Проект ALTAIR IV и загадка "непонятного" шаттла X-37B

Northrop Grumman приоткрыла завесу над работами в области мощных лазеров, ведущимися в корпорации. Выяснилось немало небезынтересного — в частности, стало возможным сформулировать более чёткие и однозначные представления о предназначении приступившего к работе на орбите шаттла X-37B.

ALTAIR IV

22 июня 2010 года пресс-служба компании Northrop Grumman выпустила сразу два релиза, в которых сообщалось о результатах исследований в области мощных волоконно-оптических лазеров.

Во-первых, объявлено о получении корпорацией контракта Агентства передовых оборонных разработок США DARPA в рамках второго этапа реализации проекта RIFL (Revolution in Fiber Lasers). Это стало следствием успешного выполнения работ первого этапа программы RIFL.

Как говорится в распространённом материале, был создан волоконно-оптический лазер киловаттного класса, превосходящий требования ТЗ заказчика по качеству пучка в 1,2 раза и с К.П.Д. 30%, что в два раза превосходит требование ТЗ (15%). Достигнута мощность порядка 1 кВт, коэффициент подавления поляризации, составляющий 50:1, а также крайне низкий уровень фазовых шумов, что упрощает повышение мощности за счёт параллельной работы нескольких лазеров одновременно.

В ходе второго этапа работ предусматривается создание волоконно-оптического лазера мощностью 3 кВт.

Во-вторых, были представлены также первые результаты разработки для DARPA волоконно-оптического лазера ALTAIR IV выходной мощностью 170 Вт, пригодного для использования в космических системах активного дистанционного зондирования (лидарах).

ALTAIR IV работает в импульсном режиме с частотой повторения порядка килогерц и длиной импульса менее 2 нс - это соответствует пространственной длине около полуметра. Информации о рабочей длине волны не приводится.

Идёт ли в пресс-релизах речь об одной и той же либо о различных разработках, не сообщается. Сообщается зато, для какой цели разрабатываются волоконно-оптические лазеры. Цель эта — активное космическое зондирование Земли.

Лидар на орбите

В настоящее время зондирование Земли из космоса в оптическом и инфракрасном режимах ведётся только в пассивном режиме — с использованием отражённого солнечного излучения. Переход к активному зондированию (пока используется только космическими радарами) сулит немало преимуществ.

Станет возможным круглосуточное (но не всепогодное!) зондирование. В частности, космический аппарат сможет собирать данные при прохождении на обеих половинах витка — и над дневной, и над ночной стороной планеты. Это позволит вести спутниковую разведку с особых, нехарактерных для «обычных» аппаратов ДЗЗ орбит.

Аппарат будет получать не только изображения поверхности Земли, но и полную и исчерпывающую информацию о рельефе – и об искусственных объектах различного назначения.

При использовании определённых длин волн появится возможность небесполезной с разных точек зрения идентификации замаскированных объектов.

Активное зондирование позволит резко улучшить качество получаемых моделей по сравнению с «обычными» разведспутниками — особенно для высокоширотных районов.

По сравнению с космическими радарами бокового обзора улучшится качество съёмки рельефа в гористой местности, в районах с интенсивной застройкой, и т.д.

Возможность проведения лидарной съёмки любого произвольного района Земного шара даже в глубине чужой территории — огромное преимущество космических платформ в сравнении с авиационными.

Объёмы данных, собираемых лидарами, огромны. Хранение собираемых данных представляет собой значительную проблему — передача информации по радиоканалу, как при получении «обычных» изображений, невозможна либо весьма затруднительна.

Использование механической развёртки луча предполагает высокую стоимость лидара и плохую переносимость им механических нагрузок и перегрузок.

Необходимость обработки «облаков точек», продуцируемых лидарами, сильно затрудняет использование их в сколь-нибудь близком к реальному масштабе времени.

Загадка X-37B

Наверняка хорошо выдержанные сообщения об успешной разработке ключевого элемента космического лидара ДЗЗ почти совпали по времени с моментом запуска в космос необычного космического корабля — Х-37В. Гипотеза о наличии на его борту лидара разведывательного назначения способна многое прояснить в его по-прежнему непонятном предназначении.

Экспертная группа портала Исследования и разработки – R&D.CNews уже указывала на то, что странный шаттл, по всей видимости, занимается сбором контекстной геопространственной информации, играющей ключевую роль в обеспечении реализации принципа Ситуационной Осведомлённости (Situational Awareness), без которого эффективное управление в реалиях наступившего века останется разве что благим пожеланием.

Эту информацию можно собирать различными способами. До последнего времени этот перечень исчерпывался средствами пассивного зондирования в оптическом и ИК-диапазонах и активного — радиолокаторами. Теперь наступает или уже наступила эпоха орбитальных лидаров.

Орбитальным лидарам, как и другим средствам космического зондирования Земли, нужна своя, наиболее подходящая для этого платформа. Она должна удовлетворять уже перечисленным требованиям — быть способна максимально аккуратно доставить дорогостоящий агрегат на орбиту и, главное, вернуть его на Землю — причём с собранной в ходе миссии информацией на физических носителях.

Многоразовый беспилотный шаттл с высоким аэродинамическим качеством, способный находиться на орбите, а затем осуществлять посадку «самолётным» способом — наиболее подходящая платформа для решения задачи лидарной космической разведки.

И появление в лабораториях Northrop Grumman лазера, уже пригодного для использования в космическом лидаре, косвенно, но убедительно свидетельствует о начале глубоких перемен теперь и в дистанционном зондировании Земли.

Экспертная группа / R&D.CNews