Забудь про встроенный в автомобиль телефон. Если все в 2011 году пойдет по
плану, группа британских ученых запустит смартфон на базе операционной системы
Android в "бесконечность и еще дальше".
Исследователи в University of Surrey и Surrey Satellite Technology Limited (SSTL)
в Англии разрабатывают спутник на основе Android для его запуска на близкую к
Земле орбиту.
Названный Strand-1 (Surrey Training, Research and Nanosatellite Demonstrator),
11.8-дюймовый спутник сфотографирует Землю в ходе миссии, которая начнется позже
в этом году. В электронную аппаратуру управления включены "внутренности"
смартфона на основе Android.
С помощью Strand-1 исследователи SSTL хотят показать возможности спутника,
пользуясь при этом в первую очередь сравнительно недорогими имеющимися в продаже
элементами.
"Затраты удивительны", - сказал Wired.com концепт-инженер миссии Шон Кенйон.
"Если эти телефоны выдержат экстремальную среду космоса, даже страшно подумать,
что мы сможем использовать недорогие мобильные устройства в изготовлении
спутников".
Это не первый раз, когда ученые запускают телефоны на борту ракет. В прошлом
году исследователи NASA Ames Research Center в качестве эксперимента послали
пару телефонов HTC Nexus One на 30 000 футов в атмосферу, прикрепляя каждый из
телефонов в качестве груза внутри маленькой ракеты. Один телефон "накрылся"
после того, как парашют ракеты не раскрылся, а второй вернулся целым и
невредимым и содержал в себе более двух с половиной часов записанного видео на
его камеру с разрешением 720х480.
Стоимость – большая мотивация для этого эксперимента. Многие из стандартных
функций, присущих современным смартфонам – камеры, GPS навигация, доступ к Wi-Fi
– являются также функциями спутников. Но использование компонентов смартфонов
приведет к снижению размера, веса и стоимости спутников – по сравнение с теми,
которые используются в космической индустрии.
"Мы хотим увидеть, смогут ли смартфоны выжить там", - сказал Кенйон. "И мы
будем наблюдать за тем, как сенсоры телефона – такие, как акселерометр, например
- ведут себя в условиях полета в космос".
Первоначально SSTL запустят спутник с питанием от бортового компьютера,
который будет судить о том, что происходит с жизненно важными частями телефона и
наблюдать за неполадками в оборудовании телефона. После того, как будут собраны
данные о функционировании телефона, компьютер будет выключен и телефон будет
использоваться для контроля различных частей спутника.
SSTL не разгласят имя производителя или модель телефона, но они сказали, что
телефон должен работать на базе операционной системы Android.
SSTL построили и запустили 34 спутника с тех пор, как компания была основана
в 1981 году. Компания специализируется на маленьких, немного стоящих спутниках,
которые часто стоят намного меньше, чем те, с которыми ассоциируется полет в
космос. В прошлом компания работала над программами развития и тренировки для
NASA и European Space Agency. Проект смартфона-спутника проводится в
сотрудничестве с Surrey Space Center в University of Surrey.
SSTL надеется запустить спутник до конца 2011 года.
Мы быстро привыкаем к прогрессу. Вещи, которые нам несколько лет назад казались фантастикой, сегодня не замечаются и воспринимаются как всегда существовавшие. Достаточно покопаться в старых вещах, как вдруг найдется монохромный мобильный телефон, дискета, магнитофонная кассета или даже катушка. Не так давно это было. Не так давно и интернет был «по талонам» под скрип модема. А кто-то помнит 5,25" жесткие диски или даже магнитофонные кассеты с компьютерными играми. И обязательно найдется тот, кто скажет, что в его время были 8" дискеты и бобины для ЕС ЭВМ. И в тот момент ничего не было современнее, чем это.
В эти недели можно наблюдать традиционные мероприятия, посвященные запуску первого Спутника - началу Космической эры. Силой случая спутник, который должен быть первым, стал третьим. А первым полетел совсем другой аппарат.
Этот текст о том, как просто сейчас услышать спутники на околоземных орбитах и как это было в начале космической эры. Перефразируя известной когда-то книги Е. Айсберга: «Спутник - это очень просто!»
За последние 5-10 лет космос стал ближе к неспециалистам, как никогда. Появление технологии SDR, а затем донглов RTL-SDR открыло легкий путь в мир радио людям, которые к этому никогда не стремились.
Зачем это надо?
Ремарка о радиолюбителях и первых спутниках
Если для Запада Спутник был большим сюрпризом, то, по крайней мере, советские радиолюбители были предупреждены за несколько месяцев до события.
Взглянув на страницы журнала «Радио» , можно с лета 1957 года найти статьи, как об искусственном спутнике, запуск которого ожидается в ближайшее время, так и схемы аппаратуры для приема сигналов спутника.
Ажиотаж вызванный Спутником был неожиданным, и оказал сильное влияние на такие «не научные» сферы жизни общества, как например, мода, дизайн автомобилей и пр.
The Kettering Group of amateur satellites trackers прославилась в 1966 году, обнаружив советский космодром в Плесецке. Группа наблюдателей возникла в гимназии города Кеттеринг (Великобритания) и первоначально преподаватель с помощью радиосигналов спутников демонстрировал эффект Доплера на уроках физики. В последующие годы группа объединила любителей, специалистов из разных стран. Один из её активных участников - Свен Гран, проработавший всю жизнь в шведской космонавтике (Swedish Space Corporation).
На своем сайте он опубликовал статьи об истории ранней космонавтики, аудиозаписи сделанные в 1960-1980-е. Интересно послушать голоса советских космонавтов во время будничных сеансов связи. Сайт рекомендуется к изучению любителям истории космонавтики.
Любопытство. Хотя «всё можно найти в интернете», немногие задумываются, что с начала это «всё» кто-то помещает в интернет. Кто-то пишет истории, кто-то делает интересные фото, а потом уже это расходится по сети ретвитами и репостами.
Можно по-прежнему слушать переговоры космонавтов, которые особо активны в момент прибытия/убытия экипажа с МКС. Кое-кому удавалось ловить переговоры во время выхода в открытый космос. Не всё показывает НАСА ТВ, особенно потому, что над Россией для НАСА - это слепые зоны полета, а TDRS еще летают не в достаточном количестве. Из любопытства можно принимать погодные спутники NOAA (пример методики) и Meteor (снимки имеют лучшее разрешение пример) и узнавать несколько больше информации, чем это публикуется в СМИ.
Можно узнать из первых рук, как «поживают» множество cubesat.
У некоторых есть программы для приема и расшифровки телеметрии, другие телеграфируют в явном виде. Примеры можно посмотреть .
