Американская компания BAE Systems получила контракт Космических сил США на разработку сверхкомпактных радиочастотных терминалов, предназначенных для повышения устойчивости спутниковой связи. Новое оборудование должно обеспечивать надежную передачу данных даже в условиях радиопомех и воздействия космического излучения. В перспективе технология может стать частью орбитальной коммуникационной инфраструктуры американских военных.
Как будут работать новые радиотерминалы?
Проект предусматривает создание компактных радиочастотных (RF, Radio Frequency) терминалов на основе уже существующих программно-определяемых радиосистем BAE Systems, адаптированных для работы в космосе.
В отличие от традиционных радиоустройств, функции которых во многом определяются специализированными аппаратными компонентами, программно-определяемое радио (SDR, Software-Defined Radio) использует программное обеспечение для обработки радиосигналов. Это позволяет гибко настраивать работу системы и адаптировать ее к различным условиям связи.
Новые терминалы должны поддерживать обмен данными между космическими аппаратами, работающими на разных орбитах: от низкой околоземной до геостационарной. Последняя проходит на высоте около 35 786 км над экватором, тогда как низкие околоземные орбиты располагаются значительно ближе к Земле.
Компактность оборудования имеет принципиальное значение. На борту спутников пространство ограничено, а масса каждого дополнительного устройства влияет на конструкцию аппарата и требования к его запуску. Поэтому уменьшение габаритов коммуникационной аппаратуры позволяет эффективнее использовать доступный объем и упрощает интеграцию новых систем.
Устойчивость к помехам и космическому излучению
Одна из главных задач проекта — обеспечить надежную связь в сложных условиях эксплуатации.
Военные спутники могут сталкиваться с преднамеренными радиопомехами, которые затрудняют или нарушают передачу сигналов. Дополнительную проблему создает электромагнитное воздействие от различных источников, способное ухудшать качество связи и влиять на работу электроники.
Не менее серьезная угроза — космическое излучение. Высокоэнергетические частицы могут вызывать сбои в работе микросхем, повреждать электронные компоненты и сокращать срок службы оборудования. Поэтому аппаратура для длительных космических миссий нуждается в специальной радиационной защите.
BAE Systems намерена использовать проверенные технологии космической электроники, рассчитанные на эксплуатацию в подобных условиях. Терминалы также должны соответствовать требованиям военной информационной безопасности и пройти специальные испытания, подтверждающие их пригодность для работы в космосе.
Точное наведение и взаимодействие между системами
Еще один элемент проекта — программный интерфейс API (Application Programming Interface), который должен обеспечивать точное наведение между полезными нагрузками космических аппаратов.
API представляет собой набор правил и программных средств, позволяющих различным системам обмениваться командами и данными. В данном случае он будет помогать согласовывать направление коммуникационного оборудования при установлении связи между элементами орбитальной сети.
Точное наведение особенно важно для космических коммуникаций: передающие и принимающие системы должны корректно ориентироваться друг относительно друга, чтобы поддерживать устойчивый канал передачи данных.
При этом компания пока должна не просто изготовить оборудование, но и продемонстрировать его работоспособность в рамках программы Космических сил США.
Опыт BAE Systems в создании космической электроники
Новый проект опирается на многолетний опыт компании в разработке электроники для космических аппаратов и других систем, работающих в экстремальных условиях.
Один из наиболее известных продуктов BAE Systems — одноплатный компьютер RAD750. По данным компании, эти компьютеры использовались более чем в 100 спутниках. Процессор также применяется в навигационной аппаратуре спутников GPS III.
Другой пример — многопроцессорный вычислительный комплекс RAD5545 SpaceVPX. Он объединяет вычислительные возможности, для реализации которых ранее могло потребоваться несколько отдельных плат. Такой подход помогает сократить занимаемое электроникой пространство и организовать обработку данных непосредственно на борту аппарата.
Компания также выпускает радиационно-стойкую память и программируемые логические микросхемы. Подобные компоненты применяются там, где отказ электроники способен поставить под угрозу выполнение всей миссии.
По словам Джо Дзежински (Joe Dziezynski), руководителя направления космических систем BAE Systems, новый контракт использует накопленный компанией опыт создания критически важного оборудования — от программ эпохи «Аполлона» до современных космических и авиационных систем.
От демонстрации технологии к серийному производству
На следующем этапе BAE Systems предстоит разработать и продемонстрировать новые терминалы, а также провести испытания, позволяющие оценить их пригодность для эксплуатации на орбите.
Компания рассчитывает, что масштабируемая конструкция и существующие производственные мощности помогут ускорить внедрение технологии и при необходимости увеличить объемы выпуска. Однако пока речь идет о разработке и демонстрации оборудования, а не о подтвержденном массовом развертывании готовых систем.
Финансовые условия контракта, количество терминалов и конкретные сроки проведения испытаний в опубликованных сообщениях не раскрываются.
Проект отражает более широкую задачу, стоящую перед военными космическими системами: создать коммуникационную инфраструктуру, способную сохранять работоспособность даже при попытках нарушить связь. Если испытания пройдут успешно, компактные радиотерминалы могут стать одним из элементов будущей сети передачи данных между спутниками и другими космическими платформами.
