Луч (КА)

Векторный рисунок КА Луч первого поколения

Луч — серия советских и российских телекоммуникационных спутников-ретрансляторов двойного назначения созданных в НПО ПМ им академика М. Ф. Решетнёва.

КА «Луч» прежде всего предназначаются для обеспечения двусторонней широкополосной связи с подвижными космическими, наземными и морскими объектами: кораблями ВМФ, космическими аппаратами и пилотируемыми комплексами (МКС, КК Союз и др.), а также передачи телеметрической информации с разгонных блоков и верхних ступеней ракет-носителей. Кроме того, первые КА «Луч» использовались для обмена ТВ новостями и программами между телецентрами и организации связи в чрезвычайных условиях и в труднодоступных районах.

В добавление к этому, на спутниках «Луч» планируемых к запуску в 2011—2012 годах, будет установлено оборудование системы Коспас-Сарсат, а также российской системы дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ) для оперативной передачи информации о целостности радионавигационного поля для повышения точности навигационных определений в системе ГЛОНАСС.

Система «Альтаир» («Луч»)

Первое поколение спутников-ретрансляторов «Луч» было создано НПО ПМ на базе платформы «КАУР-4» (её первое применение) и имело кодовое название «Альтаир» (индекс ГУКОС — 11Ф669). Эта система была задумана как часть второго поколения Глобальной Космической Командно-Ретрансляционной системы (ГККРС) и разрабатывалась на основании постановления ЦК КПСС и Совмина СССР от 17 февраля 1976 г. (другой его составной частью были геостационарные спутники системы «Гейзер»).

Спутник-ретранслятор «Альтаир» позволял устанавливать двустороннюю широкополосную связь с подвижным космическим, морским или же наземным объектом: например с кораблями ВМФ или же с новым поколением долговременных орбитальных станций и космический кораблей (станция «Мир», КК «Буран»). Наведение его антенн производилось по радиолучу станции-адресата. На КА «Альтаир» впервые использовались бортовые ЭВМ, управлявшие работой всех подсистем КА. Запуск спутников «Альтаир» позволил в два раза увеличить продолжительность сеанса связи комплекса «Мир» с Землей: ЦУП видел станцию даже на противоположной стороне планеты, поэтому космонавты смогли общаться с родственниками и с Центром управления без длительных перебоев связи, практически круглосуточно^[1].

Спутник-ретранслятор «Луч-15» в Центральном музее связи им А. С. Попова

Через активные транспондеры КА «Альтаир», созданных НПО Радиоприбор, спутники могли передавать на земные станции большие потоки цифровой информации, такие как оцифрованные изображения земной поверхности с КА оперативной видовой разведки. В связи с этим использовались бортовые антенны большого размера с узкими диаграммами направленности (до 0,5°), что также потребовало повышение точности ориентации орбитальной платформы до 0,1°.^[2] Коррекция по долготе производилась с помощью стационарных плазменных двигателей СПД-70. Общая масса КА была близка к 2400 кг, солнечные батареи площадью 40 м² обеспечивали питание мощностью 1.75 кВт^[3][4].

Всего было изготовлено пять КА первого поколения, но запущены только четыре. Последний «Альтаир» («Луч-15») был изготовлен в 2000 г., однако из-за отсутствия средств выведения пуск не состоялся, и было принято решение установить этот КА в Санкт-Петербургском музее связи им. А.С.Попова ^[5].

«Гелиос» («Луч-2»)

В процессе испытаний первых КА «Альтаир» выяснилось, что транспондеры спутников имели большой запас по энергетике и не использовались на 100%. Поэтому модернизированный спутник «Альтаир»: КА «Луч-2» (кодовое название «Гелиос») также предназначался для сбора и передачи оперативной телевизионной информации, ТВ обмена между телецентрами, для проведения телемостов, телеконференций, репортажей, ретрансляции информации и организации связи в чрезвычайных условиях и в труднодоступных районах^[6].

