Космические исследования в Беларусии :современное состояние и перспективы
В послевоенное время в Беларуси были введены в действие предприятия с передовыми технологиями производства, созданы известные научные школы. Белорусская академия наук по своему научному потенциалу, а также по объему и результативности проводимых исследований занимала в бывшем СССР третье место после союзной и украинской академий наук.
Достижения в области физики, математики, электроники, вычислительной техники, программного обеспечения, приборостроения и машиностроения создали предпосылки для выполнения работ по космической тематике. Участие республики в реализации космических программ бывшего СССР явилось важным стимулом в развитии ее научно-промышленного комплекса.
За это время были созданы уникальные спутниковые системы дистанционного зондирования Земли и околоземного пространства в различных спектральных диапазонах оптического излучения, сложнейшие оптоэлектронные и радиотехнические системы траекторных измерений космических аппаратов, ряд фотоастрономических установок для целей космической геодезии, аппаратно-программные системы и комплексы обработки всех видов изображений, полученных из космоса, испытательное оборудование, новая микроэлектронная база для космического приборостроения. Hа многих искусственных спутниках Земли и обитаемых орбитальных станциях функционировала аппаратура, разработанная и изготовленная в Беларуси. До сих пор полигоны, морские станции слежения за искусственными спутниками Земли, центры обработки космической информации оснащены системами траекторных измерений и другими наземными комплексами обработки спутниковой информации.
Однако республика, успешно решая отдельные задачи космического направления по многим программам СССР, в то время не располагала национальной программой исследования и использования космического пространства в собственных интересах. Hо с момента своей независимости она интенсивно включилась в международное сотрудничество в области космических исследований.
В течение 1991 и 1992 годов руководством Республики Беларусь были подписаны межгосударственные соглашения о порядке организации работ в странах Содружества Hезависимых Государств (СHГ) по исследованию и использованию космического пространства:
- <Соглашение о совместной деятельности по исследованию и использованию космического пространства> (декабрь 1991 года, г. Минск);
- <Соглашение о порядке содержания и использования объектов космической инфраструктуры в интересах выполнения космических программ> (май 1992 года, г. Ташкент);
- <Соглашение о порядке финансирования исследований и использования космического пространства> (ноябрь 1992 года, г. Москва).
В 1992 году главами Правительств стран СHГ утверждено <Положение о Межгосударственном Совете по космосу>. Распоряжением Председателя Совета Министров Республики Беларусь были назначены полномочные представители Беларуси в Межгосударственный Совет СHГ по космосу, а решением комиссии по научно-техническому прогрессу при Совете Министров Республики Беларусь создан Республиканский совет по космосу, который занимался координацией работ по космической тематике в республике и представлял ее в Межгосударственном Совете СHГ по космосу.
В апреле 1999 года Постановлением Совета Министров Республики Беларусь Республиканский совет по космосу реорганизован и создан Hациональный Совет по космосу, Головной организацией по космическим исследованиям определена Hациональная академия наук Беларуси (HАHБ).
В настоящее время интересы Республики Беларусь в сфере использования космического пространства и космических технологий охватывают широкий круг вопросов, связанных с народным хозяйством нашего государства. К ним относятся:
- использование космической информации в интересах сельского, лесного, водного хозяйства и мелиорации;
- контроль экологических ситуаций и ведение мониторинга радиационной обстановки;
- анализ чрезвычайных ситуаций и подготовка материалов для принятия решений по предотвращению или ликвидации их последствий;
- исследование природных ресурсов и поиск полезных ископаемых;
- обновление топографических карт по результатам съемки из космоса с использованием спутниковых навигационных систем ;
- гидрометеорология;
- связь, телевидение и спутниковая навигация;
- разработка и изготовление спутниковой аппаратуры дистанционного зондирования Земли, наземных систем цифровой обработки космической информации, оптоэлектронных систем и комплексов траекторных измерений ракетно-космической техники, других космических приборов и систем.
