Запуск первого спутника связи Туркменистана «TürkmenÄlem 52°E» - все подробности
30 Апрель 2015 г., 16:46

Эта дата войдет в историю страны: 28 апреля 2015 года в 4 часа 03 минуты по ашхабадскому времени с космодрома на мысе Канаверал (штат Флорида, США) состоялся запуск первого спутника связи Туркменистана «TürkmenÄlem 52°E». 

Немного истории. Первым идею увеличения дальности связи путем космической ретрансляции предложил еще в 1945 году известный ученый и писатель-фантаст Артур Кларк. Именно он написал о создании системы спутников связи на орбите, что позволило бы организовать глобальную систему связи.

Если поместить ретрансляционный космический аппарат на такую орбиту, при нахождении на которой период его обращения будет равняться периоду вращения нашей планеты, то этот аппарат будет оставаться неподвижным для наблюдателя с Земли. То есть, его можно рассматривать как ретрансляционную башню, поднятую на гигантскую высоту. Эту орбиту Артур Кларк предложил назвать геостационарной. Геостационарная орбита находится в плоскости земного экватора на высоте примерно 36 тысяч метров. Для земного наблюдателя спутник на такой орбите как бы "висит" в небе над одной и той же точкой Земли, так как период его обращения вокруг планеты составляет 24 часа.

Сам Артур Кларк считал, что подобная идея могла бы осуществиться только в фантастически далеком будущем, но в реальности все произошло намного скорее. Уже в 1957 году СССР запустил первый в мире беспилотный космический аппарат - искусственный спутник Земли. В 1960 году благодаря американскому спутнику связи Echo-1 удалось наладить телефонное сообщение между США и Великобританией.

Работа с пассивными ретрансляторами, действующими как простое зеркало, вскоре сменилась активной ретрансляцией, когда спутник принимает сигнал, усиливает его и отправляет обратно на Землю.

В 1965 году был запущен первый коммерческий геостационарный спутник Early Bird (Intelsat - 1) и родился новый вид индустрии. Этот спутник мог передавать через океан 240 телефонных каналов или один телевизионный.

Сигнал спутника, находящегося на геостационарной орбите, покрывает практически треть земного шара. Системы из трех спутников достаточно, чтобы охватить вещанием всю планету.

В связи с тем, что имеется всего одна геостационарная орбита, на ней в данный момент находятся около 180 спутников связи и существует серьезная проблема, связанная с возможностью размещения новых спутников. Распределением мест на геостационарной орбите ведает Международный союз электросвязи, который определяет для каждого спутника свою зону покрытия и рабочий диапазон.

В Туркменистане создается эффективная многоотраслевая экономика. С ростом экономики увеличиваются и объемы передачи всевозможных видов информации, растет необходимость расширения пропускной способности телекоммуникационной инфраструктуры, обеспечения оперативной передачи данных между находящимися на большом удалении друг от друга участками местности, не соединенными наземными каналами связи. 

Чтобы обеспечить дальнейшее слаженное развитие национальной экономики, возникла необходимость внедрения спутниковых систем связи, которые предоставляют такие возможности коммуникаций, которые недоступны с использованием наземных систем. 

Первым шагом стало создание Национального космического агентства при Президенте Туркменистана, которое было учреждено в мае 2011 года. На Агентство были возложены функции по контролю за околоземной орбитой, налаживанию спутниковой связи, проведению научных исследований, связанных с космическим пространством, а также организация управления искусственным спутником с территории Туркменистана. 

В ноябре того же года Президент Туркменистана подписал Постановление «О создании системы национального искусственного спутника». В соответствии с документом Министерство связи Туркменистана заключило с французской компанией «Thales Alenia Space» контракт на строительство Национального искусственного спутника Туркменистана и систем наземного управления им, а также вывод в космическое пространство и ввод в действие спутника. Эта одна из крупнейших и ведущих компаний мировой космической индустрии, успешно работающая в этой отрасли уже более 40 лет. 

Для размещения туркменского национального спутника связи была выбрана удобная для Туркменистана орбитальная позиция – 52-й градус восточной долготы. Так как эта точка геостационарной орбиты принадлежит Княжеству Монако, был заключен контракт с компанией «Space Systems International-Monaco S.A.M» на аренду этого участка космического пространства. 

Для туркменского спутника связи, который получил название «TürkmenÄlem 52ºE», была выбрана платформа современного поколения из семейства «Spacebus 4000», которая хорошо известна в мире своими характеристиками, высокой надежностью и качеством. Исходя из целей и задач спутника, его полезная нагрузка включила в себя современное оборудование, предназначенное для предоставления пакета мультисервисных коммуникационных услуг, том числе цифрового телерадиовещания, телефонии, видеоконференцсвязи, передачи данных, спутникового интернета, создания сетей VSAT.

