В этом году с космодрома Восточный в космос отправится «АИСТ-СТ», над созданием которого работал руководитель киберфизической фабрики малых космических аппаратов Самарского университета имени Королева Максим Иванушкин Шестнадцатиюнитовый CubeSat – не спрашивайте! – станет первым отечественным малым космическим аппаратом с радиолокационной установкой и будет с орбиты передавать точные данные, чтобы можно было следить за состоянием лесов или прокладывать маршруты ледоколов в Арктике и Антарктике.
Что привело вас в киберфизическую фабрику малых космических аппаратов? Почему вы вообще выбрали космос, а не IT, например?
На самом деле я рассматривал идею с IT, но отчетливо помню, как в одиннадцатом классе подумал, что не хочется провести всю жизнь за компьютером. Сегодня, сидя на работе – за компьютером, разумеется! – улыбаюсь, вспоминая эти размышления. В целом история с космосом у меня началась, наверное, с детства: мама преподавала физику и астрономию в школах, поэтому мы говорили о звездах. И потом, самолеты никогда меня особо не интересовали, вертолеты меня пугают, а двигатели я тоже не рассматривал и даже не помню почему. В общем, когда я выбирал специальность, мне понравилось, как это звучит «Космические аппараты и разгонные блоки». Показалось, что это звучит эпично, и поэтому я решил поступать в аэрокосмический. Помню, как на пятом примерно курсе мы ездили на практику на Байконур, и меня впечатлила печальная история «Энергии» – «Бурана»: смотрел на пусковые столы, видел эту масштабную и гигантскую конструкцию и безумно сложное инженерное сооружение, и было очень грустно, что вся эта история перестала использоваться, и сейчас она просто доживает свой век. Меня это настолько впечатлило, что решил сделать все, что от меня зависит, чтобы в будущем таких ситуаций не допускать. После получения диплома самый прямой путь в космос и на работу по специальности лежал через ЦСКБ «Прогресс». И там мне немного не повезло: я попал в отдел, который занимался ракетами, а не космическими аппаратами, что подразумевало огромное количество рутинной работы: там документация ведется буквально с 60-х годов! Мне хотелось больше свободы и творчества, поэтому предложение поработать в Центре управления полетами космических аппаратов, которое поступило от университета, я воспринял с энтузиазмом и ушел из конструкторского бюро. Чтобы работать в университете, мне нужно было продолжать образование, так я и стал постепенно входить в науку. И чем больше я погружался в космическую специфику, тем было интереснее. Вот поэтому, как-то вот так вот меня, наверное, привело в космос.
Вы упомянули документацию из шестидесятых, поэтому не могу не спросить: есть ли какие-то новые открытия и решения с тех пор, как Гагарин сказал свое «Поехали»?
Безусловно! Взять хотя бы Илона Маска, который доказал, что ракеты с возвращаемой ступенью экономически эффективны, так что наши разработчики сегодня просчитывают возможность пойти по этому пути. А еще создаются современные ракеты-носители, включая сверхтяжелые ракеты, обновляется электронная начинка ракет, поэтому прогресс в сфере ракетостроения наблюдается. Динамика эволюции космических аппаратов более заметна: развитие электроники позволило одновременно снизить размеры аппаратов и повысить масштаб и диапазон решаемых задач. В итоге в наши дни все сместилось в сторону миниатюризации и создания группировок аппаратов, которые повышают оперативность и периодичность наблюдений.
Это я для друга: оперируя термином «малый космический аппарат», мы имеем в виду спутник, правильно?
Вообще, любой искусственный объект на орбите Земли можно назвать спутником. В нашем случае речь идет об автоматических космических аппаратах, назначение которых может быть совершенно различным, но в большинстве случаев они используются для изучения поверхности и рельефа Земли из космоса.
А какие задачи решает ваш «Аист»?
