Сложный путь должен быть пройден от идеи создания до реального сотворения рукотворных звезд и картин в ночном небе.
Рукотворная звезда
А все началось… со звезды из Новой Зеландии.
21 января 2018 года в Новой Зеландии впервые в истории страны успешно вывели сразу несколько спутников в космос, так же это была первая подобная миссия, совершенная в Южном полушарии нашей планеты.
Ракета «Электрон», названная «Все ещё тестирование» (Still Testing), успешно вывела на орбиту спутник Dove Pioneer компании Planet Labs и два спутника Lemur-2 компаний Spire Global, в так же спутник-звезду Humanity Star компании Rocket Lab.
Оказывается, в Новой Зеландии есть небольшой космодром «Rocket Lab Launch Complex 1», который официально открыт 26 сентября 2016 года. Это коммерческий космодром, расположенный недалеко от мыса Ахурири на южной оконечности полуострова Махия, на восточном побережье острова Северный в Новой Зеландии.
Так что же это за спутник-звезда «Humanity Star»?
Проект инициировал и реализовал Питер Бек, основатель компании Rocket Lab, который и назвал этот необычный спутник «Звездой человечества» (Humanity Star).
Это граненая сфера диаметром чуть более 1 метра из углеродного волокна, имеющая 65 светоотражающих панелей, которые отражают солнечные лучи от корпуса (по расчетным данным с расстояния 1000 км, при половинное освещение сферы) с абсолютной звёздной величиной 7, хотя фактически измеренные данные после запуска показали достижения величины яркости 1.6.
Планировалось, что спутник-звезда на орбите Земли будет находится девять месяцев и потом сгорит в атмосфере. Но этот срок не удалось выдержать – всего лишь 2 месяца и 1 день «Звезда человечества» радовала небесных свод своим присутствием, войдя в атмосферу 22 марта 2018 года.
Спутник-звезда двигался вокруг Земли по эллиптической орбите с перигеем и апогеем примерно 292 и 529 километров, соответственно, наклонением около 83 градусов и периодом 92 минуты.
Предполагалось, что за счет таких размеров и контуров отражающей поверхности, спутник можно будет видеть на ночном небе даже невооруженным взглядом. Поскольку спутник постоянно вращается, то он должен мигать на небе, отражая солнечный свет.
Ее положение можно было отслеживать на сайте thehumanitystar dot com.
К сожалению, сейчас этот сайт не доступен.
Вот так спутник-звезда была видна утром 25 января 2018 года – яркая и постоянно блестит, а не мигает (автор ролика утверждает, что это был действительно «Humanity Star», так как он сверился по сайту с ее координатами):
А вот так спутник-звезда в ночном небе 25 февраля 2018 года мигала, а не постоянно светила:
Как и ожидалось, реакция многих астрономов на появление в небе «Humanity Star» была отрицательной, поскольку такие яркие отражающие солнечный свет объекты на орбите могут мешать астрономическим наблюдениям.
Как только не называли эту звезду на форумах и в прессе — акт вандализма ночного неба, космическое граффити, рекламный трюк и сверкающий космический мусор. Хотя, световые вспышки от существующих спутников и МКС бывают намного ярче, чем от «Звезды человечества».
В общем, понятно, что появление подобных объектов на орбите Земли еще ожидается, а спутник «Звезда человечества» был только первым «частным» лучиком.
Кстати, вот что писали тут про этот амбициозный проект ранее.
Рукотворное созвездие-картинка
И вот далее в 2018 году появляется… стартап под названием StartRocket, цель проекта которого – создать определенную узнаваемую картинку (размером с половину Луны) на небе, хорошо видимую на Земле невооруженным взглядом, с возможностью изменения ее светового состояния для отображения в ней какой-либо логотипа или слова.
То есть, замахнулись уже на больший сектор в небе, чем маленькая точка в «Звезде-человечества».
Формировать многоточечное изображение (картинку) в небе будет рой из малых спутников (кубсатов), снабженных большими отражающими элементами (планируется, что это будет разворачиваемый парус из майлара диаметром 10 метров), поворачивая которые (а также изменяя расположение спутников в строю) можно будет изменять количество отраженного солнечного света и получать разные изображения.
Вот для примера фото подобного паруса диаметром 20 метров:
Оценочное количество спутников в одном рою (для строки из 5 букв): 20 х 5 = 100 шт.
Такую технологию в StartRocket назвали «Orbital Display», в ее основе лежит управление флотилией кубсатов, на высоте 400-500 км. Планируется, что такая матрица из кубсатов будет находиться на орбите Земли и двигаться с постоянной скоростью, позволяющей картинке из отраженного солнечного свеча оставаться в поле зрения наблюдателя всего несколько минут.
Контролировать группировку таких спутников планируется в своем ЦУПе с Земли для оперативной смены их траектории, чтобы избежать столкновения с другими спутниками на орбите Земли или с космическим мусором.
Заявлены такие технические ограничения в проекте:
— на смену изображения — максимум до трех разных картинок в сутки;
— на видимость изображения — картинки будет видно исключительно во время утренних/вечерних сумерек.
