Пропащий спутник: почему второй КazSat пошёл дорогой первого

Сегодня рано утром случилось то, что руководство и сотрудники АО "Республиканский центр космической связи" могли увидеть только в самых кошмарных снах. В 8 часов утра было потеряно управление с аппаратом KazSat-2 – вторым казахстанским спутником связи, на котором работает подавляющее большинство наших операторов и который является одним из главных инфраструктурных элементов, обеспечивающих национальную безопасность страны. Понадобилось почти восемь часов, чтобы устранить нештатную ситуацию.

Комментаторы в соцсетях мгновенно разразились шквалом убийственной критики в адрес российских изготовителей спутника – специалистов ГКНПЦ им. Хруничева, да и вообще России и российской космической отрасли в целом. Горькая ирония заключается в том, что потеря второго аппарата произошла через 9 лет после аналогичной ситуации с первым и по очень похожему сценарию. Однако, чтобы объективно оценить сложившуюся ситуацию, всё же необходимо детально представлять себе, как функционирует национальная система космической связи и как она создавалась.

Большинство наших "диванных" экспертов в своих комментариях однозначно утверждают, что, не обладая собственной космической промышленностью, Казахстан должен был бы иметь дело не с Россией, которая якобы не располагает современными надёжными космическими технологиями, а с "продвинутыми" странами Евросоюза, Японией, США и прочими. У них, мол, спутники красивые, летают долго и не отказывают.

Однако мало кто знает, что KazSat-2 был более чем наполовину собран из французской и итальянской элементной базы. Причём французские узлы и приборы на этом спутнике отвечали именно за управление аппаратом в космическом пространстве. На установке иностранной элементной базы настоял Талгат Мусабаев, который в 2011-м возглавлял Национальное космическое агентство РК. Именно поэтому подготовка спутника к запуску и собственно сам запуск были отложены почти на полтора года.

Вот описание "внутренностей".

Элементы и узлы российского производства:

• Бортовая цифровая вычислительная машина (MOKБ "Марс").
• Бортовая аппаратура контрольно-измерительной станции (ОАО "РКС").
• Комплекс управляющих двигателей-маховиков (КУДМ "Колер-Э", ОАО "НИИ КП").
• Солнечные батареи (ГНПП "Квант").
• Аккумуляторные батареи (ОАО "Cатурн").
• Двигатели коррекции орбиты (ОКБ "Факел").

Элементы и узлы французского производства:

• Астродатчики (SED-26, Astrium).
• Измеритель вектора угловой скорости (Astrix-120, Astrium).
• Cолнечный датчик положения (BASS-7, Astrium).
• Полезная нагрузка (весь комплекс ретрансляционного оборудования, Thales Alenia Space).

Таким образом, в создании нашего спутника участвовали самые известные мировые производители космической техники – Astrium (сейчас Airbus Defence and Space) и Thales Alenia Space. Так что говорить об "отсталости" технологий в данном случае просто глупо.

Вообще в создании нашей национальной системы космической связи с самого начала доминирующую роль играла политика. Как известно, идея стать "космической державой" активно муссировалась в середине нулевых, когда нефть была дорогой, шальных денег в стране было много, а руководство страны выступало за переориентацию экономики. Из всей этой каши в конце концов получилась госпрограмма форсированного индустриально-инновационного развития, о которой наперебой голосили государственные СМИ. Но тогда чиновникам необходимо было быстро получить хоть какой-то результат, отчитаться, да ещё и устроить неплохой распил выделяемых бюджетов. Если кто помнит, в те годы было создано какое-то совершенно неприличное количество совместных предприятий в сфере "освоения космического пространства". Стряхнули пыль даже с почти забытых и закрытых в сейфах российских предприятий советских малоперспективных проектов. Например, у нас на полном серьёзе планировалось запускать небольшие иностранные спутники с высотного истребителя-перехватчика МиГ-31 с помощью изделия "Ишим" – противоспутниковой, кстати, ракеты.

