Развитие космических технологий сегодня видят в числе основных приоритетов не только ведущие государства мира, но и многие развивающиеся страны. При этом масштаб использования космических технологий в разных государствах очень разнообразен - от использования отдельных каналов связи до полномасштабной постановки космической техники и технологий на службу различным сферам экономики. Однако круг государств, которые могут похвастать развитой инфраструктурой в данной отрасли, довольно ограничен. Развитой космической инфраструктурой, позволяющей самостоятельно решать сложные задачи освоения и практического использования космоса, обладают Россия, США, Франция, Япония, а также стремительно развивающиеся Китай и Индия. Активность в вопросах военного использования космоса проявляют Великобритания и Германия, средствами выведения и аппаратами собственного производства располагает и Израиль. Констатируя тренды, характерные для мирового космического рынка, специалисты говорят о расширении круга стран, осуществляющих исследовательские или прикладные программы с использованием космических средств, усиление кооперации стран, организаций и отдельных компаний в международные союзы и консорциумы с целью объединения усилий при реализации космических программ. В свою очередь, на мировом рынке космических услуг и продукции все активнее конкурируют не только отдельные государства, но и фирмы, и целые коммерческие структуры. Для настоящего времени, отмечают аналитики, актуально практическое использование космоса как в гражданских, так и в военных целях. Что касается материальной стороны, то финансирование космических программ на начальных стадиях освоения космического пространства практически во всех странах осуществляется из государственного бюджета.
Путь в космос
Таким образом, продвижение данной отрасли представляется для Казахстана не столько статусной инициативой, сколько необходимым условием для развития разных областей народного хозяйства. Потребность страны в различных космических услугах увеличивается с каждым годом. Потенциальными потребителями космических услуг являются как предприятия, работающие в самых разных отраслях - от сельского хозяйства до разведки и добычи полезных ископаемых, так и частные лица. В последние годы очень большое значение приобрел рынок GPS-систем, данные которых востребованы в том числе и в массовом сегменте. Развитие собственной космической отрасли для нашей страны тем более актуально, что на ее территории расположен космодром “Байконур”, соответственно, и инфраструктура для запуска космических аппаратов. Однако, отмечают специалисты, сохранение данного конкурентного преимущества потребует интеллектуальных усилий и финансовых вложений, в противном случае перспектива физического и морального износа оборудования космодрома рано или поздно может оказаться реальностью. В связи с этим залогом дальнейшего качественного развития космической отрасли, полагают эксперты, должно стать развитие собственных космических программ, создание собственных космических аппаратов.
По словам заместителя председателя Национального космического агентства РК Мейрбека Молдабекова, в основу развития космической деятельности в Казахстане легли результаты многолетних фундаментальных и прикладных научных исследований в области дальнего и ближнего космоса, дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Космические исследования в рамках пилотируемой космонавтики начали активно развиваться с 1991 года. Благодаря сотрудничеству ученых и специалистов казахстанских НИИ с российскими коллегами казахстанская сторона проводила комплексные исследования и эксперименты на орбитальном комплексе “Мир” и Международной космической станции (МКС). В частности, на комплексе “Мир” в 1991 году удалось выполнить 5 космических экспериментов с участием 5 организаций, в 1994 году - 8 космических экспериментов с участием 10 организаций, в 1998 году - 23 комплексных эксперимента с участием более чем 20 организаций. На МКС в 2001 году реализовано 5 космических экспериментов с участием 5 организаций. “Когда в 1991 году Президент Нурсултан Назарбаев поставил задачу во что бы то ни стало отправить в космос казахстанского космонавта, когда определились с выбором кандидатуры, я принял предложение с одной оговоркой - необходимо реализовать в ходе космического полета казахстанскую программу. Эта программа была создана давно и ждала своего момента, она была принята “на ура” и жила на орбите и после моего полета, и после полета Талгата Мусабаева, ее выполняли не только российские космонавты, но и астронавты других государств”, - вспоминал первый казахстанский космонавт Тохтар Аубакиров. В рамках программ было исследовано влияние микрогравитации на физико-технические свойства металлических расплавов, созданы и исследованы новые полиамидные металлизированные материалы, которые могут стать основой для создания новых покрытий для оборудования, работающего в открытом космическом пространстве. Выполнялись наземные и космические эксперименты, в рамках которых оценивалось состояние почвенно-растительного покрова, водных и снежных ресурсов, экологически кризисных регионов. Результаты, полученные при выполнении космических программ, заложили основу для развития в Казахстане новых перспективных наукоемких технологий в области дистанционного зондирования Земли, приема и обработки космической информации, геофизического и природно-ресурсного мониторинга, космического материаловедения, космической биотехнологии и биомедицины. Таким образом, отметил г-н Молдабеков, была создана стартовая площадка для разработки Государственной программы развития космической деятельности в РК на 2005-2007 годы.
