходимой наземной инфраструктуры. Работа над «Потоком» потребовала и модернизации производства, заложила основу для создания чистых зон, отмечает начальник сборочного цеха Виктор Гупало:
«Это было связано с необходимостью обеспечения заданных параметров воздушной среды для оптических приборов системы ориентации и стабилизации, впервые применённых на этом изделии. Сейчас это магистральное направление в создании условий испытаний и сборки, соответствующих мировым стандартам».
МАШИНА ПОШЛА!
Весенний день 1982 года стал знаменательной датой в истории ракетно-космической отрасли страны. 18 мая с космодрома Байконур ракета-носитель «Протон-К» с разгонным блоком «ДМ» вывела на геостационарную орбиту первый отечественный спутник-ретранслятор «Поток». Над созданием «машины» (так называют космические аппараты их разработчики) трудился коллектив, который можно назвать сплавом опыта и молодости.
Пожалуй, наиболее эффективный при решении прорывных, неординарных задач. Ведущим конструктором был Александр Филюшин, который по мнению коллег, «удачно сочетал в себе качества, позволяющие эффективно управлять проектом». Создателям космического аппарата были присуждены Ленинская и Государственная премии.
Спутник-ретранслятор «Поток» стал связующим звеном между земными станциями и низколетящими космическими аппаратами вне зоны прямой радиовидимости, причём в режиме реального времени! Свои задачи по укреплению обороноспособности родной страны спутник, созданный умами и руками наших специалистов, решил успешно.
Источник: Госкорпорация «Роскосмос»