Вы здесь

Как в центре Минска управляют белорусским спутником


Минчане и гости столицы, которые бывали в районе Академии наук, могли обратить внимание на массивную антенну, которая расположена на крыше здания по адресу Сурганова, 6. Но мало кто знает, что верхний этаж здания занимает Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие «Геоинформационные системы» . Оно является одним из основных разработчиков Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), а с 2004 года определено ее Национальным оператором. Кроме этого, предприятие обеспечивает бесперебойную эксплуатацию Белорусского космического аппарата. Ко Всемирному дню авиации и космонавтики наши корреспонденты воочию посмотрели, как работает это учреждение.


Как это работает

...Экскурсию по предприятию для нас провел начальник центра эксплуатации Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли Василий Сивуха. По его словам, на предприятии работает около 180 человек, а непосредственно в Центре эксплуатации космической системы — 118. Остальные сотрудники занимаются разработками самих геоинформационных систем, программного обеспечения.

Центр управления полетом белорусского космического аппарата по масштабам не очень похож на то, что мы обычно видим в кино. Один большой экран, с десяток компьютеров перед ним... С другой стороны, какой смысл делать огромное количество экранов для одного аппарата? Из этого достаточно компактного помещения проводятся сеансы связи, здесь создаются планы съемок, по оптоволоконной связи они передаются в Плещеницы (там находятся командно-измерительный пункт и антенна системы управления спутником для приема и передачи). Таким образом спутник и получает информацию. По обратному направлению со спутника поступает телеметрическая информация, которая анализируется в указанном центре.

Связаться со спутником можно только в определенное время, когда он находится в зоне видимости пункта в Плещеницах (в радиусе двух тысяч километров от них). Количество доступных сеансов в сутки — два-три раза днем ​​и два-три раза ночью. Кстати, за день аппарат делает 15 оборотов вокруг Земли — и приблизительно пять раз входит в зону радиовидимости. Во время связи у команды есть 10—12 минут, чтобы заложить на борт программу полета, согласно которой спутник будет снимать нужные участки местности. Впоследствии в зоне радиовидимости он передает отснятую информацию на прием на антенну — ту самую, которая находится на здании по адресу Сурганова, 6.

Трудности случаются

Далее мы идем в отдел планирования целевого применения. Объясняем: предприятие получает заявки на территории, которые нужно сфотографировать. В этот отдел поступают начальные условия, например, траектория полета, после чего специалисты изучают, когда удастся снять нужную территорию. Делается прогноз погоды на время пролета — если оно позволяет, то планируется съемка со всеми параметрами.

Кстати, а что нужно делать, если на спутнике вдруг что-то перестало работать? Такие ситуации предусмотрены: аппарат перейдет в безопасный режим — режим солнечной ориентации, то есть повернется «спиной» к солнцу, отключит все программы и будет заряжать все батареи до максимума. После чего он ждет команду, пока в командном центре решают, что делать, — например, переконфигурировать оборудование. Кстати, это обычная практика, отметил Василий Сивуха.

На самом верху

О самой антенне на крыше здания рассказал начальник отдела приема данных Сергей Нестеренок. Немного теории: во время сеанса связи
спутник движется по определенной траектории, начальный пункт сеанса определяется с помощью сложных расчетов, антенна наводится в этот пункт, а затем должна сопровождать аппарат до окончания сеанса. Антенна принимает сигнал, который обрабатывается, декодируется и формируется в определенный файл. Кстати, предприятие также принимает информацию и с общедоступных метеорологических спутников. Эта информация используется для формирования прогноза погоды, а также — для поиска тепловых аномалий — например пожаров.

«Сейчас идет конструкторская работа по созданию системы, которая будет отслеживать все тепловые аномалии в Беларуси и передавать их в МЧС. Это наша разработка», — прокомментировал специалист.

Мы поднялись на крышу. Массивная антенна (ее масса 14 тонн) была создана московской компанией, россияне также произвели систему управления и модернизировали ее в 2016 году (до 2026 года должна отработать). Управляется антенна пятью двигателями, которые поворачивают ее в течение времени сеанса на угол около 180 градусов таким образом, чтобы она не «потеряла» спутник, захваченный в момент начала процесса.

Сделай сам

Мало просто получить информацию со спутника, ее еще надо собрать вместе. «Есть несколько уровней обработки космических снимков. По сути, сначала — это просто набор микрокадров, а вот с помощью специального программного обеспечения для обработки этот набор преобразуется в конечный продукт — снимок», — пояснил Василий Сивуха, когда показывал нам отдел обработки данных.

Некоторым потребителям нужны более высокие уровни обработки. Кстати, самый высокий уровень — ортофототрансформированные изображения, уже наложенные на рельеф местности и привязанные по пунктам на Земле с большой точностью. Все зависит от запроса заказчика, — как он захочет, так на предприятии и сделают.

О технике и искусственном интеллекте

В целом, как можно оценить технический уровень предприятия? Как рассказал заместитель директора НИРУП «Геоинформационные системы» по научной работе, кандидат технических наук Борис Чернуха, технический уровень белорусской системы дистанционного зондирования соответствует мировому, отечественная система рассчитана на предоставление потребителям космической информации с разрешением 2,1 метра для черно-белых и 10,5 метра — для цветных изображений.

