Из архивов РКС: как первая советская система дистанционного зондирования Земли «Океан-О» спасала корабли из ледового плена

18.01.22 / Москва – «Океан-О» в 80-х годах ХХ века стала первой в мире оперативной радиолокационной космической системой дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Одной из ее приоритетных задач было изучение ледовой обстановки в районах Арктики и Антарктики, а также мониторинг водной поверхности Мирового океана, на что указывает название системы. Самой яркой страницей в истории этой советской разработки стал вывод из тяжелых льдов Антарктики научно-экспедиционного судна «Михаил Сомов» в 1985 году. «Океан-О» послужила отправной точкой для развития российских технологий мониторинга из космоса.

Рождение «Океана»

Система «Океан-О» начала формироваться с выводом на орбиту спутников «Космос-1076», «Космос-1151», «Интеркосмос-20» и «Интеркосмос-21» для использования их в научно-методических исследованиях. В 1979-1985 годах проводились эксперименты по зондированию океана и атмосферы с помощью трассовых СВЧ-радиометров. Были испытаны всепогодные методики определения в глобальном масштабе температуры поверхности воды, скорости приводного ветра, содержания водяного пара в атмосфере, водозапаса облаков и границ ледовых полей.

Важную роль в успехе программы научных экспериментов и работы «Океан-О» в целом сыграла аппаратура, разработанная и изготовленная Научно-исследовательским институтом приборостроения, его правопреемником – Российским научно-исследовательским институтом космического приборостроения (сегодня – АО «Российские космические системы» Госкорпорации «Роскосмос»), а также Особым конструкторским бюро МЭИ (ОКБ МЭИ, компания холдинга РКС) – бортовое запоминающее устройство и многоканальный сканирующий микроволновый (СВЧ) радиометр «Дельта-2Д».

Приборы обеспечивали параллельную четырехканальную запись на магнитную ленту всего объема информации от сканера малого разрешения МСУ-М и бортовой РЛС. Специалистами был предложен режим взаимной синхронизации данных, что позволило впервые в мировой практике обеспечить передачу совмещенной оптической и радиоинформации.

Генеральный директор АО «ОКБ МЭИ» Александр ЧЕБОТАРЕВ: «Для «Океан-О» нашими инженерами был разработан принципиально новый СВЧ-радиометр. При его создании использовались многие технические решения, которые хорошо себя зарекомендовали на других космических аппаратах. Поэтому удалось обеспечить максимальные точностные характеристики радиометрической системы, добиться высокой стабильности работы радиометрического комплекса, повысив при этом абсолютную точность определения шумовой температуры. При подготовке к запуску космических аппаратов «Океан-О» были созданы методы и программно-математическое обеспечение первичной обработки данных на орбите. Это позволило получать более надежные оценки яркостных температур и геофизических параметров окружающей среды».

«Океан-О» действовал с сентября 1983 года – с момента запуска спутника «Космос-1500», а затем «Космос-1602». Как следует из архивных документов РКС, уже на этапе испытаний система получила практическое применение. В октябре-ноябре 1983 года в восточной Арктике в районе Певека – острова Врангеля в «ледовой ловушке» оказались десятки судов. В спасательной операции по проводке кораблей во льдах были использованы снимки радиолокационной станции бокового обзора со спутника «Космос-1500». В условиях полярной ночи эта станция была единственным средством отслеживания ледовой обстановки в районе ЧП.

Спасти «Михаила Сомова»

Спутники системы «Океан-О» также сыграли немаловажную роль в одном из самых драматических эпизодов советского изучения Антарктики – спасения из ледового плена научно-экспедиционного судна «Михаил Сомов». За событиями в далекой Антарктиде с напряжением следила вся страна: с информации о «Сомове» начинались выпуски программы «Время» – главной информационной передачи СССР.

В марте 1985 года «Михаил Сомов», доставивший необходимые зимовщикам грузы на станцию «Русская» у моря Росса, из-за резкого изменения погоды оказался блокирован тяжелыми льдинами. Толщина льда в этом районе достигала 3-4 метров. Анализ ситуации с использованием данных системы «Океан-О» и ледовой авиаразведки показал, что в сложившихся условиях самостоятельно корабль выйдет из ледового дрейфа не ранее, чем в конце 1985 года. Поэтому в июне на помощь ему была снаряжена спасательная экспедиция на ледоколе «Владивосток», который уже в июле 1985 года вывел судно из зоны тяжелых льдов. Во время проведения операции спутником «Космос-1500» проводились регулярные радиолокационные съемки районов дрейфа «Михаила Сомова» и по маршруту следования «Владивостока». Кроме того, впервые в мире были получены уникальные данные по режимным характеристикам ледового покрова в море Росса в зимнее время в Антарктиде.

