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»