Любительская космонавтика. Сделай спутник своими руками Как сделать искусственный спутник земли

Завтра весь мир празднует День космонавтики. 12 апреля 1961 года Советский союз впервые в истории запустил пилотируемый корабль на борту которого был Юрий Гагарин. Сегодня мы покажем, как с космодрома "Байконур" в конце 2011 года с помощью ракетоносителя “Протон-М” был запущен второй казахстанский телекоммуникационный спутник “КазСат-2” (KazSat-2). Как аппарат был запущен на орбиту, в каком он состоянии, как и откуда производится его управление? Об этом мы узнаем в этом фоторепортаже.

1. 12-е июля 2011-го года. Cамую тяжелую российскую ракету космического назначения “Протон-М” с казахстанским спутником связи №2 и американским SES-3 (OS-2) вывозят на стартовую позицию. “Протон-М” запускают только с космодрома “Байконур”. Именно здесь существует необходимая инфраструктура для обслуживания этой сложнейшей ракетно-космической системы. Российская сторона, а именно производитель аппарата, космический центр имени Хруничева, гарантирует, что “КазСат-2” прослужит не менее 12-ти лет.

С момента подписания договора о создании спутника проект несколько раз перерабатывался, а сам запуск откладывался, по меньшей мере, три раза. В результате “КазСат-2” получил принципиально новую элементную базу и новый алгоритм управления. Но самое главное, на спутнике были смонтированы новейшие и очень надежные навигационные приборы, производства французского концерна ASTRIUM.

Это гироскопический измеритель вектора угловой скорости и астродатчики. С помощью астродатчиков спутник ориентирует себя в пространстве по звездам. Именно отказ навигационного оборудования привел к тому, что первый “КазСат” был фактически потерян в 2008-м году, что почти вызвало международный скандал.

2. Путь ракеты с подключенными к ней системами энергоснабжения и термостатирования головной части, где расположены разгонный блок “Бриз-М” и спутники занимает около 3-х часов. Скорость движения специального железнодорожного состава 5-7 километров в час, состав обслуживает команда специально подготовленных машинистов.

Еще одна группа сотрудников службы безопасности космодрома осматривает железнодорожные пути. Малейшая не расчетная нагрузка может повредить ракету. В отличие от своего предшественника, “КазСат” стал более энергоемким.

Количество передатчиков увеличилось до 16-ти. На “КазСате-1” их было 12. А суммарная мощность транспондеров увеличена до 4 с половиной киловатт. Это позволит прокачивать на порядок больше всевозможных данных. Все эти изменения отразились на стоимости аппарата. Она составила 115 миллионов долларов. Первый аппарат обошелся Казахстану в 65 миллионов.

3. За всем происходящим спокойно наблюдают обитатели местной степи. Корабли пустыни)

4. Размеры и возможности этой ракеты на самом деле поражают воображение. Ее длина составляет 58,2 метра, масса в заправленном состоянии 705 тонн. На старте тяга 6-ти двигателей первой ступени ракетоносителя составляет около 1 тыс. тонн. Это позволяет выводить на опорную околоземную орбиту объекты массой до 25-ти тонн, а на высокую геостационарную (30 тыс. км. от поверхности Земли)- до 5-ти тонн. Поэтому “Протон-М” незаменим, когда речь идет о запуске телекоммуникационных спутников.

Двух одинаковых космических аппаратов просто не бывает, потому что каждый космический аппарат - это совершенно новые технологии. За короткий период, бывает так, что приходится менять совершенно новые элементы. В “КазCате-2” применены те новые передовые технологии, которые на тот момент уже были. Была поставлена часть оборудования европейского производства, в части той, где у нас были отказы на “КазСат-1”. Я думаю, что оборудование, которое у нас сейчас работает на “КазСат-2” должно показать хорошие результаты. Оно имеет достаточно хорошую летную историю

5. На космодроме в настоящее время имеются 4 стартовые позиции для ракетоносителя “Протон”. Однако, только 3 из них, на площадках № 81 и № 200 находятся в рабочем состоянии. Ранее пусками этой ракеты занимались только военные из-за того, что работа с токсичным топливом требовала жесткого командного руководства. Сегодня комплекс демилитаризирован, хотя в составе боевых расчетов очень много бывших военных, снявших погоны.

Орбитальная позиция второго “КазСата” стала намного удобнее для работы. Это 86 с половиной градусов восточной долготы. Зона покрытия включает всю территорию Казахстана, часть Центральной Азии и России.

6. Закаты на космодроме “Байконур” исключительно технологические! Массивная конструкция чуть правее центра снимка - это “Протон-М” с подведенной к нему фермой обслуживания. С момента вывоза ракеты на стартовую позицию площадки № 200, и до момента старта проходит 4 суток. Все это время проводится подготовка и тестирование систем “Протона-М”. Примерно за 12 часов до старта проводится заседание государственной комиссии, которая дает разрешение на заправку ракеты топливом. Заправка начинается за 6 часов до старта. С этого момента все операции становятся необратимыми.

7. Какую же выгоду получает наша страна обладая собственным спутником связи? Прежде всего - это решение проблемы информационного обеспечения Казахстана. Свой спутник поможет расширить спектр информационных услуг для всего населения страны. Это услуга электронного правительства, интернета, мобильной связи. Самое главное, что казахстанский спутник позволит частично отказаться от услуг иностранных телекоммуникационных компаний, предоставляющих нашим оператором услуги по ретрансляции. Речь идет о десятках миллионов долларов, которые будут теперь уходить не за рубеж, а поступать в бюджет страны.

Виктор Лефтер, президент Республиканского центра космической связи:

Казахстан имеет достаточно большую территорию, по сравнению с другими странами. И надо понимать, что в каждый населенный пункт, в каждую деревенскую, сельскую школу мы не сможем подать те услуги связи, которые ограничены средствами кабельных и других систем. Космический аппарат решает эту проблему. Практически закрывается вся территория. Более того, не только территория Казахстана, но и часть территории соседних государств. И спутник - это стабильная возможность обеспечения связью

8. Различные модификации ракетоносителя “Протон” эксплуатируются с 1967-го года. Его главным конструктором был академик Владимир Челомей и его КБ (в настоящее время - КБ «Салют», филиал ГКНПЦ им. М.В.Хруничева). Можно смело утверждать, что все впечатляющие советские проекты по освоению околоземного пространства и изучению объектов Солнечной системы были бы неосуществимы без этой ракеты. Кроме того, “Протон” отличается очень высокой для техники подобного уровня надежностью: за все время его эксплуатации было произведено 370 пусков, из них 44 - неудачные.

9. Единственный и главный недостаток “Протона” - это крайне токсичные компоненты топлива: несимметричный диметилгидразин (НДМГ), или как его еще называют "гептил" и азотный тетраоксид ("амил"). В местах падения первой ступени (это территории в районе города Джезказгана), происходит загрязнение окружающей среды, что требует проведения дорогостоящих операций по ее очистке.

Ситуация серьезно усугубилась в начале 2000-х, когда произошло подряд три аварии ракетоносителя. Это вызвало крайнее недовольство властей Казахстана, потребовавших от российской стороны больших компенсаций. С 2001-го года старые модификации ракетоносителя были заменены на модернизированный “Протон-М”. В нем стоит цифровая система управления, а также система стравливания не сгоревших остатков топлива в верхних слоях ионосферы.

Таким образом, удалось существенно снизить ущерб для окружающей среды. Кроме того, разработан, но пока еще остается на бумаге проект экологически безопасного ракетоносителя “Ангара”, который использует в качестве компонентов топлива керосин и кислород, и который должен постепенно заменить “Протон-М”. Кстати, комплекс ракетоносителя “Ангара”на “Байконуре” будет называться “Байтерек” (в переводе с казахского “Тополь”.)

