Ученые технологического университета в Наньянге (Сингапур) разработали микрочип для спутников, который позволяет сделать камеры для спутниковых радаров в сто раз меньше существующих.
Речь идет, конечно, не о видеооптике, а о камерах для радаров, работающих в СВЧ-диапазоне. Выдающиеся перспективы радиооптики были ясны ученым еще в прошлом веке. И не только ученым. Вот две цитаты из широко известных произведений российских фантастов братьев Стругацких:
«Шесть спичек.
Светлые, широко расставленные глаза инспектора сузились.
– Вы меня удивляете, Горчинский, – тихо сказал он. – Вы убеждены, что я хочу вытянуть из вас что-нибудь такое, что может повредить Комлину... или вам, или другим вашим товарищам. А ведь всё гораздо проще. Всё дело в том, что я не специалист по центральной нервной системе. Я специалист по радиооптике. Всего лишь. И судить по собственным впечатлениям не имею права. И поставлен на эту работу не для того, чтобы фантазировать, а для того, чтобы знать. А вы мне истерики закатываете. Стыдно...
Страна багровых туч.
Сначала, как всегда, в ход были пущены беспилотные устройства. Результаты оказались обескураживающими. Плотная, напоминающая океанский ил, облачность ничего не позволила увидеть. Сотни километров обычной и инфракрасной пленки показывали одно и то же: белую однородную завесу непроницаемого – видимо, очень толстого – слоя тумана. Не оправдала надежд и радиооптика. В атмосфере Венеры радиолучи либо бесследно поглощались, либо отражались от самых верхних ее слоев. Экраны локаторов оставались черными либо сияли ровным, ничего не означающим светом».
Сегодня в космической радиоптике в числе лидеров - китайцы, в частности сингапурские.
Используя новые микрочипы, можно сделать радар спутника, да и сам спутник, размером не больше компактного смартфона. Несмотря на малые размеры, такие камеры могут давать изображение даже более высокого качества, чем ныне используемые в самых продвинутых спутниках-шпионах, а потребление энергии снижается на 75 процентов.
Чип для СВЧ радара уже привлек к себе внимание ряда транснациональных корпораций, таких как американский аэрокосмической компании Space X; компания по производству полупроводниковых приборов NXP из Нидерландов; японский электронный гигант Panasonic и французский спутниковый производитель Thales.
Доцент Чжэн Юань-дзин из лаборатории электротехники и электронной техники университета в Наньянге, который руководил исследованием, считает, что размер и эффективность чипа открывают новые возможности, недостижимые ранее:
«Мы значительно уменьшили обычную радиолокационную камеру, сделав ее чрезвычайно компактной, но при этом обеспечивающей большую точность. Это позволит создавать радиолокаторы высокого разрешения для использования в дронах, беспилотных автомобилях и малых спутниковых системах».
Существующие радиолокационные камеры, как правило, имеют размеры до двух метров в длину и весят до 200 кг. Они стоят не меньше миллиона долларов и потребляют более киловатта электроэнергии в час.
Применяемые в радиолокаторах с синтезированной апертурой (РСА), эти большие радарные камеры размещаются на спутниках и самолетах для получения детальных изображений поверхности Земли. Объекты длиннее метра, такие как автомобили и лодки, можно легко увидеть с помощью радиолокатора камеры, установленной на борту воздушного судна, летящего на высоте 11 километров.
В отличие от оптических камер, которые не могут работать по ночам из-за недостаточной освещенности или в условиях облачности, СВЧ- камера использует микроволны (X-диапазон или Ku-диапазон), и может хорошо работать в любых погодных условия, даже проникая через листву деревьев.
Справка:
X-диапазон (X band) — диапазон частот сантиметровых длин волн, используемых для наземной и спутниковой радиосвязи. Этот диапазон простирается от 8 до 12 ГГц электромагнитного спектра (длины волн от 3,75 до 2,5 см), хотя в спутниковой связи этот диапазон «сдвинут» в сторону C-диапазона и лежит примерно между 7 и 10,7 ГГц. Во время Второй Мировой войны диапазон был засекречен, и поэтому получил название X-диапазона.
