Меньше и лучше
Создание малых космических аппаратов (МКА) сотрудниками кафедры 601 «Космические системы и ракетостроение» в студенческом космическом конструкторском бюро «Искра» сегодня приобрело особую важность.
Разработки сотрудников института и студентов являются важной частью сразу нескольких государственных программ.
От спутника к спутнику
Истории запуска студенческих спутников в МАИ уже больше 40 лет. Малые космические аппараты (МКА) здесь учат делать и конструируют начиная с 1967 года. В своё время это был первый подобный опыт в СССР.
Всего было создано и запущено девять спутников собственного производства. Первый в мире студенческий спутник «Радио-2», созданный в МАИ и предназначенный для связи радиолюбителей всего мира, отправился на орбиту в 1978 году. В 1982 году впервые с борта орбитальной станции были запущены спутники МАИ «Искра-2» и «Искра-3». Девятый спутник МАИ был запущен на орбиту на ракете-носителе «Союз-2.1а» 14 июля 2017 года, в год 50-летия СККБ. Это был первый кубсат МАИ – спутник, выполненный в современном формате университетских спутников: один модуль кубсата представляет собой кубик габаритами 10 х 10 х 10 см и массой несколько килограммов.
Аппараты «на старт»
Сегодня в рамках комплексных программ взаимодействия МАИ с промышленностью ведётся разработка МКА нового поколения. Среди проектов СККБ – университетские кубсаты, спутники для Северного морского пути и «созвездия» спутников.
«Мы работаем над несколькими базовыми платформами МКА, которые должны обеспечить в ближайшие 5 лет намеченный план запусков, – рассказывает руководитель СККБ «Искра» Аэрокосмического института МАИ, старший преподаватель кафедры 601 МАИ Сергей Фирсюк. – Это новая платформа CubeSat с максимально увеличенной электрической мощностью (40 Вт и более). Её использование позволит проводить действительно интересные прикладные эксперименты, в том числе при групповом полёте МКА. Надеюсь, что первый аппарат этой серии (предполагаемое название «Искра-МАИ-90») удастся запустить в конце осени 2020 года на МКС. Он должен обеспечить отработку нового типа датчиков ориентации на основе теплового излучения. Вторая платформа – крупнее (30–50 кг), планируется её использование в качестве «матки» в ходе проведения космических экспериментов «Инспектор-МКА» и «Аэрокосмос-МАИ». Продолжается работа над надувными конструкциями для применения в космосе».
Перспективные задачи потребовали проведения ряда организационных изменений, которые были реализованы в течение последних двух лет. Задача Центра проектирования и производства малых космических аппаратов – максимально использовать потенциал не только СККБ, но и других подразделений МАИ.
Особенностью космической техники является отсутствие возможности что-то починить после запуска. Поэтому необходима самая тщательная наземная отработка создаваемых образцов. Ещё по программе 2009 года в МАИ был определен минимальный перечень современного стендового оборудования, обеспечивающего полный цикл отработки МКА массой до 100 кг. Ключевой элемент – трёхосевой вибростенд – был приобретён в 2011 году. С нуля был разработан и изготовлен своими силами стенд для испытаний системы ориентации перспективных МКА с уникальными характеристиками, проектные решения которого защищены патентами. Следующий этап – создание «виртуального» испытательного комплекса.
Российский сервер ждёт навигации
Одним из наиболее важных проектов в СККБ МАИ является работа в рамках федерального проекта «Северный морской путь» в части создания системы навигации на СМП. Создаваемая комплексная система из различных летательных аппаратов, их наземного управления и обработки информации должна обеспечить проход для ледокольного флота, наблюдение за состоянием льда и выстраивание оптимальных маршрутов. Работа ведётся в тесном контакте с АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва». К середине 2020 года будет создан комплексный стенд для отработки базовой платформы МКА дистанционного зондирования Земли. Платформа уже разработана, начинается изготовление стендового образца.
Следующий этап работ, который также придётся на 2020 год,– отработка модульного варианта этой платформы, адаптированного для массового производства, по заданию генерального конструктора Роскосмоса по автоматическим космическим системам и комплексам Виктора Хартова.
В планах – в ближайшие 2–3 года запустить первый космический аппарат-демонстратор с радиолокатором при массе спутника не более 100–120 кг. В России таких разработок до сих пор нет. Большой блок работ намечен в рамках новой Комплексной научно-технической программы полного инновационного цикла «Глобальные информационные спутниковые системы» в 2021–2023 годах. Реализация шагов, предусмотренных документом, должна повысить эффективность и конкурентоспособность национальной интегрированной глобальной многофункциональной спутниковой системы.
Космические эксперименты СККБ «Искра»
В рамках эксперимента «Инспектор-МКА» предполагается создание орбитальной группировки, состоящей из базового малого космического аппарата и отделяющихся от него спутников. При этом каждый спутник оснастят оптической системой поиска, идентификации и сближения. В рамках эксперимента «Аэрокосмос-МАИ» планируется отработать технологии торможения в условиях космоса и спуска в атмосфере Земли малоразмерных космических аппаратов с использованием надувных конструкций.
