Земные вопросы космической науки
Основным драйвером развития инноваций в наукоемкой космической сфере являются, как свидетельствует мировой опыт индустриально развитых стран, прикладные научные исследования. В решении этой задачи основным поставщиком специалистов и движущей силой была и остается космическая наука Казахстана, поскольку космическая отрасль является самой наукоемкой и ее продукция является высокотехнологичной.
Разработка космической техники и технологий, равно как и их приложений для решения задач отраслей экономики, невозможна без мощного научно-технического сопровождения. В связи с этим Казахстан в последние годы проводит интенсивную работу по дальнейшему развитию научно-технологической базы космической отрасли.
Национальным космическим агентством РК (Казкосмос) был организован Национальный центр космических исследований и технологий имени академика У. Султангазина, который объединил три научных института: Астрофизический институт имени В. Фесенкова, Институт ионосферы и Институт космических исследований, которые развивают традиционные направления научных исследований в области астрофизики, ионосферы Земли и дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).
Для решения поставленной Главой государства Нурсултаном Назарбаевым задачи создания в Казахстане космической отрасли потребовалось открыть новое направление прикладных научных исследований – разработка отечественных образцов космической техники и технологий. Для реализации этого направления в 2010 году в составе Национального центра космических исследований и технологий был создан Институт космической техники и технологий (ИКТТ).
За это время ИКТТ выполнены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по разработке отечественных образцов космической техники с качеством на мировом уровне:
– завершены опытно-конструкторские работы по разработке дифференциальных станций (ДС) для системы высокоточной спутниковой навигации;
– изготовлена опытная партия ДС в количестве 50 штук, которые установлены по территории Казахстана и функционируют в составе системы высокоточной спутниковой навигации Республики Казахстан;
– изготовлено 10 опытных образцов бортовых мобильных терминалов и диспетчерский центр для системы ЭВАК (Экстренные вызовы при авариях и катастрофах на автодорогах), пилотный вариант которой проходит испытания в Ситуационном центре Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан;
– выпущено и внедрено для тепловых сетей ТОО "ПФ Взлет-Казахстан" более 1 000 модемов сбора и передачи данных;
– изготовлено по заказу ТОО "Точприбор" 52 комплекта психодиагностического комплекса;
– проходят опытную эксплуатацию 5 комплектов автоматизированной системы сбора данных о популяции вредителей на посевах;
– изготовлено и поставлено заказчикам 2 персональных суперкомпьютера.
Всего ИКТТ разработаны экспериментальные и опытные образцы 5 комплектующих к космическим аппаратам и 14 специальных аппаратно-программных средств (АПС), которые необходимы конечным пользователям в различных отраслях экономики страны для получения технического доступа к продуктам и услугам космических систем.
В частности, для космических систем разработаны следующие комплектующие:
– звездный датчик для ориентации космических аппаратов (КА) в космическом пространстве;
– система управления движением и навигации КА;
– GPS-модуль для определения положения КА;
– активные фазированные антенные решетки для систем радиосвязи с КА;
– приемо-передающие устройства связи КА с наземными комплексами.
Для конечных пользователей из отраслей экономики Казахстана разработаны следующие АПС:
– локальная система дифференциальной коррекции и лазерной дальномерии;
– система автоматизации маркшейдерских работ;
– автоматизированная система диспетчеризации горнотранспортных работ;
– система персональной навигации и связи;
– дифференциальная станция для системы высокоточной спутниковой навигации Республики Казахстан (СВСН РК);
– мобильные приемники СВСН РК;
– унифицированная система передачи данных по космическим каналам связи;
– система передачи данных с когерентным накоплением сигналов;
– аппаратно-программный комплекс для проведения фотограмметрических работ;
– система экстренного вызова при авариях и катастрофах (ЭВАК);
– система для мониторинга перемещения подвижных объектов, включая перемещения автотранспортных средств и людей;
– система подавления сигналов глобальных навигационных спутниковых систем GPS, ГЛОНАСС (военные приложения);
– элементы импульсно-фазовой радионавигационной системы ИФРНС, а также навигационного оборудования потребителя (военные приложения);
– подвижный навигационно-геодезический комплекс военного назначения.
Потенциальными потребителями АПС конечных пользователей являются государственные (в том числе силовые) и коммерческие структуры. Среди государственных структур это структуры МО РК, МВД РК, Пограничная служба КНБ РК, Комитета по чрезвычайным ситуациям и др. Среди коммерческих структур это организации, осуществляющие геодезические, картографические работы и маркшейдерские работы, предприятия, занятые в горных работах, а также осуществляющие мониторинг состояния удаленных и труднодоступных объектов.
Национальный центр космических исследований и технологий Казкосмоса имеет необходимый опыт, научно-технологический и кадровый потенциал, которые позволяют без привлечения зарубежных компаний выполнить весь комплекс мероприятий по разработке и внедрению вышеуказанных разработок.
Таким образом, Казахстан уже сделал прорыв в разработке и внедрении в производство отечественных образцов космической техники, результаты опытно-конструкторских работ доведены до уровня опытных образцов. По существу уже создана научно-технологическая база космического приборостроения в Казахстане, разработки которой готовы к передаче малому и среднему бизнесу для организации опытного производства изделий, имеющих реальный спрос на мировом рынке.
В частности, только определенный законодательством Казахстана внутренний спрос на бортовые мобильные терминалы для системы ЭВАК оценивается в 4 млн экземпляров, спрос на электронные браслеты системы мониторинга за перемещением условно осужденных – в 40 тыс. экземпляров, на ДС – в 100 экземпляров. Указанный внутренний спрос уже является реальной предпосылкой для организации малым и средним бизнесом экологически чистого производства высокотехнологичной продукции.
