Космический взгляд Казахстана: как используют спутники KazEOSat

В рамках серии материалов, посвященных 30-летию независимости Казахстана, наше агентство продолжает публиковать фоторепортажи из государственных учреждений, исследовательских центров и неправительственных организаций, которые занимают важное место в новейшей истории страны. Сотрудники Национального космического центра рассказали и показали корреспонденту BaigeNews.kz, как они управляют казахстанскими спутниками, как обрабатывают сделанные ими снимки из космоса и о том, кто и для чего использует полученные изображения Земли.

Каждый раз находясь недалеко от Назарбаев Университета и столичной Mega Silk Way, я задавалась вопросом, что это за три ракеты стоят там вдалеке в сторону аэропорта. Недавно мне удалось побывать в том центре, на территории которого находятся эти ракеты. Центр носит название "Национальный космический центр". Компания существует с 2005 года, и тогда называлась "КазКосмос". В 2009 году компания переехала в Астану (ныне Нур-Султан). И уже здесь образовалась ОА "Национальная компания "Қазақстан Ғарыш Сапары"".

Экскурсию по комплексу Национального космического центра (НКЦ) для нашего агентства начинает заместитель председателя Правления — член Правления по строительству и эксплуатации Рашит Абдразаков. Первое, что посетители видят в холле НКЦ — муляж всех объектов, которые находятся на территории центра: те самые три ракеты, но также и производственные объекты, административное здание, строящиеся музей космонавтики, гостиницы, жилые дома, школа, спортивный комплекс и торговый центр.

"Мы вам позже покажем Центр управления полетами с двумя антенными комплексами. Пятиэтажное здание, в котором мы находимся — это Конструкторско-технологическое бюро. Здесь сейчас работает наше совместное с французами предприятие "Галант", это четвертый и пятый этажи (это офисы проектирования спутников). Остальные этажи — это производственные участки, лаборатории испытаний и т.д. И через галерею можно попасть в Сборочно-испытательный комплекс космических аппаратов (СБИК КА), где в будущем будет происходить сборка аппаратов космических испытаний. Он сейчас находится на завершающей стадии. Жилые дома сейчас строятся, в конце территории сейчас строится школа. Там будут жить наши работники. И еще будет бизнес-центр", — презентует нам НКЦ Рашит Ахметович.

У Рашита Абдразакова уже готов для нас маршрут, по которому они нас хотят провести, чтобы рассказать последовательно основные этапы их работы со спутниками. Дотошность и желание все просчитывать — похоже общая черта работников космонавтики, как мы увидим и дальше во время экскурсии.

Уникальные специалисты и космический стиль жизни

В 2014 году были запущены два космических аппарата — один 30 апреля, другой в июне. Это космический аппарат высокого разрешения KazEOSat-1 и технический аппарат KazEOSat-2.

"План такой. Сначала Миргали Алимаганбетов даст интервью и расскажет про работу, которая делалась в этом направлении — вы увидите специалистов, которые обрабатывают снимки. Покажем, как происходит этот процесс. И после этого пойдем к Андрею Огаю, туда, где происходит процесс приема снимков", — резюмирует Рашит Абдразаков то, что наш ждет дальше.

Теперь нас сопровождает директор департамента пространственных данных Миргали Сапаргалиевич. Пока мы идем по коридорам центра к кабинетам, где происходит космическая обработка, Алимаганбетов рассказывает более подробно о том, чем занимается НЦК.

"Казахстан — не каждая страна этим может похвастаться — располагает шестью качественными спутниками. Два из них — связные спутники (многострадальные первые два QazSat, помните?). Два аппарата — спутники ДЗЗ (дистанционное зондирование Земли), которые из космоса делают снимки высокого и среднего разрешения. Если при точной фотосъемке первого спутника можно различить метровые предметы (высокое разрешение), то у второго — фотоснимки среднего пространственного разрешения и на них можно разглядеть объекты только размером в восемь с половиной метров, соответственно, они могут быть полезны в мониторинге сельского хозяйства. Если SAT — это научно-технологический спутник, то второй исследует погоду. Связные спутники находятся в Акколь. И еще резервный появился НКУ (Наземный комплекс управления) под Капчагаем", — рассказывает про казахстанские спутники ученый.

В центре образовался уникальный штат, пока все эти системы создавались. Здесь внедряется зарубежный опыт, происходит трансфер технологий. И обучившись у иностранных коллег, они, как говорит Алимаганбетов, "плодят" себе подобных — уникальных специалистов уже в космической сфере Казахстана.

