«Грандиозные планы» или «великие замыслы»
космической системы радиолокационного и оптического ДЗЗ по имени «Хунту-1».
30 марта 2023 г. в 18:50 пекинского времени (10:50 UTC) со стартового комплекса №9 Центра космических запусков Тайюань был осуществлен успешный коммерческий пуск китайского носителя «Чанчжэн-2D» (CZ-2D №Y90) с четырьмя радиолокационными спутниками дистанционного зондирования Земли системы «Хунту-1».
Пуск РН CZ-2D 30 марта 2023.
Наименования, номера и международные обозначения спутников в американском космическом каталоге, а также начальные параметры орбит приведены в таблице. Как обычно для китайских групповых запусков, соответствие между конкретными КА и наблюдаемыми объектами условное.
Красный экран успешного запуска.
Запущенные КА составляют 01-ю группу космической системы радиолокационного и оптического ДЗЗ по имени «Хунту-1» (宏图一号01组, Hongtu 1 01), что в буквальном переводе означает «грандиозные планы» или «великие замыслы». Заказчиком ее и эксплуатирующей организацией является Космическая информационная техническая акционерная компания «Хунту» (航天宏图信息技术股份有限公司, кит. хантянь хунту синьси цзишу гуфэнь юсянь гунсы, англ. Aerospace Hongtu Information Technology Co. Ltd.). В качестве разработчика КА заявлена Пекинская космическая сетевая техническая компания «Иньхэ» (银河航天（北京）网络技术有限公司, кит. иньхэ хантянь (бэйцзин) ванло цзишу юсянь гунсы, англ. Galaxy Aerospace (Beijing) Network Technology Co. Ltd.).
Четыре спутника «Хунту-1» в сборе.
Первая четверка КА «Хунту-1» предназначена для интерферометрической радиолокационной съемки InSAR с субметровым разрешением. Спутники изготовлены на одной платформе, но в двух вариантах, активном и пассивном, и оснащены радиолокаторами с синтезированием апертуры X-диапазона с разрешением, в зависимости от выбранного режима, от 5 до 0.5 м. Один из аппаратов, центральный, имеет передающую и приемную подсистемы, а три остальных работают только на прием отраженного от земной поверхности сигнала. Как следствие, они различаются по массе (320 и 270 кг соответственно) и по мощности системы электропитания. Внешне это проявляется в том, что центральный КА оснащен двумя трехсекционными солнечными батареями, а остальные – двухсекционными.
Конфигурация четырех космических аппаратов на орбите во взаимосвязанной работе.
Для КА выбрана солнечно-синхронная орбита высотой 528 км с повторением наземной трассы после 227 витков на протяжении 15 суток и с межвитковым расстоянием на экваторе 176.5 км. Положение плоскости орбиты таково, что спутники проходят нисходящий узел в 18:00 местного времени, имея все время Солнце справа. Это – типовое решение для орбитальных радиолокаторов, позволяющее максимизировать съем мощности с солнечных батарей.
Тест развертывания антенны радиолокатора.
По проекту спутники должны совершать полет тесной группой на расстояниях в несколько сотен метров друг от друга: передающий находится в центре, остальные движутся вокруг него по общей эллиптической траектории.
Китай уже не раз демонстрировал работу тесных пар спутников – таковыми были, например, спутники «Шицзянь-6» 05-й группы, поддерживавшие расстояние в несколько километров, две группы радиолокационных аппаратов «Тяньхуэй-2», у которых расстояние в паре было уже менее 1 км, и совсем недавно, в период с октября 2022 по февраль 2023 г. – два спутника «Сывэй гаоцзин-2».
Компания «Хунту» не просто взялась за реализацию аналогичной задачи для коммерческого рынка, но пошла на создание группы не из двух, а сразу из четырех спутников. Это потребовало создания системы точного управления взаимным положением с использованием межспутниковых линий связи и средств фазовой синхронизации.
Рабочая конфигурация группы КА КА «Хунту-1».
Конфигурацию «кольцо с центром» разработчики считают оптимальной для построения трехмерной цифровой модели рельефа по радиолокационным данным, а также для отслеживания изменений на земной поверхности по интерферограммам сигналов, полученных на разных КА. В сравнении с традиционной технологией InSAR на двух КА в китайской версии в любой момент имеется несколько базисов, а значит – повышается эффективность съемки.
Утверждается, что данные «Хунту-1» пригодны для выпуска карт масштаба 1:50000. На них предполагается осуществлять быстрый и эффективный обзор земной поверхности, за исключением приполярных районов. Разработчики обещают отслеживать смещения земной поверхности на миллиметровом уровне, что является эффективным средством прогноза таких стихийных бедствий, как провалы грунта и оползни.
