В Казани школьники и студенты запустили космический аппарат
Корреспондент "РГ" выяснил, как далекая мечта может приблизить космические просторы и как "похулиганить" на орбите.
Ближе к космосу
- Когда в прошлом году в августе выводили спутник КАИ-1 на орбиту, конечно, было огромное волнение, - вспоминает Динар Габидуллин, директор специализированного учебно-научного центра КНИТУ-КАИ. - Бывали случаи, что аппарат выходит в космос, но не работает. И наш тоже поначалу капризничал. Конечно, он явил признаки жизни, но на наши команды не реагировал. На моих глазах пять миллионов рублей, в которые обошелся этот запуск и создание спутника, в прямом смысле улетали в космос. А добавьте сюда усилие огромного количества людей, которые работали над этим проектом... И только на второй день он полноценно заработал. Но эта ночь прошла для меня очень беспокойно. Был риск, что аппарат превратится в бессмысленный кирпичик, который просто летает вокруг Земли и передает информацию о своем присутствии.
Первый татарстанский и вузовский спутник КАИ-1 до сих пор в космосе. Весом он всего три с половиной килограмма. Но это историческое событие могло и не состояться, если бы не школьники.
В 2015 году в Казани на базе КНИТУ им. Туполева открылась школа-интернат для одаренных детей с углубленным изучением физики и математики. Детей в это учебное заведение набирали со всей страны. И в тот момент у его директора возникла мысль: поскольку ребята лет через десять возглавят инженерные разработки, то они со школьной скамьи должны быть причастны к большим проектам.
- Я мечтал самостоятельно построить с детьми самолет и пролететь над Казанкой. Построили мы его из композитных материалов, но над водой нам полетать не дали, - говорит Динар Габидуллин. - Полетали в поле. Также у меня была задумка запустить ракету. Я понимал, что это невозможно, но поработать с юными дарованиями на пути к космосу мне все же очень хотелось.
Пять миллионов пополам
Поэтому Габидуллин искал для учебно-научного центра гранты. И нашел. Фонд развития инноваций Владимира Бортника тиражировал по стране проект "Дежурный по планете". Это программа, объединяющая технологические конкурсы и проекты для школьников и студентов в области космоса. Ее цель - повысить популярность космических исследований и разработок среди подростков.
Именно тогда появилась идея запустить первый татарстанский CubeSat. Это специальный тип школьно-студенческих спутников, нацеленных на образовательные космические эксперименты. Для того чтобы вузам и колледжам при них не сталкиваться с бюрократией, фонд брал на себя все согласования, в том числе и с Роскосмосом. Плюс ко всему Бортник выделял половину суммы, которая требуется на проект.
- Мы выиграли конкурс. Но было условие, что исполнитель должен найти софинансирование. Сначала мы обратились к руководству КНИТУ, а оно уже - к Рафинату Яруллину, главе "Татнефтехиминвест-холдинга". Промышленник пожертвовал недостающие два с половиной миллиона рублей, - вспоминает Габидуллин. И работа закипела.
Без науки не полетишь
Чтобы понять, какая полезная нагрузка необходима, школа-интернат совместно с "Университетом талантов" провели республиканский конкурс среди детей Татарстана и поинтересовались, у кого какие идеи есть на тему космоса. Дело в том, что в рамках "Дежурного по планете" учебный центр должен вовлечь в данный проект как можно больше молодежи.
Учащиеся оставляли свои заявки на татарстанской платформе вроде "Тик-тока". Там не нужны были тяжелые рефераты и презентации. Ребенок включал камеру и озвучивал свое решение. Победили ребята из учебно-научного центра при КНИТУ, поскольку они все-таки ближе к теме.
Ученики 9-10-х классов предложили следующее: разместить шесть камер по корпусу и постараться получить изображение того, что происходит вокруг спутника, а потом свести его в панорамную картинку. Задача непростая, поскольку камеры нужно запитать от солнечных батарей, чтобы они научились передавать изображение на Землю и принимать сигнал с планеты. В школе решили обратиться к старшим товарищам в вуз. Дескать, мы получили возможность запустить свой спутник, есть место и для вашего проекта-эксперимента, так что помогите нам.