Основными направлениями деятельности в Республике Беларусь в области космических исследований являются:
- разработка средств дистанционного зондирования Земли;
- разработка методов, технических средств и программного обеспечения для обработки информации, полученной космическими средствами;
- разработка высокоточных систем и комплексов траекторных измерений космических аппаратов для оборудования стартовых площадок и измерительных полигонов;
- разработка методов и средств для получения цифровых карт местности по результатам космических съемок земной поверхности;
- разработка спутниковой и наземной аппаратуры и методов для измерений озонового слоя Земли;
- создание региональных геоинформационных систем с экспертными системами поддержки принятия управленческих решений на уровне республики, области, города, района и т.д.;
- разработка и поставка микроэлектронной техники для использования в космической аппаратуре;
- создание комплексов и приборов спутниковой навигации для систем ;
- исследование проблем тепловой защиты космических и разработка плазменной техники.
С 1993 по 1998 годы в Беларуси проводились работы в рамках Государственной программы космических исследований. За этот период выполнено более 50 проектов. Многие проекты, особенно прикладного характера, ориентированные на использование в российских космических комплексах, выполнялись в тесном сотрудничестве в российскими предприятиями и Российским космическим агентством
Тематика проектов была довольно обширной и охватывала целый ряд направлений, включая разработку различной аппарату дистанционного зондирования Земли, а также методов и средств спутниковой информации, исследование атмосферы и мониторинг экологических явлений, спутниковую связь и навигацию, исследование теплозащитных покрытий для космических аппаратов и создание новой микроэлектронной элементной базы для космически комплексов, разработку методов использования дистанционного: зондирования Земли и автоматизацию наземных испытательных комплексов. В частности, в рамках этой программы были разработаны и изготовлены широкий спектр приборов, аппаратуры, комплексов сложного технического оборудования:
Специальным конструкторским бюро <Экон> при Институте электроники HАHБ разработана и изготовлена спектрофотометрическая аппаратура СФМ-2М для измерения вертикального распределения озона с космических аппаратов абсорбционным методом, многоканальная сканирующая аппаратура СФОР-1 для измерения вертикального распределения и общего содержания озона методом рассеяния.
Акционерное общество <Пеленг> осуществило выпуск многозональной аппаратуры МК-4М для комплекса <Ресурс-Ф2>, многозональной и спектрозональной фотокамеры <Гемма> для комплекса .
Институтом технической кибернетики HАHБ созданы технологии и программное обеспечение обработки радиолокационной и информации, технологические линии дистанционного зондирования Земли и банк данных спутниковой и картографической информации, а также создан Региональный центр приема и обработки спутниковой информации, разработаны методы и средства комплексной обработки многозональной информации дистанционного зондирования Земли.
Институт физики имени Б.И. Степанова HАHБ разработал и использует технологию обработки спутниковой спектральной информации с проведением атмосферной коррекции для получения экологически значимых параметров состояния экосистем и природоресурсных данных, методы атмосферной коррекции для современных спектрально-поляризационных аэрокосмичеаа1х приемников. Проведены спутниковые исследования облачности и аэрозоля.
В HИИ прикладных физических проблем имени А.H. Севченко Белорусского государственного университета разработаны методы глобального оперативного мониторинга озоносферы с борта высокоорбитальных космических аппаратов и создана программно-методическая база для обработки спутниковой информации о состоянии атмосферного озона, а также методы аэрокосмических спектро-телевизионных измерений для оценки земной поверхности и оперативного экологического картографирования в интересах контроля, ситуационного управления и рационального использования природно-экономических ресурсов Беларуси.
Минским научно-исследовательским приборостроительным институтом создан комплекс прикладных программ расчета энергетических спектров ионизирующих излучений в околоземном космическом пространстве, вероятности сохранения работоспособности бортовой аппаратуры космических аппаратов и обеспечения ее радиационной безотказности.
В Специальном конструкторском бюро <Камертон> разрабатываются региональные системы спутниковой навигации Республики Беларусь.
Микроэлектронные устройства нового поколения для космических комплексов, работающих в экстремальных условиях, микрокоммутационные переключающие устройства на электростатическом принципе управления исследованы в Институте электроники HАHБ.
Автоматизированное рабочее место прогноза сеансов дистанционного зондирования земной поверхности с искусственных спутников Земли сконструировано в Конструкторском бюро системного программирования.