Его трудно назвать моим: «Аист» первого поколения – два аппарата! – отправились в космос в 2013 году. Участия в его разработке я не принимал, поскольку был слишком мал. В те годы разработка малого космического аппарата стала первым опытом и для университета, и для РКЦ «Прогресс», который выступал партнером по этому проекту. Основной задачей первого «Аиста» было изучение магнитного поля Земли и космического пространства. Следующий «Аист», а точнее «Аист-2Д», запустили в 2016 году. Это был аппарат более высокого класса, который зондировал Землю в оптическом диапазоне. А задача нового «Аиста» – обновление информации о территории России и всего мира: ему нужно будет снять около девяноста миллионов квадратных километров с разрешающей способностью около 1,3 метра на пиксель, что позволяет различить крупную машину на парковке.
Чем вы с командой занимаетесь сегодня?
Сейчас у нас на финальной стадии доработки находится «Аист-СТ»: по классификации малых космических аппаратов, которая зависит от массы, он относится к классу CubeSat и состоит из шестнадцати кубиков-юнитов с ребром десять сантиметров. Основная полезная нагрузка этого аппарата — это радиолокатор, которому не мешает работать облачность, и, в отличие от оптических локаторов, он может работать ночью. В рамках Передовой инженерной аэрокосмической школы, которая была создана в нашем университете, мы разрабатываем подход к серийному роботизированному производству малых космических аппаратов, когда вовлечение людей в процесс производства минимизируется. Полезная нагрузка для этих аппаратов разрабатывалась нашими коллегами из Самарского университета имени Королева – это будет третий гиперспектрометр, который отправится в космос.
А что самое сложное в разработке малого космического аппарата?
Пожалуй, сложнее всего учесть все моменты, которые могут возникнуть в процессе запуска и эксплуатации, и подобрать аппаратуру для обеспечения максимального функционала. Можно отметить работу со смежниками в попытках не сорвать сроки. Ну и сам фактор космического пространства, который тоже нужно учитывать: по сути, после запуска аппарата, никакой возможности кардинально что-то в нем изменить уже не существует. Разве что обновить программное обеспечение. Поэтому нужно тщательно продумать надежность системы и создать дублирующие цепи на случай отказа каких-то элементов.
Есть ли у вас какая-то мечта, связанная с работой?
Пожалуй, есть: мечтаю о создании распределенной наземной структуры, чтобы у нас было больше времени на общение с аппаратами на орбите. А еще хочется разработать космический аппарат, который смог бы работать на сверхнизкой орбите, где на срок его жизни сильно влияет атмосфера: из-за того, что он будет ближе находиться к Земле, можно будет получать лучшее изображение. Создать такой аппарат, который бы мог продержаться там, хотя бы несколько месяцев, – это интересная инженерная задача, и мы сейчас работаем над ее решением. А когда у нас получится ее решить, я стану еще больше мечтать о развитии наземной инфраструктуры, потому что, чем ниже находится космический аппарат, тем меньше у него зона радиовидимости, а значит, и сеансы связи короче. Примерно такое соотношение: аппарат на орбите пятьсот километров «доступен» от десяти до двенадцати минут, а «поговорить» с аппаратом на орбите триста километров можно будет минут пять-семь. Соответственно, с одной станции управлять космическим аппаратом и получать от него информацию становится проблематично, но масштабы территории нашей страны дают возможность повысить количество сеансов связи.
Какими скиллами и навыками должен обладать современный ученый? Отличается чем-то новая волна от старой школы?
Старая школа вызывает у меня только восхищение: они были первопроходцами, очень многое делали в первый раз и, мне кажется, были более стальные ребята, чем мы сейчас, хоть это и не делает нам чести. Современные ученые отличаются от своих коллег из прошлого тем, что работают в эпоху открытости науки и глобальной коммуникации между учеными различных стран. Наверное, это и есть основное отличие между поколениями. Сегодня любой студент может за пару минут провести расчеты, которые раньше занимали многие недели.
