Спутник маяк самый яркий. Искусственная звезда: как запускают самый яркий спутник

Студенческий аппарат, запущенный в пятницу с Байконура, раскрыл свой трехметровый отражатель

Второй по яркости после Луны объект появился над Землей 14 июля в 14.00 по московскому времени. Им стал малый спутник «Маяк», созданный на базе Московского политехнического университета при участии студентов МГТУ им. Баумана и Московского машиностроительного университета (МАМИ). Достигнув благодаря ракете-носителю «Союз-2.1» высоты 700 километров, спутник развернул большой зеркальный отражатель в форме пирамиды. Разработчики проекта подсчитали, что благодаря этой пирамиде, спутник будет виден с Земли в ночное время суток в 9 раз ярче самой яркой реальной звезды Сириус и вторым по яркости после Луны. «МК» узнал, когда и где можно будет наблюдать «вторую» Луну на ночном небе.

Ракета-носитель «Союз-2.1а», стартовавшая с космодрома Байконур в пятницу в 9.36 по московскому времени, успешно вывела на орбиту спутник мониторинга техногенных и природных бедствий «Канопус-В-ИК» и 72 малых спутника. Среди них оказался и студенческий космический аппарат «Маяк», который уже совсем скоро, с наступлением темноты, будет виден на ночном небе, если, конечно, оно не будет подернуто тучами.

По словам руководителя проекта Александра Шаенко, главной целью проекта, помимо популяризации космонавтики и космических исследований в России, является испытание в реальном полете аэродинамического тормозного устройства (им и является отражатель), которое в дальнейшем можно будет использовать для сведения с орбиты космического мусора. Кроме того, отслеживая полет спутника в самых верхних слоях атмосферы, можно будет получать новые сведения о плотности воздуха на большой высоте. Отражатель позволит студентам выполнить еще одну серию научных измерений: проверить, сверяя расчеты с пирамидой, размеры видимой звездной величины различных космических объектов.

Спутник «Маяк» весит всего 4 килограмма и имеет длину 30 сантиметров. Самая длинная сторона развернутого отражателя имеет длину 3 метра и сделана из светоотражающей металлизированной пленки толщиной 5 микрометров. Во время выхода на орбиту отражатель был свернут внутри спутника, а после выхода на орбиту расправился, принимая заданную форму.

Подобная конструкция космического аппарата увеличивает сопротивление при полете в верхней атмосфере (служит парашютом) и тем самым увеличивает скорость схода объекта с орбиты. За счет этого аппарат просуществует в космосе всего 1 месяц.

Время и места, где можно будет наблюдать яркий спутник-пирамиду уже ближайшей ночью (время московское):

Мы строили, строили и наконец построили!

14 июля 2017 года в 9:36 МСК с площадки №31 космодрома “Байконур” была запущена ракета-носитель “Союз-2.1а” с полезной нагрузкой из большого спутника “Канопус-В-ИК” и 72 малых космических аппаратов, тем самым установив новый рекорд для отечественной космонавтики по количеству одновременно выводимых в космос КА.

Видео 1

Видео 2

Еще через 7,5 часов, когда спутник пролетал над ночным Байконуром, команда проекта вышла на берег Сырдарьи, чтобы найти его визуально. В расчетное время и разработчики спутника, и незнакомые зрители увидели яркие, непериодические вспышки спутника. Нашей радости не было предела!

Но!

Кластерный запуск

И вот сегодня, через 3 дня после запуска, NORAD опубликовали данные на наш пуск. В этом длинном списке все, что ниже спутника “Канопус-В-ИК” - это наши 72 спутника. Данные об орбитах космических аппаратов приведены в списке в формате двухстрочных элементов, TLE (спецификацию можно изучить ).

Какой из спутников “Маяк”?

Мы рассуждали следующим образом:

1. Спутники выводились тремя партиями. Первым отделился “Канопус-В-ИК”, затем группа из 24 малых аппаратов, последними отделялись КА Flock. “Маяк” был во второй группе, значит его номер в каталоге от 42826 до 42849. Это как раз 24 аппарата, имеющие орбиты с близкими значениями наклонения.
2. Мы посмотрели описание формата TLE и обнаружили кроме элементов орбиты еще и параметры №9 “Первая производная от среднего движения (ускорение), делённая на два” и №11 “Коэффициент торможения”. По нашему мнению, эти параметры характеризуют величину изменений параметров орбиты с течением времени. Грубо говоря, чем эти параметры больше, тем быстрее спутник тормозит.
3. Ага, подумали мы, можно попытаться найти “Маяк” по его быстрому снижению. На пальцах мы прикинули баллистические коэффициенты “Маяка” и наших попутчиков. У нас было около 1 м^2/кг, а у всех других аппаратов - не более 0,01 м^2/кг. Значит, в этом смысле “Маяк” уникальный, и эту его особенность можно использовать. Баллистический коэффициент - это отношение площади поперечного сечения спутника к его массе. Большой и легкий спутник, вроде нашего, должен быстрее всего тормозить;)
4. Просмотрев номера от 42826 до 42849, мы обнаружили один объект с экстремальными значениями этих параметров! Это 42830 или 2017-042F по международной классификации. Если значения самые большие, то это значит, что его орбита эволюционирует быстрее всего, и он же быстрее всех попутчиков снижается!

