Capella Space se alles-sienende oog: voorbode van die satelliet-intelligensie-rewolusie

INHOUDSOPGAWE:

Capella Space se alles-sienende oog: voorbode van die satelliet-intelligensie-rewolusie
Capella Space se alles-sienende oog: voorbode van die satelliet-intelligensie-rewolusie

Video: Capella Space se alles-sienende oog: voorbode van die satelliet-intelligensie-rewolusie

Video: Capella Space se alles-sienende oog: voorbode van die satelliet-intelligensie-rewolusie
Video: A.rtificial I.mmortality | AI Technology | Bina48 | Documentary | Biotechnology 2024, Maart
Anonim
Beeld
Beeld

Meer onlangs het ons die moontlikhede van ruimte-gebaseerde verkenningsbates oorweeg om stakingsgroepe van vliegdekskepe op te spoor. Die skrywer het veral die aanname aangevoer oor die skepping in die nabye toekoms van 'konstellasies' van kompakte en goedkoop verkenningssatelliete, geplaas in lae wentelbane en in staat is om die bestaande groot en duur verkenningssatelliete te vervang. Iets soortgelyks gebeur reeds met kommunikasiesatelliete danksy Space X en sy wêreldwye hoëspoed-satelliet-internetprojek van Starlink.

Volgens die aanname van die skrywer, kan die tegnologie wat gebruik word vir die grootskaalse konstruksie en ontplooiing van Starlink-satelliete, later gebruik word vir die bou van verkenningssatelliete. Sommige teenstanders het hierteen beswaar gemaak dat verkenningssatelliete baie groter, ingewikkelder en duurder sal wees. En dit geld veral vir aktiewe radar -verkenningssatelliete, wat van die grootste belang is, aangesien hulle op enige tyd van die dag en in alle weersomstandighede kan werk.

Die toekoms kom vroeër as wat die skrywer gedink het. Maar ongelukkig kom hierdie toekoms nie vir almal nie.

Capella ruimte

Die Amerikaanse onderneming Capella Space, wat in 2016 gestig is, het ten doel om gebruikers oor die hele wêreld die geleentheid te bied om kommersiële radarbeelde van hoë resolusie van die planeet se oppervlak te verkry.

Capella Space beplan om 36 satelliete met sintetiese diafragma -radar te ontplooi. Daar word aanvaar dat die massa van een satelliet ongeveer 40 kilogram sou wees. Die stelsel moet dit moontlik maak om radar (RL) beelde van die aarde se oppervlak met 'n resolusie van 50 sentimeter te verkry.

Boonop is die stelsel vermoedelik in staat om beelde met 'n resolusie van 25 sentimeter en hoër te ontvang, maar hierdie geleentheid vir burgerlike verbruikers word steeds deur die Amerikaanse wet geblokkeer.

In Desember 2018 het Capella Space sy eerste proefsatelliet, Denali, in 'n wentelbaan gelanseer. Die bekendstelling is uitgevoer met behulp van 'n SpaceX Falcon 9 -lanseervoertuig van die Vandenberg -lugmagbasis (Kalifornië).

Die Denali -satelliet is ontwerp om ontwerp en tegnologie te toets. RL -beelde daaruit is nie verkoop nie. Maar dit is gebruik vir interne toetse en om beleggers en potensiële kliënte te lok. Na die bekendstelling het die Denali -satelliet 'n buigsame antennaweb ontplooi wat 'n oppervlakte van ongeveer 8 meter beslaan.

Beeld
Beeld
Beeld
Beeld
Beeld
Beeld

In Augustus 2020 is die eerste seriële operasionele satelliet, Sequoia, gelanseer, wat reeds radarbeelde van die aardoppervlak aan kommersiële kliënte kan verskaf. Die lansering in 'n wentelbaan is uitgevoer deur die RN Electron van die private Amerikaanse lugvaartmaatskappy Rocket Lab.

Die massa van die Sequoia -satelliet is 107 kilogram. Dit bevat 400 meter kabels en drade wat meer as honderd elektroniese modules verbind. Die sagteware bevat meer as 250 000 reëls C -kode, meer as 10 000 reëls Python -kode en meer as 500 000 reëls FPGA -kode.

Beeld
Beeld

Met 'n wentelhoogte van 525 kilometer en 'n wentelhoek van 45 grade, kan Sequoia kliënte van radarbeelde voorsien in streke soos die Midde -Ooste, Korea, Japan, Europa, Suidoos -Asië, Afrika en die Verenigde State.

