Луч — серия советских и российских телекоммуникационных спутников-ретрансляторов двойного назначения созданных в НПО ПМ им академика М. Ф. Решетнёва.

Первое поколение КА «Луч» прежде всего предназначались для обеспечения двусторонней широкополосной связи с подвижными космическими, наземными и морскими объектами: кораблями ВМФ, космическими аппаратами и пилотируемыми комплексами (МКС, КК Союз и др.), а также передачи телеметрической информации с разгонных блоков и верхних ступеней ракет-носителей. Кроме того, КА «Луч» использовались для обмена ТВ новостями и программами между телецентрами и организации связи в чрезвычайных условиях и в труднодоступных районах^[1][2].

Новое поколение спутников «Луч», планируемое к запуску в 2011—2014 годах, кроме вышеперечисленных задач будет также выполнять ряд новых. На нём будет установлено оборудование системы Коспас-Сарсат и системы дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ) для оперативной передачи информации о целостности радионавигационного поля для повышения точности навигационных определений в системе ГЛОНАСС^[3].

Система «Альтаир» («Луч»)

Первое поколение спутников-ретрансляторов «Луч» было создано НПО ПМ на базе платформы «КАУР-4» (её первое применение) и имело кодовое название «Альтаир» (индекс ГУКОС — 11Ф669). Эта система была задумана как часть второго поколения Глобальной Космической Командно-Ретрансляционной системы (ГККРС) и разрабатывалась на основании постановления ЦК КПСС и Совмина СССР от 17 февраля 1976 г. (другой его составной частью были геостационарные спутники системы «Гейзер»)^[1].

Спутник-ретранслятор «Альтаир» позволял устанавливать двустороннюю широкополосную связь с подвижным космическим, морским или же наземным объектом: например с кораблями ВМФ или же с новым поколением долговременных орбитальных станций и космический кораблей (станция «Мир», КК «Буран»). Наведение его антенн производилось по радиолучу станции-адресата. На КА «Альтаир» впервые использовались бортовые ЭВМ, управлявшие работой всех подсистем КА. Запуск спутников «Альтаир» позволил в два раза увеличить продолжительность сеанса связи комплекса «Мир» с Землей: ЦУП видел станцию даже на противоположной стороне планеты, поэтому космонавты смогли общаться с родственниками и с Центром управления без длительных перебоев связи, практически круглосуточно^[4].

Через активные транспондеры КА «Альтаир», созданных НПО Радиоприбор, спутники могли передавать на земные станции большие потоки цифровой информации, такие как оцифрованные изображения земной поверхности с КА оперативной видовой разведки. В связи с этим использовались бортовые антенны большого размера с узкими диаграммами направленности (до 0,5°), что также потребовало повышение точности ориентации орбитальной платформы до 0,1°^[1]. Коррекция по долготе производилась с помощью стационарных плазменных двигателей СПД-70. Общая масса КА была близка к 2400 кг, солнечные батареи площадью 40 м² обеспечивали питание мощностью 1.75 кВт^[5][6].

Всего было изготовлено пять КА первого поколения, но запущены только четыре. Последний «Альтаир» («Луч-15») был изготовлен в 2000 г., однако из-за отсутствия средств выведения пуск не состоялся, и было принято решение установить этот КА в Санкт-Петербургском музее связи им. А.С.Попова ^[7].

«Гелиос» («Луч-2»)

В процессе испытаний первых КА «Альтаир» выяснилось, что транспондеры спутников имели большой запас по энергетике и не использовались на 100%^[4]. Поэтому модернизированный спутник «Альтаир»: КА «Луч-2» (кодовое название «Гелиос») также предназначался для сбора и передачи оперативной телевизионной информации, ТВ обмена между телецентрами, для проведения телемостов, телеконференций, репортажей, ретрансляции информации и организации связи в чрезвычайных условиях и в труднодоступных районах^[2].

Для системы "Альтаир" были зарегистрированы (международной индекс SDRN (W,C,E)) три орбитальных позиции на геостационарной орбите: 16° з.д.(WSDRN), 95° в.д (CSDRN). и 160° з.д. (ESDRN), но использовались только две первые. КА Луч-1 использовался в другой точке стояния: 77° в.д. (CSSRD-2)^[8].

