Как обеспечить орбитальный суверенитет

Зарубежные продукты и услуги в области спутниковых систем все чаще превосходят отечественные по своим характеристикам. Фото Reuters

В этом году День космонавтики, 12 апреля, как никогда дал повод задуматься о перспективах отечественной космонавтики и космических исследованиях. Космическая отрасль – одно из самых перспективных и быстро растущих направлений экономики. В мировом масштабе это уже сотни миллиардов долларов в год. И Россия постепенно уступает свой сегмент на этом рынке США и Китаю. Увы, но прогнозы для российской космической отрасли пока неутешительные.

Спутники, информация, технологии

В начале этого года Минэкономразвития опубликовало «Белую книгу» – сводный анализ развития высоких технологий в России и за рубежом. Она стала ответом на поставленную в 2019 году президентом Российской Федерации перед крупнейшими компаниями амбициозную цель – достижение лидерских позиций на глобальных технологических рынках. В связи с этим правительством РФ были определены 10 высокотехнологичных направлений: искусственный интеллект, интернет вещей, мобильные сети связи пятого поколения (5G), квантовые вычисления, квантовые коммуникации, технологии распределенных реестров, технологии передачи электроэнергии и распределенных интеллектуальных энергосистем, технологии создания систем накопления электроэнергии, включая портативные, технологии новых материалов и веществ, перспективные космические системы (ПКС).

Наибольший интерес с точки зрения перспективы развития науки и техники, несомненно, представляют перспективные космические системы. Это направление в долгосрочном периоде будет обеспечивать стратегическую конкурентоспособность государств, обладающих заделами в данной области. И Россия такими заделами обладает.

Как отмечает экономист Михаил Романов из РЭУ им. Плеханова, «Россия (до нулевых) являлась мировым лидером по количеству ежегодных успешных запусков ракет. Роскосмосу удавалось удерживать по 30–40% мирового рынка пусковых услуг. Однако в нулевых годах ситуация критически меняется с приходом на рынок коммерческих запусков американской компании SpaceX» («Индустриальная экономика», № 4–1, 2021).

Эксперт приводит такие индикаторы. «Основные угрозы доминирующему положению Роскосмоса со стороны конкурирующих сил формируют проекты Falcon 9 и Falcon Heavy американской компании SpaceX и китайские проекты развития аэрокосмической отрасли правительства КНР – семейства ракет-носителей Long March Rockets и «Куайчжоу» (Kuaizhou). В 2016 году Китай впервые обогнал Россию по числу коммерческих запусков, и в перспективе с высокой степенью уверенности можно говорить о сохранении подобной тенденции».

Между тем технологии ПКС открывают значительные возможности для роста добавленной стоимости в таких секторах, как сельское и лесное хозяйство, добыча полезных ископаемых, строительство, транспорт и логистика, информация и связь, образование, государственное управление. Однако это направление в первую очередь связано с беспилотной космонавтикой. И это очень важно.

Сегодня телекоммуникационные и геоинформационные космические системы позволяют реализовать большое количество различных сервисов, востребованных практически во всех секторах экономики. Однако имеющиеся отечественные решения не в полной мере отвечают задачам цифровой трансформации экономики России и растущим потребностям в космических инфокоммуникационных услугах. По данным, которые проанализировал Михаил Романов, доля России в общих коммерческих доходах из космоса (включая разработку оборудования, услуги запуска, телевещание, ретрансляцию данных, предоставление космических услуг) составляет менее 1%. «Фактически именно эти направления деятельности для современной российской космической отрасли стоит считать основными», – подчеркивает экономист.

Зарубежные продукты и услуги в этой области все чаще превосходят отечественные по своим потребительским характеристикам. А внедрение систем многократного использования ракет-носителей, стандартизация и организация массового производства продукции позволяют иностранным компаниям существенно снизить себестоимость, тем самым оказывая и ценовое давление. В России же за последние 20 лет не появилось или по крайней мере не было выведено на рынок международных запусков существенных по объемам запусков ракет-носителей. Между тем известно, что от начала разработки до первого запуска американской ракеты-носителя Falcon 9 компании SpaceX прошло менее пяти лет.