   Мы посчитали, что это “Маяк” и его пирамида раскрыта!

А точно это он?

Поэтому мы призываем наблюдателей следить за пролетами “Маяка”, сообщать нам, команде проекта, результаты своих наблюдений и всячески участвовать в анализе полученных данных!

Как же теперь его найти на небе!?

Вы можете выбрать приложение, подходящее для вашей системы – Windows, iOS, Android и т.д.
Далее представлены более подробные настройки для нескольких бесплатных приложений, которые нам показались наиболее удобными и функциональными.

Android

Для Москвы нужно ввести:

Широта: 55.7522200°
Долгота: 37.6155600°
Высота: 144 м

Продолжение...

Можно выбрать удобный режим наблюдения, на плоской карте, в 3D и пр.

*Серым кругом выделена предполагаемая область видимости спутника.

Чтобы узнать ближайшее время видимости МАЯКа нужно перейти в раздел «Pass View». После первичной обработки данных программа покажет список ближайших пролетов спутника рядом с вашим местоположением с указанием времени пролета.

Если перейти на конкретное время, то на карте отобразится траектория пролета спутника, а также график расчетной яркости и пик видимости.

iOS

Запускаем и сразу идем в настройки:

Продолжение...

По умолчанию приложение показывает МКС (ISS), удаляем. Кликаем на иконку “TLE” (после загрузки базы данных она превратится в “Sites”).

Прокручиваем список вниз вниз до записи “Last 30 days launches” (это аппараты из последних запусков за 30 дней) и заходим в него.

Нажимаем вверху иконку “обновить”, начнется загрузка базы данных недавно запущенных спутников.

Вводим в окно поиска ID Маяка - 2017-042F
Кликаем по пустому полю справа, появляется галочка.

Все, теперь приложение настроено на отображение нашего спутника!

Далее нам нужно указать точку на глобусе, где мы находимся. Идем в закладку Station внизу.
По умолчанию там Купертино и Париж - нажимаем “Edit”.

Сносим Купертино и Париж (если вы, конечно, не там) и кликаем “New Station” (имеется в виду станция наблюдения).

Нажимаем на иконку определения местоположения (айфон попросит разрешить определение геолокации - разрешаем), ждем, пока определятся координаты, через пару секунд нажимаем на кнопку “Save”.

Теперь посмотрим время видимого пролета Маяка над нашим местоположением.
Для этого идем в закладку “Satellites”, там отобразится один наш спутник (и МКС, если вы ее не удалили). Убедитесь, чтобы слева от Маяка стояла желто-голубая иконка спутника - это отображает его на карте. Если не стоит - кликаем слева от названия, далее - на иконку “i” справа в строке спутника.

Теперь отобразятся видимые пролеты, слева - время начала пролета и время окончания наблюдения. Кликнув на строчку с конкретным пролетом, можно поставить напоминалку.

И наконец посмотрим, как же он тогда полетит, откуда и куда.
Идем на закладку “Station”, и в левом верхнем углу кликаем на иконку карты.

Появится (несколько странная) карта. Вверху показано время и дата, а внизу есть скроллер с масштабом изменения времени (работающий наоборот). Можно, водя пальцем по скроллу, менять время и смотреть, как и куда летит спутник. Нажав на сам спутник, будет показана его траектория, а сверху-справа в меню иконка спутника - нажав на нее, можно показать оставшиеся участки орбиты. Вид карты можно менять второй слева иконкой в верхнем ряду.

Карта неба с орбитой (можно вращать пальцем) и общая карта неба.

Web

В самой карточке нашего спутника номер стоит уже правильный 2017-042F . Здесь можно посмотреть и орбиту и даты ближайших видимых пролетов над вашим местоположением (пример для Москвы).

Примечание: звездная величина указана без учета раскрывшегося отражателя.

Местоположение указывается на главной странице ресурса или .

PC

P.S.

