Может, прямо сейчас над вами пролетает политеховский наноспутник
Идею предложили школьники, сделало спутник предприятие, а студенты принимают сигналы с орбиты.
Братья этого наноспутника, состоящего из четырех кубиков-юнитов, сейчас на высоте 600 км собирают данные об электромагнитном излучении на Земле. В том числе в Петербурге./ФОТО предоставлено пресс-службой СПбПУ Петра Великого
Такие спутники еще называют кубсаты, CubeSat: cube + satellite, что‑то вроде «спутник-кубик». По международной классификации, это космические аппараты с ребром не больше 10 см и весом до 1,33 кг. Один кубик — юнит (единица), их может быть несколько.
В мире этим «малюткам» поручают все больше задач, одна из них — образовательная. В разных странах школьные и студенческие группы «набивают» руку на кубсатах, проверяют свои гипотезы, проводят эксперименты.
Если большой спутник (научный или военный) может быть дороже ракеты раз в двадцать, то с кубсатами наоборот — они стоят 5 – 7 млн рублей, а то и на порядки меньше, и основные затраты приходятся на доставку. В Европе, например, доставку берет на себя Европейское космическое агентство, у нас — Роскосмос вместе с Фондом содействия инновациям: пару месяцев назад с космодрома «Восточный» стартовала ракета «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат», она «везла» гидрометеорологический космический аппарат и «за компанию» 42 российских и иностранных кубсата.
Вот Polytech Universe-3 был одним из них. Нетрудно догадаться, что это уже третий политеховский наноспутник: в августе прошлого года также в составе другой полезной нагрузки на орбиту уже «закинули» два. Но новоприбывший более продвинутый: у него есть двигатель, так что он может перемещаться.
«Образовательные» кубсаты — часть всероссийского проекта Space Pi («Спейс Пи»), в котором участвует Политех Петра Великого. По этой программе (она идет с 2021 года) в течение нескольких лет на орбиту должны доставить 100 малых космических аппаратов.
Все они «отрабатывают» идеи школьных и кружковских команд. Те придумывают задачу или предлагают технологию — например, вид ионных двигателей (это идея из Новосибирска). А одна московская школьница предложила сделать солнечные панели по принципу оригами, чтобы в космосе панель раскладывалась и площадь солнечной батареи получалась больше общей площади кубсата.
Другая школьная идея (ее уже реализовали) — сравнить, как растут посаженные одновременно два саженца сирени: один в кубсате, другой на Земле. Если аппарат вращается в невесомости, куда пойдет корневая система, листья? Обычно кубсаты негерметичны, так что внутри них — космический вакуум, а для этого эксперимента пришлось делать герметичный контейнер с ростками сирени, камерой и подсветкой. Эксперимент прошел успешно. В том смысле, что сведения получены. Для самой «космической» сирени эксперимент удачным не назовешь: она прожила лишь месяц.
Еще одна идея, предложенная школьниками, — обеспечить кубсаты связью друг с другом. Сейчас даже если на орбиту их доставляет одна ракета, они находятся друг от друга на расстоянии 150 – 180 км. Если умеющие маневрировать наноспутники смогут «общаться», можно попытаться их сориентировать друг относительно друга. Допустим, объединять аппараты в блоки для строительства на орбите каких‑нибудь конструкций.
Ежегодно рождается около 3 тысяч идей, самые многообещающие разрабатывают научные учреждения (например, Институт электроники и телекоммуникаций Политеха Петра Великого) и передают на изготовление производственникам.
Троица политеховских кубсатов собирает данные об уровне электромагнитного излучения в диапазоне от 0,1 ГГц до 18 ГГц — в городах, в морях, лесных массивах, возле энергоемких объектов. Можно будет проанализировать, где излучения больше, в каких диапазонах, в какое время года и время суток — и, например, соотнести с состоянием здоровья населения на конкретных территориях.
В сутки кубсаты совершают 15 витков вокруг Земли на орбитах 500 – 600 км. Примерно семь раз в сутки входят в зону видимости наземной станции службы космической эксплуатации «Политех спейс», она находится на территории вуза. Снимают и обрабатывают информацию студенты.
Есть аналогичная программа для технических вузов «УниверСат»: на орбите отрабатываются технологии, предложенные студентами и молодыми учеными. Некоторые исследования делают для Росгидромета: мониторят космическую погоду.
Наноспутник может находиться на орбите от трех до семи лет. Чтобы он и ему подобные не становились космическим мусором, предполагается делать их с функцией самоуничтожения: в определенный момент будут включены тормозящие блоки, кубсат спустится в более низкие слои атмосферы и сгорит.
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 176 (7505) от 20.09.2023 под заголовком «Маленький удаленький».
Комментарии