Деньги – на «Сферу»!

Преодолению наметившегося отставания должно способствовать развитие технологий ПКС, в частности создание многоспутниковых орбитальных группировок. Основные их преимущества связаны с объективностью, оперативностью и доступностью передаваемой информации.

В РФ стартовал федеральный проект «Комплексное развитие космических информационных технологий на 2022–2030 годы» (ранее – подпрограмма «Сфера»), за реализацию которого отвечает госкорпорация «Роскосмос». Проектом предусмотрены мероприятия, направленные на обеспечение потребности государственных и коммерческих заказчиков в современных продуктах и сервисах на основе космических технологий. Это позволит охватить услугами спутниковой связи, цифрового вещания и высокоскоростного доступа в интернет, а также спутникового интернета вещей всю территорию Российской Федерации.

Генеральный директор Роскосмоса Дмитрий Рогозин заявил, что госкорпорация уже получила первые средства по программе «Сфера» на формирование научно-технического задела. В следующем году будет выделено еще 7 млрд руб. По словам главы Роскосмоса, эти средства пойдут на создание двух летных прототипов космических аппаратов – «Скиф» (интернет) и «Марафон» (интернет вещей). Один из них будет запущен в 2022 году, другой – в 2023-м.

Еще одним важным результатом станет широкое внедрение технологий дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) в деятельность предприятий различных отраслей экономики, социальной сферы и государственного управления. Сегодня в сегменте спутников связи и дистанционного зондирования поверхности более 50% всех российских аппаратов, созданных и запущенных в интересах иностранных заказчиков, не смогли отработать гарантийный срок или были утеряны сразу при выводе на расчетные орбиты (KazSat-1, AMOS-5, EgyptSat-2, Кондор-Э, Angosat). «Следовательно, Россия лишилась крупнейшей доходной статьи, поскольку сегодня в процессе цифровой трансформации мировой экономики большая часть инвестиций в коммерческой космонавтике приходится на создание крупных спутниковых группировок, способных обеспечить широкополосной связью и обменом больших массивов данных компании в разных секторах экономики», – отмечает Романов.

Немецкая сторона отключила свой телескоп eROSITA на космической обсерватории «Спектр-РГ», построенной совместно с Россией.  Иллюстрация с сайта roscosmos.ru

Экология, мониторинг, безопасность

На фоне экологических вызовов значительно увеличивается потребность в отслеживании состояния опасных объектов, выбросов парниковых газов, развития чрезвычайных ситуаций. Космические данные могут использоваться в целях мониторинга, обеспечения безопасности, научных исследований и целого ряда других задач. Это требует надежной и современной телекоммуникационной и геоинформационной инфраструктуры на всей территории страны, включая удаленные регионы.

Системы космической связи в ряде случаев используются как резервные, а в районах, где отсутствует наземная инфраструктура связи, – как основные. Уже сегодня многие сервисы (медицинские, образовательные, досуговые) реализуются в цифровом формате, что требует устойчивой широкополосной связи на всей территории страны, в том числе в самых отдаленных районах. Это особенно актуально в свете долгосрочных социально-экономических задач развития Арктического региона и Северного морского пути, где должны быть обеспечены все виды услуг связи, мониторинга и позиционирования, в том числе для наращивания грузопотока. Дополнительным фактором роста спроса на услуги спутниковой связи и интернета стала пандемия COVID-19.

Передовые технологии производства КА включают решения для различных систем: двигательных установок (в том числе плазменные двигатели), бортовой аппаратуры полезной нагрузки, служебных систем, ориентации (магнитометры, гироскопы) и связи (оборудование для межспутниковой связи, лазерные терминалы передачи данных).

Кроме того, важную роль играют решения для энергообеспечения (солнечные, аккумуляторные батареи). Отдельную перспективную группу образуют малые космические аппараты различного назначения. Доминирующая тенденция в данной области – развитие серийного производства небольших КА. Усилия основных участников рынка направлены на снижение веса КА, их стоимости и ускорение циклов изготовления.