10. Именно надежность ракеты в свое время привлекла американцев. В 90-х годах было создано совместное предприятие ILS, которое позиционировало ракету на американском рынке телекоммуникационных систем. Сегодня большинство американских спутников связи гражданского назначения запускаются “Протоном-М” с космодрома в казахстанской степи. Американский SES-3 (принадлежащий компании SES WORLD SKIES), который находится в головной части ракеты вместе с казахстанским “КазСатом-2” - один из множества запускаемых с “Байконура”.

11. Кроме российского и американского флагов, на ракете размещен казахстанский а также эмблема Республиканского центра космической связи - организации, которая сегодня владеет и управляет спутником.

12. 16 июля 2011-го года 5 часов 16 минут и 10 секунд утра. Кульминационный момент. К счастью, все проходит благополучно.

13. Через 3 месяца после запуска. Молодые специалисты - ведущий инженер отдела управления спутником Бекболот Азаев, а также его коллеги инженеры Римма Кожевникова и Асылбек Абдрахманов. Вот эти ребята и управляют “КазСатом-2”.

14. Акмолинская область. Небольшой, и до 2006-го года ничем не примечательный районный центр Акколь получил широкую известность 5 лет назад, когда здесь построили первый в стране ЦУП - центр управления полетами орбитальных спутников. Октябрь здесь холодный, ветреный и дождливый, однако именно сейчас наступает самая горячая пора для тех людей, которые должны придать спутнику “КазСат-2” статус полноценного и важного сегмента казахстанской телекоммуникационной инфраструктуры.

15. После потери первого спутника в 2008-м году в Аккольском центре космической связи была проведена серьезная модернизация. Она позволяет уже сейчас управлять сразу двумя аппаратами.

Бауржан Кудабаев, вице-президент Республиканского центра космической связи:

Было установлено специальное программное обеспечение, поставлено новое оборудование. Перед вами стойка командно-измерительной системы. Это поставка американской фирмы Vertex, как и было на “КазСат-1”, но уже новой модификации, улучшенная версия. Применены разработки компании “Российские космические системы”. Т.е. это все - разработки сегодняшнего дня. Новые программы, оборудование элементная база. Все это улучшает работу с нашим космическим аппаратом

16. Дархан Марал, начальник центра управления полетом на рабочем месте. В 2011-м в Центр пришли молодые специалисты, выпускники российских и казахстанских вузов. Их уже научили работать, и как утверждают в руководстве РЦКС, с кадровым пополнением проблем нет. В 2008-м ситуация была намного печальнее. После потери первого спутника, значительная часть высокообразованных людей покинула центр.

17. Октябрь 2011-го был еще одним кульминационным моментом в работе над казахстанским спутником. Завершились его летно-конструкторские испытания, и начались так называемые зачетные испытания. Т.е. это был как бы экзамен для производителя на функциональность спутника. Происходило все следующим образом. На “КазСат-2” подняли телевизионный сигнал.

Затем несколько групп специалистов отправились в разные регионы Казахстана и замеряли параметры этого сигнала, т.е. насколько корректно сигнал ретранслирует спутник. Замечаний не возникло, и в конце концов специальная комиссия приняла акт о передаче спутника казахстанской стороне. С этого момента эксплуатацией аппарата занимаются казахстанские специалисты.

18. До конца ноября 2011-го в космическом центре “Акколь” работала большая группа российских специалистов. Они представляли субподрядные организации по проекту “КазСат-2”. Это ведущие компании российской космической отрасли: Центр им. Хруничева, который разработал и построил спутник, конструкторское бюро “Марс”(оно специализируется в области навигации орбитальных спутников), а также корпорация “Российские космические системы”, разрабатывающая программное обеспечение.

Вся система делится на две составляющие. Это, собственно, сам спутник и наземная инфраструктура управления. По технологии сначала подрядчик должен продемонстрировать работоспособность системы - это монтаж оборудования, его отладка, демонстрация функциональных возможностей. После всех процедур - обучение казахстанских специалистов.

19. Центр космической связи в Акколе - это одно из немногих мест в нашей стране, где сложилась благоприятная электромагнитная обстановка. На многие десятки километров вокруг здесь отсутствуют источники излучения. Они могут создать помехи и помешать управлению спутником. 10 больших параболических антенн направлены в небо в одну единственную точку. Там на большом расстоянии от поверхности Земли - это более 36-ти тысяч километров висит небольшой рукотворный объект - казахстанский спутник связи “КазСат-2”.

Большинство современных спутников связи геостационарные. Т.е. их орбита построена таким образом, что как бы зависает над одной географической точкой, и вращение Земли практически не оказывает на эту стабильную позицию никакого влияния. Это позволяет с помощью бортового ретранслятора прокачивать большие объемы информации, уверенно принимать эту информацию в зоне покрытия на Земле.

20. Еще одна любопытная деталь. По международным правилам допустимое отклонение спутника от точки стояния может составлять максимум пол-градуса. Для специалистов ЦУПа -удержать аппарат в заданных параметрах - ювелирная работа, требующая высочайшей квалификации специалистов-баллистиков. В центре будет работать 69 человек, из них 36 - это технические специалисты.

21. Вот это и есть главный пульт управления. На стене большой монитор, куда стекается вся телеметрия, на полукруглом столе несколько компьютеров, телефоны. Вроде бы все очень просто…

23. Виктор Лефтер, президент Республиканского центра космической связи:
- Мы будем расширять казахстанскую флотилию до 3-х, 4-х, а возможно даже - до 5-ти cпутников. Т.е. чтобы была постоянна замена аппаратов, резерв был, и чтобы наши операторы не испытывали такой острой необходимости использовать изделия других государств. Чтобы мы были обеспечены своими резервами.”

24. В настоящее время резервирование управления спутником осуществляется из Москвы, где расположен космический центр им. Хруничева. Однако, Республиканский центр космической связи намерен резервировать полет c казахстанской территории. Для этого сейчас строится второй ЦУП. Он будет расположен в 30-ти километрах севернее Алматы.

25. В планах Национального космического агентства Казахстана предстоящий в 2013-м году запуск третьего спутника “КазСат-3”. Контракт на его разработку и производство был подписан в 2011-м году во Франции, на аэрокосмическом салоне в ле Бурже. Спутник для Казахстана строит НПО им.академика Решетнева, которое расположено в российском городе Красноярске.

26. Интерфейс оператора отдела управления. Так он выглядит сейчас.

На видео можно увидеть, как был запущен этот спутник.


Оригинал взят отсюда

Читайте наше сообщество также вконтакте, где огромный выбор видеосюжетов по тематике "как это сделано" и в фейсбуке.


Космос и его чудесные просторы интересны всем детям. Действительно, каждый ребенок с интересом относится к изучению космоса. Но стоит сказать о том, что изучать космос еще интереснее, если мастерить космические поделки. Поэтому здесь мы решили поговорить о том, какие поделки про космос своими руками из подручных материалов вы можете сделать со своим чадом. В этой статье мы собрали только лишь самые лучшие идеи.

Какие космические поделки смастерить своими руками

Сейчас мы с вами поговорим о том, как сделать поделку про космос своими руками. Конечно же, в нашей статье вы сможете найти не только простые поделки, но и самые оригинальные, которые может быть станут украшением вашего дома или украшением выставки.

Аппликации на космическую тематику.

Дошкольники перед школой должны развивать мелкую моторику. Поэтому для космической аппликации подготовьте крупу либо бобы фасоли.

Чтобы у ребенка получилась красивая поделка, прежде всего покажите ему планету Юпитер. Для этого воспользуйтесь какой-нибудь картинкой.

После чего из белого картона вырежьте круг и задекорируйте его фасолью разного цвета. Конечно же, в этой работе необходимо использовать клей.

Для создания следующей аппликации вам понадобятся одноразовые тарелочки в количестве 3-ех штук. Из одной тарелочки сделайте солнышко, а из другой планету - Земля. Из третьей тарелочки сделайте месяц.