С июля 1986 года с запуском спутника «Космос-1766» началась опытная эксплуатация подсистемы «Океан» первого этапа. Космические аппараты «Космос-1500», «Космос-1602», «Космос-1766» использовались для мониторинга ледовой обстановки. При испытаниях системы «Океан-О» особое внимание уделялось вопросам практического использования информации. С 1985 года данные ДЗЗ оперативно передавались потребителям по телевизионным каналам связи через спутник «Экран». Этой системой были оснащены наземные станции приема, а также атомные ледоколы «Арктика», «Ленин», «Россия» и «Сибирь».

За годы работы «Океан-О» на Землю были переданы тысячи сообщений и съемочных материалов. Таким образом, была подтверждена возможность сбора большого объема данных о состоянии и регулярных изменениях, происходящих в Мировом океане, крупномасштабного картографирования и передачи информации потребителям. Созданные для этой радиолокационной космической системы технологии нашли развитие в космических аппаратах серий «Ресурс-П», «Канопус-В», «Метеор-М», «Электро-Л» и «Арктика-М», которые сегодня являются основой российской орбитальной группировки дистанционного зондирования Земли.

Сегодня технологии ДЗЗ стремительно развиваются и становятся все более важным инструментом управления ресурсами, постепенно охватывая все стороны жизни современного человека. Технологии использования данных ДЗЗ, которые продолжает разрабатывать РКС, предлагают уникальные решения для предупреждения чрезвычайных ситуаций, охраны окружающей среды, контроля за изменением климата, повышения эффективности разведки и добычи природных ресурсов, внедрения новейших практик в сельское хозяйство. Опираясь на богатый опыт специалистов и передовые методики получения, хранения, обработки и интерпретации данных ДЗЗ холдинг создает уникальные продукты и облачные решения с моментальным доступом к данным ДЗЗ и аналитическим продуктам для обеспечения граждан, государства и бизнеса актуальной геопространственной информацией.

АО «ОКБ МЭИ» – акционерное общество «Особое конструкторское бюро Московского энергетического института» (ОКБ МЭИ, входит в холдинг «Российские космические системы») – ведущая компания в области разработки бортовых и специальных антенн, уникальных радиотелескопов, корреляционно-фазовых пеленгаторов, лазерно-телевизионных систем траекторных измерений, лазерных станции точных траекторных измерений для калибровки систем, спутниковых систем связи технологии VSAT, оптических систем связи, радиометрической аппаратуры космического базирования, радиотелеметрических и ретрансляционных систем, радиолокаторов. Основные направления деятельности – разработка и производство бортовой и наземной аппаратуры передачи информации специального назначения, в том числе, в защищенном режиме, антенных систем, телеметрических систем и наземных приемных телеметрических станций, аппаратуры командной радиолинии, аппаратуры космического, ракетного и авиационного базирования для стационарного мониторинга поверхности Земли и ее атмосферы; создание измерительных, приемных и управляющих радиотехнических и оптикоэлектронных комплексов оборудования полигонов испытания ракетной и авиационной техники; оказание услуг по проведению траекторных измерений средствами корреляционно-фазовой пеленгации; оказание услуг по управлению КА различного назначения в дальнем, среднем и ближнем космосе в C, S, X-диапазонах в международных форматах CCSDS; создание радиополигонов и оказание услуг по калибровке космических радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА) различного назначения.

АО «Российские космические системы» (входит в Госкорпорацию РОСКОСМОС) на протяжении 75 лет разрабатывает, производит, испытывает, поставляет и эксплуатирует бортовую и наземную аппаратуру и информационные системы космического назначения. Основные направления деятельности – создание, развитие и целевое использование глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС; наземный комплекс управления космическими аппаратами; космические системы поиска и спасания, гидрометеорологического обеспечения, радиотехнического обеспечения научных исследований космического пространства; наземные пункты приема и обработки информации дистанционного зондирования Земли. Интегрированная структура «Российских космических систем» объединяет ведущие предприятия космического приборостроения России: Научно-исследовательский институт точных приборов (АО «НИИ ТП»), Научно-производственное объединение измерительной техники (АО «НПО ИТ»), Научно-исследовательский институт физических измерений (АО «НИИФИ»), Особое конструкторское бюро МЭИ (АО «ОКБ МЭИ») и Научно-производственная организация «Орион» (АО «НПО «Орион»).

РОСКОСМОС – государственная корпорация, созданная в августе 2015 года для проведения комплексной реформы ракетно-космической отрасли России. РОСКОСМОС обеспечивает реализацию госполитики в области космической деятельности и ее нормативно-правовое регулирование, а также размещает заказы на разработку, производство и поставку космической техники и объектов космической инфраструктуры. В его функции также входит развитие международного сотрудничества в космической сфере, а также создание условий для использования результатов космической деятельности для социально-экономического развития России.

Пресс-служба АО «Российские космические системы»,