ПЕРСПЕКТИВЫ ВОЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ АМЕРИКАНСКОЙ КОММЕРЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ «STARLINK»

С начала спецоперации компания SpaceX Илона Маска стала поставлять Украине систему спутникового интернета Starlink. Казалось, что это лишь капля в море по сравнению с той помощью, которую поставляет США в виде тяжелой техники, артиллерии и боевой экипировки, но в реальности эти небольшие спутниковые тарелки оказали, возможно, ключевой фактор в устойчивости ВСУ.
В итоге, сегодня тысячи и тысячи военных Украины связаны единой быстродействующей сетью обмена данными. Все командиры ВСУ от главкома до взводного могут координировать действия подчиненных в прямом эфире. А за счет узконаправленного канала связи обеспечивается скрытность и безопасность сети от прослушки и противодействия ВС РФ.

Американская компания «SpaceX» c 2019 года развертывает низкоорбитальную систему спутниковой связи (НССС) «Starlink». Современный уровень развития ее космической и наземной инфраструктуры позволил приступить к предоставлению телекоммуникационных услуг различным категориям пользователей по всему миру.

В гражданском секторе данная НССС обеспечивает глобальный широкополосный доступ в сеть Интернет, в том числе за пределами крупных городов и в труднодоступных районах, а также передачу больших объемов информации на трансконти¬нентальных направлениях со скоростью более 100 Мбит/с.

Для решения военных задач ее ресурс предполагается задействовать при организа¬ции устойчивых каналов связи стационарных и подвижных абонентов на любых театрах военных действий (ТВД), включая Арктику. Кроме того, «Starlink» наряду с аналогичной британской НССС «OneWeb» рассматривается зарубежными разработчи-ками как один из важных компонентов информационно-телекоммуникационной инфраструк¬туры, необходимой для успешного внедрения в войска передовых цифровых технологий.

В течение четырех лет фирма «SpaceX» развернула в космосе более 4,5 тыс. искусст-вен¬ных спутников Земли (ИСЗ)¹, задействуя для запусков собственные ракеты-носители «Falcon 9» со стартовых комплексов в штатах Флорида (м. Канаверал) и Калифорния (АвБ Ванденберг).

Космические аппараты (КА) размещаются на круговых орбитах на высоте 350–600 км и наклонением 42–98° по 20–60 единиц в одной плоскости, что обеспечивает покрытие всей поверхности Земли, а также позволяет достичь сравнимую с наземными сетями задержку прохождения сигналов (не более 20–30 мс). К 2030 году состав группировки КА планируется увеличить до 12 тыс.

В настоящее время в космосе функционируют три модификации ИСЗ первого поколения. Спутники типа Block v.0.9 массой по 227 кг являются экспериментальными. Основу их бортового оборудования составляет аппаратура связи с абонентскими терминалами. С ее помощью на начальном этапе выполнена проверка концептуальных инженерных и технических решений. В свою очередь изделия серии Block v.1.0 дополнительно оснащены параболическими антеннами для организации каналов обмена данными со шлюзовыми станциями. За счет этого масса КА возросла до 260 кг.

В период с 2019 по 2021 год выполнено 30 запусков, в результате которых в космос выведены более 1,6 тысяч таких спутников.

Аппараты типа Block v.1.5 оборудованы терминалами лазерной межспутниковой связи производства германской компании «Tesat», что обусловило увеличение массы одного образца еще на 30 кг. Модернизированные ИСЗ выводятся на орбиты со второй половины 2021 года.

Конструктивно ИСЗ серии «Starlink» выполнены в форме вытянутого параллелепипеда с закрепленной у длинной грани панели солнечных батарей площадью около 26 м2, вырабатывающей мощность до 6 кВт. Кроме того, КА оснащаются электричес¬кими двигательными установками малой тяги для маневрирования на орбите, сред¬ствами ориентации и стабилизации. Эксплуатация аппаратов рассчитана на пять лет. В состав их типового связного оборудования входят четыре плоские фазированные антен¬ные решетки Ku-диапазона: три для передачи сигналов по линии «вниз» (14,0-14,5 ГГц), а четвертая для приема излучений по линии «вверх» (10,7–12,7 ГГц). Они формируют узкие лучи с шириной диаграммы направленности от 3,5 до 5,5° в зоне обслуживания спутника диаметром около 1,9 тыс. км. Передача данных на шлюзовые станции осуществляется в Kа-диапазоне (27,5–30/17,8–19,3 ГГц) с помощью двух параболи¬ческих антенн диаметром около 0,4 м каждая. Каналы телеметрии и управления КА организуются в Ku- и Kа-диапазонах через ненаправленные антенны. Каждый аппарат первого поколения обеспечивает формирование шестнадцати передающих и десяти приемных лучей.

