Архив за месяц: October 2011

Работа по базовому аппарату

Началось формирование новой группы и проведение собраний, посвященных разработке космического аппарата, предназначенного для осуществления процесса дораскручивания роторного солнечного парусника, а также осуществления фото- или видеосъемки процесса развертывания. Предполагается, что данный космический аппарат будет оснащен также солнечным парусом принципиально нового типа, с помощью которого можно будет по завершении миссии свести его с орбиты. Собрания проходят по вторникам с 19:00 в ауд. 614 М корпуса Специальное машиностроение. Приглашаются все интересующиеся и желающие принять участие в проекте.

Кубок победителей на Международном Астронавтическом Конгрессе IAC2011 наш!

Кубок победителей на Международном Астронавтическом Конгрессе наш!
Международный Астронавтический Конгресс проходил в городе Кейптаун (ЮАР) с 28 сентября по 7 октября.

cup

Ежегодно в Конгрессе принимают участие более 2500 человек — делегатов от разных стран, среди которых: ученые, исследователи, конструкторы, космонавты и астронавты, студенты и молодые специалисты. Одной из главных задач форума является привлечение студентов технических университетов к работе в аэрокосмической индустрии.

В этом году наша команда — разработчиков проекта «Парус-МГТУ» принимала участие в проходившем в рамках Конгресса международном конкурсе молодежных научных проектов по космической тематике разработанных студенческими коллективами. Свои проекты также представили студенты Германии, Индии, Италии, Франции, Канады. Российская разработка — «Парус-МГТУ» признан лучшим, что позволило завоевать почетную награду – кубок победителей имени Hans von Muldau.
При защите проекта, его разработчики: Рачкин Дмитрий, Неровный Николай, Дмитриев Александр и Дмитриева Ольга продемонстрировали технологический образец космического аппарата, его бортовые системы и мобильную станцию приёма информации. Оригинальная конструкция солнечного паруса, способ его управления были отмечены всеми членами жюри, как не имеющие аналогов в мире. Также высоко был оценен сам космический аппарат – пикоспутник, предполагаемый к запуску с борта международной космической станции и предназначенный для испытаний развертывания солнечного паруса. Бортовая аппаратура пикоспутника по многим показателям превосходит существующие образцы, разработанные ведущими западными университетами, и была высоко оценена зарубежными специалистами.
На Конгрессе лидер команды Рачкин Дмитрий стал победителем программы молодежных грантов Международной Федерации Астронавтики. В этом году на получение гранта претендовали более 200 молодых людей. Дмитрий также выиграл конкурс «Молодежное видение исследования Земли из космоса в 21 веке». В рамках конкурса ребятам предлагалось сделать 2 минутный видеоролик, в котором необходимо было отразить своё видение задач, стоящих в области исследования Земли из космоса на ближайшие 10-20 лет.
В видеоролик Дмитрия был основан на на опыте студентов Молодежного космического центра МГТУ им. Баумана, разработавших 2 микроспутника для дистанционного зондирования Земли — «Бауманец» и «Бауманец-2». Вместе с другими студентами и молодыми специалистами из США, Мексики и Турции Дмитрий принял участие в пленарной пресс-конференции по теме перспективных задач освоения космоса. Конечно же, выступать перед двухтысячной аудиторией ведущих специалистов мира в области космонавтики, на той же сцене, где накануне выступали главы космических агентств ведущих космических держав мира, было очень почетно.

На пути к окончательной компоновке, часть 2

Пришло время продолжить небольшой рассказ о том, как мы пришли к тому, что имеем. Стоит напомнить, что цель данных статей — просто рассказать об истории разработки конструкции парусника, а не о технических деталях (хотя и не без них).

Итак, пикоспутник получил герметичный контейнер для батареек и электроники. Сейчас, спустя два года, сложно сказать, почему был выбран именно гермоконтейнер. Некоторые критерии сейчас мне видятся малообоснованными, но все же попытаюсь их перечислить:

  1. Проще обеспечивать тепловой режим — есть принудительная конвекция;
  2. Можно использовать электронные компоненты серии «industrial»;
  3. Алюминиевый корпус — какая-никакая защита от высокоэнергетических частиц;
  4. Не надо учитывать процессы, связанные с дегазацией в вакуум.

