Решение на высоте: псевдоспутники раздадут интернет в удаленных поселках

В России приступили к созданию псевдоспутников — стратосферных беспилотных самолетов, которые по функционалу сходны с космическими аппаратами, размещенными на орбите, но при этом действуют на меньшей высоте. Поэтому их запуск и эксплуатация обходятся значительно дешевле. Такие системы позволяют локально обеспечить связь, навигацию, интернет на временных удаленных от инфраструктуры объектах — в вахтовых поселках, полевых научных или поисково-спасательных экспедициях. В настоящий момент специалисты готовят демонстратор технологий в масштабе 1:5. Эксперты отметили разнообразие задач для аппаратов, однако для их успешной коммерческой эксплуатации разработчикам нужно найти правильную экономическую нишу.

Что такое псевдоспутники

В России приступили к созданию первого отечественного псевдоспутника. Это класс беспилотников, которые предназначены для работы в течение длительного времени на больших высотах. Проект реализует отечественная стартап-команда, которая специализируется на космических технологиях.

Как объяснили разработчики, псевдоспутниками называют системы, которые по своим задачам сходны с аппаратами, функционирующими на земных орбитах, но их запускают гораздо ниже — в стратосферу — на высоту порядка 18–25 км. Поэтому стоимость их запуска и эксплуатации на несколько порядков ниже, чем космических аппаратов. Однако и площадь, которую стратосферные аппараты обеспечивают покрытием, по сравнению со спутниками кратно меньше.

— Разработка представляет собой беспилотный летательный аппарат самолетного типа. Он предназначен для беспосадочного полета в течение месяца и больше. Псевдоспутник оснащен четырьмя электрическими двигателями, которые используют солнечную энергию. На верхней поверхности крыла установлены солнечные батареи, за счет которых беспилотник в полете будет днем запасать энергию, а ночью расходовать, — рассказал «Известиям» руководитель проекта, исполнительный директор компании «Стратолинк» Николас Оксман.

В соответствии с проектом масса стратосферного беспилотника составит 315 кг, а размах крыла — 40 м. Он сможет барражировать над заданным районом со скоростью 120–140 км/час. При этом управлять аппаратом будет бортовой компьютер, оснащенный искусственным интеллектом. Задание управляющему устройству вводят накануне полета. Кроме того, будет реализована возможность его корректировки во время барражирования и удаленного управления устройством оператором с земли.

Инновации в конструкции двигателей

По словам конструкторов, в разработке задействованы четыре электродвигателя мощностью 7,4 кВт. Их устанавливают по два в мотогондолах на левой и правой консолях крыла, что позволяет уменьшить взлетную массу за счет сокращения вдвое двигательных отсеков.

При этом винты парных силовых установок размещают друг против друга: один — в передней, другой — в задней части несущей поверхности. Крутиться пропеллеры будут в противоположных направлениях, что поможет беспилотнику компенсировать реактивный момент винта — силу, которая стремится накренить или развернуть летательный аппарат. Также предложенная конфигурация обеспечит устойчивый полет стратосферного самолета в разреженной воздушной среде.

Лопасти винтов сконструированы по принципу двигателя изменяемого шага. Он заключается в возможности управления углом наклона лопастей. В результате бортовой компьютер может автоматически регулировать шаг винта, адаптируя работу двигателей под условия полета. Такой механизм повышает эффективность винтомоторной группы. Помимо этого лопасти и другие конструктивные компоненты пропеллера будут оснащены модулями обогрева, что исключит их обледенение.

— Псевдоспутник сможет нести полезную нагрузку до 40 кг. В частности, в его передней части разместится оптический модуль с поворотной платформой, предназначенный для установки устройств для наблюдения и дистанционного зондирования земли, например камер, спектрометров, дальномеров и тому подобных инструментов. Во внутреннем отсеке в корпусе беспилотника можно поместить различное телекоммуникационное оборудование в зависимости от миссии аппарата, — объяснил Николас Оксман.

К примеру, с помощью псевдоспутников можно решать задачи оперативного развертывания временных сетей связи и интернета в зонах стихийных бедствий или в местах проведения спасательных операций. Также аппараты помогут эффективно раздавать интернет вещей на объектах, удаленных от центральной инфраструктуры, таких как вахтовые рабочие поселки или полевые научные экспедиции.

Еще одна важная сфера, где будут полезны стратосферные самолеты, — обеспечение связи и управления для производств без участия человека, например машин, которые смогут самостоятельно обрабатывать сельскохозяйственные угодья или добывать полезные ископаемые в карьерах.

В настоящий момент, уточнил Николас Оксман, инженеры приступили к созданию двух стратосферных самолетов — демонстраторов технологий. Они будут изготовлены в масштабе 1:5. Предполагается, что опытная эксплуатация изделий стартует в конце 2025–начале 2026 года. Эти экземпляры помогут проверить заложенные в проект характеристики и внести возможные изменения в конструкции, поле чего в серию будут запущены полноразмерные аппараты.

Какие задачи смогут выполнять стратосферные самолеты

— Актуальным направлением для стратосферных БЛА может стать дистанционное зондирование Земли. В частности, размещение на борту мультиспектрального и радиолокационного съемочного оборудования позволит в оперативном режиме отслеживать лесные пожары, выявлять очаги подземных торфяных горений, мониторить состояние льдов и миграцию косяков рыб в Арктике, а также множество других разнообразных задач, — прокомментировал разработку руководитель научно-учебной лаборатории информационной поддержки космического мониторинга Института космических и информационных технологий Сибирского федерального университета Руслан Брежнев.

При этом, по мнению ученого, при внедрении такого рода аппаратов проблемы видятся в отсутствии подготовленных кадров для эксплуатации, наземного обслуживания и управления ими. Кроме того, возникнут трудности в связи с необходимостью совместного с пилотируемой авиацией использования взлетно-посадочных полос в аэродромах. Также из-за большой забюрократизированности отрасли будет непросто получить разрешение для осуществления полетов.

— В прошлом десятилетии разнообразные стратосферные проекты для обеспечения интернет-доступа и других задач прорабатывали ведущие мировые технологические гиганты, такие как Google (аэростаты Loon), Facebook* (дроны Aquila) (* принадлежит корпорации Meta, признанной в РФ экстремистской организацией). Это было еще до эпохи Starlink, и на фоне бума интернет-сервисов компании искали возможные технологические решения, способные обеспечить спрос на широкополосный доступ на удаленных территориях. Все эти проекты, впрочем, были закрыты, прежде всего по экономическим причинам: ни один из них не нащупал эффективную бизнес-модель, — отметил советник генерального директора ГК «Геоскан» Андрей Ионин.

И сегодня, считает эксперт, вопрос развертывания таких систем лежит исключительно в плоскости экономической эффективности. Если проект, предложенный российским стартапом, найдет свою нишу, своего клиента, то он может получиться.