تطور أقمار الاستطلاع البصري المحلية
تم استخدام القمر الصناعي Zenit-2 كنصب تذكاري. الصورة: ويكيميديا كومنز
منذ أواخر الخمسينيات، تعمل صناعة الصواريخ والفضاء المحلية على تطوير أقمار الاستطلاع البصري، وعلى مدى العقود الماضية تم إنشاء عدد من المشاريع المختلفة. لقد تطورت أقمار الاستطلاع الصناعية وتحسنت بطرق مختلفة. بادئ ذي بدء، تم إنشاء معدات الهدف المحسنة وإدخال تقنيات جديدة للمسح ونقل البيانات. ونتيجة لذلك، على مدى عدة عقود، زادت الخصائص التقنية والتشغيلية للأقمار الصناعية بشكل كبير.
الكاميرا في كبسولة
في نهاية الخمسينيات، تم إنشاء OKB-1 السوفيتي (الآن RSC Energia) برئاسة S.P. عمل كوروليف في سلسلة المركبات الفضائية فوستوك. على وجه الخصوص، تم إنشاء أول قمر صناعي للاستطلاع المحلي يحمل معدات التصوير الفوتوغرافي تحت اسم "فوستوك-2". في وقت لاحق، بعد الرحلة Yu.A. غاغارين، تم تغيير اسم هذا المنتج إلى "زينيت -2".
تم إطلاق Zenit الأول في ديسمبر 1961، ولكن بسبب مشاكل المرحلة الثالثة من مركبة الإطلاق، كان لا بد من تفجير الجهاز. وفي نهاية أبريل 1962، تمت أول عملية إطلاق ناجحة، لكن القمر الصناعي لم يحل مشاكله. في الفترة من يوليو إلى أغسطس، تم تنفيذ أول رحلة ناجحة، حيث التقطت "زينيت" الكثير من الصور وسلمتها بأمان إلى الأرض. تم الانتهاء من اختبار الحالة للمنتج في عام 1964، وتم وضعه في الخدمة.
على اليسار يوجد منتج Yantar-2K بعد الرحلة، وعلى اليمين يوجد منتج Resurs-F1 العلمي. الصورة Chronograph.livejournal.com
من وجهة نظر التصميم، كان جهاز Zenit-2 عبارة عن كبسولة فوستوك كروية، بداخلها كاميرات وأجهزة استخبارات إلكترونية ومعدات تحكم وما إلى ذلك. وباستخدام مركبة إطلاق، تم إطلاق القمر الصناعي في مدار معين وتم تصوير أجسام مبرمجة مسبقًا. في البداية، كان من المفترض أن القمر الصناعي سينقل البيانات مباشرة من المدار، ولكن بعد ذلك تم تبسيط تصميمه. تم تسليم الأفلام النهائية إلى الأرض عن طريق الهبوط والهبوط.
في عام 1968، بدأ تشغيل جهاز Zenit-2M الحديث. وفي وقت لاحق، أنشأت الصناعة السوفيتية ستة تعديلات أخرى. كان لديهم بنية مشتركة وعدد من المكونات الموحدة، وعملوا أيضًا على نفس المبدأ. وكانت الاختلافات في تكوين الكاميرات وخصائصها وقدراتها. استمر تشغيل جميع إصدارات Zenit حتى عام 1994، وبحلول ذلك الوقت تم بناء واستخدام أكثر من 500 جهاز.
وفي أواخر الستينيات أيضًا، دخلت أجهزة Yantar-2K حيز التنفيذ. كان لديهم بنية وتصميم مختلفين، وكانوا يحملون أيضًا مجموعة مختلفة من الكاميرات. بالإضافة إلى ذلك، في جسم مثل هذا القمر الصناعي، كان من الممكن وضع كبسولتين لإطلاق الأفلام الفوتوغرافية، مما أدى إلى تحسين خصائص الأداء بشكل كبير. منذ عام 1989، تم تشغيل القمر الصناعي Orlets-1، المجهز بثماني كبسولات هبوط. تم استخدام هذا النوع من المعدات حتى عام 2006.
