Почему солнечным батареям в космосе нет альтернативы

70 лет назад, 25 апреля 1954 года, три сотрудника Bell Laboratories заявили, что создали первые в мире солнечные батареи на основе кремния. БЮРО 1440 использует на своих аппаратах батареи собственного производства. Рассказываем, почему в космосе у солнечных батарей пока нет альтернативы.

Как работают батареи

Фотогенерация — это процесс прямого преобразования солнечного электромагнитного излучения в электричество. Квант света попадает на полупроводниковый солнечный элемент в солнечной батарее и порождает два заряда: отрицательный и положительный.

В чем самая большая сложность

Главный вызов связан с размером солнечной батареи. Ее нельзя делать слишком большой, потому что размеры ракеты-носителя ограничены. Солнечная батарея — важный элемент конструкции, который влияет на себестоимость космических аппаратов.
Инженеры ищут тонкий баланс между мощностью батареи и ее габаритами, разрабатывают материалы и конструкции, а также учитывают особенности каждой конкретной миссии.

Почему это безальтернативный вариант

🟣Безопасность эксплуатации солнечной батареи в околоземном пространстве гораздо выше, чем, например, у ядерных энергетических установок. При сходе спутника с орбиты и сгорании его в плотных слоях атмосферы Земли любая солнечная батарея исчезнет без следа. Чего не скажешь о ядерном топливе.

🟣Космическому аппарату с солнечной батареей не нужен большой запас химического топлива. Основную энергию для орбитальных маневров и питания аппаратуры он возьмет прямо от Солнца, а значит, на борту останется больше места для полезной нагрузки.

🟣Это надежно. Пока ближайшая к аппарату звезда будет освещать его солнечные батареи — они будут давать электрический ток. Со временем его сила будет убывать, но до нуля не упадет никогда.

10 Гбит/с в открытом космосе: БЮРО 1440 успешно провела первые тесты лазерного канала межспутниковой связи

🔁30 мая 2024 года мы успешно завершили первую серию тестов лазерной межспутниковой связи собственной разработки. Более 200 Гбайт были переданы на скорости 10 Гбит/сек между космическими аппаратами на расстоянии более 30 км друг от друга. При этом средний коэффициент битовых ошибок (BER) составил менее 10e^-11, что сопоставимо с оптоволоконными линиями связи.

❕Прошедшие тесты — это первый успешный опыт отечественной лазерной межспутниковой связи в космосе. А для БЮРО 1440 — это самый ранний, но крайне важный этап подтверждения работоспособности и потенциала одной из перспективных технологий компании. Поздравляем нашу молодую команду с этим уникальным достижением и готовимся к десяткам новых тестов на расстояниях в сотни километров между спутниками.

®️«Есть пинг!» и «Интернет в глаза попал» — две фразы, с которыми наша команда живет уже год.

1 июля 2023 года мы впервые провели сеанс связи с первыми тремя спутниками разработки БЮРО 1440 миссии «Рассвет-1» и увидели свой «космический интернет». Скорость передачи данных на устройство тогда составила 10 Мбит/сек, а задержка — 41 мс.

За прошедшие 12 месяцев мы успешно прошли всю программу экспериментов миссии «Рассвет-1»:
☑️ отработали 470 маневров перестроения спутников на расстояниях от 160 м до 1 400 км между аппаратами
☑️ провели 15 737 сеансов связи, во время которых скачали 10 800 Мбайт данных и выдали 216 205 управляющих команд на борт
☑️ космические аппараты миссии «Рассвет-1» совершили 5 511 оборот вокруг Земли.

🛰 Сейчас на орбите Земли уже 6 спутников БЮРО 1440 двух миссий — «Рассвет-1» и «Рассвет-2». Со второй миссией мы освоили орбиту 800 км и начали серию новых экспериментов для валидации ключевых технологий и бортовых систем целевой космической системы.

🌏 Неизменно одно — команда из 1300 профессионалов, каждый из которых искренне любит свое дело и горит идеей создать отечественный сервис широкополосной спутниковой связи с глобальным покрытием.

🛰 Лазерная межспутниковая связь — одна из ключевых технологий целевого сервиса БЮРО 1440. В рамках второй миссии мы ставили перед собой цель отработать систему наведения терминалов лазерной связи: поиск, захват и сопровождение, а также передать полезную информацию с пропускной способностью до 10 Гбит/сек между космическими аппаратами на удаленности в 1 000 км друг от друга.

☑️ Сегодня мы успешно завершили этап отработки лазерного канала, установив связь на расстоянии 1 005 км между спутниками и получили летную квалификацию терминалов лазерной связи собственной разработки, доказав полную работоспособность технологии БЮРО 1440 и готовность для применения в космической системе связи.

Благодарим команду за успешные результаты, впереди — заключительные эксперименты миссии «Рассвет-2» и запуск серийного производства терминалов лазерной связи.

Число дня: 1440

🛰 Именно столько оборотов вокруг Земли совершили наши спутники миссии «Рассвет-2» с момента вывода на орбиту в мае 2024 года.

🌎 Что такое 1 виток спутника вокруг Земли? Для высоты в 800 км это расстояние в 40 000 км, которое спутник проходит всего за 100 минут. И в каждый из таких витков команда БЮРО 1440 проводит сеанс связи с аппаратом, получает и анализирует данные о состоянии спутников и закладывает команды управления.

✔ За 1440 оборотов мы провели более 150 экспериментов - большая часть ключевых задач миссии «Рассвет-2» уже выполнена. Команда успешно протестировала нашу систему межспутниковой лазерной связи и передала информацию между спутниками со скоростью до 10 Гбит в секунду на расстояние в 1000 км друг от друга. Мы провели сеансы связи «Спутник-Земля» с использованием собственного стека на базе протокола 5G NTN, отработали наведение и обеспечение канала связи с нашей наземной инфраструктурой, а также подтвердили работоспособность своих новейших космических разработок: измерительного комплекса и аппаратуры спутниковой навигации.

❕ 1440 – это число, с которого началась новая эпоха. Ровно столько оборотов сделал первый в мире космический аппарат «Спутник-1» вокруг Земли. В имени нашей компании мы этим символом отдаем дань отечественным инженерам, которые сделали невозможное возможным.