К работе на околоземной орбите приступила к работе целая группа российских космических аппаратов. Некоторые из них поистине уникальны, в том числе те, которые созданы студенческими и даже школьными коллективами. На наших глазах в России выращивается индустрия частных космических конструкторских бюро, которые в ближайшие годы могут создать на орбите целые спутниковые группировки.
27 июня Роскосмос провел пакетный запуск космических аппаратов с помощью ракеты "Союз-2.1б". Кроме целевого космического аппарата "Метеор" № 2-3 в космос были отправлены еще 42 малых спутника, из которых 39 отечественных и три зарубежных. После выведения на целевые орбиты в первой декаде июля спутники начали приступать к работе.
Удобная орбита
Целевым космическим аппаратом данного запуска стал гидрометеоспутник "Метеор". "Метеоры" – это глаза и уши для многих важных государственных ведомств России. Это и метеорологи, и ученые Института космических исследований, и МЧС, получившие способность отслеживать с помощью "Метеоров" паводки и заторы на реках.
Работать он будет на солнечно-синхронной орбите (орбита, синхронизированная с вращением Земли). Она позволяет космическому аппарату оказываться над нужным местом ежедневно в одно и то же время. Как правило, солнечно-синхронные орбиты – это 600-800 километров над поверхностью Земли. Главной целью работы "Метеора" станет радиолокационный мониторинг Севморпути.
"Метеор" был выведен к месту работы при помощи разгонного блока "Фрегат". Если упростить, то это дополнительная ступень ракеты, доставляющая космический аппарат точно на заданную орбиту. При этом он может неоднократно запускать двигатели – а значит, выполнять разведение аппаратов по разным орбитам для группового запуска.
Кроме того, масса "Метеора" № 2-3 чуть более трех тонн, а выводит "Союз-2.1б" на такую орбиту до пяти тонн. Все это и дало возможность специалистам Роскосмоса реализовать групповой запуск, добавив к основной нагрузке еще 42 малых космических аппарата.
От школьных до студенческих
Что такое малые космические аппараты и что они могут? Одним из наиболее популярных форматов для таких спутников стал кубсат, собираемый из кубиков с ребром 10 сантиметров на алюминиевом каркасе. Один кубик – один элемент (юнит), наиболее распространенные космические аппараты содержат в себе три юнита (3U).
В России действует проект Space Pi программы "Дежурный по планете" Фонда содействия инновациям по запуску студенческих кубсатов с ограничением размера в 3U. Создание кубсатов финансируется на паритетных началах, со стороны вуза и Фонда, который оплачивает "Главкосмосу" их интеграцию в состав головной части ракеты-носителя. Сам запуск попутной нагрузкой Роскосмос осуществляет бесплатно.
По проекту Space Pi в этом запуске отправились в космос 16 космических аппаратов, десять из них были созданы на платформе СПУТНИКС – основном партнере проекта. Кстати, можно сравнить российский проект с зарубежными аналогами. От американцев мы пока отстаем, у них по проекту NASA CubeSat Launch initiative (CSLI) выведено более 140 кубсатов, у нас пока 45.
Зато европейцев мы обогнали, в программе ESA Fly my satellite выведено менее 30 аппаратов.
Среди этих проектов большая часть спутников несет на себе серьезное исследовательское или научное оборудование. Например, ArcCube-01 с полезной нагрузкой разработки АНО "ФИРОН" содержит на борту генератор случайных чисел для организации защищенного канала передачи данных.
Есть метеорологические проекты, как Vizard-meteo с двумя камерами для мониторинга разливов нефти в Арктике разработки "НИС" и "ВИЗАРД". Или даже отработка технологий для будущего проекта "Сфера" – ReshUCube-2 для СибГУ им. Решетнева (это дочерний вуз для одного из крупнейших спутниковых производств), на котором планируются эксперименты с протоколами связи LoRaWAN для интернета вещей.