"Позволю себе небольшое отступление. Все те, кто с космосом связан — это диагноз, в хорошем смысле слова, то есть это своя психология, идеология, стиль жизни, все меняется. Космос предполагает резервирование, надежность должна быть 300%. Я тоже могу себя назвать, в этом смысле, больным космосом. Вот смотрите (показывает на свой карман рубашки): две ручки – чернильная, с пастой — и карандашная. Если очки, то только такие (разгибает дужки очков в обе стороны), которые могут выдержать 50 кг. Так что мы — больные люди, в хорошем смысле", — с улыбкой делится особенностями своей профессии Миргали Сапаргалиевич.

Как организован космический мониторинг

Спутники делают космоснимки. Раньше первые два года они бесплатно передавались в госорганы, согласно централизованной бюджетной программе. Администратором было министерство, тогда МОАП (министерство оборонной и аэрокосмической промышленности), сейчас после переименования — МЦРИАП (министерство цифрового развития, инноваций и аэрокосмической промышленности). А теперь при министерстве есть Аэрокосмический комитет ("Казкосмос"), который и координирует деятельность таких космических предприятий как НКЦ, "Қазақстан Ғарыш Сапары" (флагман космической отрасли, он же национальный оператор по ДЗЗ), а также Спутниковая система высокоточной спутниковой навигации (СВСН).

"Наше преимущество (как двух нацоператоров) состоит в том, что две технологии сливаются воедино и точность у нас после обработки до миллиметра. Это дорогостоящая технология, но с помощью СВСН контролируются ответственные сооружения — дамбы, плотины. Легче же предупредить, если уже пошло смещение, значит какой-то процесс начинается, и важно вовремя все это понять. Сейчас мы мониторим объекты для шести государственных органов, в первую очередь для МЧС — паводки, пожары. В случае с пожарами нам удается обновлять информацию до шести раз в сутки", — поясняет собеседник.

НЦК проводит космический мониторинг разных отраслей и нам удается побывать в нескольких отделах, где на экранах компьютера мы могли увидеть фотовиды тематической обработки.

"В этом отделе происходит в основном мониторинг сельского хозяйства. Здесь тоже есть свои направления: пастбища, растениеводство, рациональное использование земель, уборка, посевная. Для каждого из этих направлений у нас имеется своя команда, которая занимается обработкой снимков", — комментирует Миргали Сапаргалиевич работу своих коллег.

После этого мы перемещаемся в другой кабинет, где происходит космический мониторинг экологической ситуации. Миргали Сапаргалиевич напоминает, что недавно был большой резонанс по несанкционированным свалкам мусора. Работники этого отдела мониторят в том числе и такие темы.

Центр управления полетами и "боевая сеть"

"Теперь я вас проведу в святая святых — в Центр управления полетами (ЦУП) спутника высокого разрешения. Потому что он, во-первых, больше, там сложнее оборудование, в смысле компьютеров и рабочих станций, и нагляднее. Там на стене вы сможете увидеть на мониторе, где находится аппарат на данный момент. Наши сотрудники смоделируют траекторию и в более ускоренном режиме можно будет увидеть, как аппарат должен будет перемещаться в течении суток", — презентует один из ключевых мест в НКЦ директор департамента пространственных данных.

Замечаем, что время на часах не местное, а то, что называется UTC (Universal Time Coordinated, в переводе — Универсальное глобальное время), к которому в Нур-Султане нужно прибавлять 6 часов. Это нужно для того, чтобы работники НКЦ могли отслеживать спутник, где бы он не находился.

"Вот время, обратите внимание — сейчас часы показывают 5:45 утра. На первый взгляд кажется, что что-то неправильно, но на самом дела к UTC добавьте шесть часов и получите наше местное время. В то время как UTC — это единое время мировое, весь космос по ним работает и живет. МКС (международная космическая станция — прим. ред.) висит там, какое там время, какое время суток, а привязка идет сюда, в общепринятую систему", — комментирует Миргали Сапаргалиевич.

