Фред Ортенберг - Израиль в космосе. Двадцатилетний опыт (1988-2008)

Вспомним теперь, что первенец израильской космонавтики спутник ОФЕК-1 (офек в переводе с иврита — горизонт) стартовал с космодрома «Пальмахим» в центре страны на низкую эллиптичную орбиту (250Х1150 км) с непривычным наклонением 143 градуса. Вспоминается сообщения о запуске первого израильского спутника, появившиеся в советских средствах массовой информации. Среди прочих данных о характеристиках спутника отмечалось, что спутник выводился на орбиту в западном направлении, а не на восток, как это принято в мировой практике. Возможную причину такого непривычного запуска один из комментаторов — по-видимому, большой юморист — усмотрел в том, что пишут на иврите также справа налево, а не наоборот, как предписано алфавитами европейских языков.

В отличие от общепринятой схемы запуска по направлению вращения Земли, на восток, спутник ОФЕК-1 (а также последующие спутники, стартовавшие с территории Израиля) запускался в западном, обратном вращению Земли направлении для того, чтобы трасса полета ракеты пролегала над Средиземным морем, проливом Гибралтар, Атлантическим океаном, и отработавшие ступени падали на водную поверхность. С точки зрения нагрузки на ракету подобная схема выведения является невыгодной, снижает стартовый потенциал носителя, но другого выхода у Израиля нет. При другом направлении запуска, из-за особенностей географического положения Израиля, траектория выведения будет проходить над соседними арабскими государствами. Получить согласие этих стран на осуществление подобных стартов не представляется возможным, поскольку с большинством из них у Израиля, как известно, нет даже дипломатических отношений. Таким образом, геополитический статус Израиля сыграл злую шутку с космическими стартами, выполняемыми собственной ракетой- носителем.

Необходимость снижения массы полезной нагрузки при запуске на ретроградную орбиту, обычно рассматривается как серьезное препятствие для космической программы Израиля. Однако, получающаяся при запуске на запад орбита с наклонением 143 градуса может быть осуществлена по фазе так, чтобы дать исключительно хорошее покрытие Ближнего Востока в дневное время. Орбита спутников ОФЕК формируется именно таким образом и обеспечивает в течение суток около полдюжины проходов над территорией Израиля и окружающих стран в дневное время. Предполагаемые американские и российские спутники-шпионы получают только один или два прохода в день с их орбит, имеющих более высокое наклонение. Тем не менее, описанные только что ограничения, а также необходимость запуска спутников связи на геосинхронную орбиту, недоступную для израильской ракетной системы, привели к тому, что Израиль в последнее время для выведения космических аппаратов все чаще прибегает к услугам других стран.

За два десятилетия, прошедшие после первого запуска, израильские специалисты создали десятки образцов космической техники, запустили космические аппараты различного назначения. Хроника пусков израильских спутников — свершенных и ожидающихся в самое ближайшее время — представлена на цветном вкладыше (Таблица 1). На этой таблице справа и слева от года запуска приведены название спутника, название пусковой установки (ракеты), и адрес стартовой площадки (город, страна). Завершенные миссии окрашены розовым цветом; спутники, функционирующие до настоящего времени — зеленым; планируемые миссии — желтым; неудачи при запуске спутников отмечены серым.

Наиболее важные характеристики космических аппаратов, изображенных на иллюстрации, описаны ниже в хронологической последовательности вначале для оснащенных съемочными камерами спутников, а затем для исследовательских спутников и спутников связи. Как видно, разведывательные и гражданские спутники зондирования земной поверхности размещены в правой части рисунка, а спутники связи и научно-исследовательские программы представлены слева от расположенного в центре хронологического древа.

2. Спутники дистанционного зондирования Земли

Освоение космоса Израилем началось, как уже было сказано, с запуска экспериментальных спутников серии ОФЕК (Рис. 1) с помощью ракеты Шавит, созданной в Израиле. Первые спутники ОФЕК не имели бортовой камеры. Только на OFEQ-3 было установлено электрооптическое устройство, предназначенное для наблюдений Земли. Спутник стал первым израильским операционным спутником, сбрасывающим на наземную станцию изображения Земли превосходного качества. Проработав 7 лет, превысив более чем вдвое ожидаемый полетный ресурс, ОФЕК-3 прекратил существование при возвращении на Землю и сгорании в атмосфере. Попытка запустить следующий разведывательный спутник ОФЕК-4 стоимостью 50 млн. долларов окончился неудачно. В то время как первая ступень ракеты отработала нормально, проблемы, возникшие в полете, разрушили ракету и спутник на второй минуте полета.

