Навіщо нам супутники?

EOS Data Analytics і Dragonfly Aerospace планують вивести малий супутник для зйомки поверхні Землі на орбіту на початку 2022 року. Зараз ця новина вже нікого не дивує – такий результат став можливим лише завдяки більш ніж 60-річній еволюції супутникових технологій та потоку урядових і приватних інвестицій.

Малі супутники стануть в найближчі десятиліття вирішальними у боротьбі з наслідками глобального потепління, серед яких підвищення рівня моря, танення льодовиків, екстремальні шторми і масштабні лісові пожежі. Noosphere Ventures робить свій внесок у мінімізацію наслідків змін клімату шляхом розробки рішень супутникового моніторингу та аналітики.

Використання багатоспектральних сенсорів EOSDA дозволить приймати рішення, ґрунтуючись на моніторингу земної поверхні, включаючи ймовірні зони лиха.

2020 рік продемонстрував зростаючий інтерес до супутникового бізнесу

Сьогодні комерційні супутники знаходять безліч застосувань – сільське і лісове господарство, аналітика глобального потепління, нафтогазова індустрія, ліквідація наслідків стихійних лих, забезпечення зв’язку, тощо.

За оцінками Statista, за останні десять років число активних супутників зросло втричі: у 2010 році діяло 997, а в 2020 вже 3368. В найближчому майбутньому це число значно збільшиться завдяки цілим “сузір’ям” малих супутників на низькій навколоземній орбіті. Збільшується і обсяг інвестицій у космічну галузь. За оцінками Space Capital, тільки в першій половині 2020 року в космічні компанії інвестували понад $12 мільярдів, тоді як в 2004-2020 роках в індустрію всього вклали трохи більше $135 мільярдів.

Важко вказати точну кількість космічних запусків за останнє десятиліття, оскільки деякі місії не розголошуються. Але, вочевидь, ця цифра зростає. За оцінками відкритих джерел, у 2020 році пройшло 109 пусків, що на 50% більше, ніж у 2010 році. Сучасні ракети здатні виводити на орбіту одразу десятки супутників, у той час як запуски до 2010 року зазвичай завантажувалися не більш як одним-двома.

Як супутники допомагають стежити за поверхнею Землі

Супутники використовують мультичастотні інструменти для моніторингу поверхні Землі. Наприклад, інфрачервоне випромінювання використовують для вимірювання тепла, мікрохвилі – для спостережень крізь хмари, а видиме світло – для отримання зображень. Невеликі радарні супутники з синтетичною апертурою, такі як EOS SAR, аналізують поверхню землі навіть крізь невеликі “перешкоди” на кшталт хмар або листя.

У сільському і лісовому господарстві супутники можуть оцінити стан вегетації рослин або надати аналітику щодо врожаю. Наприклад, в EOS Data Analytics доповнюють звичайні супутникові знімки аграрної індустрії та лісоводства, проводячи аналіз з використанням штучного інтелекту.

Супутники допомагають помітити глобальні зміни, зокрема – кліматичні, за допомогою вимірювання рівня моря або танення льодовиків. Вони дозволяють контролювати нафтовидобуток у віддалених районах, знижуючи витрати аналітичних компаній на розвідку. Допомога при стихійних лихах також є важливим чинником. Тільки минулого року супутники дозволили скласти мапу наслідків пандемії COVID-19 з космосу, а також показали зміни в структурі діоксиду азоту, пов’язані з уповільненням промисловості і зменшенням забруднення. А супутникові знімки австралійських лісових пожеж початку 2020 року допомогли у ліквідації їх наслідків у постраждалих регіонах.

Значення малих супутників

Першим супутником, який вийшов на орбіту Землі, вважається радянський “Супутник”. У 1957 році цей невеликий апарат мимоволі спровокував глобальні космічні перегони за висадку на Місяць. Але “Супутник” був корисний і для суто наукових спостережень. В тому числі для вимірювання щільності земної атмосфери. Надалі супутники викликали наукову революцію, завдяки якій ми краще розуміємо нашу планету і можемо захистити її від глобального потепління.