Возьмите 2 листа картона. Один должен иметь темный оттенок, а другой светлый. Украсьте картон облаками и звездами.

Для следующей аппликации раскрасьте лист альбома темно-синей, либо черной краской. Из цветной бумаги вырежьте отдельных персонажей. Создайте композицию.

Изобразить солнечную систему очень просто. К белому листу альбома приклейте несколько пуговиц и кружочек желтого цвета.

Космическая ракета.

Красивая поделка про космос, которая была создана своими руками может быть объемным произведением. Для того, чтобы смастерить такую ракету потребуется большой картонный корпус. Его можно сделать из длинного рулона либо из парочки таких картонных рулонов.

Корпус ракеты стоит оклеить бумагой белого цвета. К корпусу также приложите наконечник, который имеет форму конуса. Наконечник также оклейте белоснежной бумагой.

В дальнейшем при помощи фломастеров или красок вы разрисуете свою ракету. Сейчас же, стоит сделать сопла ракеты. Для этого нужны рулоны из картона большего размера. Оклейте их белой бумагой и приложите их к ракете и приклейте. Сопла должны иметь наконечники, однако они не должны быть острыми.

Для ракеты стоит сделать также баки. Для них используйте рулоны меньшего размера.

Украшать ракету можно на свое усмотрение. Оклеивайте их или украшайте фломастерами.

Мини-ракета.

Если дома нет огромного конуса, то можно сделать красивую космическую ракету из рулончика туалетной бумаги. Посмотрите на мастер-класс, который поможет вам сделать данную поделку. Как видите, здесь нет не чего сложного.

Роботы из банок.

В этой статье вы сможете найти поделки про космос, которые очень легко смастерить своими руками. Стоит только лишь взглянуть на фото и в голове у вас появятся те мысли, которые помогут создать вам что-то необыкновенное.

Достаточно просто смастерить роботов из старых консервных банок, которые необходимо отмыть и очистить от этикеток.

Робот из коробок.

Если дома есть коробки, то из них можно сделать большого робота. Такой робот, наверняка, займет достойное место на конкурсной выставке.

Инопланетяне из пластилина.

Вашему ребенку понравится лепить инопланетянин из пластилина. При этом можно использовать пластилин самых разнообразных цветов.

Космические спутники.

Для космической выставки можно изготовить массу различных поделок. Но если выставка будет проводиться в детском садике, то детки могут изготовить космические спутники из пенопластовых шариков и зубочисток.

Космические мобили.

Если вы хотите поразить всех окружающих необычным изделием, то помогите своему ребенку смастерить разнообразные космические мобили. Конечно же, на создание такой поделки придется потратить много времени. Кроме того, вам для создания поделки понадобится:

  • картон и цветная бумага,
  • прутики для основы из бамбука либо из стеклопластика,
  • леска,
  • небольшие утяжелители и нитка,
  • краски и шары из пенопласта.

Ход работы:

  1. Вначале из плотного листа картона необходимо вырезать круг и окрасить его красками.
  2. После чего, к кругу стоит прикрепить нити, к которым будут прикрепляться шары из пенопласта.
  3. Сами шары можно сделать из нескольких слоев газеты либо из пенопласта.

Посмотрите на то, какими могут быть космические мобили.

Планета своими руками.

Познакомьтесь с матер-классом, который поможет сделать оригинальную поделку.

В заключение

Поделки на космическую тематику могут быть самыми разнообразными. Вы можете присмотреться к идеям нашей публикации или создать что-то особенное. В общем, помните о том, что если приложить фантазию и уделить этому процессу внимание, то можно получить самые оригинальные поделки, которые поднимут настроение и заставят восхищаться.

www.svoimi-rukamy.com

Как мы с Катей делали спутник ГЛОНАСС для проекта по астрономии:: Это интересно!

В октябре в нашей Симферопольской детской астрономической обсерватории прошла конференция, посвященная годовщине полета первого спутника. И всех кружковцев обожаемого Катей Катей кружка "Путь в астрономию" тоже пригласили участвовать. Катя и сама не против, кроме того, я с детства учу ее быть активной, участвовать и записываться во все: "за любой кипишь, кроме голодовки":)

Тему выбрали быстро - нам всем интересна не столько история космонавтики, сколько современное ее состояние и даже будущее. Поэтому мы сразу подумали о ГЛОНАСС - российской спутниковой сети, которая сейчас активно развивается. Что тут надо делать и о чем говорить сразу понятно: о самой сети, о технической составляющей (сколько чего, характеристики аппаратов и т.п.), о том, зачем она нужна, об истории развития, о ее отличии от аналогичной сети GPS.

А дальше уже дело за малым - почитать про ГЛОНАСС в интернете, собрать все факты в презентацию, хорошо его отрепетировать (Катя наизусть доклады не учит, но готовит дома так, чтобы можно было рассказывать без бумажки). И сделать какую-нибудь наглядную "фишку", чтобы было что показывать на выступлении.

Конечно же, мы с мужем помогали Кате готовится к конференции, поэтому это получился семейный проект. Но в таких случаях я всегда уделяю особое внимание тому, чтобы во-первых, тема была посильна для понимания, а, главное, интересна и нужна самой Кате. Иначе все это изначально не имеет смысла - не нужен же нам очередной диплом или грамота! Во-вторых, я стремлюсь, чтобы на всех этапах работы Катя принимала максимальное участие. Ведь это не родители делают проект, а дочка. Родители только помогают! С нацеливанием на то, что еще несколько таких работ под нашим руководством, и можно будет отпустить Катю "в свободное плавание". По крайней мере, многие сообщения на школьные уроки она уже готовит сама, а ведь еще год назад я и представить себе не могла, что дочка будет обходиться в этом деле без меня:)

Итак, сначала мы вместе с Катей подготовили сообщение. И проиллюстрировали его презентацией. Спасибо сайту Информационно-аналитического центра ГЛОНАСС - там мы нашли отлично структурированную информацию, которая прекрасно легла в основу презентации. Сообщение на конференции должно было быть коротким, минут на 5-7, поэтому и в презентации всего 9 слайдов: самое нужное о ГЛОНАСС. Без особых технических подробностей, которые были бы скучны детям. Дети на астрономии у нас, конечно, все умненькие и продвинутые, но все же им по 8-12 лет, поэтому сильно "загружать" их не стоит:) Презентацию вы можете скачать и посмотреть на яндекс.диске вот по этой прямой ссылке https://yadi.sk/i/qGQw1hnU3PLm95 - я выложила ее в свободный доступ. Только лучше сначала сохранить ее к себе на компьютер, а то в просмотрщике тексты и картинки могут "разбегаться". И эту же презентацию я добавила на страницу "ПРЕЗЕНТАЦИИ" моего блога - надеюсь, вы уже бывали на ней. Там у меня собраны уже более 200 компьютерных презентаций, которые я делала для своих детей, и с детьми, и дети сами на самые разные темы и возраста: от 0 до 12 лет. Я презентации постоянно добавляю, так что заглядывайте:)

Ну а когда само сообщение было готово, пришла очередь его визуализации. Этот этап, конечно, был для Кати самым увлекательным: мы всей семьей подумали и решили сделать своими руками макет одного из спутников системы ГЛОНАСС.

Тут уж с Катей занимался папа - это его вклад в воспитание детей мастерить с ними всякие разные штуки:) Вот тут я писала о том, что в разные годы делал Антон с детьми и для детей: Звездоскоп, Кормушка с видеотрансляцией, Робот красит яйца, Микроскоп из мобилки, Макет космического аппарата "OSIRIS-REx", Проволочные головоломки, Автоукачивалка на детскую кроватку, робот из ненужных деталек и Робот-компьютерная мышка, Робот-паук, Модель электрического мотора, Радистский (телеграфный) ключ, Водяная ракета, Паровая турбина, Светофор, Перископ.

