«Росатом» и «Российские космические системы» (РКС) подписали соглашение о сотрудничестве. Вскоре госкорпорация сможет контролировать ход строительства АЭС по всему миру с помощью космических систем. Спутники с мультиспектральными камерами «видят» все: от состояния грунта и качества применяемых на площадках материалов до хода возведения конструкций и доставки грузов.

Текст: Анастасия Филиппова

Документ о сотрудничестве был подписан на второй ежегодной конференции представителей стройкомплекса атомной отрасли. РКС (входит в «Роскосмос») будет собирать информацию об объектах «Росатома» с помощью технологий дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Исполнитель работ — «дочка» РКС «Teppa Tex», коммерческий оператор услуг ДЗЗ и геоинформационных сервисов. «Современные автоматизированные сервисы на основе данных ДЗЗ являются незаменимыми цифровыми инструментами для обеспечения деятельности таких ключевых отраслей российской экономики, как атомная энергетика», — ​уверен гендиректор РКС Андрей Тюлин.
Опыт использования ДЗЗ в строительстве у РКС довольно большой: подобный мониторинг проводили во время сооружения космодрома Восточный, Керченского моста, стадионов чемпионата мира по футболу FIFA — 2018 и др.

«Государево око»

«Технологии, на которые мы опираемся в своих разработках, — ​это потоковая автоматическая обработка данных в режиме онлайн, машинное зрение, искусственный интеллект, виртуальная реальность, облачные сервисы, большие данные», — ​перечисляет заместитель гендиректора по стратегическому развитию и инновациям РКС Евгений Нестеров.
Для наблюдения РКС использует спутники с мультиспектральными камерами, которые могут определять качество применяемых материалов по физико-химическому составу, состояние грунтов, температуру поверхностей и многое другое. Камеры детально фиксируют ход возведения конструкций и создания инфраструктуры, позволяют отслеживать готовность объектов в режиме онлайн. На изображениях видно, как развиваются территории, соответствуют ли реальности ожидания по проекту. Эта информация позволяет оперативно выявлять и корректировать отклонения.
Сейчас на орбите восемь российских аппаратов ДЗЗ, к 2025 году их будет уже 25. Кстати, эту систему спутников дистанционного зондирования предлагается назвать «Государевым оком» — с ее помощью планируют отслеживать массу процессов, происходящих на Земле. Кроме того, у «Tерра Тех» есть доступ к данным многих мировых коммерческих спутников ДЗЗ (всего на орбите их более 600). Космическая съемка в сочетании с авиационной, в том числе с помощью беспилотников, позволяет компании предоставлять данные ежемесячно, еженедельно и даже ежедневно.

Вид сверху

«Росатом» может использовать четыре сервиса РКС. Первый позволяет контролировать ход сооружения АЭС на каждом этапе, от подготовительных земляных работ до конечной проверки готовности объекта. Не выезжая на объект, можно оценить количество спецтехники на площадке и ее активность, состояние подъездных дорог, количество арматуры, бетонных блоков, гидроизоляции и проч.
«Мы продемонстрировали, как работает этот сервис, на примере АЭС «Руппур». Взяли определенный период и проанализировали, как менялась площадка, какие работы проведены и на каких площадях, сколько машин задействовано и материалов использовано, — ​рассказывает Евгений Нестеров. — ​Вся эта информация позволяет дистанционно контролировать ход сооружения объекта».
Еще один сервис связан с геотехнической безопасностью: с помощью радиолокационных данных и интерферометрии дается оценка состояния грунтов, анализируется процесс деформации земной поверхности, зданий и сооружений. Проще говоря, поверхность Земли раскрашивается в разные цвета, и можно с точностью до 10 см определить места просадки грунтов.
Третий заточен на поддержку отраслевой логистики, с его помощью можно составить оптимальный маршрут перевозки стройматериалов. Это особенно актуально для развивающихся стран, таких как Турция, которые активно застраиваются и где постоянно прокладываются новые дороги. Такой мониторинг может существенно сэкономить время и ресурсы, которые тратят на доставку грузов.
Четвертый сервис РКС связан с проектированием и выбором места для строительства станции. С помощью космических технологий можно оценить сейсмичность площадки, наличие источников водоснабжения, расстояние до промышленных потребителей электроэнергии и проч.
«Мы рассчитываем, что такой мониторинг будет полезен еще на этапе проведения инженерно-геологических изысканий. Он поможет упростить управление проектами и усилить контроль за работой подрядчиков», — ​подчеркивает директор по капитальным вложениям, государственному строительному надзору и государственной экспертизе «Росатома» Геннадий Сахаров.
«По радиолокационным оптическим данным наши специалисты примерно за полдня подобрали площадку для АЭС в Узбекистане, которая, как оказалось, совпала с той, что рассматривают «Росатом» и власти республики, — ​добавляет Евгений Нестеров. — ​По предварительным оценкам, летом можно будет пользоваться всеми четырьмя сервисами. А мониторинг строек можно запускать уже в ближайшее время».
Схема использования сервисов РКС: сведения, полученные с помощью космической и аэрофотосъемки, поступают в единый центр мониторинга. Их анализируют и публикуют в виде отчетов в специальной информационной системе. Получить доступ к ним можно, сидя за компьютером в любом уголке мира. А еще можно будет сравнить изменения относительно предыдущих периодов с помощью технологий виртуальной реальности — стереоскопическая съемка позволяет создавать трехмерные модели. Безопасность передачи данных обеспечит защищенная трансграничная спутниковая связь.

