Історія одного прориву: Як українські роботи підкорюють космос

Це вже другий проект науковців КПІ - перший вже 2,5 років успішно курсує на орбіті Землі.

Як розповідає керівник наукової групи, кандидат технічних наук, керівник лабораторії теплових труб і наноспутнікових технологій при теплоенергетичному факультеті КПІ  Борис Рассамакін, спроби зробити наносупутник почалися ще у 2006 році. Тоді науковці вишу брали участь у проекті зі створення першого українського супутника, яким займався НЦУОМ ім. Макарова  у Дніпрі.  Але супутник важив 20 кг, і його запуск був для країни задорогим задоволенням, тож  для проекту довелося відмовитися.

Та ж доля у 2011 році спіткала і наступний проект центру – науковці були знову змушені відступитися через припинення фінансування. От тоді вченим з КПІ і спало на думку робити невеликі  і набагато бюджетніші  наносупутники стандарту CubeSat. Технологія, запозичена в університетах західних країн, дозволяє виробляти супутники для вже готових за пускових контейнерів.

Стандарт CubeSat дає можливість створювати мініатюрні супутники масою 1-10 кг за короткий проміжок часу у 1-3 роки і порівняно невеликі гроші. Такі роботи створюються в десятках навчальних центрах у всьому світі. Сфера їх застосування постійно розширюється. Наразі є надія і на комерційне використання супутників.

Створення таких апаратів особливо актуальне в Україні, яка має великий потенціал для створення ракетоносіїв і для запуску супутників. Такі проекти дозволяють у проміжках між реалізацією великих супутникових проектів на мільйони доларів реалізовувати відносно бюджетні комерційні дослідження.

Тож у 2010 році стартувала науково-проектна кампанія, яка наразі і увінчалася успіхом.

Борис Рассамакін розповів Depo.ua про початок проектів, головні складнощі і задачі українських супутників у космосі.

- Борисе, яким було завдання першого наносупутника PolyITAN-1 стандарту CubeSat? Як він почувається наразі?

- Перший супутник технологічний. Його завдання – показати, як діють розроблені співробітниками і студентами КПІ технології і схеми, перевірити, чи немає огріхів. Компоненти ми закупили у західних компаній, але збірку і випробування провели у  КПІ. 

PolyITAN-1 перед встановленням у пусковий контейнер

Наразі він продовжує працювати. Телеметрія з борту PolyITAN-1 (отримання інформації щодо зміни параметрів: температури, напруги на акумуляторних і сонячних батареях, стан циклограми у центральному процесорі тощо – ред.) йде стандартно, як і на початку польоту. Ми фіксуємо рівень зношення акумуляторів, сонячної батареї.  Наземна станція оперативно знімає дані, коли він знаходиться над нами – ми можемо отримати інформацію з його борту 4-5 разів на добу.

- Напевне, наразі стали очевидні і недоліки пробної конструкції?

- Він некерований, система не має змоги зупинити його обертання. Датчики, які відповідають за швидкість, зашкалюють.  Швидкість обертання доводиться виявляти іншими способами. Цей момент в другому супутнику вдалося допрацювати. Користь від першого супутника незаперечна – він підказав деякі моменти, які б ми не змогли передбачити.

-  Що ще змінилося у другому супутнику у порівнянні з першим?

-   Габарити змінились. Був формату Юніт 1 (U1), а став Юніт 2   (U2) – себто,  він більший. З’явилась можливість збирати з нього дані у потрібний час за запитом замовника за проектом QB 50, ми зробили систему орієнтації більш точною. Допрацьовані багато технічних моментів.

- Цього разу супутник виконуватиме наукову роботу?

- Так, це цілеспрямоване наукове завдання – проектом керує Брюссельський Інститут фон Кармана.  Разом з українським PolyItan-2-SAU на орбіту вирушать супутники створені студентськими командами з інших країн. Він  працюватиме у зв’язці з заради визначеної проектом мети.

Впродовж шести-семи місяців наш супутник на відстані 400 – 90 км від Землі вимірюватиме параметри атомарного та молекулярного кисню у термосфері. Це важливі дані, які потрібні для уточнення глобальної моделі термосфери Землі, вивчення клімату та багатьох інших цілей. Сподіваюся, на орбіті він виправдає наші сподівання, адже відповідає усім вимогам замовника.

