Космос становится ближе

На связь с первым донским спутником вышли во время научно-просветительского мастер-класса ученики двух космических классов ростовской школы № 60. Мастер-класс провели сотрудники Фонда инновационного развития образования и науки (АНО «ФИРОН») и Центра космических технологий (ЦКТ) «Арктурус».

Будущие королёвы

По словам Натальи Будановой, учителя физики и астрономии, замдиректора по учебно-воспитательной работе ростовской школы № 60, в нынешнем мире инженерные специальности в приоритете, потому в школе решили, что воспитывать инженеров надо со школьной скамьи. Это и подвигло открыть в 2023 году космические классы при поддержке Роскосмоса. Отбор учеников в эти классы (10-11-ые) шел через дополнительные экзамены по физике и математике.

Нелли Кузьмина, учитель математики и классный руководитель космического класса 10.2 уточнила: ребята все мотивированы на учебу. Они углубленно изучают физику, математику, информатику и не бегут после школы домой: они активны во внешкольной деятельности, заняты проектной работой, работой в кружках.

«Дежурные по планете»

По словам директора «ФИРОН» Инны Шенгоф, Фонд содействия инновациям объявил конкурсный отбор проектов для программы Space-π : сам проект необходимо было реализовать в сотрудничестве с детьми. Проект «ФИРОНа» «АгроСАТ», посвященный созданию школьного спутника, этот отбор прошел. Грантовая поддержка от Фонда помогла приобрести платформу и осуществить техническую подготовку спутника типа CubeSat.

Школьники в ходе сбора инженерного образца спутника узнали о развитии космической отрасли и представили свои предложения о том, какие практические проблемы можно решить с помощью такого спутника, а также приобрели навыки проектной и командной работы.

Техническим партнером проекта выступил ЦКТ «Арктурус» НИИ «Спецвузавтоматика». Несколько школьных команд из Ростовской области предложили свои исследовательские и практические идеи для запуска спутника CubeSat на орбиту и подали заявки на конкурс Российского движения школьников «Научное ориентирование: Открытый космос». Команда «Space researchers» ростовского лицея № 33 имени Ростовского полка народного ополчения предложила проект, посвященный организации защищенного канала передачи информации, который и был выбран для реализации.

На орбите Starlink

Что собой представляет сам спутник, рассказал директор ЦКТ «Арктурус» Константин Гуфан. Это не самый мощный космический аппарат: условно говоря, здесь больше «мозгов», чем «железа». За такими аппаратами будущее, и не исключено, что кто-нибудь из слушателей мастер-класса в свое время будет с такими аппаратами работать.

На высоте в 550 км спутник делает вокруг Земли несколько оборотов в сутки, в течение несколько минут пролетая над территорией области. Работает он на солнечной энергии, что позволит ему функционировать в заданном режиме много лет. Нагрузка на спутник довольно проста: прежде всего, на его борту есть средства ориентации. Здесь же есть камера, с помощью которой можно получать снимки земной поверхности.

По доступному радиоканалу ежедневно спутник передает на Землю данные в виде случайно сгенерированного числа, отправляя его по всей территории полета. Два школьника, получив его в разных городах России, могут использовать это число для шифрования данных и обмениваться ими. Информация, переданная таким образом, может быть перехвачена злоумышленником, но расшифровать он ее не сможет никогда.

Это и было продемонстрировано на мастер-классе. Сигнал с пролетающего над областью спутника был пойман на один из ноутбуков, с его помощью на другой ноутбук была передана фотография. Результат ее получения был продемонстрирован на большом экране.

Для чего учиться

А потом ученики космических классов засыпали директора ЦКТ вопросами, которые тот назвал интересными и нетривиальными: что позволяет спутнику жить долго? Не влияет ли на его работу низкая температура в космосе? Можно ли его сдвинуть с заданной орбиты?