Вот на этой бурной волне и возник проект с "КазСатами". Когда стали мониторить, выяснилось, что большой спутник связи нам не нужен. В стране нет столько операторов космической связи (это и телевещание и телефония и пр.) Кстати, интернет в те годы у нас был ещё в зачаточном состоянии. Самих операторов вполне устраивало сотрудничество с крупнейшей в мире спутниковой компанией Intelsat. У неё, кстати, 55 спутников. "Сидели" все на аппарате Intelsat-904, всё более-менее успешно работало, сбои случались редко. Часть операторов работала с голландской компанией New Skies Satellites и спутником NSS-6. Но как же быть с правительственной связью, закрытыми видами связи и прочим? Это ведь национальная безопасность, которую нельзя давать на откуп каким-то зарубежным дядям. Ведь могут просто взять и отключить в случае чего, как это произошло в Сирии. Решено было строить маленький компактный спутник.

Результат проведённого тендера был очень странным – спутник был заказан фирме, которая всегда строила очень хорошие ракеты и никогда не строила спутники. Собственно, сателлитная тематика в ГКНПЦ им. Хруничева возникла не от хорошей жизни – фирме надо было как-то выживать в условиях резкого сокращения госфинансирования. Специалистами центра была разработана платформа "Яхта" с 12 транспондерами Ku-диапазона (8 – для фиксированной связи, 4 – для телевещания). Спутник представлял из себя самый настоящий детский конструктор – в его создании участвовали 15 российских и зарубежных фирм, в том числе Boeing, Alcatel Alenia Spazio Italia, ComDev).

Любопытно, что первоначально запуск планировали произвести в декабре 2005 года, однако в этом же году возникли серьёзные проблемы с аналогичным российским аппаратом "Монитор-Э", также построенном на платформе "Яхта". После цикла дополнительных проверок 18 июня 2006 года аппарат с большой помпой был запущен. На церемонии присутствовали президенты Казахстана и РФ. Буквально в те же дни Национальный инновационный фонд РК и ГКНПЦ им. Хруничева заключили контракт на постройку и запуск KazSat-2.

Контракт предусматривал также создание наземной инфраструктуры – ЦУП в посёлке Акколь Акмолинской области, оснащение его оборудованием и подготовку специалистов. Резервирование полёта KazSat и подстраховка его управлением осуществлялись из подмосковного Сколково. Кроме того, Россия выделила для Казахстана в аренду точку стояния на геостационаре. Дело в том, что оформление заявки на орбитальную позицию в Международном союзе электросвязи занимает несколько лет. Спутник разместили в 103 градусах восточной долготы.

Эксперимент завершился быстро – спутник успел отработать всего лишь полтора года из 10-12 расчётных лет. При этом он был загружен на 70%. До окончательной потери аппарата на нём неоднократно происходили сбои. 10 января 2008 года казахстанские операторы сидели без связи 9 часов. Российская сторона предлагала заместить мощности своими спутниками "Экспресс-АМ-33" и "Экспресс-А2". Однако это некоторых наших операторов не прельстило, и они вернулись на NSS-6.

26 ноября 2008 года на первом "КазСате" произошёл необратимый сбой – отказал КУДМ (комплекс управляющих двигателей-маховиков). Очевидно, этому способствовала некорректная команда от системы управления спутника, которая постоянно "глючила". А 13 августа 2009 года аппарат окончательно растворился в космических далях – его перевели на орбиту захоронения, которая находится в 50 тысячах километров от поверхности Земли.

Шум в стране был тогда поднят грандиозный. Удар пришлось держать недавно назначенному на должность председателя Национального космического агентства Талгату Мусабаеву. Именно тогда он впервые заявил, что космосом в Казахстане занимались некомпетентные люди. И сразу же после этого большая часть созданных "космических" СП была закрыта. Потерянные деньги – 65 миллионов долларов, которые были потрачены на создание спутника, покрыли страховые компании.

