Kalina: ruski zemaljski laser za zaslepljivanje satelita za snimanjePostoje jaki dokazi da je kompleks za nadzor kosmičkih objekata na ruskom severnom Kavkazu opremljen novim laserskim sistemom pod nazivom Kalina koji će ciljati optičke sisteme stranih satelita za snimanje koji lete iznad ruske teritorije. Započet 2011. godine, projekat je pretrpeo brojna kašnjenja, ali nedavne slike Google Earth-a pokazuju da je izgradnja sada uveliko u toku. Kalina će dopuniti mobilni laserski zaslepljivač poznat kao Peresvet koji je u funkciji od kraja 2019.Stanica za prepoznavanje kosmičkih objekata Krona Kalina je deo kompleksa za nadzor svemira
Krona ruskog Ministarstva odbrane, koji se nalazi nekoliko kilometara zapadno od Zelenčukske, mesta dobro poznatog u astronomskoj zajednici. U njegovoj neposrednoj blizini nalaze se i Specijalna astrofizička opservatorija Ruske akademije nauka (u kojoj se nalazi šestometarski
BTA teleskop) i radio teleskop
RATAN-600.
Krona se sastoji od
radarskog sistema 40Ž6 i
lidara 30Ž6, koji su udaljeni nekoliko kilometara.
Lidar (na ruskom se bukvalno naziva
„laserski optički lokator“ ili
LOL) se nalazi na vrhu planine od dva kilometra zvane Čapal (njegove tačne koordinate su 43°43'2"N, 41°13'41 „E).
Krona je zamišljena još sredinom 1970-ih (između ostalog da obezbedi podatke o ciljanju za sovjetske anti-satelitske sisteme), ali nije postala operativna sve do početka ovog veka. Radarski sistem je uglavnom namenjen da obezbedi LOL-u tačne podatke o putanji kako bi svoje teleskope usmerio na mete od interesa.
LOL se sastoji od 1,3-metarskog uskougaonog teleskopa sa adaptivnom optikom za snimanje satelita visoke rezolucije u niskim orbitama i širokougaonog teleskopa od 0,4 metra za detekciju satelita u visokim orbitama. Oni su zajedno poznati kao „pasivni kanali“. U susednoj zgradi nalazi se lidar, koji se takođe naziva „kanal za prenos/prijem”. Sastoji se od lasera pričvršćenog na teleskop od 1,3 metra i njegova namena je dvostruka: može precizno da izmeri rastojanje do satelita, kao i da osvetli satelite u bilo koje doba dana za fotografisanje.
Kalinina "protiv-kosmička" ulogaPočetkom prošle decenije u toku je rad na proširenju
LOL-a novim laserskim sistemom pod nazivom
Kalina. O njegovom postojanju može se zaključiti samo iz brojnih onlajn nabavki i sudskih dokumenata, koji zauzvrat omogućavaju pronalaženje nekoliko tehničkih publikacija koje su najverovatnije povezane sa projektom.
Projekat je zvanično započeo 3. novembra 2011. godine, ugovorom koji je Ministarstvo odbrane dodelilo moskovskoj
Naučno-industrijskoj korporaciji (NPK SPP), glavnom izvođaču
LOL kompleksa za
Kronu. Ministarstvo odbrane je odobrilo tehničke specifikacije za projekat 28. aprila 2011. godine.
Napredak na
Kalini u protekloj deceniji je očigledno bio spor. U biltenu koji je
NPK SPP objavio krajem 2016. godine, potvrđena su brojna kašnjenja projekta.
Nekoliko dokumenata pominje
Kalinu kao
30Ž6MK.
30Ž6 je bio originalni indeks za
LOL, sa slovom „M“ dodanim nakon modernizacije opservatorije. "K" verovatno znači
Kalina. U nekoliko sudskih dokumenata koji se odnose na Kalinu pominje se nešto što se zove „
kanal 14S235”, što je očigledno još jedan indeks za sistem.
Karakteristike dizajna KalineTenderska dokumentacija objavljena na internetu 2015. već je jasno navela da će
Kalina imati novi teleskop za precizno usmeravanje laserskih zraka na satelite. Tender je zapravo bio za izgradnju zgrade u kojoj bi se nalazio teleskop. Posebno je povezao zgradu sa
30Ž6MK, indeksom za
Kalinu. Tehničke specifikacije sažete u dokumentaciji zahtevale su da zgrada (
oznaka 00877S) može da funkcioniše na temperaturama u rasponu od +40 do -40°C i da izdrži zemljotrese jačine 7 stepeni Rihterove skale.
Ima osnovni prečnik od 7,13 metara i pokriven je kupolom koja se sastoji od dva dela koja se otvaraju za manje od deset minuta. Omogućava teleskopu da skenira celo nebo od zenita do elevacije od 30°. Na crtežima u dokumentaciji prikazan je gromobran na vrhu zgrade. Ovo je verovatno struktura koja se vidi na snimcima
Google Earth na interfejsu između zgrade teleskopa i tunela (slična struktura je odmah pored kupole zgrade lidara).
Iako se tenderska dokumentacija nije fokusirala na sam teleskop, ona je sadržala crtež teleskopa unutar kupole (
Slika 1). Ovo pokazuje teleskop za ogledalo postavljen na dugačku granu. Na vrhu teleskopa su dva optička uređaja koja liče na osmatrače.
