МИЭТ на протяжении всей своей истории способствовал освоению космоса. Но какую именно роль наш университет сыграл в его изучении? Как с этим связан студенческий клуб спутникостроения? На вопросы вселенского и локального масштаба отвечаем в этой статье.

Запуск ракеты-носителя «Союз-2.1б» со спутником MIET-AIS, 9 августа 2022 г.

Бескрайний космос всегда разжигал любопытство людей. Ещё в античные времена представители различных философских школ спорили об устройстве Вселенной. С тех пор наука шагнула вперёд, и сейчас как никогда важно заниматься исследованием космоса по причинам не только экономическим. Внутренняя потребность человека исследовать мир никуда не исчезла за многие тысячи лет существования на Земле. 

МИЭТ практически на протяжении всего своего существования был так или иначе связан с изучением космоса, ведь для любой исследовательской деятельности, а уж тем более если речь идёт о столь масштабной работе вне Земли, необходима качественная микроэлектроника. В наше время университет всё так же активно и уверенно двигается к новым целям в этой области. Алексей Леонидович Переверзев, доктор технических наук, проректор по инновационному развитию, директор Института микроприборов и систем управления, рассказал, какие инновационные проекты реализуются МИЭТом в космической отрасли.

Алексей Леонидович Переверзев

«Традиционно университет уделяет большое внимание проектам, связанным с космическим приборостроением. По заказу отраслевых компаний Институтом МПСУ ведутся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области совершенствования средств дистанционного зондирования Земли и создания передовых систем связи. Мы проводим работу со школьниками по образовательным программам космического приборостроения в рамках Детского технопарка «СМАРТ-ПАРК», принимаем участие в программах «Space-pi. Дежурный по планете», также проводим выездные мероприятия. В прошлом году был успешно запущен спутник MIET-AIS, над которым работали как школьники, так и студенты. Сегодня в университете продолжаются работы по использованию функций полезной нагрузки спутника, созданию станции приёма сигналов и управления спутником, а также работы по организации запуска второго спутника, который намечен на конец 2023 – начало 2024 года.

Озвученные Роскосмосом в начале 2022 года планы по наращиванию орбитальной спутниковой группировки заставили переосмыслить и систематизировать накопившийся в университете опыт и заделы в области космического приборостроения. В конце 2022 года была разработана и одобрена комплексная программа развития направления космического приборостроения в МИЭТе. Она включает в себя как организационные, так и технические мероприятия, с помощью которых будут созданы условия для углубленной подготовки кадров и выполнения научно-технических проектов в данной области. Эту работу ведёт доцент кафедры телекоммуникационных систем Александр Тимошенко. Миссия программы – создание условий для выполнения в МИЭТе космических проектов. Программа должна объединить все проекты под крышей междисциплинарной лаборатории космических исследований, обеспечив таким образом взаимодействие между преподавателями, исследователями, практикантами, студентами и школьниками. Ключевым аспектом является проработка единого маршрута для вовлечения в создание конечной аппаратуры от школьников до сотрудников.

Некоторые из индустриальных партнёров университета уже заинтересовались в сотрудничестве в рамках программы. Среди них – АО «Завод ПРОТОН», там готовы предложить различные варианты полезной нагрузки для спутников разного назначения: спутников дистанционного зондирования Земли, спутников-лабораторий, которые исследуют в космосе различные материалы, спутников связи, навигационных спутников, межпланетных и лунных спутников. Идеологом разработки спутниковых лабораторий является старший преподаватель кафедры квантовой физики и наноэлектроники Борис Логинов – под его руководством и при поддержке АО «Завод ПРОТОН» школьники в образовательном центре «Сириус» собрали прототип первого в мире сканирующего зондового микроскопа в виде спутника на основе серийного микроскопа СММ-2000».

Сегодня техника, создаваемая в МИЭТе, применяется в системах космической связи, включая глобальные низкоорбитальные и геостационарные системы, обеспечивающие скорости передачи данных до нескольких десятков мегабит в секунду на пользователя; в системах дистанционного зондирования, обеспечивающих построение цифровых моделей рельефа, изучение активности Солнца, ионосферы и морских течений; в системах управления космическими аппаратами. Наибольшее количество разработок в области космического приборостроения МИЭТ выполнил по заказу НПО им. Лавочкина. Сейчас ведутся работы и по заказу коммерческих компаний.

В прошлом году силами Института МПСУ и кафедры ТКС начал создаваться студенческий клуб спутникостроения. В работе этого объединения принимают участие не только студенты, но и преподаватели и инженеры университета, а также школьники из детского технопарка «СМАРТ-ПАРК» на базе МИЭТа. О планах клуба нам рассказал Глеб Семёнов, один из кураторов работы со студентами: «На данный момент мы занимаемся в основном разработкой ПО для программно определяемых радиосистем (LimeSDR, RTL-SDR), а также разработкой антенно-фидерных устройств. Формат занятий у нас постоянно оптимизируется, и мы с коллегами при поддержке преподавателей университета постараемся расширить охватываемые темы.

Из глобального – сейчас, например, ведётся разработка антенны и настройка программного обеспечения для того, чтобы мы смогли принимать данные со спутника MIET-AIS. Занятия проходят в аудитории 3208 по вторникам, начиная с шестой пары, поэтому если вы хотите присоединиться – смелее решайтесь и просто приходите».