Но проблема осталась открытой – национальную систему спутниковой связи надо было создавать заново. КаzSat-2 построили через два года после потери первого спутника. Запустить его должны были в декабре 2010-го. Но Мусабаев настоял на необходимости доработки системы управления. Именно тогда было решено полностью заменить элементную базу на итало-французскую.

Запуск спутника был произведён 16 июля 2011 года. Точка на геостационарной орбите – 86,5 градуса восточной долготы – также была предоставлена Россией. Спутник также был собран на российской платформе "Яхта" с учётом ретрансляции сигнала в Ku-диапазоне. На борту размещено 20 транспондеров (16 основных, 4 резервных). Из них 12 предназначены для фиксированной связи, 4 для ретрансляции телевизионного сигнала. Беспроблемно аппарат отработал чуть меньше шести лет, то есть половину заложенного в него ресурса.

Что теперь?

Все зависит от того, необратимый сбой произошёл или нет. Это станет ясно в ближайшие 2-3 дня. Судя по всему, причина опять в системе управления на борту. Выдача некорректной команды с Земли крайне маловероятна. Уже не первый год управление космической группировкой полностью осуществляют наши специалисты, прошедшие серьёзную подготовку в профильных российских организациях.

Отдельно стоит рассказать о наземном комплексе управления космическими аппаратами (ЦУПе). Он расположен близ посёлка Акколь, в зоне так называемой электромагнитной тишины, то есть в районе комплекса практически отсутствуют посторонние ощутимые источники радиоизлучения, которые могут создавать помехи для управления спутниками. Это место находится в 120 километрах севернее Астаны. Резервный центр управления построен севернее Алматы в районе посёлка Коктерек.

Для спутников сегмента связи характерны две очень важные особенности. Во-первых, эти аппараты отличаются очень сложным управлением. Спутник не летает вокруг планеты, а находится на геостационарной орбите. То есть он как бы стоит над одной точкой земной поверхности, которая находится примерно в 36 тысячах километрах. Чтобы удержать аппарат в стабильном состоянии и не дать ему "раскачаться", на борту работает система гироскопов. Именно стабильность "cтояния" может обеспечить устойчивую ретрансляцию телекоммуникационного сигнала. Для этого в наземном центре работают несколько управляющих групп.

Структура ЦУПа в Акколе такова:

• Собственно ЦУП (центр управления полётом).
• Центр управления мониторингом.
• Центр аппаратно-программного обеспечения.

В свою очередь ЦУП делится на отделы – управления полётами и баллистико-навигационного обеспечения. Центр управления мониторингом состоит из отдела мониторинга связи и отдела планирования и анализа. Центр аппаратно-программного обеспечения – из отдела программного обеспечения, отдела аппаратного обеспечения и службы метрологического обеспечения. В общей сложности на объекте трудятся 86 человек, из них более 40 – технические специалисты.

Резервный центр в Коктереке значительно меньше, но он полностью способен заменить Аккколь в случае выхода того из строя.

Вторая особенность – это резервирование самих спутников. Надёжная работа системы космической связи возможна только при существовании так называемой космической группировки, где все спутники страхуют друг друга. Сразу же после запуска второго "КазСата" резервирование осуществлялось с помощью Intelsat-904.

Ситуация изменилась, когда был запущен KazSat-3.

KazSat-3 – наше всё!

В бытность Талгата Мусабаева председателем Национального космического агентства нашим чиновникам было предложено активно поработать над ошибками. Результатом этой работы стал контракт на третий казахстанский телекоммуникационный спутник не в ГКНПЦ им. Хруничева, а в компании, которая с самого начала своей деятельности занималась только спутниками связи – в ОАО "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева", расположенном в городе Железногорске, под Красноярском.

