Пересечение океана или одиночное путешествие по пустыне таят в себе огромные риски. И готовиться к ним нужно соответственно. Ни один серьезный путешественник не отправится в такой путь без спутникового маяка, способного передать его координаты в экстренной ситуации.
Правда, одна молодая пара об этом не подумала. В декабре 2022 г. их машина съехала с дороги в округе Лос-Анджелес и рухнула в каньон. Выбравшись невредимыми из автомобиля, они попытались вызвать помощь по телефону. Но экран смартфона неумолим: «Нет сети». На дне ущелья они оказались отрезаны от сигналов сотовых вышек. Но ведь над ними небо, а значит, есть надежда, что спасение придет оттуда – и речь сейчас не о Боге. К счастью, у них оказался iPhone 14 – первая модель, способная отправлять через спутник координаты и текстовые сообщения. Уже через несколько часов после аварии они, задрав головы, смотрели, как с вертолета спасательной команды Montrose к ним спускается лестница.
Похожая история произошла на Аляске: на берегу полуострова Болдуин у путешественника заглох снегоход и он оказался один между бескрайней заснеженной равниной и морем. Его тоже спасла функция спутниковой связи его нового смартфона.
Это первые случаи применения нового сервиса Apple, о которых сообщили мировые СМИ, и показательно, что все они произошли в США. Сервис недавно появился в Европе и вскоре обещает стать по-настоящему массовым: многие производители смартфонов и операторы связи готовятся запустить аналогичные услуги. Так, американская компания T-Mobile, часть концерна Deutsche Telekom, уже договорилась со SpaceX о подключении своих клиентов к спутниковой сети Starlink. Такое решение обеспечит связью те районы, куда не дотягивается сигнал обычных вышек сотовой связи. Новую технологию назвали satellite-to-cellular service, а в версии SpaceX – direct-to-cell. T-Mobile утверждает, что их сервис будет работать с большинством современных смартфонов. А поскольку группировка Starlink каждый год прирастает сотнями новых спутников, компания уверена: сигнал SOS всегда будет услышан[148].
К той же цели стремится AST SpaceMobile, но они замахнулись на большее, вызвав серьезное беспокойство астрономического сообщества. Их спутник Bluewalker 1, запущенный в 2022 г., несет антенну площадью 64 кв. м – размером с квартиру. Еще до запуска эксперты предупреждали, что он станет самым ярким объектом в ночном небе после Луны и МКС. А следующие модели обещают быть в 10 раз больше – размером с особняк или даже крупнее. Эти гигантские зеркала будут отражать солнечный свет, прочерчивая яркие линии по ночному небу и мешая работе телескопов по всему миру. Проблема светового загрязнения орбитальными объектами впервые проявилась уже при развертывании группировки Starlink, вызвав единодушное возмущение астрономов всего мира[149].
Еще один спасательный механизм нашего времени носит название КОСПАС-САРСАТ. Первая часть названия пришла из русского языка (КОСПАС – Космическая система поиска аварийных судов), вторая – из английского (SARSAT – Search and Rescue, «Поиск и спасение»). Система не делает различий: она помогает и африканским мигрантам в Средиземном море, и экипажам терпящих бедствие кораблей, и яхтсменам, попавшим в беду во время регат. Как пела группа America, океан – это пустыня, скрывающая жизнь в своих глубинах[150]. Точнее не скажешь.
В античных трагедиях Еврипида выход из неразрешимых ситуаций находился при вмешательстве deus ex machina – в кульминационный момент героев спасало божество, которое спускалось на сцену с помощью специальной машины. Сегодня такую же роль играют спутники – космический мост между небом и Землей, принимающий сигналы SOS. Правда, для этого нужен особый помощник – передатчик, работающий на частоте 406 МГц. Его можно представить как современный аналог сигнальной ракеты: передатчик отправляет в небо невидимый луч, указывающий местоположение человека в беде. Этот сигнал подхватывает один из спутников – либо на полярной, либо на геостационарной орбите – и пересылает на Землю, где специальная станция обрабатывает информацию и передает спасателям.
