Півроку тому, 26 травня 2017 року, на навколоземну орбіту був запущений наносупутник “PolyITAN-2-SAU”.
Це вже другий наносупутник, спроектований і виготовлений в КПІ ім.Ігоря Сікорського під керівництвом Бориса Рассамакіна.
Про це повідомляє Національний промисловий портал, з посиланням на Аерокосмічний портал України.
На відміну від першого наносупутники університету – “PolyITAN-1”, який вийшов на задану орбіту через годину після старту ракети-носія, “PolyITAN-2-SAU” почав самостійний політ не відразу. На початку 18 квітня ракета “Atlas V”, яка стартувала на мисі Канаверал (США), вивела на навколоземну орбіту вантажний космічний корабель “Cygnus CRS OA-7”, де знаходилися контейнери з 28 університетський наносупутник з 19 країн. 22 квітня корабель пристикувався до Міжнародної космічної станції (МКС). А через місяць – з 24 по 26 травня – японський робот-маніпулятор в певних місцях і в певний час відправляв наносупутники з МКС на їх орбіти. “PolyITAN-2-SAU” почав самостійний політ 26 травня о 6:00 ранку за київським часом.
У зв’язку з півріччям запуску кореспондент газети “Київський політехнік” поцікавився у наукового керівника проекту QB50 Бориса Рассамакін про те, як проходить політ наносупутники і які його перспективи.
Наш апарат “PolyITAN-2-SAU” – частина проекту QB50, штаб-квартирою якого є Інститут гідродинаміки фон Кармана (Бельгія). Там же розташовується Центр обробки та архівування даних (DPAC).
У проекті планувалося залучити 50 університетських наносупутників. На орбіту було виведено 36 (з них 28 – американським ракетоносієм “Atlas V” і 8 – індійським ракетоносієм PSLV). Чому 36, а не 50? Тому що не всі університети, які планували виготовляти й запускати наносупутники, змогли довести ці плани до реалізації. Слід сказати, що з 36 виведених на орбіту наносупутників станом на початок листопада в робочому стані залишилося тільки 14. І то, що серед цих 14 – наш, свідчить про належний рівень роботи нашої команди.
Головне призначення наносупутників, що входять в угруповання QB50, – дослідження нижньої термосфери Землі. Термосфера – це та частина земної атмосфери, яка простягається з висоти 80-90 км до висоти 800 км. Дослідження планується проводити на висотах 300 км (перші експерименти) і 200 км (другий експеримент). Крім того, на замовлення організаторів, пройдуть спеціальні експерименти на менших висотах – до 90 кілометрів.
Звичайний супутник на таких висотах довго не втримається. – Через великі габарити через кілька місяців він опуститься нижче 90 км і згорить в щільних шарах атмосфери. Наносупутники стандарту CubeSat (маса від 1 до 10 кг) мініатюрні (наш, наприклад, важить всього лише 1,964 кг), тому можуть тривалий час виконувати завдання на низьких орбітах.
Зараз “PolyITAN-2-SAU” знаходиться на відстані 382 кілометрів від поверхні Землі, висота його польоту поступово знижується. Ми вважаємо, що він пропрацює ще близько двох років.
– Скільки часу пішло на створення цього наносупутники?
– Його розробка почалася в 2012 році. Ми тоді подали заявку в Європейське космічне агентство на участь в проекті QB50 по вивченню термосфери за допомогою університетських наносупутників. Потрапити в нього виявили бажання колективи з понад 70 вищих навчальних закладів різних країн світу. Ми успішно пройшли всі етапи відбору. Для проекту QB50 ми майже все зробили самі: розробили та зібрали апарат, автономно і комплексно його тестували, провели приймально-здавальні динамічні й термовакуумні випробування, написали для нього комп’ютерні програми. Ми також розробили та виготовили з вуглепластику каркаси сонячних батарей, встановлених на наносупутник. Поставили на нього датчики Сонця, з їх допомогою можна визначати положення апарата на орбіті. Встановили вітчизняні GPS/GLONASS-приймачі (розробник ТОВ “навис-Україна”), для яких самі створили спеціальне програмне забезпечення. Приймально-здавальні термовакуумні випробування наносупутники проводили в термовакуумній камері теплоенергетичного факультету КПІ ім. Ігоря Сікорського. У камері імітуються умови космосу – вакуум, низька температура (мінус 194 градуси за Цельсієм), зовнішні впливи Сонця і Землі.
