Воскресенье, 16 июня, 2024

16+

Анатолий Шаповалов: «Пока на орбите не будет заводов, фундаментально ничего не поменяется»

Время на чтение 6 мин.

Аспирант кафедры «Аэрокосмческие системы» МГТУ им. Н.Э. Баумана Анатолий Шаповалов рассказал о технологиях и методах для доставки малых космических аппаратов на орбиту, разработке транспортера «МАТРОС» для российской орбитальной станции и полезных нагрузках, отправляемых в космос.

Анатолий Шаповалов: «Пока на орбите не будет заводов, фундаментально ничего не поменяется»

— Анатолий, для начала давайте расскажем кто вы, почему выбрали Бауманку для обучения, на кого учлись и почему стали аспирантом?

— Я родился в Москве, с детства интересовался космической программой. На мой будущий выбор влияние оказали биографии Сергея Королева и Владимира Челомея, один учился в Бауманке, второй основал там кафедру. Кроме этого, с 9 класса ходил в Молодежный космический центр ВУЗа, где занимался проектом воздушного старта. Идея была в том, чтобы подвесить ракету на воздушный шар и изучить процесс ее старта. Выбор Бауманки для поступления был очевиден, плюс помогла олимпиада.

— Бытует мнение, что школьников балуют романтизацией космоса, а оказавшись в вузе, они теряют задор, погружаясь в бесконечное обучение. Согласны?

— Назову это явление сложностью смены языков. Со школьниками разговаривают на одном языке, студенты же должны становится профессионалами, поэтому разговор должен идти по-взрослому. Приходится постигать языки высшей математики, начертательной геометрии, инженерной графики, математического анализа, сопромата, физики, аэродинамики, орбитальной баллистики и так далее. Первые 2-3 года в вузе занимает именно такая подготовка.

— Вы — победитель акселератора РКК «Энергия» и конкурса сверхлегких средств выведения АНО «Аэронет» с проектами малых разгонных блоков. Расскажите подробнее.

— Четыре года назад АНО «Аэронет» пришло в Бауманку с идеей создать проект сверхлегкой ракеты на российских комплектующих. В качестве референса был взят проект ракеты «Электрон» в составе которой был малый разгонный блок для разведения спутников. Именно с этой идеей я пошел в аспирантуру. В итоге мы с коллегами победили, предложив новый тип двигательной установки для малого разгонного блока «Бот» на сжатых газах – метан и кислород. В ходе дальнейших работ был создан прототип и проведены огневые испытания.

Что касается РКК «Энергия», то мы пришли в компанию с проектом МРБ «БОТ» для периферийной пусковой услуги и предложили его «прикрутить» к станции РОС. Дело в том, что генконструктор РКК «Энергия» ранее заявлял, что комплекс станции должен включать буксиры, некоторые инспекторы ближней и дальней зоны. Так и появился проект малого автоматизированного транспортера «МАТРОС».

Анатолий Шаповалов: «Пока на орбите не будет заводов, фундаментально ничего не поменяется»

— Чем будет уникален разрабатываемый в Бауманке транспортер «МАТРОС»?

— Он будет оснащен радарами, которые позволят с расстояния 200 метров получить радарную картинку и вычислить его движения для «парковки» на станции РОС. Сейчас как раз работаем над экспериментом на МКС – поставить блок с такими радарами на манипулятор и «покатать» его относительно российского сегмента станции. Это позволит изучить, что произойдет в условиях космического пространства (вакуум, помехи, радиационная обстановка и многое другое). Результаты будут положены в основу разработки системы управления «МАТРОСа».

— Учитывая вашу специальность, расскажите, какие технологии и методы актуальны сегодня для доставки малых космических аппаратов на орбиту? Какие преимущества они предоставляют?

— Доставка – это транспортная операция, которая имеет свойства постоянно дешеветь. Идеальная услуга для заказчика, это «телепортация зайцем» – мгновенно оказаться бесплатно в нужной точке (улыбается). Но такого не бывает! И здесь встает выбор способа для наиболее рационального решения задачи. Доставка аппаратов сейчас разбита на две части – полет в космос на ракете и достижение нужной орбиты. И если с ракетами все проще – чем она грузоподъёмное, тем дешевле она за 1 килограмм, но тем дольше ее ждать. То есть вы можете полететь за 20 тыс. долларов (за кг) через два месяца или за 5 тыс. долларов через 2 года. Вот и выбирайте, что вам удобнее.

Если планируете развернуть группировку спутников в первый раз, лучше взять кластерный запуск – выведение большого количества малых аппаратов на одной ракете. Либо нужно восполнить группировку, то есть дополнить выбывшие спутники, то лучше взять сверхлегкую ракету и тогда более дорогая цена пуска оправдана тем, что у вас меньше времени группировка функционирует не в полную силу.

Что касается второй задачи – когда мы оказались где-то в космосе на опорной орбите, но это не та орбита, которая планировалась. Нам нужно попасть на ту высоту и орбитальную плоскость, куда нам надо. Это можно решить двумя способами. Первый – на спутнике уже есть двигатель, который нас довезет. Тут есть два нюанса! Аппарат должен быть сконструирован с учетом этой операции – должно быть топливо и достаточный моторный ресурс по времени, а также достаточная тяговооруженость двигателя, чтобы долететь до точки за разумное время. Срок работы спутника на орбите ограничен, поэтому если до точки лететь год, а ресурс на три года, то мы теряем треть ресурса. Есть и второй вариант – взять малый разгонный блок, который выведет спутники в нужную точку. Да, за эту услугу придется доплатить, и будет это стоить уже не 5, а 15 тыс. долларов за кг. За примером далеко ходить не нужно – миссии Transporter компании SpaceX c малыми разгонными блоками ION.

— Какие типы полезных нагрузок могут быть доставлены с использованием малых космических аппаратов?

— Если подходить к задаче в широком смысле, то пока на орбите не будет заводов, фундаментально ничего не поменяется. Ракеты продолжат увозить в космос красивые золотые коробки, на которых будут установлены черные солнечные панели и круглые антенны. То есть пока речь идет только о спутниках, которые передают или собирают данные. При этом полезной нагрузкой можно назвать физический или биологический эксперимент, например, растение в герметичной банке, за которым будут следить спектрометры. Но, опять же, если его нужно будет вернуть на землю, то понадобится малый спускаемый аппарат. К слову, один из таких аппаратов разрабатывает моя коллега Вероника Каменева.

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь