«Это результат вечной борьбы между "физиками" и "лириками"»
А. Пушной. Мы сегодня хотим поговорить о спутнике, который сделала для себя Высшая школа экономики. Да, друзья, у Высшей школы экономики, скорее всего, теперь будет свой спутник. Мы обратимся к эксперту в этом вопросе: у нас на связи Андрей Евгеньевич Абрамешин, профессор, заместитель директора Московского института электроники и математики имени Тихонова. Здравствуйте, Андрей Евгеньевич, вы на связи?
А. Абрамешин. Да, добрый день.
А. Пушной. Расскажите, что у вас за спутник?
А. Абрамешин. Это результат вечной борьбы между "физиками" и "лириками". В Национальном исследовательском университете «Высшая школа экономики» Московский институт электроники и математики является инженерным крылом университета. Мы представляем образовательные программы, связанные с разработкой инженерных систем, информационных технологий, компьютерной и информационной безопасности. В 2016 году, благодаря персональной поддержке ректора, в МИЭМе были открыты два направления. Это центр управления полетами малыми космическими аппаратами и лаборатория в области космических технологий и использования данных дистанционного зондирования Земли, получаемых с искусственных спутников. И группа студентов и преподавателей, сотрудников нашего института начала работа в этом направлении. ЦУП НИУ ВШЭ - это первая студенческая учебная лаборатория в Вышке, позволяющая полноценно работать с уже запущенными университетскими аппаратами, как собственными, так и других разработчиков.
Есть целая международная ассоциация университетских спутников, туда вполне можно вступить на добровольных условиях и получать данные как с собственных спутников, так и со спутников других университетов в области погодных исследований, телеметрию, если спутник позволяет ее принимать и на нем установлена полезная нагрузка в виде камеры дистанционного зондирования Земли.
А. Пушной. Что содержит ваш спутник? И какие полезные данные он может передавать на Землю?
А. Абрамешин. Наш спутник является комплексной разработкой. Ребята делали саму модель спутника – кубсат. Кубсаты бывают от 1 до 24 юнитов, один юнит – это 10 на 10 сантиметров. У нас создан сегодня трехюнитовый спутник, на котором мы установили первую российскую разработку, тоже студенческую, Самарского авиационного университета – камеру дистанционного зондирования Земли. В 2019 году мы собрали два спутника на базе образовательного центра «Сириус» с помощью команды наших студентов и школьников-победителей конкурса «Дежурный по планете». Недавно закончились функциональные испытания аппарата, прошли они успешно. И самарская камера, и наш аппарат выдержали все нагрузки и готовы к запуску в космическое пространство.
А. Пушной. Что может ваша камера?
А. Абрамешин. Это камера дистанционного зондирования Земли, которая позволяет получать телеметрию в виде фотоснимков. Разрешение, к сожалению, пока не очень большое, потому что для очень сильного разрешения нужен аппарат больших размеров, к чему мы, конечно же, будем стремиться. Сегодня мы можем себе позволить принимать телеметрию с этой камеры, например, отслеживающую изменения каких-то географических объектов – лесных массивов, озер, морских льдов, очень актуальной сегодня является проблема таяния, или, например, усыхание Аральского моря, очаги пожаров. Мы можем обнаруживать, вести прогноз и мониторинг этих объектов. Поэтому я хотел бы сказать, что в нашем случае в борьбе «физиков» и «лириков» достигнут компромисс: сегодня космические технологии, их возможности имеют потенциал для взаимодействия между различными структурными подразделениями нашего университета, не только техническими, допустим, позволяющими построить межкампусную спутниковую сеть киберфизических систем, но и решающими вопросы в социально-экономической среде. Например, для факультета городского и регионального развития Высшей школы урбанистики мы предлагаем услуги в области визуализации и систематизации результатов полевых исследований, территориального планирования, градостроительства, развертывания управления объектами городского сервиса. Для факультета экономики мы можем предложить прогнозирование интеллектуальной визуализации социально-экономических проектов, мы уже начали взаимодействие с институтом географии нашего университета, где очень заинтересовались нашими разработками и возможностями камеры. Сейчас для школьников мы стали организаторами большого всероссийского конкурса исследовательских проектов и работ школьников «Terra notum», в переводе с латинского «Земля известная», там открыты две номинации, предусматривающие возможности как построения малых космических аппаратов, так и обработки и анализа больших космических данных, то есть погружение ребят в современные геоинформационные технологии и технологии дистанционного зондирования Земли.