Можно наблюдать работу ракет-носителей и разгонных блоков при выводе груза на заданную орбиту. Это же оборудование можно использовать для отслеживания стратосферных зондов. Вот , например, удивительный случай для меня - шар вылетел из Британии 12 июля и на высоте 12 километров уже сделал пару кругосветных путешествий, пролетел на Северным полюсом. Недавно был замечен над Сибирью. Очень мало приемных станций участвующих в проекте.
Собственно, что нужно для приёма?
1. Приемник, работающий в необходимом диапазоне. В большинстве случаев RTL-SDR соответствует достаточным требованиям. Рекомендуются предусилитель, режекторный фильтр. Рекомендуется использовать USB удлинитель с ферритовыми фильтрами - это уменьшит шумы от компьютера и позволит разместить приемник ближе к антенне. Хороший результат дает экранирование приемника .2. Антенна на выбранный диапазон. «Лучший усилитель - это антенна». Какой бы предусилитель не был бы установлен после антенны, но при плохой антенне будет усиливать только шум, а не полезный сигнал.
3. В случае приема сигнала спутников нужно знать что летает, где и когда. Для этого нужны программы слежения за спутниками, указывающие и предсказывающие положение спутника в определенный момент.
4. Программы для приема и расшифровки телеметрии cubesat или метеорологических спутников.
Особенностью приема сигнала со спутников является расстояние и эффект Доплера.
По теории приема хорошо написано в этом документе со страницы 49 -
Satellite communication Construction of a remotely operated satellite ground station for low earth orbit communication .
Выведенная формула показывает, что мощность, принятая приемником, напрямую зависит от характеристик излучающей и принимающей антенн и обратно пропорциональна квадрату расстояния между приемником и передатчиком при одинаковой длине волны. Чем больше длина волны, тем меньше излучение рассеивается («Почему небо голубое?»).
Пролетающий над головой спутник находится на расстоянии нескольких сотен километров, а пролетающий на вашем горизонте обзора может находиться на расстоянии пары тысяч километров. Что естественно на порядки уменьшит уровень принимаемого сигнала.
А мощность передатчика не велика, то шансы успешного приема не велики. Например, у FunCube-1 мощность передатчика на освещенной стороне 300 mW, а в тени всего 30 mW.
Какая нужна антенна, и на какой диапазон?
Прежде всего, это зависит от места приема и объектов приема. Если это спутник с полярной орбитой, то рано или поздно он пролетит над приемной станцией. Это метеоспутники, многие cubesat. Если же это, например, МКС, а приемная станция находится в Москве, то МКС будет пролетать только на горизонте. И чтобы провести связь или долго слышать спутник необходимо иметь высокоэффективные антенны. Поэтому необходимо определиться - что доступное летает в досягаемости от места приема.Какие программы существуют для слежения за спутниками, указывающие и предсказывающие положение спутника в определенный момент?
Online инструменты:- www.satview.org
- www.n2yo.com
Из программ для Windows: классический Orbitron (обзор программы) и, например, Gpredict .
Последний показывает информацию по частотам спутников. Существуют программы и для других платформ, например, для Android.
Мы же будем использовать Orbitron и информацию о частотах из сторонних источников.
Как программы вычисляют орбиты спутников?
К счастью необходимые данные для расчета орбит (TLE набор элементов орбиты для спутника Земли) свободно распространяются в интернет и доступны . Вам даже не нужно думать об этом - программы автоматически загружают свежие данные об орбитах космических объектов.Но так было не всегда
Командование воздушно-космической обороны Северной Америки (NORAD) ведет каталог космических объектов и на самом деле публично доступный каталог не полный - в ней нет военных спутников США. Ловлей таких объектов занимаются группы энтузиастов-любителей. Иногда им удается найти отсутствующий в открытой базе объект.
Вопрос определения и предсказания орбиты возник еще до запуска спутников. В СССР к решению этой проблемы был привлечен широкий круг наблюдателей и инструментов. В наблюдении и измерении орбиты Спутника, кроме штатных станций траекторных измерений, были привлечены обсерватории и кафедры высших учебных заведений, а выбранный легкодоступный радиолюбительский диапазон позволил привлечь к наблюдениям первых спутников армию радиолюбителей - в журнале Радио 1957 года можно найти схему радиопеленгационной установки, магнитофонную запись с которой радиолюбителю необходимо было выслать в адрес Академии наук СССР. К необычной работе на первом этапе были привлечены пеленгаторы системы «Круг» , принадлежащие совсем другому ведомству.
Вскоре больших успехов добились баллистики НИИ-4. Разработанная ими программа для ЭВМ «Стрела-2» впервые позволила определять параметры орбиты не по сведениям от пеленгаторов, а по результатам траекторных измерений, получаемых станциями «Бинокль-Д» на НИПах. Появилась возможность прогнозировать движение спутников по орбите.
Станции траекторных измерений первого поколения «Иртыш» были постепенно заменены новыми станциями «Кама» и «Висла» со значительно более высокими техническими показателями по дальности, точности и надёжности. В 1980-х появились лазерные дальнометры. Почитать подробнее можно .
Станции измеряли орбиты не только «своих», но и спутников любимого вероятного противника. Очень быстро на орбите появились спутники оптической и затем радиоразведки. О том, что они могли разглядеть в далеком 1965 году будет ниже. А пока вспомню анекдотическую историю, о солдатах далекой северной части, вероятно единственным развлечением, которых было соблюдение правил радио- и «оптической» маскировки в момент пролета соответствующих спутников. Однажды перед пролетом американского спутника оптической разведки они, естественно ради забавы, использовали шлак из котельной для написания огромного слова на снегу.
А как же любители поохотиться за спутниками? Им приходилось выслушивать эфир, всматриваться в небо после получения новостей о запуске ракеты с космодрома. Обычно несколько витков после запуска были предсказуемы.
На фото 2000 карт содержащие наборы элементов орбиты для спутников Земли полученные Свеном Граном от NASA в период 1977-1990. Затем их можно было получить по коммутируемому доступу и затем, через несколько лет, в интернет. Свен отсканировал эти карты для тематической группы на Facebook т.к. они содержат наборы элементов, которые отсутствуют в базе Spacetrack.org.
Эти данные использовались для предсказания витков, на которых возможно наблюдение космических объектов.
Естественно никаких компьютеров - только вот эти два трафарета использовались еще 25 лет назад. И к моменту получения TLE данные были не свежими.
Позже для расчета орбит Свен использовал собственноручно написанные программы для ПК.
При полете Спутника КИК еще не имел собственного вычислительного центра, а выделенного машинного времени на ЭВМ других организаций не хватало для всех вычислений, и орбиту Спутника достаточно точно предсказывали специально изготовленными трафаретами.
