Новая система позволит изменить назначение спутника прямо на орбите

Компания Lockheed Martin объявила, что уже в 2019 году будут запущены первые спутники, назначение которых можно будет изменить, просто загрузив в них новую программу.

"Представьте себе новый тип спутника, который действует скорее как смартфон. Добавьте приложение SmartSat на свой спутник на орбите, и вы изменили миссию", – говорит Рик Амброуз (Rick Ambrose), исполнительный вице-президент компании Lockheed Martin Space.

Сегодня космические аппараты выполняют лишь те задачи, для которых они были предназначены перед запуском (крайне редко в случае особой необходимости учёным удаётся "перепрошить" аппараты, но это тот случай, когда исключение подтверждает правило).

Конечно, орбитальному телескопу можно дать задание на наблюдение новых объектов, но при этом он всё равно останется только телескопом, а не, скажем, спутником связи.

Здесь нет ничего общего с гибкостью упомянутых выше смартфонов, которые путём установки приложения превращаются в средство навигации, калькулятор или медицинский прибор.

Востребована ли подобная многофункциональность на орбите? Ведь задачи, которые может решать спутник, определяются не только его программным обеспечением, но и аппаратурой. Из ретранслятора не сделаешь телескоп, потому что у него нет нужной оптики, а орбитальную обсерваторию с уникальными инструментами попросту расточительно использовать по какому-то другому назначению.

Всё это так, но прямо на наших глазах рождается новый подход к созданию космических аппаратов. Помимо узкоспециализированных дорогих устройств, появляются дешёвые небольшие сателлиты, состоящие из стандартных блоков, в частности, кубсаты. Такие спутники можно запускать целыми роями. Вместе они могут выполнять сложные задачи, самостоятельно перераспределяя роли внутри "команды". И здесь как раз требуется гибкость и способность сменить алгоритм поведения.

Аппаратной основой новой технологии станет мощный многоядерный компьютер, устойчивый к действию радиации. Современные достижения в миниатюризации позволяют уместить его внутрь небольшого спутника. Программное обеспечение SmartSat позволит загружать в этот компьютер самые разные приложения, меняющие задачи спутника.

Кроме того, аппараты планируется оснащать гибкой системой связи, способной менять ширину луча и тем самым покрытие тех или иных районов земного шара. Регулироваться будет и пропускная способность канала связи. Это важно для устройства, способного сменить миссию.

Разумеется, перспектива дистанционной установки программ открывает двери киберугрозам. Чтобы им противостоять, в программное обеспечение встроено специальный "щит", который планируется регулярно обновлять. Предусмотрена и система взаимопомощи, когда к начавшему вести себя странно аппарату подключаются его "собратья", диагностируют проблему и устраняют неполадку.

Кроме того, схема содержит гипервизор, то есть программу для управления несколькими операционными системами, запущенными на разных ядрах процессора. Это увеличивает вычислительную мощность бортового компьютера и тем самым разгружает канал связи. Большую часть вычислений теперь можно будет производить прямо на месте, передавая на Землю лишь действительно необходимые сведения.

Первые аппараты, оснащённые SmartSat, планируется запустить уже в 2019 году. Это будет дуэт Lockheed Linus из двух спутников, каждый из которых состоит из 16 стандартных для кубсатов кубических блоков с ребром 10 сантиметров. Эта система предназначена для испытания SmartSat, а также отработки некоторых технологий, связанных с 3D-печатью.

Новая технология будет использована и в группировке спутников Pony Express, каждый из которых состоит из шести кубсатных блоков. Этим аппаратам предстоит продемонстрировать взаимодействие между собой и, возможно, стать прототипом для вышеупомянутых спутниковых сетей, вместе решающих сложные задачи.

По мысли разработчиков, в перспективе перепрограммировать спутник с помощью системы SmartSat смогут не только инженеры в специализированных центрах управления, но и рядовые пользователи. Разумеется, это будет возможным не раньше, чем спутников станет хватать на всех.

"SmartSat – это важный шаг вперёд на нашем пути к тому, чтобы полностью изменить методы проектирования, создания и доставки спутников", – заключает Амброуз.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о таких проектах Lockheed Martin, как многоразовый лунный посадочный модуль и гиперзвуковой самолёт.

Также мы рассказывали о других решениях, способных изменить облик космической индустрии, например, дозаправке спутников на орбите и уборке космического мусора.

Чтобы узнавать больше новостей о прорывных технологиях современности, подписывайтесь на наши группы в социальных сетях: ВКонтакте, Facebook, Twitter, "Одноклассники".