Сеть включает около 60 спутников на разных орбитах – это позволяет держать под наблюдением весь земной шар круглосуточно. Часть аппаратов, в том числе спутники Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), движется по солнечно-синхронной орбите, пролетая над каждой точкой планеты в одно и то же время суток. Однако из-за высокой скорости они не могут обеспечить постоянное «прослушивание» любой точки Земли. Другие спутники зависли на геостационарной орбите в 36 000 км от Земли – отсюда они видят почти целое полушарие, но законы небесной механики не позволяют им точно определять источник сигнала. Поэтому систему дополнили спутниками на средних околоземных орбитах, расположенных в 20 000 км от планеты. Это навигационные системы GPS, ГЛОНАСС и «Галилео», которые помогают не пропустить ни один сигнал бедствия.
30 ноября 2020 г. шкипер Кевин Эскофье бороздит воды Южной Атлантики в тысяче километров от ближайшей суши – побережья Кейптауна. Эскофье участвует в Vendée Globe, одной из сложнейших регат мира, во время которой яхтсмены в одиночку огибают земной шар без права причаливать к берегу. Как Майкл Коллинз в космосе, Кевин одинок в океанских просторах. Разбушевавшееся море пятиметровыми волнами хлещет его яхту IMOCA PRB, будто корабль Одиссея, попавший под горячую руку Посейдона.
Когда мощный удар стихии раскалывает яхту надвое, Эскофье укрывается в подпалубном пространстве. Единственное, что ему остается, – спустить спасательную шлюпку и подать сигнал бедствия. В 13:48 сигнал его аварийного маяка на частоте 406 МГц улавливают европейские спутники системы «Галилео», которые ретранслируют его через КОСПАС-САРСАТ во французский центр управления в Тулузе[151]. Спустя три минуты после сигнала бедствия его местоположение определено в южноафриканской зоне поиска и спасения.
О происшествии немедленно информируют австралийский центр управления, в зону ответственности которого входит и Южная Африка, а также дирекцию регаты Vendée Globe. Оповещают и Жана Ле Кама, ближайшего к месту бедствия участника гонки, и еще трех шкиперов, которых просят присоединиться к спасательной операции. Все четверо сходят с гоночного маршрута и направляются к точке, координаты которой переданы со спутников. В бушующем море Ле Кам успевает заметить терпящего бедствие, но с наступлением ночи теряет его из виду среди волн. В конце концов, когда Эскофье включает фонарь, его удается поднять на борт[152].
Ле Кам повторил то, что другие сделали для него в 2009 г., когда его яхта перевернулась в ледяных водах южнее мыса Горн во время той же регаты. Тогда сигнал аварийного маяка также помог выйти на правильный курс чилийским спасателям и – что особенно важно – его сопернику Венсану Риу, который вытащил Ле Кама из воды. По данным NASA, с момента запуска в 1982 г. система КОСПАС-САРСАТ помогла спасти более 50 000 человек в более чем 13 000 экстренных ситуаций[153].
24 июня 1948 г. Советский Союз отрезал Западный Берлин от внешнего мира, перекрыв все дороги и железнодорожные пути, ведущие к трем секторам города под контролем союзников. Немецкая столица находилась на территории, подконтрольной СССР, и Сталин намеревался вытеснить из города англичан, французов и американцев. Союзники не желали оставлять берлинцев без поддержки, но доставка помощи по земле означала бы ввод войск в советскую зону оккупации. Жители Берлина наблюдали, как американские, французские и британские самолеты сбрасывают на парашютах тюки с продовольствием, углем и медикаментами. Берлинский воздушный мост стал одной из крупнейших гуманитарных операций в истории: за 425 дней было совершено более 278 000 вылетов, порой более тысячи в день. В полночь 12 мая 1949 г. СССР снял блокаду.
Но 70 лет спустя эта история повторилась снова.
