Томские студенты заговорят с орбиты

17 августа на самостоятельную орбиту выйдет искусственный спутник Земли, изготовленный в Томском политехническом университете. Это первый в мире спутник, изготовленный с использованием технологий аддитивного производства. В течение пяти месяцев он будет поддерживать связь с Землей, в том числе и с центром управления полетами томского политеха. О том, какие задачи ставили перед собой создатели спутника и что представляет собой это чудо инженерной мысли, ТВ-2 рассказал директор Института физики высоких технологий ТПУ Алексей Яковлев.

Директор Института физики высоких технологий ТПУ Алексей Яковлев держит в руках точную копию спутника, находящегося на МКС
Директор Института физики высоких технологий ТПУ Алексей Яковлев держит в руках точную копию спутника, находящегося на МКС
Автор: Александр Сакалов

Чем уникален томский нано-спутник?

К категории «нано» относятся спутники массой до десяти килограммов, масса томского – 3,763 кг. Главная проблема спутников столь маленького размера – уязвимость находящегося в них оборудования. Спутники, находящиеся на орбите Земли, подвержены большому перепаду температур: на солнечной стороне – плюс сто градусов по Цельсию, в тени – минус сто. Ученые ТПУ совместно с коллегами из Института физики прочности и материаловедения СО РАН, а также с основными индустриальными партнерами из РКК «Энергия» создали спутник, который, согласно расчетам, способен выдерживать подобные перепады температур. Кроме того, спутник и его оборудование способны выдерживать перегрузки, возникающие при старте с космодрома. Корпус спутника и внутренние несущие элементы созданы из специального прочного и термостойкого пластика, а аккумуляторы защищены еще и дополнительной керамической защитой.

Один из элементов «Спутника», напечатанная на 3D-принтере
Один из элементов «Спутника», напечатанная на 3D-принтере
Автор: ТПУ

Все пластиковые и керамические элементы изготовлены с использованием технологий аддитивного производства. Это первый в мире случай печати изготовления спутника Земли на 3D-принтере.

Видео: ТПУ
Процесс сборки «Спутника»
Процесс сборки «Спутника»
Автор: ТПУ

Как спутник попадет на самостоятельную орбиту?


31 марта 2016 года в 23.24 по томскому времени ракета-носитель «Союз-2.1а» с транспортным грузовым кораблем (ТГК) «Прогресс МС-02» успешно стартовала к Международной космической станции с космодрома Байконур. Среди прочих грузов на МКС был доставлен и «Спутник» томского политеха. Полет «космического грузовика» с Байканура до станции стал первым этапом испытаний томского спутника: перенесет ли он космические перегрузки? – Перенес.

Видео: Телестудия Роскосмоса

Вторым этапом полетной программы стала работа «Спутника» ТПУ на борту МКС. С международной станции спутник должен был передавать на Землю аудиозаписи и телеметрические данные о своих координатах, работе оборудования и температуре. И на данном этапе всё прошло штатно: аудиозаписи со «Спутника» были приняты радиолюбителями со всего мира: в Европе, Азии, Америке, а телеметрическая информация регулярно поступает в российский Центр управления полетами, а также в томский центр, который расположен в ТПУ.    

Начало третьего этапа запланировано на 17 августа 2017 года. В этот день, во время очередного выхода в открытый космос один из российских космонавтов запустит «Спутник» в самостоятельное плавание. То есть буквально возьмет его, как чемоданчик за ручку, и заранее отрепетированным движением толкнет его в сторону от МКС на высоте четырехсот километров. Согласно законам физики, «Спутник» начнет свое движение вокруг нашей планеты, по собственной орбите. Поскольку, в отличие от космической станции, спутник не имеет двигателей для корректировки своей орбиты, он под действием силы притяжения Земли начнет постепенно снижаться и примерно через пять месяцев сгорит в плотных слоях атмосферы. Все это время «Спутник» будет передавать уже упоминавшиеся аудиозаписи и телеметрическую информацию, только на этот раз – не с борта МКС, а из открытого космоса.

Томские студенты заговорят с орбиты
Автор: ТПУ

Зачем ТПУ свой спутник?

Запуская на орбиту свой «Спутник», авторы этой идеи ставили перед собой три задачи: научно-исследовательскую, образовательную, имиджевую. Научно-исследовательский аспект очевиден: разработать, создать и запустить на орбиту собственный спутник, протестировать его работу на трех этапах полетной программы, сделать выводы и продолжить работу в данном направлении, используя накопленный опыт. Образовательная задача решается за счет привлечения студентов ТПУ к процессам создания «Спутника», приема и обработки данных, поступающих с орбиты.

Сам факт запуска собственного уникального спутника, имеющего сертификат NASA, приуроченный к отмечавшемуся в прошлом году 120-летию вуза, является очередным шагом в укреплении престижа Томского политехнического университета. С момента выхода на орбиту «Спутник» передает на Землю упомянутые выше аудиозаписи – послания народам Земли. Записи были сделаны студентами ТПУ на одиннадцати языках мира: русском, татарском, казахском, английском, немецким, французском, испанском, португальском, китайском, арабском, хинди.

Видео: ТПУ

…Мы, студенты Томского политехнического университета, внесшего весомый вклад в развитие космонавтики, приветствуем всех, кто нас слышит. В эфире борт малого космического аппарата «Спутник», который мы сделали собственными руками в честь 120-летия со дня основания нашего университета. Мы желаем всем людям нашей планеты мира и счастья, а тем, кто штурмует просторы вселенной, - космических достижений.

Поделитесь
Первая Частная Клиника
ПРОФЕССИОНАЛЬНО, ОПЕРАТИВНО, КОМФОРТНО
Премия "Просветитель"
25 НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫХ КНИГ
от ПРЕМИИ "ПРОСВЕТИТЕЛЬ"
Поделитесь