"Мы называем компьютеры, которые здесь находятся, "боевой сетью". Ее особенность в том, что она не имеет связи с интернетом, флешками здесь пользоваться нельзя. Эта локальная сеть (с антеннами, с постами) является единой сетью НКУ, НКЦ. Снимки поступают в НКЦ и там происходит их первичная обработка. Управляется же сеть через НКУ — наземный комплекс управления. Всё "сшито" в одну единую систему и поэтому доступ к ней у людей здесь ограниченный. Представьте, вирус попадет. Единственная связь здесь с внешним миром — это телефоны внутренней связи. Все. Ни электронной почты, ни интернета здесь нет", — делится спецификой работы центра Миргали Алимаганбетов.

Как работают и отдыхают спутники

Дальше эстафету принимает директор департамента КСДЗЗ (Космическая система дистанционного зондирования Земли) Андрей Огай.

"Мы управляем двумя спутниками ДЗЗ — KazEOSat-1 и KazEOSat-2. У KazEOSat-1 один панхроматический канал однометровый и мультиспектральный канал четырехметровый. А у KazEOSat-2 — мультиспектральные каналы разрешением 6.5 метров", — рассказывает Андрей Олегович.

"Нюанс. KazSat, помните я вам говорил, это система связи. Раньше других не было, поэтому они не заморачивались, связной или какой еще. А когда появились уже KazEOSat, то они явились first observation satellites, то есть, казахстанскими спутниками дистанционного зондирования Земли. И у нас, в нашем кабинете мы управляем KazEOSat-1, спутником с высоким разрешением, а рядом в соседнем кабинете находится ЦУП (Центр управления полетами), где управляют KazEOSat-2 — спутником среднего разрешения", — поясняет Миргали Алимаганбетов.

Таким образом, как нам стало ясно, управление двумя аппаратами идет именно из этого здания — KazEOSat-1 с этого кабинета, KazEOSat-2 — с соседнего. Работники НКЦ полностью управляют космическими аппаратами, принимают данные, закладывают планы съемки. Связь с космическими аппаратами ведется из двух антенных комплексов, которые находятся по соседству с зданием.

"Здесь на мониторе в онлайн-режиме показывается через видеосъемку как антенна поворачивается. На данный момент, она стоит в зените. На этом экране вы можете увидеть реальную 3D-модель того, как себя ведет космический аппарат на данный момент. На глаз вам кажется, что космический аппарат в центре картинки на экране не двигается. Это неудивительно, потому что относительно движения Земли его скорость небольшая. Это все происходит в реальном времени. Если же мы увеличим его скорость, то его движение становится заметным глазу лишь при 50-кратном росте скорости, и еще более заметным уже при стократном увеличении скорости", — демонстрирует Андрей Огай на мониторе, как они отслеживают свой спутник.

Днем три сеанса и ночью три сеанса, когда они видят каждый аппарат. Это в среднем. Когда космический аппарат заходит в зону видимости или на территорию, которую надо снимать, он смотрит в сторону Земли. У данного аппарата есть свой режим. Когда он заходит в тень, он начинает вращаться относительно центра массы. Зачем? Потому что аппарат снабжен оптическим прибором (для съемок), который боится переохлаждения — космос-то холодный, а Земля более-менее теплая, и спутник, чтобы терморегуляцию сохранять, крутится вокруг себя.

Когда аппарат выходит на свет и может снимать, то он снова разворачивается на Землю. Когда спутник попадает в сеанс связи, тогда ему отправляют команду, либо принимают с него информацию. У него на борту есть система хранения, где он хранит всю информацию, пока в НКЦ его не видят. Аппарат может любую территорию планеты снять, а потом, когда появляется в зоне видимости ЦУП, уже скинуть в НКЦ сделанные снимки. В программу этого аппарата полностью закладывается весь плановый алгоритм действий: что он делает в течение суток, какие бортовые системы включаются, для чего и когда передаются снимки.

"Мы эту информацию первично обрабатываем до определенного уровня и передаем их Миргали Сапаргалиевичу. И он со своей командой уже делает тематическую обработку. Иными словами, они накладывают на полученные снимки разные цифровые данные, векторные данные и проводят тематическую обработку. Либо мы передаем космические данные госорганам, которые сами умеют этим пользоваться. Силовые структуры, ЧС-ники и другие государственные организации сами могут посмотреть и понять снимки, им не нужна тематическая обработка. Они могут уже наблюдать определенные объекты, которые им нужны", — рассказывает то, куда снимки из космоса направляются уже для земных целей, директор департамента КСДЗЗ.

Фото Бауыржана Жуасбаева, BaigeNews.kz