أحد خيارات الأقمار الصناعية لنظام TGR المزود بمعدات التصوير التلفزيوني. الرسومات NPO Mashinostroeniya
مع نقل البيانات
كانت أقمار الاستطلاع الصناعية ذات طريقة الهبوط لتوصيل الأفلام لها عيوب واضحة بمختلف أنواعها. كان لمثل هذا القمر الصناعي مدة تشغيلية محدودة، ويمكنه فقط التقاط عدد معين من الإطارات، وقد أدى تسليم البيانات الاستخبارية، لأسباب واضحة، إلى إيقاف المهمة بأكملها. في الوقت نفسه، تم اتخاذ تدابير للتخلص من هذه العيوب لأول مرة أثناء تطوير الإصدار الأول من Zenit-2.
في البداية، كان Zenit-2 يحمل مجموعة من معدات التصوير التلفزيوني بايكال. وشملت وسائل معالجة الصور على الفيلم، وهو نوع من الماسح الضوئي ومعدات التشفير لنقل البيانات إلى مركز التحكم. كان منتج بايكال حاضرا فقط في أول أربعة زينيتس، وبعد ذلك تم التخلي عنه بسبب تعقيده وأدائه المنخفض.
في سبتمبر 1963، أصدر مجلس وزراء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية مرسوما بشأن تطوير نظام واعد للاستخبارات التلفزيونية العالمية (TGR). تم تعيين OKB-52 (الآن NPO Mashinostroeniya) تحت قيادة V. N. كمقاول رئيسي للعمل. تم تكليف Chelomey وNII-380 (الآن معهد البحث العلمي للتلفزيون) بإنشاء معدات التلفزيون الضوئي. وكان من المتوقع ظهور نتائج المشروع بحلول نهاية العقد.
وبعد مرور عام، قدم OKB-52 المظهر العام لنظام TGR الواعد. تم اقتراح نوعين مختلفين من القمر الصناعي المزود بمعدات التصوير التلفزيوني، "Kometa-11" و"Mars"، مخصصان لاستطلاع الأهداف البرية والبحرية، على التوالي. بشكل عام تم حل المشاكل التقنية، لكن المشروع لم ينفذ عملياً لعدة أسباب. تجدر الإشارة إلى أن فشل مشروع TGR أدى إلى استمرار تشغيل زينيت ويانتار.
مجمع الاستطلاع البصري Agat-1 لمحطة ألماظ، بما في ذلك نظام Comet-11a. تصوير NPO Mashinostroeniya
ومع ذلك، فإن التطورات بشأن هذا الموضوع لم تضيع. أصبح منتج Comet-11 المعدل جزءًا من مجمع الاستطلاع Agat-1 لمحطة ألماظ الفضائية. وقد سمح لطاقم المحطة بمشاهدة الصور الملتقطة وحفظها، وكذلك نقلها بسرعة إلى الأرض.
في عام 1971، تم إطلاق تطوير مشروع TGR جديد؛ تم تكليفه بـ OKB-41 (الآن شركة Kometa) ومكتب تصميم Yuzhnoye. بفضل المكونات الجديدة والأكثر تقدمًا، يتميز مشروعهم المشترك بخصائص تقنية وأداء محسنة. ومع ذلك، في عام 1976، توقف العمل، على الأرجح بسبب الإطلاق الكامل لمشروع ألماز.
المنتجات "المذنب-11"، "المريخ"، "أغات-1"، إلخ. اختلفت الأنظمة في التصميم، ولكن كان لها مبدأ تشغيل مشترك. ومن خلال عدسة ذات الخصائص المطلوبة، تم إسقاط صورة الأرض أو البحر على سطح موصل ضوئيًا، ومن ثم تم مسحها ضوئيًا بواسطة أنابيب الفيديكون. تتم معالجة الإشارة المستقبلة وتسجيلها أو نقلها إلى الأرض. قدم "Kometa-11" دقة تبلغ حوالي 2,5 متر، "المريخ" - ما يصل إلى 10 أمتار.
التقنيات الرقمية
كانت أنظمة التلفزيون الضوئي ذات دقة محدودة، وذلك بسبب عدم اكتمال أجهزة الفيديو. وفي هذا الصدد، في السبعينيات، تم إجراء بحث عن تقنيات جديدة من شأنها تحسين الخصائص الرئيسية لأنظمة الاستطلاع وزيادة إمكانات القمر الصناعي ككل. وكان الحل ما يسمى شحن الأجهزة المقترنة. وفي مطلع السبعينيات والثمانينيات، تم إنشاء أول مصفوفات CCD مناسبة للاستخدام في استطلاع الأقمار الصناعية.
