Архив журнала

Новое оперение «АИСТа»

В Самаре, в ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс» прошло заседание научно-технического совета. Анализировались результаты разработки эскизного проекта опытно-технологического малого космического аппарата «АИСТ-2» и перспективы создания наноспутников типа CubeSat. Председательствовал на заседании генеральный директор ракетно-космического центра Александр Кирилин, участвовали в дебатах представители предприятий и институтов, задействованных в создании нового малого космического аппарата, а также ректор Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С. П. Королёва Евгений Шахматов и президент университета Виктор Сойфер.

СОЗДАВАТЬ ПРОДУКТ БУДУЩЕГО

О чем, собственно, шла речь на этом представительном собрании? Как известно, сегодня на орбите устойчиво работает группировка из двух малых космических аппаратов «АИСТ», запущенных в апреле и декабре минувшего, 2013 года. Это результат плодотворного сотрудничества ракетно-космического центра «ЦСКБ-Прогресс», СГАУ и предприятий кооперации. Однако теперь, по словам Александра Кирилина, тему создания малых космических аппаратов, в том числе дистанционного зондирования Земли, необходимо развивать, а главное — «осваивать эту нишу и создавать продукт, соответствующий всем современным научно-техническим требованиям».
Эскизный проект на космический комплекс «АИСТ-2» был разработан центром «ЦСКБ-Прогресс» совместно со СГАУ и СамГУ (в части научной аппаратуры) и ПГУТИ (в части целевой радиолокационной аппаратуры) в рамках реализации проекта создания высокотехнологичного производства.
МКА «АИСТ-2» предназначен для решения опытно-технологических и экспериментальных задач, отработки и сертификации новой целевой и научной аппаратуры, обеспечивающих систем и их программного обеспечения для дальнейшего использования полученных данных в перспективных разработках центра «ЦСКБ-Прогресс».
По мнению разработчиков, аппарат «АИСТ-2» получается очень сложным и интересным, поскольку включает в себя широкий комплекс новой аппаратуры для решения различных задач. Так, ПГУТИ разрабатывает для МКА «АИСТ-2» уникальный космический локатор, который будет работать в УКВ-диапазоне и даст новые возможности наблюдения из космоса — высокую периодичность съемки в «телевизионном» режиме, а также подпочвенное зондирование и др.
Широкозахватную мультиспектральную оптико-электронную аппаратуру видимого диапазона «Аврора» для МКА «АИСТ-2» разрабатывает ОАО «КМЗ», который много лет сотрудничает с центром «ЦСКБ-Прогресс» в части создания целевой аппаратуры. «Аврора» будет обладать максимальным углом поля зрения и минимальными массогабаритными характеристиками, что особенно важно, поскольку масса самого МКА «АИСТ-2» составит не более 380 кг. «Аврора» обеспечит получение информации о земной поверхности при съемке в диапазоне высот от 350 до 700 км.
Аппаратура теплового ИК-диапазона МКА «АИСТ-2», на которой впервые будут использованы микроболометрические фотоприемники, не требующие охлаждения, позволит не только получать ночные снимки, но и отработать технологию обнаружения малых очагов пожаров.
Кроме того, на борту МКА «АИСТ-2» будет установлена научная аппаратура СГАУ и СамГУ, предназначенная для проведения различных экспериментов. Например, компенсатор микроускорений КМУ-1, разработанный студентами и аспирантами СГАУ, призван обеспечить контроль состояния и компенсации бортовых микроускорений в низкочастотной части спектра, а также отработку алгоритмов управления угловым движением МКА системой электромагнитов данной аппаратуры.
В целом участники научно-технического совета заявили о готовности приложить все усилия, чтобы первый МКА «АИСТ-2» был создан в 2015 году.

ОПРАВДАННОЕ ВНИМАНИЕ
 

Почему к «АИСТу» приковано столько внимания? По словам Александра Кирилина, этот малый КА позволяет решать целый ряд образовательных, научно-технических и экспериментальных задач. Прежде всего это подготовка высококвалифицированных и заинтересованных специалистов для ракетно-космической отрасли, которые, еще будучи студентами, получают уникальный опыт разработки, изготовления и эксплуатации настоящего космического аппарата.
Сам спутник изготавливался непосредственно в ракетно-космическом центре «ЦСКБ-Прогресс», и при его создании специалисты отработали многие не применявшиеся ранее на предприятии технологии. Во-первых, ракетно-космический центр получил опыт создания аппарата весом всего 39 кг, а не 6 тонн, как в среднем весят «большие» аппараты производства «ЦСКБ-Прогресс». Специалисты успешно решили одну из главных поставленных задач — разработали маломассогабаритную платформу, которая имеет связь, навигацию, терморегулирование — словом, все основные системы «большого» спутника. Такая платформа удобна тем, что она достаточно легкая, относительно недорогая и обладает более широкими возможностями. В зависимости от поставленных научных задач на такую готовую унифицированную платформу можно поместить 6–8 кг различной полезной нагрузки и получить аппарат уже с другими исследовательскими возможностями.
Небольшие размеры спутника (47 × 56 × 48 см) определили и другие его характеристики. Так, специалисты вынуждены были переделать часть кабелей, поскольку они проектировались с учетом запаса петель и просто не поместились бы в аппарат. Была разработана специальная технология сборки аппарата, чтобы буквально послойно укладывать кабели. Для предприятия это был первый опыт такого плотного монтажа.
Кроме того, «АИСТ» — первый негерметичный космический аппарат производства центра «ЦСКБ-Прогресс». Также в первый раз использована система электропитания, в которой солнечные батареи закреплены непосредственно на силовой конструкции космического аппарата. На сотовых панелях, которые являются основным конструктивным элементом, с одной стороны находятся фотоэлектрические преобразователи из арсенида-галлия, которые производит краснодарский ОАО «Сатурн», а с другой — приборный состав и часть кабельной сети.
Интересное решение представляет собой командно-­управляющая навигационная система (КУНС) аппарата разработки калужского ООО «НИЛАКТ ДОСААФ». Она выполняет сразу 12 функций и обеспечивает спутнику связь с Землей, навигацию, работу систем электропитания и терморегулирования, организацию и распределение команд, а также передачу телеметрии.
При создании МКА «АИСТ» был выполнен полный объем экспериментальной отработки: прочностные, вибрационные, тепловакуумные, электрорадиотехнические испытания, а также конструкторско-доводочные испытания системы отделения аппарата и испытания наземного комплекса управления. Автономно были испытаны: КУНС, солнечные батареи, научная аппаратура, система отделения.

