Iridium NEXT

Iridium NEXT — это второе поколение спутниковой группировки системы спутниковой связи Iridium, развёрнутое в 2017—2019 годах на замену исходной орбитальной группировке первого поколения. Система обеспечивает глобальное покрытие Земли, включая полярные регионы, и предоставляет услуги голосовой связи, передачи данных и трекинга через сеть из 66 действующих спутников на низкой околоземной орбите (около 780 км). Проект реализован компанией Iridium Communications Inc. (США) при участии производителя спутников — Thales Alenia Space (Франция) и оператора запусков — SpaceX (США).

История

Предпосылки создания

Первая группировка Iridium, развёрнутая в 1997—1998 годах, состояла из 66 спутников (плюс резервные) и обеспечивала голосовую связь через спутниковые телефоны. Однако к началу 2000-х годов система устарела: спутники первого поколения имели ограниченную пропускную способность (до 2,4 кбит/с на канал), не поддерживали высокоскоростную передачу данных и требовали частой замены из-за выработки ресурса. К середине 2000-х годов компания Iridium столкнулась с необходимостью модернизации, чтобы конкурировать с новыми спутниковыми системами (Globalstar, Inmarsat) и наземными сотовыми сетями.

Разработка и финансирование

В 2007 году Iridium объявила о планах создания системы второго поколения, получившей рабочее название Iridium NEXT. В 2010 году был заключён контракт с Thales Alenia Space на производство 81 спутника (66 основных, 9 резервных на орбите и 6 наземных резервных). Общая стоимость проекта оценивалась в 3 млрд долларов США, из которых 1,8 млрд пошли на производство спутников, а остальное — на запуски и наземную инфраструктуру. Финансирование осуществлялось за счёт кредитов (включая заём у Коммерческого банка Китая) и собственных средств компании.

Запуски

Все 75 спутников Iridium NEXT (66 основных + 9 орбитальных резервных) были выведены на орбиту с помощью ракет-носителей Falcon 9 компании SpaceX. Запуски проводились с базы Ванденберг (Калифорния, США) в восемь этапов:

Все запуски прошли успешно, спутники были выведены на целевые орбиты с наклонением 86,4°. Последний запуск завершил развёртывание группировки 11 января 2019 года.

Завершение развёртывания и эксплуатация

После вывода всех спутников на орбиту началась фаза ввода в эксплуатацию, включавшая тестирование бортовых систем, каналов связи и межспутниковых линий. К середине 2019 года система была объявлена полностью работоспособной. Спутники первого поколения постепенно выводились из эксплуатации и сходили с орбиты (сгорали в атмосфере). К 2020 году Iridium NEXT стала единственной действующей группировкой Iridium.

Устройство и характеристики

Конструкция спутника

Каждый спутник Iridium NEXT представляет собой аппарат массой около 860 кг (с учётом топлива) и размерами 3,1 × 2,4 × 1,5 м в сложенном состоянии. Основные элементы:

• Корпус из алюминиевых сотовых панелей, покрытый теплозащитным экраном.
• Солнечные батареи — две панели размахом 9,4 м, обеспечивающие до 2,5 кВт электроэнергии.
• Антенны: три фазированные антенные решётки для связи с абонентами (L-диапазон, 1616—1626,5 МГц), две антенны для межспутниковых линий (Ka-диапазон, 23 ГГц) и антенна для связи с наземными шлюзами (Ka-диапазон).
• Бортовая вычислительная система на базе процессора RAD750 (радиационно-стойкий, 200 МГц).
• Двигательная установка: четыре гидразиновых двигателя малой тяги для коррекции орбиты и увода с орбиты в конце срока службы.

Орбитальная группировка

Спутники расположены на шести орбитальных плоскостях (по 11 аппаратов в каждой) на высоте около 780 км с наклонением 86,4°. Такая конфигурация обеспечивает глобальное покрытие, включая полярные регионы (выше 80° северной и южной широты), где геостационарные спутники недоступны. Каждый спутник покрывает зону радиусом около 470 км на поверхности Земли.

Технические характеристики связи

• Пропускная способность: до 1,5 Мбит/с на абонента (по сравнению с 2,4 кбит/с у первого поколения).
• Задержка сигнала: около 180 мс (из-за высоты орбиты и межспутниковой маршрутизации).
• Межспутниковая связь: спутники обмениваются данными через лазерные линии (Ka-диапазон), что позволяет передавать сигнал через всю группировку без наземных станций в зоне видимости.
• Шифрование: используется шифрование AES-256 для защиты каналов связи.

