Учёные СГАУ «научат» наноспутники маневрировать на орбите

Учёные Самарского университета (объединённый СГАУ и СамГУ) впервые в России начали разработку унифицированного блока маневрирования для наноспутников формата CubeSat.

 

Главной его особенностью является малый размер при сохранении полной функциональности по маневрированию. Размеры наноспутников формата CubeSat, как правило, не превышают 10х10х30 см. Поэтому типовые решения и элементы, применяемые для создания российских космических двигателей, здесь использовать невозможно. И группа самарских учёных, работающая на межвузовской кафедре космических исследований, решает задачу по созданию блока маневрирования практически «с нуля».

 

Тем не менее, несмотря на мини-размеры, это будет полноценный космический двигатель, состоящий из резервуара со сжатым под очень большим давлением газом, системы управления, трубопроводной арматуры, клапана, который дозирует истечение газа, и сопла, через которое он выбрасывается. В качестве «рабочего тела» предполагается использовать гелий или азот. Питание мини-двигателя будет осуществляться от энергосистемы наноспутника, управлять им также будет бортовой компьютер аппарата.

 

Кроме того, учёные СГАУ изначально делают блок маневрирования наноспутника универсальным, обладающим гибкими механическим и электрическим интерфейсами. Это позволит в дальнейшем оснащать подобным двигателем любой космический аппарат класса CubeSat.

 

Создание мировыми научно-образовательными центрами наноспутников стандарта CubeSat — мировой тренд. Самарский университет является лидером этого процесса в России. Новая разработка выводит вуз на международную орбиту.

 

«Создание блока маневрирования позволит нам выйти на уровень ведущих аэрокосмических университетов мира», — убежден заведующий межвузовской кафедрой космических исследований, профессор Игорь Белоконов.

 

Использование такой аппаратуры значительно расширяет возможности космических аппаратов нанокласса. Прежде всего, это касается группировок кубсатов, совместно решающих определённые задачи. Сохраняя заданное расстояние относительно друг друга с помощью маневрирования, наноспутники смогут сканировать звёздное небо и, например, выявлять астероидную опасность.

 

«Некоторые прикладные и научные задачи можно решить только с использованием группировок наноспутников. Например, когда необходимо одновременное проведение однотипных измерений в разных точках околоземного пространства. Одним или несколькими большими аппаратами сделать такую работу невозможно, зато группировка наноспутников способна решить такую задачу. Так можно изучать геофизические поля, термосферу и ионосферу Земли», — отмечает профессор Игорь Белоконов.

 

С точки зрения практической космонавтики с помощью маневрирующих наноспутников можно также эффективно проводить инспекцию объектов в космосе. Например, для сведения с орбиты вышедшего из строя большого космического аппарата предварительно нужно знать характеристики динамики его движения. Наземными средствами это можно осуществить лишь приблизительно. Наноспутник же сможет подлететь к большому аппарату, сфотографировать его, оценить характер движения объекта – колебание или вращение, его угловые скорости и общее состояние. Полученные данные могут быть использованы для дальнейшего захоронения отработавшего космического аппарата и очистки орбиты от космического мусора.  

 

Практический этап по созданию первого российского двигателя для кубсатов начался благодаря губернатору Самарской области Николаю Меркушкину. Во время одного из своих посещений СГАУ он предложил расширить возможности создаваемых в Самарском университете наноспутников за счёт создания блока маневрирования и выделил финансирование на начало работ по этой теме. Инновационный фонд Самарской области начал финансирование этой разработки с конца 2015 года, первый опытный образец блока маневрирования для наноспутника в Самарском университете будет изготовлен в середине 2017 года.

 

Для справки

 

Наноспутники Самарского университета

 

Создание университетами наноспутников стандарта CubeSat в качестве мирового тренда начало формироваться в 1999 г. Калифорнийским политехническим и Стэнфордским университетами. Первый наноспутник был запущен на орбиту в 2003 году.

 

Первый российский студенческий наноспутник стандарта CubeSat, разработанный СГАУ, — «SamSat-218» — в настоящее время находится на космодроме Восточный и будет отправлен на орбиту весной этого года в рамках первой пусковой кампании с нового российского космодрома самарской ракетой «Союз-2.1а» вместе со своим старшим братом — самарским спутником «Аист-2Д».

 

Следующий проект СГАУ в этой области – наноспутник SamSat-QB50 (единственный спутник от России) — готовится для участия в масштабном международном проекте  QB50 под эгидой Института гидродинамики Теодора фон Кармана (Бельгия). Задача проекта QB50 - построение и изучение пространственно-временной модели термосферы Земли – нижних слоёв верхней атмосферы.

 

В дальнейших планах учёных Самарского университета – создание кубсата, оснащённого камерой и способного решать задачи наблюдения Земли.