Четверг, 24 декабря 2020 18:42

В 2021 ГОДУ В КОСМОС БУДУТ ЗАПУЩЕНЫ ТРИ ШКОЛЬНЫХ СПУТНИКА

Автор: Колесникова Ксения
В 2021 году в космос будут запущены три школьных спутника
Зачем образовательному центру для талантливых детей - своя космическая лицензия? Когда на орбиту полетят новые школьные спутники? Какие перегрузки может выдержать учебный космический аппарат? Об этом "РГ" рассказал руководитель лаборатории "Космические системы и дистанционное зондирование Земли" Фонда "Талант и успех" Иван Шеков.
Иван Сергеевич, в 2021 году планируется запустить три молодежных спутника: два школьных, один - студенческий. Чем они займутся на орбите?
Иван Шеков: Они будут снимать поверхность планеты. Запуск планируется в марте 2021 года. Два спутника: CubeSX-HSE и CubeSX-Sirius-HSE - это небольшие космические аппараты дистанционного зондирования Земли весом примерно 3,5 кг. Формат стандартный - CubeSat-3U. Это такая "коробочка" размером 10х10х30 см с очень "умной" начинкой и электроникой. Главная "фишка" обоих - уникальная камера отечественной разработки с плоской линзой для фотосъемки. Она весит всего 400 г, но может выдавать четкие кадры с расстояния до 600 километров.
А третий спутник?
Иван Шеков: Он в два раза "весомее": формат CubeSat-6U - "ОрбиКрафт-Зоркий", который создавался в рамках всероссийской программы "Дежурный по планете". Этот спутник тоже будет заниматься дистанционным зондированием: кроме более мощной камеры у него есть два звездных и шесть солнечных датчиков, Х-диапазонный передатчик, два УКВ-передатчика, два вычислительных модуля, и это еще не полный список.
Школьники и студенты смогут принимать и обрабатывать снимки со всех трех спутников, использовать их в работе по программированию геоинформационных систем, в экологических проектах. Например, сейчас вместе с ребятами из центра выявления и поддержки талантливых детей в Адыгее мы отрабатываем программу по анализу состояния лесного массива республики на основе космических снимков. Также можно следить, допустим, за таянием ледников на Кавказском хребте, или за судоходными путями, за состоянием рек. Задач много.
Сколько стоит школьный спутник?
Иван Шеков: Минимальная цена одного образовательного спутника без запуска - 3-5 миллиона рублей, в зависимости от того, что у него внутри. Думаю, не надо объяснять, что для детей и студентов эти программы полностью бесплатные. На космических сменах в "Сириусе", в рамках программ "Дежурный по планете" и "Большие вызовы" ребята собирают и тестируют микроспутники формата CubeSat, участвуют в проектировании корпусных деталей и систем управления, учат прототипы ориентироваться в пространстве, рассчитывают, как доставить аппарат в космос на ракета-носителе. Думаете, легко уместить линзы, камеру и сложную электронику - в небольшой куб размером 10х10? Школьники решают такие задачки. А еще - наблюдают за испытаниями реальных космических аппаратов, которые готовятся к запуску. Испытания проходят прямо здесь, в "Сириусе".
Вы подали заявку в "Роскосмос" на получение космической лицензии. Зачем она нужна детскому образовательному центру?
Иван Шеков: Мы хотим самостоятельно собирать и испытывать космические аппараты, готовить их запуску. Нужен полный цикл производства: работы по проектированию, изготовлению деталей, сборке аппарата, испытанию. Для этого нужна лицензия. Кроме того, мы подали заявку на аккредитацию нашей лаборатории по направлениям "вибрационные испытания" и "термовакуумные испытания". Надеюсь, что до конца этого года получим все необходимые документы. Пробные испытания мы уже прошли: вышкинские спутники "выжили" и показали себя очень хорошо.
А какая есть база для создания школьных спутников?
Иван Шеков: Есть российское предприятие - резидент "Сколково", которое занимается изготовлением коммерческих спутников для разных заказчиков, в том числе зарубежных стран. Оно предоставляет нам базу.
Какие перегрузки может выдержать "учебный" космический аппарат?
Иван Шеков: На вибростенде мы имитируем перегрузки и вибрации, которые испытывает спутник при запуске. Можем "трясти" его с частотой до 2,5 тысяч герц, имитировать удары, которые возникают при отстреле ступеней ракеты-носителя. Нагрузки - до 100g от свободного падения. В термобарокамере смотрим, как спутник ведет себя в условиях глубокого вакуума и при перепадах температуры от минус 70 до плюс 150 градусов Цельсия. А еще дополнительно у нас есть имитатор магнитного поля и аэроподвес: на нем можем создать искусственную невесомость. Отрабатываем системы ориентации и стабилизации спутника.