А. Пушной. Вы сказали про камеру. Еще есть такой параметр, как скорость считывания камеры, скорость экспозиции. Как часто вы получаете данные со спутника, если говорить о каких-то экстренных историях, например, лесных пожарах? Можете ли вы это заметить и куда вы передаете эти данные?
А. Абрамешин. Да, мы работаем в тесном сотрудничестве с российскими компаниями. Центр управления полетами Вышки уже обладает собственными антенными устройствами приема и передачи рабочих команд спутников. Пока, к сожалению, мы не обладаем более мощными антеннами для приема телеметрии, поэтому, в соответствии с договором о сотрудничестве, мы привлекаем к этой работе группу компаний «Сканэкс», это один из лидеров в сфере спутникового мониторинга Земли. Прием пока осуществляется на их антенны, находящиеся в центральном пункте в Румянцево, и по каналам интернет-связи передается в Центр управления полетами для обработки информации.
А. Пушной. С какой скоростью вы экспонируете пространство на Земле? Раз в час? Раз в сутки?
А. Абрамешин. К сожалению, конечно же, один аппарат не позволяет говорить о комплексном мониторинге, поэтому мы сразу запустили два аппарата, один аппарат мы делали самостоятельно, второй вместе со школьниками «Сириуса». Но для полноценного мониторинга, конечно, нужен так называемый «рой спутников», подобный тому, что нам демонстрирует Илон Маск, он более 50 спутников одновременно выбросил. Один аппарат имеет 4 витка в сутки, соответственно, с одного спутника за сутки мы можем получить 4 снимка. Но суть международной кооперации, о которой я вначале говорилв том, что служебные команды и передача сигнала идут в УКВ-диапазоне, то есть это фактически любительская частота, и среди любителей даже существует соревнование, кто первый поймает спутник. Вот самый первый спутник 1U был тоже собран на базе образовательного центра «Сириус», и первыми его обнаружили аргентинские радиолюбители. Они обнаружили сигнал со спутника, передали его в Центр управления полетами нам, и мы начали с ним работать.
А. Пушной. Волнуются наши слушатели, переживают за государство. «А разве университет, - спрашивают слушатели, - может запустить свой спутник, это не государство разве делает? Любой институт может запустить что-то в космос?»
А. Абрамешин. Теоретически – да, но для этого надо вступить в ассоциацию. При Роскосмосе существует целая программа, «УниверСат», это поддержка запуска космических аппаратов, созданных студенческими коллективами. Туда входят уже почти 10 университетов нашей страны, недавно проходило большое совещание на площадке Роскосмоса, где было получено подтверждение, что Роскосмос гарантирует запуск университетских спутников, если они, естественно, соответствуют всем предполетным условиям и прошли испытания. Конечно же, не сам университет запускает: доставляет государство на орбиту, а университет обслуживает.
А. Пушной. Есть огромное количество кораблей, которые ходят по океану. При этом не возникает никаких проблем, потому что есть GPS, есть ГЛОНАСС, другие системы позиционирования корабля. И есть спутники, которые это обслуживают. Там лишним никакой спутник не будет. Ваш спутник передает такого рода данные?
