Казахстан выходит на орбиту: от сборки спутников до лунных миссий
Как конструкторское бюро с командой, верящей в покорение Марса, развивает производство спутников в Казахстане
С территории Казахстана человек сделал первый шаг в космос. Но Байконур — не единственная точка на космической карте страны. Расположенный в Астане сборочно-испытательный комплекс (СБИК) ТОО «Ghalam» специализируется на разработке и производстве спутников, которые выводит на орбиту Казахстан и другие страны.
Перед входом в здание СБИК нас встречают выполненные в натуральную величину макеты трех ракет-носителей — «Союза», «Протона» и «Зенита» — и стоящего рядом орбитального корабля «Буран».
Заходим в здание необычной формы, проектировщики которого, кажется, забыли о существовании прямых углов. За стеклянными дверями — обычный входной турникет. Но за ним в одном углу — скафандр, в другом — космический спутник, а чуть дальше начинается фантастическое кино. Команда инженеров, сборочные цеха, испытательная площадка, где в огромных камерах с многотонными дверями «создают космос», чтобы проверить, как будут вести себя спутники на орбите.
Сложный старт
Проект по созданию сборочно-испытательного комплекса стартовал в 2010 году. Его центром стало ТОО «Ghalam» — совместное предприятие с участием национальной компании «Қазақстан Ғарыш Сапары» (КГС) и европейской Airbus Defence and Space. За почти 16 лет работы компания вышла на уровень производства, ориентированного на экспорт. Председатель правления «Қазақстан Ғарыш Сапары» Кайыржан Кожаев рассказал, как компания прошла непростой путь к созданию «филиала космоса».
Создание инфраструктуры производственной части СБИКа завершили в 2018-м, а испытательный центр ввели в эксплуатацию только в 2022 году. Площадку строили параллельно с подготовкой инженерной команды. Казахстанские профессионалы проходили обучение во Франции и Великобритании, работали на европейских площадках и только затем вернулись в страну.
«Это к лучшему. Когда инфраструктура создается, а потом только приходят инженеры, они не понимают, что с этим оборудованием делать. А наши специалисты уже видели, как оно работает, учились с ним взаимодействовать, так что пришли подготовленными», — отметил Кайыржан Кожаев.
Филиал межзвездного пространства
Сборочные и испытательные площадки Ghalam заслуживают отдельного внимания. Весь комплекс состоит из двух частей. Одна — производственно-лабораторная, где создают детали и компоненты, вторая — в разы более масштабная, там собирают и испытывают космические аппараты.
Производственная часть начинается с цеха высокоточной обработки деталей. Здесь на токарных и фрезерных станках из алюминия и титана вырезают детали корпуса и внутренние элементы будущих спутников. Другая комната больше похожа на стерильную операционную: чтобы войти туда, приходится проходить сквозь специальную камеру удаления пыли и других загрязнений. Здесь работают с микросхемами и тонкими деталями.
«Это японское оборудование, оно при помощи щупа определяет качество деталей, выявляет брак, малейшее несоответствие детали заданным параметрам. Точность — до 0,4 микрона. Этот аппарат можно использовать для обратного инжиниринга. Сюда помещают деталь, измеряют с помощью щупа, аппарат создает на основе сетки координат трехмерную копию, сохраняет ее со всеми размерами и затем эту деталь можно воспроизвести с высокой точностью», — объясняет Кайыржан Кожаев. Все станки и аппараты он называет «родными»: когда-то сам работал здесь в конструкторской команде.
В комнате полуавтоматической сборки текстолитовые печатные платы промывают — очищают от загрязнений. Специальная машина наносит паяльную пасту по всем точкам сборки, затем компоненты размером меньше спичечной головки робот расставляет по точкам и отправляет заготовку в специальную печь, где детали припаивают к печатной плате.