Итак, мы можем в окне программы Orbitron видеть спутники из открытой базы, они разбиты на категории геостационарные, радиолюбительские, погодные, МКС и т.д. Не все из них представляют интерес для приема, некоторые не работают и представляют интерес только для фотографов ночного неба.
Частоты рабочих спутников можно посмотреть здесь:
Какая бы антенна не была общее условие - подальше от препятствий и повыше от земли. Чем более открытый горизонт, тем более продлится сеанс. И не забывайте, что в случае направленной антенны её нужно «направлять» в сторону спутника.
Очень большая ремарка о советских антеннах дальней космической связи
Разработка ракет семейства Р-7 шла быстрее, чем спутников, отчасти потому, что «добро» спутникам дали, когда Р-7 уже перешла в стадию летных испытаний. Скорейшее создание третьей, четвертой ступеней позволили достичь второй космической скорости и осуществить полет ракеты к планетам, Луне, облет Луны с возвращением к Земле и попадание в Луну. Времени на проектирование чего либо с нуля не было, использовались готовые устройства и узлы. Например антенная установка станции «Заря» для связи с первыми пилотируемыми кораблями представляла собой четыре спирали, смонтированные на основании от прожекторной установки, оставшейся после войны.
В условиях цейтнота для дальней космической связи были использованы те антенны, что уже были в нужном месте и нужных характеристик. Подробнее о временном центре космической связи можно почитать .
Одновременно с запусками в сторону Луны «рядом» же строились два капитальных центра дальней космической связи с крупнейшими в мире, на тот момент, антеннами космической связи (к слову Центрами дальней космической связи их называли журналисты, реальные же названия другие - НИП-10 и НИП-16, но и это, по некоторым причинам, не совсем корректные названия.).
Построен комплекс тоже из «готовых узлов» и потому возведен в рекордно короткие сроки. Использование орудийных поворотных устройств как основание антенн вызвало у ЦРУ легкое замешательство и некоторое время они считали, что это возводится береговая батарея. Через два года произошел курьез связанный с советским экспериментом на комплексе «Плутон» по уточнению значения астрономической единицы путем радиолокации Венеры. Вероятно чиновники в СССР решили, что значительно уточненное значение астрономической единицы является государственной тайной и исказили опубликованный результат эксперимента. Над неуклюжей попыткой скрыть значение посмеялись астрономы :
we should congratulate our Russian colleagues on the discovery of a new planet. It surely wasn"t Venus!
Антенна, сыгравшая важнейшую роль в изучении соседних планет в 1960-1970х, была порезана на металл Украиной в ноябре 2013-го.
Процитирую Бориса Чертока:
Скрытый текст
По предварительным расчетам для надежной связи с космическими аппаратами, находящимися внутри Солнечной системы, на Земле надо построить параболическую антенну диаметром около 100 метров. Цикл создания таких уникальных сооружений оценивался оптимистами в пять-шесть лет. А до первых пусков по Марсу в распоряжении антенщиков было меньше года! К тому времени уже строилась параболическая антенна симферопольского НИП-10. Эта антенна диаметром 32 метра возводилась для будущих лунных программ. Была надежда, что ее эксплуатация начнется в 1962 году.
Главный конструктор СКБ-567 Евгений Губенко принял смелое предложение инженера Ефрема Коренберга: вместо одного большого параболоида соединить в единую конструкцию восемь шестнадцатиметровых «чашек» на общем опорно-поворотном устройстве. Производство таких средних параболических антенн уже было хорошо освоено. Предстояло научиться синхронизировать и складьшать в нужных фазах киловатты, излучаемые каждой из восьми антенн при передаче. При приеме предстояло складывать тысячные доли ватта сигналов, доходящих до Земли с расстояний в сотни миллионов километров.
Разработка металлоконструкций механизмов и приводов для опорно-поворотных устройств была другой проблемой, которая могла потребовать нескольких лет. Не лишенный чувства юмора Агаджанов объяснил, что существенную помощь космонавтике оказал запрет Хрущевым строительства новейших тяжелых кораблей Военно-Морского Флота. Готовые опорно-поворотные устройства орудийных башен главного калибра строившегося линкора были быстро переадресованы, доставлены в Евпаторию и установлены на бетонных основаниях, сооруженных для двух антенных систем - приемной и передающей.
Шестнадцатиметровые параболические антенны изготавливал Горьковский машиностроительный завод оборонной промышленности, металлоконструкцию для их объединения монтировало НИИ тяжелого машиностроения, приводную технику отлаживал ЦНИИ-173 оборонной техники, электронику системы наведения и управления антеннами, используя корабельный опыт, разрабатывал МНИИ-1 судостроительной промышленности, линии связи внутри НИП-16 и выход его во внешний мир обеспечивало Министерство связи, Крымэнерго подводило линию электропередач, военные строители прокладывали бетонированные автодороги, строили служебные помещения, гостиницы и военный городок со всеми службами.
Масштабы работ впечатляли. Но фронт был столь широк, что с трудом верилось в реальность сроков, которые называл Агаджанов.
Во время разговоров подъехал Геннадий Гуськов. Он был заместителем Губенко, здесь руководил всей радиотехнической частью, но по необходимости вмешивался и в строительные проблемы.
Обе АДУ-1000, приемная и передающая, будут сданы в срок! Мы не подведем, - бодро доложил он.
- Почему тысяча? - спросил Келдыш.
- Потому что общая эффективная площадь антенной системы -тысяча квадратных метров.
- Не надо хвалиться, - вмешался Рязанский, - общая площадь у вас будет не более девятисот!
Это был спор приверженцев разных идей, но в это время было не до какой-то сотни квадратных метров.
После очередного посещения временного центра связи в Симеизе Королев и Келдыш по дороге к самолету посещали быстровозводившиеся центры связи. В 1960-м году на НИП-16 вступил в строй радиотехнический комплекс Плутон , через 7 месяцев(!) после начала строительства, став самым мощным в истории человечества на то время.
Через два года на НИП-10 была построена станция дальней космической связи «Катунь» с антенной диаметром 25 метров, вскоре увеличенной до 32.
Члены Государственной комиссии Г.А. Тюлин, С.П. Королёв (с 1966 года Г.Н. Бабакин), М.В. Келдыш придавали особое значение полёту лунных и межпланетных аппаратов. Как правило, после запуска этих КА прибывали на НИП-10 или НИП-16, заслушивали доклады руководства ГОГУ или её групп, а в случае нештатных ситуаций и разработчиков бортовых и наземных технических средств.
Вероятный противник активно интересовался происходящим в советской космонавтике, благодаря чему сейчас можно узнать много интересного из рассекреченных отчетов и спутниковых фото. Тема спутникового шпионажа очень интересна и объемна, желающие могут прочитать, например, The US Deep Space Collection Program .
