Новости

#Роскосмос#Главное#Сфера#Орбитальные группировки#ДЗЗ#Дмитрий Рогозин#Сергей Прохоров
07.11.2020 09:00

«СФЕРА» общих интересов

Основным российским проектом в области прикладной космонавтики в ближайшее десятилетие станет программа «Сфера». Благодаря ей страна получит самую современную систему коммуникаций, включающую как существующую, так и перспективную космическую инфраструктуру. В результате будут созданы интегрированные сервисы для развития всех отраслей экономики страны. Вряд ли сегодня можно встретить человека, который никогда в своей жизни не сталкивался с цифровыми технологиями. Удаленные сервисы и электронные услуги окружают нас повсюду — на работе, на отдыхе, в быту. Мы даже не заметили, как из категории приятных, но необязательных мелочей они перешли в разряд вещей, без которых нельзя обойтись в ежедневном потоке забот. Записаться в поликлинику, оплатить налоги и коммунальные услуги, проложить маршрут поездки — сегодня это можно сделать дистанционно, или, как говорят, в «один клик». Но все перечисленное лишь видимая часть айсберга цифровизации.

Глубина погружения в новую реальность, хотим мы того или нет, продолжается. Не будет большим преувеличением сравнить масштаб и скорость процессов в этой области с индустриализацией 1930-х годов. И если раньше облик государства определялся промышленным потенциалом, то в последнее время на первый план выходит уровень развития информационных технологий. Здесь концентрируются капиталы, таланты и прочие ресурсы, поскольку именно в этом направлении человечество ожидает новых прорывов.

Нашей стране точно есть куда стремиться — ведь огромная часть ее территории находится вне зоны действия вышек сотовых операторов и сетей провайдеров широкополосного доступа в Интернет. А значит услуги, ставшие в городах обыденными, за пределами областных центров могут быть недоступны. Как сделать, чтобы сигнал, связывающий человека с внешним миром, доходил до всех уголков страны и каждого пользователя в отдельности? Как решить проблему цифрового неравенства, чтобы житель, например, Крайнего Севера имел возможность пользоваться пакетом современных коммуникационных услуг? Как оперативно получать спутниковые снимки любой точки страны и мира для решения самых разнообразных задач? Как реализовать возможности искусственного интеллекта не в отдельно взятом мегаполисе, а по всей стране?

КАК ЗАРОЖДАЛСЯ ПРОЕКТ

Идея объединить в единую программу разнородные услуги, в основе которых лежат возможности космической связи, дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и навигации, была высказана группой российских специалистов несколько лет назад. Все предыдущие попытки привести разные системы к единому знаменателю оказывались, по сути, либо несвоевременными, либо оторванными от реальных потребностей. В последние же годы актуальность проекта стала очевидна всем, кто наблюдает за технологическими трендами и динамикой развития страны. При этом анализ мирового опыта привел к выводу, что идти по стопам конкурентов нет резона, нужны свежие подходы и предложения.

«Команда включала в себя генеральных конструкторов космической техники, представителей операторов связи, навигации и дистанционного зондирования Земли, а также сотрудников различных заинтересованных ведомств, — вспоминает директор Департамента перспективных программ и проекта „Сфера“ Госкорпорации „Роскосмос“ Сергей Прохоров. — По сути, это была инициатива группы профессионалов. Мы собирались несколько раз в неделю, а бывало, и каждый день. На этом начальном этапе участники делились информацией: кто чем занимается, какие разработки и системы существуют, кто какие перспективы видит».

Отцом-основателем программы «Сфера» можно назвать первого заместителя генерального директора по развитию орбитальной группировки и перспективным проектам Госкорпорации «Роскосмос» Юрия Урличича (является первым генеральным конструктором глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС, в 2014–2018 гг. был заместителем руководителя Аналитического центра при Правительстве РФ). Он смог собрать под знамена проекта самых квалифицированных отраслевых специалистов и руководителей в стране.

В составе собранной команды оказались не только видные представители отрасли, но и потенциальные потребители новых космических услуг из крупных структур, таких как Газпром и Росатом. И это закономерно: поскольку «Сфера» интегрируется едва ли не во все значимые хозяйственные процессы в стране, важно было знать, что о новых возможностях думают крупные пользователи. С их участием на начальном этапе и прописывали требования к телекоммуникационным и геоинформационным сервисам. Концепция строилась на основе предложений, анализа российского и международного рынков, спроса потребителей и другой информации.

Первоначально работа шла совершенно неформально: специалисты встречались, обменивались мнениями, рассматривали различные аспекты — технические, организационные, финансовые. Идеология проекта зародилась довольно быстро, но для формирования четкой программы необходимо было уточнить нюансы, определить необходимые силы и средства.

