Вовремя увидеть лесные пожары и другие стихийные бедствия, определить экологическое состояние лесов и даже найти незаконные свалки могут спутники, создаваемые в Самаре.
Сотрудники одного из крупнейших предприятий космической отрасли "ЦКБ-Прогресс" совместно с учеными Самарского государственного аэрокосмического университета (СГАУ) создают производственную линию малых космических аппаратов. Средства на это в 2013 году были выделены из федерального бюджета.
Развитие проектов по дистанционному зондированию земли – это одна из приоритетных задач, которые поставил перед отраслью в прошлом году президент РФ Владимир Путин. На совещании в Благовещенске он отмечал, что долгое время при финансировании отрасли приоритет отдавался пилотируемым проектам, часто в ущерб другим направлениям.
Следствием стало то, что Россия отстала от мирового уровня в ряде областей. Что делают ученые, чтобы наверстать упущенное, для чего нужны наноспутники и зачем в космос отправился АИСТ, РИА Новости рассказал проректор по науке и инновациями СГАУ Андрей Прокофьев.
- Как появилась идея создания малого космического аппарата?
Работа над АИСТ-1 в содружестве СГАУ и "ЦСКБ-Прогресс" началась в 2008 году. До этого времени "ЦСКБ-Прогресс" разрабатывал и обеспечивал запуск больших космических аппаратов, в частности, специализировался на аппаратах дистанционного зондирования земли.
Это аппараты массой порядка пяти тонн снабжены всей необходимой аппаратурой и устройствами для осуществления успешного полета и ориентации космического аппарата в пространстве: мощной системой электропитания, системой управления движением, системой регулирования температуры.
Понятно, что выводить такой аппарат в космос достаточно дорого. Чтобы вывезти один килограмм полезного груза на околоземную орбиту необходимо порядка 70 килограммов топлива.
При этом современные электронные приборы становятся все меньше и меньше. Естественно возникла идея создать малый космический аппарат, который по своим функциональным задачам обеспечивает решение тех же самых вопросов, что и большой.
Идея была успешно реализована: 17 апреля 2013 года состоялся успешный пуск АИСТа-1.1, а 28 декабря с космодрома "Плесецк" — АИСТа-1.2. Второй аппарат изначально не планировалось отправлять в космос.
- Как же тогда получилось так, что опытную версию АИСТа все же отправили на орбиту?
Всегда создается три экземпляра нового аппарата. Первый, "макетный", разрабатывается для того, чтобы определить габаритные размеры аппарата, понять, как компонуются все его системы. На этом экземпляре реальной аппаратуры нет. Второй образец – "технологический". На нем производятся все наземные испытания. Он абсолютно идентичен третьему, "лётному" образцу.
Понятно, что ресурс аппаратуры в процессе испытаний частично вырабатывается. Уникальность АИСТа состояла в том, что ресурс опытно-технологического экземпляра упал незначительно, поэтому родилась идея его запустить. Впервые в мире опытно-технологический экземпляр был отправлен на орбиту.
- Что АИСТы делают в космосе?
Это аппараты научного назначения. И они решают множество задач. Один из вопросов, на который никто не знал ответ, как будет вести себя температура внутри малого космического аппарата. Потому что, когда на орбите аппарат заходит за теневую сторону Земли, его температура, естественно, падает.
А когда он выходит на солнечную сторону – растет. Когда аппарат маленький, можно ожидать, что он быстрее остывает и быстрее нагревается, то есть колебания температуры будут больше, чем у большого аппарата. А от этого "температурного коридора" зависит надежность работы аппаратуры. Но система терморегулирования АИСТа доказала, что в принципе можно обеспечить необходимый уровень температур.
Вторая задача, которая до сих пор в состоянии эксперимента для АИСТа, – апробирование нового типа солнечных батарей – арсенид-галлиевых. Они имеют более высокий коэффициент преобразования светового потока энергии. По нашим оценкам, батареи должны как минимум три года продержаться, но мы рассчитываем, что этот срок будет больше.
Еще один вид аппаратуры, который доказал свою эффективность, – это МАГКОМ. Космический аппарат в пространстве надо ориентировать. Для больших аппаратов — это или двигатели, для которых нужно нести в космос запас топлива, или это баллоны со сжатым газом. В нужный момент сопла выпускают струю сжатого газа и ориентируют космический аппарат.