24 февраля 2022 г. Россия начала специальную военную операцию на Украине. Спустя два дня вице-премьер и министр цифровой трансформации Украины Михаил Федоров обратился к Илону Маску в Twitter: «Пока вы стремитесь колонизировать Марс, ракеты бьют по нашей стране! Просим вас обеспечить Украину станциями Starlink». Глава SpaceX ответил через несколько часов: «Сервис Starlink уже работает на Украине, дополнительные терминалы в пути».
Не столь важно, что уже в октябре того же года высокопоставленный американский военный чиновник обвинил Маска в том, что тот «изображает героя за чужой счет», намекая на тех, кто действительно поддерживал военные усилия Украины (спойлер: не SpaceX). Важнее то, что активация Starlink – сервиса, предоставляемого частной компанией, – выявила его стратегическую роль в военных действиях. Но еще более показательно раскрытое в марте 2024 г. обстоятельство: еще в 2021 г. SpaceX получила секретный контракт на 1,8 млрд долл. на развертывание группировки из сотен военных спутников для Национального управления военно-космической разведки США – разведывательного агентства Минобороны США, ответственного за создание и управление орбитальными системами слежения[154]. Проект под названием Starshield, использующий модифицированные для государственных нужд спутники Starlink, должен развернуть на низкой орбите шпионскую сеть для наблюдения за Землей и, вероятно, перехвата наземных и космических телекоммуникационных сигналов (радиоэлектронная разведка)[155].
Когда армия вторгается в страну, не случайно первыми под удар попадают объекты инфраструктуры – энергетической и транспортной. При осаде, как это произошло в Мариуполе, Херсоне и многих других городах, блокада неизбежно затрагивает и «невидимые» коммуникации вместе с обеспечивающими их устройствами. Именно поэтому одним из первых запросов киевского правительства стал доступ к сетевой платформе, оказавшейся практически неуязвимой для российских атак[156]. Starlink к тому времени уже развернул на орбите тысячи спутников – передающих станций, летящих на высоте около 1000 км со скоростью более 7 км/с. Слишком много целей, слишком высоко и слишком быстро – невозможно ни сбить их, ни надеяться нарушить работу сети.
«Ты знаешь, что некоторые из лучших во всем мире яхтсменов-одиночек не умеют плавать? Если упадут за борт, им конец. Мы с тобой первооткрыватели. Это наша лодка», – говорит астронавт Джозеф Купер, главный герой «Интерстеллара», своему спутнику в бескрайнем космосе. Сложно поверить в правдивость слов Купера о яхтсменах. И еще сложнее их проверить. Но эта фраза передает суть двойного вызова, брошенного человеку на Земле и в космосе, и показывает, как технологический прогресс помогает покорителям обеих стихий.
Именно технологический прогресс позволяет сегодня спасать жизни в любой точке планеты. И это как нельзя кстати: ведь в помощи нуждаются люди со всех уголков Земли, особенно во время стихийных бедствий. Такую помощь способна оказать система COSMO-SkyMed – группировка спутников двойного назначения, работающая как в гражданских, так и в военных целях, созданная совместными усилиями Итальянского космического агентства, министерства обороны и министерства образования. Эти спутники не просто фотографируют поверхность, как многие думают, а составляют карту земного шара по принципу ультразвукового исследования: их приборы излучают радиоволны и улавливают их отражение от поверхности Земли. Такие волны высокой частоты могут беспрепятственно проникать сквозь облачность.
Даже неспециалист без труда разберется в результатах наблюдений – черно-белых изображениях рельефа, зданий и инфраструктуры. Метод интерферометрии позволяет сравнивать снимки, сделанные в разное время, и обнаруживать мельчайшие изменения, смещения и деформации с точностью до сантиметра[157]. Эта технология эффективна как при измерении высоты суши, так и уровня водоемов.