З 1960-х і до початку 2000-х років супутники були розміром з автомобіль, і їх дорога доставка на орбіту була по кишені лише великим космічним агенціям. Це були геосинхронні супутники Lockheed Martin, супутники серії Landsat для моніторингу Землі, телескопи для астрономічних спостережень типу Hubble та інші масивні модулі.

Супутники були надійними і довговічними, але їх розміри унеможливлювали швидкий запуск і багатократно збільшували вартість проекту. Однак, згідно з дослідженням Мартіна Світінга про малі супутники, з 1980-х років у космос почали поступово виводити невеликі модулі.

За словами Світінга, такі організації, як Агентство Перспективних Оборонних Дослідних Проектів США (DARPA), програма NASA Small Explorer і дослідна лабораторія MightySat, у 1980-х і 1990-х роках дозволяли проводити випробування малих супутників на орбіті за підтримки уряду. Ці ініціативи (серед інших) продемонстрували бізнесу можливості виводу на орбіту власних супутників для їх застосування в різноманітних областях – від забезпечення зв’язку до моніторингу поверхні Землі.

У 2003 році відбувся перший запуск CubeSat, що заклав початок революції супутників розміром з хліборізку, які використовували досягнення в області оптики і обчислювальну потужність сучасних процесорів. Деякі приватні ракетні компанії на зразок Firefly Aerospace спеціалізуються на доставці таких супутників на орбіту. Ракета Firefly Alpha скоро почне запускати CubeSat-и у великих кількостях і за вигідною для замовника ціною.

Хоча CubeSat-и з їх низькими навколоземними орбітами зазвичай падають в атмосферу через декілька місяців, вони досить дешеві та дозволяють робити високоякісні знімки. Під потреби супутників на зразок CubeSat з’являються нові технологічні рішення, наприклад, компактні космічні електричні двигуни, які здатні коригувати орбіту CubeSat.

З 2005 по 2017 рік глобальна космічна економіка зростала в середньому на 6,7 відсотка щороку. Прискорення росту супроводжувалося розвитком нових технологій, які у підсумку знижували вартість супутників. Не дивлячись на те, що 20% усіх супутників виконують військові функції, 80% орієнтовані на суспільні або комерційні завдання і часто безоплатно діляться зібраними даними. З цими супутниками мешканці Землі можуть бути спокійні навіть перед обличчям несподіванок.

Нове бачення 2010-х і 2020-х років полягає у тому, щоб виводити CubeSat-и на орбіту великими “сузір’ями”, дозволяючи навіть невеликим компаніям і країнам, що розвиваються, користуватися перевагами супутникових технологій. Компактність CubeSat-ів дозволяє виводити на орбіту десятки пристроїв за один запуск. Така стратегія не позбавлена недоліків, адже занадто велика кількість супутників завадить обсерваторіям і астрономам-любителям спостерігати зоряне небо. До того ж, існує ризик засмічення навколоземного простору, якщо супутники не будуть вчасно виводити з орбіти, про що йдеться в нещодавній доповіді Європейського космічного агентства.

Сьогодні супутники мають ключове значення не тільки для спостереження Землі, але і для світової спільноти. Такі галузі, як транспорт, сільське господарство, засоби масової інформації та комунікації, використовують супутники для підключення до інтернету, моніторингу наземної інфраструктури і навіть “інтернету речей”.

Поряд з інвестиціями, ключ до розвитку майбутнього космічного ринку полягає у зниженні ризиків. Прикладами інноваційного підходу до космічного фінансування можуть бути доступ до супутникового страхування для стартапів, нові фінансові рішення для скорочення передстартових асигнувань або фінансування smallsat-компаній в групах для поліпшення їх переговорних позицій та зниження ризиків у взаємодії з пусковими операторами.

Ці заходи нададуть неоціненну допомогу молодим компаніям у тривалій боротьбі з глобальним потеплінням. Утворення потужної NewSpace індустрії дуже важливе для своєчасного відстеження змін клімату. Компанії Noosphere ventures підтримують цей процес, розробляючи технології, що допоможуть стимулювати інновації. Компанія вже об’єднала понад 20 наукових і промислових вертикалей, а її зусилля спрямовані на те, аби надихати інших підприємців і новаторів для вирішення найскладніших проблем людства.

Передруковано з дозволу команди Максима Полякова: https://maxpolyakov.com/ua/navishho-nam-suputnyky/