Forwarded from Заметки инженера - исследователя
Наконец дошли руки до интервью гендиректора ОКБ «Факел» Геннадия Абраменкова порталу Pro Космос.
Наиболее интересными мне показались эти два момента.
Первый - про сроки окупаемости инвестиций в космонавтику.
_______
— Помимо количества, что нужно еще преодолеть потенциальному конкуренту?
— Понятно, что есть уникальные технологии, но если задастся целью, их можно воспроизвести. Но любой, кто заходит на рынок и говорит, что будет делать двигатели для многоспутниковой группировки — хотя бы по 40-50 двигателей в месяц, он должен быть готов к инвестициям от 10 миллиардов рублей, которые окупаться будут лет 10-15. Потому что рынок не настолько велик, он не безграничен — хотя он сейчас активно растет, мы прогнозируем потребности до 100 тысяч двигателей в мире в ближайшие 10 лет. Это действительно большой рынок, но выход на экспортные рынки сейчас довольно ограничен, а в отечественной космонавтике, по самым смелым прогнозам и оценкам, в ближайшее время будет запущено две-три тысячи аппаратов, из которых большая часть — кубсаты. Поэтому, вкладывая 10 миллиардов, надо понимать, как они будут возвращаться.
_______
Второй - про перспективы использования СПД для сверхнизких орбит.
_______
— А какую научную миссию вы бы предложили с точки зрения понимания всех возможностей электроракетных двигателей?
— Мне нравится идея, которая уже неоднократно высказывалась, недавно ее озвучивали президенту Владимиру Владимировичу Путину, — низколет, который использует в качестве рабочего тела остаточную атмосферу. Единственное, я бы не хотел, чтобы это, как традиционно в российской практике, превращалось в опытно-конструкторскую работу по созданию космического аппарата, которое может закончиться негативно, и потом очень сложно объяснить, почему это произошло. Я бы хотел, чтобы это была нормальная научно-исследовательская работа, которая может иметь и отрицательный результат. Потому что те эффекты, которые возникают в остаточной атмосфере на низкой высоте орбиты, не изучены до конца. Там есть и атомарные газы, и очень большой разогрев из-за трения этой остаточной атмосферы и по самому аппарату, и непростое конструирование двигателя. У нас есть задельные работы по этой теме, нам интересно это сделать.
Но главное, чтобы это была именно исследовательская работа — пока мы не исследуем внешние воздействующие факторы, ожидать хорошего результата не стоит.
#VLEO
Наиболее интересными мне показались эти два момента.
Первый - про сроки окупаемости инвестиций в космонавтику.
_______
— Помимо количества, что нужно еще преодолеть потенциальному конкуренту?
— Понятно, что есть уникальные технологии, но если задастся целью, их можно воспроизвести. Но любой, кто заходит на рынок и говорит, что будет делать двигатели для многоспутниковой группировки — хотя бы по 40-50 двигателей в месяц, он должен быть готов к инвестициям от 10 миллиардов рублей, которые окупаться будут лет 10-15. Потому что рынок не настолько велик, он не безграничен — хотя он сейчас активно растет, мы прогнозируем потребности до 100 тысяч двигателей в мире в ближайшие 10 лет. Это действительно большой рынок, но выход на экспортные рынки сейчас довольно ограничен, а в отечественной космонавтике, по самым смелым прогнозам и оценкам, в ближайшее время будет запущено две-три тысячи аппаратов, из которых большая часть — кубсаты. Поэтому, вкладывая 10 миллиардов, надо понимать, как они будут возвращаться.
_______
Второй - про перспективы использования СПД для сверхнизких орбит.
_______
— А какую научную миссию вы бы предложили с точки зрения понимания всех возможностей электроракетных двигателей?
— Мне нравится идея, которая уже неоднократно высказывалась, недавно ее озвучивали президенту Владимиру Владимировичу Путину, — низколет, который использует в качестве рабочего тела остаточную атмосферу. Единственное, я бы не хотел, чтобы это, как традиционно в российской практике, превращалось в опытно-конструкторскую работу по созданию космического аппарата, которое может закончиться негативно, и потом очень сложно объяснить, почему это произошло. Я бы хотел, чтобы это была нормальная научно-исследовательская работа, которая может иметь и отрицательный результат. Потому что те эффекты, которые возникают в остаточной атмосфере на низкой высоте орбиты, не изучены до конца. Там есть и атомарные газы, и очень большой разогрев из-за трения этой остаточной атмосферы и по самому аппарату, и непростое конструирование двигателя. У нас есть задельные работы по этой теме, нам интересно это сделать.