Slika 1:
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Laserski zraci se usmeravaju do teleskopa preko niza ogledala i ulaze u teleskop kroz bočni otvor. Zatim ih dijagonalno ogledalo skreće u sekundarno ogledalo, koje ih zauzvrat šalje u glavno ogledalo. Reflektovani laserski zraci prate suprotnu rutu i na kraju formiraju sliku ciljanog objekta u detektoru (Kalina je sistem „predaja-prijem“, tako da takođe prikuplja laserske zrake koje se odbijaju od mete.) (
Slika 2)
Slika 2: [ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Slika 3: Primarno ogledalo [ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Slika 4: Sekundarna ogledala [ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Kalini je najverovatnije potreban sistem adaptivne optike da bi proizveo slike mete koje su dovoljno oštre i detaljne da bi se osiguralo da laserski zraci kasnije mogu biti precizno usmereni na optičke sisteme objekta. Sudeći po dokumentu iz 2012. ovo nišanjenje se vrši ručno. Kaže da „operater“ može istovremeno da vidi ispravljenu sliku i emitovani laserski zrak, a zatim da izabere mesto na meti koje treba „osvetliti“. Sistem se takođe može koristiti na dnevnom svetlu filtriranjem pozadinskog svetla.
Dva uređaja na vrhu teleskopa koji podsećaju na "tražila" su zapravo autokolimatori koji su potrebni da bi se osiguralo da je sva optika pravilno poravnata kako bi slala i primala laserske zrake. Neusklađenost optike može biti uzrokovana temperaturnim fluktuacijama, kao i samom težinom same strukture teleskopa. Koristeći set prizmi, autokolimatori šalju impulse svetlosti manjim „imitirajućim ogledalima“ usklađenim sa primarnim i sekundarnim ogledalima. Dobijena merenja se obrađuju u kutiji za elektroniku (moguće kutija pravougaonog oblika koja se vidi na nosaču teleskopa), a zatim se koriste za podešavanje položaja dijagonale i sekundarnog ogledala kako bi se osiguralo da se laserski zraci koji se reflektuju od primarnog ogledala kolimiraju, tj. putuju paralelno umesto da se šire. Zbog ovog ugrađenog sistema kolimacije, teleskop se bukvalno na ruskom naziva
„teleskop-kolimator“.
NPK SPP je 2015. godine naručio ogledala za
„teleskop-kolimator“ koji je vrlo verovatno onaj za
Kalinu (termin se retko sreće u ruskoj tehničkoj literaturi i označava veoma specifičan dizajn teleskopa). Moguće je utvrditi da primarno i sekundarno ogledalo imaju prečnike od 1,010 i 0,167 metara.
Još jedan element
Kaline koji se pominje u onlajn dokumentaciji je električni pogonski mehanizam (F-1090) za nosač teleskopa, koji proizvodi
Univerzitet informacionih tehnologija, mehanike i optike (ITMO) u Sankt Peterburgu.
Univerzitet ITMO je takođe odgovoran za
Kalinin moćni laserski polu-provodnički sistem, za koji je dobio ugovor od
NPK SPP 2. maja 2012.
Dokument koji opisuje sistem potreban za usmeravanje laserskih zraka do teleskopa (poznatog kao
F-1012) kaže da mora biti sposoban da prenosi laserske zrake sa talasnom dužinom od 1,0645 mikrona, gustinom snage od 0,1 gigavata po kvadratnom centimetru, impulsom dužine od 10 nanosekundi i brzinom ponavljanja impulsa od 3 KHz. Laseri koji emituju na 1,064 mikrona (što je u bliskoj infracrvenoj vezi) su takozvani
Nd:IAG laseri, tip koji se najčešće koristi za određivanje udaljenosti i označavanje ciljeva.
Laseri i povezani sistemi su instalirani u susednoj zgradi
Lidara, a snopovi se šalju do teleskopa kroz tunel koji se može videti na snimcima
Google Earth-a. Sistem za prenos laserskog snopa (očigledno koristeći kablove sa optičkim vlaknima) isporučio je
Bauman State Technical Universiti i ima ukupnu dužinu od oko 11 metara. Konkursna dokumentacija objavljena 2015. godine obuhvata tlocrt dela zgrade lidara u kome se nalazi oprema
Kaline. Ovo pokazuje da
Kalina koristi najmanje dva lasera, nazvana F-20 i F-21.
Nedavni snimci
Google Earth-a pokazuju da je nakon mnogo godina odlaganja izgradnja
Kaline uveliko u toku. Zgrada teleskopa i tunel koji je povezuje sa zgradom Lidara su na svom mestu, ali je nemoguće reći koliko je hardvera unutra instalirano. Jedan od nagoveštaja da je sistem možda još neko vreme udaljen od postizanja operativne sposobnosti nalazi se u biografiji glavnog konstruktora mehanizma za električni pogon (F-1090) za nosač teleskopa. Period njegovog učešća u projektu je dat od aprila 2021. do septembra 2023. godine. Ista osoba je već radila na F-1090 2012–2013, što ukazuje da je rad nastavljen nakon duže pauze.
Slika 5: Najnovija slika lokacije sa Google Earth je iz marta ove godine, kada je još uvek bila prekrivena snegom. Na ovoj lokaciji se sada pojavila nova kupola teleskopa, povezana sa zgradom lidara tunelom. [ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Izvor