23 января 2022 года.
13 января 2022 года у южноафриканской космической науки был знаменательный день. Технологический университет Кейп-Пенинсула, расположенный в Кейптауне, запустил в космос свой третий спутник с космодрома на мысе Канаверал во Флориде (США).
Наноспутниковая группировка, состоящая из трех спутников, называется MDASat (Marine Domain Awareness). Наноспутник меньше стандартных спутников, его вес составляет от 1 до 10 кг, и это доступный и функциональный вариант. Средняя масса каждого из наших спутников составляет 2,1 кг.
MDASat предназначен для сбора данных, которые повысят безопасность и защиту морских ресурсов Южной Африки. Созвездие будет обнаруживать, отслеживать и идентифицировать иностранные суда в исключительной экономической зоне страны. Это поможет отслеживать незаконный сброс отходов и ловлю рыбы.
Мы надеемся, что команда, разработавшая и спроектировавшая созвездие — я являюсь исполняющим обязанности главного инженера проекта, — надеется, что MDASat укрепит суверенитет страны над океаном и защитит наши морские ресурсы.
Эта миссия стала продолжением успешной разработки, запуска и эксплуатации двух других наноспутников: ZACUBE-1, известного как TshepisoSat, и ZACUBE-2.
Это волнующий момент не только для института и Южной Африки, но и для всего африканского континента в целом: это первое созвездие спутников, разработанных и спроектированных в Африке. Другие африканские страны, в том числе Кения, Марокко, Нигерия и Гана, уже отправляли спутники в космос. Но они были разработаны и спроектированы не на континенте, а в партнерстве с неафриканскими странами или компаниями.
Это важно, потому что чем больше стран и ученых вовлечены в космическую деятельность, тем лучше: это обеспечивает более тесное сотрудничество и открывает новые технические методы обработки информации. Различные данные можно использовать для самых разных целей, например, для отслеживания космической погоды и мониторинга природных и морских ресурсов.
Роль MDASat
Запуск 13 января отправил в космос три спутника из созвездия MDA (всего мы надеемся запустить девять спутников в рамках этого созвездия). Спутник MDASat-1 будет использовать данные системы автоматической идентификации для мониторинга передвижения судов в исключительной экономической зоне Южной Африки. Автоматическая идентификационная система — это радиосистема, используемая для отслеживания морского движения. Сообщения о местонахождении, получаемые спутниками от судов в океане, ежедневно загружаются со спутника, когда он проходит над наземной станцией в университетском городке Беллвилль, Кейптаун.
Спутники могут выполнять целый ряд задач. Например, они могут получать обновления по воздуху, что означает, что программное обеспечение может быть разработано и загружено на орбитальный спутник, когда оно будет готово. Они также могут собирать необработанные данные, что расширяет возможности диагностики помех сигнала и декодирования сообщений. Эта информация позволяет нам отслеживать состояние здоровья спутников — если у них возникают ошибки в программном обеспечении или электронные сбои, мы можем изучить эту информацию, а затем применить исправления или резервные маневры.
MDASat также обладает расширенным интерфейсом передачи данных. Это означает, что он использует всю доступную полосу пропускания, поэтому работает оптимально и может передавать максимум данных.
Эти усовершенствования открывают путь к разработке и запуску будущего MDASat-2. Кроме того, они минимизируют риск повреждения текущей полезной нагрузки в результате воздействия космической погоды.
Вначале каждый спутник будет проходить мимо наземной станции в среднем четыре раза в день, но затем этот показатель будет неуклонно расти. Со временем спутники будут отдаляться друг от друга, и, когда они в конце концов отдалятся друг от друга, мы будем иметь в среднем 12 проходов в день. Мы ожидаем, что за один проход спутника будет генерироваться в среднем 1883 тыс. байт данных.
В то же время мы продолжаем следить за ранее запущенным спутником ZACUBE-2. Он отслеживает суда, а также лесные и растительные пожары. После запуска в 2018 году ZACube-2 предоставил морскому флоту страны новейшие системы связи с обменом данными на очень высоких частотах в рамках операции Phakisa. Эта правительственная инициатива направлена на ускоренное продвижение нескольких приоритетных проектов.
Еще одна африканская связь
В 2008 году в Технологическом университете Капского полуострова началась реализация проектов в области космической техники. Сегодня их координирует Африканский центр космических инноваций при этом учебном заведении.
Мы работаем в лабораториях, расположенных недалеко от кампуса института в Беллвилле. Наши спутники созданы для того, чтобы служить долго и исправно: они проходят строгую проверку на пригодность к полету, которая подтверждает не только то, что они пригодны для полета в космос, но и то, что они будут работать после того, как окажутся там. Проверка включает в себя экологические испытания, чтобы убедиться, что механические удары не разрушат спутник, и тепловые испытания, чтобы убедиться, что они могут работать в заданных температурных диапазонах.
В запуске 13 января был еще один южноафриканский элемент: MDASat был запущен компанией SpaceX, основанной предпринимателем Элоном Маском, уроженцем ЮАР. SpaceX предлагает доступные варианты совместных полетов в космос, и MDASat был лишь одним из проектов, запущенных на борту ракеты Falcon 9 этой аэрокосмической компании. Ракета несла в общей сложности 105 космических аппаратов, которые будут собирать данные для различных организаций.
Этот проект представляет собой большой шаг на пути к автономному использованию драгоценных природных ресурсов Южной Африки: данных, полученных от страны и о ней, для ее собственного использования.
Автор: Ньямеко Ройи, исполняющий обязанности главного инженера проекта созвездия MDASat, Технологический университет Капского полуострова.