Но главное, чтобы это была именно исследовательская работа — пока мы не исследуем внешние воздействующие факторы, ожидать хорошего результата не стоит.
#VLEO
Компания Aerospacelab открыла завод по производству спутников в США [ссылка]
Европейский производитель малых спутников, Aerospacelab, 5 сентября объявил об открытии своего первого предприятия в США. Компания видит потенциал для заключения контрактов на государственном рынке США, которые позволили бы предприятию площадью 3300 квадратных метров в Торрансе (шт. Калифорния) выйти на темп производства в среднем двух спутников в неделю за одну рабочую смену.
По словам Тины Гатаоре (Tina Ghataore), директора по стратегии и доходам Aerospacelab, а также генерального директора компании в Северной Америке, ожидания Aerospacelab основываются на планах объявленной Космическими силами США стратегии коммерциализации и на желании Агентства космического развития диверсифицировать свою базу поставок, не ограничиваясь коммерческими поставщиками из США.
Компания Aerospacelab со штаб-квартирой в Бельгии расширяет свое присутствие в Соединенных Штатах с тех пор, как в прошлом году открыла административный офис в Пало-Альто (шт. Калифорния). Гатаоре сказала, что компания выбрала Торранс, потому что он находится рядом с базами Космических сил США, командными пунктами космических систем Космических сил и другими основными подрядчиками, базирующимися в Лос-Анджелесе.
На сегодняшний день Aerospacelab объявила о заключении контрактов, предусматривающих производство, по крайней мере, по одному спутнику для двух американских заказчиков: компании Xona Space Systems, занимающейся позиционированием и навигацией, которая обеспечивает полезную нагрузку для своего дебютного космического аппарата, и компании Albedo, планирующей заняться дистанционным зондированием на сверхнизких околоземных орбитах. Кроме того, Aerospacelab поставляет подсистемы для MDA для предлагаемой широкополосной группировки Telesat Lightspeed.
Калифорнийская компания Xona, базирующаяся в Берлингейме, планирует развернуть в общей сложности 250–300 спутников для своей коммерческой альтернативы GPS, начиная с 2025 года с помощью космического аппарата Aerospacelab.
Производственные мощности Aerospacelab в Бельгии рассчитаны на выпуск до 24 спутников в год. В следующем году компания планирует открыть в Бельгии завод, способный производить до 500 спутников в год.
Шесть спутников, созданных компанией Aerospacelab и находящихся в настоящее время на орбите, представляют собой набор демонстраторов технологий компании и аппаратов дистанционного зондирования Земли для Европейского космического агентства и Министерства обороны Швейцарии. Спутник Aerospacelab, созданный для Xona на заводе в США, станет первым аппаратом, предназначенным для коммерческого заказчика.
Сейчас самые крупные спутники Aerospacelab относятся к классу 150-килограммовых, но производитель ранее заявлял о планах создания космических аппаратов массой до 700 килограммов.
“Мы по-прежнему твердо верим, что вертикальная интеграция — лучший способ быстро и по доступной цене доставить эти спутниковые платформы заказчикам, — заявила Гатаоре, — и стремимся упростить проектирование и производство. В настоящее время мы на 90% вертикально интегрированы и ожидаем, что к 2026 году этот показатель достигнет 99%”.
Тина Гатаоре (третья справа), директор по стратегии и доходам группы
📸 Сотрудники Aerospacelab рядом с недавно открытым заводом компании по производству спутников. Тина Гатаоре — третья справа в первом ряду.
#бельгия #США #VLEO
Европейский производитель малых спутников, Aerospacelab, 5 сентября объявил об открытии своего первого предприятия в США. Компания видит потенциал для заключения контрактов на государственном рынке США, которые позволили бы предприятию площадью 3300 квадратных метров в Торрансе (шт. Калифорния) выйти на темп производства в среднем двух спутников в неделю за одну рабочую смену.
По словам Тины Гатаоре (Tina Ghataore), директора по стратегии и доходам Aerospacelab, а также генерального директора компании в Северной Америке, ожидания Aerospacelab основываются на планах объявленной Космическими силами США стратегии коммерциализации и на желании Агентства космического развития диверсифицировать свою базу поставок, не ограничиваясь коммерческими поставщиками из США.
Компания Aerospacelab со штаб-квартирой в Бельгии расширяет свое присутствие в Соединенных Штатах с тех пор, как в прошлом году открыла административный офис в Пало-Альто (шт. Калифорния). Гатаоре сказала, что компания выбрала Торранс, потому что он находится рядом с базами Космических сил США, командными пунктами космических систем Космических сил и другими основными подрядчиками, базирующимися в Лос-Анджелесе.