نموذج متحفي لمحطة ألماظ. كان من المقرر أن تكون أصول الاستطلاع المختلفة موجودة على متن المحطة. الصورة: ويكيميديا كومنز
باستخدام هذه التكنولوجيا، طورت TsSKB-Progress قمرًا صناعيًا جديدًا، Yantar-4KS1. وتضمنت عدسة متقدمة عالية الأداء، وكاميرا CCD عالية الدقة، بالإضافة إلى نظام معالجة البيانات الرقمية، وتخزين الأشرطة المغناطيسية، وأجهزة الاتصالات. بعد ذلك، تم الانتهاء من المشروع - تم تحسين الدقة وإضافة القدرة على التصوير في نطاق الأشعة تحت الحمراء.
تم الإطلاق الأول لـ Yantar-4KS1 في ديسمبر 1982. وبعد ذلك، تم استخدام هذه التكنولوجيا بالتوازي مع الأقمار الصناعية الأخرى وحل المهام الأكثر تعقيدًا وحرجة. كما تم تشغيل إصدارات حديثة من القمر الصناعي مع ميزات معينة. ووفقا للبيانات المعروفة، تم بناء آخر طائرات "يانتاري" وإطلاقها في منتصف التسعينيات.
بعد الانتهاء من العمل على Yantar-4KS1، بدأ تصميم منتج Araks على نفس المبادئ، ولكن مع خصائص محسنة. استمر العمل وتوقف في التسعينات. تم الإطلاق الأول فقط في عام 1997، وفي عام 2002 تم إطلاق القمر الصناعي الثاني. بسبب مشاكل فنية، لم يعمل كلا المنتجين إلا لبضعة أشهر وتم فقدهما.
كانت الأقمار الصناعية التالية لاستطلاع الأنواع هي منتجات بيرسونا. ومن عام 2008 إلى عام 2015، تم إرسال ثلاثة من هذه المنتجات إلى المدار، ولا يزال اثنان منها نشطين. وفي عام 2015، تم الإطلاق الأول للقمر الصناعي الحديث “Bars-M”؛ وفي مارس 2023، تم إطلاق الجهاز الرابع من هذا النوع.
منظر عام لمنتج Yantar-4KS1 في تكوين عمله. الرسومات "TSSKB-التقدم"
بدءًا من Yantar-4KS1، تم بناء جميع أقمار الاستطلاع البصري المحلية وفقًا لنفس المبادئ وتحمل معدات رقمية. في الوقت نفسه، التطور السريع لقاعدة العناصر والبرمجيات وما إلى ذلك. جعل من الممكن تحسين جميع الخصائص التكتيكية والفنية والتشغيلية بشكل كبير، فضلاً عن زيادة الكفاءة العامة. نتيجة لذلك، فإن أول Yantari من الثمانينات والقضبان الحديثة، على الرغم من كل أوجه التشابه، تختلف بشكل أساسي على مستوى الخصائص.
عملية التطور
بدأ تطوير أول قمر صناعي محلي لاستكشاف الأنواع في أواخر الخمسينيات - بالتزامن تقريبًا مع إنشاء تقنيات فضائية أخرى. تم الحصول على النتائج العملية الأولى في هذا المجال في أوائل الستينيات، وسرعان ما أصبحت الأقمار الصناعية جزءًا لا يتجزأ من الاستخبارات العسكرية. وينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن قدرات الاستطلاع للكوكبة المدارية لا تقتصر على الوسائل البصرية فقط. كما توجد أجهزة مزودة بمعدات رادارية وأجهزة استطلاع إلكترونية وغيرها.
ليس من الصعب أن نرى بالضبط كيف حدث تطور أقمار استطلاع الأنواع. أصبحت كل خطوة تالية في تطوير المركبات الفضائية ممكنة بفضل ظهور تقنيات وأدوات جديدة. تم تحسين المعدات تدريجيًا وأظهرت أداءً أعلى وقدرات أكبر. وقد تم تحقيق جميع النتائج المرجوة حتى الآن، ويمكن للقوات المسلحة الآن الاعتماد على تلقي جميع المعلومات اللازمة في الوقت المناسب.
معلومات