Víceúčelová konstelace Sféra (Sphere)

[Meybe]

Sféra jsou plánované ruské satelitní konstelace. Májí obsahovat celkem větší počet různě zaměřených družic, které mají mít kapacitu pozorovat také Zemi. V rámci Sféry má vzniknout několik druhů specifických družic. Vláda plánuje v tomto programu utratit 370 milionů dolarů do roku 2024. Po několika fázích diskusí a schválení ve vládě získal projekt Federal Sphere plán rozvoje podporovaný finančními prostředky. V následujících letech bude kladen důraz na vývoj technologií a vytváření prvních vzorků družic. Konečné rozhodnutí o počtu a složení družicové konstelací bude učiněno na základě uvedených výsledků. Ruské ministerstvo financí poskytlo finanční prostředky na prioritní práci na projektu Sphere – 7 miliard rublů [92,47 milionu USD] pro rok 2021 a dalších 7 miliard rublů ročně od roku 2022 do roku 2024. V tuto chvíli se Sphere výrazně liší od původní verze z roku 2019.
Předběžná podoba družice

Obecně lze nadcházející tříletou etapu konstelace Sféra nazvat přípravnou: v jejím rámci se budou testovat různé technologie a vyrábět prototypy zařízení. Na výsledcích etapy záleží, jakou cestou se proces hromadné výroby a rozmístění uskupení na oběžné dráze bude ubírat. Myšlenka ovšem zůstala stejná: Připojení pro všechny.
Co je důležité vědět o konstelaci Sféra?
Sféra je jedním z klíčových projektů Roskosmosu zaměřeného na rozvoj vesmírných informačních technologií a odstranění tzv. digitální nerovnosti. Díky ní vznikne nejmodernější komunikační a monitorovací systém zahrnující jak stávající, tak budoucí vesmírnou infrastrukturu. Významná část území Ruska se nachází ve vysokých zeměpisných šířkách, kde je nízká hustota obyvatelstva a zóny tajgy, tundry a permafrostu narušují pokládání komunikačních sítí z optických vláken. V takových místech pomohou družice zajistit celou škálu telekomunikačních služeb pro stacionární i mobilní objekty. Plánuje se dosáhnout těchto cílů nasazením a propojením s komunikačními družicemi Jamal a Express na geostacionárních a Express-RV na vysoce eliptických drahách.

Dalším plánem je využít konstelaci pro pozorování Země v různých rozsazích vlnových délek bude prováděno konstelacemi družic SMOTR, Berkut-O, Berkut-VD, Berkut-X a Berkut-XLP. V důsledku toho se budou rozvíjet integrované služby pro růst všech sektorů ekonomiky země. Na rozdíl od zahraničních konkurentů se Roskosmos vydal cestou vytvoření ne jednoho globálního, ale několika regionálních systémů, jejichž schopnosti jsou zaměřeny na řešení naléhavých problémů Ruska, ale lze je rozšířit na celou planetu. Velkým plusem má být vysoce stabilní připojení v námořní dopravě. Konkrétně v Severní námořní cestě.

Projekt obsahuje několik pod konstelací. Každá se zaměří na něco jiného.
Konstelace SKIF
Vynesení prvního demonstrátoru SKIF na tzv. střední oběžnou dráhu Země (MEO) je v plánu již na podzim tento rok. Souběžně s přípravou demonstrátoru (start na podzim 2022 po cestě společně se dvěma kosmickými družicemi Gonets na nosné raketě Sojuz-2 z kosmodromu Vostočnyj) bude vypracován předběžný návrh celého systému SKIF, který zahrnuje 12 satelitů na dvou orbitálních rovinách ve výšce 8070 km. Za prvé, „SKIF“ je navržen tak, aby poskytoval vysokorychlostní přístup k internetu nepřístupným a odlehlým regionům země, stejně jako lodím pohybujícím se po Severní mořské cestě. SKIF bude umět asi 150 gigabitů za sekundu, takže celý systém lze považovat za seskupení třídy terrabit. SKIF vyrobí společnost ISS-Reshetnev.
Další konstelací projektu Sféra má být IoT Marathon
.
Začne s předběžným návrhem celého systému, včetně pozemních terminálů a segmentu, poté se vytvoří experimentální prototyp družice a na konci roku 2023 bude vypuštěn na oběžnou dráhu. Díky seskupení IoT Marathon budou prezentovány služby jako sledování stavu průmyslové infrastruktury v odlehlých oblastech, řízení přepravy nebezpečného zboží a satelitní komponenty systému ERA-GLONASS. Tedy systém včasného varování. Plánuje se umístění 264 družic na 12 orbitálních rovinách ve výšce 750 km. To stačí pro globální pokrytí celého území Země a přenos dat. Nyní se pracuje na otázce integrace schopností systému Marathon IoT do terminálů mezinárodního pátracího a záchranného systému COSPAS-SARSAT a zařízení ERA-GLONASS.