Сорок відсотків витрат на створення “PolyITAN-2-SAU” взяли на себе наші інвестори – китайський аерокосмічний університет і Kalinin invention fund (Україна). Також нашими спонсорами є компанія “Боїнг-Україна” і фірма “Діона Ltd.”.
Зауважу, що “PolyITAN-2-SAU” став нашим другим наносупутником, виведеним в космос. Перший – “PolyITAN-1” – масою 1080 грамів був виведений на орбіту в червні 2014 року, і до цього часу ми отримуємо від нього сигнали. Зараз працюємо над третім, четвертим і п’ятим.
На даху корпусу № 5 нашого університету розташований комплекс для зв’язку з наносупутником. У лабораторії теплових труб обладнаний центр космічного зв’язку.
– Чим ви займалися після виведення “PolyITAN-2-SAU” на орбіту і які заплановані експерименти?
– Приблизно 10 тижнів були присвячені введенню в експлуатацію, за погодженням з Інститутом фон Кармана, електронної платформи наносупутники “PolyITAN-2-SAU” і датчика-сенсорного блоку – мас-спектрометра потоку космічної плазми FIPEX (він виготовлений в Технічному університеті Дрездена (Німеччина).
Вся наукова програма QB50 ділиться на дві окремі фази збору наукової інформації. Перша фаза досліджень почнеться після того, як угруповання наносупутників QB50 (або хоча б 80% з діючих) досягне 300-кілометрової висоти. Розрахунки показують, що це станеться через 10 місяців після розгортання з МКС. Далі ми повинні працювати з датчиком FIPEX протягом 60 днів через день. У перервах можемо досліджувати та інші корисні навантаження – датчики Сонця, маховик, приймач GPS/Glonass, програмне забезпечення та ін.
Після цього дослідження припиняться на кілька місяців, щоб дочекатися, коли 50% активних CubeSats досягнуто 200-кілометрової висоти. Під час цього другого етапу CubeSats знову повинні отримувати дані по FIPEX протягом 60 днів через день.
Також заплановані три різних спеціальних типи експериментів: Syncro, Target і HighFreq.
Syncro – це синхронний експеримент з аналізу термосфери. Його результати допоможуть не тільки скласти детальне уявлення про довгохвильових явищах в термосфері, а й отримати велику кількість даних вимірювань в певних шарах атмосфери.
HighFreq – експерименти з дослідження флуктуації атмосфери датчиками з максимально можливою частотою опитування (високочастотний тест-HighFreq).
Target – калібрування датчиків в польоті. Це необхідно виконувати через високу мінливості термосфери в часі.
Для полегшення координації наукових операцій створюється штаб-квартира QB50, яка буде пересилати сценарії операцій командам, які керують роботою наносупутників. Команди будуть отримувати 7 сценаріїв в тиждень до початку вимірювань і повинні будуть завантажити сценарії своїх CubeSats. Отримані дані будуть передаватися в Центр обробки та архівування даних.
Відпрацювання підсистем наносупутники “PolyITAN-2-SAU” і дослідження впливу на них зовнішнього середовища тривають. Всі випробування до сьогоднішнього дня були успішними. Тому, з огляду на результати випробувань нашого першого наносупутники, можна стверджувати, що наносупутник “PolyITAN-2-SAU” є високоефективної електронною платформою для проведення випробувань в космосі.
Перший український наносупутник PolyITAN-1 був створений в Національному Технічному Університеті України «Київський Політехнічний Інститут» (НТУУ КПІ) в кооперації з українськими радіоаматорами. Активна розробка космічного апарату формату CubeSat почалася в 2009 році. 19 червня 2014 ракета-носій «Дніпро», виготовлена українським «Южмашем», була успішно запущена і супутник Polyitan-1 був виведений на орбіту в першій групі супутників, що відокремилися від ракети-носія. PolyITAN-1 зможе пробути на висоті 650…710 км кілька років. Макет цього наносупутники в натуральну величину (10х10х10 сантиметрів) можна побачити серед експонатів відділу історії авіації та космонавтики ім. І.І.Сікорського Державного політехнічного музею при НТУУ «КПІ».