На пятки человеческим возможностям — особенно в сфере высоких технологий — наступает искусственный интеллект. Возможно, скоро потребность в человеке при обработке космической информации отпадет? «Обсуждение замены наших сотрудников на какие-то продукты, которые относятся к сфере искусственного интеллекта, сейчас не правомерно. Не только в силу специфики работы — я пока не знаю таких достижений искусственного интеллекта, которые позволили бы даже обсуждать возможность замены наших специалистов», — ответил ученый.

Космическая посевная

Заказчиками материалов аэрокосмического дистанционного зондирования выступают различные ведомства (их, кстати, 11). В каких сферах эти материалы могут принести наибольшую пользу? По мнению заместителя директора по научной работе, все зависит от того, насколько те или иные организации и ведомства готовы работать с космической информацией. Здесь много нюансов — от наличия специалистов до нужного оборудования. Еще, уверен специалист, в ведомствах нужны лидеры, которые соберут вокруг себя команду, чтобы перейти к новой технологии работы этого ведомства, основанной на использовании космической информации.

«Если таких людей нет, то мы можем стучаться в эти ведомства, рассказывать им, как замечательно могло бы у них быть, какая у нас хорошая информация. Но это, что называется, лбом о стену, — сказал Борис Чернуха. — Если есть в ведомствах люди, которые понимают перспективу такого сотрудничества, — вот там оно развивается. Я могу сказать, что в Беларуси в настоящее время наиболее успешно и эффективно космическая информация используется в МЧС, Государственном комитете по имуществу, Белгидромете, Министерстве лесного хозяйства, некоторых силовых ведомствах».

Напрашивается вопрос — идет посевная, разве снимки из космоса не могут помочь успешной борьбе за урожай? «К сожалению, нельзя сказать, что с Министерством сельского хозяйства есть такой уровень сотрудничества, как с другими ведомствами, в силу разных обстоятельств», —
добавил собеседник «Звязды».

Начальник центра Василий Сивуха при этом напомнил, что функция прогноза урожайности возложена на Белгидромет. НИРУП «Геоинформационные системы» в свое время разработало и передало в Белгидромет специальное программное обеспечение для такого прогнозирования, а сейчас в рамках сотрудничества передает необходимые снимки. Кстати, по его словам, этот прогноз ежегодно подтверждается более чем на 80%.

США интересовались Непалом

Какие крупные зарубежные заказчики обращаются к организации? Например, около четырех лет назад к организации обратилась одна из компаний из Соединенных Штатов Америки с просьбой сфотографировать определенную территорию Непала. С чем связан такой странный для обывателя заказ из страны — мирового лидера в космической отрасли? Борис Чернуха напомнил простую истину: спутник может снимать только там, где он в определенный момент летит. Если у страны есть необходимость в съемке конкретной территории, но ее спутники там в нужный момент не пролетают, тогда логично обратиться к коллегам, чей спутник летит над нужной частью планеты. Таким образом, практика взаимного обмена услугами в этой сфере распространена широко. Кстати, Непал сфотографировать было довольно сложно из-за непростых погодных условий.

О Карпатах и ​​Чернобыле

Существует Международная хартия по мониторингу и предотвращению чрезвычайных ситуаций, она объединяет множество стран. Если случаются какие-то катастрофы глобального масштаба, то Хартия привлекает для мониторинга развития событий все доступные средства своих участников. От Беларуси в Хартию входит наше МЧС, а обеспечение космической информацией осуществляется через «Геоинформационные системы», поскольку эта структура является Национальным оператором Белорусской космической системы ДЗЗ.

В этой связи становится важным мониторинг смежных территорий. Можно спрогнозировать чрезвычайные ситуации, которые потом пройдут на территории Беларуси. Например, Припятский водный бассейн имеет притоки, которые текут с юга, с Украины и берут начало в Карпатах. Космическая информация о состоянии снежного покрова в Карпатах оказывается полезной при прогнозировании возможных наводнений у нас на Полесье.

Другой пример: лесной пожар в Чернобыле в 2015 году, долгое время не подтверждала украинская сторона. «А мы его обнаружили достаточно оперативно, начали информировать и по линии МЧС, через СМИ. Удалось быстро принять меры, для Беларуси этот пожар никаких негативных последствий не имел ", — рассказывает Борис Чернуха.

Тянем-потянем все отрасли

Надо понимать, что стоимость создания и эксплуатации космических систем дистанционного зондирования Земли достаточно высока. Белорусская система не исключение. Получается ли окупить ее деятельность? По словам заместителя директора по научной работе, в непилотируемой космонавтике существует три основных направления — дистанционное зондирование Земли, движение и космическая связь. Итак, третье и — частично — второе являются коммерчески выгодными, поскольку имеется интерес инвесторов.

Дистанционное зондирование Земли из космоса обычно относят к дотационным направлениям. Однако создание космической техники ДЗЗ требует новейших технических решений, поэтому для их достижения подтягиваются все смежные отрасли.