А. Абрамешин. К сожалению, наши два аппарата не передают, не хватило места для установки оборудования для трекинга судов. Но в будущем году мы планируем к запуску следующий спутник, на нем уже будет размещено такое полезное оборудование. Главная задача всегда – разместить максимальное количество так называемого полезного оборудования. Здесь мы сотрудничаем очень тесно с НИИЯФ МГУ по поводу рентгеновского излучения. Сегодня микроэлектроника шагнула далеко вперед, и всё оборудование не имеет большой массы для выводы его на орбиту, а вывод малых аппаратов, конечно же, намного экономичнее, чем вывод каких-то аппаратов, которые стоят миллионы долларов, всё обходится значительно дешевле. Трекинг судов и помощь в организации этого трекинга – сейчас одна из основных задач, которую мы поставили перед собой, и надеюсь, что в следующем году такое оборудование добавится к полезной нагрузке наших спутников.
А. Пушной. Я правильно понимаю, что ваши студенты, которые еще учатся, уже участвуют в разработке?
А. Абрамешин. Более того, выпускники Лицея НИУ ВШЭ, еще будучи учащимися Лицея, были привлечены в рамках сотрудничества с факультетом по инженерному направлению к работе в команде, и один из них, Леонид Романов, после завершения Лицея успешно поступил в университет, сегодня он уже студент 2 курса и продолжает активно работать, сделал следующий шаг: является автором идеи построения виртуальной лаборатории сборки спутника и виртуального глобуса. Надеюсь, что вся команда студентов будет приглашена Роскосмосом - есть такая традиция - на запуск аппарата, где они смогут принять личное участие и посмотреть запуск ракеты-носителя с нашими аппаратами. Надеюсь, что это произойдет в ноябре.
А. Пушной. Мы обязательно поздравим вас, как только это произойдет, заранее поздравлять не будем. Расскажите, пожалуйста, о комплектующих для вашего спутника.
А. Абрамешин. Одна из задач, которая была поставлена, - российские комплектующие, в том числе. Мы сотрудничаем с крупной российской компанией «Спутникс». Это частная компания, которая является резидентом «Сколково», активно сотрудничает с Российским космическим агентством. Компания помогла нам с комплектующими для сборки первых аппаратов, а сегодня наши ребята уже практически вышли на то, что некоторые компоненты они сами производят на 3D-принтере.
А. Пушной. Традиционный вопрос в финале от нашею любимой знакомой «греты тунберг» по голубиной почте: если спутник выходит из строя или заканчивает жизнедеятельность, отработав свои часы, что дальше с ним происходит? Есть ли системы выведения спутников с орбиты? Такое количество спутников в космосе, что там уже скоро всё замусорится…
А. Абрамешин. Пусть «грета» не волнуется, Роскосмос очень внимательно контролирует орбиту. Малые космические аппараты выводятся в космос на высоту до 600 км, например, для наших спутников установлена высота 535 км. Поскольку наш аппарат меньше 6 U, на нем невозможно устанавливать приборы, позволяющие менять его ориентацию, высоту орбиты. Обычный срок жизни таких спутников – не более 3-х лет, а дальше работает очень простая система, называется она гравитацией Земли: спутник начинает свое движение к Земле и благополучно сгорает в верхних слоях атмосферы, не нанося никакого урона и не добавляя космического мусора.
А. Пушной. Есть ли среди студентов студентки, которые активно занимаются спутникостроением? Или это все-таки больше прерогатива юношей?
А. Абрамешин. Я бы так не делил. В группе у нас две студентки. Одна, Мария Бубнова, закончила в этом году с отличием магистратуру и уже стала сотрудницей лаборатории. Вторая студентка закончила в этом году специалитет и, надеюсь, тоже станет сотрудницей университета. Она занимается вопросами кодирования при передаче информации, кодированием сигнала. Так что девушки тоже с удовольствием работают в этом направлении.
А. Пушной. Спасибо Вам большое. Андрей Евгеньевич Абрамешин был у нас в гостях, профессор, заместитель директора Московского института электроники и математики имени А.Н. Тихонова.
Абрамешин Андрей Евгеньевич
Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова: Заместитель директора