Ученые Самарского университета ищут пути повышения эффективности космических запусков

Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева развивают проект использования свободного пространства переходного отсека отработавшей верхней ступени ракеты-носителя "Союз" для организации попутного запуска групп наноспутников стандарта CubeSat. 
 

Запуск наноспутников на орбиту сейчас производится в мире главным образом в качестве дополнительной нагрузки к обычным спутникам либо в рамках групповых пусков с использованием конверсионных носителей - переделанных межконтинентальных баллистических ракет.
 

В то же время при выводе на околоземные орбиты основной полезной нагрузки в переходном отсеке верхней ступени ракеты-носителя "Союз" остаются свободные объемы, в которых можно разместить наноспутники общей массой до 20-30 кг. Кроме того, при запуске ресурс бортового электропитания ракеты-носителя вырабатывается не полностью, что дает принципиальную возможность дополнительно использовать оставшуюся энергию для обеспечения запуска наноспутников.
 

Одной из проблем в реализации этого проекта является то, что после выведения основной полезной нагрузки, орбитальная ступень переходит в режим неконтролируемого движения. Направление отделения наноспутников при этом является случайным. Поэтому очень важно рассчитать и выбрать такую программу отделения кубсатов, которая обеспечит их безопасное движение относительно друг друга и ступени ракеты, а также не позволит наноспутникам "разлететься" слишком далеко друг от друга, что важно для формирования начальных условий движения при групповом полете.
 

На решение этой задачи молодым ученым Самарского университета под руководством ассистента межвузовской кафедры космических исследований, аспиранта Дениса Аваряскина был выделен грант Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Проект рассчитан на два года и предполагает финансирование в размере 450 тысяч рублей в год.

В этом году ученые Самарского университета планируют разработать общую методику нахождения параметров отделения каждого наноспутника, которые обеспечат их дальнейшее безопасное движение, а также программу отделения для группировки из двух наноспутников.

На 2017 год запланировано выполнение имитационного моделирования отделения группы наноспутников от переходного отсека орбитальной ступени ракеты "Союз", а также проработка возможности проведения летного эксперимента для подтверждения сделанных выводов.
 

Работа по проекту станет продолжением темы, которой уже ранее занимался коллектив межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета. Ученые исследовали проблему отделения одного наноспутника от ступени ракеты-носителя, совершающей неконтролируемое движение, и определили параметры, которые могут обеспечить безопасное движение кубсата. Исследование по возможности попутного выведения наноспутников было проведено для ракет-носителей семейства "Союз" совместно с ракетно-космическим центром "Прогресс". 

Для справки

 

РН "Союз" - одно из самых надежных и активно используемых семейств ракет-носителей в истории космонавтики. За всю историю было выполнено свыше 1850 успешных пусков всех типов и модификаций этой ракеты. С 2012 г. все пилотируемые корабли доставляются на МКС ракетами "Союз".

В 2014 г. на долю "Союзов" пришлась четверть всех орбитальных запусков в мире (22 запуска из 92; на втором месте китайские ракеты серии "Великий поход" - 15 запусков). В 2015 г. ракетами семейства "Союз" выполнены 17 из 87 пусковых кампаний в мире.

Проект использования свободного пространства переходного отсека отработавшей верхней ступени ракеты-носителя "Союз" для организации попутного запуска групп наноспутников стандарта CubeSat осуществляется в Самарском университете в рамках стратегической академической единицы "Аэрокосмическая техника и технологии" (САЕ-1).