Вот пример фрагмента спутникового фото и фрагмента схемы из отчета ЦРУ о крупнейшем советском центре космической связи.
Без отчета ЦРУ я бы не догадался, что это антенное поле КВ узла связи , также выполнившее наблюдение первых Спутников.
Осведомленность ЦРУ в некоторых вопросах поражает, причем видно, что это аналитика, а не агентурные сведения и высокий класс инженеров верно интерпретирующих назначение сооружений на фото.
На американском фото площадка станции дальней космической связи «Катунь» с зданиями управления и антенной ТНА-400.
Антенна ТНА-400 склонилась к горизонту и ведет сеанс связи… В центре на верхней границе прямоугольник антенны в виде «антенной решётки» с синфазными спиральными излучателями, это станция передатчика мощностью 10 кВт для связи с лунными кораблями. Выглядела она так :
Дата съемки 5 октября 1965 года. Судя по теням - время до полудня. А днем ранее, утром 4 октября была запущена «Луна-7».
.Сигнал не очень хорош, малошумящий усилитель необходим. На спектрограмме видно, что BPSK сигнал прерывается тоном каждые 5 секунд.
Если Вам удалось принять сигнал, то можно переходить к следующему этапу - дешифровке сигнала. В случае FUNCube, необходимо скачать программу Funcube telemetry dashboard
Следуя инструкции настраиваем программу:
И принимаем телеметрию:
Как расшифровывалась телеметрия советских космических аппаратов в первое космическое десятилетие
Процитирую Бориса Чертока и Олега Ивановского.
8 октября 1967 г., преодолев расстояние свыше 300 млн км, «Венера-4» вошла в зону притяжения планеты. Начался заключительный сеанс связи. По темпу нарастания частоты принимаемого с ОО сигнала ощущалось стремительное увеличение – под действием поля тяготения Венеры – скорости встречи с планетой. Но вот сигнал пропал – набегающий атмосферный поток нарушил ориентацию параболической антенны станции на Землю. В тот же момент бортовая автоматика выдала команду на отделение СА. В небольшом зале Евпаторийского центра управления полетом наступила тишина: все замерли в ожидании сигнала. Томительно медленно электронные часы отсчитывали секунды. Наконец по громкой связи услышали радостный крик: «Есть сигнал с СА!» Через несколько минут начала поступать информация: «Давление 0.05 атм, температура минус 33°С, содержание СО2 в атмосфере около 90%» – и после небольшой паузы: «Информация с радиовысотомера в сбое».
Это наш специалист Ревмира Прядченко, глядя на пролетающую по столу бесконечную ленту с двоичными символами, визуально – не только «персоналок», но и простых электронных калькуляторов тогда еще не существовало – выделяла нужный канал, превращала двоичные символы в число и по заполненным тарировочными характеристиками точно сообщала значение параметра.
***
Одна из помощниц Сергея Леонидовича, чуть наклонилась к экрану индикатора:
- Есть телеметрия. Должен идти первый коммутатор.
- Мирочка на месте? - спросил Бабакин.
- Конечно. Сейчас запросим, что она видит.
…Мирочка. Или, если полностью, - Ревмира Прядченко.
Такое имя ей придумали родители, соединив в нем два слова: «революция» и «мир». Была в минувшие годы такая мода. В группе управленцев Мира была человеком исключительным, обладавшим феноменальной способностью держать в памяти десятки операций, которые надлежало выполнять приборам и системам станции по подаваемым с Земли радиокомандам или от бортовых ПВУ. Пожалуй, как никто иной, она с ходу умела понимать и расшифровывать телеметрические сигналы, порой весьма перепутанные космической разноголосицей радиопомех.
Ей-богу, этот ее дар мог с успехом соперничать с любым автоматическим способом обработки информации. Не раз наши управленцы приводили в недоумение искушенных коллег, заявляя, что де у нас информация с «ВЕНЕР» обрабатывается специальной системой «Мира-1».
- Как это - «Мира-1»?! Нет таких машин. ЭВМ «Мир-1» есть, а «Мира-1»…
- Вот то-то и оно, что у вас «Мир», а у нас «Мира»!
А какие прекрасные стихи писала Мирочка…
Бабакин взял микрофон.
- Мирочка! Добрый день. Ну, что у вас?
- Здравствуйте, Георгий Николаевич! - Она по голосу узнала Главного. - Пока сказать ничего не могу. По телеметрии сплошные сбои. Параметры выделить нельзя.
- Ну, хотя бы что-нибудь…
- Сейчас… минутку… пока только одно могу сказать, но не гарантирую… вот… ДПР не в норме…
Главный опустил руку с микрофоном.
- ДПР… ДПР… Это давление после редуктора?
За столом задвигались. Одновременно некоторая растерянность с озабоченностью появилась на лицах управленцев.
Большой смотрел то на Главного, то на Азарха. Техническое руководство для того и существует, чтобы принимать решения, что дальше делать в сложной обстановке, продолжать ли сеанс или дать выключающую команду?
Сложность была в том, что на борту станции работало программно-временное устройство, беспристрастно выдававшее в нужной последовательности команды-сигналы для ориентации станции и включения корректирующего двигателя. Работало это устройство, и ему невдомек, что какой-то там ДПР не в норме…
- К чему это может привести… к чему… к чему? - задумался на секунду Главный, - к повышенному расходу газа, к избыточной тяге на соплах ориентации, так? Станция может не сориентироваться?
- Георгий Николаич, надо разобраться, - не скрывая волнения, проговорил кто-то из управленцев.
Главный взял микрофон:
- Мирочка, ну что?
А неоновые цифры секундомера отщелкивали секунды и минуты, ставшие какими-то уж очень короткими.
- Разбираюсь, сбои сплошные, пока ничего нового не скажу…
- Выключим станцию, дадим отбой? - Большой вопросительно посмотрел на Главного.
- Отставить отбой. Не волноваться. Пусть сеанс идет.
На индикаторе бился шершавый, лохматый бугорок дальнего голоса станции. Ну почему так, словно по закону «пакости», именно тогда, когда информация была нужнее, чем когда-либо, ее никак нельзя было «выудить» из мутности сбоев и помех?
- А повторить мы можем? Газа в системе ориентации хватит? - Продолжал допрос технический руководитель. - Нет, надо собрать рабочую группу и все тщательно разложить по полочкам, по порядку…
- Да какие «полочки!» В крайнем случае, сеанс коррекции придется повторить…
- А это реально? Газа хватит? Тут требуется все тщательно обдумать. Георгий Николаевич…
Щелкнул репродуктор циркуляра и радостный голос Мирочки, непривычно наполненный звенящими нотками и прерывающийся от волнения:
- Георгий Николаич! Расшифровала! Все в порядке! ДПР - в норме! В норме!