Траектория на небе:

Финал!

Сейчас наша команда немного переводит дух и потихоньку обдумывает следующие проекты… Но об этом чуть позже;) а пока можно посмотреть на ночное небо… там…

Мы зажигаем звезды!

UPD:

Мы получили первые фото и видео потенциальных кандидатов в МАЯК (к сожалению, сейчас известно, что это был не Маяк):

Подробнее в отдельном

Команда молодых российских ученых из Московского государственного машиностроительного университета собрала на краудфандинговой платформе Boomstarter 1,5 млн рублей на изготовление малого космического аппарата «Маяк», который после вывода на орбиту станет самой яркой «звездой» на ночном небе.

«Мы собрали 1 500 000 рублей на испытания спутника «Маяк», - написал на своей странице в Facebook автор идеи Александр Шаенко.

Планируется, что после выхода на орбиту спутник раскроет солнечный отражатель в форме пирамиды. Благодаря этому отражателю «Маяк» станет самой ярким после Луны объектом, видимым с Земли невооруженным взглядом в ночное время.

Как отмечается на странице проекта, госкорпорация «Роскосмос» подтвердила возможность попутного запуска этого аппарата на ракете-носителе «Союз-2» в середине 2016 года вместе с космическим аппаратом дистанционного зондирования Земли «Канопус-В-ИК».

Если проект будет осуществлен, «Маяк» станет первым российским спутником на орбите, созданным благодаря народному финансированию.

Зачем нужен спутник «Маяк» рассказывает автор проекта Александр Шаенко:

Мы знаем, что человечество более пятидесяти лет назад вышло в космическое пространство. Мы знаем, что автоматические межпланетные станции исследовали все известные крупные небесные тела Солнечной системы. Мы знаем, что космические обсерватории наблюдают Вселенную во всем диапазоне волн электромагнитного спектра. Пилотируемые космические корабли и спутники-исследователи запускаются в космос множеством стран, поэтому можно с ответственностью заявить, что мы, человечество, исследуем космос.

Решающий вклад в освоение космического пространства сделала наша страна. В начале космической эры именно мы запустили первый искусственный спутник Земли, первыми достигли Луны и ближайших планет, первыми запустили в космос человека. Поэтому мы, жители России, с уверенностью можем сказать, что, мы исследуем космос.

Однако в этих высказываниях есть два тонких момента. Во-первых, серьезные достижения в области полета в космос остались в прошлом. Гагарин полетел в 1961 году, Армстронг ступил на Луну в 1969.

Тогда казалось, что вслед за этими достижениями последуют и другие: базы на Луне, полеты к Марсу и Венере и прочие, и прочие, и прочие. Начиналось закономерное обсуждение, что уже скоро появятся профессии космонавта-ученого, космонавта-техника или даже космонавта-сварщика. Что скоро полеты в космос станут рутинным делом, как стали в свое время атмосферные полеты.

Действительно, кто сейчас из сотни пассажиров авиалайнера задумывается о романтической мечте, проведшей энтузиастов полета от хрупких полотняных орнитоптеров до стремительных и надежных воздушных судов, связавших континенты? Подобного ждали и от космонавтики, однако этого не случилось.

Во-вторых, как именно я, обычный человек, живущий обычной жизнью в России, могу исследовать Вселенную и запускать спутники в космос? Не мы, российский народ в целом или человечество вообще, а именно я?

Понятно, что это нужно далеко не всем. Как и во время полета на реактивном самолете из сотен человек на борту наслаждаются полетом лишь пара пилотов да несколько детей, так и в космос хотят очень немногие.

Но как быть, если тебе хочется действительно исследовать космос? Я и мои друзья, разработчики проекта «Маяк» как раз и пытаемся ответить на этот вопрос.

Мы хотим доказать на практике, что возможен и третий путь. Что можно с друзьями придумать настоящий спутник, без огромных заводов и сложных лабораторий построить его и запустить в самый настоящий космос.

Да, это будет не многотонный корабль, стоящий миллиарды рублей. Такой гигантский спутник, конечно, тоже можно строить, но не возможно построить и запустить.

Да, это будет очень простой по устройству и очень легкий космический аппарат. Простой - из-за того, что простой реально построить с друзьями, а легкий возможно запустить в космос. Да, это будет повторение пройденного, но пройденного полвека назад, нашими дедами, за огромные деньги и на огромных заводах. Да, мы получим отчасти известные результаты, но получим новым способом и подготовим молодую смену.