Teen die einde van 2020 word beplan om nog twee Sequoia RN Falcon 9 -satelliete in 'n wentelbaan deur SpaceX te lanseer. In totaal word beplan om ten minste sewe satelliete van hierdie tipe te lanseer.

Beeld
Beeld

Dit moet verstaan word dat die maksimum resolusie van die gebied wat vir die opname gekies is, verskaf word wanneer die radarbeeld vir ongeveer 60 sekondes blootgestel word, waarvoor die Sequoia -satelliete toegerus is met 'n stelsel van meganiese oriëntasie van die antennestrook. Die vlugvlug sal laer wees. Die sintetiese diafragma -modus laat akkurate 3D -topografie en oppervlakdefinisie toe.

Beeld
Beeld

Daar word aanvaar dat die finale sterrebeeld van 36 satelliete 'n beeld van enige deel van die planeet met 'n interval van nie meer as een uur sal verskaf nie.

Beeld
Beeld
Beeld
Beeld

Capella Space se Sequoia -satelliet is binne 4 jaar geskep deur 'n span van 100 mense.

Beeld
Beeld
Beeld
Beeld

Capella Space het reeds kontrakte gesluit vir die verskaffing van kartografiese inligting met Amerikaanse regeringsagentskappe.

In 2019 is veral 'n ooreenkoms met die Amerikaanse National Reconnaissance Office (NRO) onderteken om kommersiële radarbeelde wat Capella Space-satelliete verkry het, te integreer met die NRO-bewakingsatelliete in staatsbesit.

In November 2019 onderteken die Amerikaanse Lugmag (Lugmag) 'n kontrak met Capella Space om die beeldmateriaal van die onderneming in die virtuele werklikheidsagteware van Air Force op te neem (moontlik met verwysing na baie gedetailleerde 3D -terreinkaarte vir lugvaart).

Op 13 Mei 2020 is 'n kontrak met die Amerikaanse departement van verdediging onderteken om sintetiese radardata in die lug aan die Amerikaanse vloot te verskaf. Capella sal ook aan die departement van verdediging interne analitiese dienste voorsien om die bevindings te interpreteer.

En op 25 Junie 2020 kondig Capella Space die ondertekening aan van 'n gesamentlike navorsings- en ontwikkelingsooreenkoms (CRADA) met die Amerikaanse National Geospatial Agency (NGA). Die CRADA -ooreenkoms bied toegang tot NGA -navorsers aan Capella Space vir 'n dieper begrip van die kwessies. In ruil daarvoor kry die NGA toegang tot die beeld- en ontledingsdienste van Capella Space. Dit is die eerste CRADA -ooreenkoms tussen NGA en 'n kommersiële onderneming wat beeldmateriaal lewer van sintetiese diafragma -radarsatelliete.

Uiteraard kan Capella-ruimtesatelliete nie as direkte analoë beskou word van die gesofistikeerde en duur verkenningssatelliete wat deur die vooraanstaande militêr-industriële moondhede gelanseer is nie. Maar hier is iets anders belangrik.

'N 100-persoonsonderneming het satelliete ontwikkel en vervaardig wat radarbeelde met 'n hoë resolusie kan ontvang. Hierdie onderneming beplan om 'n konstellasie van 36 sulke satelliete te ontplooi. Die grootte en massa van hierdie satelliete laat hulle toe om in groepe te wentel, soos die geval is met Starlink -kommunikasiesatelliete. Dit maak dit nie net moontlik om vinnig hul groepering in 'n wentelbaan op te bou nie, maar ook om dit dringend met lanseervoertuie te begin, indien nodig.

As slegs 'n privaat opstartonderneming daartoe in staat is? Hoeveel sulke of soortgelyke satelliete kan die Amerikaanse ministerie van verdediging indien nodig lanseer?

Terloops, Capella Space is nie die enigste onderneming wat in hierdie rigting werk nie.

ICEYE

Die Finse maatskappy ICEYE is in 2014 gestig as 'n filiaal van die Aalto Universiteit, Fakulteit Radiotegnologie.