ЧТО СКАЖЕТ СТУДЕНЧЕСТВО?
 

В свое время для отработки системы отделения МКА «Аист» от КА «Бион-М» студенты СГАУ создали специальную систему замера перегрузок во время отстрела и падения аппарата. Аппарат отстреливался с падающей платформы, и таким образом имитировалась невесомость. По результатам этих испытаний была проведена серьезная доработка системы отделения, которая будет учтена и при создании следующих малых космических аппаратов.
Научную аппаратуру для аппарата «АИСТ» разработали и изготовили студенты, аспиранты и преподаватели СГАУ. В рамках проекта проводятся научные эксперименты: измерение магнитного поля Земли и отработка системы измерения и компенсации микроускорений аппарата, исследование поведения высокоскоростных механических частиц естественного и искусственного происхождения (аппаратура МЕТЕОР) и ряд других.
— Ученые и студенты ставят задачу, когда именно и на какое время нужно включить ту или иную научную аппаратуру, а специалисты «ЦСКБ-Прогресс» управляют спутником и решают эту задачу на практике, собирая научные данные, — поясняет Владимир Шахматов.
После выполнения программы работы научной аппаратуры, во время следующего сеанса связи, снимается телеметрия, которая передается в СГАУ для дальнейшей обработки и анализа. Такая программа работы может быть рассчитана на один или несколько витков. Таким образом, происходит постоянное взаимодействие предприятия и университета, а в распоряжении студентов и преподавателей СГАУ имеется настоящая летающая в космосе опытно-учебная лаборатория. Важно, что заинтересованные студенты могут не только решать теоретические научные задачи, но и приходить в ЦПОИ «Самара» и, находясь непосредственно рядом с операторами, обучаться управлению спутником. Такие курсы обучения для студентов были проведены в рамках проекта «АИСТ».
Особую важность научно-образовательной миссии малых аппаратов «АИСТ» отмечает руководство Самарского государственного аэрокосмического университета и центра «ЦСКБ-Прогресс». Большое значение «АИСТов» именно в том, что в их создании участвовало много молодежи. И если сначала это были студенческие курсовые проекты и дипломные работы, то потом вчерашние студенты пришли работать в «ЦСКБ-Прогресс» и стали молодыми проектантами, конструкторами и испытателями. Более того, молодые люди участвовали в подготовке МКА к запускам на космодромах Байконур и Плесецк и получили уникальный практический опыт.
— Благодаря участию в проекте «АИСТ» ребята закрепились на предприятии, стали хорошими и перспективными специалистами. По темам проекта «АИСТ» было защищено четыре кандидатских диссертации, 18 дипломных проектов, подготовлено свыше 50 публикаций, — отметил заместитель генерального конструктора «ЦСКБ-Прогресс» по научной работе Сергей Ткаченко.

И CUBESAT НЕ ЗАБЫТ...

Также участники научно-технического совета обсудили и перспективы совместного создания наноспутников типа CubeSat центром «ЦСКБ-Прогресс» и СГАУ, заслушали доклады представителей предприятия и университета. В частности, было отмечено, что для реализации проекта создания высокотехнологичного производства малых космических аппаратов и наноспутников центр «ЦСКБ‑Прогресс» выделил экспериментально-испытательный комплекс ЭИК-3, который находится на территории СГАУ, где сегодня интенсивно разворачивается новая производственно-испытательная площадка. 
— В ЭИК-3 будет проводиться часть технологических операций по общей сборке и испытаниям МКА

«АИСТ-2», а также наземная экспериментальная отработка аппарата, — заявил Александр Кирилин. — Все задачи будут решаться в сотрудничестве как со специалистами «ЦСКБ-Прогресс», так и в тесном взаимодействии с профессорско-преподавательским составом и студентами СГАУ, чтобы подготовить студентов к созданию космических аппаратов уже в центре «ЦСКБ-Прогресс».
На сегодняшний день в рамках данной работы уже закуплено и готово к монтажу оборудование: чистовая камера, вибростенд для ряда испытаний, контрольно-измерительная машина. Кроме того, заказан проект оснащения помещений соответствующего высокого класса чистоты, необходимых для монтажа и испытания этих аппаратов. Получена первая партия оборудования и для участка сборки и отработки наноспутников типа CubeSat.