Les nanosatellites feront bientôt partie des systèmes de combat avec les drones
Un rapport avec une prévision commerciale pour le développement du marché mondial des satellites militaires a été publié aux États-Unis. En 2012, ce segment de l'industrie spatiale était estimé à 11,8 milliards de dollars, les auteurs du rapport estiment qu'il va croître de 3,9 % par an. Et en 2022, il atteindra 17,3 milliards de dollars.
Il est à noter que les prévisions à long terme dans le domaine de l'astronautique ont toujours été distinguées, pour le moins, de manque de fiabilité. Le développement de l'industrie est fortement influencé par la politique et l'économie. Souvent, le financement des projets dépend des ambitions des dirigeants du pays. Et encore plus souvent - de l'état de l'économie. En cas de crise, ils commencent à économiser sur les programmes les plus chers avec un cycle de retour à long terme. Et le moyen le plus simple de séquestrer est l'obscure dépense d'espace.
Mais récemment, un facteur d'influence plus fort a envahi l'astronautique - le changement rapide des générations technologiques. Désormais, il n'est plus possible de prolonger la création d'un engin spatial (AC) de 10 à 15 ans, ce qui était la norme auparavant. Pendant ce temps, l'appareil parvient à devenir obsolète, sans jamais commencer à fonctionner. Une chose similaire s'est produite avec les satellites de communication lourds à la fin du vingtième siècle. Les lignes de communication à fibre optique, qui en peu de temps ont enchevêtré le monde entier, ont rendu les communications longue distance largement disponibles, bon marché et fiables. En conséquence, des dizaines de répéteurs satellites n'étaient pas en demande, ce qui a entraîné de lourdes pertes.
L'évolution rapide des générations technologiques a conduit au développement des principales tendances dans la conception et la fabrication d'engins spatiaux - à savoir la miniaturisation, la modularité et l'efficacité. Les satellites deviennent de plus en plus petits en taille et en poids, nécessitent moins d'énergie, des éléments et des assemblages prêts à l'emploi sont utilisés dans la conception et la fabrication, ce qui réduit considérablement le temps et le coût de production. Et le coût de lancement d'un satellite léger est moins cher.
Naviguer partout
À l'heure actuelle, le nombre de lancements spatiaux dans le monde est beaucoup plus faible que dans les années 1970 et 1980. Cela est principalement dû à une augmentation significative de la capacité de survie du vaisseau spatial. La durée de vie normale des satellites en orbite est de 15 à 20 ans. Ce n'est plus nécessaire, car le satellite deviendra inévitablement obsolète à ce moment-là.
Parmi les engins spatiaux militaires, la part des satellites de communication est de 52,8%, le renseignement et la surveillance - 28,4%, les satellites de navigation occupent 18,8%. Mais c'est le secteur des satellites de navigation qui a une tendance constante à la hausse.
Actuellement, la constellation orbitale de satellites de navigation américains du système GPS NAVSTAR comprend 31 engins spatiaux, qui fonctionnent tous comme prévu. Depuis 2015, il est prévu de remplacer la constellation par des satellites de troisième génération dans le cadre du développement du système au niveau GPS III. L'US Air Force prévoit d'acquérir un total de 32 engins spatiaux GPS III.
Roskosmos espère atteindre la précision de la détermination des coordonnées par le système GLONASS à moins de 10 cm d'ici 2020, a déclaré le chef du département Vladimir Popovkin lors d'une réunion du gouvernement russe, où le programme spatial jusqu'en 2020 a été examiné. "Aujourd'hui, la précision de mesure est de 2, 8 mètres, d'ici 2015, nous atteindrons 1,4 mètre, d'ici 2020 de 0,6 mètre", a déclaré le chef de Roscosmos, notant que "compte tenu des ajouts qui ont été mis en œuvre aujourd'hui, en fait, il sera précis à moins de 10 centimètres." Les add-ons sont des stations au sol pour la correction différentielle du signal de navigation. Dans le même temps, la constellation orbitale GLONASS actuelle devrait être remplacée par des engins spatiaux de nouvelle génération, dont le nombre sera porté à 30.
L'Union européenne crée son système de navigation avec l'Agence spatiale européenne. Il était prévu en 2014-2016 de créer une constellation de 30 engins spatiaux - 27 opérant dans le système et 3 en attente. En raison de la crise économique, ces plans peuvent être reportés de plusieurs années.
En 2020, la RPC entend achever la création du système national de navigation par satellite Beidou. Le système a été lancé en exploitation commerciale le 27 décembre 2012 en tant que système de positionnement régional, avec une constellation orbitale de 16 satellites. Cela a fourni un signal de navigation en Chine et dans les pays voisins. En 2020, 5 engins spatiaux devraient être déployés en orbite géostationnaire et 30 satellites en dehors de l'orbite géostationnaire, ce qui permettra de couvrir tout le territoire de la planète avec un signal de navigation.