А вот в этот раз - спутник ГЛОНАСС:)


Макет спутника ГЛОНАСС

Трудно поверить, но все это сделано из картона - одной картонной коробочки, оклеенной золотой фольгой (как реальный спутник), и картонных же "солнечных панелей", надетых на толстую алюминиевую проволоку.

Катя изо всех сил помогала при сооружении макета. Например, солнечные батареи - это полностью ее работа. Надо было наклеивать с обоих сторон синюю цветную бумагу и расчерчивать ее белым карандашом на квадратики строго по линейке. Целых 8 штук для одной и второй стороны! Не у каждого взрослого хватило бы терпения:)


Процесс работы над спутником:)

Вот все элементы готовы - остается только их собрать в единый агрегат. Для правдоподобности пришлось постоянно сверяться с изображением реального спутника и стараться максимально повторить все детали.

То, что картон был гофрированным, очень пригодилось при сборке конструкции - солнечные панели на проволоку крепились очень легко: методом продевания проволоки в отверстия картонок.

Проволоку проткнули через коробку-корпус спутника насквозь, а чтобы не ездила - закрепили термоклеем.

А в конце самое интересное - сделать антенны и прочее оборудование спутнику.

В ход пошли корпусы от шариковых ручек, винтики, которые Катя собственноручно красила белым акрилом, и даже, как видите, мерный стаканчик от какого-то лекарства пригодился:)

Обладательница спутника счастлива:) Еще бы, он почти как настоящий, вот-вот полетит:)
Спутник системы ГЛОНАСС готов!

А на следующий день была конференция в обсерватории. Детей было много и много макетов. Но наш самый классный - это Катя так заявила:) Всех разбили на группы по 20 человек. И несмотря на то, что Катя выступала с докладом последней двадцатой, рассказала она все как надо - выступать перед залом она любит и умеет. Правда, волнуется перед этим сильно, хотя уже должна была привыкнуть, за три-то с лишним года своей активной школьной жизни:)

А я вспоминаю, как маленькая Катя всегда крутилась рядом и завидовала старшему брату Вите, когда он точно так же готовил исследовательские проекты в МАН. Как любила слушать репетиции его докладов:) Особенно астрономических - он делал два таких в разные годы: Доклад о космических кораблях 6 класс, доклад "Миссия к астероиду Бенну" 8 класс. И вот теперь ее мечта сбылась - она сама выступает перед залом со своим собственным докладом и своим собственным спутником:) Другие наши самодельные космические корабли можно посмотреть тут:

www.tavika.ru

Детские поделки в школу на тему «Космос»

В нашем материале вы найдете самые интересные идеи поделок на тему «Космос», которые ребенок сможет сделать своими руками для проектов в школе или для самостоятельного изучения Вселенной.

Таинственный космос и все, что с ним связано, всегда завораживал и взрослых, и детей. Есть ли жизнь на Марсе, почему звезды светятся, как долететь на Луну - дети неустанно задают разные вопросы. Если вашему ребенку нравится эта тема, привлекайте его к более детальному изучению космоса. Чудесным началом послужат развивающие мультфильмы о космосе. А чтобы изучение любимой темы не превратилось в скукоту, предложите ребенку сделать своими руками интересные поделки про космос в школу.

Такие детские поделки про космос своими руками имеют не только обучающий эффект, но и прекрасно подходят для развития усидчивости и концентрации внимания у школьника. С их помощью у вас хорошо получится разыгрывать рассказы из книг про космос, ребенок будет больше узнавать про Солнечную систему и сможет отлично подготовится к тематическим урокам в школе. Только представьте радость ребенка, когда его поделка про космос в школе соберет уйму похвальных отзывов!

Как устроена Солнечная система: шпаргалка для детских поделок в школу на тему Космос

Расскажите ребенку, как устроена Солнечная система: какие планеты в нее входят, на каком расстояние находится Земля от Солнца. Пусть ребенок постепенно запоминает названия всех планет. Не подгоняйте - на это потребуется время.

Поделки для детей на тему «Космос» своими руками

Модель Солнечной системы можно легко сделать из пенопластовых шаров разных размеров и шпажек для шашлыка. Шары нужно раскрасить в цвета планет, нанизать их на шпажки и воткнуть в «солнце». Вместо пенопластовых шаров также можно использовать пластилин, смешивая разные цвета. По ссылке - больше интересных идей для работы с пластилином.

Если с пенопластом ничего не получилось, можно нарисовать планеты на картоне и разместить их аналогично пенопластовым, как это показано на картинках выше.

Планеты - это безусловный элемент любой поделки про космос. Сделать подобные планеты из ниток не составит труда. Пошаговую инструкцию и что вам потребуется для поделки вы найдете в нашем мастер-классе о том, как сделать пасхальное яйцо из ниток, ведь принцип один и тот же.

Сатурн из пенопластового шарика и старого CD-диска - отличная идея для небольшой поделки про космос своими руками. Главное - найти дома хотя бы один старый диск.

Интересный мобиль из фетровых планет, звезд и космического корабля станет для ребенка занимательной поделкой про космос своими руками, ведь тут потребуется время и терпение. А еще такой мобиль станет чудесным украшением в комнату. Если с поделкой из фетра ребенку тяжело управиться, пусть соорудит подобный мобиль из бумаги.

А как на счет мягенькой Солнечной системы? Такие планеты из помпонов очень приятно держать в руках и просто носить в школу на уроки - не мнутся и легко помещаются в рюкзак. Как сделать помпоны своими руками, читайте по ссылке.

Витражи с рисунком, имитирующим поверхность Земли - очень красивая и несложная поделка. Ребенок может сделать ее как поделку на тему космоса, ведь Земля - это одна из планет Солнечной системы, либо как поделку в школу на День земли. Смотрите мастер-класс, как сделать витражное стекло в виде Земли, по ссылке.

Каждый любитель космоса мечтает однажды туда полететь. Но пока ваше чадо еще только осваивает азы в изучении космоса, предложите ему смастерить вот такую ракету. И отличная игрушка, и стимул к будущей профессии!

Изучая космос, без звезд и созвездий просто не обойтись. Сделав с ребенком подобную поделку из втулок от туалетной бумаги, резинок и вырезанных бумажных схем созвездий, изучать астрономию будет интереснее. Проткните иголкой черные точки на схемах, наклейте поверх черной бумаги на втулку и закрепите резинкой. Ребенок может смотреть во втулку как в телескоп, или подсвечивайте дырочки изнутри фонариком. Скачать схемы созвездий можно по ссылке.

Сделать поделку на тему космоса и планет своими руками, которую еще и можно носить на себе, очень просто. Такое ожерелье своими руками особенно понравится девочкам. Потребуются бусины разных размеров и цветов. Если бусин нужных цветов нет, пусть ребенок не расстраивается, ведь их всегда можно перекрасить.

Теперь, когда ребенку нужно будет сделать в школу поделку на тему космоса своими руками, вам не придется весь вечер ломать голову, что и как соорудить. И здесь мы почему-то уверенны, что эти поделки своими руками увлекут не только детей, но и взрослых. Мастерите со своим чадом интересные поделки, смотрите развивающие мультики, читайте книги о космосе и вместе открывайте тайны нашей Вселенной!

Читай также: Дети и наука: домик для насекомых

Читай также: Делаем уроки: как перестать злиться на ребенка?

Читай также: 10 сайтов для школьников, которые объяснят уроки лучше любого учителя

www.uaua.info

Макет космического аппарата OSIRIS-REx:: Это интересно!

Так вышло, что самым любимым моим делом стала утилизация старья. Все компьютеры работают, включая «старичков», о которых сейчас не все музеи помнят. Сломавшиеся вещи не выбрасываются, наоборот, им находится новое применение. Даже бизнес свой я построил на вторичном применении старых устройств. Поэтому, ничего удивительного, что макет космического зонда OSIRIS-REx делался из того, что есть под рукой и что не нужно. Если присмотреться, можно увидеть много знакомых вещей.
Макет космического аппарата OSIRIS-REx
Например, цилиндрический модуль управления и обеспечения в центре аппарата – обрезок картонной трубки от использованной пневматической хлопушки. На него установлены картонные перегородки несущей рамы зонда. Собранное шасси зонда покрашено серебристой краской. Модуль управления декорирован фольгой.

