MForum.ru
10.02.2025,
Вскоре может появиться новый класс спутников, которые будут скользить по верхней части атмосферы планеты – этот класс орбит называют очень низкими околоземными орбитами (VLEO), они расположены ниже 400 км и выше 100 км.
Сделать спутники под такие орбиты непросто – на этих высотах уже ощущается сопротивление молекул воздуха. Чтобы корректировать торможение об эти следы воздуха, спутникам приходится тратить больше топлива, запасы которого обычно очень ограничены. Это проблема, но это и возможность – такие аппараты в теории смогут летать достаточно долго, собирая эти «следы воздуха» и используя его в качестве топлива.
Возможность работы спутников на VLEO высотах уже проверяли. В частности, Европейское космическое агентство Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer (GOGE). В 2009 году был запущен спутник на высоту 250 км, используя ионную двигательную установку. Этот спутник до 2013 года решал свои специфические задачи, измерял гравитационное поле Земли. Но заодно он позволил проверить еще одну гипотезу – то, что такие спутники должны иметь форму, учитывающую воздействие атмосферы – у спутника ESA корпус был гладким и удлиненным.
Несколько компаний сейчас заняты разработкой технологии сбора молекул из его крайне разреженного слоя на VLEO орбитах, чтобы затем использовать его для корректировок орбиты. Речь идет о системе «воздушного дыхания» под названием Air-Breathing Electric Propulsion (ABEP). Это захват в передней части спутника, который собирает молекулы газа, далее эти молекулы ионизируются, чтобы создать плазму, которая генерирует тягу. Для этого достаточно забирать по одному электрону из каждой молекулы, чтобы произвести свободный электрон и ион. Затем, с использованием магнитов, их выталкивают из космического аппарата, что создаст необходимую тягу. В теории, если тяга будет компенсировать сопротивление встречных молекул воздуха, спутник сможет сохранять высоту неограниченно долго.
Систему ABEP испытали на Земле, но на орбите соответствующих тестов еще не было. Одна из компаний, исследующих потенциал ABEP, это британская Stellar Advanced Concepts. Вместе с еще одной компанией в Нидерландах и Манчестерским университетом компания получила грант в размере $510 тысяч от британского правительства на свои исследования в 2024 году. Они надеются провести демонстрацию технологии в космосе до 2027 года, вероятно, на уровне proof of concept.
Стартап Kreios Space, базирующийся в Игуаладе, Испания, также работает над прототипом APEP, который он планирует запустить к 2026 году. В случае Keios, это будет небольшой спутник, «который позволит проводить все испытания на орбите на разных высотах». Ожидается, что оптимальная высота для балансировки тяги и сопротивления составит от 200 до 250 км.
По другую сторону Атлантики тоже активно заняты темой. Программа Otter Минобороны США уже выделила более $20 млн ряду компаний, занятым разработкой спутников VLEO с воздушно-реактивными двигателями. Одна из них, Redwire, разрабатывает «орбитальный дрон» под названием SabreSat, который потенциально сможет выходить на VLEO.
Redwire разработала проект спутника с солнечными панелями, обращенными ребром к его движению, как плавники у рыбы, чтобы уменьшить сопротивление набегающему потоку молекул воздуха. Конструкция корабля будет модульной, так что разные версии спутника смогут нести на борту разные приборы.
Европейское подразделение Redwire параллельно разрабатывает свою версию спутника VLEO под названием Phantom в рамках проекта Европейского космического агентства (ESA) под названием Skimsat. Сейчас этот проект находится на середине стадии проектирования, и команда работает над запуском в 2027 или 2028 году. Но Phantom не будет использовать технологию «воздушного дыхания», вместо этого он будет полагаться на аэродинамическую конусообразную переднюю часть, и особую смесь неизвестных материалов на спутнике, которая будет обеспечивать корректировки орбиты.
Еще одно преимущество VLEO заключается в том, что этот тип орбиты является самоочищающимся - вышедшие из строя спутники быстро начинают «тонуть» в атмосферы и сгорают, не увеличивая объем мусора на орбитах Земли. Правда, еще только предстоит оценить воздействие остатков от сгорания на жизнь на нашей планете.
Впрочем, это не всегда происходит таким «благостным» способом. Иногда мусор, образующийся на VLEO орбитах, может выбрасываться на более высокие орбиты, создавая проблемы для других спутников. Испытание индийской противоспутниковой ракеты на VLEO в 2019 году отправило мусор на высоту 1400 км, где он оставался в течение 18 месяцев.