Как человек, который находится внутри космической индустрии, можете сказать, насколько изучен звездный мир, и ждать ли нам каких-то новых удивительных открытий?
Этот вопрос, наверное, больше относится к фундаментальной науке, поскольку основные открытия связаны с историей развития самой Вселенной, нашей галактики и соседних галактик. С помощью космических телескопов коллеги наблюдают за изменениями Вселенной и строят теории о ее развитии. С точки зрения нашей прикладной науки, говорить о том, сколько новых открытий удастся сделать с текущими инструментами, сложно. Но, если удастся создать некий инструмент наблюдения для той же Земли, мы сможем глубже погрузиться в процессы формирование самой Солнечной системы и нашей планеты.
Скажите, почему так много говорят о количестве пусков ракет? Какое значение это имеет в государственном масштабе?
Каждый пуск — это возможность получить новые знания и новые продукты. Один из основных трендов современной космонавтики – это многоспутниковые группировки. У кого больше космических аппаратов на орбите, тот получает больше информации. И не только больше, но еще и быстрее, и чаще. Кроме этого они позволяют выходить уже на новые инженерные решения, соответственно, связь простая: чем больше пусков, тем больше спутников на орбите, а от количества спутников в космосе зависит и безопасность страны, и экономические выгоды.
Бывают моменты, когда вы жалеете, что выбрали научную карьеру?
Не без этого! Особенно, когда приходится много часов корпеть над каким-нибудь документом. А потом смотришь в окно или заходишь в соцсети, а там все наслаждаются пляжами, погодой и природой. В такие моменты это вызывает добрую зависть.
Вопрос из категории «если бы»: кем бы вы стали, если бы не связали свою жизнь с космосом?
Вспоминая какие-то развилки, мне кажется, я бы все-таки при любых раскладах остался в космической отрасли работать. Может быть, ушел бы ближе к производству или к созданию изделий отраслевых компаний, может быть, уделял бы больше времени творчеству и науке. Но вот прямо сейчас я как-то не вижу свой уход из космоса.
Как проходит обычный день российского ученого?
В моем случае все зависит от аппарата на орбите: мой день начинается с того, что мы принимаем первый сеанс связи, быстро обрабатываем полученные данные и смотрим, что получилось. Первый сеанс мы обычно проводим дистанционно, а за полтора часа до следующего сеанса я успеваю доехать до нашего ЦУПа. Затем, в зависимости от семестра, я или иду вести пары, или отправляюсь в офис решать проектные задачи. А вечером у нас снова сеансы связи!
Чему вы хотите их научить своих студентов?
Мне хочется показать им практическое применение того, чему они учатся, потому что, когда я сам был студентом, часто задавался вопросом, зачем мне это нужно? Так что все знания, которые я пытаюсь передать, стараюсь подавать через призму того, где это может быть применимо. А есть еще один нюанс. Один из курсов, которые я веду, – это введение в ракетно-космическую технику для первокурсников: зная их дальнейшую программу, я понимаю, что до четвертого курса они больше не столкнутся с космической тематикой, я делаю акцент на том, что им нужно помнить, ради чего они поступали! Стараюсь охватить в целом ракетно-космическую технику, динамику полета, немножко аэродинамики, немножко прочности и космических аппаратов. И отмечаю, где в дальнейшем им может пригодиться эта аэродинамика, динамика полета и математика. Получается такой быстрый поверхностный обзор, после которого они смогут с углубленными знаниями удариться в нашу специфику. И, конечно, всегда стараемся передавать студентам реальные данные с космических аппаратов и привлекать их к управлению ими, чтобы они могли потрогать, пощупать, в целом, как бы прочувствовать вот эту историю прямиком из космоса. Проще говоря, стараюсь учить теории через практику!
Текст: Денис Либстер
Фото: Снежана Фадеева
Комментарии (0)