На сегодняшний день Aerospacelab объявила о заключении контрактов, предусматривающих производство, по крайней мере, по одному спутнику для двух американских заказчиков: компании Xona Space Systems, занимающейся позиционированием и навигацией, которая обеспечивает полезную нагрузку для своего дебютного космического аппарата, и компании Albedo, планирующей заняться дистанционным зондированием на сверхнизких околоземных орбитах. Кроме того, Aerospacelab поставляет подсистемы для MDA для предлагаемой широкополосной группировки Telesat Lightspeed.
Калифорнийская компания Xona, базирующаяся в Берлингейме, планирует развернуть в общей сложности 250–300 спутников для своей коммерческой альтернативы GPS, начиная с 2025 года с помощью космического аппарата Aerospacelab.
Производственные мощности Aerospacelab в Бельгии рассчитаны на выпуск до 24 спутников в год. В следующем году компания планирует открыть в Бельгии завод, способный производить до 500 спутников в год.
Шесть спутников, созданных компанией Aerospacelab и находящихся в настоящее время на орбите, представляют собой набор демонстраторов технологий компании и аппаратов дистанционного зондирования Земли для Европейского космического агентства и Министерства обороны Швейцарии. Спутник Aerospacelab, созданный для Xona на заводе в США, станет первым аппаратом, предназначенным для коммерческого заказчика.
Сейчас самые крупные спутники Aerospacelab относятся к классу 150-килограммовых, но производитель ранее заявлял о планах создания космических аппаратов массой до 700 килограммов.
“Мы по-прежнему твердо верим, что вертикальная интеграция — лучший способ быстро и по доступной цене доставить эти спутниковые платформы заказчикам, — заявила Гатаоре, — и стремимся упростить проектирование и производство. В настоящее время мы на 90% вертикально интегрированы и ожидаем, что к 2026 году этот показатель достигнет 99%”.
Тина Гатаоре (третья справа), директор по стратегии и доходам группы
📸 Сотрудники Aerospacelab рядом с недавно открытым заводом компании по производству спутников. Тина Гатаоре — третья справа в первом ряду.
#бельгия #США #VLEO
Модернизированная китайская ракета вывела на орбиту спутник радарного и оптического наблюдения Земли
4 декабря 2024 года в 04:46 всемирного времени с космодрома Сичан (Китай) осуществлен пуск ракеты-носителя Kuaizhou-1A (“Куайчжоу-1А”) со спутником “Хайшао-1” (Haishao-1, кит. 海哨一号). Космический аппарат успешно выведен на околоземную орбиту.
Модернизированная твердотопливная ракета-носитель Kuaizhou-1A, по сравнению с предыдущей версией, имеет удлиненные первую и вторую ступени, а также увеличенный с 1,4 м до 1,8 м диаметр головного обтекателя. Грузоподъемность на низкой околоземной орбите (НОО) увеличена с 300 кг до 450 кг, а грузоподъемность на солнечно-синхронной орбите высотой 700 км выросла с 200 кг до более чем 300 кг.
Kuaizhou-1A эксплуатируется компанией Expace, коммерческим подразделением государственной Китайской корпорации аэрокосмической науки и промышленности (CASIC). В арсенале Expace есть более крупная твердотопливная ракета Kuaizhou-11, с обтекателем диаметром 2,65 м, рассчитанная на запуск до 1500 кг на НОО. Expace также разрабатывает многоразовые ракеты-носители на метановом топливе.
Китай имеет большой выбор твердотопливных ракет: Long March 11, Jielong-1 и Jielong-3 от CASC, Hyperbola-1 от Ispace, Ceres-1 от Galactic Energy, Kinetica-1 от CAS Space, а также самая большая — Gravity-1 от Orienspace. Большинство из них — легкие твердотопливные ракеты. Некоторые запускались как с суши, так и с морских платформ.
Весьма примечательна полезная нагрузка Kuaizhou-1A: 🛰 Haishao-1 — ультранизкоорбитальный (ultra-low-orbit) спутник дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) с низким наклонением орбиты (43°). Расчетная высота орбиты спутника — 350 км. Выбранное наклонение орбиты позволяет улучшить пространственно-временной охват наблюдениями в средних и низких широтах, в частности, в Южно-Китайском море.