И сразу снялось напряжение. А на часах - 11 часов 03 минуты. И всего-то прошло каких-то 5 минут. Всего пять минут...
По воспоминаниям именно с этим связана гибель «Союз-11», падение давления в котором было сразу зафиксировано на лентах самописцев, но возле них не было такого таланта, чтобы расшифровать налету, поднять тревогу и предупредить экипаж ранее, чем они сами почувствовали фатальное падение давления. К сожалению разработка автоматической системы приема и дешифрования телеметрии еще не была завершена.
При приеме сигнала спутника неизбежно такое явление как эффект Доплера. На спектрограмме это будет выглядеть так :
При приближении спутника к точке приема частота растет и при удалении уменьшается. Такие «рисунки» на спектрограмме позволяют точно определить, что сигнал принадлежит именно движущемуся спутнику, а не наземному источнику помехи. При приеме телеметрии необходимо вручную подстраивать частоту сигнала. Существует возможность автоматически подстраивать частоту и опять в этом поможет программа Orbitron, вычисляющая необходимую частоту и управляя программой SDRSharp или HDSDR.
Настройка HDSDR намного проще. В Orbitron аналогично статье устанавливаем драйвер MyDDE:
В HDSDR - Options\DDE client.
Перед использованием синхронизируем часы по интернету (с ближайшим NTP сервером). Удачной охоты.
Эффект Доплера 50 лет назад
Процитирую еще одни мемуары:
Пульт светится разноцветными огнями-пробегают синие и зеленые импульсы на экранах осциллографов.
- Тик-так, тик-так,-как метроном, щелкает какой-то прибор. Медленно идет время. Ожидание. Озабоченные лица.
Тик-так, тик-так. Долго, долго идет сигнал. Ему ведь предстоит пробежать 78 миллионов километров. 4 минуты 20 секунд уйдет на это… Есть! Есть!
***
На помощь приходит физический эффект Доплера. Как известно, чем больше скорость аппарата, излучающего радиосигналы, тем сильнее смещение частоты этого сигнала. По величине смещения можно определить скорость и устойчивость полета.
Уже семь утра. За окном светает. Счетчики системы настройки частоты, которая все время перестраивает параметры приемной антенны так, чтобы следить за изменением сигнала, возникающим из-за увеличения скорости, начинают частить: значит, все сильнее сказывается притяжение Венеры. Скорость нарастает. До планеты остается всего 15 тысяч километров.
Зуммер почти захлебывается. Быстро растет скорость. Венера все ближе и ближе. В 7 часов 25 минут ушла последняя команда Земли - включить программно-временное устройство. Станция теперь полностью независима.
Что же это за система настройки частоты? Можете представить себе эту систему и её сложность и размеры, если известно что она состояла из множества кварцевых резонаторов отличавшихся друг от друга частотой в ОДИН ГЕРЦ.
Более года назад Беларусь получила в космическом пространстве свое второе «представительство» - спутник Белинтерсат-1 был выведен на орбиту китайской ракетой-носителем «Чаньчжэн-3В» (в переводе - «Великий поход»). От первого отечественного космического аппарата он отличается кардинально. В первую очередь по назначению, задача сателлита - оказывать телекоммуникационные услуги: Спутниковое теле- и радиовещание, доступ в интернет... Для управления спутником в Станьково был создан наземный комплекс управления и небольшой «космический городок». Накануне Дня космонавтики корреспонденты «Звязды» побывали в «белорусском Королёве» и понаблюдали, как аппаратом успешно управляют недавние студенты.
«Казармы» для инженеров
Это здание - бывшая казарма, - показывает на новенький трехэтажный дом начальник Центра управления полетом спутника Олег Винярский. - От нее оставили, по сути, только несущие конструкции, все остальное переделали. Получили 32 качественные современные квартиры, в них живут многие сотрудники ЦУП, в том числе и я. В общем, для работы центра здесь построили всю инфраструктуру. Мы имеем собственную подстанцию, которая питается от двух независимых городских линий. Даже если вдруг случится такое, что оба источника энергии выйдут из строя, у нас есть две автоматические дизель-генераторные установки, которые срабатывают через 6-8 секунд отсутствия питания. Есть и собственная котельная, которая обеспечивает теплой водой основное здание и общежитие, своя система пожаротушения в каждом помещении, свое кондиционирование, гаражи, склады... Проще говоря, мы можем работать абсолютно автономно даже в самых неблагоприятных условиях.
Зачем такие расходы? Все просто: одна из главных характеристик спутника связи - надежность. Заказчики, которые платят деньги за услуги Белинтерсат-1, должны быть уверены, что сигнал всегда стабильно дойдет до потребителя, независимо от внешних факторов. Кроме того, не секрет, что сателлит играет не последнюю роль в системе военной защиты страны.
Основное здание находится в нескольких шагах от общежития. За ним - идеально ровная площадка с газоном. Здесь располагается целый комплекс из огромных антенн, каждая из которых имеет свое назначение: 11-метровая для услуг DTH, проще говоря - спутникового телевещания, 13-метровая - для контроля качества сигнала в C-диапазоне и управления самим сателлитом, 9-метровая - для тех же целей в KU-диапазоне, еще две меньшего размера - для передачи данных, в том числе доступа в интернет. Таким образом, например, сотрудники белорусских посольств за рубежом могут всегда иметь безопасный доступ в интернет без посредников. Еще есть функции IP-телефонии и так называемого стриминга, или прямой трансляции видео в интернет - в последний раз ее использовали для показа чемпионатов по таэквондо.
Под каждой антенной находится техническое помещение, где установлены системы пожаротушения и контроля микроклимата. Есть здесь и своя метеостанция, так как погода может повлиять на оказание услуг - под воздействием температуры, ветра и влаги антенны искажают сигнал, это заставляет увеличивать мощность передатчика. В Станьково работает и собственная служба дератизации в лице... рыжего кота. Шутки шутками, но мыши представляют серьезную опасность для начиненного тысячами проводов здания, поэтому помощи со стороны усатого охранника здесь только рады.
Хьюстон, у нас нет проблем!
Если спутник БГА имеет собственную орбиту и траекторию движения, то Белинтерсат-1 находится на так называемой геостационарной орбите - то есть, он почти не движется относительно земной поверхности, так как его скорость равна скорости оборота планеты вокруг оси. Спутник находится за 36 тысяч километров над экватором примерно на 51,5 градуса восточной долготы (это район Индийского океана неподалеку от берегов Африки), а потому может передавать сигнал в любую точку Восточного полушария. Тем не менее сателлит требует постоянного присмотра, так как на него влияет гравитация самых различных объектов. Пять сотых градуса - именно такой «люфт» разрешен для Белинтерсат-1. В метрической системе это примерно 75 километров - не слишком много в орбитальных масштабах.