ІНФОРМАЦІЯ ПРО УКРАЇНУ НАДХОДИТЬ З ЗАХІДНИХ АНАЛОГІВ, ТА НЕ ЗАВЖДИ ВЧАСНО

- Читала, Ви плануєте цілу серію супутників…

- Ми над цим працюємо, але для цього необхідне фінансування і Міносвіти, і інвесторів. Вони мають розуміти, що для України це перші проби запуску супутників такого класу, що наша робота допомагає розвинути науковий процес у країні, втілити в життя реальні розробки українських студентів.  Ми створили основу для розвитку – наразі завдання Міносвіти і Державного космічного агентства дати поштовх для нових проектів.

- Роботу над третім супутників розпочата?

- Наразі шукаємо інвесторів, аби зробити наступний проект комерційним. Наш розвиток наразі залежить від спонсорів та инвесторів.  Ми зможемо виготовити третій супутник, лише якщо знайдемо фінансову підтримку на 1,5 – 2 роки. Ентузіазм вимагає підтримки, адже технологія непроста. Наші наносупутники – це інтелектуальні роботи, які летять зі швидкістю 7 ,6 тис. метрів на секунду. Вони вміють заряджатися при радіаційному впливі космосу, мають передавати інформацію о себе з орбіти.

Втім, працювати на папері вже почали. Ми плануємо, щоб він міг вести спостереження за Землею з орбіти 600 – 700 км. Це можливість відстежувати стан земної поверхні України – постачати необхідні дані для МЧС, результати спостереження за станом врожаю, дані для картографічних підприємств. Сповіщати державу про наявні проблеми. Зараз така інформація надходить із західних аналогів, але дані не завжди можна отримати вчасно.

-  Маленькі супутники бюджетніші за великі, чи означає це, що вони менш функціональні?

-  Певні обмеження є. Оскільки потужність маленьких супутників невелика,  поки що вони не можуть робити фото з великою роздільною здатністю (до 2-5 м) чи передавати на землю відео. Але технології будуть розвиватися і, можливо, ми зможемо повторити результати великих супутників.

УКРАЇНСЬКИЙ СУПУТНИК ВЖЕ У Х'ЮСТОНІ І ГОТУЄТЬСЯ ДО ЗАПУСКУ

- Для другого супутника інвестор таки знайшовся…

- Так, у KALININ Invention Fund пішли нам на зустріч, але лише в частині закупки фотоелеметів та  забезпечення пускових послуг. Вони заплатили 20 тис. євро, аби ми змогли взяти участь у QB50. Також виробництво  наносупутників КПІ підтримує компанія Boeing – вони виділяють гроші на закупівлю обладнання. Суми невеликі, але це неабияка підтримка. Ми можемо купити хоча б якусь апаратуру оперативно, без тендерів. 

Міносвіти забезпечило нам 300 тис. грн на рік. На 16 - 18 специалістів  цього недостатньо. На перспективу є проблема  і в тому, що в Україні немає потрібних пускових полігонів. А значить, треба розраховувати на європейські, індійські, японські чи китайські носії і майданчики.

-  Перший супутник, наскільки мені відомо, запустили на Росії…

- Так, Нідерландська компанія запропонувала нашому наносупутнику місце у своєму контейнері, якщо ми встигнемо до потрібної дати. 19 червня 2014 року запустили шість великих мікросупутників. В рамках цього пуску як додаткове навантаження запустили і 21 наносупутник формату Cubesat, серед яких був  і наш.

- Коли і звідки запустять PolyITAN-2 -SAU ?

- Він вже у Х’юстоні і готується до запуску, який заплановано з Міжнародної космічної станції у лютому-березні наступного року.

- У команді проекту працюють переважно студенти?

- І студенти, і викладачі, і наукові співробітники. До речі, студенти з різних факультетів – теплоенергетичного, електроенерготехніки і автоматики, електроніки, НДІ телекомунікацій, мехмашу.  Студенти пишуть бакалаврські, магістерські дипломні роботи на тему наносупутників.

Ми не зупиняємося, плануємо продовжувати удосконалювати прилади, аби досягти цікавих результатів і для України, і, наприклад, для китайських замовників, які зацікавлені у подібних розробках.