Глеб Семёнов

Мы уже упомянули, что в августе прошлого года студенты и учёные МИЭТа вывели на орбиту спутник MIET-AIS. В качестве полезной нагрузки установлены комплекс АИС и плазменный двигатель VERA. Полученные от комплекса данные помогут избежать столкновения судов, управлять их движением, а ещё проводить поисковые и спасательные операции. О спутнике, вкладе нашего университета в исследования космоса и о перспективах рассказывает Александр Тимошенко, кандидат технических наук, доцент кафедры ТКС.

– Александр Геннадиевич, какой вклад МИЭТ вносит в исследование космоса?

– Миэтовцы участвовали и участвуют в создании самых разных приборов, полезных нагрузок, устройств и технологий для космического применения. Это и новые материалы, и элементная база, и специализированные протоколы связи, и программы обработки сигналов или данных с различных спутников. МИЭТ сотрудничает в этих областях с несколькими компаниями.

– Как вы считаете, какие перспективы у этой отрасли? 

– Сейчас весь мир переориентируется на малые космические аппараты, которые можно отправлять в космос десятками с использованием одной ракеты. Эра огромных спутников не прошла, но возникло понимание, что множество задач могут решаться с использованием малых космических аппаратов. К ним относятся те же спутники Илона Маска, но в отличие от нашего спутника, который сейчас на орбите, это не 3–4 кг, а около 250 кг. Россия встала на путь создания и развития флотилии малых космических аппаратов. Они выполняют множество функций, при этом потеря каждого из них не критична по сравнению с большим и многофункциональным спутником ни с точки зрения стоимости, ни с точки зрения времени его разработки и отправки в космос.

Мне кажется, что с осени 1988 года ещё не было такого подъёма космической отрасли. Тут на руку играет космическая гонка, в которую Россия включается. Уже более активно исследуется Луна, разрабатываются и строятся новые космические станции, создаются уникальные исследовательские приборы, которые прямо сейчас открывают новые горизонты перед человечеством.

– Расскажите, пожалуйста, о спутнике MIET-AIS, его функциональном назначении и о дальнейших планах в сфере спутникостроения.

– Наш спутник содержит приёмник автоматической идентификационной системы (АИС) – такие приёмники позволяют производить мониторинг передвижения судов. Почти каждое судно на Земле обладает специальным передатчиком, которое сообщает информацию о его положении, курсе, скорости и другие важные данные. Эти сигналы передаются на специализированные вышки, которые установлены вдоль берега или на спутники, вращающиеся вокруг Земли. Как только судно выходит из зоны радиовидимости береговой станции, единственный способ слежения за ним – это спутниковые системы. Спутники, получая информацию, передают её на наземные станции. В результате у людей есть возможность мониторинга движения судна. Это позволяет получить более точную и актуальную картину движения судов в определённом районе. Изначально перед нашим спутником стояло несколько задач: обслуживание Северного морского пути и акватории реки Лены. Сейчас это возможность получения информации о передвижении морских судов по всему миру не менее двух раз в сутки: по несколько раз в день наш спутник пролетает над каждым участком нашей Земли, и задачи, которые он решает, могут приобретать государственный масштаб.

Александр Геннадиевич Тимошенко

В январе 2023 года мы подали заявку на возможность следующей зимой отправить на орбиту второй спутник – это будет уже научная лаборатория, которая позволит исследовать воздействие частичек космической пыли и микрометеоритов на материалы, а также блок программно-конфигурируемого радио. Это устройство, которое можно будет запрограммировать прямо в космосе. Оно позволит принимать сигналы с Земли, с орбиты или из космоса. Изначально проект будет составлять карту излучений Земли на различных частотах. Позже мы хотим проводить различные радиолюбительские эксперименты: оценку параметров межспутникового взаимодействия и другие. Мы ожидаем, что запуск космической лаборатории произойдёт в конце 2023 или в начале 2024 года и приглашаем всех студентов МИЭТа, а также школьников поучаствовать в подготовке к запуску. Кроме того, есть возможность отправить малый космический аппарат в стратосферу и провести испытания полезной нагрузки спутника. По сути, это запуск спутника вместе с шаром, наполненным гелием. Студенты кафедры ТКС сейчас участвуют в разработке полезной нагрузки и программного обеспечения для нового спутника.

Это не конец. Когда для нас будет мало орбиты нашей Земли, мы будем рассматривать возможность создания аппаратов для лунной миссии, построения отдельных элементов межпланетных станций и проведения огромного спектра наземных экспериментов и исследований.

– Чем лично вас привлекают исследования космоса?

– Это возможность сделать открытия, которые могут принести пользу человечеству. Мы получаем шанс раздвинуть границы человеческих знаний, бросить вызов самим себе, и грех будет этим шансом не воспользоваться. Исследование космоса – это возможность изменить ход истории человечества, найти и разработать новые ресурсы и способы использования новой энергии и технологий, которые могут произвести революцию в нашей жизни. И пусть сегодня мы совершаем маленькие шаги, когда-нибудь из этих шагов сложится путь, который мы прошли от незнания к пониманию и новому мировому укладу.

Сергей Банько