Именно надзором и манипуляциями с «курсом» спутника и занимается центр управления полетами. Достаточно большое помещение на первом этаже основного здания, конечно, вряд ли может сравниться с ЦУП в Королеве и Хьюстоне, но внешне все напоминает об этих знаковых для космонавтики местах: огромные часы со временем в разных поясах, ряды столов с множеством компьютеров (кстати, где еще в Беларуси найдешь клавиатуру без кириллицы, но с иероглифами), центральный монитор с картой мира и, конечно, внимательные сотрудники, которые следят за информацией на дисплее.
Моя работа заключается в мониторинге сведений со спутника - так называемой телеметрии, - объясняет инженер отдела анализа и планирования Валентина ПОПИША . - Анализируем ее за разные периоды, чтобы увидеть определенный тренд. Четыре раза за смену провожу проверку полезной нагрузки - все ли работает нормально, не превышают ли клиенты разрешенный уровень мощности. Но самое интересное - подготовка процедур по управлению спутником. Как раз сегодня будет одна из них - идет сезон затмений, и Солнце воздействует на земной датчик. Чтобы исключить возможность ошибок в замерах и перехода аппарата в аварийный режим, нам нужно будет отключить этот индикатор. Если спутник выходит из «бокса» - разрешенной траектории, проводим маневры для возвращения. Но случается это редко, в среднем раз в две недели.
Перед аналитиком - сразу четыре монитора, так как иногда приходится просматривать десятки графиков и таблиц. Работа, безусловно, напряженная, тем более, что одна смена здесь тянется сразу 12 часов.
Две ночные, две дневные смены, после чего - четыре дня выходных. Одновременно на перемене в ЦУП находится всего три специалисты, именно на их плечах лежит ответственность за «выживаемость» спутника. Всего же в наземном комплексе управления работает 52 человека.
Последней инстанции, принимающей окончательные решения, здесь не существует, - говорит Олег Винярский. - Все делается только коллегиально, потому что один человек всегда может ошибиться. Конечно, есть еще техподдержка производителя, куда можно обратиться за консультацией - они не заинтересованы в потере аппарата, так как для них это тоже вопрос имиджа.
Миллионы в руках молодежи
Первое, что бросается в глаза в наземном комплексе управления спутником, - средний возраст сотрудников. По словам Олега Винярского, это примерно 25 лет. Еще до запуска Белинтерсат-1 делегация из 25 человек отправилась на учебу в Китайскую аэрокосмическую академию. Там с ними работали создатели спутника, которые учили белорусов тонкостям «космического дела» на технике, близкой по характеристикам к будущему белорусского аппарата. Поэтому никакого мандража во время передачи управления в Станьково не было - опыта хватало у всех.
Что касается новых сотрудников, то в здании есть все для их обучения. Например, симулятор ЦУП - полная копия помещения, о котором шла речь выше. Единственное отличие - здесь правят не реальным спутником, а виртуальным. На улице есть такие же «тренировочные» антенны, на которых новички практикуются в настройке, выходе на связь со спутником и других процедурах.
Мы отслеживаем состояние оборудования на Белинтерсат-1, поддерживаем его работоспособность, работаем с клиентами, - говорит начальник отдела мониторинга и управления полезной нагрузкой Центра наземного применения спутника Юрий Бобров . - В первую очередь аппарат ориентирован на международный рынок, поэтому много общаемся с иностранцами. Без проблем берем на практику студентов, как раз сейчас стажируется молодежь из БГУ. Все это инженеры, которым нужно не только решать разного рода технические проблемы, но и работать с клиентами. Никаких проблем не возникает, многие ездят на стажировки за границу, поэтому опыта молодой команде хватает.
Белинтерсат-1 создан на китайской платформе DFH-4, но это не значит, что аппарат - чужая разработка.
Мы не просто эксплуатируем чужую технику, - объясняет начальник ЦУП. - Сотрудники принимали участие в создании этого здания вместе с китайцами, монтировали, подключали и тестировался оборудование, прокладывали кабели... Ездили на завод во время сборки спутника, инспектировали процесс производства, разговаривали с конструкторами, высказывали свои предложения. Поэтому и сам спутник, и наземный комплекс управления по полному праву могут считаться белорусскими.
Во время орбитальных маневров на мощном двигателе было использовано 60 процентов топлива - это неплохой показатель, так как двигатели малой тяги имеют гораздо меньший расход. Первоначально Белинтерсат-1 был рассчитан на 15 лет работы, но, по утверждению специалистов ЦУП, его может хватить и на больший срок - все благодаря экономному и сберегательному подходу во время маневров.
Если изначально спутник был во многом проектом престижа, то сейчас мы понимаем, что это неплохой способ получения денег, - говорит Олег Винярский. - Кроме того, если ты показываешь, что можешь оправдать такие большие вложения, дорожишь доверенным тебе оборудованием, умеешь им правильно пользоваться, то создаешь себе определенный имидж. Уже сейчас мы работаем над вопросом международного технического сотрудничества, имеем ряд подписанных меморандумов с Гонконгом, Нигерией, Казахстаном. Цель - рассказать о своем опыте и перенять зарубежный, ведь грош цена тем знаниям, которыми вы не готовы делиться. В будущем вообще планируем создать единую систему подготовки кадров, основанную на стажировке в зарубежных компаниях. Мы хотим, чтобы квалификационные требования были повсюду одинаковыми, и мы могли без проблем брать к себе на стажировку специалистов из-за рубежа и отправлять взамен своих. Таким образом, мы будем всегда обеспечены качественными кадрами, так же, как крупные космические державы, которые тратят на это много денег.
Спутник в формате «нано»
Наземная инфраструктура, которая была создана для обеспечения деятельности первого белорусского космического аппарата, может быть эффективно использована для управления эксплуатацией второго спутника дистанционного зондирования Земли, работа над которым уже началась. Об этом сообщил директор УП «Геоинформационные системы» Сергей ЗОЛОТОЙ. Работы по созданию ведутся совместно с Российской Федерацией, процесс проходит в штатном режиме, но о результатах говорить еще рано.
Еще в прошлом году мы начали выполнять проект по развитию наземной инфраструктуры, - сказал специалист. - Достаточно сказать, что приемная станция, которая была создана еще 12 лет назад, прошла процедуру продления срока эксплуатации и теперь может использоваться еще 10 лет. Для этого была проведена замена электроники и механических узлов, которые отработали свой ресурс. Все работы на сегодняшний день завершены.
