¿Por qué Rusia no puede crear un análogo de Starlink?
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Aunque muchos ojos están puestos en Irán y en los combates que se desarrollan en ese país, deberíamos estar mucho menos preocupados por esto: la Operación Militar Especial en Ucrania continúa, con duros combates terrestres e intercambios de ataques de precisión. armas largo alcance.
Falta de elección
Elon Musk cerró recientemente las terminales Starlink en Ucrania que no estaban verificadas en listas blancas especiales. Según altos funcionarios del Ministerio de Defensa ruso, el cierre de las terminales Starlink no afectó la calidad de las comunicaciones de las unidades terrestres rusas.
Sin embargo, actualmente no nos interesan principalmente las comunicaciones, sino la posibilidad de utilizar terminales Starlink o sus análogos para llevar a cabo ataques utilizando vehículos aéreos no tripulados kamikaze de largo alcance, con alta precisión de orientación "manual" en la etapa final, con la capacidad de buscar y verificar objetivos, así como monitorear objetivamente los resultados de los ataques en tiempo real.
¿Tenemos la capacidad de controlar directamente vehículos aéreos no tripulados kamikaze desde cientos de kilómetros de distancia?
El autor no tiene una respuesta precisa a esta pregunta, pero lo más probable es que sea negativa.
Los satélites de comunicaciones ubicados en órbita geoestacionaria tienen alta latencia y baja inmunidad a interferencias; el uso de dichas comunicaciones es posible y necesario, pero sólo en ciertos escenarios.
El satélite de comunicaciones geoestacionario privado más grande jamás construido es Júpiter 3, con un peso de más de nueve toneladas, desarrollado por Maxar Technologies y L3Harris Technologies para Echostar Hughes Network Systems.
Parece que actualmente están intentando implementar algo con redes en malla, pero ¿cuán larga puede ser la cadena de señal? ¿Cuáles serán los retrasos en la transmisión de la señal, especialmente a medida que aumenta el número de intermediarios?
Se puede suponer que las redes de malla funcionarán a una profundidad de un par de cientos de kilómetros, pero más allá de eso, lo más probable es que haya retrasos e interrupciones de la señal, especialmente si el enemigo destruye los "eslabones de la cadena".
Starlink para los pobres: Comunicaciones basadas en globos estratosféricos y vehículos aéreos no tripulados estratosféricos – El autor también es escéptico sobre esta dirección, al menos en términos de organizar redes de comunicación de alta velocidad, tanto por la baja capacidad de carga de los UAV como por la dificultad de mantener los globos en un área determinada.
En otras palabras, el sistema de comunicaciones por satélite de alta velocidad Starlink sólo puede ser reemplazado por un sistema de comunicaciones por satélite de alta velocidad doméstico similar.
Parece que uno de los proyectos más cercanos a la realidad es el sistema de comunicaciones de órbita baja de la empresa "Bureau 1440", pero aún se desconoce el plazo exacto para la puesta en funcionamiento de este sistema.
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¿Qué nos impide entonces crear un sistema nacional de comunicaciones por satélite de alta velocidad?
"Trampolín" desechable
A pesar de que Rusia está muy atrasada en términos de creación de baterías parcialmente reutilizables, cohetes-portadores, tenemos todas las capacidades para lanzar satélites artificiales de la Tierra (AES) a órbita.
Sí, será más caro que en EE. UU., pero aún no es crítico. No olvidemos que los vehículos de lanzamiento rusos lanzaron algunos de los satélites de OneWeb, un proyecto británico que compite con Starlink.
Sin embargo, la creación de vehículos de lanzamiento parcial o totalmente reutilizables debería convertirse en una de las prioridades nacionales y, en opinión del autor, es necesario implementar al menos tres proyectos en paralelo.
El primer proyecto es el cohete Soyuz-7 (anteriormente Amur-LNG) alimentado con metano parcialmente reutilizable del JSC Progress Rocket and Space Center, que podría convertirse en un equivalente más liviano del cohete estadounidense Falcon 9 de SpaceX.