Мы с ребятами считаем, что все сейчас это становится возможным сделать обычным людям вечером после работы. Что же должен делать такой спутник? Может быть пищать морзянкой с орбиты? Транслировать Интернационал? Делать фотографии Земли? Все это есть и сейчас и, наверное, этим никого не удивишь.

Подумаешь, запустили еще один спутник, который что-то передает из космоса. Что же в этом нового? Его же даже не видно!

Поэтому мы и решили сделать простой спутник, который будет всем видно, который станет самой яркой звездой на ночном небе планеты, который можно будет наблюдать во всех городах и во всех странах. Мы рассчитываем, что увидев в небе яркую звезду, человек захочет узнать что это. Всемирная сеть подскажет ему, что в небе он видел спутник «Маяк», который сделали энтузиасты из России.

«А если это сделали простые ребята из России, - подумает человек. - значит и я смогу».

На спутнике не будет камеры, не будет системы телеметрии, не будет передатчика, зато будет раскрывающаяся трехметровая светоотражающая пирамида из полимерной пленки, которая будет пускать на Землю яркие солнечные блики и позволит «Маяку» стать самой яркой звездой на небе. Самой яркой и созданной руками обычных людей.

Мы все не получаем за свою работу денег, так как сама наша работа - это вознаграждение. Нам хочется сделать свой спутник, и каждый их нас добровольно, без принуждения занимается тем, что лично ему интересно. Соединив наши усилия вместе, мы получим то, чего добиваемся - спутник на орбите.

Спутник «Маяк» прошел долгий путь от первоначальной идеи через стратосферные испытания до подготовки к орбитальному запуску.

Этим летом ракета-носитель «Союз-2» запустит в космос большой аппарат «Канопус-В-ИК» для съемки Земли. Рядом с ним полетит и «Маяк».

До запуска осталось немного времени, но работы еще много. Необходимо проверить работу всех систем аппарата, собрать его, провести комплексные электрические испытания в нормальных условиях и в условиях воздействия вакуума и перепадов температур, а также проверить, что спутник переживет полет на ракете. Для всего этого нужны рабочие руки и деньги. Если у вас есть первое или второе - милости просим в команду. Так вы сможете своими руками сделать свой собственный спутник, который, к кому же, увидит весь мир.

Всем привет, это Александр Шаенко! Самые последние новости от разработчиков КА "Маяк".

Если коротко, то сейчас мы считаем, что “Маяк”, вероятнее всего, не раскрылся и то, что наблюдают многочисленные астрономы-любители и немногочисленные профессионалы - это другие кубсаты, оснащенные бликующими на Солнце солнечными батареями.

Винить в этом, а также во всех остальных грехах, включая неверные расчеты, отстойно работающее приложение, плохой пиар и все, что вам покажется имеющим отношение к проекту, можно меня. Я же этот проект инициировал и до сих пор им руковожу.

Кроме того, после анализа имеющейся технической информации приведены соображения по поводу общения с сообществом Geektimes, в целом, полезного для проекта, а также финансовой части нашей работы.

Итак, начнем.

Визуальные наблюдения

С первого вечера после запуска до настоящего времени команда проекта получает множество свидетельств о наблюдениях “Маяка”. Начиная от таких - “сегодня ночью видел яркую вспышку, это был “Маяк”?” до очень полезных наблюдений в расчетной области неба серьезными инструментами вроде Mini-MegaTORTORA (MMT) и The Fly"s Eye camera system .

Первый инструмент, ММТ, объекта, похожего по параметрам вспышки на “Маяк”, не видит, а второй прислал красивый трек, на котором пока виден только старый GLOBALSTAR M042.

Данные по снимку

Координаты места съемки

• latitude: 47.91840
• longitude: 19.89317
• elevation: 986.26

Начало и конец экспозиции:

• TIME-BEG= "2017-08-02T23:00:50.445" / UTC
• TIME-END= "2017-08-02T23:03:20.548" / UTC

Координаты центров вспышек на эпоху J2000 и их относительная звездная величина:

• 279.0142 46.3660 8.4
• 281.8821 48.3114 7.6
• 285.0443 50.2275 5.5
• 288.5286 52.0894 6.8

Вот что выкладывали астрономы-любители:

Поэтому мы решили перейти ко второму источнику данных о нашем спутнике - Командованию воздушно-космической обороны Северной Америки:)

Данные NORAD

В группе из 24 КА, запущенных на одну орбиту с "Маяком", по средней скорости изменения периода обращения выделяется объект 42830 или 2017-042F. Ранее были приведены доводы в пользу того, что объект 42830 является “Маяком”, так как его параметр B* и скорость изменения среднего движения существенно отличаются от прочих объектов запуска.

