Израиль в космосе. Двадцатилетний опыт (1988-2008)
Шрифт:
Вспомним теперь, что первенец израильской космонавтики спутник ОФЕК-1 (офек в переводе с иврита — горизонт) стартовал с космодрома «Пальмахим» в центре страны на низкую эллиптичную орбиту (250Х1150 км) с непривычным наклонением 143 градуса. Вспоминается сообщения о запуске первого израильского спутника, появившиеся в советских средствах массовой информации. Среди прочих данных о характеристиках спутника отмечалось, что спутник выводился на орбиту в западном направлении, а не на восток, как это принято в мировой практике. Возможную причину такого непривычного запуска один из комментаторов — по-видимому, большой юморист — усмотрел в том, что пишут на иврите также справа налево, а не наоборот, как предписано алфавитами европейских языков.
В отличие от общепринятой схемы запуска по направлению вращения Земли, на восток, спутник ОФЕК-1 (а также последующие спутники, стартовавшие с территории Израиля) запускался в западном, обратном вращению Земли направлении для того, чтобы трасса полета ракеты пролегала над Средиземным морем,
Необходимость снижения массы полезной нагрузки при запуске на ретроградную орбиту, обычно рассматривается как серьезное препятствие для космической программы Израиля. Однако, получающаяся при запуске на запад орбита с наклонением 143 градуса может быть осуществлена по фазе так, чтобы дать исключительно хорошее покрытие Ближнего Востока в дневное время. Орбита спутников ОФЕК формируется именно таким образом и обеспечивает в течение суток около полдюжины проходов над территорией Израиля и окружающих стран в дневное время. Предполагаемые американские и российские спутники-шпионы получают только один или два прохода в день с их орбит, имеющих более высокое наклонение. Тем не менее, описанные только что ограничения, а также необходимость запуска спутников связи на геосинхронную орбиту, недоступную для израильской ракетной системы, привели к тому, что Израиль в последнее время для выведения космических аппаратов все чаще прибегает к услугам других стран.
За два десятилетия, прошедшие после первого запуска, израильские специалисты создали десятки образцов космической техники, запустили космические аппараты различного назначения. Хроника пусков израильских спутников — свершенных и ожидающихся в самое ближайшее время — представлена на цветном вкладыше (Таблица 1). На этой таблице справа и слева от года запуска приведены название спутника, название пусковой установки (ракеты), и адрес стартовой площадки (город, страна). Завершенные миссии окрашены розовым цветом; спутники, функционирующие до настоящего времени — зеленым; планируемые миссии — желтым; неудачи при запуске спутников отмечены серым.
Наиболее важные характеристики космических аппаратов, изображенных на иллюстрации, описаны ниже в хронологической последовательности вначале для оснащенных съемочными камерами спутников, а затем для исследовательских спутников и спутников связи. Как видно, разведывательные и гражданские спутники зондирования земной поверхности размещены в правой части рисунка, а спутники связи и научно-исследовательские программы представлены слева от расположенного в центре хронологического древа.
2. Спутники дистанционного зондирования Земли
Освоение космоса Израилем началось, как уже было сказано, с запуска экспериментальных спутников серии ОФЕК (Рис. 1) с помощью ракеты Шавит, созданной в Израиле. Первые спутники ОФЕК не имели бортовой камеры. Только на OFEQ-3 было установлено электрооптическое устройство, предназначенное для наблюдений Земли. Спутник стал первым израильским операционным спутником, сбрасывающим на наземную станцию изображения Земли превосходного качества. Проработав 7 лет, превысив более чем вдвое ожидаемый полетный ресурс, ОФЕК-3 прекратил существование при возвращении на Землю и сгорании в атмосфере. Попытка запустить следующий разведывательный спутник ОФЕК-4 стоимостью 50 млн. долларов окончился неудачно. В то время как первая ступень ракеты отработала нормально, проблемы, возникшие в полете, разрушили ракету и спутник на второй
ЭРОС-А (Система Наблюдения за Земными Ресурсами) — первое поколение системы гражданских спутников отображения земной поверхности. Спутники серии ЭРОС (Рис. 2) разработаны и изготовлены корпорацией IAI по заказу компании ImageSat International. К слову, название спутников не имеет ничего общего с эротикой, это — аббревиатура от английского названия программы Earth Resources Observation Systems. ЭРОС-А разработан на основе военного разведывательного спутника OFEQ-3, который был ранее создан также IAI и ЭльЮп для использования израильским правительством. Спутник весом 250 кг движется на синхронно-солнечной орбите с высотой от 480 км до 510 км, посылая на наземные станции черно-белые изображения, которые получены днем в одно и то же местное время и пригодны для использования в картографии, градостроительстве, и т. д. Скорость передачи видео сигнала — 70 M6OT в секунду. В стандартном режиме работы достигнутое пространственное разрешение в надире лучше, чем 1.8 м при ширине изображения 12.5 км. Разрешение может быть улучшено с помощью запатентованного метода обработки изображений, который фирма называет гипервыборкой. Этот способ позволяет определенным клиентам приобретать изображения с разрешением лучшим, чем 1.2 м при уменьшении ширины полосы захвата изображения до 9.5 км. Спутник способен быстро разворачиваться в любом направлении от надира, чем достигается отображение множества различных областей во время одного и того же прохода. Система также позволяет получать вертикальные профили земной поверхности с разрешением 5 м по высоте, необходимые для точной картографии и моделирования стереоизображений ландшафта.