Кроме того, ситуация на очень низких орбитах чувствительна к воздействию Солнца, которое может «раздувать» атмосферу нашей планеты. С этим уже столкнулась SpaceX, когда в 2022 году геомагнитная буря нарастила сопротивление атмосферы на 50%, что вызвало торможение 40 спутников созвездия, в результате которого их притянуло к Земле и они сгорели. В случае неблагоприятных прогнозов «космической погоды» спутникам на VLEO, возможно, придется заблаговременно на время уходить на более высокие орбиты, теряя ценный топливный ресурс.
Так или иначе, но тот, кто первым научится работать на VLEO, получит ряд преимуществ, например, в виде возможности качественного наблюдения за поверхностью планеты или быстрого интернета с орбиты.
По материалам зарубежных источников.
--
За новостями телекома и IT удобно следить в телеграм-канале abloud62. Региональные новости и анонсы пресс-релизов вы найдете в канале abloudRealTime, также подключайтесь к каналу Бойко про телеком ВКонтакте
теги: спутниковая связь VLEO
--
Публикации по теме:
02.06. [Новости компаний] Спутниковая связь. США: Тяжелые спутники Starlink V3 обеспечат намного более быстрый интернет / MForum.ru
11.05. [Новости компаний] Спутниковая связь: Китай противостоит американской SpaceX на разных орбитах / MForum.ru
02.05. [Новости компаний] Спутниковая связь: SES покупает Intelsat за $3,1 млрд, чтобы усилить свои позиции на фоне роста конкуренции с Starlink / MForum.ru
11.04. [Новости компаний] SpaceX Starlink / MForum.ru
12.03. [Новости компаний] Спутниковая связь. VLEO: SpaceX начинает снижение - стартует очередной этап революционных изменений связи с орбиты / MForum.ru
01.10. [Новинки] Анонсы: Представлен Vivo V60 Lite 4G с аккумулятором емкостью 6500 мАч и быстрой зарядкой мощностью 90 Вт / MForum.ru
01.10. [Новинки] Анонсы: Realme P3 Lite 4G появился в ЕС / MForum.ru
30.09. [Новинки] Анонсы: Vivo V60e появится в Индии / MForum.ru
29.09. [Новинки] Анонсы: Xiaomi 15T и 15T Pro представлены официально / MForum.ru
26.09. [Новинки] Анонсы: Xiaomi 17 со Snapdragon 8 Elite Gen 5 представлен официально / MForum.ru
25.09. [Новинки] Анонсы: Vivo V60 Lite 5G представлен официально / MForum.ru
25.09. [Новинки] Анонсы: Qualcomm официально представила Snapdragon 8 Elite Gen 5 / MForum.ru
24.09. [Новинки] Слухи: Использование инновационного экрана в iQOO 15 подтверждено официально / MForum.ru
23.09. [Новинки] Анонсы: MediaTek официально представила флагманский чипсет Dimensity 9500 / MForum.ru
23.09. [Новинки] Анонсы: Realme GT 8 и GT 8 Pro представят в следующем месяце / MForum.ru
22.09. [Новинки] Анонсы: Vivo Y50i представлен официально
19.09. [Новинки] Анонсы: Redmi 15C 5G появился в некоторых странах ЕС / MForum.ru
19.09. [Новинки] Слухи: Xiaomi Pad 8 может получить чипсет Snapdragon 8 Elite / MForum.ru
19.09. [Новинки] Слухи: Vivo V60 Lite 4G готовится к анонсу / MForum.ru
18.09. [Новинки] Слухи: Смартфон Xiaomi 17 Pro замечен в Geekbench / MForum.ru
17.09. [Новинки] Анонсы: Компания BOE представила дисплей ADS Pro / MForum.ru
16.09. [Новинки] Анонсы: Vivo Y31 5G и Y31 Pro 5G официально представлены в Индии / MForum.ru
16.09. [Новинки] Слухи:Huawei Watch GT 6 и Watch GT 6 Pro готовятся к анонсу / MForum.ru
15.09. [Новинки] Слухи: В сеть просочились изображения Moto G 2026 и G Play 2026 / MForum.ru
15.09. [Новинки] Анонсы: Sony Xperia 10 VII представлен официально / MForum.ru