От Starlink к управлению транспортом: как меняется спутниковая отрасль

Первые спутники связи появились еще в 1960-е. Они открыли совершенно новые возможности для человечества: позволили передавать телевизионный сигнал между континентами, организовать международную телефонную связь, обеспечить коммуникацию с морскими судами, самолетами и удаленными научными станциями. Почти все такие системы строились вокруг геостационарных спутников, расположенных на высоте около 36 тысяч километров над Землей. Благодаря этому один аппарат мог охватывать огромную территорию, однако большое расстояние неизбежно увеличивало задержку сигнала. Для телевидения, радиосвязи или телефонных переговоров это не имело принципиального значения. Но с развитием цифровой экономики, облачных сервисов и беспилотных технологий требования к скорости обмена информацией начали стремительно расти.

Именно тогда появилась идея создать не несколько крупных спутников, а тысячи небольших аппаратов, работающих значительно ближе к Земле. Так родился проект Starlink, который всего за несколько лет изменил представление о возможностях спутниковой связи и сделал высокоскоростной интернет доступным там, где раньше это считалось невозможным.

Разобраться, действительно ли России нужен собственный Starlink или сама постановка вопроса сегодня уже устарела, в рамках проекта «Как это работает?», реализуемого при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и приуроченного к Десятилетию науки и технологий, помог действующий аэрокосмический инженер Московского авиационного института, один из ведущих российских популяризаторов космонавтики, финалист рейтинга Forbes «30 до 30» 2026 года Никита Матасов.

— Когда говорят «аналог Starlink», обычно имеют в виду большую спутниковую группировку. Но космические системы создаются не сами по себе — каждая из них решает совершенно определенную инженерную задачу. Поэтому сравнивать разные проекты только по количеству спутников или скорости передачи данных было бы неправильно, — отмечает эксперт.

По словам специалиста, сегодня российские инженеры работают не над тем, чтобы повторить уже существующие решения, а над созданием технологий, которые будут востребованы на следующем этапе развития спутниковых систем.

Именно поэтому все чаще речь идет уже не о спутниковом интернете как таковом, а о создании космической цифровой инфраструктуры, которая сможет обеспечивать управление автономным транспортом, обмениваться данными с беспилотниками и поддерживать работу сложных распределенных систем практически в любой точке страны.

Starlink решил одну задачу. Перед инженерами уже стоят другие

Популярность проекта Илона Маска привела к тому, что почти любую современную спутниковую разработку начали автоматически называть ее аналогом. Однако специалисты считают подобные сравнения слишком упрощенными. Спутники могут выполнять совершенно разные функции. Одни обеспечивают связь, другие занимаются навигацией, третьи наблюдают за поверхностью Земли, четвертые помогают прогнозировать погоду, а некоторые одновременно решают сразу несколько задач.

Поэтому сравнивать их исключительно по количеству аппаратов на орбите примерно так же бессмысленно, как сравнивать пассажирский самолет и пожарный вертолет только потому, что оба умеют летать.

В качестве примера Никита Матасов приводит спутник дистанционного зондирования Земли «Зоркий». Его нередко называют российским аналогом Starlink, хотя в действительности эти проекты относятся к совершенно разным классам космических систем.

Если Starlink создавался как глобальная система широкополосного доступа в интернет, то «Зоркий» предназначен для получения высокодетальных изображений поверхности Земли. Такие спутники помогают отслеживать лесные пожары, контролировать строительство, наблюдать за состоянием сельскохозяйственных угодий, анализировать последствия стихийных бедствий и решать десятки других задач, связанных с мониторингом территории.

— Когда любую спутниковую систему начинают сравнивать со Starlink, невольно упускается главное — инженерная идея проекта. Космос сегодня развивается сразу по нескольким направлениям, и каждое из них отвечает на свои технологические вызовы, — отмечает Никита Матасов.

Именно поэтому специалисты все чаще говорят уже не о поиске «российского Starlink», а о создании собственных технологий, которые отвечают задачам отечественной промышленности, транспорта и цифровой экономики.

Космос становится диспетчером

Если еще несколько лет назад главной задачей спутников считалась передача информации, то сегодня инженеры все чаще говорят о новой роли космической инфраструктуры. Речь уже идет не просто о связи, а об управлении.

Представим беспилотное грузовое судно, проходящее по Северному морскому пути, автономный автомобиль на федеральной трассе, беспилотный летательный аппарат, выполняющий мониторинг линий электропередачи, или роботизированную технику, работающую на удаленном промышленном объекте. Всем этим системам недостаточно просто иметь доступ в интернет. Им необходим постоянный обмен данными с центром управления, возможность получать новые команды, корректировать маршрут и оперативно реагировать на изменение обстановки. Над созданием такой инфраструктуры сегодня работают специалисты Московского авиационного института.

Одно из направлений исследований связано с разработкой спутниковой системы управления беспилотным транспортом через геостационарные космические аппараты. Проект предусматривает создание специального терминала спутниковой связи, который позволит беспилотному аппарату обмениваться данными с центром управления практически независимо от того, где он находится.

По словам Никиты Матасова, такая архитектура открывает возможности там, где традиционные наземные сети связи либо отсутствуют, либо работают нестабильно.

— Следующий этап развития спутниковых технологий связан уже не столько с передачей информации человеку, сколько с взаимодействием машин между собой. Космос постепенно становится частью единой цифровой среды, в которой транспорт, спутники и центры управления работают как элементы одной системы, — поясняет специалист.

Почему геостационарные спутники еще рано списывать со счетов

После появления Starlink многие начали говорить, что будущее принадлежит исключительно низкоорбитальным спутниковым группировкам. Однако специалисты считают подобный вывод слишком категоричным. Каждый тип орбиты имеет собственные преимущества.

