Дотянуться до звезд: о спутнике «Чолбон», аласах на Марсе и о том, зачем Якутии космос

1585

В Якутии мало людей, которые могут похвастаться собственным космическим спутником. Ученик ФТЛ им. Ларионова Владислав Сафонов как раз из их числа. Школьной космонавтикой он занимается уже пять лет. За это время успел поучаствовать в нескольких турнирах по спутникостроению, космической смене лагеря Артек и побывать на космодромах «Байконур» и «Восточный». В интервью ЯСИА он поделился своими мыслями о том, почему людей пугают пуски ракет, что нужно для того, чтобы строить спутники, и зачем республике космос.


IMG-20160125-WA0005[1]— Как получилось, что ты начал делать спутники?

В Якутии, на самом деле, мы — одни из первых, кто начал этим заниматься. Мы – это я и мой руководитель Юрий Николаевич Романов. Он — учитель информатики, астроном. Всегда болел космосом. Когда я был в пятом классе, он меня спросил, не хочу ли я заняться космонавтикой. Я согласился. Мы начали с подготовки доклада об аласах на Марсе, в котором сравнивали рельеф Якутии с поверхностью красной планеты. Якутские аласы формируются под воздействием воды: она то замерзает, то тает, и из-за этого происходит искривление почвы. Сделали визуальный анализ и, сравнив рельеф Марса и рельеф Якутии, пришли к выводу, что на Марсе есть вода. Было много запусков спутников на эту планету, которые копали грунт, делали анализы, чтобы доказать, что там есть вода. А мне не нужно никуда летать, я по характеру рельефа могу сказать, что на Марсе есть вода, потому что ничто, кроме воды, не могло создать такие неровности.

— А почему ты уверен, что это не были ветер или осадки?

— Мы все эти возможности рассматривали. Для поверхности Марса характерны маленькие холмики, а не ровные горы, как, например, в пустыне — ветер так не сделает. Осадков на Марсе почти нет, поэтому мы сделали заключение, что такой рельеф мог образоваться только под воздействием воды.

— Может, стоило всем об этом рассказать, чтобы зря спутники на Марс не гоняли?

— К тому времени туда уже слетали и нашли воду.

CanSat –  действующая модель микроспутника весом до 350 граммов. Все основные элементы «спутника», а именно: бортовой компьютер, приёмник-передатчик, научная нагрузка и система питания,  должны вмещаться в банку объемом 0,5 л. «Спутник» запускается ракетой или сбрасывается с вертолёта и за время плавного спуска на парашюте с высоты 1-2 км  должен передать полезную информацию.

— Когда вы начали собирать спутники?

— С 2011 года, когда в России появился проект CanSat. CanSat (в переводе «спутник в банке». — ЯСИА) – это международный проект, который стартовал в 2005 году, а до России дошел в 2011. Тогда МГУ объявил турнир по разработке спутников — CanSatов, они же начали собирать базовые конструкторы для новичков, в них есть все необходимое для сборки простейшего аппарата. Турниры по спутникостроению проходят в два этапа: зимняя сессия на базе МГУ, во время которой участники защищают свои проекты, и жюри решает, допускать их к запускам или нет. Сами запуски проходят летом в Калуге и Дубне.

— Неужели сразу на орбиту запускают?

— Нет, это другие, атмосферные спутники, типа метеорологических зондов. Они снимают телеметрию, то есть фиксируют температуру, давление наружного воздуха – все это зависит от датчиков, которые на них установлены. С помощью ракет CanSatы поднимают на высоту 2-3 километра, это в идеале, но на практике же получается вывести метров на 200-300. Запускают по два-три спутника в ракете. После того, как спутник отработал, команды отправляются на поиски – варианты падения и систему спасения аппарата участники продумывают при разработке. На следующий день готовят отчеты: обрабатывают полученные от спутника данные, анализируют, что получилось, что не получилось, нашли спутник или нет и так далее. По итогам всех испытаний определяется победитель.

спутник5
Первый Всероссийский чемпионат «CanSat в России»

— Эти спутники чем-то отличаются, или все работают одинаково?

