История одного прорыва: Как украинские роботы покоряют космос

Это уже второй проект ученых КПИ - первый уже 2,5 года успешно курсирует на орбите Земли.

Как рассказывает руководитель научной группы, кандидат технических наук, руководитель лаборатории тепловых труб и наноспутниковых технологий при теплоэнергетическом факультете КПИ Борис Рассамакин, попытки сделать наноспутник начались еще в 2006 году. Тогда ученые вуза принимали участие в проекте по созданию первого украинского спутника, которым занимался НЦУОМ им. Макарова в Днипре. Но спутник весил 20 кг, и его запуск был для страны слишком дорогим удовольствием, поэтому от проекта пришлось отказаться.

Та же участь в 2011 году постигла и следующий проект центра – ученые были снова вынуждены отступить из-за прекращения финансирования. Вот тогда ученым с КПИ и пришла мысль сделать небольшие и более бюджетные наноспутники стандарта CubeSat. Технология, заимствованная в университетах западных стран, позволяет производить спутники для уже готовых за пусковых контейнеров.

Стандарт CubeSat дает возможность создавать миниатюрные спутники массой 1-10 кг за короткий промежуток времени в 1-3 года и сравнительно небольшие деньги. Такие работы создаются в десятках учебных центрах во всем мире. Сфера их применения постоянно расширяется. Пока есть надежда и на коммерческое использование спутников.

Создание таких аппаратов особенно актуально в Украине, которая имеет большой потенциал для создания ракетоносителей для запуска спутников. Такие проекты позволяют в промежутках между реализацией крупных спутниковых проектов на миллионы долларов реализовывать относительно бюджетные коммерческие исследования.

Поэтому в 2010 году стартовала научно-проектная кампания, которая и увенчалась успехом.

Борис Рассамакин рассказал Depo.ua о начале проектов, главных сложностях и задачах украинских спутников в космосе.

- Борис, каким было задание первого наноспутника PolyITAN-1 стандарта CubeSat? Как он чувствует себя сейчас?

- Первый спутник технологический. Его задача – показать, как действуют разработанные сотрудниками и студентами КПИ технологии и схемы, проверить, нет ли недостатков. Компоненты мы закупили у западных компаний, но сборку и испытания провели в КПИ.

PolyITAN-1 перед установкой в пусковой контейнер

Сейчас он продолжает работать. Телеметрия с борта PolyITAN-1 (получение информации относительно изменения параметров: температуры, напряжения на аккумуляторных и солнечных батареях, состояние циклограммы в центральном процессоре далее – ред.) идет стандартно, как и в начале полета. Мы фиксируем уровень износа аккумуляторов, солнечной батареи. Наземная станция оперативно снимает данные, когда он находится над нами – мы можем получить информацию с его борта 4-5 раз в сутки.

- Наверное, сейчас стали очевидны и недостатки этой конструкции?

- Он неуправляемый, система не имеет возможности остановить его вращение. Датчики, которые отвечают за скорость, зашкаливают. Скорость вращения приходится выявлять другими способами. Этот момент во втором спутнике удалось доработать. Польза от первого спутника неоспорима – он подсказал некоторые моменты, которые бы мы не смогли предусмотреть.

- Что еще изменилось во втором спутнике по сравнению с первым?

- Габариты изменились. Был формата Юнит 1 (U1), а стал Юнит 2 (U2) – то есть, он больше. Появилась возможность собирать с него данные в нужное время по запросу заказчика по проекту QB 50, мы сделали систему более точной ориентации. Доработано много технических моментов.

- На этот раз спутник будет выполнять научную работу?

- Да, это целенаправленное научное задание – проектом руководит Брюссельский Институт фон Кармана. Вместе с украинским PolyItan-2-SAU на орбиту отправятся спутники созданные студенческими командами из других стран. Он будет работать в связке ради определенной проектом цели.

