Электро-Л

«Электро-Л» (ГГКК, сокр. от Геостационарный гидрометеорологический космический комплекс) — серия российских спутников гидрометеорологического обеспечения второго поколения для многоспектральной съёмки всей наблюдаемой поверхности Земли в видимом и инфракрасном диапазоне для прогноза погоды и мониторинга климата. Серия разрабатывается с 2001 года в НПО имени С. А. Лавочкина по заданию Роскосмоса и Росгидромета как российский вклад в мировую сеть метеорологического наблюдения. Серия началась с запуска спутника «Электро‑Л» № 1 (GOMS‑2), который 20 января 2011 года был успешно выведен на геостационарную орбиту и стал первым российским геостационарным метеоспутником нового поколения[1].

Общие сведения
Электро-Л
Общие данные
Производитель Россия НПО им. Лавочкина
Страна происхождения  Россия
Платформа УМСС «Навигатор»
Назначение метеоспутник
Орбита Геостационарная
Оператор Россия Роскосмос
Срок активного существования 10 лет
Предшественник Электро (ГОМС-1)
Дальнейшие разработки Электро-М
Производство и эксплуатация
Статус В эксплуатации
Всего построено 4
Всего запущено 4
В рабочем состоянии 3
Первый запуск 20.01.2011
Последний запуск 05.02.2023
Средство выведения

Зенит-2SБ/Фрегат-СБ для КА № 1 и № 2

РН «Протон-М»/ДМ для КА № 3 и №4
Типичная конфигурация
Типичная масса КА 1766 кг
Масса модуля полезной нагрузки 550 кг
Мощность 1700 Вт
Аккумуляторные батареи NiH, 72 А·ч
Солнечные батареи трёхкаскадные GaAs, 8,2 м²
Двигатели коррекции орбиты 8 × ТК500М × 5 Н,
16 × К50-10.1 × 0,5 Н
Габариты
Длина 5,5 м
Ширина 2,5 м

Назначение

Космический комплекс (КК) «Электро-Л» расширяет функциональные возможности своего предшественника — космического аппарата «Электро» (GOMS‑1) — и обеспечивает Росгидромет и другие организации актуальными данными для анализа и прогнозирования погодных и гелиогеофизических процессов[1].

Комплекс решает задачи мониторинга атмосферы, облачности, подстилающей поверхности, морей и океанов, а также поддерживает контроль климатических изменений и долгосрочных природных процессов. Он участвует в выявлении и мониторинге опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций, а также в обеспечении безопасности авиации[2].

Аппаратура КК включает гелиогеофизические сенсоры для измерений параметров космической погоды — характеристик плазмы, радиационной обстановки и магнитного поля на высоте геостационарной орбиты[3].

Кроме того, спутники серии выполняют функции ретрансляции данных, включая приём и передачу информации от автономных метеоплатформ и сигналов аварийных радиобуёв международной системы Cospas‑Sarsat.

Расчётный срок активного существования аппаратов составляет не менее 10 лет, при этом фактическая эксплуатация некоторых спутников может превышать этот срок[4].

История создания

Предшественник КК «Электро-Л», КА «Электро», являлся частью международной метеорологической сети, действующей под эгидой Всемирной метеорологической организации и её координирующего органа КГМС (Координационная группа по метеорологическим спутникам, Coordination Group for Meteorological Satellites). Эта группа появилась 19 сентября 1972 года на встрече в Вашингтоне представителей Европейской организации космических исследований, Японии, Соединённых Штатов Америки, а также наблюдателей от Всемирной метеорологической Организации (ВМО) и Объединённого центра планирования глобальной программы исследований атмосферы (Joint Planning Staff for the Global Atmosphere Research Programme). На этой встрече были согласованы принципы совместимости и обмена данными между национальными спутниковыми системами[5]. Позднее в зону ответственности КГМС были добавлены и спутники на полярных орбитах.

В рамках этой системы данные дистанционного зондирования распространяются на безвозмездной основе для обеспечения глобального метеорологического мониторинга. Развитие сети происходило поэтапно: к американским спутникам серии GOES присоединились европейские Meteosat и японские Himawari аппараты, а позднее — системы Индии и Китая[5].