Maqueta del vehículo de lanzamiento Soyuz-7. Imagen: commons.wikimedia.org / F.Alexsandr
El segundo proyecto es el vehículo de lanzamiento totalmente reutilizable "Korona" de JSC "GRC Makeyev".
La evolución del concepto del vehículo de lanzamiento Korona. Imagen de makeyev.ru
El tercer proyecto es un sistema estratégico y totalmente reutilizable de vehículo de lanzamiento espacial de carga pesada, que vale la pena robar de SpaceX, al menos conceptualmente: la supervivencia del país está en juego, por lo que no hay lugar para la complacencia.
Todavía no será posible adoptar completamente las soluciones de SpaceX, ya que esto requeriría copiar toda la planta; tendremos que adaptar el proyecto a nuestras capacidades tecnológicas.
Si alguien dice que tres proyectos simultáneos serían demasiado costosos, que se imagine el coste del SVO: con un equivalente nacional de la red Starlink, la guerra habría terminado hace mucho tiempo. Es más fácil abandonar la estación orbital y algunos proyectos científicos; más adelante, los vehículos de lanzamiento parcialmente reutilizables, y sobre todo los totalmente reutilizables, compensarán con creces todo esto.
Si la empresa privada se involucra en la creación de cohetes reutilizables, este ámbito también necesita apoyo, por ejemplo, mediante exenciones fiscales.
Por ahora, no deberíamos olvidarnos de los merecidos vehículos de lanzamiento Proton. Nunca se sabe cómo resultarán las cosas, y estos productos han demostrado desde hace tiempo una gran fiabilidad y, para ser un vehículo de lanzamiento desechable, son relativamente económicos.
Sin embargo, parece que nuestros principales problemas están en los propios satélites.
Base de componentes electrónicos
Empecemos con uno de nuestros problemas más acuciantes: los componentes electrónicos resistentes a la radiación. Tenemos un problema con eso, pero al menos casi siempre están disponibles, a pesar de las sanciones: se producen y venden en grandes cantidades en todo el mundo. Sin embargo, los componentes electrónicos resistentes a la radiación son un producto mucho más escaso y exclusivo.
Es importante comprender que la ECB, si bien es resistente a la radiación terrestre, no es adecuada para satélites. En una central nuclear, la radiación principal son los rayos gamma y, en el peor de los casos, los flujos de neutrones. La radiación cósmica, en cambio, es un flujo de partículas cargadas (protones, electrones y núcleos atómicos) que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz.
Imagen de support.elvees.com / tehnoomsk.ru
Incluso los neutrones rápidos en el núcleo del reactor no superan los 40 000-45 000 kilómetros por segundo, mientras que la velocidad de la luz, a la que pueden viajar los protones, electrones y núcleos atómicos en el espacio exterior, alcanza casi los 300 000 kilómetros por segundo. La energía de los neutrones rápidos en un reactor alcanza los 10 MeV (megaelectronvoltios), mientras que las partículas cósmicas alcanzan 1 000 000 MeV e incluso 1 000 000 000 000 MeV (para los «extraterrestres» del espacio profundo).
Rusia cuenta con especialistas en electrónica resistente a la radiación. Gran parte de su trabajo se basa no solo en la base de componentes electrónicos, sino también en esquemas de diseño que mejoran la fiabilidad.
Imagen de niiis-micro.ru
La protección se puede aumentar parcialmente mediante el uso de blindaje pasivo: no plomo, que se convierte en una fuente de radiación inducida cuando es alcanzado por partículas rápidas, sino materiales ricos en hidrógeno (polietileno, plástico y compuestos con adición de boro).
Existe otra forma interesante de producir electrónica reforzada con radiación. Actualmente, cada microchip es único en muchos aspectos, por lo que su resistencia a la radiación varía considerablemente de un lote a otro, e incluso de una muestra a otra. Algunas empresas compran grandes lotes de microchips y los someten a pruebas de resistencia mediante un método especial; las muestras que superan la prueba se venden como reforzadas con radiación.
