ГЛОНАСС идет на помощь

Новые спутники системы КОСПАС-САРСАТ исключат «слепые зоны» и двух- трехчасовые задержки сигнала с терпящих бедствие кораблей и судов. Иллюстрация с сайта холдинга «Российские космические системы»

Коспас-Сарсат (Cospas-Sarsat, Космическая система поиска аварийных судов) – SARSAT (Search And Rescue Satellite-Aided Tracking) – международная спутниковая поисково-спасательная система. При аварийных ситуациях на судах и самолетах она с помощью буев, установленных на судах и самолетах, оповещает о местоположении.

Система была образована в 1977 году на основе международного сотрудничества СССР (КОСПАС), с одной стороны, и США, Канады и Франции (SARSAT) – с другой, а пять лет спустя начала работу с запуска советского спутника «Космос-1383» (так же известен как КОСПАС-1). Аппарат был запущен с космодрома Плесецк и выведен на околокруговую орбиту. Уже тогда, 10 сентября 1982 года, состоялась первая спасательная операция после того, как спутник обнаружил в канадской провинции Британской Колумбии легкомоторный самолет Cessna 172, совершивший аварийную посадку: накануне самолет, летя в условиях плохой видимости, столкнулся со склоном горы. Тогда были разбиты все средства связи, кроме аварийного маяка. И хотя КОСПАС-1 был еще на летных испытаниях, он уловил сигнал на частоте 121,5 МГц. Благодаря этому удалось спасти трех человек.

Вскоре Венесуэла, Великобритания и Норвегия подключились к участию в системе. Готовность присоединиться к проекту выразили Австралия, Бразилия, Дания, Индия, Испания, Италия, Нидерланды, Чили, Швейцария, Швеция, Япония и др. Таким образом, в 1985 году КОСПАС-САРСАТ был официально объявлен в рабочем состоянии, а 8 декабря 1987 года система была официально принята в эксплуатацию в Советском Союзе. Система считалась рабочей при работе как минимум четырех спутников, так что первое время СССР, США и Франция поддерживали по два космических аппарата на низкой околоземной орбите. После распада Советского Союза Россия как правопреемница СССР взяла на себя те же обязательства. Сеть постепенно развивалась: так, в 1998 году КОСПАС-САРСАТ пополнилась спутниками, предназначенными для работы на геостационарных орбитах (система ГССПС). Благодаря этому время обнаружения сигнала уменьшилось с 1,5–2 часов до 10 минут. Параллельно шла эволюция передатчиков: в 2004 году они стали оснащаться встроенными GPS приемниками, а годом позднее дополнились системой охранного оповещения (ССОО).

Первым делом – самолеты

Поначалу радиобуи работали на частотах 121,5 МГц и 243 МГц, однако в 2009 году они были признаны устаревшими, а их спутниковая обработка прекращена. Основная проблема передатчиков была в том, что их конструкция не предусматривала использования доплеровских измерений. Ко всему прочему сигнал был нестабилен и наполнен помехами, из-за чего страдала точность определения местоположения выше 20 км. Постепенно устаревшие АРБ (аварийный радиобуй для использования на море), АРМ (аварийный радиомаяк для использования в авиации) и ПРБ (переносной радиобуй для личного использования) были выведены из эксплуатации и заменены на аппараты, работающие на частоте 406 МГц, которые обеспечивали доплеровскую точность определения координат до 1–2 км. Как итог – с 1982 по 2021 год более 50 тыс. спасенных жизней по всему миру.

Сейчас в программе участвуют 44 страны, из которых 2 – операторы наземного сегмента, 29 государств, обеспечивающих наземный сегмент, 4 – космический сегмент, и 9 стран являются пользователями.