После прекращения работы в 1998 году КА «Электро» Россия осталась без геостационарного сегмента метеорологических спутников (последний из высокоэллиптических спутников Метеор первого поколения проработал до 2005 года). Поэтому уже в 2000—2001 годах в НПО имени Лавочкина под руководством главного конструктора Владимира Евгеньевича Бабышкина началось проектирование КА второго поколения «Электро-Л», вывод которого на орбиту был изначально запланирован на 2006 год. Тем не менее, реальные работы по аппарату начались только с началом постоянного финансирования в 2005—2007 годах, когда комплекс «Электро-Л» был включён в Федеральную космическую программу России на 2006—2015 годы.

Дальнейшее развитие отечественной гидрометеорологической спутниковой системы связано с созданием аппаратов серии Арктика-М, предназначенных для работы на высокоэллиптических орбитах типа «Молния» и обеспечения наблюдения за приполярными регионами, недоступными для геостационарных спутников[6].

Технические характеристики

Космический аппарат «Электро-Л» конструктивно включает три основных элемента: модуль полезной нагрузки (комплекс целевой аппаратуры), модуль служебных систем и переходной адаптер для сопряжения с ракетой-носителем.

В качестве базовой платформы используется унифицированная спутниковая платформа «Навигатор», разработанная НПО имени Лавочкина. Стартовая масса аппаратов серии составляет около 1800 кг, включая запас топлива порядка 350 кг гидразина. Расчётный срок активного существования — не менее 10 лет[7].

Система электропитания включает разворачиваемые солнечные батареи на основе трёхкаскадных фотоэлектрических преобразователей из арсенида галлия, обеспечивающие энергопитание бортовых систем мощностью порядка 1,5-1,7 кВт, а также аккумуляторные батареи (в зависимости от модификации аппарата).

Аппарат оснащён трёхосной системой ориентации и стабилизации, включающей звёздные и солнечные датчики, гироскопические приборы и маховики. Бортовой комплекс управления создан в МОКБ «Марс».

Телеметрическая и командно-измерительная системы обеспечивают обмен данными с наземными пунктами управления, включая передачу телеметрии, приём команд и радиоконтроль параметров орбиты.[7]

Двигательная установка использует однокомпонентное топливо (гидразин) и включает малые жидкостные ракетные двигатели, обеспечивающие коррекцию орбиты и поддержание рабочего положения аппарата.

Платформа «Навигатор» выполнена в негерметичном исполнении и включает системы терморегулирования, бортовую кабельную сеть и антенно-фидерные устройства.

Комплекс целевой аппаратуры имеет массу порядка 500—600 кг и включает многоспектральную сканирующую систему (МСУ-ГС) с каналами в видимом, ближнем инфракрасном и инфракрасном диапазонах (всего около 10 спектральных каналов). Аппаратура обеспечивает съёмку полного диска Земли с пространственным разрешением до 1 км в видимом диапазоне и до 4 км в инфракрасном диапазоне при номинальной периодичности около 30 минут[7].

В состав полезной нагрузки также входит гелиогеофизический аппаратурный комплекс и радиотехнические средства передачи и ретрансляции данных, включая приём сигналов аварийных радиобуёв международной системы Cospas-Sarsat Programme.

Бортовая аппаратура комплекса целевой аппаратуры КА «Электро-Л»
Прибор Производитель Характеристики
Многозональное сканирующее устройство гидрометеорологического обеспечения (МСУ-ГС) «Российские космические системы»
  • зона обзора — видимый диск Земли (20°х20°)
  • 3 канала видимого диапазона (ВД), 7 каналов инфракрасного (ИК) диапазона
  • разрешение — ВД — 1 км, ИК — 4 км
  • периодичность съёмки — 30 мин (в автоматическом режиме), 10-15 мин (по командам с Земли)
Гелиогеофизический аппаратурный комплекс (ГГАК-Э) «Российские космические системы» 7 различных специализированных сенсоров:
  • спектрометры и детекторы электронов и протонов с энергиями от 0,05 до 600 МэВ;
  • измерители солнечной постоянной, рентгеновского и ультрафиолетового излучения Солнца;
  • измеритель вектора магнитного поля Земли.
Бортовой радиотехнический комплекс (БРТК) «Российские космические системы» Служит для передачи на Землю изображений (7,5 ГГц, до 30,72 Мбит/с) и данных ГГАК-Э, производит ретрансляцию и обмен метеоинформацией, сбор и передачу на Землю данных с платформ сбора данных, а также ретрансляцию сигналов аварийных буёв системы Коспас-Сарсат. Частоты:
  • передача: 7,5 ГГц (X-диапазон), 1,697 ГГц, 1,692 ГГц, 1,54 ГГц (L-диапазон)
  • приём: 8,2 ГГц (X-диапазон), 466 МГц, 406 МГц, 402 МГц (UHF-диапазон)
Бортовая система сбора данных (БССД) «Российские космические системы» Служит для сбора и накопления данных от МСУ-ГС, ГГАК-Э и их последующую передачу (до 30,72 Мбит/с) в БРТК. Ёмкость памяти БССД — 650 Мбайт.