Sedert 2019 bied ICEYE dienste aan vir die verkryging van kommersiële radarbeelde met 'n hoë resolusie wat verkry is met behulp van drie eie satelliete. Die eerste ICEYE-X2-satelliet is op 3 Desember 2018 deur SpaceX se Falcon 9-lanseervoertuig gelanseer, en nog twee satelliete is op 5 Julie 2019 gelanseer.

Daar word aanvaar dat met die kommersiële sukses van die projek jaarliks nog meer satelliete gelanseer sal word.

Beeld
Beeld

Die massa van een satelliet is 85 kilogram. Dit is toegerus met ioonstuwers om sy wentelbaan reg te stel. Die resolusie van die radarbeelde is 0, 25x0, 5, 1x1 of 3x3 meter, die belyning akkuraatheid is 10 meter, die kommunikasiekanaalspoed is 140 megabit per sekonde. Orbitale hoogte is 570 kilometer, helling 97,69 grade.

Planet Labs

Die Amerikaanse onderneming Planet Labs, wat in 2010 gestig is, ontwikkel en vervaardig CubeSat-tipe mikrosatelliete genaamd Dove, wat as 'n hulpelading vir ander missies in 'n wentelbaan gelewer word.

Elke Dove-satelliet is toegerus met die nuutste optiese verkenningstelsels wat geprogrammeer is om verskillende dele van die aarde te ondersoek. Elke Dove -waarnemingsatelliet skandeer voortdurend die aarde se oppervlak en stuur data nadat dit oor die grondstasie gegaan het.

Die eerste twee eksperimentele Dove -satelliete is in 2013 gelanseer.

Beeld
Beeld

Na die verkryging van die Duitse maatskappy BlackBridge AG, is die satellietkonstellasie van Planet Labs uitgebrei met RapidEye -satelliete. En na die verkryging van TerraBella van Google ook deur die SkySat -sterrebeeld.

In Julie 2015 het Planet Labs 87 Dove -satelliete en 5 RapidEye -satelliete in 'n wentelbaan geplaas. In 2017 het Planet nog 88 Dove -satelliete gelanseer. Teen September 2018 het die onderneming ongeveer 300 meer satelliete gelanseer, waarvan 150 aktief is. In 2020 het Planet Labs ses bykomende hoë-resolusie SkySats en 35 Dove-satelliete gelanseer.

Duifsatelliete weeg 4 kilogram. Hul afmetings is 10x10x30 sentimeter, die wentelhoogte is 400 kilometer.

Die satelliete bied beelde met 'n resolusie van 3-5 meter.

Beeld
Beeld

RapidEye-satelliete van minder as een kubieke meter groot en met 'n gewig van 150 kilogram, geleë op 'n hoogte van 630 kilometer, bied 'n beeld met 'n resolusie van 5 meter met behulp van 'n multispektrale sensor in blou (440-510 nm), groen (520-590 nm), naby rooi (630–690 nm), verrooi (690–730 nm) en naby infrarooi (760–880 nm) golflengtes.

Beeld
Beeld

SkySat-satelliete bied videobeelde met 'n sub-resolusie. Hulle ontwerp is gebaseer op die gebruik van goedkoop, in die handel beskikbare elektroniese komponente.

SkySat -satelliete is ongeveer 80 sentimeter lank en weeg ongeveer 100 kilogram.

Beeld
Beeld

SkySat -satelliete is in 'n wentelbaan op 'n hoogte van 450 kilometer en is toegerus met multispektrale en panchromatiese sensors. Die ruimtelike resolusie in die panchromatiese reeks van 400-900 nm is 0,9 meter.

Die multispektrale sensor versamel data in die blou (450-515 nm), groen (515-595 nm), rooi (605-695 nm) en naby infrarooi (740-900 nm) reekse met 'n resolusie van 2 meter.

Het ons iets soortgelyks?

Russiese privaat kosmonautika

Die suksesse van die Russiese privaat kosmonautika is baie beskeie.

Eerstens kan ons onthou van die SPUTNIX-onderneming wat in 2011 gestig is, wat in 2014 die eerste Russiese privaat demonstrator van mikro-satelliettegnologie Tablettsat-Aurora in 'n lae-aarde wentelbaan met 'n massa van 26 kilogram gelanseer het.

Die voertuig is die belangrikste vrag en is toegerus met 'n panchromatiese kamera om die aardoppervlak in die spektrale band 430-950 nm te skiet met 'n resolusie van 15 meter en 'n skeidingswydte van 47 kilometer.