НА НОВЫЙ УРОВЕНЬ

Разработчики считают: от того, в каком виде «Сфера» будет реализована, во многом зависит, по какому пути пойдет не только российская космонавтика, но и вся экономика. Программа позволит нашей стране выйти на передовые позиции в мире в области связи, навигации, метеорологии, спутникового Интернета, телерадиовещания, дистанционного зондирования и новых услуг, связанных с позиционированием и передачей данных, например, с помощью интернета вещей, а также обеспечить востребованность новых ракет-носителей на внутреннем рынке пусковых услуг.

В 2018 году обсуждение перешло с уровня разговоров на этап реализации и формирования плана. Финальный этап предложений был подготовлен и доложен Президенту РФ Юрием Урличичем в составе команды Роскосмоса под руководством Дмитрия Рогозина при участии представителей Коллегии Военно-промышленной комиссии и Аппарата Правительства РФ.

Президент идею поддержал. Его указания стали основанием для начала разработки и детализации мероприятий Федеральной целевой программы «Сфера». Проект нужно было объяснить и согласовать со всеми заинтересованными министерствами и ведомствами: Минсвязи, МЧС, Минсельхоз, Минприроды, Минтранс и др. Всего было более 30 различных ведомств и организаций. Требовалось не только довести до них цели и задачи, но и принять к сведению их рекомендации.

«Тем, кто не принимал участия в разработке идеологии программы, приходилось рассказывать „от печки“, — говорит Сергей Прохоров. — Но, думаю, это правильно, поскольку прямое общение с министерствами и ведомствами позволило решить часть вопросов, которые так и продолжали бы висеть в воздухе, если бы мы просто переписывались».

Проект получался весьма сложным для человека, не погруженного в тему, поскольку предполагал решение огромного спектра задач в интересах большого числа пользователей заявленных систем. В программу вошли, казалось бы, разрозненные проекты, но на самом деле все идеи на начальном этапе были плотно увязаны между собой.

«Говоря простыми словами: мы создаем новые космические аппараты с различным функционалом, но при этом задаем требования по унификации приборов, систем, платформ космических аппаратов, — объясняет Сергей Прохоров. — Кроме того, формируются единые требования к наземному абонентскому оборудованию, которое позволит конечному потребителю пользоваться не одной выборочной услугой, а целым пакетом интегрированных сервисов. Наши операторы благодаря „Сфере“ смогут их предоставлять».

«Орбитальная группировка, которая у нас существует, нас количественно не устраивает, — отмечал в одном из интервью глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин. — Ее необходимо увеличивать. В этом нам поможет развертывание многофункциональной группировки „Сфера“. Программа даст отечественным предприятиям крупный заказ на серийное производство спутников. Мы умеем создавать отдельные или мелкосерийные аппараты, а здесь речь пойдет о десятках и сотнях спутников разного назначения».

 

ПРОСТОР ДЛЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ

По своему наполнению и функционалу «Сфера» превосходит все космические системы, ранее создававшиеся в нашей стране. Впервые в истории российской, а может быть, и мировой космонавтики появится возможность соединить воедино услуги связи, передачи данных, навигации и дистанционного зондирования Земли, сделать за счет синергии эти сервисы доступными всем и создать новые конкурентоспособные продукты не только в интересах нашей страны, но и для тиражирования на международном рынке.

Принципиальным основанием для определения концепции «Сферы» стали, в первую очередь, гуманитарные и социальные соображения. Россия — огромная страна с крайне неравномерным распределением плотности населения. Львиная доля его сосредоточена в европейской части, где подавляющую часть услуг в области телекоммуникаций — голосовой связи, интернета, телевидения — обеспечивают наземные сотовые и оптоволоконные сети.

В крупных городах трафик сотовых сетей постоянно дешевеет, и никому не приходит в голову пользоваться спутниковыми телефонами, поскольку это банально дороже. В отдаленных же уголках многие виды сервисов населению либо недоступны из-за отсутствия наземной инфраструктуры, либо (в случае космической телефонии) обходятся чрезвычайно дорого. Эту проблему предлагается решить путем интеграции сервисов спутниковых и сотовых операторов: используя в городе возможности соты, потребитель останется на связи, даже выехав за границы ее действия. При этом цена услуги обязательно должна быть по карману массовому потребителю.

«МТС рассматривает участие в программе „Сфера“ как возможность дополнить и расширить географию предоставляемых телеком-услуг для клиентов компании», — подтверждает эксперт по спутниковым системам связи ПАО «МТС» Илья Тимошков.