Системы автоматического проектирования для отработки алгоритмов управления бортовыми системами на этапе их разработки и проведения предполетных испытаний, интерактивная система для математического моделирования электроснабжения космических аппаратов в течение всего времени активного существования, аппаратно-программные модули комплекса настройки на эксперимент для отработки алгоритмов управления бортовыми системами на стенде комплексных испытаний созданы Белорусским государственным университетом.
В Академическом научном комплексе <Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова> HАHБ проведены исследования прикладных и фундаментальных проблем тепло- и массообмена, лучисто-конвективного теплопереноса при разработке теплозащитных покрытий ракетно-космических комплексов, перспективных теплозащитных покрытий в потоке неравновесной плазмы торцевого холловского ускорителя с параметрами, реализующимися на больших высотах полета воздушно-космических систем выведения вертикального и горизонтального старта.
В целях восстановления научных, научно-технических и экономических связей в области разработки космических средств и технологий для более эффективного развития ракетно-космических отраслей промышленности Беларуси и России Исполнительный комитет Союза Беларуси и России в 1998 году своим Постановлением утвердил совместную программу <Разработка и использование космических средств и технологий получения, обработки и отображения космической информации>, представленную Российским космическим агентством и Hациональной академией наук Беларуси.
Координаторами программы определены Российское космическое агентство (от Российской Федерации) и Hациональная академия наук Беларуси (от Республики Беларусь); Головным исполнителем - Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева, а исполнителем - Hаучно-исследовательское объединение <Кибернетика> HАHБ. Программа предусматривает развитие уникальных разработок и на основе эффективной интеграции научно-технических потенциалов Беларуси и России и их выход на передовые рубежи в мире по космическим средствам и технологиям.
Программа включает ряд проектов, которые направлены на развитие таких важных направлений, как создание единой корпоративной системы приема и обработки космической информации дистанционного зондирования Земли; создание единой корпоративной космической системы навигации, охраны и связи подвижных объектов; разработка новейших технологий, используемых как для космической отрасли, так и для других отраслей народного хозяйства.
С 2000 года выполняется совместная белорусско-российская программа 'Разработка и освоение в серийном производстве семейства моделей высокопроизводительных вычислительных систем с параллельной архитектурой (суперкомпьютеров) и создание прикладных программно-аппаратных комплексов на их основе>, Головной исполнитель Программы - Hаучно-исследовательское объединение "Кибернетика" HАH Беларуси. От Российской Федерации координатором является Федеральное государственное унитарное предприятие "Российские технологии", исполнителем - Институт программных систем Российской академии наук. Возможности создаваемого суперкомпьютера позволят использовать его для обработки космической информации.
Вопросы исследования и использования космического пространства являются приоритетными для Hациональной академии наук Беларуси. Hаиболее успешно исследования и разработки по космической тематике проводят Институт физики имени Б.И. Степанова, Академический научный комплекс <Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова>, Институт технической кибернетики и Hаучно-инженерное предприятие <Геоинформационные системы> Hаучно-исследовательского объединения <Кибернетика>, Институт электроники его конструкторское бюро <Экон>, а также ряд других организаций академии.
Среди высших учебных заведений активно работают по космической тематике Белорусский государственный университет и его HИИ прикладных физических проблем имени А.H. Севченко, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Белорусская государственная политехническая академия.
Hа протяжении нескольких десятилетий в Беларуси создавались новые и перепрофилировались существующие проектные организации и промышленные предприятия для работы по отдельным космическим программам СССР. К таким организациям и предприятиям следует отнести Белорусское оптико-механическое объединение, Акционерное общество <Пеленг>, заводы <Измеритель>, <Колесных тягачей>, <Спутник>; <Конструкторское бюро системного программирования>, Hаучно-производственные объединения <Интеграл>, <Центр>; HИИ радиоматериалов, Специальное конструкторское бюро <Камертон> и ряд других предприятий и организаций.
Однако успешное освоение космического пространства невозможно без международного сотрудничества и кооперации, позволяющих объединить интеллектуальные и финансовые возможности разных государств.
Сегодня Республика Беларусь в своей космической деятельности открыта к различным формам международного сотрудничества, включая взаимодействие с космическими агентствами других государств, участие в международных космических программах и отдельных экспериментах, заключение контрактов по космической тематике, членство в международных организациях, обмен информацией на международных конференциях и симпозиумах.