К числу перспективных относятся технологии лазерных линий связи. Они обеспечивают целый ряд преимуществ: уменьшенные весогабаритные характеристики оборудования; одновременно – улучшенные технические параметры. Некоторые ведущие операторы систем спутникового широкополосного доступа в интернет планируют использовать межспутниковые лазерные линии связи. Так, часть космических аппаратов Starlink уже оборудуется такими системами для тестирования и принятия решения об оснащении данной технологией космических аппаратов Starlink второго поколения. В системах LeoSat и Telesat также рассматривается возможность использования межспутниковых линий связи.

Проекты или прожекты

В мировой практике разработка и внедрение перспективных космических систем поддерживаются в рамках государственных программ развития орбитальных группировок и новых технологий спутникостроения. В США, Китае, ЕС, Японии реализуются масштабные инициативы, направленные на создание передовых космических технологий.

Программой исследований и инноваций Европейского союза «Горизонт Европы» (Horizon Europe) предусмотрено свыше 15 млрд евро в 2021–2027 годах на поддержку развития кластера цифровых технологий, промышленности и космической индустрии. К 2030 году ЕС планирует занять 50% мирового рынка телекоммуникационных спутников, достичь лидерских позиций в области систем наблюдения за Землей, снизить стоимость пусковых услуг на 50%, а также удвоить количество услуг, связанных с космическими перевозками.

Кстати, общий бюджет девятой рамочной программы ЕС «Горизонт Европа» – более 100 млрд евро. Основные разделы программы – «Открытая наука» (Open science); «Глобальные вызовы» (Global Challenges); «Открытые инновации» (Open Innovation). Россия из этой программы исключена в рамках одного из пакетов санкций.

А федеральный министр по образованию и исследованиям ФРГ Беттина Штарк-Ватцингер, выступая в Бундестаге, объявила о прекращении научного обмена между Германией и Россией. Как она рассказала газете Welt, «все текущие или планировавшиеся совместные с Россией мероприятия будут заморожены и критически переосмыслены». Первое, что было сделано, – Германия отключила свой телескоп eROSITA на космической обсерватории «Спектр-РГ», построенной совместно с Россией. Обсерватория оснащена двумя рентгеновскими телескопами. Космический аппарат «Спектр-РГ» был запущен 13 июля 2019 года с космодрома Байконур. Его астрофизическая обсерватория предназначена для проведения обзора всего неба в рентгеновском диапазоне электромагнитного спектра. 19 декабря 2021 года начался пятый обзор, в ходе которого уже было просканировано 38% неба. Но 26 февраля 2022 года телескоп был отключен немецкими партнерами.

И это становится одним из факторов риска развития высокотехнологичных направлений – сильная зависимость от импорта комплектующих и оборудования, в том числе необходимых для проведения исследований и разработок. Санкции и другие ограничения негативно повлияют на производство и экспорт высокотехнологичной продукции.

Кроме того, сейчас на российском рынке доминируют сервисы, основанные на данных с зарубежных систем ДЗЗ. Если эти данные перестанут быть доступными, то Россия потеряет возможность снижать затраты на разведку и разработку месторождений, добычу и транспортировку полезных ископаемых, на стоимость проектирования и строительства объектов за счет получения более полной и оперативной информации, контроля объемов работ, затрат на эксплуатацию объектов; уменьшение экологического ущерба…

В ноябре прошлого года Роскосмосу было дополнительно выделено свыше 6,5 млрд руб. на развитие отечественной космической отрасли. Средства будут направлены на исследования Луны, Венеры, астрофизических объектов в ультрафиолетовом и видимом диапазонах и других проектов.

Также в 2022 году РФ начала создавать спутниковую группировку «Арктика». Первый метеорологический аппарат был запущен на орбиту 28 февраля. Он обеспечит круглосуточный всепогодный мониторинг поверхности Земли и морей Северного Ледовитого океана.

Однако правительство РФ в федеральном бюджете РФ на 2022 год урезало финансирование космической деятельности на 40 млрд руб. Так что проекты могут оказаться прожектами. В таких условиях многие идеи и разработки российских университетов и научных организаций, в том числе финансируемые из бюджета, перетекают за рубеж и возвращаются в виде продуктов и услуг с огромной «наценкой».