Вероятно, что с помощью таких картинок можно будет выводить информационные сообщения-предупреждения в случае опасности.
Может быть, в будущем такие космические экраны станут резервной частью глобальной системы оповещения.
Приблизительные сроки выполнения этапов проекта:
— 2019 год: производство компонентов системы и разработка программного обеспечения;
— 2020 год: первый запуск группировки спутников на орбиту;
— 2020-2021: тестирование на орбите и доработка функционала;
— 2020: ввод в эксплуатацию, полноценная демонстрация системы.
По данным StartRocket, ее специалисты с помощью сотрудников космического центра «Сколтеха» (Сколковский институт науки и техники) уже завершили проект по научному обоснованию возможности применения солнечного света для вывода сообщений на Земной орбите.
Так же, по информации от StartRocket, им удалось решить первые технические проблемы, связанные с ориентированием и контролем совместного полета элементов их малой спутниковой группировки.
Мне кажется, что это не очень жизнеспособный проект, так как очень много не только технических вопросов нужно решить, а еще с юридической стороны договориться с разными странами о возможности такой трансляции, и получить согласования со многими космическими агентствами и их структурами в мире на запуск и размещение на определенной орбите роя спутников.
Если они дойдут до сборки прототипа системы и запуска в космос небольшого роя модернизированных для этой задачи малых спутников – это уже будет невероятная удача.
Футуристично, наверное, будет смотреться в звездном небе битва двух рекламных спутниковых группировок за место под Солнцем.
Пока что вижу такие сложности в процессе реализации этого проекта:
— необходимость использования специальных доработанных под эту задачу малых спутников с разворачиваемым парусом из майлара, где велика вероятность повреждения паруса с выходом из строя его компонентов, таким образом на общей картинке могут появится «битые пиксели», которые оперативно устранить будет трудно, в общем, как в любой сложной и многокомпонентной системе, а тем более удаленной от оператора на тысячи киломеров;
— концепция выполнения многократного поворота части спутников (или отдельно их парусов) для изменения картинки сложно будет реализовать, тем более, что эти повороты нужно будет делать часто и много раз (пока что 3 раза в сутки озвучено), какой фактически срок службы такого запускаемого экрана еще непонятно будет в итоге (скорее всего менее года):
— непонятно, как будет компенсироваться разное направление изображения при пролете над восточным и западным полушарием, так как если нельзя менять картинку (инвертировать, переворачивать при пересечении спутниками Земного полюса), то будет в одном полушарии картинка нормальная, а в другом перевернутая — это задачка еще та, так как на видео концептов решения только в одном направлении все двигается;
— так же расчетная высота орбиты и размер картинки еще не гарантируют этих фактических величин после запуска спутников, все равно будет необходимо подбирать оптимальную высоту уже на орбите и расстояние между спутниками тоже корректировать для более четкой и понятной картинки, при близком их расположении все будет сливаться, а при слишком большом удалении друг от друга будут просто точечки белые на небе;
— возможно, что световое влияние на картинку даже повернутых парусов все же будет, так что в их месте будет так же посторонняя солнечная засветка тонкой полоской;
— погода в мире изменчива и чаще тучи с облаками мы видим, а не чистое небо, а это будет сильно влиять на видимость их группировки и восприятие картинок как просто светлой дымки за облаками;
— у проекта уже есть противники до начала его реализации: «Это угроза для проведения астрономических исследований с Земли. Каждый из этих движущихся световых бликов на ночном небе может помешать собирать фотоны с космических объектов», — это слова астронома и руководителя некоммерческой организации «Международная ассоциация темного неба» Джона Барентина (John Barentine);
— будут являться угрозой и помехой для больших космических орбитальных объектов, например, высота полета МКС чуть ниже, чем расчетная высота проектируемого роя спутников;
— необходимо иметь на орбите выше плоскости роя спутников один или два больших спутника для мониторинга состояния и параметров орбиты каждого кубсата и возможности автономного управления роем при потере связи с Землей, то есть уже управляемая орбитальная спутниковая группировка получится;
— нужно реализовать специальную систаму защиты от несанкционированнного изменения картинки, а то ведь перехват управления и возможность засветить на небе определенные символы и сигналы неприемлимы в данной системе и необходимо будет для предотвращения подобных вторжений иметь план оперативный противодействий, вплоть до уничтожения роя путем управляемого сгорания его элементов в атмосфере;
— его коммерческая часть и зависимость от инвестиций, так как при возможности научного использования таких спутников, было бы больше пользы, но одновременно выполнять свои показательные обязанности и проводить определенные космические исследования и передавать их данные – этого сложно будет добиться.
Однако, меня порадовало, что их сайт развивается и корректируется, вот, например, такие комментарии там прямо в коде сайта были месяц назад (на русском языке, естественно) мной найдены:
// эта строчка падает при встраивании в iframe
// возможно стоит тут добавить сбор статистики по таким проектам и говорить так не делать
startrocket dot me
Сейчас же уже код на сайте доработан и эти строки убраны.
Источник
