США, Россия и Китай - единственные страны, которые успешно продемонстрировали стыковку в космосе
В заключительной миссии 2024 года Индийская космическая исследовательская организация (ISRO) впервые попытается выполнить стыковку в космосе в понедельник (30 декабря 2024 года). Названный Космическим Экспериментом по Стыковке (SpaDeX), этот амбициозный проект представляет собой большой шаг в развитии космической технологии Индии и утверждает страну как ключевого игрока в сфере продвинутых космических операций.

Государственный министр Jitendra Singh, объявивший о миссии в субботу (28 декабря 2024 года), назвал ее "исторической вехой" для космической программы страны. "SpaDeX продемонстрирует экспертизу Индии в технологии стыковки космических аппаратов, освоенной лишь немногими странами. Эта миссия прокладывает путь к продвинутым космическим исследованиям, включая будущие лунные миссии, межпланетные начинания и строительство станции Bharatiya Antariksh," - сказал он.

Миссия SpaDeX запустится на борту Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV-C60) со Шрихарикоты в 21:58 по Индийскому стандартному времени. Будут выведены два идентичных спутника, обозначенных как SDX01 ("Преследователь") и SDX02 ("Цель"), на круговую орбиту, находящуюся на высоте 470 километров над Землей. Оба спутника весят примерно 220 килограммов и будут выполнять ряд сложных манёвров для стыковки и расстыковки на орбите.

Ключевые цели миссии SpaDeX включают:
Демонстрацию точности сближения и стыковки.
Проверку передачи электроэнергии между стыкованными космическими аппаратами.
Управление научными полезными нагрузками после расстыковки с ожидаемым сроком эксплуатации в два года.

Сложная задача 
Стыковка космических аппаратов - это сложная задача, требующая точного контроля и синхронизации. В условиях близкого к вакууму пространства SDX01 и SDX02 будут двигаться по орбите со скоростью 28 800 км/ч. Для успешной стыковки относительная скорость между двумя спутниками должна быть снижена до всего 0,036 км/ч. Затем спутники объединятся в единый блок при помощи коренного механизма стыковки, системы Bharatiya Docking System.

Эта способность к стыковке критична для будущих космических миссий: она обеспечивает возможность использования стратегий многократного запуска и поддерживает полеты человека в космос. Доктор Сингх отметил, что SpaDeX - это предшественник таких миссий, как Chandrayaan-4 и Gaganyaan, пилотируемая космическая программа Индии.

В SpaDeX внедрены передовые технологии, разработанные самостоятельно ISRO, включая:
Низкоударный и андрогинный механизм стыковки.
Передовые датчики сведения и стыковки.
Связи между спутниками для автономной координации.
Системы определения и прогнозирования относительной орбиты на основе GNSS для точного позиционирования.
Алгоритмы автономной навигации и маневрирования.

В миссии также будет использована четвертая ступень PSLV, POEM-4 (PSLV Orbital Experimental Module), в качестве платформы для дополнительных экспериментов. POEM-4 несет на борту 24 полезных нагрузки от академических учреждений и стартапов, используя среду микрогравитации для продвижения научных исследований.

Шаги к успеху
Последовательность стыковки начинается с того, что спутники отделяются от PSLV с контролируемой относительной скоростью. В течение дня SDX01 (Преследователь) будет манёврировать, чтобы сократить расстояние до SDX02 (Цель) с 20 километров до всего трех метров. Во время этого приближения датчики будут предоставлять данные в реальном времени о положении и скорости, обеспечивая точное выравнивание.

После стыковки миссия будет проверять ключевые задачи, такие как:
Передача электрической энергии между спутниками.
Совместная работа бортовых полезных нагрузок.
Демонстрация возможностей расстыковки для независимых операций.

Сингх подчеркнул, что SpaDeX прочно укрепляет позиции Индии среди элитных космических держав мира. Соединенные Штаты, Россия и Китай - единственные страны, которые успешно продемонстрировали стыковку в космосе. 

Технология стыковки имеет ключевое значение для долгосрочных проектов, таких как создание и обслуживание станции Bharatiya Antariksh, а также межпланетные миссии, требующие координации многократных запусков. Она также заложена в основу Gaganyaan, задачей которого является вывод индийских астронавтов в космос.

Основные моменты полезной нагрузки
Помимо демонстрации стыковки, SpaDeX будет размещать научные полезные нагрузки для наблюдения за Землей и мониторинга космической среды. К основным моментам относятся:
Высокоразрешающая камера на SDX01 для наблюдения и мониторинга природных ресурсов.
Миниатюрная многоспектральная полезная нагрузка на SDX02 для изучения растительности.
Монитор радиации для измерения уровней космической радиации, что поможет будущим миссиям с участием человека.

SpaDeX - это не просто демонстрация технологического мастерства, но и важный шаг для амбициозных планов ISRO. Успех миссии ускорит прогресс Индии в области космического исследования, обслуживания спутников и совместных международных миссий.

Вся страна с нетерпением ожидает результатов этой миссии, которая символизирует решимость Индии инновировать и лидировать на глобальной космической арене. Как верно заметил Сингх, "SpaDeX - это свидетельство научного гения Индии и предвестник захватывающих возможностей, которые ждут нас в нашем путешествии к звездам".