Capella Space's All-Seeing Eye: Voorbode van die Satellite Intelligence Revolution
Capella Space's All-Seeing Eye: Voorbode van die Satellite Intelligence Revolution

Daar is ook verskeie wetenskaplike en opvoedkundige nanosatelliete wat deur studente en skoolkinders ontwikkel is, bekendgestel.

Onder die toestelle wat ontwikkel word, kan die ultrakompakte satelliet vir afstandsmeting van die Earth RBIKRAFT-ZORKIY opgemerk word.

Die massa sal 10, 5 kilogram wees. Die bekendstelling is geskeduleer vir 2021.

Die toestel het 'n teleskoopkamera met 'n resolusie van 6, 6 meter per pixel, vervaardig deur NPO Lepton. Die kamera is toegerus met 'n termiese stabiliserings- en fokusstelsel, sowel as 'n ingeboude geheuetoestel wat op aanvraag kan skiet sonder om aan ontvangstasies gekoppel te word.

Die geskatte baanhoogte van die RBIKRAFT-ZORKY-satelliet sal 550 kilometer wees met 'n helling van 98 grade.

Beeld
Beeld

'N Ander onderneming is NPP Dauria Aerospace, wat in 2011 gestig is en een van die eerste Russiese maatskappye wat kommersiële satelliete geskep en gelanseer het.

Op 8 Julie 2014 het Dauria Aerospay die eerste satelliet van die DX -reeks gelanseer wat toegerus is met 'n vrag om seine van die outomatiese identifikasiestelsel te ontvang en oor te dra, wat ontwerp is vir navigasie en identifisering van skepe in die Wêreld -oseaan en op rivierlyne.

Beeld
Beeld

Nog twee satelliete PERSEUS-M1 en PERSEUS-M2 is einde 2015 aan die American Aquila Space verkoop.

In dieselfde 2015 verkoop Mikhail Kokorich, die stigter van NPP Dauria Aerospay LLC, sy aandeel in die onderneming en emigreer na die Verenigde State.

Soos ons kan sien, is ons vertraging op die gebied van kommersiële satelliete uit die voorste lande ter wêreld ongeveer 10-15 jaar.

Formeel is daar ondernemings wat komponente vir satelliete vervaardig - ioon -enjins, sensors, elektroniese komponente. Maar die oprigting van 'n produksiefasiliteit wat die finale produk produseer - hoëtegnologiese satelliete - groei op een of ander manier nie saam nie.

Ons het 'n soortgelyke situasie met lanseringsvoertuie. Oor die algemeen het ons nog niks vergelykbaar met Spaсe X of Capella Space nie.

gevolgtrekkings

Die kommersialisering van ruimte ontwikkel teen die hoogste tariewe, beide wat die plasing van vragmotors in 'n wentelbaan betref, sowel as die skep van kunsmatige aardse satelliete vir verskillende doeleindes. Daar kan op gelet word dat die neiging van kommersialisering van ruimte aan die begin van die 2000's uiteengesit is en die afgelope dekade plofbaar geword het. Saam het dit die opkoms van toerusting, tegnologieë en dienste moontlik gemaak wat onlangs nie net toeganklik was vir kommersiële nie, maar ook vir regeringskliënte.

In hierdie lig laat die vooruitsig op die ontplooiing deur die Amerikaanse weermag van honderde of selfs duisende verkennings- en kommunikasiesatelliete, en in die toekoms ook satelliete van die anti-missielverdediging (ABM) stelsel geen twyfel meer ontstaan nie

Wat beteken dit vir ons prakties?

Daar kan geargumenteer word dat vanaf 'n sekere oomblik, namate 'n toenemend aantal verkenningssatelliete van verskillende klasse en doeleindes ontplooi word, sowel as die verbetering van hul tegniese eienskappe, dit byna onmoontlik sal word om die opsporing van baie soorte wapens uit die ruimte te vermy

Die vermoë om wêreldwye, 24-uurs- en alle-verkenningsdata op 'n tydskaal naby die werklike te verkry, sal dit moontlik maak om met presisiewapens en onbemande vliegtuie (UAV's) tot op die hele diepte van die vyand se gebied, nie net op stilstaande nie, maar ook op mobiele teikens, herwapende wapens tydens vlug.