Немного о технических параметрах третьего спутника. Он почти в два раза мощнее своего младшего собрата, имеет на борту 28 транспондеров Ku-диапазона. KazSat-3 построен на базе спутниковой платформы "Экспресс-1000 НТА", которая на сегодняшний день по своим техническим и эксплуатационным характеристикам является самой мощной и производительной в российских спутниках связи. Уникальной особенностью этой платформы является система терморегулирования. Дело в том, что спутник находится в очень агрессивной среде. Средний перепад температуры составляет около 500 градусов по Цельсию. То есть когда аппарат находится на солнечной стороне, он нагревается, его надо охлаждать, а когда он находится на теневой стороне – его надо подогревать, потому что электроника имеет определённые параметры, в которых она может работать. Российские разработчики применили на платформе "Экспресс-1000 НТА" жидкостную систему охлаждения, как в автомобиле, причём полностью резервированную. Элементная база KazSat-3 также по требованию казахстанской стороны является комбинированной – наполовину французской, наполовину российской.

Из российских комплектующих следует отметить очень современные солнечные батареи на основе трёхкаскадных арсенид-галлиевых полупроводников GaAs (ОАО НПП "Квант"), стационарные плазменные двигатели СПД-100 (ОКБ "Факел"). Они корректируют положение спутника в пространстве по долготе и широте. Применение плазменных двигателей позволяет довести срок активного существования спутника на орбите до 15 лет. Из французского оборудования интерес представляют ионно-литиевые аккумуляторные батареи Saft VS-180 (компания Saft) и модуль полезной нагрузки, разработанный Thales Alenia Space.

В общей сложности с момента объявления Казахстаном конкурса на создание спутника KazSat-3 (29 марта 2010 года), в котором участвовали 6 иностранных компаний, до ввода аппарата в эксплуатацию (23 января 2015 года) прошло чуть менее пяти лет. Любопытная деталь: главным соперником ОАО "Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф. Решетнёва" на втором этапе конкурса по созданию спутника была китайская промышленная корпорация "Великая Стена" (China Great Wall Industry Corporation).

Риски гибели или утраты спутника KazSat-3 на период запуска и приёмки на орбите были застрахованы на сумму 176 млн долларов в российской страховой компании ОАО "Альфа Страхование". Запуск спутника KazSat-3 был осуществлён в паре с российским спутником "Луч-5В" 28 апреля 2014 года. KazSat-3 стоит на геостационаре в 58,5 градусах восточной долготы. Эта позиция уже является казахстанской, то есть зарегистрирована РК в Международном союзе электросвязи.

Именно третий спутник, который резервировал второй, спас сегодняшнюю ситуацию. Операторы быстро были переведены на резерв, а пользователи практически ничего не почувствовали.

Но в целом до этого всё складывалось весьма странно: более мощный, современный и дорогостоящий спутник фактически является запасным для более старого и менее технологически продвинутого.

Казахстанские операторы, работающие на спутнике KazSat-2:

1. РГП "Казгидромет".
2. АО "РЦКС".
3. ТОО "Hermes Datacomms".
4. ТОО "ЭкоГеоМунайГаз".
5. АО "Казахтелеком".
6. ТОО "TelService LTD".
7. АО "НК КazSatNet".
8. АО "KEGOC".
9. РГУ ГК НГ РК.
10. АO "Astel".
11. KazTransCom.
12. АО "Транстелеком".
13. ТОО "2Day Telecom".

Казахстанские операторы, работающие на спутнике KazSat-3:

1. ТОО "2Day Telecom".
2. АO "Astel".

Как же такое могло получиться? Вот как некоторое время назад объяснял ситуацию президент АО "Республиканский центр космической связи" Виктор Лефтер.

- Виктор Дмитриевич, как обстоят дела с загрузкой KazSat-3?

