×

Спутник в коробке, «космодром» на балконе: в центре управления полётами КузГТУ школьникам показали невероятное

С момента, когда Юрий Гагарин впервые вышел за пределы земной атмосферы, прошли уже десятилетия. Космос по-прежнему полон тайн, но стал намного ближе. Насколько именно, дали понять учёные КузГТУ. Как в Кузбассе создаётся группировка спутников, а ЦУП можно собрать из подручных средств — в материале Сибдепо.

День Космонавтики в одном из крупнейших сибирских вузов, ежегодно выпускающих в большую жизнь и науку сотни «технарей» — всегда праздник. Но по-настоящему праздничным он стал год назад, когда в КузГТУ открылся самый настоящий Центр управления полётами. В августе того же года вуз запустил в космос собственный спутник «КУЗБАСС-300», которому предстоит стать основой кузбасской группировки наноспутников.

Через год после открытия ЦУП в КузГТУ пришла целая толпа школьников, чтобы узнать, как работает центр управлениями полетами. Главным событием встречи стал анонсированный ректором вуза Алексеем Яковлевым запуск в космос второго спутника КузГТУ – «КузГТУ-1», которое состоится 27 июня этого года.

Помимо этого, сотрудники вуза рассказали школьникам, как сейчас «поживает» первый спутник вуза, зачем он нужен, и чего ожидать в будущем.

Космос — в маленькой коробке

Первый спутник ЦУП КузГТУ, «КУЗБАСС-300», названный в честь юбилея родного края, стартовал в космос с Байконура в августе прошлого года. И будет летать на орбите ещё года три точно.

Хотя при словах «спутник» и «космос» представляется грандиозный космический аппарат, на деле «КУЗБАСС-300» — небольшая коробочка весом в несколько килограммов, куда «помещены» аккумуляторы, солнечные батареи, радиоаппаратура, бортовой компьютер и камера.

По словам научного сотрудника КузГТУ Романа Черепанова, такие маленькие спутники относятся к классу сверхмалых, наноспутников, и впервые были созданы в США в конце 1990-х почти что в шутку. Профессор Стенфордского университета Боб Твигс принёс студентам коробку из-под игрушки, кубик размера 10х10х10 см, и предложил эксперимент по созданию спутника в стиле «старайтесь как хотите, но чтобы в коробку влезло». Так создали первый юнит формата CubeSat. И теперь все сверхмалые спутники – это, по сути, сочетание нескольких таких «коробочек».

За 20 с лишним лет наноспутники пережили 14 доработок, приобрели стандартизированные форму, размеры и системы запуска, их научились запускать и производить в России. Сейчас наша страна в числе мировых лидеров по запускам наноспутников, а «КУЗБАСС-300» — это третий в стране «университетский» наноспутник. И далеко не последний.

Экономика и безопасность

Хотя ЦУП при университете был создан в первую очередь с научными и образовательными целями, почему-то концепция науки как «вещи в себе» детей не впечатлила. И на мероприятии они начали выяснять – а какой, собственно, толк и практическая польза от того, что где-то в тысячах километров над нами крутится вокруг Земли «КУЗБАСС-300», а скоро к нему присоединится ещё и «КузГТУ-1».

Оказалось, толк есть, и огромный. Во-первых, ЦУП – не только площадка для экскурсий школьников, но и настоящий полигон для будущих инженеров КузГТУ. Здесь они учатся создавать и пользоваться техникой и программными продуктами и даже в этом преуспели. А во-вторых, кузбасские наноспутники – не столько повод для гордости, сколько аппаратура, которая реально помогает развивать экономику и повышать уровень безопасности.

Простой пример привёл ректор КузГТУ Алексей Яковлев, который объяснил, что снимки, полученные с «КУЗБАСС-300», могут зафиксировать лесные пожары в регионе и помочь спрогнозировать их распространение. А также помочь кузбасским аграриям, так как благодаря данным со спутника можно определить засушливые районы, эрозии почвы и многое другое.

У «КузГТУ-1» будет более сложная задача. Спутнику предстоит учавствовать в полноценном научном эксперименте, задача которого – повысить уровень безопасности космонавтов на МКС, а также научиться взаимодействовать с другими спутниками и составлять управляемый «рой» спутников.

С созданием «роя» всё более-менее понятно –это улучшение взаимодействия аппаратов, повышение их эффективности и бесперебойной передачи данных. Сложнее с безопасностью.

Как объяснили учёные КузГТУ, космос по-прежнему – неизученная и враждебная среда, в которую бесстрашно выходят люди и пытаются жить там. От гибели космонавтов защищают только стены МКС, но знание о том, насколько прочны эти стены, и как именно ведёт себя тот или иной материал в условиях космоса – это по-прежнему постоянно обновляющиеся данные. Чем больше сведений об этом, тем точнее формулы и расчёты. А спутник, пусть и в малом объёме, позволит получить эти данные, чтобы затем объединить, масштабировать и вывести единственно верную формулу безопасности.

В ближайшем магазине

После полёта в космос Юрия Гагарина и Алексея Леонова, не было, казалось, в Советском Союзе мальчишки, который не мечтал бы стать космонавтом или хотя бы прикоснуться к огромной «космической» науке.

Тогда это было практически недостижимо, а сейчас – доступно каждому, у кого горят глаза, есть балкон, немного денег и  магазин сантехники по соседству. На встрече со школьниками сотрудники КузГТУ рассказали детям, как оборудовать свой ЦУП на балконе и слушать, о чём «поют» спутники.

Итак, чтобы «слушать космос», нужна точка повыше, чтобы радиосигналы с земли не забивали эфир. Идеально – балкон. Также нужен смартфон, и самодельная антенна. Так как программное обеспечение для приема и анализа сигналов спутника и отслеживания спутников бесплатное, то самым затратным пунктом в создании собственного ЦУП станет антенна.

Как рассказал подросткам научный сотрудник КузГТУ Роман Черепанов, оборудование для такой антенны стоит от 5000 до 15 000 рублей, на которые нужно купить SDR радио приемник, векторный анализатор для настройки антенн, а саму антенну можно собрать из сантехнических полипропилетовых труб, купленных в ближайшем строительном.

ЦУП

И, наконец, гвоздём программы для любопытных школьников стала экскурсия в сам ЦУП. Выглядит он не так «космически», как можно ожидать – маленькая комната на два компьютера со светодиодной подсветкой, взгляд приковывают два экспоната – обломок настоящей ракеты с космодрома и небольшая коробочка, макет спутника «КУЗБАСС-300» в натуральную величину.

Но настоящее сердце ЦУП – это как раз-таки техника и программное обеспечение. Благодаря им за десять минут экскурсии, под пристальным вниманием любопытных глаз, Роман Черепанов сумел принять сигнал со спутника, немного «перепрограммировать» его и дать команду развернуть камеры в сторону Земли, чтобы в следующий «виток» спутник смог сделать снимок земли.

По словам сотрудников КузГТУ, создание ЦУП и выход на орбиту первых маленьких спутников – лишь первые шаги к созданию целого роя спутников Кузбасса в рамках полноценной российской группировки спутников на основе ИИ. Так что у университетского центра управления полётами всё ещё впереди.

Pb3XmBtzsyynVksR3TNoqsRacnVAao4gbEKRoux

Реклама

КузГТУ

Текст: Гульнара Ишмурзина.
Фото: пресс-служба КузГТУ
Поделиться в VK
Поделиться OK
Отправить в телеграм
Отправить в WhatsApp