Кроме того, по словам Сергея Золотого, в этом году Беларусь планирует запустить университетский наноспутник, разработанный в БГУ. Такой аппарат по техническим характеристикам похож на своих «больших братьев», но имеет небольшие размер (20x20x10 см) и вес (всего 2 кг). Соответственно, несравненно ниже и стоимость спутника. В БГУ создан центр управления и станция приема, работать техника будет в любительском радиодиапазоне.
Наша задача сейчас - не только создавать спутники, но и разрабатывать механизмы по применению этих технологий в различных ответвлениях, - подчеркнул руководитель аппарата Национальной академии наук, академик Петр ВИТЯЗЬ. - Мы кооперуемся с министерствами и ведомствами страны, взаимодействуем с 20 отечественными и 40 российскими предприятиями. Микроэлектроника, информационные технологии, новые материалы - это те направления, которые развиваются благодаря достижениям в космической сфере. Кроме того, нам вместе с Министерством образования нужно развивать систему подготовки кадров для этой ветви, в том числе и при помощи наноспутников
Минск - Дзержинский район - Минск
Фото Надежды БУЖАН
Национальная академия наук организовала экскурсию в сердце белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли – центр управления полетом белорусского спутника. Мы узнали, зачем Беларуси нужен свой спутник, кто и как им управляет и какую роль выполняет огромная 9-метровая антенна на здании корпуса НАН на Сурганова.
БелКА, БКА, БКА-2
Над названием спутника долго не думали – просто "Белорусский космический аппарат", или БКА. Самый первый спутник мы назвали БелКА, но, к сожалению, его запуск был неудачным, рассказал Владимир Юшкевич, начальник центра управления полетом БКА научно-инженерного унитарного предприятия "Геоинформационные системы" НАН Беларуси. Напомним, что первая попытка вывести на орбиту белорусский космический аппарат - 26 июля 2006 года - закончилась неудачей. Тогда через 86 секунд после старта отказал двигатель ракеты-носителя "Днепр".Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие "Геоинформационные системы" - национальный оператор Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли. Основными направлениями деятельности предприятия являются предоставление и тематическая обработка данных дистанционного зондирования Земли, полученных с Белорусского космического аппарата, разработка прикладных геоинформационных систем, разработка технологий и программного обеспечения для управления космическими системами и для тематической и специальной обработки аэрокосмических данных, создание систем дистанционного зондирования Земли.
БКА был запущен 22 июля 2012 года. Он создавался на базе российского космического аппарата "Канопус-В" - это, можно сказать брат нашего БКА, но с другим характером. Здесь как в жизни – двух одинаковых людей не бывает.
Спутник несет на себе белорусскую аппаратуру, которая и делает снимки из космоса с разрешением 2 метра. Помимо системы фотосъемки, БКА оборудован солнечными батареями, рядом датчиков, приемными и передающими антеннами, магнитометрами и корректировочными двигателями. Кроме того, аппарат практически со всех сторон закрыт термоизоляционным материалом, чтобы защитить аппаратуру от воздействия солнечного света.
Примеры фотографий, сделанных БКА
Бразилия, река Уругвай
Италия, г.Ливорно
Китай, Тибет
Россия, Саратовская область
США, солнечная электростанция Crescent Dunes
Кстати, в настоящее время активно прорабатывается вопрос создания второго спутника. Если будет получено одобрение руководства страны, то новый космический аппарат будет запущен в течение ближайших трех лет. Скорее всего, он сменит БКА – расчетный срок службы спутника 5 лет. Новый спутник сможет делать снимки с разрешением менее метра (у БКА - 2 метра).
Кто и как управляет спутником
УП "Геоинформационные системы" является национальным оператором белорусской космической системы дистанционного зондирования земли. Система в своем составе имеет два основных сегмента. Космический сегмент – это спутник, который летает на высоте 510 км, наземный сегмент – инфраструктура, которая состоит из комплекса управления и комплекса приема/обработки отснятой информации, пояснил начальник центра эксплуатации БКСДЗ "Геоинформационные системы" Василий Сивуха.
Комплекс управления включает в себя центр управления полетом. На большом телевизоре в зоне управления полета демонстрируется траектория движения белорусского космического аппарата и все основные показатели – высота, точные координаты, текущее время и время до сеанса связи. Сеанс связи возможен только в зоне досягаемости оборудования в Плещеницах. Спутник выходит на связь 2-3 раза днем и столько же ночью.
В операционном зале центра управления полетом комфортные условия работы – большие мониторы, удобные кожаные кресла. Наблюдает за спутником дежурная смена, состоящая из трех человек. Они мониторят телеметрию БКА и закладывают программу съемки. Дежурство круглосуточное.
Станция, через которую осуществляется управление аппаратом, находится в Плещеницах – это 5-метровая антенна, через которую на спутник загружаются полетные задания и принимаются данные о состоянии всех систем спутника.
В Минске, на Сурганова, 6 находится комплекс приема и обработки информации, на крыше здания – 9-метровая приемная антенна. Она просто принимает информацию со спутника и ничего не излучает – за здоровье можете не беспокоиться. Обработанная информация размещается в архиве и передается заказавшему ее потребителю.
Вообще, белорусская космическая система дистанционного зондирования земли – это совместный с Россией проект, созданный в рамках Союзного государства. К примеру, комплекс наземного управления построен предприятиями "Роскосмоса".
В центре могут принимать данные не только с БКА, но и с российского "Канопус-В" - с россиянами заключено соглашение о сотрудничестве, которое позволяет обмениваться данными, полученными со спутников. Именно потому наши ученые называют БКА и "Канопус-В" группировкой и включают российский аппарат в белорусскую космическую систему дистанционного зондирования земли.
Совместное использование двух спутников (летающих по схожей траектории, но разнесенных по времени) позволяет в случае необходимости сократить время съемки – для создания карты большой территории необходимо несколько пролетов космических аппаратов. Если нужно скорректировать орбиту БКА, то синхронно меняется орбита и российского спутника.
Оба спутника группировки – белорусский и российский – запускались одной ракетой-носителем. БКА отделился от разгонного блока первым, "Канопус-В" - вторым. Затем аппараты были разведены на солнечно-синхронные орбиты на высоте 519 км от Земли. Если белорусский спутник сейчас пролетает над Северной Америкой, значит, российский находится где-то в восточной части Африки.
Белорусский спутник только что пролетел над Северной Америкой
Кроме того, в Минске могут получать информацию и с зарубежных метеоспутников Noaa и Terra, эти данные находятся в свободном доступе. Причем их информация используется не только для создания прогноза погоды, но и для обнаружения пожаров, для прогнозирования урожайности и решения ряда других задач.
Вся принятая с группировки спутников информация поступает в комплекс тематической обработки, где она обрабатывается, каталогизируется и помещается в базу космических снимков. В любой момент оттуда можно взять любой снимок, обработать до нужного вида и выдать потребителю.
В белорусскую космическую систему также входит комплекс планирования и управления. Он предназначен для планирования космической съемки. Он формирует массив заданий, которые затем закладываются в космический аппарат. А затем спутник приступает к выполнению задания. Планирование происходит с учетом метеопрогноза – съемка облаков заказчиков не интересует. Кстати, потребитель может сам указать, какое количество облаков над территорией его устраивает.
Зачем был нужен белорусский спутник?
Система сдана в эксплуатацию в декабре 2013 года, и с того времени уже заключены договоры с 21 организацией 11 ведомств. В рамках этих договоров мы уже передали им информацию в эквиваленте 5,5 миллиона долларов (исходя из цен на мировом рынке). Это по сути импортозамещение – то, что они могли бы закупать у зарубежных компаний, им передает УП "Геоинформационные системы", рассказал Владимир Юшкевич.
От продажи снимков, от оказания услуг различным белорусским и зарубежным предприятиям на основе тех технических решений, которые были разработаны при создании белорусской космической системы, мы получили более 25 миллионов долларов при стоимости создания спутника 16 миллионов. Так что наш спутник уже с лихвой окупился.
Покупатель может заказать как новую съемку, так и архивные кадры. Уже сделанные снимки территорий в низком разрешении находятся на сайте, потребитель выбирает интересующую его территорию и делает заказ. Запрашиваемую информацию он может получить через интернет (выделяется отдельная папка на ftp-сервере), на флешке или диске.
Для государственных организаций, органов госуправления, а также организаций, выполняющих бюджетные проекты, съемка производится бесплатно. Остальным придется заплатить. Стоимость съемки сопоставима с той, которую предлагают зарубежные компании – это примерно 1,4 доллара за квадратный километр. Окончательная сумма зависит, в том числе - от масштабности съемки и срочности выполнения заказа.
У кого-то может возникнуть вопрос – а зачем нам эти снимки, если в открытом доступе уже есть, например, карты Google. "Опыт показывает, что достоверной можно считать только информацию, полученную из собственных источников", - заявил Владимир Юшкевич. "Снимки Google часто не соответствуют действительности. Мы берем снимок одной и той же местности, выложенный Google, сравниваем с нашим и видим существенные различия. Не секрет, что карты Google часто построены на снимках 3-4-летней давности, у нас же информация максимально актуальная и к тому же четко привязанная к трем координатам, что позволяет создавать электронные карты".
Основными заказчиками снимков с белорусского спутника являются МЧС Беларуси, министерство лесного хозяйства, министерство природных ресурсов, министерство сельского хозяйства, Государственный комитет по имуществу Республики Беларусь и министерство обороны. Создание топографических карт, мелиорация, обнаружение зон пожаров, паводка, незаконных вырубок – сфер применения белорусского спутника множество.
13.07.2018, Пт, 17:50, Мск , Текст: Валерия Шмырова
Российские инженеры и ученые успешно протестировали методику управления орбитальными спутниками через систему спутниковой связи «Глобалстар». Поскольку подключиться к системе можно через интернет, спутниками можно управлять из любой точки земного шара.
Управление спутником по интернету
Холдинг «Российские космические системы» госкорпорации «Роскосмос» разработал методику управления малыми космическими аппаратами через интернет, которую авторы проекта называют «уникальной». Методика тестировалась на спутнике ТНС-0 №2, который сейчас находится на орбите Земли. Напомним, это первый российский наноспутник, запущенный в космос.
На борту ТНС-0 №2 установлен модем системы спутниковой связи «Глобалстар», который обеспечивает передачу данных в обе стороны. Отсылая по «Глобалстар» команды на модем, можно управлять спутником. Поскольку к системе можно подключиться через интернет, то ТНС-0 №2 в результате можно управлять из любой точки планеты, где есть доступ ко всемирной паутине.
Управление осуществляется через программу «Виртуальный ЦУП», загруженную в облако. К программе может подключаться множество пользователей одновременно, что обеспечивает возможность совместного управления спутником. В результате, если у пользователя в какой-либо точке земного шара возникнет необходимость задействовать спутник в научных или технологических экспериментах, ему достаточно иметь выход в интернет, чтобы подключиться к программе. Таким же образом можно получить результаты эксперимента со спутника. При таком подходе затраты будут минимальными, считают авторы проекта.
В общей сложности через модем «Глобалстар» было проведено 3577 сеансов в связи с ТНС-0 №2, совокупная продолжительность которых составила более 136 часов. В качестве резервного канала связи использовалась УКВ-радиостанция, которая также имеется на борту спутника. Эксперимент проводился учеными и инженерами из РКС, Института прикладной математики РАН им. М. В. Келдыша и РКК «Энергия».
Наноспутник ТНС-0 №2 весит всего 4 кг
Также на ТНС-0 №2 была протестирована разработанная в РКС автономная система навигации. Через систему осуществляется высокоточная наводка УКВ-антенн ЦУПа для подключения к спутнику. Благодаря этому авторы эксперимента смогли управлять аппаратом независимо от зарубежных систем типа NORAD, которая чаще всего применяется в работе со спутниками нанокласса.
Достижения ТНС-0 №2
ТНС-0 №2 был запущен с борта МКС 17 августа 2017 г., для чего двум космонавтам пришлось выйти со станции в открытый космос. К настоящему моменту спутник работает на орбите уже в два раза дольше запланированного срока эксплуатации. Бортовые приборы и батареи спутника находится в полном порядке. Ежедневно ученые на Земле получают данные о его работе в ходе не менее чем 10 сеансов связи.
«Все используемые в нем приборы уже прошли летную квалификацию. Благодаря этому мы получили отработанные решения, на основе которых мы вместе с партнерами из РКК «Энергия» и Института прикладной математики им. Келдыша будем работать над развитием универсальной отечественной наноспутниковой платформы», - сообщил главный конструктор ТНС-0 №2 Олег Панцырный .
Спутник был создан согласно концепции «спутник-прибор», то есть строился, тестировался и был запущен в работу как готовый аппарат. В результате он получился небольшим по размерам, около 4 кг, и дешевле, чем полноразмерные спутники, а разработка была завершена быстрее, сообщают авторы проекта. На спутник можно устанавливать полезную нагрузку до 6 кг, а также модули с двигателями, солнечными батареями или приемно-передающими устройствами, расширяя таким образом его функциональность.
При текущем состоянии атмосферы эксперты-баллистики обещают, что спутник прослужит до 2021 г., после чего сгорит в плотных слоях атмосферы. Его ПО планируют модифицировать таким образом, чтобы автономный полет мог продолжаться до 30 суток. В ходе эксплуатации спутника ученые рассчитывают определить экстремальное сроки работы техники в космосе, что в перспективе позволит дольше использовать наноспутники на орбите.