Запуски и эксплуатация

Список запусков КА «Электро-Л»
Название Название ВМО Дата запуска Стартовая площадка Точка стояния NSSDC ID / SCN Комментарии
Электро-Л № 1 GOMS-2 20.01.2011 Байконур 45/1 14.5° з. д.[8] 2011-001A / 37344 Связь потеряна.[9]
Электро-Л № 2 GOMS-3 11 декабря 2015 Байконур 45/1 76° в. д., с 2020 — 14,5° з. д. 2015-074A / 41105 Передан в опытную эксплуатацию в 2016 году[10].
Электро-Л № 3 GOMS-4 24 декабря 2019,

в 15:03 мск[11]

Байконур 165.8° в. д., 76 в. д. Передан в эксплуатацию в 2020 году[12]
Электро-Л № 4 GOMS-5 5 февраля 2023[13][14] Байконур[15] 165.8 в. д. (TBD) Передан в эксплуатацию в мае 2023 года
Электро-Л № 5 2026[16] Байконур[15] 76° в. д.[17] Спутник успешно достиг орбиты на высоте около 36 тыс. км над экватором и передал первые снимки Земли 25 марта 2026 года[16]
Электро-М № 1 после 2030[18]

Эксплуатация КА № 1

Хотя первоначально запуск космического аппарата «Электро-Л» № 1 (GOMS-2) планировался на середину 2000-х годов, фактический пуск состоялся 20 января 2011 года с космодрома Байконур с использованием ракеты-носителя «Зенит-2SБ» и разгонного блока «Фрегат-СБ», при участии Роскосмоса[19].

В феврале 2011 года аппарат выполнил первые сеансы многоспектральной съёмки Земли, подтвердив работоспособность целевой аппаратуры[20]. В августе 2011 года завершились лётные испытания, после чего спутник был введён в опытную эксплуатацию[21].

С 2011 года «Электро-Л» № 1 обеспечивал регулярную съёмку полного диска Земли с интервалом около 30 минут. Получаемые данные использовались в оперативной практике и распространялись через специализированные центры обработки и распространения информации.

В 2012 году были опубликованы высокодетализированные изображения Земли, полученные аппаратом в режиме съёмки полного диска, что продемонстрировало возможности системы по получению непрерывных изображений без мозаичной сборки[22].

31 марта 2014 года на спутнике возникли неполадки в системе ориентации и стабилизации, что привело к снижению точности наведения. К концу 2014 года аппарат удалось стабилизировать для работы в ограниченном режиме, при котором съёмка выполнялась с пониженной эффективностью.

В 2016 году спутник был перемещён в позицию около 14,5° западной долготы для дальнейшей эксплуатации[23]. В октябре 2016 года устойчивая связь с аппаратом была утрачена, после чего его активное использование было фактически прекращено[9].

Эксплуатация КА № 2

Космический аппарат «Электро-Л» № 2 (GOMS-3) был выведен на орбиту 11 декабря 2015 года с космодрома Байконур с использованием ракеты-носителя «Зенит-2SБ» при участии Роскосмоса[24].

В январе 2016 года аппарат был размещён в рабочей орбитальной позиции в районе 77-78° восточной долготы, после чего начались лётные испытания и получение первых данных дистанционного зондирования. В течение 2016 года программа испытаний была завершена, и спутник введён в эксплуатацию[25].

В 2020 году аппарат был переведён в новую орбитальную позицию в районе 14,5° западной долготы, где продолжил функционирование в составе орбитальной группировки[26].

По состоянию на 2026 год «Электро-Л» № 2 остаётся действующим космическим аппаратом, обеспечивая регулярную передачу метеорологической информации и изображений Земли[27].