Ku-диапазон (кей-ю) — диапазон частот сантиметровых длин волн, используемых в спутниковом телевидении. Этот диапазон простирается от 12 до 18 ГГц электромагнитного спектра (длины волн от 2,5 до 1,67 см). В спутниковой связи к этому диапазону также относят часть X-диапазона: в этом случае диапазон Ku- лежит между 10,7 и 18 ГГц.
Название происходит от выражения нем. Kurz-unten — буквально «короткий-нижний», обозначающее полосу ниже K-диапазона.
Огромные размеры, высокая стоимость и высокое потребление энергии до сих пор были сдерживающими факторами для использования СВЧ-радаров в небольших дронах и автономных транспортных средствах. Для сравнения: новый сингапурский радар c микропроцессорами размером 2 х 3 мм «упаковывается» в модуль размером 3х4х5 см, который весит менее 100 граммов.
Себестоимость производства такого радара на данный момент - от $ 10000 за единицу, диапазон потребляемой мощности от 1 до 200 Вт в зависимости от применения, то есть на уровне комнатного вентилятора.
Доцент Чжэн считает, что коммерческое использование нового микрочипа возможно не ранее чем через три-шесть лет. Он также утверждает, что его изобретение открывает новый этап в космических исследованиях.

Российский военный эксперт Владислав Лебедев считает, что такие технологии могу стать основой для создания мощных боевых космических сетей:
«Лет через пять можно ожидать создания мощных космических радаров из нескольких десятков тысяч минирадарчиков (например -50000), которые будут обладать возможностями не только собственно радаров, но и функциями РЭБ с мощностью кратковременного излучения в 10 мегаватт».
Для систем ориентации таких спутников в пространстве можно будет использовать, считает Лебедев, электромагнитные поля по технологии, разработанной Марком Тилденом из Лос-Аламосской национальной лаборатории в США.
Размеры гипотетического сингапурского спутника, по мнению российского эксперта, безусловно будет больше чем у американского BEAM-пикоспутника SWARM-типа (20-30 г), но и энергетика существенно больше.
Пикоспутниками (англ. picosatellite, picosat) называют спутники с массой от 100 г до 1 кг. Обычно проектируются для работы в группе, иногда с наличием более крупного спутника. Спутники формата CubeSat (кубсат) имеет объем в 1 литр и массой около 1 кг и могут считаться либо крупными пикоспутниками, либо легкими наноспутниками. Кубсаты запускаются по несколько единиц за раз и имеют стоимость выведения несколько десятков тысяч долларов.
В США все работы по пикоспутникам были засекречены на рубеже веков, но по данным ряда источников США уже имеют пикоспутники, весящие в собранном виде не более 25 граммов.
В издании «The American Scientist» было опубликовано сообщение, что ученые Курт Мур, Джанет Фриго и Марк Тилден (которого упоминал Владислав Лебедев), представили на заседании Американского геофизического союза разработанный ими пикоспутник "satbot", который весит менее 100 граммов.
Этот спутник-робот может самостоятельно адаптироваться к внешней среде с помощью разработанной Тилденом нейросети. Спутник не имеет микропроцессоров и состоит всего из двух нейронов, в каждом из которых лишь резистор, конденсатор и инвертор. Фотодатчик и антенна для связи с большим спутником - это все, что нужно маленькому роботу для передачи изображений на Землю.
Отсутствие электронной начинки делает «сатбот» неуязвимым как для солнечных вспышек, так и для электромагнитных бомб потенциального противника.
Таким образом создание мощных боевых автономных спутниковых систем в космосе переходит из разряда фантастики в сферу уже существующих технологий.