Компания «Хунту», ранее занимавшаяся разработкой программного обеспечения для обработки данных ДЗЗ, в августе 2021 г. подписала с «Иньхэ» соглашение о стратегическом сотрудничестве, предусматривавшее создание первой экспериментальной группы из четырех радиолокационных КА, а на себя взяла разработку облачного сервиса для «снижения порога» обработки пользовательских данных.
В активе у подрядчика на тот момент был лишь один экспериментальный спутник связи, но «Иньхэ» с энтузиазмом взялась за дело. Впоследствии фирма сообщила, что за счет цифрового моделирования, автоматизации испытаний, а также оптимизации процессов на стадиях проектирования, изготовления и испытаний на полигоне смогла сократить продолжительность разработки более чем на 60%.
Цикл механических, электрических и тепловых испытаний спутников по подготовленному «Иньхэ» плану проводились на базе 812-го института Шанхайской исследовательской академии космической техники SAST. Там же были выполнены финальная сборка и проверка развертывания солнечных батарей и антенн. Вся эта работа была выполнена за 47 суток.
Группа обеспечения 812-го института на фоне головной части.
Запуск первоначально планировался на декабрь 2022 г., но в сентябре была названа новая дата, 30 марта 2023 г., которая и была выдержана в точности, хотя спутники были доставлены на полигон всего за 12 дней до старта. Что ж, посмотрим, как новички от «Иньхэ» поведут себя на орбите.
Тем временем аппетиты «Хунту» выросли, и в декабре 2022 г. были анонсированы планы создания и развертывания до конца 2025 года орбитальной группировки первого этапа из 38 спутников, способных обеспечить ежесуточный глобальный просмотр земной поверхности с возможностью ежечасной съемки заданного района. В это число помимо четырех экспериментальных аппаратов вошли:
Три четверки радиолокационных спутника диапазона C, работающие на орбитах наклонением 49° и высотой 542 км с повторением наземной трассы после 119 витков, с пространственным разрешением от 1 до 50 м в полосе шириной от 10 до 300 км;
Три четверки спутников X-диапазона на орбитах высотой 522 км с пространственным разрешением от 0.3 до 12 м в полосе шириной от 5 до 100 км;
10 КА оптической съемки с пространственным разрешением лучше 0.5 м в панхроматическом диапазоне и 2.0 м в восьми спектральных диапазонах.
Для полной группировки из 38 КА используются, помимо «Хунту», еще два альтернативных названия. Имя «Нюйва» (女娲, Nuwa) дано в честь одной из великих богинь даосского пантеона, создательницы человечества, избавительницы мира от потопа, богини сватовства и брака. Кроме того, сама фирма использует в качестве торгового знака название PIESAT, которое в некоторых публикациях применяется и к спутникам.
В дальнейших планах «Хунту» – большая группировка второго этапа, включающая среди прочего 12 тяжелых информационно-связных спутников на орбитах высотой около 6000 км, способных вести обзорную съемку с разрешением 5 м, обработку данных на борту и их передачу потребителю по межспутниковым радиолиниям с пропускной способностью до 2.5 Гбит/с. Запланировано создание собственной прикладной платформы PIE-Engine для оказания услуг связи, навигации и дистанционного зондирования.
Работа со спутником.
Основной спутник первой четверки имеет личное имя «Чжунъюань-1» (中原一号, Zhongyuan 1), а три приемных КА – имена «Хэби-1», «Хэби-2» и «Хэби-3» (鹤壁一号、二号、三号, Hebi). Последнее легко объяснимо: в городе Хэби провинции Хэнань находится головной офис фирмы «Хунту». Основной спутник первоначально собирались назвать «Хэнань-1», но провинция «подсуетилась» и успела дать это имя другому КА, запущенному 10 августа 2022 г. В итоге основной КА был назван в честь района города Чжэнчжоу.
Эмблема пуска.
Эмблема пуска построена на комбинации логотипов двух основных участников, «Хунту» и «Иньхэ». Женская фигура олицетворяет богиню Нюйва, а четыре звезды слева – четыре спутника первой группы.
Запуск был заказан через официального госпосредника – Китайскую промышленную компанию «Великая стена». Для пуска была предложена стандартная версия CZ-2D со специальным адаптером полезного груза. Впервые четыре КА размещались на ракете «в два этажа с разворотом» – два верхних спутника на специальных столбчатых опорах – и были защищены головным обтекателем диаметром 3.80 м.
Ракетоноситель CZ-2D на старте.
Это был 520-й китайский космический пуск и 469-й для носителей семейства «Великий поход», в том числе 184-й для их шанхайской подгруппы и 75-й для CZ-2D во всех ее вариантах.
Группа Компаний «Геопроект» является поставщиком радиолокационной космической съемки, получаемой с различных космических аппаратов. Заказать радиолокационную космическую съемку можно по телефону +7 (495)205-78-87; по электронной почте info@geoproject.group, а также отправив форму запроса на сайте!