Аналогичная ситуация и с технологией дистанционного зондирования. Раньше эта услуга сводилась к получению и интерпретации спутниковых снимков в интересах госорганов, теперь же она с успехом применяется в различных секторах экономики — в нефтегазе, энергетике, сельском и лесном хозяйстве, при строительстве и на транспорте. Выход на массовый рынок будет обеспечиваться за счет развития кооперации с существующими операторами.

«Сфера» способна предоставить широкие возможности для корпоративных клиентов, особенно тех, кто связан с перевозками или имеет производственные активы, разбросанные по всей стране или за ее пределами. Отследить перемещение грузов и пассажиров по железной дороге, морским или автомобильным транспортом, предоставить надежную связь в пути, обеспечить удаленный контроль оборудования и инфраструктуры, проверить работу персонала на объектах, провести разведку природных ресурсов — это сервисы «Сферы» (точнее, их часть), которые позволят компаниям добиться экономии до 30% и оптимизировать бизнес-процессы.

Возможны и такие суперсовременные решения, как получение через спутниковые каналы связи визуальной информации с беспилотников и роботизированных систем, обслуживающих опасные производственные объекты в труднодоступной местности, с возможностью корректировки полетного задания беспилотника и доступа к его системам контроля и управления в реальном времени.

В программу «Сфера» вошли группировки спутниковой связи «Экспресс», «Экспресс-РВ», «Ямал», глобальная система передачи данных «Марафон IoT/M2M», среднеорбитальная система широкополосного доступа «Скиф», системы высокопериодичного мониторинга Земли на базе малых и сверхмалых космических аппаратов. По плану к 2030 году планируется сосредоточить на различных орбитах около 600 спутников
ОБЩЕСТВЕННЫЙ ИНТЕРЕС

«Сфера» представляет большой интерес для общественных и волонтерских организаций, нацеленных на поисковую деятельность. «Потеряться — не значит пропасть» — таков девиз некоммерческого объединения «Лиза Алерт», которое занимается поиском детей, заблудившихся в лесу или в городе. Свое название организация выбрала в память о четырехлетней Лизе Фомкиной, пропавшей в районе Орехово-Зуево в 2010 году. Девочка потерялась вместе с тетей в лесу, и в течение пяти дней о них ничего не знали. И только когда информация о пропавших попала в Интернет, сотни неравнодушных людей откликнулись и начали поиски своими силами. Лизу нашли, но было уже слишком поздно.

Как сложилась бы судьба девочки, если бы при ней находилось устройство, способное передать координаты и сигнал SOS? Такую функцию под названием «Спутниковая кнопка жизни» в рамках «Сферы» планируется реализовать с помощью орбитальной группировки «Марафон». Легкие носимые устройства могут быть вшиты в одежду, встроены в часы, брелок от ключей, чехол телефона и тем самым позволят обеспечить поиск и спасение в глобальном масштабе.

«При нажатии на экстренную кнопку должен выполняться звонок или передаваться сигнал SOS в региональную систему 112, — объясняет алгоритм координатор поисково-спасательного отряда „Лиза Алерт“ Олег Леонов. — Одновременно точные координаты телефона, определенные при помощи спутниковой системы геопозиционирования ГЛОНАСС, должны в виде короткого сообщения передаваться в систему 112. В этом случае оператор сможет четко понять, где именно и что случилось».

7 августа глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин сообщил, что Единая государственная программа космической деятельности РФ на 2021–2030 гг. будет представлена правительству на утверждение до конца текущего года. В нее войдут подпрограмма по развитию ГЛОНАСС; подпрограмма «Сфера»; подпрограмма по созданию ракетно-космического комплекса сверхтяжелого класса и ряд других проектов
АНАЛОГОВ НЕТ

По масштабам «Сферу» сравнивают с такими зарубежными аналогами, как Starlink и OneWeb, нацеленными на оказание услуг широкополосного Интернета, но это не вполне корректно.

«Наша идеология, которую мы заложили в „Сферу“, более сильная, чем те проекты, которые сейчас реализуются и рекламируются», — поясняет Сергей Прохоров.

Известно, что Starlink и OneWeb нацелены исключительно на решение задач связи и передачи больших объемов информации. Но очевидно, что в ряде случаев потребителю не нужен дорогостоящий широкополосный интернет — ему достаточно получить данные со счетчика электроэнергии или газа в загородном доме или передать сигнал о необходимости оказания срочной помощи.

По замыслу разработчиков «Сферы», абонентское оборудование не должно быть тяжелым, сложным и дорогим. И совершенно ни к чему крутая сканирующая самонаводящаяся «тарелка» со сложной системой управления, следящая за пролетающими над головой спутниками низкоорбитальной системы и предоставляющая высокоскоростные каналы связи. Достаточно будет простого недорогого терминала, способного в случае необходимости подключиться к сотовой сети или к спутнику. Последний по массе будет в разы (или даже на порядок) меньше современных аппаратов типа Starlink или OneWeb и значительно дешевле, а орбитальная группировка не будет насчитывать тысячи аппаратов.