Автор: Владимир Прохватилов, президент Академии реальной политики (Realpolitik), эксперт Академии военных наук
Добавляйте CСб в свои источники дзен
Картина дня
Что известно об "энергетическом перемирии" и взаимной приостановке ударов до 1-го февраля
Ингеборгу Дапкунайте и объявленного иноагентом Роднянского исключили из Союза кинематографистов России
Минфин РФ предложил ограничить внесение наличных через банкомат
Поездки в ОАЭ включили в расчет инфляции как "привычные расходы россиян"
Экс-партнера Чекалиных Романа Вишняка приговорили к двум с половиной годам колонии
Бог дал, бог взял: легкоатлетка Дарья Клишина лишилась квартиры в Твери и стала по сути бомжом в России
Тимур Родригез добился отмены выплат на содержание бывшей жены
Наши публикации
Чего испугался Зеленский, отказывающийся ехать для встречи с президентом России в Москву?
Загадочная эпопея с триллионным «Домодедово» завершилась продажей за 66 миллиардов
Евросоюз ввел санкции против Дмитрия Губерниева, Павла Зарубина и Екатерины Андреевой
Песков: рассуждения о переговорах с Зеленским не в Москве неуместны
Появилась пока еще неподтвержденная информация об энергетическом перемирии с Украиной
Явка в Рыбинск обязательна!
Дмитрий Каменщик обжаловал в Верховном суде конфискацию "Домодедово" из-за своего второго гражданства
Слухи, скандалы, сплетни
Тимур Родригез добился отмены выплат на содержание бывшей жены
Тарасов ответил на слова Бузовой: "Через 10 лет окажется, что я держал Ольгу на чердаке связанной"
Экс-партнера Чекалиных Романа Вишняка приговорили к двум с половиной годам колонии
Бог дал, бог взял: легкоатлетка Дарья Клишина лишилась квартиры в Твери и стала по сути бомжом в России
Шоубиз
Ксения Бородина вышла замуж за Николая Сердюкова
Виктория Боня о своем восхождении на Эверест: "Удивило молчание коллег по шоу-бизнесу"
Наука
Ученые зафиксировали самый сильный солнечно-протонный шторм за последнее десятилетие
Экипаж Crew-11 досрочно вернулся на Землю из-за болезни одного из участников миссии
Миссию Crew-11 вернут с МКС на Землю раньше срока из-за проблем со здоровьем одного из астронавтов
Первый запуск ракеты-носителя «Союз-5» перенесли
Хайтек
В сеть утекли 16 млрд паролей от аккаунтов Apple, Google и других сервисов
Разработчики ПО для российской ОС «Аврора» подали заявление о банкротстве
В ФСБ рекомендовали откаться от использования российского браузера "Спутник"
Ъ: В российских кнопочных телефонах обнаружили уязвимость, которая позволяет управлять телефоном посторонним
Туризм
Россияне смогут въехать в Иорданию без визы с 13 декабря
АТОР опровергла информацию об «урезании» Италией шенгенских виз для россиян
В Европе готовятся запустить новую систему пограничного контроля - контроль за пребыванием ужесточится
Песков: В Кремле не видят новизны в заявлениях Трампа
Спорт
Экс-футболист ЦСКА Лайонел Адамс скончался в возрасте 31 года
Бразильский игрок мини-футбольной команды «Норникель» Алекс Фелипе умер в аэропорту Ухты
Олег Дерипаска избран на пост президента Федерации хоккея с мячом России
Олег Малышев покинул пост гендиректора "Спартака"
Станислав Черчесов стал главным тренером грозненского «Ахмата»
Дегтяреву неловко называться президентом и он просит себя переименовать
Вкусный раздел
Юлия Дианова: Не просто завтрак
Дарья Близнюк: «Заготовки от Даши. Вкусно, как ни «крути»!
Анна Аксёнова: Муссовые торты. Легче легкого!
Софи Дюпюи-Голье: Мир хлеба. 100 лучших рецептов домашнего хлеба со всего мира


Чего испугался Зеленский, отказывающийся ехать для встречи с президентом России в Москву?
Депутаты от КПРФ предложили ввести мораторий на блокировку соцсетей и мессенджеров
Визовые центры Канады в России прекратили прием заявлений
Явка в Рыбинск обязательна!