США создают космическую сеть наблюдения за объектами у Луны
Агентство передовых оборонных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) запускает программу TBD2, первую в мире систему наблюдения за глубоким космосом, предназначенную для обнаружения и отслеживания крошечных объектов на расстоянии миллионов километров от Земли. Эта инициатива знаменует собой масштабное расширение возможностей США в области космической осведомленности на фоне растущей активности различных стран и частных компаний в окололунном пространстве, которое становится ареной новых возможностей, рисков и стратегической конкуренции.
Новая система нацелена на обнаружение объектов настолько тусклых и удаленных, что современные телескопы с трудом их регистрируют. Для этого DARPA планирует объединить коммерческие оптические сенсоры с радикально более эффективными алгоритмами и космическим аппаратом, расположенным на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли в точке Лагранжа L1 системы Солнце-Земля. С этой позиции Солнце всегда будет находиться позади сенсора, обеспечивая беспрепятственный обзор почти всей системы Земля-Луна.
Основная задача программы TBD2 — обеспечить непрерывное обнаружение и отслеживание объектов в окололунном пространстве. Это необходимо для повышения безопасности коммерческого и гражданского движения в этом регионе, объем которого примерно в 1200 раз превышает объем геостационарной орбиты (ГСО), находящейся на высоте около 36 000 километров. Объекты на таких расстояниях чрезвычайно тусклы. Например, объект размером один метр на дистанции в 2 миллиона километров отражает так мало света, что сливается с фоновым шумом. Наземные телескопы не могут вести их постоянное наблюдение из-за облаков, атмосферных искажений и смены дня и ночи.
Ключевой технологической проблемой является метод Track-Before-Detect (TBD), который предполагает сначала отслеживание потенциального движения по едва заметным следам в шуме, и лишь затем — подтверждение обнаружения. Этот подход требует колоссальных вычислительных мощностей — около 300 триллионов операций с плавающей запятой в секунду (Терафлопс), что в десятки тысяч раз превышает возможности современных космических процессоров. Поэтому командам-участникам программы предстоит разработать алгоритмы, в разы более эффективные, чтобы их можно было запускать на реальных космических компьютерах.
Технические амбиции DARPA впечатляют: один аппарат на SEL1 должен сканировать всю систему Земля-Луна менее чем за 12 часов. Однако для полного охвата слепых зон, таких как области за Луной или ближние окололунные орбиты, агентство рассматривает возможность размещения дополнительных сенсоров на расстоянии от 200 000 до 400 000 километров от Земли, которые смогут обнаруживать объекты размером всего 10-20 сантиметров. Вся аппаратура должна соответствовать жестким ограничениям: диаметр телескопа не должен превышать 0,5 метра, а энергопотребление — 600 ватт в режиме слежения, что сравнимо с мощностью бытовой микроволновой печи.
В течение 15 месяцев программа должна представить три прототипа: алгоритм для отслеживания тусклых объектов, проект полезной нагрузки для размещения в точке SEL1 и ее вариант для других орбит. В случае успеха эти разработки могут быть переданы Космическим силам США для дальнейшего развертывания.
Публично DARPA позиционирует TBD2 как инструмент для обеспечения безопасности и мирного использования космоса. Однако стратегические последствия создания такой системы очевидны: она позволит США обнаруживать подозрительные космические аппараты, отслеживать потенциально опасные объекты и следить за деятельностью иностранных миссий в окололунном пространстве. Успех программы TBD2 превратит плохо контролируемый сегодня регион между Землей и Луной в пространство, где ни один объект не сможет остаться незамеченным, что фундаментально изменит подход к управлению и безопасностью в глубоком космосе.