Dále je nastíněno několik výzkumných projektů (R&D). Jeden z nich: „Laser“ umožňuje vytvoření vysokorychlostních optických komunikačních kanálů. Přenos velkého množství dat je relevantní nejen pro telekomunikační družice, ale také pro kosmické družice a lodě, které provádějí průzkum Země. Jedna z myšlenek zahrnuje přenos výsledků průzkumu nikoli přímo, ale prostřednictvím jiné družice: například ze středoorbitální konstelace systému SKIF nebo geostacionární přenosové družice. V tomto ohledu je laserová komunikace jednou z nejslibnějších z hlediska rychlosti přenosu dat a důvěrnosti. V rámci projektu výzkumu a vývoje „Laser“ je plánováno vybudování dvou terminálů pro mezidružicovou komunikaci.
V rámci další práce – „Typové řady“ – bude probíhat hledání technologií pro vytváření škálovatelných unifikovaných družicových platforem pro komunikaci a konstelace pro dálkový průzkum Země. Ideologie je jednoduchá: I přes různá specifika by měly být kosmické lodě založeny na stejných technických řešeních.
Na práce se podílejí podniky Roskosmos i soukromé společnosti (celkem asi deset organizací), vede Viktor Chartov, generální konstruktér pro automatické vesmírné komplexy a systémy.
Projekt Sféra tedy obsahuje celou řadu menší konstelací, které jsou specificky zaměřené, ale mají využívat stejné technologie a postaveny mají být na podobné bázi.
Berkut pro pozorování Země
Před rokem bylo oznámeno, že v rámci projektu Sféra bude na nízké oběžné dráhy vypuštěno více než 200 malých kosmických družic pro vysoce periodické monitorování Země za každého počasí „Berkut“. Předpokládalo se, že budou několika typů – průzkumné, vysoce detailní a radarové. Co se týče funkčnosti satelitů, plány se nezměnily, ale mluvit o velikosti skupiny je zatím předčasné.
„V současné fázi vidíme hlavní úkol ve vývoji technologií na demonstračních zařízeních, získávání zkušeností a budování kompetencí našich podniků, abychom byli konkurenceschopní na mezinárodní úrovni.“ Poznamenává Sergej Prochorov.
Radarové družice mají nadále nejvyšší prioritu. Jsou zvláště užitečné tam, kde je vyžadován 24hodinový dohled za každého počasí, jako například v Arktidě. Díky těmto satelitům získají kapitáni lodí při pohybu po Severní mořské cestě operativní informace o ledové situaci na trase celé trasy i přes silnou oblačnost nebo polární noc.
Jedním z úkolů Sféry je přilákat do projektu soukromé firmy. V první řadě se bavíme o zařazení komunikačních služeb, přenosu dat, navigace a dálkového průzkumu Země do služeb telekomunikačních, dopravních, bankovních, pojišťovacích, těžařských a dalších společností. Integrace všech těchto schopností na úrovni předplatitelských zařízení, dostupnost satelitního signálu kdekoli v zemi otevírá dobré vyhlídky pro rozšíření podnikání a zlepšení kvality zákaznických služeb.
„Znamená to, že se v blízké budoucnosti objeví ruské analogy StarLink a OneWeb? Takový úkol si neklademe, proto je to nepravděpodobné. Přesto zajistíme zdravou konkurenci pro tyto systémy na trhu telekomunikačních služeb“. Uzavírá Sergej Prochorov.
Zdroj: Igor Afanasjev

EDIT: Článek pozměněn a zpřehledněn

[Vaclavik]

Sféra jsou plánované ruské satelitní konstelace. Májí obsahovat celkem 264 družic, které mají mít kapacitu pozorovat také Zemi.

Nějak jsme to z toho článku nepobral jak tedy dopadla SFERA. Ta měla mít původně (nebo nevím zda to platí) 600+ družic různého typu, přičemž jako družice Sfera měly být pro DPZ a další "podkonstelace" jako Maraton či Skif pro nestacionární komunikační služby (mobily, internet). 264 družic mělo být právě typu Maraton pro internet věcí. Efir jich má mít 288 a má být pro internet atd. Došlo tedy k nějakému výraznému zkrouhnutí v počtu družic či objemu služeb u konstelace SFERA?

[Meybe]

Bude to tak jak říkaš. Celkový počet ovšem není definitivní. Pokusím se to v příspěvku ještě nějak doplnit. Díky za upozornění.