“В рамках программы были сделаны первые шаги по созданию научно-технической базы и кадрового потенциала отрасли. Заложены научные основы системы экологической безопасности при эксплуатации ракетно-космической техники, радиационного мониторинга космического пространства на базе модернизированных технических средств радиополигонов “Орбита” и “Космостанция”, разработаны методы повышения спецстойкости готовой аппаратуры, подготовлена программа научных исследований и экспериментов на борту МКС, созданы основы базовой инфраструктуры национальной системы космического мониторинга территории Казахстана. Стратегический план развития космической отрасли на 2011-2015 годы предусматривает создание всех элементов технологической цепочки - от научных исследований до технической эксплуатации и коммерческого использования космической техники и технологий”, - констатировал г-н Молдабеков. В соответствии с программными документами, отметил он, “Казкосмос” проводит работу по развитию таких направлений, создание целевых космических систем (связь, ДЗЗ), развитие наземной космической инфраструктуры, развитие научной и научно-технологической базы космической деятельности, реализация целевых проектов использования космических систем, подготовка и повышение квалификации профессиональных кадров для космической отрасли, создание договорной, правовой и нормативно-технической базы космической отрасли.
Проекты и программы
В рамках указанных направлений уже реализуется ряд инновационных проектов. Первым из них представители космической индустрии называют создание системы спутниковой связи и вещания KazSat. Проект KazSat-1 для Казахстана трудно назвать удачным. Первый казахстанский спутник, изготовленный Центром имени Хруничева, был запущен с Байконура в июне 2006 года, но в 2008 году возникла нештатная ситуация. В работе над проектом KazSat-2, изготовителем которого также является российский космический научно-производственный центр им. Хруничева, казахстанская сторона повысила требования к изготовлению аппарата, был увеличен гарантийный срок его эксплуатации. На протяжении этого срока разработчик обязан осуществлять контроль и управление спутником в случае возникновения нештатных ситуаций. В рамках данного проекта также предусмотрено создание KazSat-3 и резервного наземного комплекса управления космическими аппаратами. В июне нынешнего года на международном авиационном космическом салоне “Ле Бурже” договор на создание KazSat-3 подписали российская компания ОАО “Информационные спутниковые системы” имени академика Решетнева” (ИСС) и Республиканский центр космической связи. Запуск спутника KazSat-3 запланирован на конец 2013 года. Что касается резервного наземного комплекса управления космическими аппаратами, то его ввод в эксплуатацию запланирован на начало 2012 года. В число инновационных проектов включено создание экологически безопасного ракетного комплекса “Байтерек” на космодроме “Байконур”, создание сборочно-испытательного комплекса космических аппаратов, космической системы дистанционного зондирования Земли, наземной инфраструктуры системы высокоточной спутниковой навигации РК. Предполагается также участие казахстанской стороны в проектах коммерческого использования существующих на космодроме “Байконур” космических ракетных комплексов “Зенит” и “Днепр”.