Есть интересный проект от компании "Стратонавтика" на спутниковой платформе "Геоскан". Это кубсат "СтратоСат ТК-1" – материнский аппарат для орбитального сервера, пикоспутника RUVDS. То есть этот кубсат несет на себе контейнер со спутниками еще меньшего размера. Отработка их отделения и связи – основная задача проекта.
Нашлось место даже для школьных космических аппаратов с совсем не детским оборудованием. Это "УмКА-1" для СОШ № 29 (Подольск) с телескопом "Лептонар-20955К" и астрономической цифровой камерой. Стоит отметить, что пусковые контейнеры для кубсатов этого формата разработаны компанией Aerospace Capital, еще одним российским частным космическим стартапом.
Размером побольше
Есть и восемь космических аппаратов большего размера. Они были запущены по программе "УниверСат" на базе опорных вузов Роскосмоса. У таких спутников обязательным условием участия служит размещение унифицированной полезной нагрузки для решения общих научно-прикладных задач в интересах одного из федеральных заказчиков – например, Института космических исследований РАН или Росгидромета.
Среди этих аппаратов один из самых интересных – "Норби-2", созданный в сотрудничестве ИСЗФ СО РАН, ИКИ РАН и Новосибирского государственного университета и Института физики микроструктур РАН. Всего в шесть юнитов (10х10х60 сантиметров) и 10 килограммов веса специалистам удалось втиснуть космический телескоп СОЛ для наблюдения за Солнцем. Это один из самых маленьких инструментов такого класса, обычно космические телескопы достаточно массивные и требуют отдельного запуска.
Этот аппарат поможет ученым регистрировать излучение короны Солнца и солнечные вспышки размером около 2000 километров, которые невозможно видеть с Земли.
Кроме студенческих спутников, на орбиту были доставлены семнадцать коммерческих космических аппаратов. Три от зарубежных заказчиков из ОАЭ (PHI-Demo), Малайзии и Беларуси (BSUSat-2) и четырнадцать отечественных. О них информации меньше по причине коммерческой тайны. Однако уже известно о начале работы трех малых космических аппаратов "Рассвет" (№ 1-3) массой по 80 кг разработки "Бюро 1440" (часть "ИКС Холдинга"). Это спутники связи, способные обеспечивать спутниковый низкоорбитальный интернет. "Сейчас скорость передачи данных на устройство составляет 12 Мбит/сек, а задержка (время, необходимое для передачи данных от сервера до абонента) – 41 миллисекунда. В рамках испытательной миссии не стоит задача обеспечить высокую скорость, но даже при таких показателях уже можно посмотреть, например, фильм в формате HD", – заявляют в Минцифры России.
Одним из самых перспективных проектов среди запущенных могут стать два кубсата формата 3U CSTP-1.1 и 1.2 разработки компании "Специальный технологический центр" (СТЦ). Она разрабатывает полезную нагрузку для больших кубсатов. В частности, озвучены планы по совместной с Самарским университетом разработке радиолокационного кубсата "АИСТ-СТ" с синтезированной апертурой (SAR) и разрешением не хуже 2 м. Производственные мощности СТЦ позволяют поставить производство таких радиолокационных аппаратов на поток, что радикально усилит отечественную группировку ДЗЗ, дав возможность наблюдать земную поверхность в любых метеоусловиях, днем и ночью.
Часто можно услышать мнение, в котором госкорпорация "Роскосмос" противопоставляется частной космонавтике и небольшим стартапам. Иногда говорят чуть ли не о том, что Роскосмос якобы видит в этих небольших компаниях конкурентов и всеми силами им противодействует. Однако реальность совсем другая. Роскосмос прямо поддерживает студенческие и частные программы освоения космоса. В том числе такие, которые позволяют даже небольшому школьному проекту создать и запустить на орбиту свой космический аппарат. Запуск от 27 июня 2023 года как раз и иллюстрирует эту поддержку и показывает все разнообразие студенческих космических программ, из которых может вырасти множество интересных научных и бизнес-проектов.
За помощь в подготовке материала автор благодарит Сергея Мальцева, главного специалиста "Роскосмос Медиа"
Михаил Котов