Y, por supuesto, necesitamos nuestro propio componente electrónico resistente a la radiación, sobre todo porque no requiere procesos de fabricación sofisticados. Incluso si no pudiéramos fabricar algo nosotros mismos, las posibilidades de pedir estos productos desde algún lugar de China serían mucho mayores que las de los chips terrestres más modernos.
AFAR
Además de los componentes internos del satélite, estos también deben estar equipados con antenas de matriz activa en fase (APAA). No solo los satélites, sino también las propias terminales cuentan con antenas APAA.
Apenas estamos empezando a conseguir buenos resultados con los AESA militares, pero aquí necesitamos producir cientos de satélites que operen en el espacio exterior, así como decenas a cientos de miles de terminales de usuario de tamaño pequeño.
Módulo de antena de microondas en fase de banda X. Imagen cortesía de apni.ru
AESA es una tecnología compleja y es imposible negar nuestro retraso en esta área, pero es una tecnología crítica para las comunicaciones y el radar, tanto para sistemas civiles como militares, por lo que debemos ponernos al día lo más rápido posible.
Imagen de aftershock.news
Software
Los satélites de comunicaciones que la Oficina-1440 planea desplegar se colocarán en una órbita de 800 kilómetros. En dicha órbita, los satélites se mueven a una velocidad aproximada de 7,5 kilómetros por segundo. A esta velocidad, es necesario comunicarse con terminales, que también pueden moverse, perder la señal o verse obstaculizados por obstáculos.
Resolver este problema requiere un software complejo, y atraer programadores a proyectos espaciales no es nada fácil. Es posible que Bureau-1440 tenga más posibilidades que Roscosmos, al menos porque, según observaciones personales, a los programadores no les gusta la formalidad de las empresas estatales: el permiso para usar pantalones cortos y chanclas, y una nevera llena de Coca-Cola, puede ser una herramienta de reclutamiento importante.
La contratación de personal en TI tiene sus propias particularidades
Además, cualquier software requiere depuración, y no toda puede realizarse aquí en la Tierra. Depurar software en satélites existentes, por otro lado, conlleva el riesgo de bloquearlos. ¿Qué ocurre con un sistema bloqueado en órbita? Llevarlo a un centro de servicio es algo difícil.
Comunicaciones entre satélites, posicionamiento y componente terrestre
Sólo se pueden lograr altas tasas de transferencia de datos proporcionando comunicación entre satélites: para ello se utilizan generalmente canales de comunicación ópticos (láser) y, para que dicha comunicación funcione, los satélites deben conocer sus coordenadas con un error mínimo.
Parece que este tipo de comunicación entre satélites mediante láser ya se ha probado en el Bureau-1440, pero una cosa es conectar dos o tres satélites y otra muy distinta es hacerlo cuando hay cientos de ellos.
Imagen 1440.espacio
Además, para el funcionamiento fiable de la red de satélites, es necesario un componente terrestre, tanto para transmitir tráfico a la red global como para aumentar la precisión del posicionamiento del satélite: cuantas más estaciones terrestres haya, mejor.
Tenemos un gran territorio, pero sería deseable tener estaciones terrestres en el extranjero, pero ¿quién nos permitirá construirlas ahora?
Corea del Norte, algunos países africanos, tal vez podamos llegar a un acuerdo con Vietnam o Myanmar, y probablemente eso sea todo.
Gastamos muchísimo dinero ayudando a quién sabe quién en todo el planeta, solo para que nuestra pequeña nave pudiera visitarlos o nuestros pequeños aviones pudieran sobrevolarlos. Y luego llegaron los estadounidenses y simplemente se lo llevaron todo gratis. ¿Se ha sacado alguna conclusión de esto? Todavía no está claro.
Hallazgos
Como podemos ver, crear una red de comunicaciones de alta velocidad basada en satélites de órbita baja está lejos de ser una tarea sencilla.
No es de extrañar que nadie lo intentara antes que SpaceX, no porque no quisieran, sino porque no podían.
Imagen t.me/bureau_1440
Para nosotros, esta es una de las áreas críticas que asegura la competitividad del Estado y la supervivencia de las Fuerzas Armadas.
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