Низкоорбитальные спутники действительно обеспечивают минимальную задержку сигнала и идеально подходят для массового доступа в интернет. Геостационарные аппараты, напротив, позволяют постоянно наблюдать одну и ту же территорию и обеспечивать устойчивую связь без необходимости передавать сигнал от одного спутника к другому. Именно поэтому при построении систем управления транспортом они продолжают играть важную роль.

— В нашей работе мы рассматриваем геостационарные спутники как элемент единой инфраструктуры, которая должна обеспечивать надежный обмен информацией между беспилотными аппаратами и центром управления, — отмечает Никита Матасов.

Кроме передачи команд, подобная система сможет использовать информацию, поступающую со спутников дистанционного зондирования Земли. Если на маршруте появится природное препятствие, изменится ледовая обстановка, возникнет чрезвычайная ситуация или потребуется скорректировать траекторию движения, оператор сможет практически в режиме реального времени получить необходимые данные и передать новую команду беспилотному транспортному средству.

Фактически речь идет о создании новой цифровой экосистемы, где каждый спутник способен одновременно выполнять несколько функций: обеспечивать связь, наблюдать за окружающей обстановкой и помогать принимать решения.

— Чем сложнее становятся транспортные системы, тем важнее объединить все источники информации в единую цифровую платформу. Именно такая интеграция сегодня становится одной из ключевых задач современной космонавтики, — добавляет маевец.

Кто создает космический транспорт будущего

Когда речь заходит о спутниковых технологиях, многие представляют себе исключительно ракетостроителей или конструкторов космических аппаратов. На практике подобные проекты давно перестали быть задачей одной специальности.

Современная спутниковая система управления транспортом объединяет сразу несколько направлений инженерии. Здесь одновременно работают специалисты по космической связи, системные инженеры, разработчики программного обеспечения, специалисты по обработке сигналов, инженеры по радиоэлектронике, разработчики встроенных систем управления, специалисты по искусственному интеллекту, навигации и информационной безопасности.

Каждый отвечает лишь за часть общей системы. Одни проектируют оборудование спутниковой связи, другие разрабатывают алгоритмы маршрутизации данных, третьи создают программное обеспечение, которое позволяет беспилотному транспорту принимать и выполнять команды, четвертые занимаются обработкой больших потоков информации, поступающих со спутников дистанционного зондирования Земли. Такие проекты считаются одними из самых междисциплинарных в современной инженерии.

— Сегодня практически невозможно создать подобную систему силами специалистов одного профиля. Космическая отрасль все чаще развивается на стыке нескольких направлений — связи, транспорта, информатики, радиоэлектроники, космической техники и анализа данных. Именно поэтому инженеры будущего должны понимать не только свою узкую область, но и видеть всю систему целиком, — добавляет Никита Матасов.

Где этому учат уже сегодня

Подобные проекты становятся частью образовательного процесса задолго до получения диплома. В Московском авиационном институте, например, студенты участвуют в исследованиях, посвященных спутниковым системам связи, цифровому управлению транспортом, обработке информации, разработке программного обеспечения и космическим технологиям. Уже во время обучения будущие инженеры получают возможность работать с реальными научными задачами, осваивать современные средства моделирования, изучать принципы построения спутниковых систем и участвовать в проектах вместе с преподавателями и промышленными партнерами.

По словам Никиты Матасова, такая модель подготовки позволяет быстрее понять, как фундаментальные знания превращаются в реальные инженерные решения.

— Сегодня работодателям нужны специалисты, которые умеют работать в команде, быстро осваивают новые технологии и готовы постоянно учиться. Космическая отрасль меняется очень быстро, поэтому способность видеть взаимосвязь между разными направлениями становится не менее важной, чем глубокие знания по одной специальности, — подчеркивает спикер.

Особенно востребованными становятся специалисты по системному анализу, спутниковой связи, искусственному интеллекту, обработке больших данных, навигационным технологиям, разработке беспилотных транспортных систем и цифровых платформ управления. Именно на стыке этих направлений сегодня рождаются решения, которые через несколько лет могут стать основой новой транспортной инфраструктуры.

После спутникового интернета

Появление Starlink стало важной вехой в развитии мировой космонавтики. Проект доказал, что спутниковая связь может стать массовой, доступной и коммерчески успешной. Однако развитие отрасли на этом не остановилось.

Сегодня инженеры все чаще говорят уже не о том, как подключить человека к интернету через космос, а о том, как превратить космическую инфраструктуру в полноценную часть цифровой экономики. Спутники начинают обеспечивать работу автономного транспорта, помогают получать информацию для принятия решений, объединяют удаленные объекты в единую сеть и постепенно становятся одним из элементов интеллектуальной транспортной системы будущего.

Именно поэтому вопрос сегодня звучит уже иначе. Не «Сможем ли мы создать свой Starlink?», а «Какие технологии придут после него?». 

— И если еще несколько лет назад главным достижением считалось обеспечить доступ в интернет практически в любой точке планеты, то следующий этап развития космической связи связан уже с созданием интеллектуальной инфраструктуры, способной взаимодействовать с транспортом, промышленными объектами и автономными системами в режиме реального времени, — заключает специалист.

МАИ

30 статей

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) ведёт свою историю с 20 марта 1930 года. Сегодня МАИ – ведущий высокотехнологичный вуз России, обеспечивающий подготовку инженерных кадров и проведение передовых научных исследований мирового уровня. В 2021 г. программа развития Московского авиационного института прошла отбор в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». МАИ вошёл в первую группу университетов по треку «Территориальное и (или) отраслевое лидерство» программы «Приоритет 2030».

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram