В МИЭТ силами Института МПСУ и кафедры ТКС создается Студенческий клуб спутникостроения

Первую встречу по развитию спутникостроения в МИЭТе провели для студентов в начале октября участники малой инициативной группы, которая занималась созданием миэтовского спутника MIET-AIS. В августе 2022 года спутник был запущен на орбиту Земли. Впереди – много работы по использованию функций полезной нагрузки спутника и по запуску второго спутника, намеченному на конец 2023 – начало 2024 года.

«Наша встреча была приурочена к дате запуска первого советского спутника – 4 октября 1957 года, – говорит доцент кафедры телекоммуникационных систем (ТКС) НИУ МИЭТ Александр Тимошенко, принимавший активное участие в подготовке к запуску спутника MIET-AIS. – Мы пригласили всех заинтересованных студентов, чтобы рассказать о функциональном назначении спутника MIET-AIS и о том, какие задачи могут стоять перед студенческим объединением спутникостроения. По итогам встречи предполагалось понять уровень пришедших на нее ребят – какие задачи им по плечу и как можно взаимодействовать дальше».

Среди слушателей оказались в основном третьекурсники с кафедры ТКС и студенты направления «Радиотехника» Института МПСУ. Уже скоро они смогут попробовать себя в конструировании направленных антенн, в приеме и обработке сигналов со спутника, в работе с сетевыми устройствами передачи данных и решении других задач – сделать свои «первые шаги в космос».

Мониторинг судов

На борту спутника MIET-AIS размещена автоматизированная идентификационная система (АИС), которая может следить за движением судов. Передаваемые данные необходимы для предупреждения столкновений, управления движением судов, в частности, по Северному морскому пути, где трафик движения достаточно высок и постоянно увеличивается, а также для проведения поисковых и спасательных операций.

«Система работает как Flightradar для самолетов, – поясняет Александр Тимошенко. – Сейчас в России нет собственной полноценной системы отслеживания всех судов, которые двигаются в акватории Российской Федерации или приписаны к РФ. Идея запуска такого спутника, как наш, состояла в том, чтобы приблизить Россию к этой цели – расширить группировку отечественных спутников, выполняющих эту функцию, и проверить, какие проблемы возникают при передаче сигналов в районе Северного морского пути».

Орбита спутника MIET-AIS захватывает Северный морской путь – пролеты над ним достаточно частые и продолжительные, до 10 минут, в течение которых спутник гарантированно может принять сигналы с судов и передать их на Землю. Каждое судно оборудовано специализированным транспондером, который передает информацию, соответствующую общемировому стандарту: параметры судна, его состояние, данные об авариях. При помощи группировки спутников отслеживать положение судов можно будет в режиме реального времени, как и обмениваться данными с береговыми станциями. Развитие подобной системы – это решение проблемы безопасности и точной передачи данных о местонахождении судов.

Как сделать ЦУП

В начале октября завершился двухмесячный этап тестирования спутника MIET-AIS, которое выполняли партнеры МИЭТ по его запуску – инженеры компании «СПУТНИКС». Испытания подтвердили, что спутник и его полезная нагрузка функционируют штатно. Теперь МИЭТ в полной мере может управлять им и обрабатывать полученные из космоса данные. Для этого планируется разработка собственной станции приема и передачи информации – силами студентов и нового студенческого объединения.

«Мы уже разобрались, как построить такую станцию, и на встрече с ребятами я описывал, как эти станции выглядят и из чего состоят, какие задачи нужно решать. А члены нашей малой инициативной группы, магистранты и бакалавры Института МПСУ направлений подготовки «Информатика и вычислительная техника» и «Радиотехника», рассказывали, на какие подзадачи нужно разбить общую задачу, чтобы построить подсистемы», – делится Александр Тимошенко.

Есть и пересекающиеся задачи – по приему сигнала и его обработке, которые встречаются в конкурсе «Радиофест 2022». Конкурс состоится в конце октября, и часть ребят, по словам Александра Тимошенко, примут в нем участие, потому что их заинтересовала эта тема.

Наноспутник для начала

Спутник MIET-AIS выполнен в форм-факторе CubeSat 3U на базе спутниковой платформы CubeSat OrbiCraft-Pro SXC3 компании «СПУТНИКС». Время жизни спутника – 1 год с момента запуска, после чего его могут быстро свести с орбиты при помощи экспериментального ионного двигателя, разработанного в МИФИ и установленного на борту.

Благодаря небольшой массе подобные спутники крайне экономичны: одной ракетой на орбиту можно вывести сотни спутников, выполняющих различные задачи, а низкая себестоимость изготовления позволяет изготавливать их силами студентов или школьников, как из «конструктора».

«Такой спутник может решать огромный спектр задач, от простых – приема сигналов с судном, как у нас – до систем дистанционного зондирования Земли, – рассказывает Александр Тимошенко. – Конечно, это не какие-то глобальные проекты, но именно так любой человек, студент или школьник, может «попасть» в космос – сделать первый шаг и начать разбираться, как устроено спутникостроение и запуск спутников. Помните, в фильме «Гостья из будущего» школьники в эпизоде запускают спутник, «Модель?» – «Нет!» У нас это будущее уже наступило».

Ниже представлены фотографии с камеры спутника из космоса: (1 – после «натурализации» цвета, 2 – после увеличения контрастности изображения, 3 – оригинальное). Фото сделано над городом Кировом, справа внизу – это река Кама.

Следующий запуск

Первый запуск спутника MIET-AIS осуществлен НИУ МИЭТ в рамках проекта «SPACE-π» (Space Pi) программы «Дежурный по планете», реализуемой Российским движением школьников совместно с Госкорпорацией «Роскосмос», при финансовой поддержке Фонда содействия инновациям.

Следующая цель, которая сейчас обсуждается – запуск второго спутника МИЭТ в конце 2023 – начале 2024 года. Инициативная группа уже прорабатывает перечень задач и решений, которые можно реализовать в новом спутнике. Обсуждается участие в запуске группировки спутников совместно с партнерами – другими российскими университетами, а также создание рабочей группы или сообщества.

Предстоит еще решить, как будет организована работа объединения спутникостроения в МИЭТ. Но уже определено, что так или иначе участвовать в ней будут не только студенты, но и преподаватели и инженеры университета, а также школьники из Смарт-парка МИЭТ. Там тематика спутникостроения и приема-передачи радиосигналов уже реализована в виде учебных курсов или отдельных проектных заданий для школьников, которые они могут выполнять совместно со студентами.

Все, кого заинтересует работа над этим проектом, могут обращаться в аудиторию 3208 к Дмитрию Лапаткову и Глебу Семенову, которые курируют работу со студентами. Для участников создан закрытый телеграм-чат.