Первая пара спутников COSMO-SkyMed отправилась на орбиту в 2007–2008 гг. и сразу приступила к работе. Как показали дальнейшие события, запуск был более чем своевременным: 2008 г. отметился чередой разрушительных катаклизмов – 137 природных катастроф по всему миру. Они привели к гибели 250 000 человек, а экономические потери составили 270 млрд долл.[158]
3 мая 2008 г. на южные районы Мьянмы обрушился циклон «Наргис» со скоростью ветра свыше 200 км/ч и порывами до 250 км/ч. Река Иравади, как когда-то Миссисипи в Луизиане, оказалась во власти чудовищного вихря, вздымающего и разливающего воду. Затопленными оказались более 5000 кв. м густонаселенной территории вокруг дельты в районе Янгона. Погибло свыше 140 000 человек, преимущественно крестьяне. Полтора миллиона жителей наблюдали, как их земля тонет в грязи, а дома разрушаются или получают непоправимые повреждения. Спустя 20 часов после того, как стихия обрушилась на сушу, спутники COSMO-SkyMed пролетели над пострадавшим районом, сумев сквозь плотную облачность заснять затопленные территории. На основе этих снимков Всемирная продовольственная программа составила карты масштабов бедствия[159].
Спустя всего несколько дней, 12 мая 2008 г., Китай стал жертвой землетрясения. Толчки магнитудой 7,9 с эпицентром в провинции Сычуань превратили дома в руины. Итоговое число жертв достигло 90 000 человек[160]. Китай обратился за помощью к Италии: снимки со спутников COSMO-SkyMed не только показывали масштаб разрушений, обрушения зданий, деформации почвы и дорог, но и позволяли следить за состоянием потенциальных источников новой опасности – плотин, готовых в любой момент прорваться. Малейшее смещение или трещина могли породить катастрофу, грозившую новыми бедствиями уже и без того пострадавшему населению. Четыре действовавших тогда спутника COSMO-SkyMed выполняли полное сканирование Земли каждые три дня, но в чрезвычайных ситуациях могли предоставить данные всего через 18 часов. В 2008 г. только Италия располагала спутниками, способными с необходимой точностью отслеживать происходящее на Земле даже сквозь плотную облачность[161].
История повторилась в августе и сентябре того же года. Тропический шторм «Фэй», а вслед за ним ураганы «Густав», «Ханна» и «Айк» обрушились на Гаити – беднейшее из двух государств одноименного острова. Стихия унесла около 800 жизней: проливные дожди вызвали наводнения и оползни, потоки грязи захлестнули территорию, особенно уязвимую из-за массовой вырубки лесов. И снова данные COSMO-SkyMed не только обеспечили мониторинг ситуации, но и помогли Всемирной продовольственной программе ООН оценить масштаб разрушений и спланировать помощь беднейшей стране Западного полушария[162].
Система COSMO-SkyMed, долгое время остававшаяся единственной гражданской радиолокационной системой, способной отслеживать с орбиты любые изменения на Земле, вышла на новый этап развития. Первая группировка спутников была полностью развернута в 2010 г. с запуском четвертого аппарата. За время работы система помогала в проведении спасательных операций и оценке ущерба при множестве чрезвычайных ситуаций. Среди них – землетрясения в Л’Акуиле, области Эмилия-Романья и Центральной Италии, катастрофическое землетрясение на Гаити 2010 г. и трагедия Фукусимы, произошедшая в 2011 г., когда за подземными толчками последовало цунами. В каждом случае эта технология играла ключевую роль, помогая местным властям оценить масштаб разрушений.
Группировка COSMO-SkyMed насчитывает шесть спутников – два аппарата второго поколения были запущены в декабре 2019 г. и январе 2022 г. Они продолжают фиксировать «геометрию» земной поверхности и всех объектов, включая здания и инфраструктуру. Словно кадры киноленты, каждый снимок становится частью непрерывной истории нашей планеты. COSMO-SkyMed – один из самых совершенных примеров спутниковых группировок, использующих радары с синтезированной апертурой для своеобразного ультразвукового исследования Земли. Но он такой не один. Рядом с COSMO-SkyMed работают другие системы: немецкие TerraSAR-X и TanDEM-X, испанский PAZ – все они созданы благодаря сотрудничеству между государствами и частным сектором. Финская компания ICEYE стала крупнейшим полностью частным игроком в этой сфере: с 2018 г. она вывела на орбиту 19 аппаратов со сверхвысоким разрешением.