— Зависит от уровня соревнований. Есть младшая лига, где, в принципе, все аппараты одинаковые, разве что кто-то добавит пару дополнительных датчиков. На этом уровне дойти до запусков — уже победа. Мы начинали как раз в младшей лиге и свой первый спутник оснастили дополнительным внешним температурным датчиком, чтобы получать более точную информацию о температуре окружающей среды. В результате мы показали, что температура внутри спутника и снаружи – разная. Благодаря этим дополнениям в первом же турнире мы стали победителями и были допущены к запускам. Когда проходишь в высшую лигу, то уже не рекомендуют, а обязывают добавлять какие-то дополнительные миссии. Там не обязательно пользоваться базовым конструктором, который предоставляет МГУ, команда может придумать что-то свое. Меняют базовую конструкцию, добавляют датчики радиоактивного фона, газоанализаторы, солнечные панели, чтобы продлить время работы спутника. Придумывают мудрёные системы спасения: приделывают пропеллеры и крылья для мягкой посадки, устанавливают системы GPS. В общем, полная свобода. Команды делают все, что хотят, поэтому одинаковых спутников нет.

— А имя у вашего спутника есть?

— «Чолбон». Это Юрий Николаевич предложил. «Утренняя звезда», «Венера» — хорошее название.

— Что он умеет и для чего может использоваться?

— Использовать можно с любой целью: от фото- видеосъемки до дистанционного зондирования земли. Мы участвуем в соревнованиях каждый год, и ежегодно спутники кардинально меняются. Что-то добавили — посмотрели, оценили, потом убрали и добавили что-то другое. Когда мы в первый раз выступали в высшей лиге, оснастили спутник видеокамерой и GPS-датчиком, который в режиме реального времени строил траекторию полета с момента запуска ракеты до возвращения спутника на базу. Потом мы модернизировали камеру, добавили второй GPS-модуль, он включался, когда мы начинали искать спутник. По стандарту остались температурный датчик, датчик давления, газоанализатор и тепловизор.

чпутник6— Когда говорят о спутниках, многие до сих пор представляют шарик с антеннами. Современные спутники, судя по всему, выглядят иначе?

— Совсем иначе. Чаще всего они имеют форму куба или близкую к ней. Обычно спутники работают по нескольку месяцев, чтобы столько летать, нужна энергия. А откуда в космосе взять энергию, кроме как от солнца? Поэтому, естественно, на спутники ставят солнечные панели. Форма куба является самой удобной для того, чтобы спутник получал максимальное количество энергии, в каком бы положении относительно солнца он ни находился. Первый в истории спутник был максимально простым, у него не было никаких камер и датчиков, он просто передавал туда и обратно сигнал о том, что работает. Сейчас даже школьники, которые занимаются спутникостроением, делают более сложные аппараты. Но тогда была другая цель — стать первыми, получить сигнал из космоса.

— Какие навыки нужны для того, чтобы создавать спутники?

— В первую очередь нужно уметь программировать. Обычно используется язык С++, но лучше знать несколько языков. Надо обязательно обладать инженерными навыками для качественной сборки, подгонки. Изначально можно и не уметь паять, но по ходу точно научишься.

IMG-20160125-WA0024[1]

— Вы думали о том, чтобы запустить свои спутники на орбиту?

— CanSatы для космоса не подходят, но есть другой стандарт — CubeSat. После того, как мы несколько лет участвовали в турнирах CanSat, Юрий Николаевич предложил мне сделать кубсат. У первого макета корпус был из картонной коробки, внутрь мы просто запихали начинку от CanSatа и обклеили все солнечными панелями. Потом мы решили сделать металлический корпус: нарезали алюминиевые листы, собрали более или менее правильный куб. Последнюю версию собирали уже тщательнее, в соответствии с международными стандартами. Распечатали файл, в котором указаны все требования, предъявляемые к кубсатам при сертификации для реального запуска. По этим стандартам собрали свой спутник: сварили идеальный металлический куб, серьезно подошли к программной части, к «инженерке», пайке, подключили всю электронику. Сейчас у нас есть действующий кубсат, который измеряет давление, электромагнитное поле земли, ведет видеосъемку, определяет свое положение относительно солнца.

Кубсат, CubeSat — формат малых (сверхмалых) искусственных спутников Земли для исследования космоса, имеющих объем 1 литр и массу не более 1.33 кг или несколько (кратно) более. Создание кубсатов стало возможным благодаря развитию микроминиатюризации и нано-технологий.

— То есть его можно запустить в космос?

-Да. На околоземную орбиту, на которой работает МКС.

— Для чего могут использоваться такие спутники?

 — Делать снимки, отслеживать различные объекты, например, корабли в море, для сбора научных данных. Часто CubSatы создают и запускают студенты. Создание и запуск спутника на орбиту совмещается с процессом обучения.

— Говорят, что пуск «Союза» с «Восточного» стоил около 2,5 млрд рублей. Не слишком ли дорогое обучение получается? 