Получился вот такой космический дракон 😉

0013

Видно, что в то время мы еще планировали использовать электронную базу кубсатов, поперечный габарит все еще оставался 10×10 (без катушек и антенн).

Вместе с тем шли разработки схемы эксперимента. Было решено вначале испытать отдельно раскрытие паруса, а уже затем испытать систему ориентации паруса (история которой заслуживает отдельной статьи) и провести полноценный полет как парусника. Так и пришли мы к текущему эксперименту «Парус-МГТУ» — эксперименту по развертыванию тонкопленочной конструкции с борта МКС.

На рисунке выше видно, что мы уже начали проработку конструкции катушек. Разумеется, необходима фиксация катушек в транспортном положении, чтобы парус банальное не разматался во время выведения и манипуляций на борту МКС. Также необходим тормоз, чтобы предотвратить отскок концевой массы после заврешения процесса раскрытия, а так же для контроля процесса раскрытия. На данном варианте обе этих функции выполняло сложное рычажное устройство. В действие оно приводилось с помощью мощного электромагнита, установленного в торцевой части гермоконтейнера (электромагнит должен был одеспечивать ход штока около 5-7 мм, при этом он должен был действовать через алюминиевый корпус контейнера). Как видно, конструкцию антенн мы тогда не прорабатывали.

0014

Время шло — проект развивался. Теперь пикоспутник имел собственную бортовую электронику, выполненную нашими умельцами. Получил пикоспутник и развертываемые антенны — пружинные ленты, закрытые крышечками, фиксируемые нитью, которая пережигается по команде системы управления.

К такой простой концепции мы пришли не сразу: сначала была идея использовать эффект памяти формы, затем была предложена пружинная лента. После этого стал вопрос, как ее зафиксировать: ответ был — механически, с помощью нихромовой проволоки, которая в нужынй момент пережигается. Затем посчитали, что нихромовая проволока не обладает достаточной прочностью, было решено использовать капроновую нить, прежигаемую с помощью нагретого резистора.

Стоит заметить, что когда мы были на конгрессе в Кейптауне, мы поразились тому, что на аппаратах серии «Кубсат» стоят почти те же самые пережигаемые элементы для раскрытия антенны.

Идею с пережигаемыми элементами мы воплотили и для конструкции катушек с лентой. В итоге мы пришли к такому аппарату:

0016

Был изготовлен макет для конгресса, благодаря которому сейчас производятся улучшение констуркции с точки зрения массовых характеристик, а также технологичности изготовления и сборки. Катушки с солнечным парусом имеют отдельные фиксаторы и тормозы. Фиксатор срабатывает один раз, тормоз (электромагнитный) — согласно циклограмме раскрытия.

0017

Общая компоновка пикоспутника больше не будет меняться существенно. То, что вы видите на фотографии сверху — макет для выступления на Международном астронавтическом конгрессе IAC-2011 в г. Кейптаун, ЮАР.

Эстония планирует запустить в космос парусник

Из новостной ленты «Новости космонавтики»:
Первый эстонский мини-спутник — «Эсткуб-1» (ESTCube-1), похожий на вытянутый кубик Рубика или мяч, у которого отрихтовали округлости, отправится в космос уже через год. Он будет выведен на орбиту вокруг Земли индийской ракетой, передает ИТАР-ТАСС.
Космический аппарат изготовлен студентами Тартуского университета для испытаний изобретенного в Финляндии солнечного паруса. Как пишет эстонская газета «Постимеэс», масса «Эсткуба-1» составит всего 1 кг.
В космосе «Эсткуб-1» должен выпустить 10-метровый алюминиевый нанопровод — электрический солнечный парус. Согласно замыслу ученого из Института метеорологии Финляндии Пекка Яанхунена, с помощью нанопроводов, толщина которых в 2-3 раза тоньше человеческого волоса, можно заставить космический аппарат передвигаться, используя поток исходящих от Солнца заряженных частиц. Долгосрочной целью проекта является проверка того, можно ли с помощью аналогичных более крупных конструкций направлять движение искусственных спутников большей массы.

Следует обратить внимание на то, что принцип создания тяги данным аппаратом отличается от классического солнечного паруса и спутник использует для своего движения не поток фотонов, а поток плазмы, исходящей от Солнца.