- Мы сейчас этот аппарат грузим. Постепенно, правда. Не с такой скоростью, как бы нам хотелось. Наши казахстанские операторы работают сейчас на иностранных бортах. Поэтому здесь будет правильным, что, когда мы имеем свой космический аппарат, свою флотилию, безусловно, мы должны в первую очередь обеспечить интересы наших операторов. И не только операторов, но и в последующем оказывать услуги нашим государственным органам. Поскольку коммерческая составляющая у нас крайне низка. В основном это услуги государственным органам через наших казахстанских операторов. В конце концов, есть закон о национальной безопасности. Недопустимо, когда в стране есть программа развития космической связи, которую подписал Президент, страна вложила огромные деньги в её создание, и вдруг оказывается, что у нас операторы работают на иностранных бортах. Это совершенно недопустимо, потому что они финансируют иностранные компании, технику. А мы пользуемся остатками. Понимаете, это огромные деньги.

- А в чём причина? Нашим операторам выгодно работать с иностранными компаниями в плане надёжности в оказании услуг или там дешевле?

- Нашим оператором, безусловно, выгоднее работать как на "КазСат-2", так и на "КазСат-3", поскольку мы тарифы сделали гораздо ниже, чем на других аппаратах европейских. И более того, мы не изменяли тарифной политики в связи с девальвацией и пр. Все контракты мы подписываем в тенговом обеспечении, более того, создание "КазСат-3" страна оплачивала в тенге. Другое дело, вопрос резервирования. За это тоже надо платить. Но тут уже шар на стороне оператора. Он должен принять решение: если система достаточно надёжна, он, дабы сохранить финансовые ресурсы, может отказаться от резервирования. Но если вопрос связан с актуальными задачами ТВ, радиовещания – безусловно, оператор идёт на резервирование. У нас такой пример есть с "Казтелерадио". Была ситуация, когда Intelsat-904 отключился более чем на 5 часов, но казахстанское ТВ, не прерываясь, продолжало свою работу. Это говорит о том, что сработала система резервирования через наш аппарат. Эфир не прервался, за исключением тех программ, которые "Отау-ТВ" давало на антенны индивидуального приёма. Конечно, здесь население ничего не увидело. Это ещё раз подтвердило, что необходимо работать на отечественных аппаратах. А если представить ситуацию с военными: если в какой-то период вообще просто выключить иностранный космический аппарат, то последствия будут просто непредсказуемыми. По Сирии есть примеры, по Ираку. Все государства в первую очередь стараются делать независимой связь, поскольку связь – это нервная система управления государством. Когда она переходит в другие руки, рушится всё. Примеров предостаточно.

- Сколько казахстанских операторов сейчас могут работать на казахстанских спутниках?

- 14-16 операторов могут работать на наших спутниках. Рынок потребления космической связи в РК достаточно невысок. Я думаю, что по истечении 2-3 лет будет некий рывок, поскольку сейчас у нас активно начинают развиваться зоны, которые до этого не были покрыты. Я думаю, что именно коммерческая составляющая потребления будет резко подниматься. Услуги космической связи – это не бесплатная игра на балалайке. Это электроэнергия, зарплата людям, резервный центр, который ни копейки не приносит, но крайне важен для безопасности. Мы, как и любой хозяйствующий субъект, платим налоги.

Что в сухом остатке?

В первую очередь, сильно подпорчен имидж национальной космической системы связи. Работать с РЦКС становится рискованным для операторов. Количество скептиков после сегодняшнего происшествия значительно возросло. И хотя штатная работа KazSat-2 восстановлена, это является тревожным сигналом, и главный вопрос: не повторится ли сбой, как это было с KazSat-1?

Страшно подумать о последствиях, которые может повлечь полная потеря KazSat-2. Если работоспособность аппарата не удалось бы восстановить, то Казахстан остался бы всего с одним спутником связи без резервирования, и при этом с очень серьёзной наземной инфраструктурой.

Если сбой повторится и контроль над спутником восстановить не удастся, тогда придётся либо строить и запускать KazSat-4, либо переводить резервирование на иностранный борт. Второе – шаг назад и угроза нацбезопасности. Первое – дорого и долго. И – прощай, центр имени Хруничева!