— Это потому, что под спутники отдельно запустили ракету. И это были не кубсаты, а большие спутники, за исключением, может быть, одного. Кубсат – это куб с ребром 10 см, который весит от 1 до 1,3 килограммов. Можно слепить два кубика вместе, максимум — три. Такие спутники можно отправить на МКС вместе с грузовиком, который раз в месяц доставляет экипажу продукты, другие необходимые вещи. Их отправляют на МКС, потом выводят на орбиту с помощью специальных устройств. Это в разы дешевле, чем запускать ракету.

IMG_3053— Чем ты планируешь заняться после окончания школы? Продолжишь строить спутники?

— Я если уйду, то только из школьной команды, но есть студенческие команды, среди которых проводятся чемпионаты. В будущем хочу попробовать стать космонавтом.

— Думаешь, получится?

— Почему бы и нет?

— К космонавтам предъявляют высокие требования, особенно по здоровью.

— У меня особых проблем со здоровьем никогда не было. В интервью многие космонавты рассказывают о том, что специально к этому не готовились. Тот же Олег Кононенко, который не раз бывал в Якутии, говорил, что у него намерения стать космонавтом вообще не было. Он по образованию медик-биолог, а в космосе оказался, можно сказать, случайно. Поэтому все возможно. Главное, чтобы не было отклонений, была хорошая спортивная форма. Ну и образование — инженерно-техническое плюс опыт работы в инженерно-конструкторской сфере. Этого вполне достаточно, чтобы стать космонавтом.

— В Якутии сейчас много протестуют против пусков с «Восточного», падения отделяемых частей ракет-носителей над республикой. Говорят, что это опасно. Как ты к этому относишься?

— Глупости все это. Такие заявления делают люди, которые, во-первых, не знают, как работает ракета, во-вторых, не осведомлены о деталях конкретного запуска с конкретного космодрома. Я читал про 300 тонн гептила, хотя, на самом деле, в «Союзе» всего 120 тонн топлива на все три ступени. В первой и второй ступенях — смесь керосина с кислородом, они абсолютно безвредны. «Восточный» – самый чистый космодром. Вокруг стартового стола деревья растут.

-Это пока. Может, через пару лет все они погибнут…

— Вряд ли. Разве что вырубят. Мы были на расстоянии трех километров от стартующей ракеты, на «Байконуре» — еще ближе. Пока живы, третья рука не растет и, думаю, не вырастет. Людей просто пугает неизведанность и сложность этих технологий. Естественно, вместо того, чтобы вдаваться в детали устройства ракеты, выяснять, на какой высоте происходит сгорание продуктов, проще поверить слухам в WhatsАpp. Интересно только, откуда люди берут такие сведения. Человек, не имеющий ни астрономического, ни физического образования, пишет свои соображения и не дает никаких ссылок на источники. Потом эти сообщения подхватывают сотни людей, в итоге паника разрастается чуть ли не на всю страну!

спутник8— Кроме вашей команды в Якутии кто-то еще занимается спутниками?

— Есть пара школ, которые последовали нашему примеру и стали участвовать в турнирах CanSat. Но ярых фанатов космоса, если честно, я не встречал. Я как-то задавал вопрос главе Якутии Егору Борисову, будет ли республика участвовать в космических программах, учитывая, что рядом строится космодром «Восточный». Он ответил, что пока участие ограничится предоставлением земли под падение ступеней. По крайней мере, я такой вывод сделал из его ответа.

— Как считаешь, Якутия может в таких программах участвовать?

— У нас появилась Малая академия наук, туда принимают людей, которые получают стипендии за свои заслуги в роботостроении, спутникостроении. По факту их можно считать молодежной инженерной элитой. Почему бы не создать научные программы, делать свои спутники. От России, кстати, в космосе еще нет ни одного школьного спутника, вот только сейчас полетели первые студенческие. Почему бы республике не сделать, скажем, первый школьный космический спутник? Может, даже получится отправить его на МКС.

— А смысл? Удовольствие же не из дешевых, а практическую пользу такой спутник вряд ли принесет?

— Смысл в том, что сейчас российские корпорации очень заинтересованы в новых инженерных кадрах, вообще очень не хватает людей с «прямыми» руками. Это реально востребовано, за этим будущее. Космические программы помогут их подготовить. Это будут специалисты, которые уже со школы знают, как работает настоящий космический спутник, осведомлены, как его починить, какие неполадки бывают, понимают, как работает космическая сфера, знают основы программирования, инженерного дела. Неужели стране и республике это не интересно и не нужно? Да я никогда в это не поверю.