- Вначале мы несколько скептически смотрели на эту идею, - вспоминает Артем Кузнецов, доктор технических наук, профессор кафедры радиофотоники и микроволновых технологий КНИТУ-КАИ. - Казалось утопией, что с помощью школьников мы сможем запустить первый спутник КАИ. Но, оценив техническое задание, поняли, что проект вполне жизнеспособный.
Проблема заключалась в том, что сроки запуска спутника постоянно переносились. Это влияло и на саму работу над проектом. Тем не менее, помимо учебной функции, вуз сделал наноспутник еще и научно полезным. Артем Кузнецов с коллегами занимается датчиками уже не первый год. Делали их для энергетиков, в шестой горбольнице в Казани они измеряют температуру вакуумных выключателей, у нефтяников замеряют вибрацию, а вот чтобы в космос их запустить - такого в России еще не было.
В итоге датчики температуры на волоконно-оптических брэгговских решетках сейчас испытываются на орбите. Они очень компактны, и при удачном эксперименте их можно вклеить в композитный элемент конструкции. Таким образом, может получиться интеллектуальная панель для космических аппаратов.
Первый пошел
Большую часть изготовления спутника взяла на себя компания "Нилакт ДОСААФ" в Калуге, где находится и центр управления аппаратом. Туда руководитель проекта и несколько школьников, кто больше всего работал над проектом, и отправились, чтобы в прямом эфире понаблюдать за запуском ракеты. Самостоятельно такой наноспутник на орбиту не выведешь. Они идут попутным грузом к большому аппарату, в данном случае - иранскому спутнику.
- В Калуге была особая атмосфера, там все как в американских фильмах, - вспоминает Динар Габидуллин. - Сотрудники учреждения собрались возле Центра управления полетом и с напряжением ждали, чем закончится старт. И когда все прошло благополучно - тут же аплодисменты, поздравления, объятья. На детей это произвело огромное впечатление. И само ощущение того, что вот ты несколько недель назад работал над какой-то деталькой, а теперь она в космосе, говорит о многом. Может быть, некоторые взрослые разработчики и относились к школьному проекту как к забаве, но для ребят это было далеко не так.
По словам Артема Кузнецова, в университете очень хотелось заснять момент, когда спутник КАИ-1 из ракетоносителя выходит на орбиту. Но, к сожалению, по правилам "Роскосмоса" все мелкие сопутствующие аппараты должны отправляться с разряженной батареей. Поэтому исторический момент запечатлеть не удалось.
Дети до сих пор получают координаты и могут по ним выстраивать модель движения своего спутника. Удалось даже немного похулиганить. На аппарате есть "маячок", с помощью которого радиолюбители при определенных условиях, настроившись на нужную частоту, могут принимать сигнал с данного спутника. А таких любителей, по словам Динара Габидуллина, по всей планете хоть отбавляй. И это хобби "слушать космос" схоже с рыбалкой.
Как только КАИ-1 вышел на орбиту, на специализированных форумах тут же появилась информация, как можно поймать сигнал от него. И школьники, зная это, еще на земле решили немного пошалить. Заранее записали куплет гимна своего лицея и в прошлом году первого сентября запустили его трансляцию на всю планету. Кто-то из ребят пошутил, что в следующий раз можно было бы запустить рекламу с призывом поступать в КАИ... Не зря же он пуп земли.
Несмотря на то что в создании космического аппарата принимали участие казанские ребята, гарантии того, что они будут поступать именно в КНИТУ, нет никаких. Ребята одаренные, и с их баллами на ЕГЭ для них открыты двери ведущих вузов страны. Но, по словам Динара Габидуллина, главное, что школьники поучаствовали в историческом проекте - создании первого спутника университета. И те компетенции, которые они получили, работая над поставленными задачами, не пропадут даром.
P.S.
А пока в лицее и вузе готовят вторую звездную команду. Дело в том, что в университете подали заявку на грант на участие в еще одном подобном проекте. И в случае успеха на орбиту отправится новый спутник, уже совсем с другими задачами.
Что же касается нынешнего обитателя космоса, то вряд ли он доживет до следующего Дня космонавтики. Обычно жизнь таких наноаппаратов длится около года. Потом начинают отказывать солнечные батареи, а значит, и жизнеспособность спутника подходит к нулю. После этого он превращается в космический мусор и сгорает в атмосфере.