Фермы крепления солнечных панелей сделаны из обрезков ПВХ толщиной 6 миллиметров. Если бы дома нашелся более толстый, возможно, они были бы еще красивее. ПВХ легко режется обычным рабочим ножом. Сверлить отверстия пришлось не дрелью, а просто сверлом, крутя его руками. Так вышло аккуратнее. Для удобства таких ювелирных сверловок у меня есть отдельный патрон, как рукоятка для сверла, чтобы легче было в руках держать.


Фольга – понятно. От шоколадки. Наклеивалась на картон, маскировались участки, где могло быть некрасиво и готовые панельки устанавливались на место. Солнечные батареи – уловка, элемент макета, очень похожий на реальное устройство. Глаз человека видит эту очень реалистичную деталь и все остальное уже воспринимает как настоящее, а не самодельное. Панели распечатаны на цветном принтере, наклеены на картон двусторонним скотчем и «заламинированы» простым скотчем. Брак в наклейке скотча оставлен нарочно (несовершенство как авторский стиль:).

Шарниры крепления солнечных батарей – маленькая гордость. Металлическая основа шарнира сделана из выламывающейся защитной планочки от корпуса компьютера. Когда в компьютер вставляют новую плату расширения, такую планочку обычно выламывают. Корпуса компьютеров сделаны из мягкого, но прочного материала, который легко обрабатывать, при этом выглядит металл вполне товарно. В отверстия изогнутых кронштейнов из металла я вставил подходящие по диаметру пластиковые втулки, на которых держалась электроника внутри корпуса старого DVD-плеера, который я разбирал на запчасти. Закрепив шарнир саморезом и резиновым уплотнителем от водопроводного крана, я получил вполне красивую деталь, которую потом усилил кусочком ПВХ и установил на место. И таких – 2 штуки.


Камеры – стартрекеры. Как известно, GPS в космосе нет, поэтому позиционироваться приходится по звездам и по прогнозам собственного положения, основанным на математических расчетах. Для слежения за звездами и сделана вот эта бинокулярная система. Основа вырезана из пенопласта, а имитация объективов мини-телескопов - случайно попавшиеся под руку остатки от заклепок, сделанных клепальным инструментом. Где-то что-то переделывал, убирал старые заклепки, остатки завалялись, пригодились в качестве телескопов. Витька все сделал сам.

С Витькиными приборами – все понятно. Сын любит делать композиции из всего, что найдет. Здесь использованы старые дискеты как основа, радиодетальки, провода и мелкие вещицы как набор. В ход пошел даже попавшийся под руку металлический колпачок проволочной уздечки-мюзле от шампанского. Собрано все это клеевым пистолетом. Получились довольно реалистичные приборные сборки, напоминающие борт-системы зонда.


Синий баллон с гелием делался из цилиндрической баночки от таблеток и двух шляпок из коробочки от киндера. Все это склеено, обработано и покрашено бамперной краской из баллона. Бамперная краска – великое изобретение. Она мгновенно сохнет, а окрашенная поверхность имеет очень товарный вид. Баллон установлен на кронштейн из пенопласта и задекорирован кусочком пластика от дискетки. Кстати, пластик, да и другие тонкие материалы кроме металла, я режу кухонными ножницами. Это мощнейший инструмент, очень удобный и, кроме всего прочего, очень дешевый.
Манипулятор – особая штука. Штанги – из толстого изолированного алюминиевого провода для электропроводки. Шарниры – из ПВХ. А сам рабочий инструмент для забора грунта – из сломавшегося зонтика. Если вы в центр своего зонтика посмотрите изнутри, то сразу увидите такую же.

Приборы на верхней панели – коробочки и трубочки из золотистого дизайнерского картона. Делал целиком Витька, он же и приклеивал на свои места. Еще там используется ПВХ для плоских объектов и трубочки из пустого стержня от авторучки. Пластиковые пластинки Витька вырезал ножом и обработал наждачной шкуркой, чтобы сгладить острые углы.


Силовая установка – опять картонная трубочка, половинка смятого теннисного мячика и крышечка от моющего порошка для кухни с вырезанной серединой.
Обе конусные конструкции: и капсула, и антенна, сделаны Витькой из картона. Капсула держится на магнитном скотче, вырезанном из магнитика на холодильник. Ее можно легко снимать для демонстрации сброса образцов грунта на Землю.
И в завершение, с помощью тонкого маркера на объекты нанесены мелкие подробности.

Проволочные головоломки, Наушники без проводов, Шум морского прибоя в ванной, Автоукачивалка на детскую кроватку, Люстра ручной работы в кухню, робот из ненужных деталек и Робот-компьютерная мышка, Робот-паук, Модель электрического мотора, Радистский (телеграфный) ключ, Водяная ракета, Паровая турбина, Светофор, Перископ.

С этой работой Вити и Антона мы участвуем в Мартовском Креативе у Лизы Арье.

www.tavika.ru

Так, создавая с ребенком поделки на День космонавтики, можно рассказать ему об устройстве нашей Вселенной, о трудностях, с которыми приходится сталкиваться космонавтам, и об ракетостроении.


Ракета – это главное средство освоения космических просторов. Наглядно это можно отобразить на аппликации, основными объектами которой станут космический корабль и наша планета Земля. Чтобы картинка получилась более яркой и интересной, дополняем ее декоративными звездами из фольги.

Посмотрите на видео, как сделать очень яркую и красочную поделку на тему космос:

В виде аппликации можно создать и образ самих ракет. А чтобы ребенок смог помечтать и представить себя в роли космонавта, можно в иллюминаторе разместить его фотографию.

Деткам очень интересно слушать про космический подвиг наших советских собачек-героев Белки и Стрелки. А сделать с ними аппликацию доставит большую радость.


В технике аппликации можно сделать удивительной красоты космическое пространство с планетами из звездами.


Аппликация «космическое пространство»

Детям помладше можно предложить собрать изображение ракеты из заранее подготовленных шаблонов – например, правильно распределив и приклеив круглые иллюминаторы и языки пламени.

Космическую ракету можно сделать из обычного пластилина.


Очень красивая ракета получается из соленого теста.


Детям обычно бывает интересно узнать, что ракета – это очень большой космический корабль, который, после запуска в космос, практически все время находится за пределами земной орбиты. А запасы продовольствия космонавтам, находящимся на борту, доставляет маленький управляемый пилотом корабль - шаттл.

Предложите смастерить свой шаттл из рулончика от туалетной бумаги: немного сплющив его с боков, вы получите корпус корабля, который нужно наклеить на крылья. Модель получается объемной, и если в верхней части аккуратно прорезать люк, ребенок сможет посадить в космический челнок свою игрушку.

Что может быть прекраснее, чем зажигать в небе звезды! Мы решили зажечь свою, самую яркую. Сияя ярче Сириуса, Веги и Альтаира, видимая во всех крупных городах Земли, сделанная нашими руками, она докажет, что космос может стать делом каждого – инженера и художника, математика и историка, физика и журналиста.

О нас:

Мы – сообщество «Твой сектор космоса». Мы считаем, что небо над головой скрывает множество непокоренных вершин, и мечтаем о том, чтобы понемногу осваивать бескрайние просторы космоса. Мы рассказываем людям о космонавтике и показываем, что для того, чтобы сделать космос ближе каждому жителю нашей планеты, необязательно принадлежать к крупной государственной или частной корпорации.


