Аппарат находится на высокоэллиптической орбите с высотой апогея 37 400–39 800 км, перигея 600–3000 км соответственно. В будущем в группировку должны входить как минимум два подобных спутника, которые попеременно будут сменять друг друга на рабочем участке орбиты, расположенном в районе ее апогея. Они обеспечат круглосуточный всепогодный мониторинг поверхности Земли и морей Северного Ледовитого океана, а также постоянную и надежную связь.
О возможностях спутника, его дополнительной защите и будущем группировки "Арктика" ТАСС рассказал заместитель начальника отделения по разработке и созданию многозональных сканирующих систем в АО "Российские космические системы" (РКС) Юрий Гектин.
От температуры до движения льдов
Изменения в циркуляции воздушных масс Арктики влияют на погодные изменения и Северного, и Южного полушарий. Поэтому на арктических островах и побережье было создано большое количество полярных станций для метеорологических, геофизических, геомагнитных и гидрологических наблюдений.
Как рассказал Гектин, сейчас появилась возможность контролировать эти изменения из космоса. "Но до сих пор ни одна страна в мире не создала необходимую спутниковую группировку для наблюдения за приполярной областью в необходимом объеме", — отметил он.
По его словам, для увеличения достоверности прогнозов погоды метеорологические параметры (температуру, давление и прочее) нужно измерять каждые 10–20 кв. км в полярной области севернее 60-й широты. Частично эту задачу решают низкоорбитальные аппараты, они снимают с периодичностью порядка 90 минут, но нужно на порядок выше, пояснил эксперт. Эту проблему должны решить спутники "Арктика-М".
Размещение на высокоэллиптической орбите позволит собирать метеорологическую и гидрологическую информацию о состоянии северных областей Земли, а сканирующая аппаратура спутников позволит вести непрерывную разномасштабную съемку Земли с периодичностью от 15 до 30 минут.
Каждый аппарат этого типа сможет каждые полчаса проводить замеры температуры в каждой точке Арктической зоны. Также будет измеряться скорость ветра, что позволит делать карты ветров на всю приполярную область
Все параметры будут передаваться на Землю, что позволит создавать атмосферные модели для составления более точного прогноза погоды, который будет использоваться для авиации и судоходства.
Также спутники "Арктика-М" будут наблюдать за космической погодой и солнечным излучением, влияющим на электронику. В свою очередь гелиофизический комплекс позволит отследить процессы в околоземном пространстве и ближнем космосе, изучать воздействие солнечного ветра на магнитосферу и ионосферу. "Комплекс позволит исследовать физику и структуру верхней атмосферы Земли, что поможет развить ряд направлений фундаментальной науки", — пояснил Гектин.
Еще одной важной задачей группировки станет наблюдение за движением льдов. "При такой частоте съемки будет видно, как двигаются ледяные поля, где образовываются большие широкие трещины", — отметил специалист, подчеркнув, что это поможет организовать навигацию на Северном морском пути, что "особенно актуально сегодня, когда на государственном уровне взят курс на обеспечение судоходства и авиационного сообщения в арктических областях".
И днем и ночью
Съемка будет вестись с разрешением на поверхности от 1 км до 4 км, а точность измерения температуры достигнет 0,1–0,2 °С. В перспективе информация круглый год будет поступать каждые 15, 20, 30 минут.
"Выяснилось, что в этих областях не так уж много плотных облаков, это позволяет фактически в режиме реального времени наблюдать весь Северный морской путь и помогать проходу по нему кораблей", — рассказал Гектин.
При этом замначальника отделения в РКС особо отметил, что установленное на спутнике "Арктика-М" оборудование может вести наблюдения в том числе и в полярную ночь. "Оборудование, установленное на спутнике, одновременно ведет наблюдение в десяти спектральных диапазонах, семь из них — тепловые, и это позволит вести наблюдение днем и ночью", — пояснил он.
Арктические первопроходцы
По словам специалиста, Россия фактически является первопроходцем в данной области. "Это будет первая система в мире, которая сможет функционировать на такой орбите и поставлять такой массив информации о Северном полюсе", — считает специалист.
"Если рассматривать отдельные технические характеристики наших спутников, то по некоторым параметрам мы пока отстаем от западных аналогов, например по радиометрическим точностям, но эти отставания не критичны", — отметил Гектин, подчеркнув, что российская аппаратура при практически равных характеристиках стоит приблизительно в 30 раз дешевле западных аналогов.
На первом спутнике "Арктика-М" установлены приборы, идентичные аппаратуре геостационарного спутника "Электро". Но в связи с тем, что орбита у аппарата не круговая, а нижняя, ее часть проходит через высоты около тысячи километров, где находятся самые "ядовитые" для электроники радиационные пояса, космический аппарат получил дополнительную защиту от радиации. "Также "Арктика" получила дополнительные запоминающие устройства, которые позволят продублировать передачу информации в случае каких-либо сбоев", — добавил специалист.
"Арктика-М" обладает более сложным программным обеспечением, которое позволит менять ориентацию спутника два раза на каждом витке, что необходимо в первую очередь для функционирования радиационной системы охлаждения тепловых приемников, без которого нельзя получить семиканальное изображение в тепловых диапазонах.
Есть куда стремиться
Конечной целью программы "Арктика" является создание стабильной группировки, в которой на орбите постоянно должны находиться два-три аппарата (это позволит не прерывать работу даже в случае сбоев или перезагрузок). Для непрерывного наблюдения нужно запустить как минимум два спутника, которые будут синхронизированы с периодом шесть часов. "В этом случае, пока один находится вблизи Земли, другой производит съемку. После этого ее можно дополнять третьим, четвертым", — сказал Гектин.
Три-четыре входящих в группировку аппарата, пояснил эксперт, обеспечат непрерывное получение данных и позволят изучать объекты, наблюдать процессы с интервалом 5–10 минут.
"Кроме того, для уверенного приема информации с этих космических аппаратов, возможно, потребуется дополнительно построить несколько более высокоширотных станций", — считает замначальника отделения в РКС.
Пока на орбите работает один спутник типа "Арктика-М", на основе опыта его применения специалисты вместе с учеными сделают вывод, как совершенствовать космические аппараты. "С информацией, полученной со спутников, будут работать ученые, которые оценят перспективы, дадут заключение, какие новые задачи можно решить, в какую сторону развивать аппаратуру следующего поколения, что дополнительно устанавливать, дорабатывать", — добавил специалист.
По планам, запущенная в феврале "Арктика-М" должна прослужить минимум семь-восемь лет. Гектин подчеркивает, что, если не будет новых нюансов, она "спокойно прослужит и десять лет".
Екатерина Москвич