Что касается денежного вопроса, то для оценки эффективности вложения денег в научно-техническую деятельность в нашей стране есть специальные методики. В соответствии с ними, оценка эффективности таких работ идет по комплексному принципу, который предусматривает, что все расходы на создание системы и ее эксплуатацию сравниваются с доходами от использования научно-технических решений, полученных при создании космической системы дистанционного зондирования земли, за счет создания новой продукции и услуг на основе этих решений.

«Если говорить конкретно, те решения, которые были разработаны при создании белорусской космической системы, позже были положены в основу различных проектов, в том числе в программах Союзного государства, коммерческих контрактах. Так вот, такая комплексная оценка на сегодня показывает превышение доходов над расходами более чем на 18 миллионов долларов. Еще один показатель — условное импортозамещение от предоставления снимков белорусским потребителям — превысил 15 миллионов долларов», — рассказал Борис Чернуха.

Как долго еще полетает?

Белорусский космический аппарат был введен в эксплуатацию в 2012 году и летает без малого семь лет. Насколько он технологичен сегодня — и когда будет выведен с орбиты?

«Мы вместе с предприятием-изготовителем постоянно мониторим его техническое состояние. Он — если говорить простым языком — весь увешан различными датчиками, позволяющими оценивать его основные технические системы, — рассказал заместитель директора по научной работе. — Это значит, можно увидеть, существует ли деградация параметров, какова ее скорость. На основе такого анализа мы делаем прогноз о возможной продолжительности работоспособности спутника».

Процессы, которые потенциально могут привести к выходу спутника из строя, известны — и их не так много. Это то, что связано с поддержанием орбиты, с обеспечением оптимальных условий для съемок.

Еще один фактор — воздействие космического излучения, особенно тяжелых частиц. Например, при попадании они способствуют деградации панелей солнечных батарей спутника. То есть могут уменьшаться выходные токи таких батарей, которые заряжают химические аккумуляторы. Тяжелые частицы влияют и на фотоприемные матрицы, которые формируют изображение в оптической системе.

Отслеживая скорость деградации основных элементов, можно спрогнозировать, сколько аппарат будет работать. «Сейчас принято такое решение, что прогнозный срок спутника оценивается до конца 2021 года», — проинформировал Борис Чернуха.

К этому времени аппарату будет 9,5 года, а расчетный срок эксплуатации — всего пять. Фактически, двойной срок. Это можно оценивать как повод для создания и вывода на орбиту еще одного спутника.

Что представляет собой вывод спутника из эксплуатации? Он будет переведен с орбиты на траекторию захоронения, будет постепенно снижаться, пока не сгорит в атмосфере. Оставлять неработающий спутник на орбите нельзя — сейчас очень актуальной является проблема космического мусора. В системе стандартов Европейского космического агентства — там, где описывается жизненный цикл изделий для космоса, — как обязательный прописан этап утилизации, вывода с орбиты и захоронения оборудования.

А там — и новое начало

Кстати, «Геоинформационные системы» являются непосредственным участником разработки нового белорусско-российского спутника. «В настоящее время осуществляется этап эскизного проектирования, в рамках которого расчетным путем, путем разнообразного моделирования уточняются технические параметры нового аппарата и системы в целом, стоимость, сроки разработки. Этап эскизного проектирования заканчивается в конце 2019 года. Пока ориентировочный срок его вывода на орбиту — 2023 год», — рассказал ученый.

Таким образом, между окончанием планового срока работы действующего белорусского спутника — конец 2021 года, и запуском нового — в 2023-м, более года. Где будут брать информацию белорусские потребители?

«Наша система обеспечивает заказчиков снимками не только с Белорусского космического аппарата. Он работает в составе орбитальной группировки аналогичных российских спутников. Уже достигнуты соглашения о включении в состав этой группировки российских спутников, аналогичных тому, который был в свое время запущен вместе с нашим — это спутники серии «Канопус», — пояснил Национальный оператор ДЗЗ.

Когда белорусский спутник перестанет существовать, то Беларусь имеет возможность принимать информацию с «Канопусов». Кроме того, на предприятии принимают информацию с большого количества общедоступных спутников. Сейчас средства белорусской космической системы дорабатываются для приема информации из этих аппаратов и передачи ее заказчикам. Эти меры позволяют надеяться, что белорусские потребители космических снимков не почувствуют информационного вакуума до введения в эксплуатацию нового спутника.

Владислав ЛУКАШЕВИЧ

Фото Татьяны ТКАЧЕВОЙ

Выбор редакции

Культура

Воспоминания об Аркадии Кулешове

Воспоминания об Аркадии Кулешове

История одного выступления.

Общество

Как настоящие мужики усваивают «женское» дело

Как настоящие мужики усваивают «женское» дело

В последние годы тема равноправия между мужчинами и женщинами переживает новую волну процветания.

Экономика

Разработчики — о новом Налоговом кодексе Республики Беларусь

Разработчики — о новом Налоговом кодексе Республики Беларусь

В прошлом году Налоговый кодекс Беларуси претерпел существенные изменения.