Конец 1950-х годов стал триумфальным для советской космической отрасли. На орбиту вышли первый в мире искусственный спутник Земли и советская научная космическая лаборатория "Спутник-3" массой 1,3 т, в орбитальное путешествие отправилось первое живое существо — собака Лайка. К естественному спутнику нашей планеты полетела первая автоматическая межпланетная станция "Луна-1", впервые разогнавшаяся до второй космической скорости и ставшая искусственным спутником Солнца.
Однако большинство космических программ были военными, призванными укрепить обороноспособность страны. С окончания Второй мировой войны мир стоял на грани глобального конфликта, и Советскому Союзу был необходим ядерный щит с надежными средствами доставки атомных зарядов к целям. Баллистические ракеты, которые невозможно было перехватить, подходили как нельзя лучше.
В 1958–1959 годах основоположник отечественной космонавтики Сергей Королев продвигал создание новых научных и производственных площадок в удаленных от центра регионах — в Поволжье, на Урале, в Сибири. В случае масштабных боевых действий они сумели бы сохранить потенциал ракетно-космической отрасли. Помимо этого, предприятия, конструкторские бюро и научно-исследовательские институты являлись бы самодостаточными точками роста в регионах, богатых сырьевыми ресурсами.
Одним из результатов такого подхода явилось появление в 1959 году у ОКБ-1, которым руководил Королев, Сибирского филиала близ Красноярска (ныне — Железногорск Красноярского края). Его главой стал 35-летний заместитель главного конструктора ракетно-космической техники Михаил Решетнев. С 1961 года организация стала самостоятельным ОКБ-10. Впоследствии ОКБ-10 стало называться НПО прикладной механики (НПО ПМ), а позднее получило имя своего первого руководителя. Свою деятельность филиал начал с конструкторского сопровождения и выпуска баллистической ракеты средней дальности Р-14. В 1962 году была испытана первая ракета этого типа сибирской постройки, а в 1964 году с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель легкого класса типа "Космос", построенная на базе боевой Р-14. С помощью ее модификации "Космос-3М" к 2010 году на орбиту было выведено 773 космических аппарата.
Однако основной специализацией конструкторского бюро стало создание спутников связи, навигационных и геодезических спутников.
Обнуляя расстояние
Уже при первых стартах ракета-носитель "Космос" вывела на орбиту экспериментальные спутники низкоорбитальной системы связи "Стрела" массой 50 кг — разработка ОКБ-10. Позднее их начали запускать блоками по пять космических аппаратов (КА), затем их заменили более совершенные аппараты этой серии.
В середине 1960-х годов предприятие приступило к выпуску КА серии "Молния-1", на базе которых была создана первая в мире система телевещания и связи на высоких эллиптических орбитах. Первый пробный сеанс спутниковой связи между Москвой и Владивостоком состоялся в ноябре 1967 года. Космические ретрансляторы массой 1,6 т удалялись в апогее на 40 тыс. км от Земли, обеспечивая видимость спутника в течение 8 часов на всей территории Советского Союза. Помимо телесигнала, "Молнии" позволяли передавать и каналы телефонной связи.
Наземные приемные станции, передававшие полученный сигнал конечным потребителям, получили название "Орбита" и были оснащены по последнему слову техники — "тарелка" антенны станции непрерывно следила за пролетающим спутником, а для повышения чувствительности усилители охлаждались жидким азотом. Теперь передачи Центрального телевидения могли приниматься в самых отдаленных уголках СССР.
Любой населенный пункт, построивший у себя "Орбиту", получал возможность приема московских телепрограмм. К 1984 году их было уже более 100! Башни "Орбит", увенчанные параболическими антеннами диаметром 12 метров, стали предметом особой гордости местных властей, подтверждающих такой достопримечательностью свою причастность к успехам космонавтики
В середине 1970 годов спутники предприятия начали осваивать геостационарные орбиты. Особенностью КА на такой орбите является его постоянное положение относительно поверхности Земли. Следовательно, упрощалось наземное оборудование — отпадала необходимость перемещать приемную антенну за космическим аппаратом. В космос отправились экспериментальный спутник связи "Молния-1С" ("стационарный"), "Радуга", совместимый с приемными станциями "Экран". В октябре 1976 года на круговую орбиту высотой 36 тыс. км, близкую к стационарной, вышел КА "Экран" разработки НПО ПМ, считающийся первым в мире серийным спутником непосредственного (прямого) телевещания. Он был оснащен телевизионным ретранслятором невиданной по тем временам мощности в 300 Вт, что позволило принимать его сигнал на простые и недорогие абонентские устройства в Сибири, на Крайнем Севере и Дальнем Востоке.
В конце 1970-х страна готовилась провести московскую Олимпиаду. Министерство связи заказало у НПО ПМ инновационный на тот момент многофункциональный телекоммуникационный геостационарный спутник "Горизонт". Несколько таких аппаратов были разработаны и заранее выведены на орбиту, что обеспечило трансляцию спортивных соревнований на всю планету.
