Northrop
Grumman приоткрыла завесу над работами в области мощных
лазеров, ведущимися в корпорации. Выяснилось немало
небезынтересного — в частности, стало возможным
сформулировать более чёткие и однозначные представления
о предназначении приступившего к работе на орбите шаттла
X-37B.
ALTAIR IV
22 июня 2010 года пресс-служба компании Northrop Grumman
выпустила сразу два релиза, в которых сообщалось о
результатах исследований в области мощных
волоконно-оптических лазеров.
Во-первых, объявлено о получении корпорацией контракта
Агентства передовых оборонных разработок США DARPA в
рамках второго этапа реализации проекта RIFL (Revolution
in Fiber Lasers). Это стало следствием успешного
выполнения работ первого этапа программы RIFL.
Как говорится в распространённом материале, был создан
волоконно-оптический лазер киловаттного класса,
превосходящий требования ТЗ заказчика по качеству пучка
в 1,2 раза и с К.П.Д. 30%, что в два раза превосходит
требование ТЗ (15%). Достигнута мощность порядка 1 кВт,
коэффициент подавления поляризации, составляющий 50:1, а
также крайне низкий уровень фазовых шумов, что упрощает
повышение мощности за счёт параллельной работы
нескольких лазеров одновременно.
В ходе второго этапа работ предусматривается создание
волоконно-оптического лазера мощностью 3 кВт.
Во-вторых, были представлены также первые результаты
разработки для DARPA волоконно-оптического лазера ALTAIR
IV выходной мощностью 170 Вт, пригодного для
использования в космических системах активного
дистанционного зондирования (лидарах).
ALTAIR IV работает в импульсном режиме с частотой
повторения порядка килогерц и длиной импульса менее 2 нс
- это соответствует пространственной длине около
полуметра. Информации о рабочей длине волны не
приводится.
Идёт ли в пресс-релизах речь об одной и той же либо о
различных разработках, не сообщается. Сообщается зато,
для какой цели разрабатываются волоконно-оптические
лазеры. Цель эта — активное космическое зондирование
Земли.
Лидар на орбите
В настоящее время зондирование Земли из космоса в
оптическом и инфракрасном режимах ведётся только в
пассивном режиме — с использованием отражённого
солнечного излучения. Переход к активному зондированию
(пока используется только космическими радарами) сулит
немало преимуществ.
Станет возможным круглосуточное (но не всепогодное!)
зондирование. В частности, космический аппарат сможет
собирать данные при прохождении на обеих половинах витка
— и над дневной, и над ночной стороной планеты. Это
позволит вести спутниковую разведку с особых,
нехарактерных для «обычных» аппаратов ДЗЗ орбит.
Аппарат будет получать не только изображения поверхности
Земли, но и полную и исчерпывающую информацию о рельефе
– и об искусственных объектах различного назначения.
При использовании определённых длин волн появится
возможность небесполезной с разных точек зрения
идентификации замаскированных объектов.
Активное зондирование позволит резко улучшить качество
получаемых моделей по сравнению с «обычными»
разведспутниками — особенно для высокоширотных районов.
По сравнению с космическими радарами бокового обзора
улучшится качество съёмки рельефа в гористой местности,
в районах с интенсивной застройкой, и т.д.
Возможность проведения лидарной съёмки любого
произвольного района Земного шара даже в глубине чужой
территории — огромное преимущество космических платформ
в сравнении с авиационными.
Объёмы данных, собираемых лидарами, огромны. Хранение
собираемых данных представляет собой значительную
проблему — передача информации по радиоканалу, как при
получении «обычных» изображений, невозможна либо весьма
затруднительна.
Использование механической развёртки луча предполагает
высокую стоимость лидара и плохую переносимость им
механических нагрузок и перегрузок.
Необходимость обработки «облаков точек», продуцируемых
лидарами, сильно затрудняет использование их в
сколь-нибудь близком к реальному масштабе времени.
Загадка X-37B
Наверняка хорошо выдержанные сообщения об успешной
разработке ключевого элемента космического лидара ДЗЗ
почти совпали по времени с моментом запуска в космос
необычного космического корабля — Х-37В. Гипотеза о
наличии на его борту лидара разведывательного назначения
способна многое прояснить в его по-прежнему непонятном
предназначении.
Экспертная группа портала Исследования и разработки – R&D.CNews
уже указывала на то, что странный шаттл, по всей
видимости, занимается сбором контекстной
геопространственной информации, играющей ключевую роль в
обеспечении реализации принципа Ситуационной
Осведомлённости (Situational Awareness), без которого
эффективное управление в реалиях наступившего века
останется разве что благим пожеланием.
Эту информацию можно собирать различными способами. До
последнего времени этот перечень исчерпывался средствами
пассивного зондирования в оптическом и ИК-диапазонах и
активного — радиолокаторами. Теперь наступает или уже
наступила эпоха орбитальных лидаров.
Орбитальным лидарам, как и другим средствам космического
зондирования Земли, нужна своя, наиболее подходящая для
этого платформа. Она должна удовлетворять уже
перечисленным требованиям — быть способна максимально
аккуратно доставить дорогостоящий агрегат на орбиту и,
главное, вернуть его на Землю — причём с собранной в
ходе миссии информацией на физических носителях.
Многоразовый беспилотный шаттл с высоким
аэродинамическим качеством, способный находиться на
орбите, а затем осуществлять посадку «самолётным»
способом — наиболее подходящая платформа для решения
задачи лидарной космической разведки.
И появление в лабораториях Northrop Grumman лазера, уже
пригодного для использования в космическом лидаре,
косвенно, но убедительно свидетельствует о начале
глубоких перемен теперь и в дистанционном зондировании
Земли.
Источник: cnews.ru.