En juin 2013, l'Inde entend lancer le premier satellite de navigation de son système national IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) depuis l'île de Sriharikota au large de la côte sud de l'Andhra Pradesh. La mise en orbite sera effectuée par le lanceur indien PSLV-C22. Le deuxième satellite devrait être lancé dans l'espace d'ici la fin de 2013. Cinq autres seront lancés en 2014-2015. Ainsi, un système régional de navigation par satellite sera créé, couvrant le sous-continent indien et 1 500 km supplémentaires de ses frontières avec une précision de 10 m.
Le Japon a suivi sa propre voie en créant le système de satellites Quasi-Zenith (QZSS, "Quasi-Zenith Satellite System") - un système de synchronisation de l'heure et de correction différentielle du signal de navigation GPS pour le Japon. Ce système satellite régional est conçu pour obtenir un signal de position de meilleure qualité lors de l'utilisation du GPS. Cela ne fonctionne pas séparément. Le premier satellite Michibiki a été mis en orbite en 2010. Dans les années à venir, il est prévu d'en retirer trois autres. Les signaux QZSS couvriront le Japon et le Pacifique occidental.
Téléphone portable en orbite
La microélectronique est peut-être le domaine de la technologie moderne qui connaît la croissance la plus rapide. Samsung Electronics, Apple et Google sont prêts à présenter la montre-ordinateur "intelligente" littéralement dans les prochains mois. Faut-il s'étonner que les vaisseaux spatiaux deviennent de plus en plus petits ? Les nouveaux matériaux et la nanotechnologie rendent les appareils spatiaux plus compacts, plus légers et plus économes en énergie. On peut considérer que l'ère des petits engins spatiaux a déjà commencé. En fonction de leur poids, ils sont désormais répartis dans les catégories suivantes: jusqu'à 1 kg - "pico", jusqu'à 10 kg - "nano", jusqu'à 100 kg - "micro", jusqu'à 1000 kg - "mini". Il y a encore 10 ans, les microsatellites pesant 50-60 kg semblaient être une réalisation exceptionnelle. Maintenant, la tendance mondiale est aux nanosatellites. Plus de 80 d'entre eux ont déjà été lancés dans l'espace.
Tout comme la production et le développement de véhicules aériens sans pilote (UAV) sont réalisés dans de nombreux pays qui ne pensaient même pas à leur propre industrie aéronautique auparavant, la conception de nanosatellites est désormais réalisée dans de nombreuses universités, laboratoires et même des amateurs individuels.. De plus, le coût de tels dispositifs, assemblés à partir d'éléments prêts à l'emploi, s'avère extrêmement faible. Parfois, la base d'une conception de nanosatellite est un téléphone mobile ordinaire.
Un smartphone a été mis en orbite depuis l'Inde, qui a servi de base au satellite expérimental Strand-1 dans le cadre du projet Sat-Smartphone. Le satellite a été développé au Royaume-Uni conjointement par le Centre spatial de l'Université de Surrey (SSC) et Surrey Satellite Technology (SSTL). Le poids de l'appareil est de 4, 3 kg, les dimensions sont de 10x10x30 cm En plus du smartphone, l'appareil contient l'ensemble habituel de composants fonctionnels - systèmes d'alimentation et de contrôle. Dans un premier temps, le satellite sera piloté par un ordinateur de bord standard, puis cette fonction sera totalement prise en charge par un smartphone.
Le système d'exploitation Android avec un certain nombre d'applications spécialement conçues permet un certain nombre d'expériences. L'application iTesa enregistrera les valeurs du champ magnétique au fur et à mesure que le satellite se déplace. En utilisant une autre application, l'appareil photo intégré prendra des photos qui seront transmises pour publication sur Facebook et Twitter. Et ce n'est qu'une petite partie du programme de recherche. La mission durera six mois. Le retour sur Terre n'est pas envisagé. La cosmonautique a cessé d'être le lot de l'élite.
Conclusion la plus importante: les technologies militaires et spatiales ne sont plus la locomotive du développement de l'industrie civile. Bien au contraire, les développements à forte intensité de science civile permettent le développement de la technologie spatiale militaire. Les revenus des entreprises produisant des biens de consommation sont plusieurs fois supérieurs aux revenus des sociétés de défense. Les leaders mondiaux de l'électronique peuvent dépenser des milliards de dollars en nouveaux développements. Et une forte concurrence nous oblige à tout faire dans les plus brefs délais.