Атом — космосу

52 года назад космос объявили достоянием всего человечества. 27 января 1967 года США, Великобритания и СССР подписали договор о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела, ставший основой международного космического права. Сегодня уже более 100 стран являются участниками соглашения. Редакция «СР» выбрала три миссии в современной истории покорения космоса, которые не состоялись бы без российского атома и отечественных технологий.

Текст: Анастасия Филиппова, Марина Полякова / Фото: CSNA, ESA, NASA

CURIOSITY
Марсоход Curiosity, четвертый ровер НАСА, сел на поверхность Красной планеты 6 августа 2012 года. Космический аппарат, представляющий собой автономную химическую лабораторию, за годы работы на Марсе совершил немало открытий, в том числе обнаружил следы существования пресноводных озер и рек, органических веществ, зафиксировал высочайший уровень радиации и т. д.
При изготовлении Curiosity впервые в мире использовали нейтронный генератор в составе динамического альбедо нейтронов (ДАН) — устройства для поиска воды и водородсодержащих соединений в поверхностных слоях грунта. Генератор ИНГ‑10К сделали во ВНИИА. А второй блок ДАНа, генератор нейтронов, создали в лаборатории космической гамма-спектроскопии Института космических исследований (ИКИ) РАН. Кроме того, радиоизотопный генератор тепла и тока функционирует предположительно на российском плутонии‑238 — эти данные не разглашаются. По оценкам экспертов, генератор проработает еще семь-восемь лет, что позволит Curiosity дождаться следующего ровера. Хотя он уже и так живет гораздо дольше, чем рассчитывали, — ​почти семь лет вместо 686 дней.

«ЧАНЪЭ-4»
8 декабря прошлого года Китай запустил космический аппарат «Чанъэ‑4», состоящий из автоматического посадочного модуля и лунохода, для изучения обратной стороны Луны. Для этой миссии РФЯЦ-ВНИИЭФ разработал и поставил в 2018 году радионуклидные тепловые блоки мощностью 120 и 4 Вт. Теплозащитные корпусы из композиционных материалов для блоков изготовил «НИИграфит», а радионуклидные топливные таблетки — «Маяк».
Спустя четыре недели после запуска «Чанъэ‑4» сел в районе Южного полюса Луны. А в середине января стало известно, что он провел первый в истории человечества биологический эксперимент по выращиванию хлопчатника на Луне. Для проведения исследований аппарат захватил на Луну все необходимое — почву, воздух и воду. Специалисты Китайской аэрокосмической научно-технической корпорации (CASC) получили фотоснимки побегов. На очереди должны были быть аналогичные эксперименты с рапсом, картофелем и другими растениями, а также с яйцами плодовой мухи и дрожжевыми грибками. Но из-за лунной ночи с низкими температурами аппарат перевели в спящий режим, питание приборов контейнера было выключено, на чем эксперимент завершился. В дальнейшем миссия предполагает взятие и изучение проб грунта.
Лунная программа Китая стартовала в 2007 году с запуска «Чанъэ‑1», который работал на окололунной орбите почти полтора года и дал исчерпывающую информацию для создания трехмерной карты Луны высокого разрешения. Участие РФЯЦ-ВНИИЭФ в лунной программе Китая началось еще в 2009 году. В 2012-м ядерный центр поставил шесть тепловых блоков мощностью 120, 8 и 4 Вт, а также инженерную модель радионуклидного термоэлектрического генератора.

EXOMARS
Совместный проект Европейского космического агентства и «Роскосмоса» по исследованию Марса реализуется в два этапа.
14 марта 2016 года c космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Протон-М» с орбитальным аппаратом TGO и экспериментальным модулем для отработки технологий посадки «Скиапарелли» проекта ExoMars‑2016. Судьба «Скиапарелли» печальна: он разбился о поверхность Марса со скоростью 540 км/ч. TGO находится на орбите, его миссия началась в апреле 2018 года и продлится ориентировочно до 2022-го.
Второй этап ExoMars запланирован на 2020 год, когда на поверхность планеты доставят космический аппарат с посадочной платформой разработки НПО им. Лавочкина и европейским автоматическим марсоходом на борту. Два из девяти приборов комплекса научной аппаратуры «Пастер» для марсохода будут российскими: нейтронный и инфракрасный спектрометры разработки ИКИ РАН. После прибытия ExoMars‑2020 на планету TGO будет функционировать в качестве станции-ретранслятора для связи с Землей.
Марсоход сойдет с платформы, и она будет работать как долгоживущая автономная научная станция для изучения состава и свойств поверхности, атмосферы планеты. 11 из 13 приборов комплекса научной аппаратуры (КНА-ЭМ) на ней — российские. В рамках этой работы продолжается сотрудничество ИКИ РАН и ВНИИА: в состав модифицированной аппаратуры АДРОН-ЭМ для изучения грунтов войдет импульсный нейтронный генератор разработки ВНИИА и нейтронные детекторы, а также сцинтилляционный гамма-детектор на основе кристалла бромида лантана.