По словам Константина Юрьевича, профориентация в школах налажена неверно: ребята не видят того, для чего они учат физику, математику, то есть, попросту не знакомы с применением этих знаний в конкретных областях. Такие уроки, как этот, и нацелены на увлечение школьников этим самым применением.

Проект воплощен в жизнь при поддержке Фонда содействия инновациям, правительства Ростовской области, с непосредственным участием школ Ростовской области и НИИ «Спецвузавтоматика».

Донской «школьный» спутник был выведен на свою орбиту 27 июня 2023 года на космодроме «Восточный».

Сверху видно все

После мастер-класса захотелось побольше узнать о том, чем занимается «Арктурус» и почему центр выбрал себе такое название. И вот что рассказал ведущий инженер центра космических технологий «Арктурус» НИИ «Спецвузавтоматика» Сергей Иванов.

— Мы не единственная фирма, которая на Дону занимается космическими технологиями, — уточнил Сергей Владиславович. — Много лет в Ростове существует компания «Квант», которая занимается изделиями для космической техники. Любой космический аппарат — радиотехническое электронное устройство. А в Ростове мы имеем мощную радиотехническую школу, в Таганроге работает Инженерно-технологическая академия ЮФУ (бывший ТРТУ), в ДГТУ развивается кафедра приборостроения, работают над этой темой на физическом факультете ЮФУ, так что база есть.

Название проекта — Арктур (ArctuRUS). Это самая яркая звезда в Северном полушарии. Имя звезды происходит от древнегреческого Ἀρκτοῦρος, < ἄρκτου οὖρος, «Страж Медведицы».

В инициативном порядке сотрудники Фонда инновационного развития образования и науки (АНО «ФИРОН») решили поучаствовать в программе «Spase π» (организована при поддержке Фонда содействия инновациям), и одно из подразделений центра как технический партнер приняло участие в проекте с привлечением школьников.

Грантовая поддержка Фонда помогла приобрести платформу и осуществить техническую подготовку спутника типа CubeSat.

Кубсаты — космические аппараты соответствующей спецификации, один аппарат равен кубику со стороной 10 см. Аппарат может состоять из несколько таких кубиков. Идея такой модели была создана с целью унификации выведения космических аппаратов на орбиту. Они тем и хороши, что имеют небольшие размеры, и одна ракета-носитель может вывести на орбиту более сотни таких аппаратов.

А занимаются они — самый яркий пример — зондированием Земли: фактически это летающие фотокамеры. Ими можно получить оперативно изображение извержения вулкана, который находится в Тихом океане в недоступном месте. То есть, любое интересное событие на планете есть возможность заснять в режиме онлайн.

Первый донской спутник в формате кубсат появился для создания защищенного канала связи.
Направление деятельности «Арктуруса» связано с интеграцией информационных технологий в спутниковые технологии, а точнее, соединений блокчейн-технологий со спутниковой связью. Цель — создание информационных сервисов, имеющих конкурентные преимущества как блокчейна, так и спутниковых каналов. Результат может быть применен в таких глобальных системах, как, например, «Сфера» (проект РФ, который создан для реализации большого числа направлений — связи, дистанционного зондирования земли, информационных сервисов и так далее).

Соединение спутниковой связи и такой технологии, как блокчейн, может создавать продукты для безопасного взаимодействия предприятий, мониторинга циклов производств, мониторинга передвижения ценного груза по логистической цепочке.

Вывод школьного спутника на орбиту помог понять, как выстроена цепочка создания и поставки этого полезного аппарата на орбиту.

— Нашим центром была предложена инициатива по созданию спутников с участием студентов. Она сейчас рассматривается на государственном уровне, — добавил Сергей Владиславович.

Совместное применение технологий космической связи и информационных систем, построенных на базе блокчейна, имеет значительные перспективы применения в различных отраслях…. так как подчас работа информационных систем является зависимой от «третьей стороны», которая может вводить ограничения на ее использование, в том числе из-за политических соображений.

Директор департамента перспективных программ и проекта «Сфера» госкорпорации «Роскосмос» Сергей Прохоров.