Наши проекты:

В рамках сообщества действует научно-популярный лекторий, где можно послушать бывших и действующих разработчиков ракетной техники, посетить самые интересные космические предприятия и музеи космонавтики и просто пообщаться с единомышленниками. 12 июля «Твой сектор космоса» запустил цикл лекций "Космос от моря до моря" , чтобы о других планетах, звездах и космических аппаратах смогли узнать не только жители Москвы и Санкт-Петербурга, но и сибиряки и камчадалы.

В ближайшем будущем мы планируем создать на базе лектория секцию космонавтики для школьников и студентов, в которой молодежь сможет работать над реальными космическими проектами, например, над космическим аппаратом с гарантированным запуском на околоземную орбиту, над научной аппаратурой, предназначенной для установки на космический аппарат, или над обработкой данных, полученных из космоса.


О спутнике:

Чтобы спутник стал путеводной звездой для всех тех, кто хочет прикоснуться к тайнам космоса, мы установим на аппарат отражатель солнечного света, который будет пускать гигантские солнечные зайчики на Землю. Мы хотим сделать отражатель довольно большим, чтобы отражения Солнца на Земле тоже были большими, поэтому делаем отражатель раскрывающимся, напоминающий этим подушку безопасности автомобиля.

До полета на ракете отражатель будет аккуратно свернут внутри спутника, а после выхода на орбиту расправится, наполняясь газом. Как и в автомобиле, наша «подушка» сделана из тонкой пленки. Эта пленка похожа на ту, которой обертывают цветы, только более теплостойкая.

За хранение газа и его подачу в отражатель отвечает система раскрытия. Важно сделать так, чтобы заправленный спутник был неопасен для людей при работе с ним на земле и для других спутников при их совместном полете на ракете. Именно ради обеспечения безопасности мы не используем высокие давления и агрессивные химические реактивы для создания необходимого давления в отражателе.

Энергию для работы всех систем спутника дает система электропитания. В нашем случае она построена на основе обычных литий-полимерных батарей, аналогичных тем, что используются в сотовых телефонах. Электричество понадобится спутнику совсем ненадолго, поэтому на борту не будет солнечных батарей.

Закончить аппарат мы планируем к концу этого лета. Осенью 2014 года планируются испытания в стратосфере с раскрытием отражателя в свободном падении и при пониженном давлении, то есть в условиях, максимально приближенных к космическим. После этого мы проанализируем результаты испытаний, доработаем конструкцию спутника и к концу 2014 года будем готовы к запуску его на орбиту. Сейчас мы рассматриваем разные варианты отправки нашего спутника в космос, включая некоммерческие.

Многое мы уже сделали – провели все необходимые для конструирования спутника расчеты и серию опытов с материалами, работаем над технологическим макетом отражателя спутника и элементами крупного отражателя, готовим сам аппарат. Но для того, чтобы отправить нашу звезду в небо, нам нужна ваша помощь! Собранных денег нам хватит на то, чтобы оплатить экспериментальный запуск аппарата в стратосферу и понять, как наш спутник будет вести себя в условиях открытого космоса. В этом нам поможет проект Дениса Ефремова "Ближний космос" .


Если мы соберем больше денег, чем нам требуется на стратосферные испытания, то проведем ряд других экспериментов - и, конечно, пригласим посмотреть на них всех, кто нам помог.

Расширенные цели проекта:

400 000 рублей - задача-минимум. Именно столько нам нужно собрать, чтобы провести стратосферные испытания спутника.
1 400 000 рублей - осилив вместе с вами такую сумму, мы сможем дополнительно провести более точные эксперименты. Например, тепловакуумные испытания системы раскрытия спутника в условиях, максимально приближенных к космическим, или испытания на вибростенде, которые дадут нам представление о том, как спутник будет вести себя во время полета на ракете.
2 600 000 рублей - сумма, необходимая для коммерческого запуска в космос. Если мы вместе с вами сможем совершить такой подвиг, то сразу после испытаний наш спутник отправится на орбиту.

Поддержите проект и станьте тем, кто смог не просто достать звезду с неба, но зажечь ее! Расскажите о спутнике другим – вместе мы сможем доказать, что космос ближе, чем кажется.

Наши контакты:

Немало Ютуб представил видеороликов, примечателен, где пара мужиков при помощи крышки ведра ловит Eurosat. Спутниковые передачи на прибор для наведения тарелки… Ролику, скорее всего, предшествовали немалый опыт мастера, предварительная подгонка. В чем заключается дело, расскажем ниже. Сегодня будем обсуждать, как спутниковая антенна своими руками может быть сделана из подручных предметов. Необходимо понимать: облучатель (конвертер) в любом случае придется купить. Устройство содержит внутри уйму электронных компонентов, точный состав, назначение являются коммерческой тайной фирм-производителей. Конструктору важно одно: конвертер настроен на диапазон вещания. Что касается поляризации, можно изменять, уже рассказывали и повторимся.

Конструкция спутниковой антенны

Принцип действия спутниковых антенн ограничивается преобразованием эфирных волн в электрические колебания приемных щупов конвертера. Сигнал усиливается, снимается с несущей, передается приемнику, телевизионному аппарата. Спутник находится далеко. Летит по орбите, расположенной точно над экватором со скоростью, позволяющей оставаться неподвижным на небосводе. Ежесуточно совершает полный виток вокруг Земли. Один спутник покрывает большую площадь. Тысячи, миллионы квадратных километров. Понятно, площадь не оставляет выбора: уровень сигнала пренебрежительно мал, иначе расходуемая на орбите мощность возросла, стало бы невозможным вещание.

Типичные антенны неспособны принять столь малый уровень сигнала. Используются тарелки. Научное название конструкций – параболические антенны. Форма тарелки повторяет параболоид, ключевой особенностью которого является оптический закон: лучи одного направления собираются фокальной плоскостью. Каждый знает линзу, которая построена на этой основе, способна собирать солнечные лучи. Тарелка аналогично концентрирует сигнал спутника одной точкой, где сила намного больше среднестатистического эфира.

Усиление параболических антенн редко ниже 20 дБ. Встретите экземпляры, обеспечивающие 40 дБ и более. Одновременно отсекаются помехи, потому что прием ведется с узкого направления.

Обсудим действия мастера на ютубовском видео. Брал не обычную крышку ведра! – нашел изогнутую, формой близкую параболоиду. Что осталось сделать дальше. Найти фокальную плоскость, нужным образом расположить конвертер, чтобы встал в место, лучи собирающее точкой. Неизвестно, сколько времени потрачено предварительной наладкой, опишем эксперимент, чтобы читатели поняли:


Опыта разъясняет две вещи:

  1. Сконструировать своими руками можно только тарелку. Не конвертер. Смысл в том, чтобы найти положение, когда сигнал будет устойчивым, проблема: при малейшем отклонении формы антенны от параболоида усиление резко падает.
  2. Настройка самодельной спутниковой антенны производится в естественной манере. Необходимо найти правильные углы азимута, места. В случае Триколор ТВ вертеть конвертер не придется, поляризация круговая. Прием ведется иностранных каналов – удостоверьтесь, что выбран конвертер с линейной поляризацией. Угол наклона узнаем, используя онлайн-калькулятор провайдера, владельца космического аппарата.

Известен случай, с военного конвейера спутниковые тарелки попали на прилавки… детского магазина. Вышел брак, отклонения были мизерными, воротилы тогдашнего прогресса не придумали ничего другого, как сдать обывателям лучшие тарелки в виде детских санок. Понятно, факт сбыта стал известен меж местными радиолюбителями, продукцию размели. Полагаем, сегодня те тарелки дадут сто очков форы любым китайским параболоидам. Вместо ведра целесообразнее приделать такие «санки», прием гарантирован в непогоду и штиль.

При конструировании самодельной спутниковой антенны сразу узнавайте, какой понадобится тип конвертера. Важны две особенности:

  • тип поляризации;
  • диапазоны С, Ku.

