Предложена логистическая схема размещения мегагруппировок спутников

В ближайшие годы ожидается создание сразу нескольких крупных спутниковых группировок для обеспечения работы глобальной сети Интернет. Например, первичная группировка OneWeb составит 650 спутников, SpaceX готовится развернуть около 12 тысяч аппаратов, а Amazon подала заявку на размещение 3200 спутников. Такой масштаб должен обеспечить максимально эффективный охват, но в то же время создает ряд проблем, с которыми человечество столкнется впервые за эпоху освоения космоса. 

Исследователи из Университета Иллинойса выявили важнейшую скрытую проблему, связанную с заменой вышедших из строя спутников в рамках мегагруппировок. Эффективное обслуживание таких групп сложнее, чем для традиционных космических систем. По сути, это логистическая проблема, схожая с теми, которые возникли у FedEx и UPS во время расширения сети. Поэтому авторы исследования использовали идеи наземной логистики для создания схемы, применимой к большим спутниковым группировкам. 

Главной задачей работы было описание максимально эффективного и оперативного восполнения потерь в группировках, чтобы конечный потребитель не терял в качестве услуг. В традиционных спутниковых группировках это не было проблемой, потому что масштаб мал, достаточно просто иметь несколько запасных аппаратов на той же орбите.

А уже для группировок в сотни спутников такая стратегия не работает. Кроме того, новые малоразмерные спутники гораздо дешевле, но имеют относительно более высокую частоту отказов.

Исследование предполагает многоэшелонный логистический метод. Вкратце: должна быть более низкая орбита «стоянки», где размещаются резервные аппараты, небольшое число запасных спутников находится на рабочей орбите для немедленной подстраховки. А по мере выхода из строя рабочих спутников аппараты с орбиты «стоянки» поднимаются на рабочую. Под этот функционал рассчитана математическая модель, описывающая, сколько нужно запасных аппаратов. Этот подход не потребует спешной подготовки запуска новых аппаратов, необходимы лишь плановые пуски для обновления орбиты «стоянки».

Источник: http://dx.doi.org/10.2514/1.A34387