После тихих и компактных агрегатов лабораторной части переход в сборочно-испытательную зону создает ощущение путешествия в дом Гулливера. Масштабы здесь исполинские: двери весят десятки тонн, люди выглядят крохотными, а стоит заглянуть в одну из камер, и в ответ в глаза посмотрит… космос. «Этот комплекс предназначен для одновременной сборки двух больших аппаратов до пяти тонн либо четырех маленьких аппаратов. Космический аппарат испытывает ряд нагрузок, пока его выводят на орбиту и затем во время его эксплуатации. Это акустическое давление, вибрация от двигателя ракеты-носителя, удары и вибрация, когда от ракеты отделяются ступени, открывается головной обтекатель, сам спутник отделяется», — рассказывает собеседник.
Самая захватывающая часть испытательного комплекса — это камеры, помещения, в которых можно разместить по небольшому двухэтажному домику. Первая предназначена для испытания воздействия электромагнитных излучений. Огромный металлический короб, изнутри из стен торчат синие зубцы. Это похоже на изоляцию стен в студии звукозаписи, только под большим увеличением. Такие зубцы из поролона с графитовой пропиткой нужны, чтобы рассеивать магнитное поле. Сама камера — классическая «клетка Фарадея», в нее не проникают излучения извне, и наружу тоже ничего не просачивается.
Две термовакуумные камеры нужны для самого долгого цикла испытаний. Внутри них «обитает пустота» — космический вакуум. В нем аппарат нагревают и охлаждают, подвергая тем же воздействиям, что ждут его за пределами земной атмосферы.
«Спутник нельзя починить, как автомобиль. После запуска он улетел, и дальше остается только «скрестить пальцы» и надеяться, что он будет работать от семи до 20 лет. Поэтому весь цикл испытаний проводится здесь, чтобы убедиться, что никакие воздействия не повредят космический аппарат», — уточняет Кайыржан Кожаев.
Обе камеры изготовлены в Бельгии. Огромные детали для них цельнометаллические, каждая весом 12–18 тонн. Их, рассказывает Кожаев, доставляли в Казахстан сначала по воде, затем по суше через территорию РФ, далее от границы по Казахстану. «Логистика была тяжелая, кое-где приходилось вдоль дороги даже столбы сносить, потому что детали не проходили», — поделился председатель правления КГС.
Самая большая камера, по его словам, это вклад Airbus в совместный проект. Ее называют компактным антенным полигоном. Здесь испытывают телекоммуникационные спутники и антенны. Эта камера тоже «клетка Фарадея», покрытая изнутри все теми же синими пирамидками. Спутник подвешивают в центре помещения на специальное крепление — позиционер. По бокам расположены излучатели и поглотители электромагнитных волн и зеркала, чтобы сделать волну «плоской», сфокусировать и направить на антенны спутников.
«За счет этого здесь имитируют расстояние в 36 тысяч километров. На такой дистанции от Земли у нас находятся телекоммуникационные спутники. Чем дальше орбита, тем больше погрешностей и отклонений, поэтому и нужны такие испытательные аппараты для точной калибровки спутников», — добавил Кайыржан Кожаев.
На базе СБИК с 2022 года уже произвели два аппарата — малый научный спутник, испытания которого в лаборатории прошли ранее, в 2018 году, и технологический спутник KazSTSat. «Мы занимаемся преимущественно дистанционным зондированием Земли (ДЗЗ). Уже «на выходе» — надеюсь, в этом году соберем и в следующем году запустим — первые три наших спутника ДЗЗ KazEOSat-MR», — поделился Кайыржан Кожаев.
KazEOSat-MR (Kazakhstan Earth Observation Satellite — Medium Resolution) — казахстанская группировка спутников среднего разрешения. Предполагается, что система из трех аппаратов обеспечит регулярную съемку всей территории страны. Их разработали для замены действующего спутника KazEOSat-2.
До Луны и дальше
В кабинете председателя правления КГС, как он сам выразился, «стена славы». На ней — фотографии с подписания сделок с тремя первыми импортерами казахстанских спутников. За последние два года АО «НК «Қазақстан Ғарыш Сапары» заключило соглашения с Монголией, Республикой Конго и Нигерией. Техническим оператором по реализации проектов выступает ТОО «Ghalam». Причем для африканских стран выбран спутник с радарным форматом съемки — технологически более сложный и дорогой, но эффективный в условиях высокой облачности. Радарные спутники обеспечивают съемку независимо от времени суток и погодных условий, что делает их более универсальным инструментом мониторинга. Для Казахстана это первый опыт создания радарного аппарата сразу под экспортный заказ. Монголия, где климат более благоприятен для оптической съемки, получит оптический спутник.
По оценке компании, уровень локализации производства достиг 70 %. В Казахстане полностью осуществляются проектирование, сборка и испытания спутников. В зависимости от сложности аппарата от 20 до 60 % комплектующих изготавливают внутри страны. Ключевые компетенции сосредоточены в создании платформы — энергетических систем, систем управления и бортовых компьютеров. Последние считаются критически важным элементом спутника. «Конечно, мы живем в макромире, и 100 % локализации никогда не будет, да и смысла в этом нет. Экономически не-целесообразно изготавливать какие-то датчики, которые дешевле купить там, где уже налажено производство. Но доля собственного проектирования у нас постепенно растет, в том числе в сегменте полезной нагрузки — оптических и радарных систем», — отметил Кайыржан Кожаев.
По его словам, закуп оборудования остается сложной процедурой из-за требований к продукции двойного назначения. Получение экспортных разрешений в Европе может занимать месяцы. После 2022 года логистика и согласования стали намного медленнее и дороже. В этих условиях компания диверсифицирует технологические партнерства. Наряду с европейскими поставщиками рассматривает кооперацию с Южной Кореей, Японией и Китаем. Одновременно усиливается интерес к сегменту New Space — небольшим высокотехнологичным компаниям, которые меняют структуру глобального рынка комплектующих.
Отдельное направление — сотрудничество со странами Центральной Азии и тюркского пространства. Обсуждается создание наземной станции для Кыргызстана, развивается инициатива по запуску технологического аппарата под эгидой Организации тюркских государств. Стратегическая идея — формирование регионального космического кластера по принципу распределения компетенций: одни страны могли бы специализироваться на двигателях, другие — на системах управления или IT-компонентах. Такой подход позволил бы снизить зависимость от внешних поставщиков и создать внутренний рынок кооперации.
Помимо прикладных задач ДЗЗ и связи, компания рассматривает более амбициозные научные проекты, включая создание аппарата для лунной орбиты.
«Возможно, с китайскими специалистами и в рамках их программы, но наш казахстанский аппарат запустим где-то к 2030 году, аппарат будет вращаться на орбите Луны. У меня идея есть запустить что-то на Марс. Мы много говорим про окупаемость, прагматичность, но космос — это не про прибыль, это про исследования. Помните проекты Voyager-1 и Voyager-2, их запускали в 1977 году, когда был парад планет? Они до сих пор летят и до сих пор передают данные, один из них уже вышел за пределы Солнечной системы. Это очень крутые проекты, и хотелось бы, чтобы у Казахстана тоже были такие», — поделился председатель правления КГС.
При этом прагматическая цель остается неизменной: обеспечение технологической независимости страны в сфере связи и космического мониторинга. Создание собственной группировки спутников рассматривается как альтернатива постоянной зависимости от внешних операторов. Казахстанская космическая программа делает ставку на системное развитие. И вопрос уже не в том, смогут ли наши производители изготавливать космические спутники, а в том, какое место мы будем занимать на новой орбите глобального рынка.
На реализацию проекта KazEOSat-MR в 2023 году государство выделило 18 млрд тенге. Модель финансирования комбинированная: государственные средства формируют базовую инфраструктуру, а параллельно привлекаются внешние инвестиции и экспортные контракты. По данным компании, объем привлеченных средств сопоставим с государственным финансированием.
Согласно финансовой отчетности, по итогам 2012 года (первый доступный аудиторский отчет о деятельности ТОО «Ghalam») чистая прибыль компании составила 16,6 млн тенге. К концу 2024 года компания вышла на показатель 349,7 млн тенге, за 12 лет чистая прибыль выросла в 21 раз. По итогам 2025 года оценочная выручка (аудиторского отчета еще нет) составила 2,275 млрд тенге.