Сегодня в АО “Национальный центр космических исследований и технологий” (НЦКИТ) реализуются научные программы в таких областях, как развитие технологии приема, архивации, обработки изображения данных ДЗЗ; создание системы наземно-космического геодинамического и геофизического мониторинга земной коры, а также системы прогнозирования месторождений полезных ископаемых. Ведется разработка научно-технологического обеспечения создания космической техники и технологий; создание казахстанской многоуровневой системы мониторинга космической погоды; развитие научной и экспериментальной базы астрофизических исследований. Результаты фундаментальных и прикладных исследований, констатировал г-н Молдабеков, заложили базу для создания новых технологий национальной системы космического мониторинга, обеспечивающей регулярное покрытие территории Казахстана и приграничных государств космическими снимками на основе международных лицензионных соглашений. В частности, с 1996 года в республике ведется прием и обработка космических изображений территории Казахстана с индийского спутника IRS/P6 и с канадского RADARSAT. Экономика использует технологии ДЗЗ для решения широкого круга прикладных задач. В сфере сельского хозяйства, например, при помощи космических технологий составляют карты посевных площадей, проводят мониторинг агротехнических мероприятий, оценивают масштабы будущего урожая и продуктивность сельскохозяйственных земель. Космический мониторинг в области чрезвычайных ситуаций охватывает контроль за состоянием снежного покрова, паводков и водохранилищ, мониторинг пожаров, геодинамический мониторинг. В области охраны окружающей среды проводится мониторинг Прикаспийского региона, Аральского моря и Семипалатинского ядерного полигона.
“С 2008 года начаты работы по созданию системы наземно-космического геодинамического и геофизического мониторинга земной коры Казахстана, созданы научные основы системы непрерывного мониторинга современных движений на основе GPS-наблюдений на Северном Тянь-Шане. Вблизи Алматы создана и функционирует локальная сеть непрерывных GPS-наблюдений, разработана математическая модель геодинамических процессов с учетом геолого-тектонических особенностей строения земной коры. Кроме того, благодаря применению космических технологий удалось выделить динамически активные зоны с локализацией эпицентров сильнейших землетрясений, разработать систему оценки геодинамического состояния Каспийского региона с целью прогнозирования природных и техногенных катастроф. Большим потенциалом в области фундаментальных и прикладных научных исследований и разработок, связанных с созданием космической техники, располагают казахстанские научные школы в области небесной механики, теории машин и механизмов, в области математики. Относительно недавно начаты научные исследования, связанные непосредственно с разработкой космической техники, технологий и новых материалов”, - рассказал представитель Национального космического агентства РК.
Прикладные исследования и материальная база
По словам президента Национального центра космических исследований и технологий Жумабека Жантаева, одним из ключевых направлений работы в отрасли являются прикладные космические исследования, которые, в свою очередь, также охватывают целый ряд актуальных тем. Так, развитие научной и опытно-экспериментальной базы астрофизических исследований самым тесным образом связано с созданием аппаратуры, программно-математического обеспечения и методик, необходимых для выполнения космических исследований. Сегодня научные исследования атмосферы Земли, других планет, Солнца, малых тел солнечной системы, межзвездной среды и галактик проводятся в Тянь-Шаньской научной обсерватории, расположенной на высоте 2800 метров над уровнем моря, на высокогорном комплексе “Ассы-Тургень” (2750 метров над уровнем моря), на астрофизическом наблюдательном комплексе (1450 метров над уровнем моря). Как отметил г-н Жантаев, астрофизические наблюдения будут выполняться в рамках международного проекта “Всемирная космическая обсерватория - Ультрафиолет”, который позиционируется как один из самых масштабных космических проектов нынешнего века. По словам г-на Молдабекова, по данному проекту подписан меморандум о сотрудничестве между “Роскосмосом” и “Казкосмосом”. В качестве головной организации от Российской Федерации определен Институт астрономии Российской академии наук, от Казахстана - Национальный центр космических исследований и технологий. В рамках проекта, как ожидается, будут получены новые данные для понимания эволюции Вселенной - природы темной энергии, активности ядер галактик и образования звезд и их систем. Еще одно направление прикладных космических исследований связано с созданием казахстанской многоуровневой системы мониторинга и прогноза космической погоды. В рамках данного направления осуществляется измерение основных параметров космической погоды на основании данных космических аппаратов и наземных станций.