Эксплуатация КА № 3

Космический аппарат «Электро-Л» № 3 (GOMS-4) был выведен на орбиту 24 декабря 2019 года с космодрома Байконур с использованием ракеты-носителя «Протон-М» при участии Роскосмоса[28].

В 2020 году аппарат последовательно занял рабочую орбитальную позицию в районе 76° восточной долготы, где после завершения лётных испытаний был введён в эксплуатацию[29][12].

По состоянию на 2026 год «Электро-Л» № 3 функционирует в штатном режиме в составе орбитальной группировки, обеспечивая непрерывное получение и передачу спутниковых данных. Снимки с КА доступны на сайте НИЦ «Планета».

Эксплуатация КА № 4

Космический аппарат «Электро-Л» № 4 (GOMS-5) был выведен на орбиту 5 февраля 2023 года с космодрома Байконур с использованием ракеты-носителя «Протон-М» при участии Роскосмоса[30].

10 марта 2023 года аппарат передал первые снимки Земли в видимом и инфракрасном диапазонах, подтвердив работоспособность целевой аппаратуры[31].

По состоянию на 2026 год «Электро-Л» № 4 функционирует в штатном режиме в составе орбитальной группировки, занимая рабочую позицию в районе 165° восточной долготы[32].

Запуск и эксплуатация КА № 5

Космический аппарат «Электро-Л» № 5 был выведен на геостационарную орбиту 12 февраля 2026 года с космодрома Байконур с использованием ракеты-носителя «Протон-М»[17]. Запуск изначально планировался на декабрь 2025 года[33], но был перенесён из-за доработки разгонного блока.

Спутник успешно достиг орбиты на высоте около 36 тыс. км над экватором и передал первые снимки Земли 25 марта 2026 года, охватывающие акваторию Индийского океана и континенты, кроме Северной и Южной Америки[34]. Оптическая система проводит съёмку в десяти каналах — семь в инфракрасном диапазоне и три в видимом — с разрешением от 1 до 4 км на пиксель.

Полученные данные используются для прогнозирования земной и космической погоды, а также для мониторинга чрезвычайных ситуаций, включая пожары, наводнения, землетрясения и извержения вулканов. Настройка оптико-электронной аппаратуры спутника планируется завершить в течение нескольких месяцев после запуска.

Федеральным космическим агентством произведён заказ ещё двух КА для запуска их на высокоэллиптическую орбиту с обозначением проекта «Арктика-М»[35]. В данных КА запланировано использование двух КА на 12-часовой орбите для обеспечения регулярной съёмки приполярных областей[6].