Onder bedreiging sal mobiele grondraketstelsels (PGRK), wat een van die elemente van die Russiese kernafskrikmagte (SNF) vorm, en oppervlakteskepe met die tradisionele uitleg die geringste kans verloor om verlore te raak in die dieptes van die oseaan, wat beteken dat die vyand se langafstandvliegtuie altyd die inisiatief sal hê en die nodige konsentrasie magte sal kan verskaf vir 'n aanval met anti-skeepsraketten (ASM), voldoende om die lugverdediging (lugverdediging) te oorkom van vliegdekskip en vlootstakinggroepe (AUG en KUG).

As die Verenigde State amptelik die verkoop van beelde uit die ruimte met 'n resolusie van 50 sentimeter wettig maak, watter resolusie is dan beskikbaar vir die weermag - 25, 10 sentimeter of minder?

Met hierdie beeldkwaliteit sal geen hoekweerkaatsers help nie. By die aanval van skepe, kan hul aanvanklike opsporing byvoorbeeld met 'n resolusie van 3-5 meter uitgevoer word, dan word identifikasie uitgevoer met 'n resolusie van 50 sentimeter of minder. En dan, na die bekendstelling van die anti-skip missielstelsel, kan skepe gevolg word en hul koördinate in reële tyd direk na die anti-skip missielstelsel gestuur word via 'n satellietkommunikasiekanaal (heroriëntering tydens vlug).

Iemand sal sê hoekom nie elektroniese oorlogvoering gebruik nie?

Hulle kan sommige van die probleme oplos, maar nie almal nie. Elektroniese oorlogvoertoerusting self is 'n "baken" vir die vyand; dit is onmoontlik om dit voortdurend te gebruik. Boonop bly optiese verkenningstoerusting oor.

Dit is prakties onrealisties en ekonomies ondoeltreffend om 'n netwerk van klein satelliete van die oppervlak af te vernietig - dit is moontlik om die groep klein satelliete met minder ekonomiese verliese aan te vul as om dit af te skiet met missielafweermissiele. Hiervoor is gespesialiseerde ruimte -onderskepers nodig wat intensief kan manoeuvreer en vir 'n lang tyd in 'n wentelbaan kan wees, wat die konsekwente vernietiging van baie teikens verseker.

En moenie staatmaak op die algemene wanopvatting oor ''n emmer neute in 'n wentelbaan' nie. Die hele ekonomie van die planeet sal nie 'neute' in 'n voldoende hoeveelheid ruimte kan vervoer om satelliete te vernietig nie.

'Volgens die Europese Ruimte-agentskap is daar meer as 29 000 groot puin wat om ons planeet wentel, van stukke metaal van 4 duim tot hele nie-bestaande satelliete en tenks gebruikte brandstof. Voeg ongeveer 670 000 stukke metaal tussen 1 en 10 sentimeter groot, ongeveer 170 miljoen verfdeeltjies en ontelbare miljarde bevrore druppels koelmiddel en stofdeeltjies van minder as 'n sentimeter in grootte."

Die verbetering van tegnologieë vir die skep van klein satelliete en raketverdedigingstegnologieë sal waarskynlik lei tot die hervatting van die implementering op 'n nuwe tegniese vlak van projekte van orbitale missielverdedigingsondervangers van die "diamantklip" -tipe, wat, met inagneming van die versterking van die verkennings- en stakingsvermoëns van die Amerikaanse SNF.

Aan die einde van die 20ste eeu is baie gesê oor die feit dat die 21ste eeu die eeu van virtuele realiteit, nano- en biotegnologie sal wees. Ruimte, aan die ander kant, het 'alledaags toegepas' geword, wat verband hou met iets soos satelliet-TV.

Die opkoms van private ondernemings met ambisieuse doelwitte en projekte het alles verander. En die ruimte bevind hom weer aan die voorpunt van tegnologiese vooruitgang.

Ruimte is nie net projekte van wetenskaplike navorsing en die uitbreiding van die mensdom na nuwe gebiede nie, maar ook 'n hoeksteen om die veiligheid van die staat te verseker. Reeds nou, sonder om 'n voordeel te verkry, of ten minste gelykheid in die buitenste ruimte, is enige grond-, lug- en seemagte gedoem om te verslaan. In die toekoms sal hierdie situasie net erger word.

Dit maak projekte vir die skep van belowende lanseervoertuie en ruimtetuie vir verskillende doeleindes een van die belangrikste prioriteite van ons land.

Aanbeveel: