Срок жизни кубсатов на орбите

Мы уже касались темы жизненного цикла космических спутников. Но она не теряет своей актуальности. Совсем недавно сошёл с орбиты кубсат ArcCube-1, следующим в январе 2026 года в плотных слоях атмосферы сгорит СтратоСат ТК-1.

Жизнь космических аппаратов определяется по трём параметрам: работоспособность полезной нагрузки (выполнение целевой задачи спутника), штатное состояние бортовых служебных систем спутниковой платформы, баллистическое существование (физическое нахождение) кубсата на орбите.

Время малого космического аппарата на орбите зависит от двух основных факторов: это первоначальная высота орбиты (чем ниже, тем выше аэродинамическое торможение в ионосфере и сильнее воздействие гравитации нашей планеты) и масса спутника. Есть третий фактор, вносящий свой вклад — уровень солнечной активности. Поэтому срок баллистического существования на орбите повышается увеличением высоты орбиты, увеличением массы МКА, и низкой активностью Солнца. При более низкой первоначальной орбите, малой массе, при высокой активности Солнца и при наличии выступающих элементов, повышающих аэродинамическое торможение в сильно разряжённой атмосфере — уменьшается. Масса кубсата зависит от материалов полезной нагрузки спутника и количества/объёма ПН.

Запуски спутников проекта Space-π отличались по начальным условиям:

• Три МКА (два 3Uи один 6U), выведенные на орбиту в 2021 году просуществовали в космосе четыре года, так как были запущены на высоту примерно 535 км.
• Спутники, запущенные 9 августа 2022 года, начали свой свободный полёт со средней высотой около 500 км — в момент приближения к пику солнечной активности, поэтому их срок баллистического существования составил от 1,5 до 2,5 лет. Разница опять-таки была связана с двумя факторами: разной массой спутников и разной высотой выведения каждого аппарата. Отделение кубсатов происходит при движении разгонного блока «Фрегат», поэтому высота может отличатся на несколько километров, а это разница времени нахождения на орбите в несколько месяцев.
• Кубсаты проекта, стартовавшие в космос 27 июня 2023 года, были подняты на высоту примерно 550 км. Поэтому срок их существования от 2,5 до 4,5 лет.
• Аппараты, запущенные 5 ноября 2024 года и 239Alferov (25 июля 2025) выведены на 500 км, срок их работы на орбите составит в среднем 1,5–2 года.
• Четыре кубсата 16U, старт которых назначен на 28 декабря 2025 года, имеют большую массу (26–27 кг) и первоначальную высоту орбиты около 515 км — средний срок их работы можно оценить в 2–3 года.
• Спутники, планируемые на зиму 2026–2027 года, просуществуют на орбите 5–6 лет за счёт рекордной высоты в 625 км. В данном случае на первое место выйдет работоспособность аппаратов, а не срок баллистического существования.

При назначении запуска оператор сообщает предварительные параметры орбиты, из которых можно сделать прогноз на среднее нахождение спутников на орбите (это может быть 1,5 года, или 2, или 3–4).

В данный момент циклическая солнечная активность пошла на спад, соответственно, в следующих запусках спутники будут работать немного дольше, чем те, что были запущены в 2022–2025 годах. Время схождения космических аппаратов с орбиты можно рассчитывать (периодически их уточняя). Рекомендуем два ресурса с актуальными прогнозами: сайт Дмитрия Пашкова r4uab.ru и портал СОНИКС.