Примечания

  1. 1 2 Электро-Л. Геостационарный гидрометеорологический космический комплекс второго поколения. НПО им. С. А. Лавочкина. Архивировано из оригинала 1 сентября 2015 года.
  2. О космическом аппарате гидрометеорологического назначения «Электро-Л». Федеральное космическое агентство «Роскосмос» (17 января 2011). Архивировано 28 марта 2013 года.
  3. Electro-L1 (англ.). Space Monitoring Data Center. НИИ ядерной физики имени Д. В. Скобельцына МГУ. Дата обращения: 2 октября 2019. Архивировано из оригинала 29 марта 2019 года.
  4. «Зенит-3SБ» с метеоспутником «Электро-Л» стартовал с Байконура. «РИА Новости» (20 января 2011). Архивировано 24 января 2011 года.
  5. 1 2 About CGMS (англ.). The Coordination Group for Meteorological Satellites. Архивировано из оригинала 24 августа 2013 года.
  6. 1 2 Космическая система (КС) «Арктика». Цели создания и задачи КС «Арктика». Федеральное космическое агентство «Роскосмос» (13 августа 2010).
  7. 1 2 3 Старт космического аппарата (КА) «Электро-Л». Центр управления полетами. Архивировано из оригинала 15 апреля 2018 года.
  8. Спутник «Электро-Л» №1 выведен в заданную точку стояния. ЦУП. Госкорпорация «Роскосмос» (3 октября 2016).
  9. 1 2 Научный институт «Роскосмоса» сообщил о потере связи с метеоспутником. РБК (25 ноября 2016).
  10. «Электро-Л» №2: год работы на орбите. НПО им. Лавочкина.
  11. «Протон-М» с метеоспутником вывезли на стартовый комплекс Байконура. РИА Новости (21 декабря 2019). Дата обращения: 21 декабря 2019.
  12. 1 2 Завершились лётные испытания спутника "Электро-Л" номер 3. ТАСС. Дата обращения: 13 декабря 2020.
  13. Первый российский космический пуск в 2023 году состоится 5 февраля. РИА Новости (21 января 2023). Дата обращения: 23 октября 2022. Архивировано 21 января 2023 года.
  14. Елизавета Шишкова. Роскосмос назвал сроки начала пусковой кампании в 2023 году. Взгляд.ру (30 декабря 2022). Дата обращения: 9 января 2023. Архивировано 3 января 2022 года.
  15. 1 2 Закупка №0995000000218000001. Единая информационная система в сфере закупок (20 февраля 2018). — «Изготовление 2-х космических аппаратов (далее — КА) „Электро-Л“ № 4 и № 5 и их поставка на космодром Байконур». Дата обращения: 2 октября 2019. Архивировано из оригинала 9 февраля 2019 года.
  16. 1 2 РБК. «Роскосмос» показал первые снимки Земли с запущенного 12 февраля спутника. www.rbc.ru (25 марта 2026). Дата обращения: 26 марта 2026.
  17. 1 2 Запуск российского геостационарного гидрометеорологического космического аппарата «Электро-Л» №5, METEOINFO.RU. Дата обращения: 26 марта 2026.
  18. ТАСС. Запуск первого спутника "Электро-М" ожидается после 2030 года (22 марта 2023). Дата обращения: 26 марта 2026.
  19. Успешный пуск ракеты «Зенит» с российским космическим аппаратом «Электро-Л». Федеральное космическое агентство «Роскосмос» (20 января 2011). Архивировано 28 марта 2013 года.
  20. Спутник «Электро-Л» работает в штатном режиме. «РИА Новости» (21 января 2011). Архивировано 24 января 2011 года.
  21. Лётные испытания космического аппарата «Электро-Л» завершены. Федеральное космическое агентство «Роскосмос» (9 августа 2011).
  22. Дмитрий Целиков. Российский спутник сфотографировал Землю с огромным разрешением. «Компьюлента» (14 мая 2012). Архивировано из оригинала 7 февраля 2013 года.
  23. «Электро-Л» №2 – на штатной точке стояния. Госкорпорация «Роскосмос» (25 августа 2016).
  24. РН «Зенит» успешно стартовала с космодрома Байконур. Госкорпорация «Роскосмос» (11 декабря 2015).
  25. Электро-Л. Планета Земля за последние сутки. Научный центр оперативного мониторинга Земли.
  26. Новости. Завершён перевод спутника «Электро-Л» № 2 в точку 14.5° з.д. www.roscosmos.ru (25 августа 2020). Дата обращения: 26 марта 2026.
  27. Электро-Л №2 / Земля из космоса, снимки со спутника Электро-Л №2. electro.ntsomz.ru. Дата обращения: 26 марта 2026.
  28. Российский метеоспутник «Электро-Л» выведен на целевую орбиту
  29. Для точных прогнозов // «Русский космос» : журнал. — М.: ЦНИИмаш, 2020. — № 17. — С. 3.
  30. Четвертый метеоспутник «Электро-Л» выведен на орбиту, Роскосмос (5 февраля 2023).
  31. Первый снимок Земли нового метеоспутника «Электро-Л» №4. Госкорпорация «Роскосмос» (10 марта 2023).
  32. Новости. Первый снимок Земли нового метеоспутника «Электро-Л» №4. www.roscosmos.ru. Дата обращения: 26 марта 2026.
  33. Рогозин рассказал о планах по запуску спутников дистанционного зондирования Земли. 3DNews - Daily Digital Digest. Дата обращения: 13 декабря 2020.
  34. «Роскосмос» показал первые снимки Земли с запущенного 12 февраля спутника. РБК (25 марта 2026). Дата обращения: 26 марта 2026.
  35. Заказ №0173100007012000142. Единая информационная система в сфере закупок (25 июня 2012). — «Создание высокоэллиптической гидрометеорологической космической системы» в части работ, выполняемых в 2012-2015 годах. Шифр: ОКР „Арктика-М“». Дата обращения: 12 марта 2013. Архивировано из оригинала 1 июля 2012 года.

Ссылки