Для системы "Альтаир" были зарегистрированы (международной индекс SDRN (W,C,E)) три орбитальных позиции на геостационарной орбите: 16° з.д.(WSDRN), 95° в.д (CSDRN). и 160° з.д. (ESDRN), но использовались только две первые. КА Луч-1 использовался в другой точке стояния: 77° в.д. (CSSRD-2)^[7].

В таблице приведены характеристики всех КА «Альтаир» и КА «Гелиос» изготовленных до 2000 года:

Список КА систем «Альтаир» («Луч») и «Гелиос» («Луч-2»)
Название	Модель и Платформа	Дата запуска	Орб. поз.	Масса, кг	Мощ. ПН, кВт	САС, лет	Ракета-носитель	Предназначение	Статус
Космос-1700 (Альтаир 11Л)	11Ф669, «КАУР-4»	25.10.1985	16° з.д.	2400	1,75	3	«Протон-К» с Блок ДМ2	обеспечение двусторонней широкополосной связи с подвижными космическими, наземными и морскими объектами: кораблями ВМФ, космическими аппаратами и пилотируемыми комплексами, а также передачи телеметрической информации с разгонных блоков и верхних ступеней ракет-носителей	Выведен из эксплуатации
Космос-1897 (Альтаир 12Л)	11Ф669, «КАУР-4»	26.11.1987	95° в.д.	2400	1,75	3	«Протон-К» с Блок ДМ2	То же, что и Космос-1700	Выведен из эксплуатации
Космос-2054 (Альтаир 14Л)	11Ф669, «КАУР-4»	27.12.1989	16° з.д.	2400	1,75	3	«Протон-К» с Блок ДМ2	То же, что и Космос-1700	Выведен из эксплуатации
Луч 4 (Альтаир 13Л)	11Ф669, «КАУР-4»	16.12.1994	95° в.д.	2400	1,75	3	«Протон-К» с Блок ДМ2	То же, что и Космос-1700.	Прекратил работу в 1998 г.
Луч 1 (Гелиос 12Л)	«Луч-2» «КАУР-4»	11.10.1995	77° в.д.	2400	1,75	5	«Протон-К» с Блок ДМ2	То же, что и Космос-1700. В дополнение, служит для обмена ТВ новостями и программами между телецентрами; проведения телемостов, телеконференций и репортажей.	Прекратил работу в 1998 г.
Луч 15 (Альтаир 15Л)[5]	11Ф669, «КАУР-4»	не запущен		2400	1,75	5		Изготовлен в 2000 г. Выставлен в Центральном музее связи им. Попова

Многофункциональная космическая система ретрансляции (МКСР) «Луч»

Модель КА Луч-5а на выставке CeBIT 2011

Разработка МКСР «Луч» на базе КА-ретрансляторов «Луч-5А» и «Луч-5Б» была включена в Федеральную космическую программу России на 2006-2015 годы. Позже к ним был добавлен СР «Луч-4» для обеспечения радиообмена с космическими аппаратами стартующими с космодрома «Восточный», который будет введен в эксплуатацию в 2014-2015 гг. Запуски с этого полигона будут производиться на восток, поэтому трассы движения ракет-носителей пройдут над Тихим океаном. КА «Луч-4», расположенный в точке 167° в.д., позволит отслеживать запуски на первом участке полета. Как и КА предыдущей системы, все КА МКСР «Луч» будут построены ОАО ИСС им академика М. Ф. Решетнёва.

Назначение

КА-ретрансляторы системы МКСР будут работать с низколетящими спутниками с высотой орбит до 2000 км над поверхностью Земли, такими как пилотируемые космические комплексы, космические корабли и, а также ракеты-носители, разгонные блоки и др. КА «Луч» будут принимать от них информацию (как телеметрическую, так и целевую) на участках полета, находящихся вне зон видимости с территории России, и ретранслировать ее в режиме реального времени на российские земные станции. В то же время, будет обеспечена возможность передачи команд управления на эти КА^[8].

В первую очередь, система МКСР будет обслуживать российский сегмент МКС. В настоящее время российский сегмент международной космической станции может напрямую взаимодействовать с ЦУПами в течении около 2,5 часов в сутки. Для связи в остальное время Россия покупает услуги американской системы TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System), аналогичной МКСР^[8].