Следует отметить, что эти достижения Казахстана связаны не только с его высоким научным потенциалом, но и с тем, что мировой космический рынок изменился в лучшую для Казахстана сторону. А именно: в последнее время рынок компонентов и деталей космической техники, производства которых в Казахстане нет, стал открытым. Это создало реальные возможности для научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию отечественных образцов космической техники путем разработки собственного программно-математического обеспечения под готовые компоненты и детали, закупаемые у ведущих мировых производителей.
При этом стоимость всех покупных компонентов и деталей не достигает половины себестоимости готового изделия в силу того, что проектные работы и разработка «софта» стоят за рубежом сравнительно дорого. Преимуществами казахстанских разработок перед разработками зарубежных конкурентов являются в первую очередь информационная защищенность, что очень важно с точки зрения интересов обороны и национальной безопасности страны, более низкая себестоимость научных и проектных работ, отсутствие брендовых амбиций, влияющих на цену продукции, и более низкие накладные расходы. Эти характеристики казахстанских разработок позволяют уже сейчас обеспечить импортозамещение АПС конечных пользователей, дающих последним технический доступ к продуктам и услугам космических систем.
Вместе с тем космическая наука сталкивается с проблемами инвестирования в ее развитие.
Первая проблема заключается в том, что имеются серьезные трудности при внедрении указанных разработок в отрасли экономики.
Повсеместно продолжается либо использование устаревших, либо закуп зарубежных технологий, которые не оказывают положительного влияния на ускорение индустриально-инновационного развития страны. И это делается тогда, когда внедрение готовых отечественных разработок дает следующие выгоды:
– затраченные на покупку отечественных образцов продукции денежные средства остаются в Казахстане и инвестируются в развитие отечественных компаний;
– возможность постоянного улучшения технологий и модернизации АПС конечных пользователей космических продуктов и услуг;
– возможность создания новых приложений для коммерческих структур;
– обеспечение информационной безопасности Республики Казахстан.
Закупка зарубежных изделий в готовом виде – это не что иное, как инвестиции в развитие зарубежных компаний, а заказ этих изделий отечественным ученым и специалистам – это инвестиции в развитие отечественных компаний. К сожалению, приходится сталкиваться с соотечественниками, которые либо не понимают этого, либо далеки от национальных интересов.
До тех пор, пока вопрос внедрения результатов отечественных научно-технических разработок не станет ключевой проблемой индустриально-инновационного развития страны, пока не будет содействия со стороны министерств и ведомств в массовом использовании отечественных разработок и тем самым не будет создан действенный механизм внедрения в производство отечественных разработок, не следует ожидать успехов в индустриально-инновационном развитии экономики страны.
Вторая проблема заключается в необходимости модернизации лабораторной и опытно-экспериментальной базы космической науки.
В современных условиях, когда элементы и детали комплектующих к космическим аппаратам и АПС конечных пользователей космических продуктов и услуг стали доступны в открытой продаже на мировом рынке, разработка необходимого программно-математического обеспечения для создания указанных изделий вполне по силам казахстанским ученым и специалистам.
К сожалению, некоторые эксперты полагают, что казахстанские ученые уступают по своим интеллектуальным возможностям зарубежным коллегам и не способны выйти на мировой уровень научно-технических разработок. На самом деле это абсолютно неверно, так как этот тезис опровергается тем, что по определенным направлениям казахстанская наука входит в число мировых лидеров.
Например, наши ученые-математики признаны во всем мире. Наши школьники являются постоянными призерами международных математических олимпиад. Причина успехов казахстанских математиков объясняется просто: им для продуктивной работы достаточно иметь в качестве средств труда ручку, бумагу и компьютер. И этими средствами труда ученые-математики обладают.
Совсем другая ситуация у ученых в области научно-технических разработок, так как им для продуктивной работы недостаточно иметь в качестве средств труда только ручку, бумагу и компьютер.
Имея только эти средства труда, ученые в области научно-технических разработок смогут лишь нарисовать на бумаге схему разрабатываемого изделия и рассчитать его технические параметры. А разработать в «железе» хотя бы экспериментальный образец изделия они не смогут, не имея экспериментальной лаборатории, оснащенной измерительными приборами, инструментом, оборудованием, а также необходимых для этого материалов.
Имеющаяся на сегодня материально-техническая база космической науки отстает от международного уровня. В обновлении нуждается прежде всего опытно-экспериментальное оборудование. Отсутствие такой базы препятствует выходу новых научно-технических разработок казахстанских ученых на мировой уровень. Именно в этом заключается основная причина того, что казахстанская наука не входит в число мировых лидеров в области научно-технических разработок.
Оснащение лабораторной и опытно-экспериментальной базы современными приборами и оборудованием является ключевым фактором также и в вопросе доступа к новейшим техническим и технологическим разработкам в мировой науке.
Как свидетельствует мировая практика, передача новейших технологий наиболее экономически выгодна путем обмена, причем этот обмен, как правило, наиболее реален на стадии научных исследований. Это связано с тем, что научные исследования – это первая стадия разработки новой техники и технологии, на которой работы еще не носят закрытый характер. На следующей стадии, когда научный результат приобретает очертания новой техники и технологии, способной к коммерциализации, авторы уже не делятся своими результатами безвозмездно, и работы носят уже закрытый характер.
Оснащение лабораторной и опытно-экспериментальной базы космической науки современным оборудованием, которая будет представлять интерес для зарубежных коллег, создало бы условия для расширения и углубления научных контактов, открыло бы дорогу для развития сотрудничества с зарубежными партнерами на стадии научных исследований и для дальнейшего обмена новыми технологиями.