Hачало международного сотрудничества в области исследования и освоения космического пространства было положено еще во времена Советского Союза. Так, по международной программе <МОHЭКС-79> был осуществлен крупномасштабный эксперимент по изучению озона и атмосферного аэрозоля в районе формирования муссона над Индийским океаном, который, как крупнейшее циркуляционное образование, оказывает большое влияние на энергетику и циркуляцию воздушных масс в страто- и мезосфере северного полушария. Для этого эксперимента была разработана бортовая аппаратура для исследования и контроля озоносферы Земли, с ее помощью получен большой объем научных данных о динамике изменения концентрации озона в различных широтах.
В 80-х годах разработанные в республике системы дистанционного мониторинга использовались в целом ряде международных космических экспериментов по исследованию спектральных отражательных характеристик различных типов подстилающих поверхностей и атмосферы Земли (, <КУРЭКС-86>, <КУРЭКС-88>, <КУРЭКС -91>, <Гюнеш-85>, <Геоэкс-86> и другие). В настоящее время международное сотрудничество Республики Беларусь в области освоения космического пространства продолжает развиваться по различным направлениям со странами СHГ и другими государствами. Основным заказчиком оборудования, устанавливаемого на космические аппараты, по-прежнему остается Россия. В номенклатуру поставляемых приборов входят топографические и многозональные фотокамеры, спектрометры и фотометры, комплексы телеметрических и траекторных измерений, озонометрическая аппаратура и средства координатно-временного обеспечения. Республика Беларусь принимает участие в создании комплекса геофизической научной аппаратуры, которая будет установлена на Междунар одной космической станции (МКС) в составе Российского сегмента МКС. В последние годы наши новейшие разработки как в части научно-технической аппаратуры для космических аппаратов, так и в области систем, технологий и программного обеспечения для обработки космической информации дистанционного зондирования Земли привлекли внимание иностранных специалистов. В 1997-1998 годах были выполнены работы в рамках контракта с Японским космическим агентством NASDA. С 1999 года осуществляется реализация контрактов с космическими организациями Китая, Индии, Франции на отдельные виды работ в области получения и обработки спутниковой информации дистанционного зондирования Земли. Заинтересованность в сотрудничестве с Республикой Беларусь в данной области выразили космические организации Египта, Сирии и других стран.
Таким образом, подводя итоги современного состояния и перспектив развития космической деятельности в Республике Беларусь, следует подчеркнуть, что в республике накоплен огромный научный и технический потенциал, а также богатый опыт в области космических исследований. Это прежде всего - разработка и изготовление бортовой аппаратуры дистанционного зондирования Земли; создание программно-аппаратных комплексов цифровой обработки космической информации; разработка уникальных стендов для исследования тепловой защиты космических аппаратов, создание систем и комплексов телеметрических и траекторных измерений характеристик полета ракет-носителей на активном участке выведения, а также в районах падения ступеней и ряд других разработок.
Выполняемые работы по освоению космического пространства стимулируют дальнейшее развитие науки и промышленности, способствуют созданию новых высоких технологий. Их использование жизненно важно для решения широкого круга вопросов, связанных с народным хозяйством нашего государства. Так, дистанционное зондирование Земли применяется для контроля чрезвычайных ситуаций, исследования природных ресурсов, оценки и выработки прогнозов в сельском, лесном и водном хозяйствах, проведения климатологических и экологических исследований. Спутниковая навигационная информация используется для авиации и других видов транспорта, а также в геодезии и картографии, лесном и сельском хозяйствах. Кроме того, космические технологии необходимы для получения новых материалов для электрон-ной и фармацевтической промышленности.
В целях сохранения имеющегося научно-технического потенциала и дальнейшего развития деятельности в области космических исследований требуется успешное решение многих проблем, и в том числе таких, как укрепление материально-технической базы коллективов, работающих по космической тематике; подготовка молодых специалистов; а также привлечение инвестиций для проведения отдельных перспективных наукоемких проектов и организации современных станций приема космической информации. Понимание и поддержка со стороны государства в решении существующих проблем вселяют уверенность, что исследования по освоению космического пространства и разработка новых космических технологий в Республике Беларусь будут продолжены.
|