Les nanosatellites avancent
En 2005, le cosmonaute russe Salizhan Sharipov a simplement lancé le premier nanosatellite russe TNS-1 dans l'espace depuis la Station spatiale internationale. L'appareil pesant 4,5 kg a été créé en seulement un an à l'Institut de recherche russe sur l'instrumentation spatiale en utilisant l'argent de l'entreprise. En gros, qu'est-ce qu'un satellite ? C'est un appareil dans l'espace !
Le TNS-1 bon marché en service s'est avéré presque gratuit. Il n'avait pas besoin d'un centre de contrôle de mission, d'énormes antennes d'émetteur-récepteur, d'une analyse de télémétrie et bien plus encore. Il pouvait être contrôlé à l'aide d'un ordinateur portable, assis sur un banc de parc. L'expérience a montré qu'avec l'aide des communications mobiles et d'Internet, il est possible de contrôler un objet spatial. De plus, 10 nouveaux ensembles d'équipements ont réussi les tests de conception en vol. S'il n'y avait pas le nanosatellite, ils devraient être testés dans le cadre de l'équipement embarqué d'un des futurs engins spatiaux. Et c'est une perte de temps et de gros risques.
TNS-1 a été une percée majeure. Il pourrait s'agir de créer des systèmes spatiaux tactiques au niveau de presque un chef de bataillon, comme de petits drones tactiques. Un appareil peu coûteux, assemblé dans la configuration souhaitée en quelques jours et lancé par une fusée légère depuis un avion porteur, pourrait montrer au commandant le champ de bataille, fournir des communications et un système de contrôle automatisé pour l'échelon tactique. De tels engins spatiaux pourraient être d'une grande aide pendant le conflit local en Ossétie du Sud et dans le Caucase du Nord.
Un autre domaine important est l'élimination des conséquences des catastrophes naturelles et des catastrophes d'origine humaine. Et aussi leur avertissement. Des nanosatellites bon marché avec une période de validité de plusieurs mois pourraient montrer l'état de la situation des glaces dans une région spécifique, enregistrer les incendies de forêt et suivre le niveau d'eau pendant les inondations. Pour le contrôle opérationnel, des nanosatellites peuvent être lancés directement sur le territoire des catastrophes naturelles afin de suivre en ligne l'évolution de la situation. Et il s'est avéré que le ministère des Situations d'urgence de la RF a reçu des images spatiales de Krymsk après l'inondation à titre d'aide caritative des États-Unis.
À l'avenir, il faut s'attendre à l'introduction de nanosatellites dans les systèmes de combat des principales armées mondiales, principalement des États-Unis. Très probablement, pas une seule utilisation, mais le lancement de petits engins spatiaux en essaims entiers, qui comprendront des satellites à diverses fins - communications, relais, sondage de la surface de la terre dans différentes longueurs d'onde, contre-mesures électroniques, désignation de cibles, etc. Cela élargira considérablement les possibilités de mener une guerre sans contact.
Si la miniaturisation s'avère être l'une des principales tendances du développement des engins spatiaux militaires, la prévision d'une augmentation du marché des satellites militaires échouera. Au contraire, il diminuera en termes monétaires. Cependant, les sociétés aérospatiales essaieront de ne pas manquer leurs bénéfices et de ralentir les petits concurrents. En Russie, cela a réussi. Les fabricants de satellites lourds ont fait pression sur la RNII pour que l'instrumentation spatiale interdise les engins spatiaux. Ce n'est que maintenant que la question du lancement du nanosatellite TNS-2, qui était prêt il y a huit ans, a été à nouveau discutée.
La demande d'engins spatiaux lourds à forte intensité énergétique en orbite proche de la Terre continue de diminuer. De plus, les équipements au sol des utilisateurs deviennent de plus en plus sensibles et économiques.
Les satellites lourds resteront majoritairement l'apanage des scientifiques. Les télescopes spatiaux, les équipements d'imagerie à haute résolution, les stations automatiques d'études planétaires continueront à être fabriqués et lancés dans l'intérêt de l'humanité tout entière.
Les programmes nationaux se concentreront sur des engins spatiaux moins chers adaptés à la production de masse et à une utilisation opérationnelle. L'exemple des drones, qui sont entrés brutalement dans les systèmes de combat des pays développés, en convainc clairement. Littéralement, une décennie a suffi pour que les drones de reconnaissance de frappe prennent leur place dans l'US Air Force et ses alliés. Il ne fait aucun doute que d'ici 2020, l'apparence des groupements orbitaux changera tout aussi radicalement. Des essaims de pico et de nanosatellites apparaîtront.
Nous parlons maintenant de femto-satellites pesant jusqu'à 100 g. Si les ordinateurs sont réduits à la taille de montres-bracelets, des satellites de dimensions similaires apparaîtront bientôt.
