Національний Центр Управління та Випробувань космічних Засобів

Наносупутник PolyITAN-2-SAU: півроку на орбіті

Півроку тому, 26 травня, на навколоземну орбіту був запущений наносупутник “PolyITAN-2-SAU”. Це вже другий наносупутник, спроектований і виготовлений у КПІ ім. Ігоря Сікорського під керівництвом ст.н.с., к.т.н. Бориса Рассамакіна. На відміну від першого наносупутника нашого університету – “PolyITAN-1”, який вийшов на задану орбіту через годину після старту ракети-носія, “PolyITAN-2-SAU” розпочав самостійний політ не відразу. Спершу 18 квітня ракета “Atlas V”, що стартувала на мисі Канаверал (США), вивела на навколоземну орбіту вантажний космічний корабель “Cygnus CRS OA-7”, де знаходились контейнери з 28 університетськими наносупутниками з 19 країн. 22 квітня корабель пристикувався до Міжнародної космічної станції (МКС). А через місяць – з 24 по 26 травня – японський робот-маніпулятор у визначених місцях і у визначений час відправляв наносупутники з МКС на їхні орбіти. “PolyITAN-2-SAU” розпочав самостійний політ 26 травня о 6 годині ранку за київським часом.

У зв’язку з півріччям запуску кореспондент газети “Київський політехнік” поцікавився у наукового керівника проекту QB50 Бориса Рассамакіна про те, як проходить політ наносупутника 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 задіяти 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 і 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 лише 14. І те, що серед цих 14 – наш, свідчить про належний рівень роботи нашої команди.

Головне призначення наносупутників, що входять до угрупування QB50, – дослідження нижньої термосфери Землі. Термосфера – це та частина земної атмосфери, яка простягається з висоти 80-90 км до висоти 800 км. Дослідження заплановано 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 за кілька місяців він опуститься нижче 90 км і згорить у щільних шарах атмосфери. Наносупутники стандарту CubeSat (маса від 1 до 10 кг) мініатюрні (наш, наприклад, важить усього лише 1,964 кг), тому можуть тривалий час виконувати завдання на низьких орбітах.

Зараз “PolyITAN-2-SAU” знаходиться на відстані 382 кілометри від поверхні Землі, висота його польоту поступово знижується. Ми вважаємо, що він пропрацює ще близько двох років.

– Скільки часу пішло на створення цього наносупутника?

– Його розробка розпочалась у 2012 році. Ми тоді подали заявку в Європейське космічне агентство на участь у проекті QB50 з вивчення 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 і зібрали апарат, автономно і комплексно його тестували, провели приймально-здавальні динамічні і термовакуумні випробування, написали для нього комп’ютерні програми. Ми також спроектували і виготовили з вуглепластика каркаси сонячних батарей, що встановлені на наносупутнику. Поставили на нього датчики Сонця, за 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 наносупутника проводили в термовакуумній камері, яка є на теплоенергетичному факультеті КПІ ім. Ігоря Сікорського. В 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 у космос. Перший – “PolyITAN-1” – масою 1080 грамів був виведений на орбіту в червні 2014 року, і до цього часу ми отримуємо з нього сигнали. Нині працюємо над третім, четвертим і п’ятим.

На даху корпусу № 5 нашого університету розташований комплекс для зв’язку з наносупутниками. У лабораторії теплових труб обладнано центр космічного зв’язку.

– Чим ви займалися після виведення “PolyITAN-2-SAU” на орбіту, і які заплановано експерименти?

– Приблизно 10 тижнів були присвячені введенню в експлуатацію, за погодженням з Інститутом фон Кармана, електронної платформи наносупутника “PolyITAN-2-SAU” і датчика-сенсорного блоку – мас-спектрометра потоку космічної плазми FIPEX (його виготовлено в Технічному університеті Дрездена (Німеччина).

Уся наукова програма QB50 ділиться на дві окремі фази збору наукової інформації. Перша фаза досліджень розпочнеться після того, як угрупування наносупутників QB50 (чи хоча б 80% з діючих) досягне 300-кілометрової висоти. Розрахунки показують, що це відбудеться через 10 місяців після розгортання з МКС. Далі ми маємо працювати з датчиком FIPEX протягом 60 днів через день. У перервах можемо досліджувати й 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 досягнуть 200-кілометрової висоти. Під час цього другого етапу CubeSats знову повинні отримувати дані по FIPEX протягом 60 днів через день.

Також заплановано 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 довгохвильові явища в термосфері, а й отримати велику кількість даних вимірювань у певних шарах атмосфери.

HighFreq – експерименти з досліджень флуктуації атмосфери датчиками з максимально можливою частотою опитування (високочастотний аналіз-HighFreq).

Target – калібрування датчиків у польоті. Це необхідно виконувати через високу мінливість термосфери у часі.

Для полегшення координації наукових операцій створюється штаб-квартира QB50, що пересилатиме сценарії операцій командам, які керують роботою наносупутників. Команди отримуватимуть 7 сценаріїв за тиждень до початку вимірювань і повинні будуть завантажити сценарії на своїх CubeSats. Отримані дані передаватимуть у Центр обробки та архівування даних.

Відпрацювання підсистем наносупутника “PolyITAN-2-SAU” і дослідження впливу на них зовнішнього середовища продовжуються. Всі випробування до сьогоднішнього дня були успішними. Тому, враховуючи результати випробувань нашого першого наносупутника, можна стверджувати, що наносупутник “PolyITAN-2-SAU” є високоефективною електронною платформою для проведення випробувань у космосі.

Дивіться також:

22.05.2018

26 квітня 2018 року на звітній сесії Загальних зборів Національної академії наук України завідувач лабораторії НЦУВКЗ д.т.н., проф. Саваневич Вадим Євгенович «За відкриття природних і штучних об’єктів Сонячної системи з використанням спеціально створеного програмного забезпечення обробки астрономічних спостережень» отримав премію […]

Детальніше
22.05.2018

19 травня 2018 року в пансіонаті «Лісний» ДП «КБ «Південне» відбулося урочисте закриття XIII Відкритої спартакіади підприємств космічної галузі України, яка проходила під егідою Державного космічного агентства України та Ради молодих працівників космічної галузі України, повідомляється на сторінці КБ «Південне» у […]

Детальніше
21.05.2018

21 травня 2018 року об 11 годині 45 хвилин за київським часом з Центру космічних польотів на острові Уоллопс (штат Вірджинія, США) проведено успішний пуск модернізованої ракети-носія (РН) «Антарес». Головний розробник PH – корпорація Orbital АТК (США). PH призначено для […]

Детальніше
© 2014 НЦУВКЗ
Веб-сайт НЦУВКЗ знаходиться в дослідній експлуатації
Копіювання матеріалів тільки за наявності посилання на веб-сайт НЦУВКЗ
Сайт розроблено - Space-inform