ЭРОС-А (Система Наблюдения за Земными Ресурсами) — первое поколение системы гражданских спутников отображения земной поверхности. Спутники серии ЭРОС (Рис. 2) разработаны и изготовлены корпорацией IAI по заказу компании ImageSat International. К слову, название спутников не имеет ничего общего с эротикой, это — аббревиатура от английского названия программы Earth Resources Observation Systems. ЭРОС-А разработан на основе военного разведывательного спутника OFEQ-3, который был ранее создан также IAI и ЭльЮп для использования израильским правительством. Спутник весом 250 кг движется на синхронно-солнечной орбите с высотой от 480 км до 510 км, посылая на наземные станции черно-белые изображения, которые получены днем в одно и то же местное время и пригодны для использования в картографии, градостроительстве, и т. д. Скорость передачи видео сигнала — 70 M6OT в секунду. В стандартном режиме работы достигнутое пространственное разрешение в надире лучше, чем 1.8 м при ширине изображения 12.5 км. Разрешение может быть улучшено с помощью запатентованного метода обработки изображений, который фирма называет гипервыборкой. Этот способ позволяет определенным клиентам приобретать изображения с разрешением лучшим, чем 1.2 м при уменьшении ширины полосы захвата изображения до 9.5 км. Спутник способен быстро разворачиваться в любом направлении от надира, чем достигается отображение множества различных областей во время одного и того же прохода. Система также позволяет получать вертикальные профили земной поверхности с разрешением 5 м по высоте, необходимые для точной картографии и моделирования стереоизображений ландшафта.

ОФЕК-5 — разведывательный спутник второго поколения. Хотя точные данные о его разрешающей способности остаются до настоящего времени закрытыми, эксперты, знакомые с получаемыми изображениями, утверждают, что спутник обнаруживает небольшие объекты величиной 0.5 м с орбитальной высоты около 500 км. При тех же условиях спутник обеспечивает получение цветных изображений с разрешением лучшим, чем 1 м. 300-килограммовый OFEQ-5 (Рис. 3) вначале вращался вокруг Земли по орбите с перигеем 262 км, апогеем 774 км и наклонением приблизительно 143.5 градуса. Во время полета его перигей был поднят до 369 км и апогей был понижен до 771 км, с целью продлить продолжительность его жизни. Проектный полетный ресурс спутника ОФЕК-5 составлял примерно 4 года, однако он и по сей день все еще продолжает успешно работать. К сожалению, запуск следующего спутника-шпиона ОФЕК-6 оказался неудачным. Вследствие неполадки в третей ступени ракеты-носителя Шавит спутник стоимостью в 100 миллионов долларов упал в Средиземное море.

ЭРОС-Б — спутник следующего поколения в семье спутников ЭРОС — также является легким (290-килограммовым) коммерческим спутником, которым управляет тот же международный консорциум ImageSat. ЭРОС-Б (Рис. 4) запущен на солнечно-синхронную орбиту с высотой 508 км. Спутник имеет цифровую камеру для получения панхроматических изображений. Увеличенный объем памяти бортового запоминающего устройства, объединенный с быстродействием камеры, позволяет накопить сцену в виде полосы длиной 190 км при съемках под любым углом к наземному треку. Скорость передачи данных — 280 M6OT в секунду. Благодаря этому спутнику появилась возможность поставлять заказчикам снимки с очень высоким разрешением (70-80cm в надире) для широкого диапазона применений. Спутники серии ЭРОС способны быстро маневрировать между изображаемыми мишенями. Ожидается, что спутник ЭРОС-Б, как и ЭРОС-А, будет работать в течение 8-10 лет. Схема работы ImageSat предоставляет клиентам почти оперативные изображения, которые обработаны и распространены местной наземной станцией во время пролета спутника над данной областью.