Об исследованиях в области ближнего космоса рассказали представители Института ионосферы Национального центра космических исследований и технологий. С момента создания института в 1983 году его специалисты проводят исследования верхних слоев атмосферы, магнитного поля Земли, процессов, происходящих на Солнце и в околоземном космическом пространстве. Экспериментально-исследовательская база института включает несколько уникальных комплексов, в том числе полигон “Орбита”, станцию космических лучей, ионосферную и геомагнитную обсерваторию, наземную сеть по приему сигналов глобальной и навигационной системы GPS. За годы работы сотрудникам института удалось получить фундаментальные результаты. Сегодня специалисты проводят мониторинг, диагностику состояния околоземного космического пространства, совершенствуют методики прогнозирования космической погоды. Институт проводит совместные исследования с коллегами из стран СНГ и дальнего зарубежья, реализуются совместные научные проекты в области физики солнечно-земных связей, верхних слоев атмосферы, космических лучей и геомагнитного поля, ведется обмен данными наблюдений.
И если наличие подготовленных высококвалифицированных кадров, сотрудничество с зарубежным и коллегами, а также выгодное с географической точки зрения расположение наблюдательного комплекса можно отнести к сильным сторонам астрономических исследований, то в области материально-технического обеспечения представителям отрасли хотелось бы рассчитывать на большее. По словам специалистов, сегодня, когда астрономия оказывает влияние на развитие различных научных дисциплин, большое значение приобретает вопрос технической оснащенности современными средствами наблюдения, отвечающими мировым стандартам, в том числе современными оптическими телескопами. Сегодня, отметил Бейбит Жумабаев из Института ионосферы, самые известные в мире обсерватории находятся на Гавайях и в Чили. На Гавайях США установили два самых больших телескопа с диаметром зеркала 10 метров. В Чили действуют 4 телескопа диаметром 8,2 метра, аналогичный телескоп на Гавайях установила Япония. Если говорить о странах СНГ, то, отмечают ученые, в России функционирует телескоп с диаметром зеркала 6 метров, в перспективе планируется ввести в строй телескоп в 2,5 метра. Телескопы диаметром 2 - 2,6 метра действуют в Украине, Армении, Азербайджане. В Казахстане, отметил г-н Жумабаев, самые большие телескопы диаметром 1 и 1,5 метра установлены в обсерватории Ассы-Тургень, и наблюдения на данных устройствах выполняются на протяжении 30 лет. Как уверяют специалисты, сегодняшний тренд в науке таков, что страны, не работающие над модернизацией астрономических центров, не смогут рассчитывать на то, чтобы занять ведущие позиции в области астрономических исследований. В связи с этим, отметил г-н Жумабаев, встал вопрос о приобретении 3,6-метрового телескопа, который будет установлен в Ассы-Тургене и включен в сеть мировых телескопов. Ведутся переговоры с Южной Кореей об установке в Ассы-Тургеньской обсерватории телескопа для мониторинга спутников, комет, астероидов. В рамках данного проекта, финансируемого корейской стороной, телескопы будут установлены во всех странах мира, в том числе и в Казахстане.
Спутниковые технологии становятся актуальнее
Одним из актуальных направлений развития космической отрасли на сегодняшний день являются спутниковые навигационные технологии. Как отметили участники конференции, Казахстан не планирует запускать на орбиту навигационную глобальную спутниковую систему, но внимательно следит за событиями, происходящими в этой области в мире, поскольку данные разработки имеют большое значение для создания прикладных приложений, которые интенсивно развиваются в разных странах, в том числе и в Казахстане. Согласно данным, озвученным специалистами Института космической техники и технологий АО “НЦКИТ”, в настоящее время полностью развернутой навигационной системой является американская GPS. С запуском 3 октября нынешнего года с космодрома Плесецк 24-го спутника можно говорить о полном развертывании системы ГЛОНАСС, что, безусловно, стало значительным событием для российской космической индустрии. Не остается без внимания мировой научной общественности прогресс Поднебесной, формирующей навигационную систему COMPASS: в декабре прошлого года на геостационарную орбиту был запущен 7-й спутник, а в апреле и июле нынешнего года - соответственно 8-й и 9-й. Следует отметить, что китайская сторона начала запуски “всего лишь” в 2000 году, и если навигационная система COMPASS будет развиваться такими же темпами, отмечают казахстанские специалисты, то она, вполне возможно, в скором будущем также войдет в число глобальных. Согласно планам самих разработчиков, это должно произойти к 2015 году. Еще одной потенциально глобальной может стать европейская навигационная система GALILEO, и хотя в последние годы она развивается не так активно, специалисты оценивают ее перспективы достаточно высоко. В 2014 году, согласно планам, данная навигационная система должна начать предоставление первых видов услуг, а к 2016 году должно завершиться построение глобальной навигационной системы. Наряду с глобальными в мире развиваются региональные навигационные спутниковые системы. Одна из них индийская IRNSS; в зону ее действия попадает значительная часть территории Казахстана, и сегодня казахстанские ученые думают о том, как использовать преимущества этого обстоятельства. Интенсивно развивается региональная японская навигационная спутниковая система Quazi-Zenith.