Haishao-1 оснащен мультиполяризационным радаром, ведущим съемку в X-диапазоне с пространственным разрешением выше 1 метра. Есть возможность съемки с разными комбинациями поляризаций. Аппаратура спутника позволяет обрабатывать полученные данные на борту для извлечения динамической информации об объектах на морской поверхности. Кроме того, на спутнике установлена камера для ночной съемки, которая, в частности, позволяет вести съемку синхронно с радаром.
Haishao-1 установил сразу несколько всекитайских рекордов: рекордное время от начала разработки (февраль 2024 года) до запуска, первый коммерческий мультиполяризационный радарный спутник, первый интегрированный спутник ДЗЗ с возможностью радарной и оптической съемки, а также первый сверхнизкоорбитальный радарный спутник.
📸 Художественное изображение спутника Haishao-1 (источник)
#китай #SAR #оптика #VLEO #onboard
4 декабря 2024 года в 04:46 всемирного времени с космодрома Сичан (Китай) осуществлен пуск ракеты-носителя Kuaizhou-1A (“Куайчжоу-1А”) со спутником “Хайшао-1” (Haishao-1, кит. 海哨一号). Космический аппарат успешно выведен на околоземную орбиту.
Модернизированная твердотопливная ракета-носитель Kuaizhou-1A, по сравнению с предыдущей версией, имеет удлиненные первую и вторую ступени, а также увеличенный с 1,4 м до 1,8 м диаметр головного обтекателя. Грузоподъемность на низкой околоземной орбите (НОО) увеличена с 300 кг до 450 кг, а грузоподъемность на солнечно-синхронной орбите высотой 700 км выросла с 200 кг до более чем 300 кг.
Kuaizhou-1A эксплуатируется компанией Expace, коммерческим подразделением государственной Китайской корпорации аэрокосмической науки и промышленности (CASIC). В арсенале Expace есть более крупная твердотопливная ракета Kuaizhou-11, с обтекателем диаметром 2,65 м, рассчитанная на запуск до 1500 кг на НОО. Expace также разрабатывает многоразовые ракеты-носители на метановом топливе.
Китай имеет большой выбор твердотопливных ракет: Long March 11, Jielong-1 и Jielong-3 от CASC, Hyperbola-1 от Ispace, Ceres-1 от Galactic Energy, Kinetica-1 от CAS Space, а также самая большая — Gravity-1 от Orienspace. Большинство из них — легкие твердотопливные ракеты. Некоторые запускались как с суши, так и с морских платформ.
Весьма примечательна полезная нагрузка Kuaizhou-1A: 🛰 Haishao-1 — ультранизкоорбитальный (ultra-low-orbit) спутник дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) с низким наклонением орбиты (43°). Расчетная высота орбиты спутника — 350 км. Выбранное наклонение орбиты позволяет улучшить пространственно-временной охват наблюдениями в средних и низких широтах, в частности, в Южно-Китайском море.
Haishao-1 оснащен мультиполяризационным радаром, ведущим съемку в X-диапазоне с пространственным разрешением выше 1 метра. Есть возможность съемки с разными комбинациями поляризаций. Аппаратура спутника позволяет обрабатывать полученные данные на борту для извлечения динамической информации об объектах на морской поверхности. Кроме того, на спутнике установлена камера для ночной съемки, которая, в частности, позволяет вести съемку синхронно с радаром.
Haishao-1 установил сразу несколько всекитайских рекордов: рекордное время от начала разработки (февраль 2024 года) до запуска, первый коммерческий мультиполяризационный радарный спутник, первый интегрированный спутник ДЗЗ с возможностью радарной и оптической съемки, а также первый сверхнизкоорбитальный радарный спутник.
📸 Художественное изображение спутника Haishao-1 (источник)
#китай #SAR #оптика #VLEO #onboard
Моделирование потока разреженного газа в воздухозаборнике спутника на сверхнизкой околоземной орбите
Коллектив ученых из МГУ провел моделирование течения разреженного газа внутри воздухозаборника космического аппарата на сверхнизкой околоземной орбите (высотой 120–150 км). Основная задача воздухозаборника — захватить часть набегающего потока и привести этот газ в состояние, пригодное для подачи в ионизационную камеру двигателя. Удалось установить зависимость компрессии газа в воздухозаборнике от геометрических параметров воздухозаборника, ориентации аппарата относительно набегающего потока и свойств материалов поверхности.
