Современная электроника №5/2023

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 21 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2023 Бортовой терагерцевый , со сверхнизким энергопотреблением фотонно - фононный суперкомпьютер Для того чтобы SMART- дрон обладал возможностями всё видеть , слышать , распознавать ( взамен нейросетей ), обхо - дить препятствия , летать как на метро - вых , так и на километровых высотах , выявлять « грязную » радиацию (« гряз - ные » изотопные бомбы ), определять климатические условия , позициониро - ваться до долей миллиметра на местно - сти , работать в зимних условиях и т . д ., нужен бортовой суперкомпьютер , который в системе бортового энер - гопотребления будет потреблять еди - ницы процентов от ёмкости акку - мулятора . Как сделать такой бортовой компьютер – изложено в публикации [2]. Напомним , что многоядерный про - цессор такой фирмы , как TSMC ( Тай - вань ), с точки зрения энергопотре - бления – эквивалент электроутюга , а для экзафлопсного суперкомпьюте - ра на тайваньских микропроцессорах понадобится целый блок такой АЭС , как Балаковская . « Параллельная » электроника для отечественных мини - спутников по типу « Кубсат » («CubeSat») и «Starlink» CubeSat CubeSat – мини - спутники , именуе - мые также наноспутниками , чаще все - го имеют объём в 1,0 дм 3 , но иногда име - ют форму параллелепипеда с объёмом в 3,0 дм 3 . Они предназначены как для научных исследований в ближнем , сред - нем космосе , так и для военных целей . « Кубсаты » имеют бортовые источники питания от единиц ватт (Li- батареи в виде цилиндрическихшайб ), либо электрохи - мические элементы ( до 100 Вт / ч ), либо дополнительные источники в виде сол - нечной фотовольтаики на кремнии или поликремнии с КПД 6–16% ( до 300 Вт ), которая зависима от солнечной радиа - ции в сторону ухудшения эффективности . « Кубсаты » боятся нагрева от сол - нечной радиации и имеют специаль - ную тепловую защиту на поверхно - сти « куба » или « параллелепипеда ». Работоспособность « кубсата » в слу - чае остановки солнечных батарей – всего несколько недель , и затем они входят ( падают ) в атмосферу . Солнеч - ные батареи резко увеличивают массу мини - спутника . На борту « кубсата » имеются систе - мы ориентации ( телеметрии ) на лазер - ном гироскопе , связная аппаратура в VHF, UHF, L, S, C, X- диапазонах . Име - ются сантиметровые РЛС и GPS, бор - товой компьютер , двигатели Холла ( ионные двигатели на Kr- ионах для корректировки орбиты ), чаще всего они выводятся на ближние орбиты ( из - за экранирования ионосферой сан - тиметровых электромагнитных волн ). При способности тяжёлых американ - ских ракет выводить в космос свы - ше 100 тонн полезной нагрузки и при весе «CubeSat» ≈ 1,33 кг ( или до 4 кг – параллелепипедного варианта ) мож - но рассчитать , какой « рой » может быть запущен одной ракетой - носите - лем . В России « кубсаты » пока находят - ся на уровне « кружкового рукоделия » в некоторых вузах Москвы и Сибири . Мини - спутники «Starlink» В настоящее время на ближней кос - мической орбите находится 3500 актив - ных спутников «Starlink» талантли - вейшего человека , предпринимателя Илона Маска , которые фактически спа - сают от разгрома Украину и выявля - ют нашу технологическую отсталость в области космической связи , навига - ции и локации . Спутники Илона Маска предоставля - ют автономный ( без телевышек ) доступ в высокоскоростной Интернет , кото - рым пользуются в 45 странах ( в диапа - зоне 5G – до 10 Гбит / с , а к 2030 году – в диапазоне 6G – до 100 Гбит / с ). Широ - кополосность обеспечивается « эста - фетной » последовательностью приё - ма / передачи . За создание «Starlink» взялись мно - гие страны мира – от Тайваня до Сау - довской Аравии , не говоря уже о Япо - нии , Корее , Индии , Китае , странах ЕС . Борисов Ю . И ., руководитель Роскос - моса , успокаивал нашу обществен - ность и обещал построить два завода по выпуску мини - спутников к … 2025 году и заметной серией к 2030 году . Кстати : в Воронеже , Ульяновске , Казани , Саратове пустуют огромные технологические площади . Мини - спутники Илона Маска имеют вес от 200 кг ( старое исполнение типа V1.5) до 830 кг ( сверхмощный по воз - можностям широкополосного Интер - нета спутник V2 Mini). Такие спутники обеспечивают так - же СВЧ цифровую связь в миллиме - тровом диапазоне вплоть до 1,0 мм (300 ГГц ), недоступную пока для оте - чественных приёмников ( необходимы субтерагерцевые АЦП , которых нет у нас даже в X- диапазоне ). Это опасней - ший вызов для России . Самое настораживающее обстоятель - ство – это то , что с помощью «Starlink» упрощена схема управления беспилот - никами , в том числе ударными , а так - же «Starlink» стал стержнем так назы - ваемой системы C4ISR ( командование , управление , связь , компьютерная обра - ботка , разведка , наблюдение , рекогнос - цировка ). В этом смысле обладание такими возможностями в вооружён - ном столкновении в населённых пун - ктах имеет зачастую решающее значе - ние , поскольку мобильная независимая цифровая связь , обмен видеоизображе - ниями и сообщениями в режиме реаль - ного времени обеспечивают тактиче - скую манёвренность , жизненно важную в условиях современной войны . Энерговооружённость «Starlink» обе - спечивается через солнечные панели ( последний вариант имеет солнечные панели до 50 м 2 ) мощностью до 10 кВт . Отметим , что мини - спутники типа «Starlink» в перспективе способны ( с бортовыми 30- киловаттными мини - АЭС ) « обнулить » возможности балли - стических ракет с ядерным оружием уже к 2030 году – на принципах сверх - мощного субмиллиметрового электро - магнитного излучения и подавления бортовой электроники ядерных ракет ЭМИ - средствами , в том числе с ядер - ным самоподрывом в космосе ( электро - магнитные гигаваттные ЭМИ ). Поэтому важнейшей с точки зрения оборонных технологий является задача создания отечественной мощной груп - пировки мини - спутников ( по типу как «CubeSat», так и «Starlink»). Квадрокоптеры DHL, логистическая и инфраструктурная урбанизация Москвы В 2020 году на основе проектных решений школьников физико - матема - тического лицея№ 38 г . Ульяновска по созданию великолепных дронов с бес - контактной SMART- зарядкой бортовых батарей молодыми аспирантамиМАИ , МГТУ им . Н . Э . Баумана , МЭИ был подан проект по описанным в статье SMART- дронам на объявленный конкурс по соз - даниюпродвинутых дронов дляМосквы . Проект почти дошёл до « финишной лен - точки », но , видимо , что - то помешало – то ли пугающая экспертов новейшая бор - товая GaAs- электроника , то ли традици -