В отличие от своих предшественников, чьи спутники весят больше тонны, компания ICEYE использует микроспутники массой менее 100 кг. Благодаря этому финская компания стала первым частным предприятием, достигшим качества съемки, сопоставимого с показателями аппаратов, которые тяжелее в 10 раз. Большое количество спутников, пролетающих над Землей от полюса до полюса в одно и то же время суток, позволяет получать снимки любой точки планеты с интервалом не более 20 часов[163]. Именно поэтому Европейское космическое агентство приняло решение использовать данные ICEYE в режиме, близком к реальному времени, для поддержки Службы экстренного реагирования программы «Коперник» (CEMS) – финансируемого Евросоюзом проекта, который обеспечивает постоянно обновляемое картографирование природных катастроф.
Способность создавать компактные спутники с высокими характеристиками стала ключевым элементом новой революции в космической индустрии. ICEYE – первая в мире компания, производящая радиолокационные спутники на заказ в сроки, которые еще несколько лет назад казались немыслимыми для космической отрасли. От заказа до готовности к запуску проходит не более 18 месяцев. Этот подход близок к конвейерному производству или, если угодно, к философии бизнеса SpaceX. ICEYE использует готовые коммерческие компоненты, что, по данным сайта Европейской комиссии, снижает затраты до 1% от стоимости традиционных спутников. Помимо работы в чрезвычайных ситуациях, продукция ICEYE – спутниковые снимки – интегрирована в европейскую систему наблюдения за Землей «Коперник», крупнейшую спутниковую сеть мониторинга планеты, измерения температуры и отслеживания последствий глобального потепления[164]. Радары этих космических наблюдателей идеально подходят для контроля морского судоходства, обстановки в полярных регионах – особенно в Арктике, где повышение температуры открывает новые транспортные маршруты, а также движения ледников и состояния лесов.
Европа, как и другие игроки, закупает снимки ICEYE для расширения своих возможностей наблюдения за Землей. Это одна из основ нового подхода к освоению космоса – арены, где частные компании не только укрепляют свои позиции по отношению к государственным структурам, но порой и выходят на первые роли.
Радарные снимки со спутников COSMO-SkyMed и ICEYE становятся первым взглядом из космоса на зоны наводнений или землетрясений. Как уже говорилось, они интегрированы в Службу экстренного реагирования программы «Коперник» (CEMS) – важнейшую глобальную систему мониторинга катастроф, вызванных природными и техногенными факторами. На общедоступном портале службы публикуются данные о всех случаях активации системы и карты последствий бедствий. Будь то пожары, землетрясения, наводнения или извержения вулканов – космические «глаза» немедленно нацеливаются на события, происходящие в сотнях километров внизу.
2019 г. стал для Мозамбика годом катастроф, о чем свидетельствует хроника системы CEMS. Январь принес первый удар – тропический циклон «Десмонд» обрушил на страну такие ливни, что прибрежные города скрылись под водой. Это оказалось лишь прологом трагедии: 9 марта пришел второй тропический шторм, предвестник настоящего апокалипсиса. Крупнейшие прибрежные города – Бейра и Келимане – уже тонули, когда стало известно о приближении третьего циклона, «Эйтин». Не прошло и суток, как 10 марта «Эйтин», переименованный в «Идай», начал набирать мощь в теплых водах Мозамбикского пролива. К 13 марта его гигантский вихрь протянулся от африканского побережья до Мадагаскара. Превратившись в циклон четвертой категории, 14 марта он обрушился на побережье с ураганным ветром, чья скорость превышала 200 км/ч. Стихия унесла жизни более 1500 человек в Мозамбике, Малави и Зимбабве[165].
Деревни и города едва виднеются над толщей воды и грязи, поглотившей дороги и уносящей все на своем пути – тела людей, машины, транспорт, жилища. Это сильнейшая природная катастрофа в Африке за последние 20 лет. Но природа словно не замечает этого печального рекорда: спустя всего шесть недель на ту же израненную землю обрушивается циклон «Кеннет». Как отметит позже ЮНИСЕФ, «никогда прежде два столь мощных тропических циклона не обрушивались на страну в течение одного сезона»[166]. Бедствие затронуло 3 млн человек, почти половина из которых – дети.