В ходе модернизации радиобуев до уровня второго поколения также проводятся разработки по включаемым в полете АРМ, которые в какой-то мере вписываются в тематику радиобуев второго поколения – таким образом решается проблема обнаружения самолетов, потерпевших крушение в отдаленных районах. Это происходит за счет того, что данные передаются еще до крушения. Таким образом, можно отследить место, где «след» самолета оборвался – удар о землю приводит к разрушению АРМ, из-за чего передача сигнала прекращается. И если раньше это представляло серьезную проблему как для поисковиков, так и для выживших членов экипажа, то усовершенствованные АРМ не позволят потерять летательный аппарат из виду.

«В заполярной пурге ты себя к испытаньям готовь…»

Хотя усовершенствование АРМ имеет большое значение как для гражданской, так и военной авиации, но этим дело не ограничивается. Сейчас как никогда раньше Арктика приковывает внимание всего мира: после исследования шельфов и признания их российскими такие страны, как США и Япония, выражают несогласие с задокументированными фактами и пытаются продвинуть концепцию, согласно которой Северный морской путь должен стать морским трактом общего пользования, а не контролироваться Россией. То же касается и той части Арктики, которая с 2008 года является российской территорией: поскольку последнее десятилетие происходит таяние ледников, к многочисленным ресурсам, сконцентрированным на Крайнем Севере, уже в скором времени будет легче подобраться. Также таяние льдов приводит к повышению объемов судоходства, что в свою очередь требует усиления безопасности в регионе. А ранее президент России Владимир Путин заявлял, что в ближайшие годы движение по Северному морскому пути может стать круглогодичным, что к 2030 году позволит увеличить объем перевозок до 100 млн тонн. Президент также призвал со следующего года открыть регулярные грузовые рейсы по СМП между Владивостоком и Санкт-Петербургом. Для решения этой проблемы Госкорпорация «Роскосмос» в феврале этого года запустила первый аппарат серии «Арктика» для дистанционного зондирования поверхности Земли с высокоэллиптической орбиты. Таким образом, отечественная система будет отслеживать погоду и ледовую обстановку акватории Севморпути.

Скорость и точность обнаружения корабля, терпящего бедствие, изменится в лучшую сторону, экипаж также сможет быть уверен, что их сигнал SOS услышан: холдинг «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») разработал аппаратуру нового поколения, которая не только доставит в спасательные службы мира оперативную информацию о точном местонахождении самолетов, морских судов и людей, терпящих бедствие, но также по новому каналу обратной связи сообщит, что сигнал принят и помощь в пути. Помимо штатного канала ретрансляции, который передает в систему КОСПАС-САРСАТ данные от аварийного радиобуя, радиокомплекс получил новый канал обратной передачи данных – канал «квитирования».

«Как ответственные за отраслевые стандарты при создании новой аппаратуры мы сделали акцент на унификации наших решений. Такой подход сократил сроки разработки, уменьшил количество применяемых комплектующих, позволил использовать единые схемотехнические решения к установке нашей аппаратуры на различные космические платформы», – рассказал главный конструктор направления бортовой аппаратуры поиска и спасания РКС Сергей Букин.

Причем новые спутники будут работать на средней орбите, таким образом избегая недостатков, характерных для немногочисленных низкоорбитальных аппаратов: попадание в «слепые зоны» и двух- трехчасовая задержка сигнала.

«Эволюция системы КОСПАС-САРСАТ побуждает переходить на использование среднеорбитальных космических аппаратов с аппаратурой ретрансляции аварийных сигналов на борту. Спутник на средней орбите обеспечивает неразрывность приема сигнала от аварийного радиобуя на судне, самолете или в руках человека, оперативнее передает его поисково-спасательным службам. Орбиты высотой около 20 тыс. км расширяют зону обзора, позволяют принимать сигнал бедствия с несравнимо больших площадей. Такое решение вместе с инновационными радиобуями 2-го поколения выводит международную поисково-спасательную систему на новый уровень эффективности», – объяснил главный конструктор по направлению систем поиска и спасания РКС Андрей Федосеев.