Используются параметры в разных сочетаниях. Один спутник имеет несколько диапазонов, поляризация различается. Используется мультифид. Направляющая, на которой устанавливается несколько конвертеров, каждый своему спутнику. Нацелить два-три на один космический аппарат сложно. Качество сигнала непременно падает. Важно знать: в магазине найдутся гибридные конвертеры, ни один не обеспечит уверенный прием во всех случаях. Обязательно один диапазон страдает. Избегайте удивляться тому факту, лучше почитайте форумы, где проблема полно - простецкими выражениями - раскрывается.

Сконструировать собственную тарелку для спутниковой антенны

Говорили ранее, при малейших отклонениях фактора формы параболоида от заданного прием падает. Как сделать спутниковую антенну максимально близкой к правильной форме. Ответим вопрос. Никогда не доводилось видеть, как строят корабли? Собираются секциями. Чаще параллелепипеды различного размера, краном устанавливаются по месту, привариваются. Отдельные секции днища вычурной формы, создается любопытное приспособление, полезное при конструировании параболической антенны.

Во-первых, рекомендуем изучить рынок. Избегайте выбиваться из ряда заводских спутниковых антенн. Страна не любят необычное местного происхождения, зато зарубежных клоунов носят на руках – традиция. Самодельная спутниковая антенна не должна отличаться от покупных при взгляде издалека. Поможет избежать проблем. Устанавливать самовольно покупной комплект, лишенный проекта, нельзя, чего говорить о самодельной спутниковой антенне.

Итак, приспособление. Представьте раму крест-накрест сваренных направляющих, на которых вертикально приварены профили, образуя нужную часть днища. Знаем формулу параболоида (исследованиями в магазине несложно подогнать размеры), следовательно, расчертим лист бумаги сечением. Руководствуясь бумажным шаблоном, из фанеры выпиливаем ряд профилей, ставим по уголку, линейке, формируя часть параболоида.

Ничего сложного, чтобы аккуратно сделать параболоид из ткани, клея. Когда конструкция засохнет намертво, необходимо обклеить внутреннюю поверхность гладкой алюминиевой фольгой. Получится зеркало, в котором увидите себя. Стоит помнить, матовая фольга подходит, мельчайшие шероховатости, рассеивающие свет, меньше влияют на отражение радиоволн. Постарайтесь пригладить.

Стойку конвертера стоит выгнуть по образу и подобию магазинной. Поскольку владеем формулой полученной поверхности, можем без труда указать местоположение фокуса, где расположим облучатель, способствуя уверенному приему. Из чего сделать спутниковую антенну, решайте сами, уверены, найдется немало любителей авиамоделей, пускающих в ход солому. Тарелка должна быть жесткой и прочной, противостоя ветрам, морозам, снегопадам. Спутниковая антенна, своими руками сделанная из подручного материала, наверняка будет дешевле покупной, направляющие из фанеры можно использовать снова. Конструируйте ячеями крест-накрест, успех придет. Главное – выдержать фактор формы, поверхность должна быть гладкая.

Легче, не торопясь, собрать фанерный каркас, склеить конструкцию, нежели везти комплект спутникового телевидения. Кстати, необязательно брать крышку ведра. Любая металлическая поверхность, напоминающая основание параболоида. Выгните по указанной выше технологии (сложный путь). Лучше металл проводит электрический ток, лучше собирает волны, переправляя конвертеру.

Если вышедший в открытый космос член экипажа МКС прихватил с собой небольшой ящичек, а потом выкинул его в пространство, то это вовсе не значит, что на станции проходит генеральная уборка. Скорее всего, в свой орбитальный путь отправился очень маленький спутник. Запуск наноспутников стал в наши дни если и не дешевым, то уже относительно доступным удовольствием, а к освоению космоса подключились студенты и даже любители конструкторов« сделай сам».

Олег Макаров

Большой серьезный спутник, например из тех, что обслуживают систему GPS, весит полторы-две тонны, а стоимость его изготовления и вывода на орбиту превышает $100 млн. Порядок цен космический, и тут уж ничего не поделаешь — даже килограмм глины, отправленный в космос, станет почти без преувеличения золотым. Но если этих килограммов чего бы то ни было не так много, то запуск космического аппарата может стать куда более бюджетным мероприятием.

Первый в мире искусственный спутник Земли хоть и не содержал в себе ничего, кроме радиопередатчика, весил солидные 83,6 кг. С тех пор электроника шагнула вперед, на порядки миниатюризировалась, и вот уже спутники, весящие от нескольких килограммов до нескольких граммов, могут, как оказывается, быть вполне функциональными. Как только это выяснилось, освоение космоса перестало быть исключительной прерогативой государственных ведомств и огромных ракетно-космических корпораций: наступило время студенческого и любительского спутникостроения, вместе с которым мало-помалу поднимается вторая волна космической романтики. И Россию эта волна также не обошла стороной.


CubeSat (Спутник-кубик) — наноспутник, разработанный Политехническим университетом штата Калифорния и Стэнфордским университетом специально для студенческих и любительских экспериментов в космосе. Его размеры 10 x 10 x 10 см, а вес — 1.3 кг. В наши дни комплект для сборки наноспутника можно купить в магазине.

Нашли друг друга

Можно ли было себе представить лет 20−40 назад, что создание орбитального космического аппарата станет темой студенческой работы? Сегодня студенты кафедры конструирования электронно-вычислительных средств Юго-Западного государственного университета (Курск) создают аппаратуру для отправки на орбиту. «Мы не единственный университет в России, в стенах которого разрабатываются спутники, — рассказывает начальник Центра разработки малых космических аппаратов доцент Валерьян Пиккиев. — Есть аппараты, сделанные в МГТУ им. Баумана, МГУ, Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского, однако это все-таки уже серьезные профессиональные работы, в которых задействован весь научный потенциал наших ведущих вузов. У нас же и оборудование, и эксперименты, которые будут проводиться с помощью этой аппаратуры, — все придумывают сами студенты».

Кафедра конструирования электронно-вычислительных средств ЮЗГУ была создана в 1965 году и занималась разработкой различной электроники для отечественных предприятий, в том числе приборов военного назначения. Среди них были и вакуумметры — аппараты для измерения концентрации частиц в разреженных средах. Эти устройства вызвали интерес со стороны предприятий ракетно-космической отрасли — НПО им. Лавочкина и РКК «Энергия».


Полет в старом костюме

К этому моменту «Энергия» уже имела свою собственную программу создания и запуска малых спутников. «Все началось 15 лет назад, — рассказывает ведущий специалист РКК «Энергия» Сергей Самбуров. — В 1997 году космонавт Валерий Поляков предложил отметить 40-летний юбилей первого спутника запуском его уменьшенной копии. Предложение было принято, причем в создании аппарата принимали участие (пусть символическое) школьники из Кабардино-Балкарии и французского Реюньона. Спутник не только внешне походил на свой прообраз, но и воспроизводил его «начинку», включая передатчик сигнала «бип-бип-бип». Разумеется, для этого аппарата отдельного носителя не использовали — его доставили кораблем «Прогресс» на орбитальную станцию «Мир», а там во время планового выхода в космос «забросили» в космическое пространство».

Запуск уменьшенной копии первого ИСЗ вызвал настоящий ажиотаж среди радиолюбителей во всем мире, особенно среди тех, кто с ностальгией вспоминал молодость и радиосигнал спутника 1957 года. Тему было решено продолжить, и на следующий год был запущен еще один радиолюбительский спутник, который транслировал в эфир песни и обращался к аудитории планеты Земля на разных языках. Технология запуска спутников с борта орбитальных станций совершенствовалась, и в 2002 году РКК «Энергия» совместно с Институтом космических исследований отправила на орбиту небольшой аппарат «Колибри» с научной аппаратурой. Запускали его так: при отстыковке «Прогресса» от МКС его люк оставался незадраенным. Внутри корабля был установлен контейнер, который при пережигании пиропатроном удерживающего шнура буквально выстреливал спутником.


