Малые спутники CubeSat занимаются исследованием космоса наравне с большими аппаратами. Несмотря на большое количество успешных запусков, процент неудачных попыток остается высоким. Одно из решений по исправлению ситуации предложил аспирант Южно-Уральского государственного университета. Задуманный им программно-методический комплекс будет полезен в первую очередь тем, кто только заинтересовался созданием CubeSat. Идею оценили на конкурсе «УМНИК-Кружковое движение».
Результаты конкурса объявили в апреле, который в рамках Года науки и технологий в России объявлен месяцем освоения космоса.
В марте 2021 года на околоземную орбиту вывели 38 искусственных спутников малой формы CubeSat. Они выполняют ту же функцию, что и большие аппараты: проводят мониторинг и исследование космоса. Ученые считают, что именно такие спутники в будущем будут «работать» на орбите.
За все время на орбиту было выведено больше 1400 CubeSat, однако статистика демонстрирует, что только 53% запусков можно назвать успешными. При средней стоимости малого спутника в 80 тысяч долларов разрабатывающие и выводящие их на орбиту компании потеряли 52 миллиона долларов.
К этой проблеме обратился аспирант Аэрокосмического факультета (Политехнический институт) ЮУрГУ Михаил Шалашов. Он провел теоретическое исследование и выяснил, что неудачные запуски CubeSat зачастую связаны с ошибками на этапе проектирования спутников. Аспирант предположил, что при наличии программно-методического комплекса, созданного специально для разработки CubeSat, ошибок можно будет избежать.
Идею Михаила Шалашова поддержала экспертная комиссия конкурса «УМНИК-Кружковое движение». Главная цель конкурса – создание новых технологических решений, которыми смогут воспользоваться работающие со школьниками и студентами образовательные организации. Они формируют новое поколение специалистов, ведущих Россию к технологическому лидерству в 2035 году.
Аспирант ЮУрГУ вошел в список победителей конкурса «УМНИК-Кружковое движение» и получил 500 тысяч рублей на двухгодичное развитие своей инициативы.
«Компании, которые давно заняты разработкой CubeSat, накопили собственный опыт и могут справиться с проблемами на этапе проектирования. Однако сейчас к созданию малых спутников все больше проявляют интерес университеты и даже школьные организации. Поэтому мой проект программно-методического комплекса будет актуален именно в образовательной сфере: геймифицированный процесс даст возможность получить 3D-модель CubeSat по заданным параметрам и список материалов, необходимых для изготовления», – рассказал Михаил Шалашов.
CubeSat состоит из каркаса с размещенными датчиками, приборами и платами
В программно-методический комплекс для проектирования космического аппарата-спутника класса CubeSat войдет интерактивная методичка и библиотека открытых компонентов, которые будут использоваться для визуализации разрабатываемых спутников программой по параметризации.
Сейчас идет работа над модулем для визуализации: Михаил Шалашов задает параметры системы, а программа через код формирует 3D-модель. Элементы для создания внешнего облика будут храниться в библиотеке открытых компонентов. Ее планируют сформировать из данных о применяющихся сейчас при проектировании CubeSat датчиках, приборах, платах, размещаемых на каркасе малого спутника. Это следующий шаг в работе аспиранта.
«Результат работы будет интересно протестировать в сети детских технопарков „Кванториум“ с направлением „Космоквантум“, применить в олимпиаде НТИ и на чемпионате WorldSkills. Потенциал своего продукта я вижу именно в образовательной отрасли, но мне было бы интересно встретиться с компаниями, проектирующими и выводящими на орбиту CubeSat, чтобы узнать их видение рынка и мнение о разработке», – прокомментировал Михаил Шалашов.
.png)
Сейчас ведется работа над модулем визуализации
Предполагается, что программно-методический комплекс решит задачи, связанные с проектированием миссии CubeSat: ее планированием, подбором компонентов спутника, конструированием систем управления, анализом энергобаланса, моделированием и имитацией орбиты, возмущений, а также визуализацией внешнего вида космического аппарата.
Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ) – это университет цифровых трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В Год науки и технологий ЮУрГУ примет участие в конкурсе по программе «Приоритет–2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).