Но опять же нужно нести с собой запас сжатого газа на орбиту. МАГКОМ ориентирует космический аппарат, используя линии магнитного поля Земли. Этот эксперимент уже удался и доказал возможность использования такой аппарат для ориентации малых космических аппаратов.
- Чем второй АИСТ, который сейчас разрабатывает университет, отличается от первого?
АИСТ-2 – так же реализуется в содружестве СГАУ и "ЦСКБ-Прогресс". Это будет космический аппарат больших размеров, его масса будет значительно больше – порядка 400 килограммов, в отличие от первого АИСТа, который весил около 50. Этот аппарат будет иметь народно-хозяйственное назначение. Он будет решать задачи дистанционного зондирования земли. Помимо оптико-электронной аппаратурой, на нем будет установлена гиперспектральная аппаратура дистанционного зондирования земли, которая позволяет делать более качественные снимки земной поверхности с высоко детальным разрешением.
На нем будет установлено оборудование радиолокационного зондирования Земли, которое позволяет проводить исследование в любых погодных условиях, в том числе и в условиях высокой облачности.
- Когда в СГАУ заработает линия по сборке малых космических аппаратов?
Минобрнауки России обратило внимание на наши разработки. Мы выиграли конкурс по 218-му постановлению правительства, которое направленно на усиление кооперации университетов и промышленных предприятий, выпускающих высокотехнологичную продукцию.
Федеральный бюджет выделил около 200 миллионов рублей для создания линии по сборке малых космических аппаратов. Этого, конечно, недостаточно для создания космического аппарата таким, каким он задумывается. И "ЦСКБ-Прогресс" вкладывает собственные средства в этот проект в объеме, в несколько раз превышающем федеральное финансирование.
Университет в рамках этого проекта создает часть технологической цепочки производства малых космических аппаратов. Мы как бы "вклиниваемся" — в хорошем смысле этого слова — в производственный процесс "ЦСКБ-Прогресс".
В прошлом году мы закупили оборудование на достаточно серьезную сумму, около 100 миллионов рублей, для создания этой технологической цепочки. Аппаратура размещена в одном из корпусов на территории вуза. Сейчас идет опытно-отладочный процесс и работы по модернизации помещений.
К концу 2015 года мы должны технологическую линию создать и запустить. Но мы ставим перед собой более жесткую задачу – к концу 2015 года провести через линию один из малых космических аппаратов и запустить его на орбиту.
- На этой линии будут создаваться только АИСТы?
Планируется и серийное производство наноспутников. Представьте себе кубик 10х10х10 сантиметров – это модуль наноспутника. Сами наноспутники формируются объединением таких модулей. Его масса еще меньше, чем масса малого космического аппарата. А значит, вывести его в космос еще легче.
Наноспутник может решать и задачи дистанционного зондирования Земли. Конечно, не такого высоко детального разрешения, как большие космические аппараты или гиперспектр. Но он может решать задачи, например, мониторинга стихийных бедствий.
В перспективе он сможет решать вопросы экологии. Мы уже сейчас подошли к тому, что из космоса по анализу спектра лесного массива можем сказать, в каком состоянии находится листва деревьев. И, исходя из этого, судить об экологическом состоянии данного района.
Впоследствии планируется создать целую группировку наноспутников, причем не только из спутников, сделанных в Самаре. Существует ассоциация университетов всего мира, занимающихся этой задачей.
Сказать, что в университете уже есть законченный наноспутник, нельзя. Но уже есть контуры, некоторая электронная начинка.
- Создание производственной линии предполагает массовое производство спутников? Планируется их коммерческая продажа?
Наверное, речь может идти о коммерческой продаже спутников. Но это несколько фантастично — с бытовой точки зрения. Представьте, купили вы спутник, и что вы с ним будете делать? Запустить вы его не сможете. Если говорить о коммерческом использовании речь должна идти об услугах, которые мы будем оказывать с помощью этих спутников.
Если говорить о тех задачах, которые выполнял наш университет, то в 2010 году с помощью наших технологий дистанционного зондирования земли мы оказывали коммерческие услуги по определению фронта распространения пламени при лесных пожарах в Самарской области, мы определяли выгоревшие площади лесов.
Или, например, есть такая задача – максимально использовать пахотные земли, нерадивые руководители докладывают, что они все засеяли. А из космоса видно, что и где засеяно и растет. С помощью наноспутников можно определять и места незаконных свалок мусора. Вот такие вот коммерческие услуги.
Немає коментарів:
Дописати коментар
Примітка: лише член цього блогу може опублікувати коментар.