«Мы не планируем создание многотонных космических аппаратов-комбайнов — только некоторые из бортов будут многофункциональны, но останутся малыми», — говорит Сергей Прохоров.

Спутниковую связь смогут обеспечить обычные смартфоны, способные работать в связке со спутниковым приемо-передающим устройством. Новая линейка спутникового абонентского оборудования будет включать в себя устройства для работы, например, на общественном и личном транспорте, к которым необходимо будет подключиться по Wi-Fi или работать в локальной сети сотового оператора, а также просто носимые компактные устройства передачи коротких сообщений через спутниковую группировку «Марафон».

«Среди широкого функционала „Сферы“ нам в том числе интересна интеграция в систему передачи данных интернета вещей „Марафон“, — указывает Илья Тимошков. — У МТС накоплена богатая экспертиза в разработке и предоставлении сервисов IoT, и нам есть чем поделиться».

Малые космические аппараты высокопериодичного всепогодного мониторинга Земли «Беркут» обеспечат услуги дистанционного мониторинга любой точки России с периодичностью 30 минут и любой точки мира один раз в сутки. В систему входят аппараты четырех видов: «Беркут-О» и «Беркут-ВД» (обзорная и высокодетальная съемка в оптическом диапазоне), «Беркут-Х» и «Беркут-XLP» (радиолокационная съемка). Масса аппаратов составит от 150 кг до 600 кг. Планируется, что на орбите будут находиться более 200 аппаратов серии «Беркут»
ОТ ИДЕИ К РЕАЛИЗАЦИИ

К концу 2018 году в Роскосмосе был сформирован департамент программы «Сфера», и работа по проекту вышла на новый уровень.

«У нас постоянно шли доклады за подписью Дмитрия Олеговича Рогозина — и в Правительство, и Президенту, — рассказывает Сергей Прохоров. — Поскольку „Сфера“ связана с другими проектами крупных компаний, таких как Газпром, Росатом и РЖД, мы держим единое информационное поле между руководством, исполнителями и будущими потребителями».

Уже на начальном этапе было принято решение об организации проектного офиса по программе «Сфера» на базе ЦНИИмаш (входит в состав Госкорпорации «Роскосмос»). В офис вошли не только разработчики, но и представители министерств, которые рассматривали и согласовывали программу.

В проектном офисе на этапе разработки «Сферы» работало до 400 человек, распределенных по 13 рабочим группам. Среди направлений — развитие клиентских сервисов, группировки космических аппаратов связи и вещания, группировки ДЗЗ, создание систем нового поколения, модернизация и создание наземных комплексов управления, создание интегрированной наземной инфраструктуры, техническое перевооружение, финансово-экономический анализ. Есть отдельные группы по системам высокоскоростной лазерной связи и системной интеграции.

В процессе обсуждения из программы «Сфера», по решению Министерства обороны и Коллегии Военно-промышленной комиссии, была де-юре исключена система ГЛОНАСС. Но при этом в общей идеологии использование спутниковой навигации остается, поскольку ГЛОНАСС является неотъемлемой частью российской орбитальной группировки, а все абонентские устройства на уровне потребителя обязательно должны быть интегрированы с навигационными системами. Важность навигации обусловлена тем, что «Сфера» направлена не только на людей, но и на решение задач взаимодействия с роботизированными системами, а там без систем высокоточного позиционирования просто не обойтись.

12 апреля прошлого года Президент РФ принял решение по увязке мероприятий Федеральной целевой программы развития гражданской орбитальной группировки связи с программой «Сфера». После этого было дано указание на трансформацию программы «Сферы» в подпрограмму Государственной программы «Космическая деятельность России».

«В случае если финансирование первоочередных работ откроется со следующего года, то, надеюсь, уже в 2024 г. начнутся первые пуски, что позволит нам развернуть высокоорбитальный сегмент, — подытоживает Сергей Прохоров. — Далее начнем разворачивать низкоорбитальный сегмент. Параллельно будут идти работы по созданию систем радиолокационного мониторинга на базе малых космических аппаратов».

Продолжение следует...

Сообщить об ошибке в тексте

Фрагмент текста с ошибкой:

Правильный вариант:

При обнаружении ошибки в тексте Вы можете оповестить нас о ней. Для этого нужно выделить мышкой часть текста с ошибкой и нажать комбинацию клавиш "Ctrl+Enter".