МКСР «Луч» унаследовала точки стояния на геостационарной орбите от системы «Альтаир»: 16° з.д. над Атлантикой, 95° в.д. над Индийским океаном и 167° в.д. над Тихим океаном. В зоне их видимости будет находится вся поверхность планеты за исключением полярных и приполярных областей. Таким образом, КА будут иметь возможность взаимодействовать с ЦУПами, расположенными на территории России, почти 100% времени^[8][5].

Ретрансляторы СДКМ

МКСР «Луч» предусматривает установку специальных ретрансляторов для российской системы дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ). Через эти ретрансляторы со специальных земных опорных станций будут передаваться дифференциальные поправки к измерениям, которые осуществляются по спутникам системы ГЛОНАСС. Это позволит увеличить точность измерения сигнала ГЛОНАСС до сантиметров на территории России. В то же время передается информация о целостности и качестве работы самих навигационных космических аппаратов. Это имеет большое значение для высокоскоростных потребителей например (например гражданская авиация).

Список КА МКСР «Луч»
Название	Модель и Платформа	Дата запуска	Орб. поз.	Масса, кг	Мощ. ПН, кВт	САС, лет	Ракета-носитель	ПН и предназначение	Статус
«Луч-5А»[5]	«Экспресс-1000K»	декабрь 2011[9]	16° з.д.[8]	950		10	«Протон» (вместе с «Amos-5»)	7 S и Ku, P/L (для «Коспас-Сарсат») и системы «Планета-С». Ретрансляция сигналов СДКМ.	Доставлен на Байконур
«Луч-5Б»[5]	«Экспресс-1000K»	дек 2011	95° в.д[8]	950		10	«Протон» (вместе с Ямал-300К)	6 S-, Ku-диапазонов; + лазерно-радиотехнический канал связи. Ретрансляция сигналов СДКМ.	В производстве
«Луч-4»	«Экспресс-2000»	дек 2013	167° в.д.[8]	3000		12	«Протон» с Бриз-М	6 S-, Ku-, и 1 P/L (для «Коспас-Сарсат») и системы «Планета-С». Также будет оборудован межспутн. каналом ретрансляции в Ka-диапазоне и эксперим. стволом системы персональной мобильной спутниковой связи в S-диапазоне. Ретрансляция сигналов СДКМ.	В производстве

Ссылки

• ОАО Информационные спутниковые системы имени академика М. Ф. Решетнёва
• Многофункциональная космическая система ретрансляции «Луч»

Примечания

1. ↑ Луч 15. Государственное учреждение Центральный музей связи имени А.С. Попова. Проверено 24 ноября 2010.
2. ↑ Спутникостроители с берегов Енисея (НК, 1999/9). Журнал Новости Космонавтики. Проверено 2 октября 2010.
3. ↑ Luch (Altair). Gunter’s Space Page. Проверено 24 ноября 2010.
4. ↑ Luch. Encyclopedia Astronautica. Проверено 24 ноября 2010.
5. ↑ ^{1 2 3 4 5} «Луч-5А» – аппарат многофункциональной системы ретрансляции. Журнал «Новости Космонавтики», №12/2003г.. Проверено 18 октября 2010.
6. ↑ КА «Луч». ОАО Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф. Решетнёва. Проверено 2 октября 2010.
7. ↑ Россия. Запущен ИСЗ “Луч-1”. Журнал Новости Космонавтики. Проверено 26 ноября 2010.
8. ↑ ^{1 2 3 4 5 6} Сибирские «Лучи» (Журнал ОАО ИСС №8, стр. 15). Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф.Решетнёва. Проверено 17 октября 2010.
9. ↑ Космический аппарат «Луч-5А» доставлен на Байконур. Федеральное космическое агентство. Проверено 10 ноября 2011.

См. также

• Спутник (КА)
• КАУР (спутниковая платформа)
• Экспресс (спутниковая платформа)