В последний раз Россия запускала школьные спутники в 2018 году - "СириусСат-1" и "СириусСат-2". Они все еще передают данные?
Иван Шеков: Программа этого эксперимента завершилась буквально несколько дней назад. 9 декабря спутники вошли в земную атмосферу и сгорели. Но передавали данные - уникальные измерения потоков частиц - до последнего, выходили на связь даже на предельно низких высотах вплоть до 180 км над землей. В течение последней недели специалисты Научно-исследовательского института ядерной физики МГУ ежедневно проводили по 4 сеанса связи, каждые сутки принимали по 250 кб данных.
"СириусСат - 1" и "СириусСат-2" проработали на орбите два года. В их создании участвовали школьники - участники нашей программы "Большие вызовы", специалисты "Спутникс" из Сколково и НИИЯФ МГУ. На орбиту их запустил космонавт Сергей Прокопьев "ручным" способом во время выхода в открытый космос с борта МКС. В течение всего этого времени они транслировали на Землю сигналы и информацию - о состоянии ионосферы с детектора заряженных частиц - по сути, передавали "космическую погоду". Сеансы связи со спутниками в реальном времени преподаватели устраивали студентам прямо на лекциях, ребята сейчас используют эти данные в научной работе. Все они доступны и сейчас - бесплатно - на сервере космической погоды НИИЯФ МГУ.
Те школьные спутники, что полетят на орбиту в марте - тоже будут запускать космонавты?
Иван Шеков: Нет, они станут попутной нагрузкой. С космодрома "Байконур" на орбиту отправится большой коммерческий космический аппарат Южной Кореи. А вместе с ним в специальных контейнерах будут три спутника, в создании которых участвовали школьники и студенты. "Малыши" будут "отстреливаться" в автоматическом режиме. Оператор запуска - "Главкосмос пусковые услуги".
Точно так же мы планируем запустить в конце 2021 года - начале 2022 года еще один спутник формата CubeSat-3U - полностью собственный. Сейчас уже готовим летный образец. В этом нам также будут помогать школьники. Более того, мы создаем собственный "набор-конструктор" по спутникостроению для школьников, который можно будет использовать в любом регионе.
Смена в "Сириусе" для талантливых ребят - всего 21 день. Разве можно за это время школьнику сделать свой спутник? Или даже прототип?
Иван Шеков: В "Сириусе" много образовательных программ, и большая часть работы с ребенком начинается дистанционно, задолго до того, как стартует очная смена: конкурсы, олимпиады, мастер-классы, онлайн-курсы, масштабная всероссийская программа "Дежурный по планете", которую мы реализуем вместе с "Роскосмосом", - все это вовлекает ребенка в нашу "орбиту". Очная смена - лишь вершина огромного образовательного айсберга. Но и после нее мы остаемся с ребятами на связи: они удаленно участвуют в доработке проектов. У нас есть программы и для студентов. И многие из них продолжают работать со спутниковыми данными уже в вузах.
Кстати, сейчас сразу несколько региональных центов выявления и поддержки одаренных детей, которые работают по модели "Сириуса", борются за право проведения очного финала конкурса "Дежурный по планете": 160 ребят со всей страны будут программировать спутники и наземные станции приема данных, будут создавать модели космической робототехники, системы дистанционного зондирования Земли, рассчитывать системы для ракеты-носителя и многое другое.
Кроме того, в рамках программы "Дежурный по планете" в будущем планируется создать целую группировку школьных и студенческих спутников - "Space Pi", причем полезную исследовательскую нагрузку для них будут предлагать ученики: камеры для ДЗЗ, или детекторы частиц, или что-то иное. Эксперты оценят предложения школьников, выберут лучшие проекты, которые мы будем сопровождать для запуска. В 2022 году планируется запуск четырех таких спутников. В проекте будут участвовать несколько вузов. В том числе - Питерский политех, Юго-Западный государственный университет и другие.

Российская газета (rg.ru), Москва