Иллюзия независимости

Иллюзия независимости

Российская ракета-носитель «Союз-СТ-Б», успешно стартовавшая с космодрома Куру во Французской Гвиане, вывела на орбиту очередные два спутника будущей навигационной системы Galileo. Таким образом, эта космическая группировка увеличилась до четырёх аппаратов, что уже позволяет начать тестовые испытания европейской альтернативы GPS.

Чтобы с большой точностью определять позицию объекта на земной поверхности, необходимо иметь минимум четыре спутника в поле зрения этого объекта. Теперь этому требованию отвечает и европейская глобальная система навигационного позиционирования Galileo. Первые два её космических аппарата были выведены в космос год назад дебютным для российских «Союзов» стартом с экваториального космодрома Куру. В конце прошлой недели настал черёд третьего и четвёртого спутников. Все ступени российской ракеты-носителя отработали штатно, и через 3 часа 45 минут после старта разгонный блок «Фрегат» доставил оба аппарата на заданную орбиту высотой около 23 200 метров.

Как сообщил руководитель программы Galileo Европейского космического агентства ESA Дидье Фавр (Didier Faivre), тестовая фаза проекта может начаться в феврале будущего года. Для этого необходимо будет с максимальной точностью расположить четыре спутника на орбите и активировать специальные атомные часы, дающие погрешность лишь в одну секунду за сто лет работы. Так как космические аппараты перемещаются по орбите со скоростью около 14 000 км/ч, точное времени для синхронизации часов является критически важным даже в шестом знаке после запятой.

За тестовой фазой программы Galileo последует дальнейшее наращивание её космической группировки. Активную роль в этом будут по-прежнему играть относительно дешёвые и доказавшие свою надёжность российские ракеты-носители «Союз» – с «Роскосмосом» подписан договор о десяти стартах. Общее число спутников планируется довести до 30 (27 операционных и 3 резервных), на что потребуется несколько лет. С ограниченным пакетом услуг программа Galileo начнёт работу уже в 2014 году, но полностью функциональной она станет только в 2020-м, и лишь тогда её корректно будет сравнивать с уже давно действующей американской глобальной системой навигационного позиционирования GPS.

Galileo будет сугубо гражданской системой, тогда как GPS – система двойного назначения, изначально создававшаяся как военная. Данные о её реальной точности (то есть в военном варианте) американцы вряд ли кому-нибудь предоставят, но ясно, что в местном оборонном секторе она будет определённо выше, чем то, что использует остальной мир. К тому же Министерство обороны США, контролирующее GPS и в гражданском секторе, может изменять точность системы или даже блокировать её в зависимости от целей, которые оно перед собой ставит.

Понятно, что и гражданскую версию GPS кто-то может применить в военных целях. Чтобы воспрепятствовать этому, США в конце 80-х годов сознательно уменьшили точность позиционирования за счёт специального «алгоритма огрубления» SA (от англ. selective availability – избирательный доступ). Любопытно, что в начале 90-х этот алгоритм был временно отключён… из-за войны в Персидском заливе. Столь парадоксальное решение было вызвано нехваткой военных моделей GPS-приёмников. После завершения операции SA заработал снова.

Правда, вскоре выяснилось, что некоторые пользователи уже расшифровали «алгоритм огрубления» и легко исправляют создаваемую погрешность. В 2000 году SA был отменён указом президента США, но у Министерства обороны есть немало других рычагов управления GPS.

Полная зависимость навигационной системы от американских военных считается одним из её существенных недостатков. Ведь в случае конфликта и потенциальной «навигационной войны» все козыри автоматически окажутся на руках у США. Именно поэтому Россия разрабатывает собственную «ГЛОНАСС», да и Европа хотела бы в этом смысле поменьше зависеть от своего заокеанского партнёра. Однако сигнал Galileo полностью совместим с гражданским сигналом системы GPS III. За счёт этого существенно повышается точность позиционирования и надёжность приёмников, способных принимать оба сигнала, но в случае конфликта с американцами у последних больше возможностей влиять на сигналы европейцев. Так что о полной независимости при таком уровне глобализации остаётся только мечтать.

Сергей Прокошенко

Справка Глобальная система спутникового позиционирования позволяет с точностью до нескольких сантиметров определить местоположение объекта (его широту, долготу и высоту над уровнем моря). Она состоит из определённого числа спутников и наземных станций слежения, объединённых в общую сеть. В качестве пользовательского оборудования служат индивидуальные приёмники, способные принимать сигналы со спутников – «навигационки», GPS-приёмники, мобильные телефоны и так далее. Спутники, вращающиеся по разным орбитам, регулярно посылают радиосигналы, содержащие их точное местоположение и очень точное время отсылки сигнала. Приёмник, приняв их, сравнивает время их получения с тем временем, которое содержится в сигнале, и вычисляет то время, которое сигнал шёл от каждого из спутников до приёмника и, соответственно, расстояния до спутников – ведь известно, что сигналы распространяются со скоростью света, а она практически константна. Зная расстояние до спутников и их местоположение, можно вычислить и местоположение приёмника. Так как сигнал распространяется с огромной скоростью, точность отсчёта времени очень важна. Для сверхточной регистрации времени учитывается даже теория относительности Эйнштейна – так как спутники подвержены меньшей силе гравитационного поля Земли, время на них течёт быстрее, чем на поверхности Земли. При этом они двигаются, и в соответствии с той же теорией время на них замедляется, но этот эффект слабее гравитационного. Без этих поправок на относительность времени точность системы снизилась бы в несколько раз.

.....и ещё: Galileo – детище Европейской комиссии, которая до 2015 года инвестирует в программу порядка 5 млрд. евро. Федеральный министр транспорта Петер Рамзауэр (Peter Ramsauer) назвал Galileo «примером успешного европейского сотрудничества в сфере высоких технологий». Помимо стран ЕС в проекте участвуют Китай, Израиль, Южная Корея, Россия и Украина. В отличие от GPS и «ГЛОНАСС» это система прежде всего гражданского назначения, которая, впрочем, за счёт кодирования и создания дополнительной помехоустойчивости может быть использована также для военных и правоохранительных целей. Германия – крупнейший инвестор проекта, к тому же немецкие предприятия разрабатывают и монтируют навигационные спутники. В рамках европейской кооперации производством космических аппаратов заняты бременские компании OHB System AG и Astrium – дочернее предприятие концерна EADS. За работой спутников на орбите следят несколько контрольных центров в разных странах мира, один из которых находится в баварском Оберпфаффенхофене.