В таблице приведены характеристики всех КА «Альтаир» и КА «Гелиос» изготовленных до 2000 года:

Многофункциональная космическая система ретрансляции (МКСР) «Луч»

Разработка МКСР «Луч» на базе КА-ретрансляторов «Луч-5А» и «Луч-5Б» была включена в Федеральную космическую программу России на 2006-2015 годы. Позже к ним был добавлен СР «Луч-4» для обеспечения радиообмена с космическими аппаратами стартующими с космодрома «Восточный», который будет введен в эксплуатацию в 2014-2015 гг. Запуски с этого полигона будут производиться на восток, поэтому трассы движения ракет-носителей пройдут над Тихим океаном. КА «Луч-4», согласно первоначальным планам, должен был располагаться в точке 167° в.д. и отслеживать запуски на первом участке полета. В декабре 2011 года Роскосмос заказал третий спутник из серии «Луч-5» — «Луч-5В», который согласно новым планам будет работать в стояния точке 167° в.д, вместо КА «Луч-4»^[9][10]. Новая точка стояния КА «Луч-4» будет определена позже.

Как и КА предыдущей системы, все КА МКСР «Луч» будут построены ОАО ИСС им академика М. Ф. Решетнёва^[3].

Назначение

КА-ретрансляторы системы МКСР будут работать с низколетящими спутниками с высотой орбит до 2000 км над поверхностью Земли, такими как пилотируемые космические комплексы, космические корабли и, а также ракеты-носители, разгонные блоки и др. КА «Луч» будут принимать от них информацию (как телеметрическую, так и целевую) на участках полета, находящихся вне зон видимости с территории России, и ретранслировать ее в режиме реального времени на российские земные станции. В то же время, будет обеспечена возможность передачи команд управления на эти КА^[3][11].

В первую очередь, система МКСР будет обслуживать российский сегмент Международной космической станции. В настоящее время российский сегмент международной космической станции может напрямую взаимодействовать с ЦУПами в течение около 2,5 часов в сутки. Для связи в остальное время Россия покупает услуги американской системы TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System), аналогичной МКСР^[3].

МКСР «Луч» унаследовала точки стояния на геостационарной орбите от системы «Альтаир»: 16° з.д. над Атлантикой, 95° в.д. над Индийским океаном и 167° в.д. над Тихим океаном. В зоне их видимости будет находится вся поверхность планеты за исключением полярных и приполярных областей. Таким образом, КА будут иметь возможность взаимодействовать с ЦУПами, расположенными на территории России, почти 100% времени^[3][7].

• Обмен информацией различного вида, в том числе телевизионной;
• Ретрансляция телеметрической информации от ракеты-носителя, разгонных блоков и других объектов ракетно космической техники;
• Ретрансляция сигналов «Вызов НКУ» от НКА;
• Ретрансляция информации целевого назначения от НКА;
• Ретрансляция информации от автоматических станций гидрометеорологической системы Росгидромета;
• Ретрансляция сигналов автоматических радиобуев международной системы спасания «КОСПАС-САРСАТ»;
• Ретрансляция корректирующих сигналов для глобальной навигационной системы ГЛОНАСС.

Ретрансляторы СДКМ

МКСР «Луч» предусматривает установку специальных ретрансляторов для российской системы дифференциальной коррекции и мониторинга (СДКМ). Через эти ретрансляторы со специальных земных опорных станций будут передаваться дифференциальные поправки к измерениям, которые осуществляются по спутникам системы ГЛОНАСС. Это позволит увеличить точность измерения сигнала ГЛОНАСС до сантиметров на расстоянии до 200-400 км от станций коррекции (двухчастотные приемники) и до 1,5 - 3 меторв на территории России^[12]. В то же время передается информация о целостности и качестве работы самих навигационных космических аппаратов. Это имеет большое значение для высокоскоростных потребителей (например гражданская авиация)^[11].

Ссылки

• ОАО Информационные спутниковые системы имени академика М. Ф. Решетнёва
• Многофункциональная космическая система ретрансляции «Луч»

Примечания