Будущие космические инженеры: как школьники учатся запускать спутники в стратосферу

Маргарита МОСКВИНА на сайте журнала «Наука и жизнь» рассказывает о том, как школьники и студенты примерили на себя роль космических инженеров благодаря Всероссийской научно-исследовательской программе «Стратосферный спутник». Весной они спроектировали аппараты, а в конце июня в Подмосковье запустили их в стратосферу.

Стратосферные спутники как образовательный проект

Одним из главных организаторов программы выступила инженерная компания «Стратонавтика». Ее руководитель Денис Ефремов занимается стратосферными запусками уже десять лет. Примерно семь лет назад «Стратонавтика» начала делать образовательные запуски. Пришло понимание: детям такой формат интересен, потому что это возможность не просто построить модель спутника или высотного аппарата, но и отправить его в стратосферу и выше.


Само по себе направление стратосферных запусков в России пока не распространено. «Стратонавтика» обеспечивает 99% потребностей в этих запусках в стране.
«Стратонавтика» реализовывала самые разные образовательные проекты, поэтому не удивительно, что именно там родилась идея провести Всероссийскую программу «Стратосферный спутник».

– Детских космических конструкторов много, но все они заканчиваются сборкой и «запуском» на столе. Непонятно, заработает эта штука в реальных условиях или нет, – отмечает руководитель «Стратонавтики» Денис Ефремов. – Фишка программы «Стратосферный спутник» в том, что мы дали ребятам не просто конструкторы – у них была реальная возможность их запустить.


Основными организаторами программы выступил триумвират организаций. «Стратонавтика» разработала конструктор и была оператором запуска, компания «Образование будущего» отвечала за обеспечение образовательного процесса, а АНО «Космический рейс» занималась организационными вопросами. «Роскосмос» выступил главным спонсором, Кружковое движение НТИ выступило оператором программы. Также к организации подключились «Малая академия наук "Импульс"» в Черноголовке, Сколковский институт науки и технологий и Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова.

Как отбирались участники программы

Командам-участницам предстояло не только собрать спутник из конструктора, предоставляемого организаторами, но и разработать для него полезную нагрузку. Проект этой нагрузки они и должны были прописать на этапе подачи заявки.

Для участников предлагалось две лиги: «кандидаты» и «испытатели». «Кандидаты» – те, кто никогда раньше не пробовал собирать спутник, но у кого есть идея полезной нагрузки.
Лига «Испытателей» – для тех, у кого есть опыт сборки спутника (космического или учебного), у кого уже есть что-то «в железе». В своей заявке они прописывали, что построили такой-то аппарат, хотят запустить его в космос, но сначала – протестировать в стратосфере. «Испытатели» также прописывали идеи для полезной нагрузки.

В обеих лигах эксперты выбрали лучшие проекты. В итоге отборочный тур прошли десять команд «кандидатов» и пять команд «испытателей» из разных регионов. Им и отправили конструкторы, разработанные «Стратонавтикой».

Как оказалось, дети могут сломать что угодно

Итак, команды получили конструкторы и должны были дополнить их оборудованием для полезной нагрузки. Организаторы прислали им все материалы и инструменты для реализации экспериментов. Во время сборки спутника команды слушали лекции от экспертов на разные темы: про электронику, космические аппараты, конструкторы, а для поддержки участников и ответов на вопросы создали отдельный чат.

Не обошлось и без курьезов. Одна из команд написала организаторам: «У вас плохой конструктор, он не прошел ударные испытания». Оказалось, что ребята по неосторожности уронили свой аппарат из окна третьего этажа…

Помимо чата и лекций во время подготовки к финалу организаторы созванивались с каждой командой, участники рассказывали о результатах. Сначала были просто консультации, потом – защиты, где команды показывали, что собрали. В следующем году образовательную часть планируется усилить, чтобы школьники приезжали на финал с более готовыми моделями.

Успешные запуски и сбор данных

Трехдневный финал программы прошел с 23 по 26 июня в Черноголовке Московской области. На очную сессию приехала одна команда с полностью готовым аппаратом, остальные пятнадцать (в финале также участвовала команда принимающей стороны) дорабатывали спутники на месте под руководством экспертов.

– Ребята смогли собрать свои аппараты, придумали разные идеи для экспериментов, – рассказывает Денис Ефремов. – Кто-то полагался на нашу электронику, кто-то делал что-то автономно, видя, как это может работать. Команды смогли не только сделать функциональную модель спутника, но и провести испытания. Когда аппарат отправляется в полет, понимаешь, что уже не можешь ничего изменить или исправить – все ошибки и недоделки всплывают. По этому поводу у ребят было много переживаний.

В итоге все команды запустили спутники, но далеко не у всех все отработало так, как они планировали. В этом и есть одна из задач программы: показать, что космические условия суровы.

По словам Дениса, ошибки у команд были разные. Кто-то даже не понял до конца, почему у него на столе и даже на старте спутник работал, но как только взлетел – выключился. После финала команды получили все спутники назад и теперь могут изучить их, исправить и перезапустить…

На финале программы в Подмосковье в стратосферу отправились все спутники, но 3 из 16 не смогли получить данные по ходу полета. Этот процент отказов близок к статистике реальных космических аппаратов.

Воспитываем космических инженеров

Что же будет с участниками и их спутниками дальше? Если команды захотят заниматься стратосферными спутниками, «Стратонавтика» готова им помочь стать космическими инженерами. Полеты в стратосфере – отличная экспериментальная площадка для космических аппаратов.

– Тем командам, чьи аппараты выполнили задачи в стратосфере, мы поможем договориться с «Роскосмосом» и отправить их на орбиту. Компании будет гораздо легче поверить в ребят, прошедших через программу «Стратосферный спутник», и дать им место. Уже в этом году эксперты заинтересовались одним из аппаратов, который собирает данные по радиации – датчик для него школьники сделали из видеокамеры. Так что есть шанс, что скоро он окажется на реальном спутнике, – надеется Денис Ефремов.