А в 2006 году РКК «Энергия» совместно с представителями американской радиолюбительской корпорации AMSAT дали жизнь одному из самых оригинальных проектов в истории освоения космоса. Новый радиолюбительский спутник было решено сделать на основе отслужившего свое скафандра «Орлан-М», который использовался как платформа для монтажа доставленной на МКС аппаратуры. Научного оборудования на спутнике «Радиоскаф-1» (он же SuitSat-1) не было — только антенны (установленные на шлеме), радиостанция, блок «дигитолкер» для трансляции звуковых программ, два фотоаппарата (цифровой и пленочный) и аккумулятор. Интересно, что штатный аккумулятор от скафандра не подошел — он рассчитан на небольшое количество циклов зарядки-разрядки, а спутник, испытывающий на орбите перепады температур от минус 100 до плюс 100 градусов Цельсия, израсходовал бы ресурс такого устройства очень быстро. Тем более что «Радиоскаф-1» не имел солнечных батарей и полагался только на ресурс аккумулятора. В феврале космонавт МКС Валерий Токарев, выйдя в открытый космос, оттолкнул от себя старый скафандр с новой начинкой, и спутник отправился в двухнедельную миссию.

Скаф и шкаф

Несмотря на всю экзотичность проекта, скафандр оказался весьма интересной платформой для малых спутников. Во‑первых, его не надо доставлять на МКС, так как он уже туда доставлен. Во‑вторых, продолговатая форма открывает возможности пассивной стабилизации за счет неравномерного распределения груза (более тяжелая часть всегда будет «тяготеть» к Земле, и спутник не будет вращаться вокруг своей оси). Наконец, в скафандре есть баллон, в котором может содержаться кислород или другой газ под давлением в 100 атм. Это можно использовать для развертывания надувных элементов спутника.


Однако пока в РКК «Энергия» зрел план «Радиоскафа-2» — снова на базе скафандра, случилась неувязка. Очередной старый скафандр, на котором хотели смонтировать спутник, пришлось выкинуть с МКС, не дожидаясь готовности аппаратуры для второго спутника: уж очень место в дефиците. «Ждать еще пять лет, пока состарится новый скафандр, пришедший на замену старому, мы не могли, — говорит Сергей Самбуров. — Поэтому, как мы шутим, пришлось вместо «Радиоскафа» сделать «Радиошкаф», то есть конструкцию в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами 500 x 500 x 300 мм. Проект приурочили к полувековому юбилею полета Гагарина, а сам аппарат получил имя «Кедр» в честь позывного первого космонавта планеты». Было у него и еще одно имя — ARISSat-1, по названию международной ассоциации радиолюбителей, работающих со спутниками, которые запущены с борта МКС. Спутник делали в международном сотрудничестве, но также впервые активное участие в его создании приняла кафедра конструирования электронно-вычислительных систем ЮЗГУ, которая стала полноправным партнером проекта «Радиоскаф» в 2010 году. Здесь и пригодилось научное оборудование, сконструированное курскими студентами, — те самые вакуумметры. Конечно же, создатели «Кедра» не забыли о радиолюбителях, для которых была предусмотрена трансляция сообщений на разных языках мира. Спутник отправили на орбиту с МКС 3 августа 2011 года, и он успешно выполнил свою миссию, в частности, произведя замеры плотности частиц в безвоздушном пространстве на орбитах разных высот.


Наноспутник над Андами

«Мы продолжаем работы по программе «Радиоскаф» в сотрудничестве с РКК «Энергия», которая частично финансирует нашу деятельность и берет на себя запуск студенческих и радиолюбительских аппаратов в рамках собственных программ экспериментов, — рассказывает Валерьян Пиккиев. — Очередной спутник — «Часки-1» — мы делаем совместно со студентами Технического университета из Перу. Это будет спутник в популярном в мире наноформате CubeSat (куб со сторонами 10 см, вес 1,3 кг). Научной аппаратуры на аппарате не будет, однако мы намерены испытать специально сконструированные рамки, дающие возможность пассивной стабилизации спутника по линиям магнитного поля Земли. Кроме того, на «Часки-1» установят камеры с невысоким разрешением. Они позволят делать фото земной поверхности (две камеры в видимом спектре, две инфракрасные), изображение с них окажется доступным радиолюбителям. Будем также отрабатывать командную линию на частоте 144, 430 МГц. Все это позволит нам уже в следующем совместном спутнике запускать научную аппаратуру — в частности, новое поколение наших вакуумметров, которые способны теперь регистрировать не только концентрацию частиц, но и определять их природу».

Куда кидать — вот в чем вопрос

Конечно, наноспутники можно запускать по‑разному. Есть вариант помещения кассеты со спутниками между второй и третьей ступенями ракеты, выводящей на орбиту, скажем, тяжелый спутник связи. Разрабатываются концепции двухступенчатого запуска «самолет-ракета», наподобие проекта LauncherOne компании Virgin Galactic. Однако пока существует МКС, она будет представлять собой, пожалуй, самую надежную платформу для подобных запусков, и с этой целью ею пользуются как российские космонавты, так и астронавты США и Японии. Однако и здесь человеческий фактор можно минимизировать.


История российского студенческого и радиолюбительского спутникостроения началась в 1996 году, когда по инициативе космонавта Валерия Полякова с борта станции «Мир» была запущена уменьшенная копия первого в мире ИСЗ. Полет вызвал большой интерес радиолюбителей во всем мире.

«Сейчас в рамках нашей программы мы делаем пушку для запуска маленьких спутников, — говорит Сергей Самбуров. — Это будет коробка размером с обувную, а внутри разместится пружина, которая по команде в нужный момент вытолкнет спутник. А это не так просто на самом деле, поскольку аппарат надо запустить в правильном направлении, придав ему при этом вращение. Если просто бросить спутник в сторону от станции, то по законам баллистики он к станции и вернется. Надо кидать по вектору движения или против вектора, но по вектору нельзя, потому что тогда спутник поднимется на более высокую орбиту и будет над станцией летать, а если станция орбиту скорректирует, может произойти столкновение. Вероятность небольшая, но она есть. Надо кидать против вектора, и тогда аппарат уходит под станцию, а затем обгоняет ее и уже никогда с ней не столкнется». Техника запуска спутника вручную достаточно сложна, и еще на Земле космонавты отрабатывают ее на тренировках в гидробассейне. Если же будет создано автоматическое устройство отстреливания спутников, то экипажу нужно будет сделать ровно две вещи: вытащить устройство наружу, в космос, а потом, по возвращении на станцию, дать команду на пуск.


Полезно и безопасно

Сегодня в РКК «Энергия» создано специальное подразделение, занимающееся малыми космическими аппаратами. Главная задача его деятельности — образовательная. «Студенты, которые еще во время обучения приняли участие в создании космических аппаратов, придут к нам специалистами с опытом практического конструирования. Для нас это очень важно, — говорит Сергей Самбуров. — Кроме того, не надо думать, что малые спутники годятся только для обучения и хобби. На них можно отрабатывать технологии движения и маневрирования, системы стабилизации, работу новых приборов для вполне серьезных задач. А при сравнительно невысокой стоимости этих аппаратов ниже и цена ошибки, которая в противном случае может сгубить большой и дорогостоящий спутник или зонд».

Остается лишь последний вопрос: не станет ли общемировое увлечение наноспутниками еще одним фактором загрязнения околоземного пространства — ведь космического мусора на орбитах и так достаточно. «Тут не о чем беспокоиться, — объясняет Валерьян Пиккиев. — Любительские спутники не относятся к орбитальным долгожителям. С высоты МКС (примерно 400 км) наши спутники летят к плотным слоям атмосферы всего полгода. Кроме того, мы изготавливаем их из таких материалов, которые легко сгорают от трения об воздух, так что ни одно из наших детищ никому и никогда на голову не обрушится.