С первых минут катастрофы за ситуацией из космоса следят спутники европейской системы «Коперник», задействованной по запросу Всемирной продовольственной программы. Антонио Жозе Белеза, заместитель директора Национального центра по чрезвычайным ситуациям, работающий в Бейре, вместе с небольшой группой коллег организует мониторинг затопленных территорий с помощью нескольких дронов. «Хотя мы не могли охватить съемкой обширные территории, нам удалось обследовать критически важные участки и передавать видео в режиме реального времени, – вспоминал позже Белеза. – Впервые эти данные были включены в картографический сервис программы экстренного реагирования "Коперник"»[167]. Благодаря сочетанию спутниковых карт, полученных с помощью оптических и радарных датчиков, с наземными снимками группы Белезы удалось найти безопасные незатопленные территории для размещения эвакуированных.
Следующая катастрофа, где помощь с небес вновь оказалась спасительной, не заставила себя долго ждать. 15 января 2022 г. благодаря спутниковым данным мир узнал о серьезном происшествии на Тонга – крошечном архипелаге в Тихом океане. Момент взрыва подводного вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай и распространение ударной волны были зафиксированы в реальном времени двумя геостационарными спутниками, неподвижно висящими над этим регионом[168]. На первых кадрах видно, как из океанской глади вырывается плотное облако пыли и пепла, достигающее стратосферы, а мощь извержения порождает ударные волны, расходящиеся во всех направлениях. По оценкам NASA, вулкан Тонга высвободил энергию, эквивалентную сотням бомб, сброшенных на Хиросиму[169]. Эта чудовищная сила разрушила подводные кабели, породила 15-метровые волны цунами и отрезала Тонга от внешнего мира. Единственным каналом связи осталась спутниковая коммуникация – сигнал, преодолевающий тысячи километров до орбиты и обратно, донес до мира призыв островитян о помощи[170]. В тот же день множество спутников, включая аппараты системы CEMS, были задействованы для оценки разрушений и определения необходимого объема гуманитарной помощи.
Программа CEMS ежегодно проводит десятки операций по всему земному шару. Служба аккумулирует данные с европейской флотилии «Стражей» (семь спутников Sentinel, где каждый аппарат или пара спутников-близнецов оснащены приборами для исследования различных явлений и характеристик), информацию со спутников вроде COSMO-SkyMed и Pléiades, а также данные частных спутниковых систем – Worldview от Maxar, Planet и ICEYE. За один только 2022 г. портал зафиксировал 86 активаций – запросов на мониторинг территорий, пострадавших от природных катастроф. В том числе были составлены карты разрушений после наводнений: в области Марке 15 сентября и на острове Искья 26 ноября[171]. Четыре запроса касались мониторинга регионов, пострадавших от мощных землетрясений, но значительная часть была связана с крупными пожарами (54 запроса) и наводнениями или штормами (25 запросов).
Эти цифры демонстрируют, насколько космические технологии расширили возможности человечества, позволив ему действовать далеко за пределами Земли. Как когда-то изменились наши представления о центре планеты, так теперь изменилось понимание ее опор – важнейшие системы жизнеобеспечения располагаются за пределами атмосферы. И их роль становится все значительнее.
Уже больше века над нашими головами проносятся электрические и телефонные сигналы, находя кратчайший путь между узлами сети. С антенн на ближайших холмах радиоволны доносят до нас музыку, голоса радиоведущих и журналистов, трансляции спортивных событий, репортажи с заседаний парламента и кадры протестов на улицах Тегерана.
Путь над головами человечества оказывается самым коротким, но и самым сложным для освоения – как с технической, так и с культурной точки зрения. Из космоса можно охватить взглядом половину земного шара, и, как первым предвидел еще в 1945 г. уже упоминавшийся Артур Кларк, всего трех спутников на геостационарной орбите достаточно для того, чтобы связать воедино всех жителей Земли и одновременно транслировать всей планете послание мира или концерт «Битлз».