Космическая одиссея Кубрикова
Космос — это бескрайние возможности. Примерно так подумали три одиннадцатиклассника школы № 2120, решив воплотить мечту в реальность, и создали модель спутника с системой реактивного управления, который может стать помощником для астронавтов на орбитальных станциях. Корреспонденты «НО» пообщались с главным инженером проекта Даниилом Кубриковым и узнали подробности.
Влюбленный в космос Даниил не первый год мечтал собрать спутник, но никогда не думал, что ему удастся сделать это еще до выпуска из школы. Узнав, что его одноклассник — мастер работы на 3D-принтере, парень понял — упускать такой шанс нельзя.
— Я на самом деле и читал, и видел, что студенты университетов создают миниатюрные спутники типа кубсат, которые умещаются в руке. Вот и предложил ребятам попробовать, — объясняет Даниил.
— Размеры такого спутника — всего 10 на 10 сантиметров, а возможностей куча: например, с помощью кубсата можно собирать данные о магнитном поле Земли и его изменениях, чтобы заранее узнавать о землетрясениях.
Обычно в космических миссиях используют сразу несколько таких миниатюрных спутников. Их главным преимуществом является быстрая передача информации между собой. Это полезно, если цель запуска — наблюдение за солнечной активностью или, например, предупреждение лесных пожаров. Юные инженеры, в свою очередь, решили посмотреть на возможности кубсата с другой стороны:
— Наша разработка не предназначена для полетов в определенной области космоса. Ее задача — обслуживать станцию, будь то МКС или будущая российская орбитальная станция, — рассказывает инженер.
Когда возникает проблема за бортом, чтобы отправить кого-то для ее решения, необходимы время и дополнительные ресурсы. Как минимум тут нужен свободный член экипажа, который выйдет в открытый космос, обнаружит неполадку и устранит ее.
— Здесь-то и пригодится наш спутник. Мы сможем управлять им с космической станции, установив на него камеру и специальные датчики, — отмечает Даниил.
— Например, устройство, которое мониторит температуру — тепловизор. Так, при условии, что на станции произошла, например, утечка воздуха, кубсат сможет легко и быстро выявить ее источник, при этом не подвергая никого из экипажа дополнительной опасности.
Для передвижения в пространстве спутник оснастили четырьмя вращающимися мини-двигателями. Эта система работает на сжатом азоте. Он хранится в специальном резервуаре под большим давлением. Когда открывают клапан, газ начинает расширяться и выходить через отверстие, толкая механизм и заставляя его двигаться.
— Чем-то похоже на то, как работает ракета, только проще. При запуске ракет используется огромное количество топлива, которое сгорает и выбрасывается за борт, за счет чего ракета взлетает, но этот процесс слишком сложный для нашего миниатюрного спутника, — признается Кубриков.
— Был вариант использовать другой газ, но тогда производство устройства обошлось бы в разы дороже. Поэтому мы приняли нестандартное, можно даже сказать, инновационное решение смастерить систему, которая работает на азоте. До нас на кубсатах такого еще никто не делал.
Однако работать с азотом самостоятельно ребятам нельзя, небезопасно. Поэтому вместо него для демонстрации прототипа ребята закупили баллончики со сжатым углекислым газом. Они работают по такому же принципу, что и реактор на азоте, только безопаснее.
— В процессе было немало экспериментов, нам вообще многое приходилось придумывать, грубо говоря, на ходу, — признается Даниил.
— Работали методом проб и ошибок, сверяясь с учебниками и видеоуроками. Сперва боялись, что финальный результат будет провальным, но вот за плечами уже две конференции в области космических разработок, и пока в комиссии нас хвалят, многие даже отмечают новаторский подход.
Конечно, в процессе работы не обошлось без чрезвычайных происшествий. Так, на одной из презентаций проекта прямо за несколько минут до начала спутник задымился.
— Вероятно, проблема была в питании — система потребляет много энергии, а батарейка у нас была слабенькая, теперь-то мы это исправили, — рассуждает инженер.
— Ну и в моменте там что-то задымилось, заискрило, но, к счастью, никто этого не заметил. Мы быстро устранили все неполадки и успешно выступили.
Теперь в планах инженеров перейти от прототипа, собранного из пластиковых деталей, созданных на 3D-принтере, к более прочной версии из алюминия. Впереди еще несколько важных презентаций, но ребята уверены, что смогут довести проект до конца и подготовить его к запуску.
— Я увлекся космосом еще в седьмом классе, когда впервые взглянул в телескоп. Это уже не просто моя мечта, я твердо уверен, это мое будущее образование, а может, и работа, так что отступать некуда, — рассказывает Даниил.
— Нас многие поддерживают — родители, учителя, одноклассники. К тому же у меня есть муза, которая не позволяет бросить работу на полпути. Вот как она мне говорит, так и я вам скажу: не попробуешь — не узнаешь. Поэтому ничего не бойтесь и пробуйте!
ФАКТ
4 октября 1957 года СССР запустил первый в мире искусственный спутник Земли с космодрома Байконур. Этот спутник, получивший название ПС-1 (простейший спутник-1), имел форму шара и весил 83,6 килограмма, а диаметр его составлял 58 сантиметров. ПС-1 находился на орбите 92 дня и совершил за это время 1440 оборотов вокруг Земли, преодолев таким образом около 60 миллионов километров.
ЦИФРА
25 лет назад профессорами Калифорнийского и Стэнфордского университетов разработан первый дизайн спутника кубсат.