Небесный компас
В конце 1950-х — начале 1960-х годов в США и СССР развернулись работы по созданию спутниковых навигационных систем. Первой заработала американская система Transit, помогающая военно-морскому флоту Соединенных Штатов. В 1967 году в космос отправился первый отечественный навигационный спутник будущей гражданской навигационной системы "Цикада", которая была сдана в эксплуатацию в 1979 году. В нее вошли четыре низкоорбитальных космических аппарата. Спутниковая группировка в интересах Военно-морского флота (ВМФ) СССР получила название "Циклон". Военная навигационная система стала первой в мире, дополненной системой связи между кораблями ВМФ и береговыми пунктами управления. Впоследствии на "Цикадах" начали размещать оборудование международной космической системы поиска и спасения КОСПАС-САРСАТ, которая помогла спасти тысячи жизней. По нынешним меркам навигационная система была несовершенной: время определения координат могло составлять несколько часов, а точность — около 100 м.
12 октября 1982 года на орбиту вышел первый аппарат принципиально новой навигационной группировки ГЛОНАСС. К 1995 году в космосе уже работали 24 КА "Глонасс" первого поколения разработки компании. Однако в сложные 1990-е годы ввиду экономических проблем в государстве система начала деградировать: спутники выходили из строя, а новых не запускалось.
К началу 2000-х на орбите осталось всего семь рабочих аппаратов "Глонасс". Переломить ситуацию позволила федеральная целевая программа, принятая в 2002 году. Сейчас ГЛОНАСС состоит из 28 спутников на орбитах высотой около 19 тыс. км, из которых в эксплуатации находятся 24 аппарата. Точность определения координат с помощью современных спутниковых навигационных систем составляет около 2 см.
В "Сфере" особого внимания
Сегодня может считаться российским лидером в области создания телекоммуникационных спутников. Приоритетное направление работы компании — разработка и производство аппаратов для многоспутниковой группировки "Сфера", о программе развертывания которой сообщил президент России Владимир Путин летом 2018 года. Предполагается, что в "Сферу" войдут порядка 600 космических аппаратов, которые составят пять группировок связи и пять — наблюдения.
В 2022 году гендиректор АО "Информационные спутниковые системы" им. академика М.Ф. Решетнева" рассказал в интервью ТАСС, что в рамках "Сферы" инженеры разрабатывают группировки КА, отвечающих за связь. Это система связи "Скиф", которая будет состоять из 12 космических аппаратов. Группировка обеспечит всю территорию России широкополосным интернетом.
Первый спутник "Скиф-Д", ставший демонстратором технологий и аппаратом-пионером "Сферы", был запущен на орбиту 22 октября 2022 года. В мае текущего года АО "Решетнев" получило контракт на изготовление четырех "Скифов" в окончательном варианте. Аппараты массой 1 750 кг рассчитаны на 12 лет активной работы.
В сентябре 2023 года АО "Решетнев" заключило с госкорпорацией "Роскосмос" контракт на производство 132 аппаратов системы передачи данных "Марафон-IoT" для интернета вещей — часть проекта "Сфера". По словам Евгения Нестерова, в группировку войдет 264 космических аппарата "Марафон" массой 50 кг каждый. Запуск первого КА ожидается уже в текущем году. Для обеспечения массового производства спутники должны быть выполнены в виде моноблоков со встроенным оборудованием. На базе платформы "Марафон" предполагается развернуть потоковый выпуск спутников подобного класса с различным целевым назначением.
Юрий Борисов, генеральный директор Роскосмоса, в интервью телеканалу "Россия-24" отметил, что переход к серийному выпуску КА требует унификации и стандартизации технических решений, снижения номенклатуры элементной базы.
Практически нам придется перестроить модель всей кооперации и настроить ее на серийную конвейерную сборку. Очень такой серьезный вызов для нас. Но если мы этого не сделаем, можем серьезно отстать от развития всей космической индустрии, и нас обгонят к 30-му году не только Китай и Соединенные Штаты, но и Великобритания, и Индия, и, может быть, другие страны. Поэтому мы ни в коем случае не должны допустить этого
Еще три группировки "Сферы", спутники для которых разрабатывают специалисты компании, — системы связи "Ямал", "Экспресс" и "Экспресс-РВ". Техническое проектирование последней уже завершено. В "Экспресс-РВ" войдут четыре спутника на высокоэллиптических орбитах. Планируется, что они обеспечат широкополосный доступ в интернет по всей территории Российской Федерации и акватории Северного Ледовитого океана, а первый аппарат будет запущен осенью 2025 года.
Навигация, связь и искусственный интеллект
Продолжается развитие многофункциональной низкоорбитальной системы персональной спутниковой связи "Гонец-Д1М" из 12 аппаратов. Она может применяться как для связи, передачи данных, так и для определения местоположения подвижных объектов, научного и экологического мониторинга. АО "Решетнев" планирует выпускать спутники для данной системы связи с тактом в семь дней.
Развиваются спутники навигационной системы ГЛОНАСС — запланировано ее обновление навигационными спутниками нового поколения "Глонасс-К2". В начале 2022 года компания сообщила о заключении контракта с Роскосмосом на изготовление 11 космических аппаратов этого типа.
АО "Решетнев" разрабатывает первый полностью отечественный КА, целиком состоящий из российских компонентов, — спутник связи "Экспресс-АМУ4". Планируется начать сборку аппарата осенью текущего года, а закончить работы — в 2026 году.
Совершенствуются и технологии производства спутников. Так, специалисты компании готовят большие технологические базы данных с целью программирования искусственного интеллекта. Он будет применяться для расчетов режимов работы металлорежущих станков во время механической обработки деталей космических аппаратов.
Виктор Бодров