ОФЕК-5 — разведывательный спутник второго поколения. Хотя точные данные о его разрешающей способности остаются до настоящего времени закрытыми, эксперты, знакомые с получаемыми изображениями, утверждают, что спутник обнаруживает небольшие объекты величиной 0.5 м с орбитальной высоты около 500 км. При тех же условиях спутник обеспечивает получение цветных изображений с разрешением лучшим, чем 1 м. 300-килограммовый OFEQ-5 (Рис. 3) вначале вращался вокруг Земли по орбите с перигеем 262 км, апогеем 774 км и наклонением приблизительно 143.5 градуса. Во время полета его перигей был поднят до 369 км и апогей был понижен до 771 км, с целью продлить продолжительность его жизни. Проектный полетный ресурс спутника ОФЕК-5 составлял примерно 4 года, однако он и по сей день все еще продолжает успешно работать. К сожалению, запуск следующего спутника-шпиона ОФЕК-6 оказался неудачным. Вследствие неполадки в третей ступени ракеты-носителя Шавит спутник стоимостью в 100 миллионов долларов упал в Средиземное море.
ЭРОС-Б — спутник следующего поколения в семье спутников ЭРОС — также является легким (290-килограммовым) коммерческим спутником, которым управляет тот же международный консорциум ImageSat. ЭРОС-Б (Рис. 4) запущен на солнечно-синхронную орбиту с высотой 508 км. Спутник имеет цифровую камеру для получения панхроматических изображений. Увеличенный объем памяти бортового запоминающего устройства, объединенный с быстродействием камеры, позволяет накопить сцену в виде полосы длиной 190 км при съемках под любым углом к наземному треку. Скорость передачи данных — 280 M6OT в секунду. Благодаря этому спутнику появилась возможность поставлять заказчикам снимки с очень высоким разрешением (70-80cm в надире) для широкого диапазона применений. Спутники серии ЭРОС способны быстро маневрировать между изображаемыми мишенями. Ожидается, что спутник ЭРОС-Б, как и ЭРОС-А, будет работать в течение 8-10 лет. Схема работы ImageSat предоставляет клиентам почти оперативные изображения, которые обработаны и распространены местной наземной станцией во время пролета спутника над данной областью.
ОФЕК-7 — 300-килограммовый разведывательный спутник третьего поколения с беспрецедентными эксплуатационными возможностями наблюдения освещенной солнцем земной поверхности. Его длина — 2.3 м, диаметр — 1.2 м. Спутник (Рис. 5) содержит усовершенствованную камеру для съемки, улучшенное программное обеспечение, расширенные возможности управления. По качеству получаемых изображений ОФЕК-7 превосходит спутник ЭРОС-Б. Двигаясь по орбите, спутник с высоты 500 км в состоянии выделять объекты на поверхности Земли размером 70 см, и даже меньше. Как и его предшественник, ОФЕК-7 может хранить изображения, полученные в течение полета и сбросить их, пролетая над наземной станцией IAI. Проектный гарантированный полетный ресурс спутника — четыре года. Предназначенный для двойного использования спутник способен предоставлять услуги и военному ведомству и гражданским потребителям. В соответствии с официальной позицией, Израиль уверен в своих силах при осуществлении запусков в космос. Поэтому спутник ОФЕК-7 был доставлен на орбиту с использованием улучшенной версии отечественной пусковой установки Шавит. Благодаря исключительным операционным возможностям, спутник внес стратегический вклад в израильскую безопасность.