Всего спутник имеет 38 активных каналов связи – транспондеров. Из них 26 будут использоваться Туркменистаном в собственных целях, остальные 12 будут переданы в долгосрочную аренду компании «Space Systems International-Monaco S.A.M». Спутник оснащен тремя антеннами – восточной, северной и MENA (Middle East & North Africa – Средний Восток и Северная Африка). Зона покрытия трех антенн охватит десятки государств Европы и Азии – от Ирландии, Великобритании до Афганистана, а также страны Ближнего Востока и Северной Африки. 

«TürkmenÄlem 52ºE» будет осуществлять вещание в Ku-диапазоне частот, который позволяет производить прием сравнительно небольшими антеннами, и поэтому широко используется в спутниковом телевидении. 

Согласно контракту гарантийный срок службы спутника составляет 15 лет, на протяжении которых компания «Thales Alenia Space» будет осуществлять необходимую сервисную поддержку. Однако при рациональном использовании топлива технические характеристики спутника позволяют продлить его эксплуатационных срок. 

Параллельно строительству спутника осуществлялась и подготовка высококвалифицированных специалистов для новой космической отрасли. Специалисты Центра – выпускники Института транспорта и связи, Государственного университета имени Махтумкули, а также работники Агентства, закончившие зарубежные вузы, - физики, математики, механики, связисты, авиаторы и программисты – обучались на предприятиях в соответствующих центрах за рубежом, прошли стажировку на тренажерах. Согласно контракту, подготовлены технический персонал и операторы, которые обеспечат управление и контроль над параметрами космического орбитального аппарата с наземных станций слежения. 

Для наземного управления национальным искусственным спутником связи был построен Центр управления спутником (ЦУС) в Ахалском велаяте, а также резервная станция управления в Дашогузском велаяте. Причем наземная станция управления спутником, сооруженная в Дашогузском велаяте, по своему функционалу полностью аналогична Центру в Ахалском велаяте, и является резервным дублирующим пунктом управления. В целях бесперебойного снабжения электроэнергией и Центр, и станция обеспечены несколькими отдельными линиями электропередачи, а также резервными генераторами и аккумуляторами. 

Центр оснащен подвижной параболической антенной диаметром более 9 метров, современным оборудованием для отправки и приема, а также обработки сигналов со спутника, усилителями мощности радиосигналов, аппаратурой для слежения за движением спутника и другим необходимым оборудованием. 

Информация и контрольные параметры со всех систем спутника будут сводиться в Центре управления спутником, где специалистам предстоит вести круглосуточное наблюдение за движением спутника и состоянием его систем.

Как и большинство спутниковых платформ, туркменский спутник связи состоит из 2 модулей: модуля служебных систем и модуля полезной нагрузки. 

Модуль служебных систем основан на углепластиковой центральной трубе, которая проходит через всю конструкцию космического аппарата и прикрепляется к ракете-носителю во время запуска. Центральная труба несет на себе все остальные элементы модуля: солнечные и аккумуляторные батареи, апогейный двигатель с цистернами для горючего, двигатели коррекции и удержания, и другие компоненты. 

Модуль полезной нагрузки представляет собой Н-образную конструкцию, которая несет на себе все ретрансляционное оборудование и антенны. Внутренняя панель, параллельная плоскости разделения с ракетой-носителем, крепится к центральной трубе и соединяет две другие панели (северную и южную). На всех трех панелях модуля полезной нагрузки устанавливается ретрансляционное и вспомогательное оборудование. 

Для работы внутренних систем спутника используется энергия, вырабатываемая солнечными батареями. Учитывая, что спутник на геостационарной орбите находится практически в условиях вакуума, крайне актуальным является вопрос отвода тепла, вырабатываемого его аппаратурой. 

Вес спутника «TürkmenÄlem 52ºE» составляет 4707 килограмм. Причем основная часть массы приходится на топливо, а «сухой» вес непосредственно самой конструкции – 1830 кг. 

После окончательной сборки спутника он со всем сопутствующим оборудованием был доставлен из Канн в Ниццу, а оттуда транспортным самолетом перевезен в Соединенные Штаты Америки, на мыс Канаверал. Перед установкой в грузовой отсек ракеты-носителя космический аппарат прошел полную повторную диагностику, были протестированы все узлы, детали и электронные системы. 

Запуск первого туркменского спутника связи было доверено осуществить авторитетной на рынке космических услуг компании «SpaceX», являющейся разработчиком серии ракет-носителей «Falcon» и оператором космических систем. 

На сегодняшний день «SpaceX» совершила уже около двух десятков успешных пусков, в числе которых вывод спутников на геостационарную орбиту, а также несколько миссий по доставке груза на МКС. Контракт между NASA и «SpaceX» предусматривает многократные полеты «Dragon» к Международной космической станции. 

Запуск первого туркменского спутника связи был осуществлен ракетой-носителем «Falcon 9 v1.1» с космодрома на мысе Канаверал в штате Флорида (США). «Falcon 9 v1.1» представляет собой двухступенчатую ракету с жидкостными двигателями «Merlin». 

