НГУ: 50 лет в космосе
Отдел аэрокосмических исследований Новосибирского госуниверситета работает уже почти 50 лет, и за эти годы там создано почти 100 приборов, основное назначение которых – исследовать пространство рядом с космическими аппаратами. Сейчас в отделе работает около 80 человек.
«Последнее достижение – мы создали систему контроля электризации, прибор вышел на орбиту со спутником "Электро-М" и успешно там функционирует. Сейчас мы разрабатываем такие же приборы для спутников "Арктика-М" и "Луна-Ресурс-1". Востребованным стал бортовой диагностический комплекс, сейчас у нас 10 экземпляров в разработке», – рассказал ведущий инженер отдела Алексей Стюф.
Он подчеркнул, что в НГУ уже есть серьезная материальная база, которая позволяет проводить испытания космического оборудования. Например, безэховая камера (используется для имитации неограниченного пространства, в котором ушедший от источника сигнал не отражается обратно) и чистая комната, соответствующая седьмому классу чистоты (в таком помещении контролируется число частиц в воздухе, седьмой класс используется для высокоточного машиностроения).
Есть и собственный опыт создания космических аппаратов стандарта CubeSat (малые и сверхмалые спутники). «Норби-1», запущенный в 2020 году, до сих пор функционирует и отправляет на Землю информацию. Отправлены на околоземную орбиту «Норби-2», «Норби-3», а «Норби-4» находится в разработке.
«Мы туда поставили нейрообработчик, планируем тестировать функции искусственного интеллекта для обработки позиционирования аппаратов в космосе», – пояснил Алексей Стюф.
В перспективе (через 10 лет) отдел аэрокосмических исследований должен стать комплексным центром, способным за пару лет организовать любую миссию «под ключ».
«Если к нам придет заказчик и скажет, что нужен определенный аппарат, мы не только сможем его собрать, мы сможем его протестировать, провести летные испытания, а после запуска – организовать сеансы связи. Амбициозная цель, но, надеюсь, мы ее достигнем», – подытожил эксперт из НГУ.
Космос начинается в виртуале
Руководитель отдела виртуальной реальности компании «СофтЛаб» Василий Бартош рассказал об участии предприятия в наземной подготовке космонавтов. Системы визуализации компания делает уже более 30 лет.
«Например, за иллюминатором на Земле стоит макет станции или модуля и монитор, на этот монитор выводим сгенерированную картинку. Есть устройства управления, на которых тренируется космонавт. Мы модернизируем эти устройства с помощью высокоточной системы позиционирования, чтобы картинка, которую видит космонавт, соответствовала поворотам, вращениям, перемещениям аппарата», – пояснил Бартош.
Погружение в виртуальную реальность, по словам специалиста, позволяет отработать навыки космонавта до автоматизма, причем сейчас «СофтЛаб» готов виртуализировать и лунную поверхность. Дело только за недостатком фактического материала – не хватает качественных фотографий обратной стороны Луны.
«У нас такие задачи (виртуализации лунной поверхности) поставлены, но именно они остановились из-за того, что не накоплено фотографической базы», – рассказал Бартош.
Пока же у компании есть и серьезные внутренние задачи, приходится переносить все накопленное программное обеспечение на другую операционную систему.
«Сейчас мы переводим на Linux все, что сделали за последние 20 лет на операционной системе Windows. Перевооружение программного обеспечения – основная работа, которая сейчас нам предстоит», – пояснил эксперт.
На орбиту полетим на воде и на водке
Решением сугубо инженерных задач в Новосибирске занимается компании «Современный инжиниринг и автоматика». Ее сотрудники – почти все окончили Новосибирский госуниверситет – поставили перед собой задачу разработать водный двигатель для малых космических аппаратов. Сейчас, по словам директора предприятия Романа Захарова, на орбите находится шесть таких водных двигателей.
«Если быть точнее – водных электротермических, – уточнил Роман Захаров. – Это своего рода космический паровоз: вода попадает в двигатель, превращается в пар, и перегретый пар через сверхзвуковое сопло выходит в космос, создавая струю, которая перемещает спутник на орбите».
В компании сделали несколько модификаций такого двигателя. Например, в виде цилиндра –один из самых компактных двигателей этого класса в мире. Он подходит для формата спутников CubeSat, которые делают в НГУ. Но новосибирские спутниковые двигатели работают не только на воде.
«В декабре прошлого года в трехъюнитовом (очень малом) спутнике московской компании – резидента Сколково "Спутникс" был использован наш двигатель не просто с водой, а с водно-спиртовой смесью, попросту говоря – с водкой. Судя по открытым источникам, это первый в мире двигатель малой тяги, который был запущен на орбиту с водкой в качестве топлива. Он был успешно включен и успешно функционирует. Это одно из наших последних ключевых достижений», – рассказал Захаров.
Он уточнил, что вода в качестве топлива была выбрана не случайно: это самая «зеленая» технология, благодаря которой спутники могут создавать и небольшие компании, и вузы, и даже школьники.
«Воду намного проще заправлять в космосе в спутник. Это сейчас самое перспективное направление – создание орбитальной инфраструктуры», – пояснил эксперт, уточнив, что совместно с коллегами из НГУ уже обсуждается проект орбитального буксировщика-дозаправщика.
«Он, условно, берет с собой ведро воды и, подлетая к спутникам на орбите, пристыковывается к ним и заправляет. Это намного проще, чем заправить ксеноном, криптоном, любым газом под высоким давлением», – дополнил Захаров.
Что касается лунной программы, которая в последние дни находится в центре внимания всего человечества, то новосибирские инженеры уверены, что на воде спутник может долететь и до Луны.
«Если поставить задачу, чтобы малый космический аппарат долетел до Луны, ему нужно улететь с орбиты Земли. И наш двигатель для этого очень хорошо подходит, несмотря на скромные характеристики по испускаемой тяге в сравнении с абляционными или плазменными двигателями. Но у нас есть большое преимущество – высокая тяга при малом потреблении электроэнергии, которую получают от солнца. А если CubeSat маленький, то электроэнергия очень ограничена. И мы можем очень быстро передать большой импульс спутнику для того, чтобы он полетел в сторону Луны», – уточнил Захаров, выразив надежду, что если коллеги из НГУ решатся на такой запуск, то используют двигатели именно их компании.
К сожалению, сейчас инженерные контакты развиваются почти исключительно в горизонтальном направлении. Например, в Новосибирске выпускники НГУ в частном порядке договариваются об объединении усилий в аэрокосмических исследованиях. Без государственной координации множества малых частных проектов уровня компаний Илона Маска в России не достичь.
«Мы – малая частная космическая компания. Мы как никто другой понимаем, что сейчас происходит в стране. Скажу честно, не хватает диалога и коммуникации со структурами Роскосмоса, куда мы активно пытались попасть. Может быть, это мы не туда ходили и не теми словами говорили, но нужно больше доверять частной космонавтике и передавать больше прикладных задач. Пока, к сожалению, этого не происходит», – поделился наболевшим Роман Захаров
Космос – это, прежде всего, прерогатива государства, развил мысль эксперт. И сибирские разработчики, которые уже сделали и опробовали новые технологии, нуждаются в поддержке со стороны государства, фондов, компаний Роскосмоса. Этот диалог нужно продолжать налаживать быстрее и продуктивнее.
Фото Роскосмоса, головной обтекатель ракеты-носителя «Союз 2.1б» с логотипами разработчиков малых космических аппаратов, в том числе и Норби-3, 2024 год
