Главная страница

Удк 629. 78 Наноспутники – технология будущего жанбарбаев А, Али Б. М, Кулмаханов Н, Қажыкенов Р., Қайрошов С


Скачать 44.36 Kb.
НазваниеУдк 629. 78 Наноспутники – технология будущего жанбарбаев А, Али Б. М, Кулмаханов Н, Қажыкенов Р., Қайрошов С
Дата08.02.2016
Размер44.36 Kb.
ТипДокументы

УДК 629.78




НАНОСПУТНИКИ – ТЕХНОЛОГИЯ БУДУЩЕГО


Жанбарбаев А, Али Б.М, Кулмаханов Н, Қажыкенов Р., Қайрошов С.

( ЕНУим.Л.Н.Гумилева, г.Астана)



Научный руководитель – к.т.н., Молдамурат Х.
Научное движение за сверхмалые орбитальные аппараты крепнет с каждым годом. Специалисты уверены, что их следующее поколение – наноспутники – изменит экономику космической отрасли.И я хотел бы вам рассказать об этом.Малые спутники по карману даже тем странам, которые только осваивают космическое пространство. Например, Индонезия при помощи Германии запустила в 2007 году аппарат LAPAN-TUBSAT весом 56 килограмм. В течение года он вел наблюдения за Землей и проводил научные эксперименты. В его конструкции использовали бытовую 3-ПЗС цветную видеокамеру с пространственным разрешением 6 м, цветную ПЗС видеокамеру с пространственным разрешением 120 метров, радиолинию видеоТВ реального времени, джойстик перенацеливания в реальном времени[1].

До сих пор конструкторы наибольшее внимание уделяли спутникам класса мини и микро, наноспутники существовали в единичных экземплярах. Их делали в основном в образовательных целях, коммерческие перспективы же были весьма туманны. Действительно, кто купит аппарат, на который в лучшем случае помещаются пара видеокамер и радиоустройство, и который живет на орбите всего несколько месяцев? Желающих не находились, поэтому с наноспутниками долгое время только экспериментировали. Один из первых подобных аппаратов – SNAP-1, производства фирмы SSTL, запустили в 2000 году с космодрома Плесецк. Он нес на борту систему наблюдения за другими орбитальными аппаратами, а также фотографировал поверхность Земли. В конструкции использовали матричную ПЗС камеру с разрешением 1 километр и матрицей 512 x 512 элементов, 3-осевую ориентацию, GPS позиционирование. SNAP-1 весил 6.5 кг и обошелся разработчикам в 1.5 миллионов долларов. Этот эксперимент показал, что наноспутники могут выполнять работы по дистанционному зондированию Земли (ДЗЗ), а значит, на них найдется свой покупатель. Их возможности постоянно совершенствуются, и вот в 2007 году американцы испытали сразу несколько наноспутников ДЗЗ. Вскоре аппарат весом 3 килограмма сконструировали в Израиле, а в Берлинском университете запустили первый пикоспутник BEESAT – всего-то весом 1 килограмм. Назначение этого крохи сводилось к испытанию миниатюрных элементов конструкции и приборов.

В России тоже занимаются наноспутниками. Первый отечественный аппарат этого класса запустил на орбиту в 2005 году Селижан Шарипов, работая на МКС, – он просто выбросил его рукой в космос. Наноспутник весом 5 килограмм сконструировали в НИИ космического приборостроения. Там полагают, что коммерческая ниша для таких устройств в России есть, и они вполне могут конкурировать с большими аппаратами. Возможности нынешних наноспутников многократно возросли по сравнению с первыми образцами, за рубежом для них открылись коммерческие перспективы, и почему бы действительно не развивать этот бизнес у нас[2].Во НИИ КП разработали программу технологических наноспутников и сконструировали несколько моделей. Самый первый аппарат ТНС-0, именно его запустил Шарипов, представлял собой цилиндр с радиоаппаратурой внутри, который питался от обычной литиевой батареи, поэтому прослужил на орбите всего 2.5 месяца. Его задачей была проверка работы аварийного радиобуя системы «Коспас-Сарсат» в космических условиях. Управляли им и собирали телеметрические данные через систему «Глобалстар». Коллеги быстро прознали об успешном испытании наноспутника, и конструкторам стали поступать заказы на выполнение научных экспериментов, пока, правда, бесплатные. Сейчас готово второе поколение ТНС, которые будут работать от солнечных батарей, что значительно продлевает срок их активного существования – ведь именно эта характеристика делает аппараты коммерчески привлекательными. Каждый наноспутник решает свою узкую задачу. Одна модель будут отрабатывать технологии управления аппаратом через телекоммуникационные сети, другая – испытывать полезную нагрузку для космического сегмента международной системы AIS (совместно с Европейским космическим агентством), третья – вместе с НИИЯФ МГУ и ИЗМИРАН исследовать ионосферу, а четвертая – экспериментировать с микродвигательными установками, которые придадут наноспутникам маневренность. Есть и образовательный проект по созданию наноспутника GRESat, который выполняют студенты ИПМ РАН и института ZARM при Бременском университете. Планов много, но испытания аппаратов нового поколения начнутся не ранее второй половины 2010 года.

Наноспутники – это прорывная технология, которая меняет концепцию космического аппарата и вообще экономику космической деятельности. Впервые в космосе появился «просто прибор», недорогой и доступный многим. К тому же закон Мура, рименимый к этому классу аппаратов, прогнозирует дальнейшее уменьшение их стоимость и сроков внедрения. «Малые спутники становятся главным направлением развития космического компонента наблюдения Земли, а в скором времени и ДЗЗ». Однако уточнил, что эксперты НИИ КП не хотели бы создать впечатление о ненужности больших аппаратов, за которые все сделают малые. Это не так. Они лишь разъясняют, что у малых спутников есть конкретные применения. «Мы представили программу технологических наноспутников Федеральному космическому агентству, и надеемся, что она будет поддержана.[3]

Запуская «созвездия» и «рои» наноспутников можно значительно расширить их возможности, в частности достичь более высокого пространственного разрешения благодаря распределенной апертуре. Пионером данного направления стала, разумеется, компания SSTL, запустившая еще в 2002 году систему из нескольких микроспутников для контроля природных катастроф – Disaster Monitoring Constellation. Созвездие наблюдало за цунами в Индийском океане в 2004 году и за ураганом Катрина в 2005-м. Первое же созвездие, которое выполняет коммерческие заказы, реализовали в немецкой компании RapidEye при посредстве канадской организации MDA. В августе 2008 года с Байконура они запустили систему из пяти микроспутников, по 150 килограмм каждый. Разработчики дают им 7 лет жизни на орбите, что станет своего рода рекордом. Созвездие RapidEye передает фотоснимки поверхности, которые покупают лесные и сельскохозяйственные промышленники, картографы по всему миру[4].

В заключений хотелось бы пожелать чтобы и в Казахстане активно развивалась технология создантия пико,нано и микроспутников. В настоящее время у нас в этой сфере есть также проблемы с кадровой политикой - не хватает специалистов,ученых и технологии в данной области. Наноспутники – будущее Казахстана как космической державы.
Литература

  1. Александр К"Технологии и средства связи" Журнал №3, 2009.-104 с.

  2. Татьяна П, «Российские нанотехнологии», Журнал № 9-10, 2009.-26с.

  3. Романов ѫ мире нано»,Журнал №4 ,2010.-34 с.

  4. www.nanorf.ru