Внешний вид космических аппаратов «Starlink» модификации Block v.0.9 (слева), Block v.1.0 (в центре) и Block v.1.5 (справа)

Зона обслуживания космического аппарата «Starlink»

В целях наращивания возможностей системы «Starlink» создаются КА второго поколения Block v.2.0, которые по сравнению с предыдущими модификациями будут иметь увеличенные в 4–5 раз пропускную способность и массогабаритные характеристики, а также обладать более мощной системой электропитания. Расчетный срок их функционирования составит 10 лет. Предполагается, что новые КА смогут обеспечить связь с абонентами, использующими обычные смартфоны (без их аппаратного изменения). Всего планируется осуществить вывод в космос до 7,5 тыс. таких спутников, в том числе с применением перспективной ракеты-носителя сверхтяжелого класса «Starship». В качестве переходной модификации разработан образец Block v.2.0 мини с ограниченными возможностями. Масса такого КА составляет до 750 кг. Их запуски осуществляются с февраля 2023 года.

Наземный сегмент НССС «Starlink» включает основной и резервный центры управления, а также четыре командно-измерительных пункта в США, Аргентине, Новой Зеландии и Норвегии. Они предназначены для контроля состояния орбитальной группировки и мониторинга трафика. Дополнительно для этих целей привлекается сеть терминалов норвежского оператора KSAT, расположенных в Антарктиде, Норвегии, ОАЭ, Сингапуре и на о. Маврикий.

Шлюзовая станция в мобильном (вверху) и стационарном (внизу) вариантах

Доступ абонентов в сети связи общего пользования обеспечивают около 200 стационарных и мобильных шлюзовых станций, находящихся в различных регионах мира. В состав каждого такого объекта входят от четырех до девяти полноповоротных параболических антенн Kа-диапазона диаметром 1,5 м, которые размещаются под радиопрозрачными куполами. Для подключения станций к сети Интернет используются центры обработки и хранения данных компаний «Google» и «SpaceX» без привле¬чения местных провайдеров телекоммуникационных услуг.

Разработаны два типа абонентского оборудования, которые отличаются массо-габаритными характеристиками. Они могут использоваться в стационарном варианте, а также устанавливаться на мобильные платформы, в том числе на наземную технику, воздушные и морские суда. Скорость передачи данных в канале составляет от 50 до 500 Мбит/с в зависимости от тарифного плана. Масса терминала первого поколения составляет 7,3 кг, второго – снижена до 4,2 кг. Каждое изделие оснащается фазированной антенной решеткой с электроприводным механизмом, обеспечивающим ее отклонение на 360° по азимуту и 60–70° по углу места. При этом ширина диаграммы направленности антенны составляет 2,8°. Кроме того, в состав комплекта входит блок питания и Wi-Fi роутер. Общее энергопотребление терминала достигает 150 Вт.

Абонентские терминалы первого (слева) и второго поколений (справа)

На современном этапе услуги системы доступны более чем в 50 странах Азии, Европы, Северной и Южной Америки, а также в Австралии, Новой Зеландии и Антарктиде. Их потребителями являются свыше 1,5 млн человек. В ближайшей перспективе компания «SpaceX» планирует расширить зону покрытия, сосредоточив усилия на максимальном охвате Азиатско-Тихоокеанского региона, Африки и Латинской Америки.

Абонентские терминалы в стационарном пункте управления (слева), в составе транспортабельной станции сотовой связи (в центре) и на автомобиле (справа)

Возможности «Starlink» предполагается задействовать в интересах вооруженных сил (ВС) США и их союзников, в том числе на удаленных ТВД. Пентагон активно тестирует указанную НССС в рамках программ создания автоматизированных систем управления войсками и оружием для всех видов ВС. Абонентскими терминалами оснащаются самолеты военно-транспортной и заправочной авиации, узлы связи передовых пунктов управления, части и подразделения сил специальных операций. При этом учитывается опыт применения аппаратуры в контуре боевого управления вооруженными силами Украины в ходе специальной военной операции. В частности, с февраля 2022 года киевскому режиму поставлено несколько десятков тысяч комплектов специального оборудования, которое широко используется для организации связи со стационарными пунктами управления и мобильными группами, а также устанавливается на станциях сотовой связи и транспортных средствах различного предназначения.

В целом использование системы «Starlink» позволит военным ведомствам США и их союзников существенно нарастить возможности телекоммуникационной инфра¬структуры по высокоскоростной передаче данных в интересах обеспечения воинских контингентов на любых ТВД, прежде всего в Европейском, Азиатско-Тихоокеанском и Арктическом регионах. В ближнесрочной перспективе это может привести к существенному повышению потенциала ВС западных стран в области автоматизированного управления войсками и оружием.


__________________________
¹ Справка. Сейчас компания Илона Маска SpaceX продолжает наращивать сеть интернет-спутников Starlink, и уже сейчас контролирует львиную долю всех активных спутников на околоземной орбите. По данным компании Slingshot Aerospace, специализирующейся на космических технологиях, в прошлом году из 9241 активных спутников на орбите, сейчас 5900 принадлежат Starlink, что составляет почти 60 % от общего числа спутников в космосе. Компания хочет запустить 30 000 аппаратов, что создаст проблемы с безопасностью, поскольку пространство вокруг планеты становится всё более забитым.

Преспективы военного применения американской коммерческой системы спутниковой связи «Старлинк».
В. ЗАХАРОВ. Зарубежное военное обозрение 12/2023

Опубликовано: 02/06/24