Как отметил доктор технических наук Даулет Ахмедов, в настоящее время ученые выделяют ряд глобальных тенденций развития навигационных модулей и чипов. К числу таких трендов относятся повышение чувствительности навигационных приемников, миниатюризация, появление многосистемных навигационных модулей, в том числе одно-, двух- и более частотных, повышающих надежность навигационных определений. Специалисты также констатируют увеличение доли одночастотных GPS-модулей с возможностью получения “сырых” данных; это заметно удешевляет многие навигационные приложения и устройства для высокоточного позиционирования. Согласно представленным в ходе конференции данным тайваньского центра маркетинговых исследований IEK, за последние пять лет объем производства навигационных чипов и аппаратуры в денежном выражении вырос почти двукратно, и высокие темпы роста, по прогнозам аналитиков, сохранятся и на протяжении ближайшего десятилетия. Если в 2005 году мировое производство навигационных чипов и аппаратуры оценивалось в 5,62 млрд евро, то в 2010 достигло 10 млрд евро, в 2018 году, согласно прогнозам, вырастет до 18 млрд евро, а в 2020 году приблизится к 25 млрд евро. Специалисты, проводившие маркетинговые исследования в рамках проекта Еврокомиссии GALILEO, отмечают тенденцию роста доли услуг на основе навигационного оборудования по сравнению с объемами его производства. В 2005 году, в частности, данный показатель оценивался в 12%, в 2011 году составит около 22%, а к 2018 и 2020 годам должен вырасти соответственно до 30% и 43%.
Основным трендом времени является также рост доли потребительского рынка с более чем 40% в настоящее время до 75% в 2015 году. Происходит это в первую очередь благодаря значительному росту сегмента услуг на основе персонального позиционирования (LBS). По словам г-на Ахмедова, среди основных точек роста потребительского рынка продуктов и услуг глобальных навигационных спутниковых систем сегодня выделяется сектор услуг, связанных с персональным позиционированием пользователей, например, через мобильные телефоны, дополнения и услуги для массового автомобильного рынка. Все более востребованы такие услуги становятся и в сегменте коммерческого транспорта. Согласно имеющимся прогнозам, к 2020 году приемниками GPS будет оснащено около 50% коммерческого транспорта, или 130 млн транспортных средств. По мнению специалистов, успешная стратегия выхода на рынок навигационных систем и услуг должна предполагать сильное присутствие в подсегментах, связанных с оказанием услуг на основе персонального позиционирования, навигации личного и коммерческого транспорта. При этом конкурентоспособность систем позиционирования и навигации будет определяться их способностью к комбинированию с другими технологиями, системами и услугами.
В Казахстане за последние годы появились разработки, связанные с использованием спутниковых систем навигации и их функциональных дополнений для решения задач по определению местоположения подвижных объектов. При этом в основном используются готовые решения по навигационной аппаратуре, а в некоторых случаях разрабатывается программное обеспечение верхнего уровня - программы диспетчеризации и обмена сообщениями между абонентскими терминалами. Сегодня специалисты НЦКИТ разработали ряд продуктов и технологий в области навигационных спутниковых систем. Как полагают игроки отрасли, одним из перспективных направлений работы в данной области является разработка приложений технологии высокоточной спутниковой навигации, которая находит применение в маркшейдерских работах, точном земледелии, спутниковой геодезии. Однако успешное освоение такого направления развития спутниковых технологий неразрывно связано с освоением математического аппарата, созданием собственного программного обеспечения в области спутниковой навигации. Лишь выполнение этих условий, считают специалисты, позволит создавать не только собственную навигационную аппаратуру, которая обойдется дешевле приобретаемой за рубежом, но и специализированные комплексы для различных приложений.
Подготовила Анна ШАТЕРНИКОВА