Исследования связаны с решением амбициозной задачи освоения сверхнизких орбит Земли, которая решается совместными усилиями физического факультета, механико-математического факультета и факультета космических исследований рамках Научно-образовательной школы МГУ “Фундаментальные и прикладные исследования космоса”. На сверхнизких орбитах космический аппарат испытывает заметное аэродинамическое сопротивление. Чтобы его компенсировать, требуется обеспечить двигатель необходимым количеством рабочего тела, то есть газом, который ионизируется, разгоняется и выбрасывается с огромной скоростью через сопло двигателя, создавая тягу.
“Мы рассмотрели вариант, когда рабочее тело для двигателя собирается прямо из набегающего потока. Для этого аппарат оснащается воздухозаборником, основная задача которого состоит в обеспечении необходимого потока и плотности газа в ионизационной камере двигателя. Мы указали на существующие в литературе принципиальные ошибки при моделировании таких течений, а также показали некорректность рассмотрения воздухозаборника в отрыве от следующих за ним элементов внутреннего тракта аппарата”, — рассказал Артем Якунчиков, доцент кафедры инженерной механики и прикладной математики механико-математического факультета МГУ.
Аэродинамическая задача решалась с помощью метода событийного молекулярно-динамического моделирования в трехмерной постановке. Набегающий поток описывался миллионами молекул, параметры которых соответствовали параметрам атмосферы на изучаемой высоте (140 км). Молекулы взаимодействовали с элементами конструкции аппарата, а также между собой. В результате такого моделирования были получены поля всех термодинамических параметров внутри воздухозаборника и в области предполагаемой ионизации, а также силы и тепловые потоки ко всем поверхностям. Это позволило сделать несколько практически значимых выводов о геометрических параметрах воздухозаборника, влиянии закона рассеяния молекул на поверхностях аппарата и угла атаки на компрессию и расход газа в таких системах.
Источник
📖 Yakunchikov, A., Kosyanchuk, V., Filatyev, A., & Golikov, A. (2025). Simulation of rarefied gas flow inside the satellite air intake in ultra-low Earth orbit. Acta Astronautica, 226, 102–112. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.11.041
#VLEO
Коллектив ученых из МГУ провел моделирование течения разреженного газа внутри воздухозаборника космического аппарата на сверхнизкой околоземной орбите (высотой 120–150 км). Основная задача воздухозаборника — захватить часть набегающего потока и привести этот газ в состояние, пригодное для подачи в ионизационную камеру двигателя. Удалось установить зависимость компрессии газа в воздухозаборнике от геометрических параметров воздухозаборника, ориентации аппарата относительно набегающего потока и свойств материалов поверхности.
Исследования связаны с решением амбициозной задачи освоения сверхнизких орбит Земли, которая решается совместными усилиями физического факультета, механико-математического факультета и факультета космических исследований рамках Научно-образовательной школы МГУ “Фундаментальные и прикладные исследования космоса”. На сверхнизких орбитах космический аппарат испытывает заметное аэродинамическое сопротивление. Чтобы его компенсировать, требуется обеспечить двигатель необходимым количеством рабочего тела, то есть газом, который ионизируется, разгоняется и выбрасывается с огромной скоростью через сопло двигателя, создавая тягу.
“Мы рассмотрели вариант, когда рабочее тело для двигателя собирается прямо из набегающего потока. Для этого аппарат оснащается воздухозаборником, основная задача которого состоит в обеспечении необходимого потока и плотности газа в ионизационной камере двигателя. Мы указали на существующие в литературе принципиальные ошибки при моделировании таких течений, а также показали некорректность рассмотрения воздухозаборника в отрыве от следующих за ним элементов внутреннего тракта аппарата”, — рассказал Артем Якунчиков, доцент кафедры инженерной механики и прикладной математики механико-математического факультета МГУ.
Аэродинамическая задача решалась с помощью метода событийного молекулярно-динамического моделирования в трехмерной постановке. Набегающий поток описывался миллионами молекул, параметры которых соответствовали параметрам атмосферы на изучаемой высоте (140 км). Молекулы взаимодействовали с элементами конструкции аппарата, а также между собой. В результате такого моделирования были получены поля всех термодинамических параметров внутри воздухозаборника и в области предполагаемой ионизации, а также силы и тепловые потоки ко всем поверхностям. Это позволило сделать несколько практически значимых выводов о геометрических параметрах воздухозаборника, влиянии закона рассеяния молекул на поверхностях аппарата и угла атаки на компрессию и расход газа в таких системах.
Источник
📖 Yakunchikov, A., Kosyanchuk, V., Filatyev, A., & Golikov, A. (2025). Simulation of rarefied gas flow inside the satellite air intake in ultra-low Earth orbit. Acta Astronautica, 226, 102–112. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.11.041
#VLEO