Трудно ли создать космический аппарат? Разработать конструкцию, компоновочную схему, разместить все датчики, полезную нагрузку, средства передачи данных, проработать электрическую схему, учесть все нагрузки, вибрацию, тепловое воздействие… И уложиться в установленные сроки, массу, габариты и стоимость.
Практически все эти задачи предстоит решать участникам школьного чемпионата «КанСат в России», который организуется НИИ ядерной физики МГУ, при поддержке «Даурии Аэроспейс«.
Вчера посетил зимнюю зачетную сессию, где участники отчитывались о проделанной работе, рассказывали о достигнутых результатах, демонстрировали работоспособность бортового программного обеспечения, и свою готовность к летнему практическому этапу.
Немного истории: чемпионаты CanSat придумало NASA больше 10 лет назад. Переводится название как “спутник в банке”, которое точно отражает суть соревнования — создание автоматического устройства, размером с банку колы, которое сможет выполнять функции, соответствующие функциям космического аппарата: автономная работа, получение данных о внешней среде, проведение экспериментов, и дистанционная передача информации. “Спутник в банке” запускается ракетой на высоту в несколько километров, и, во время спуска на парашюте, он передает данные на наземную станцию. Такие чемпионаты — полезная тренировка и подготовка подрастающего поколения к делу беспилотного изучения и освоения космоса. Сейчас CanSat проводится в десятках стран мира, и из некоторых команд-участников уже вырастают группы, создающие научные или коммерческие космические аппараты.
“КанСат в России” — это “местное” российское мероприятие, которое не связано напрямую с иностранным CanSat. В российском чемпионате немного изменены правила, например аппараты строят не на основе банки 0,33, а в габаритах банки 0,5. Из-за сложности согласования ракетных запусков на большие высоты, у нас находят альтернативные варианты: запускают “спутники” с вертолетов, воздушных шаров, квадрокоптеров. Летом 2015 года планируют запуски со стратостата с высоты в 30 км.
До лета еще далеко, поэтому пока от участников требовалось, в основном, отчитаться о теоретической проработке проекта: подготовить презентацию, в которой отразить цели и задачи миссии, научно-практическое обоснование, продемонстрировать степень готовности к реализации проекта. Но некоторые команды все равно старались показать свои практические наработки: кто-то показывал готовые концепты парашютов, кто-то — работоспособность программного обеспечения, кто-то — рабочие технологические образцы.
Жюри подобралось строгое и серьезное: были представители НИИЯФ МГУ, Объединенной ракетно-космической корпорации, “Даурии Аэроспейс”, Агентства стратегических инициатив, “ОКБ Пятого поколения”, сообщества NearSpace.
На презентациях детей не щадили, задавали вопросы как члены жюри, так и прямые конкуренты из других команд. Научные руководители не имели права помогать, только жестикулировали и закусывали губу — как спортивные тренеры во время матча. В такие моменты проходит еще один этап подготовки настоящих разработчиков космической техники — публичная защита проекта. Инженеру мало изобрести уникальное изделие, ему надо еще обосновать его уникальность, убедить инвесторов, грантовый комитет и/или государственную комиссию, что его работа достойна запуска в серию или запуска на орбиту. И здесь важен не только точный математический расчет, но и умение говорить на публике, ориентирование во всех технических и практических нюансах проекта, готовность и способность внятно объяснить почему выбраны те или иные технические решения. Все это — реальное дело, и реальная работа, которая необходима в космической отрасли. Не знаю, готовят ли этому в профильных институтах, но, как я видел, к ней готовы далеко не все инженеры. “КанСат в России” дает возможность потренироваться.
Готовность команд сильна отличалась. Кто-то был откровенно слабоват в презентационной части, кто-то наоборот полагался на артистизм и красочную презентацию, проигрывая в технической проработке проекта. Порадовала московская команда школы №17, где девушка-капитан уверенно рулила четырьмя парнями-технарями, а на вопросы жюри отвечала:
— Сейчас покажу, — и шла чертить схемы на доске или вбивать команды в программу приема и обработки телеметрической информации. Т.е. как настоящий руководитель проекта, была в курсе всех деталей, и с готовностью отстаивала решения специалистов команды.
Интересные технические проекты были у якутской команды “Чолбон-Б” и у казанской “Гагарин v2”.
Школьники Саха-Якутии решили разнообразить классическую компоновку “спутника”. Они умудрились в габариты банки упаковать еще и раскладной десантируемый квадрокоптер. Схема выведения была такая: ракета стартует и в высшей точке своей траектории отстреливает “спутник”; тот снижается на парашюте, передает информацию о своем местоположении, а на высоте 200 метров раскрываются его створки и оттуда вылетает автоматический квадрокоптер: описывает круг, осуществляя видеозапись, и совершает посадку.
Команда из Казани поразила не менее экзотичной конструкцией — они вообще отказались от парашюта, и в его роли решили использовать квадрокопер. Т.е. “спутник” на этапе снижения выпускает четыре алюминиевых “луча” с пропеллерами, за счет работы двигателей падение аппарата превращается в плавное снижение, в несколько раз медленнее парашютного спуска. На этапе снижения включается инфракрасная камера, которая позволяет сканировать местность на источники тепла — ребята в техническом обосновании прописали поиск очагов возгорания в торфяных болотах.
Казанцы не просто рассказали о своем проекте, но и подготовили инженерную модель аппарата. В процессе демонстрации жюри его возможностей, сгорел сначала один двигатель, затем другой. На что ребята флегматично заявили:
— Ну что ж, в ходе испытаний мы выяснили, что двигатели этого производителя лучше не использовать в летной модели аппарата.
В общем, мероприятие прошло вдохновляющее, дети откровенно порадовали. Конечно, успехи школьных команд во многом зависят от их руководителей. Если есть в школе увлеченный преподаватель, если он занимается и передает свое увлечение воспитанникам, то и выходит из школы новое поколение покорителей космоса. А дальше уже забота государства дать возможность ребятам получить высшее образование, найти работу по душе и реализовать себя в своей стране, в реальных и интересных делах в космосе и на Земле.
“КанСат в России” — это одна из немногих возможностей учащимся опробовать свои способности в деле, имеющем отношение к космонавтике. Есть еще различные робототехнические чемпионаты и фестивали, вроде “Робосиба”, на котором мне удалось побывать. Но, как всегда, возможности ограничены. Команды сами решают вопросы перемещения к месту проведения чемпионата, привлекают спонсоров и помощь местных властей. География участников “КанСата” широка — от Дальнего Востока до Мурманска, приезжают даже соседи из Беларуси. Несмотря на это, организационные расходы часто выходят за пределы спонсорской помощи, поэтому если у кого есть желание и возможность присоединиться к поддержке и развитию чемпионата — пишите, добавляйтесь, рады любой реальной помощи.