На протяжении шести-семи месяцев наш спутник на расстоянии 400 – 90 км от Земли будет измерять параметры атомарного и молекулярного кислорода в термосфере. Это важные данные, которые нужны для уточнения глобальной модели термосферы Земли, изучения климата и многих других целей. Надеюсь, на орбите он оправдает наши ожидания, ведь отвечает всем требованиям заказчика.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ УКРАИНЕ ПОСТУПАЕТ ИЗ ЗАПАДНЫХ АНАЛОГОВ, И НЕ ВСЕГДА ВОВРЕМЯ

- Читала, Вы планируете целую серию спутников...

- Мы над этим работаем, но для этого необходимо финансирование и Минобразования, и инвесторов. Они должны понимать, что для Украины это первые пробы запуска спутников такого класса, что наша работа помогает развить научный процесс в стране, воплотить в жизнь реальные разработки украинских студентов. Мы создали основу для развития – сейчас задача Минобразования и Государственного космического агентства дать толчок для новых проектов.

- Работу над третьим спутников начата?

- Сейчас ищем инвесторов, чтобы сделать следующий проект коммерческим. Наше развитие теперь зависит от спонсоров и инвесторов. Мы сможем изготовить третий спутник, только если найдем финансовую поддержку на 1,5 – 2 года. Энтузиазм требует поддержки, ведь технология непростая. Наши наноспутники – это интеллектуальные роботы, которые летят со скоростью 7 ,6 тыс. метров на секунду. Они умеют заряжаться при радиационном воздействии космоса, должны передавать информацию о себе с орбиты.

Впрочем, работать на бумаге уже начали. Мы планируем, чтобы он мог вести наблюдения за Землей с орбиты 600 – 700 км. Это возможность отслеживать состояние земной поверхности Украины – поставлять необходимые данные для МЧС, результаты наблюдения за состоянием урожая, данные для картографических предприятий. Извещать государство о существующих проблемах. Сейчас такая информация поступает из западных аналогов, но данные не всегда можно получить вовремя.

- Маленькие спутники бюджетнее большие, значит ли это, что они менее функциональны?

- Определенные ограничения есть. Поскольку мощность маленьких спутников небольшая, пока что они не могут делать фото с большим разрешением (до 2-5 м) или передавать на землю видео. Но технологии будут развиваться и, возможно, мы сможем повторить результаты крупных спутников.

УКРАИНСКИЙ СПУТНИК УЖЕ В ХЬЮСТОНЕ И ГОТОВИТСЯ К ЗАПУСКУ

- Для второго спутника инвестор таки нашелся...

- Так, в KALININ Invention Fund пошли нам на встречу, но только в части закупки фотоэлеметов и обеспечения пусковых услуг. Они заплатили 20 тыс. евро, чтобы мы смогли принять участие в QB50. Также производство наноспутников КПИ поддерживает компания Boeing – они выделяют деньги на закупку оборудования. Суммы небольшие, но это большая поддержка. Мы можем купить хотя бы какую-то аппаратуру оперативно, без тендеров.

Минобразования обеспечило нам 300 тыс. грн в год. На 16 - 18 специалистов этого недостаточно. На перспективу есть проблема и в том, что в Украине нет нужных пусковых полигонов. А значит, надо рассчитывать на европейские, индийские, японские или китайские носители и площадки.

- Первый спутник, насколько мне известно, запустили на России...

- Да, нидерландская компания предложила нашему наносупутнику место в своем контейнере, если мы успеем до нужной даты. 19 июня 2014 года запустили шесть больших микроспутников. В рамках этого пуска как дополнительная нагрузка запустили и 21 наноспутник формата Cubesat, среди которых был и наш.

- Когда и откуда запустят PolyITAN-2 -SAU ?

- Он уже в Хьюстоне и готовится к запуску, который запланирован с Международной космической станции в феврале-марте следующего года.

- В команде проекта работают в основном студенты?

- И студенты, и преподаватели, и научные сотрудники. Кстати, студенты с разных факультетов – теплоэнергетического, электроэнерготехники и автоматики, электроники, НИИ телекоммуникаций, мехмаша. Студенты пишут бакалаврские, магистерские дипломные работы на тему наноспутников.

Мы не останавливаемся, планируем продолжать совершенствовать приборы, чтобы достичь интересных результатов и для Украины, и, например, для китайских заказчиков, которые заинтересованы в подобных разработках.