Срок службы

Расчётный срок активного существования каждого спутника — 10–12 лет. После выработки ресурса спутники сводятся с орбиты с помощью двигателей, полностью сгорая в атмосфере. На орбите поддерживается 9 резервных спутников, готовых заменить вышедшие из строя.

Применение и услуги

Голосовая связь и SMS

Iridium NEXT предоставляет услуги спутниковой телефонии через абонентские терминалы (спутниковые телефоны). Звонки возможны в любой точке Земли, включая океаны, пустыни и полярные регионы. Услуга востребована в экспедициях, на морских судах, в авиации и в зонах чрезвычайных ситуаций.

Передача данных

Система поддерживает передачу данных со скоростью до 1,5 Мбит/с (в режиме Iridium Certus). Это позволяет использовать её для:

• Интернета на борту самолётов и кораблей.
• Удалённого мониторинга (нефтяные платформы, метеостанции, трубопроводы).
• Видеонаблюдения в труднодоступных районах.

Трекинг и IoT

Iridium NEXT используется для отслеживания перемещения объектов (логистика, транспорт, дикая природа) и работы устройств Интернета вещей (IoT). Компактные терминалы Iridium SBD (Short Burst Data) передают короткие сообщения (до 340 байт) с низким энергопотреблением.

Аварийная связь и безопасность

Система является частью глобальной системы поиска и спасания (COSPAS-SARSAT) — спутники Iridium NEXT оснащены ретрансляторами для приёма сигналов аварийных радиобуёв (EPIRB). Кроме того, Iridium предоставляет услугу «SOS» для абонентов спутниковых телефонов.

Военное и правительственное применение

Iridium NEXT используется вооружёнными силами США и других стран (в рамках контракта Enhanced Mobile Satellite Services, EMSS) для защищённой связи, а также правительственными агентствами (например, NASA для связи с МКС и полярными станциями). Спутники также применяются для мониторинга морской активности (система AIS — автоматическая идентификация судов).

Критика и недостатки

Стоимость услуг

Услуги Iridium NEXT остаются дорогими по сравнению с наземной сотовой связью: минута разговора стоит от 0,50 до 1,50 долларов США, а терминалы — от 500 до 2000 долларов. Это ограничивает массовое использование.

Задержка и скорость

Несмотря на улучшение по сравнению с первым поколением, задержка (180 мс) и скорость (до 1,5 Мбит/с) уступают современным геостационарным системам (например, Starlink — до 200 Мбит/с). Для видеозвонков и потокового видео скорость может быть недостаточной.

Зависимость от одного оператора

Система полностью контролируется компанией Iridium Communications Inc. (США), что создаёт риски для пользователей из стран, не входящих в сферу влияния США. В случае геополитических конфликтов доступ к сети может быть ограничен. В 2022 году, после начала полномасштабного вторжения России на Украину, Iridium продолжила предоставлять услуги на территории Украины, но в России использование системы не запрещено, хотя и ограничено регуляторными требованиями (необходимость лицензирования).

Экологические риски

Спутники Iridium NEXT, как и все аппараты на низкой орбите, после завершения срока службы сходят с орбиты и сгорают в атмосфере. Однако при частичном сгорании возможно выпадение несгоревших фрагментов. Кроме того, запуски Falcon 9 оставляют углеродный след.

Перспективы

Iridium Communications планирует поддерживать группировку Iridium NEXT до конца 2030-х годов, с возможной заменой на третье поколение (Iridium NEXT-2) после 2030 года. В 2023 году компания объявила о разработке новой услуги — Iridium Messaging Transport, которая позволит передавать сообщения через стандартные смартфоны (без спутникового телефона), используя протоколы LTE. Ожидается, что эта услуга будет запущена в 2025–2026 годах.

Источники

• Iridium Communications Inc. — официальный сайт: https://www.iridium.com
• Thales Alenia Space — пресс-релизы о производстве спутников Iridium NEXT.
• SpaceX — данные о запусках Falcon 9 (2017–2019).
• Федеральное космическое агентство России (Роскосмос) — обзор спутниковых систем связи.
• «Iridium NEXT: The Next Generation of Global Satellite Communications» — статья в журнале Space News (2018).
• «Iridium Certus: Broadband from Space» — технический отчёт компании Iridium (2020).