После отделения туркменского спутника связи от ракеты-носителя «Falcon 9 v1.1» управление его движением берут на себя специалисты «Thales Alenia Space». Для этого используются станции в Республике Корея, Италии, США и Франции. Одновременно телеметрию спутника будут получать туркменские специалисты в Центре управления спутником в Ахалском велаяте. Расположение всех этих станций обеспечивает полное покрытие небесной сферы и позволяет осуществлять круглосуточный контроль за движением космического аппарата. 

На протяжении последующих дней специалисты будут периодически корректировать траекторию спутника, пока он не достигнет своей орбитальной позиции – 52-го градуса восточной долготы. В этот момент спутник «TürkmenÄlem 52ºE» непосредственно выйдет на связь с расположенным в Ахалском велаяте Центром управления и начнется тестирование его систем. После успешного завершения всех тестов дальнейшее управление аппаратом возьмут на себя туркменские специалисты. 

Для геостационарной орбиты, на которую выводится туркменский спутник связи, орбитальная скорость составляет около 3 километров в секунду. Эта скорость позволяет спутнику делать один облет в 24 часа. Поскольку Земля также делает один оборот вокруг своей орбиты за 24 часа, спутник на высоте геостационарной орбиты постоянно находится в фиксированной позиции относительно земной поверхности. 

Дрейф космического аппарата отслеживается бортовой и наземной аппаратурой, и в необходимый момент операторы Центра управления, подавая с Земли команду и включая двигатели коррекции на борту спутника, возвращают его в нужное положение на геостационарной орбите. После выхода туркменского спутника на свою орбитальную позицию и начала полноценного функционирования системы спутниковой связи, перед отечественными специалистами стоит задача задействовать весь ее потенциал для получения максимально эффективной отдачи от проекта. В этих целях в соответствии с Постановлением Президента Туркменистана Гурбангулы Бердымухамедова было создано закрытое акционерное общество «Türkmen hemrasy», на которое возложены задачи по оказанию услуг спутниковой связи. 

Возможности спутника позволят использовать его для трансляции теле- и радиоканалов, передачи данных между наземными станциями, расположенными друг от друга на расстоянии в тысячи километров, предоставления услуг широкополосного интернета, организации дистанционного обучения, дистанционной медицины, в том числе проведения различных видеоконференций, а также для других видов коммуникационных услуг. По сути, спутник представляет собой мощную ретрансляционную стацию, вынесенную на большую высоту, и может использоваться в разных ситуациях, когда нужно оперативно передать большие массивы информации на дальние расстояния. 

Как уже говорилось, в распоряжении Туркменистана 26 спутниковых транспондеров. Наиболее известная область применения спутниковых систем – спутниковое телевидение, для которого предназначены 10 радиочастотных каналов «BSS». Их пропускная способность позволяет транслировать десятки телевизионных каналов, как стандартного, так и высокого разрешения. На каждом из радиочастотных каналов «BSS» в зависимости от их разрешающей способности можно разместить 7 телевизионных каналов формата SD-TV (стандартного разрешения), 4 телевизионных канала формата HD-TV (высокого разрешения), 2 телевизионных канала формата 3D-TV («трехмерный формат»). Таким образом, на 10 радиочастотных каналах «BSS» можно будет разместить в зависимости от формата от 20 до 70 телевизионных каналов. 

Учитывая, что сегодня это значительно превышает потребности национального телевидения, большую часть спутниковых каналов связи можно будет сдавать в аренду для трансляции зарубежных телеканалов. Положение спутника «TürkmenÄlem 52ºE», охватывающего значительные территории, позволит Туркменистану выступать в качестве транзитной страны в вещании каналов Европы и Азии. 

Помимо развития национальной сети телерадиовещания, наличие собственного спутника связи даст возможность активно использовать в нашей стране систему VSAT (Very Small Aperture Terminal), которая может найти самое широкое применение практически во всех сферах народного хозяйства. Преимущества сети спутниковой связи на базе VSAT: быстрое развертывание сети, высокое качество связи, простота конфигурации, надежность, простое перемещение абонентских терминалов, которые могут быть установлены даже на легковом автомобиле. Одно из основных преимуществ этого вида коммуникационных технологий – возможность обеспечить качественной связью объекты, расположенные вдали от населенных пунктов – в пустынной, горной местности, на море. 

Таким образом, эта система находит применение в работе банковских и финансовых организаций, сетей розничной и оптовой торговли, промышленных предприятий и частных лиц, в сферах здравоохранения и образования и т.д. На основе оборудования системы VSAT можно построить полноценные мультисервисные сети для предоставления таких услуг, как доступ в интернет, телефонная связь, объединение локальных сетей территориально разделенных пользователей, резервирование существующих каналов связи, организация аудио- и видеоконференций. 

Создание совершенной телекоммуникационной системы связи, отвечающей высокому уровню международных стандартов и обеспечивающей качество информационного общения, будет способствовать укреплению имиджа нашей страны, как важного информационно-коммуникационного моста на континенте.