Накопленная статистика по объектам запуска 14.07.2017 г., в частности, зависимости скорости измерения изменения среднего движения (количества витков в сутки) от времени, позволяет продолжать выделять объект 42830 как снижающийся наиболее быстро.

При осреднении за все время наблюдений, убирающем явные ошибки измерений, объект 42830 все еще выделяется.

Закономерно встает вопрос о корректности расчетной модели.
Проведем по тому же алгоритму анализ полета КА InflateSail , представляющего собой кубсат 3U, оснащенный развертываемым в полете аэродинамическим тормозным устройством площадью 10 кв. м.

Аппарат был запущен на орбиту 23.06.2017 г. индийской РН PSLV-XL. КА был присвоен номер 42770 в каталоге NORAD. Диапазон номеров каталога для КА из этого запуска 42765 - 42795. Два объекта, 42796 и 42797, представляют собой последнюю ступень РН и обломок, и были исключены из анализа.

Результаты применения алгоритма следующие.

График скорости изменения среднего движения (количества витков в сутки) от времени.

При осреднении наблюдений объект 42770 выделяется совершенно явным образом.

Анализ приведенных результатов говорит о том, что алгоритм определения быстро снижающихся КА верен.

Следовательно, в запуске 14.07.2017 г. на высоте 600 км отсутствуют быстро снижающиеся космические аппараты. Это позволяет предположить, что солнечный отражатель “Маяк” раскрылся нештатным образом, либо не раскрылся вовсе.

Сравним зависимости среднего движения (количества витков в сутки) от времени для двух сценариев полета “Маяка”, с раскрытым отражателем и с нераскрытым. В первом случае его время орбитального существования составляет 28 суток, во втором случае время орбитального существования составляет более полутора лет. Для сравнения приведены данные NORAD для объекта 42830.

Анализ данных позволяет утверждать, что наиболее вероятен сценарий нераскрытия солнечного отражателя. При этом частичное раскрытие отражателя - маловероятно.

В дальнейшем наша команда планирует провести анализ возможных причин аварийной работы КА “Маяк”, а также исследовать состояние спутников, запущенных одновременно с “Маяком”.

Общение с сообществом Гиктаймс

Перед началом изложения мыслей на эту тему позволю себе заметить, что “Маяк” - это первый российский спутник, в котором на этапе проектирования и летных испытаний, приняло и принимает участие сообщество Гиктаймс.
Это действительно так, потому что именно после обсуждения под статьей и последующей переписки по почте мы сначала сделали второе сопло в реакторе раскрутки спутника, а потом, в ходе дальнейшего обсуждения, убрали закрутку из циклограммы полета. И это случилось благодаря обсуждениям здесь.

Не знаю, насколько авторам советов это важно, но лично мне кажется просто потрясающим! По-моему, впервые в истории отечественной космонавтики любой желающий мог принять участие в обсуждении реального проекта космического аппарата, который потом был запущен в космос! И не просто принять участие, а внести мысли, которые потом были воплощены на практике.

Поэтому я глубоко признателен тем комментаторам, которые высказывали критику в адрес проекта. Очень тяжело, несомненно, читать критические отзывы о деле, которому ты посвятил три с половиной года собственной жизни, но тем не менее это было нужно!

Спасибо, ребята! Было тяжко, но полезно.

Значение звездной величины

Напомню, что изначально мы планировали сделать самый яркий объект на небе после Луны, с яркостью вплоть до -10 m. Такий план основывался на двух предположениях:
Мы сможем сделать хороший, гладкий солнечный отражатель.
Наш отражатель будет ближе к Земле и больше, чем текущий самый яркий объект - спутники “Иридиум”.

Первое утверждение базировалось вот на таком макете

Видно, что его плоскость хоть и не идеально, но отражает, причем во многом зеркально. При этом планировалось, что каркас пирамиды будет упругим и будет натягивать пленку.

Второе - на следующих числах. Площадь одной грани отражателя: у нас она предполагалась в 3,9 кв. метра, у КА “Иридиум” - 1,6 кв. метра. Высота нашей орбиты - 600 км, у “Иридиума” - 780 км. Все, казалось бы, очевидно.

Исходя из этих расчетов мы и планировали анонсы и начали сбор средств.

В процессе работы, после долгих экспериментов, выяснилось, что сделать пневматический каркас не получается. С одной стороны, сделать реакцию разложения реагента, надувающего ребра, необратимой, разумными методами не удалось. Реагент после надувания ребер выпадал в осадок в виде порошка уже внутри ребер. С другой - обеспечить герметичность системы без увеличения толщины пленки также не удалось, а увеличенная толщина пленки не вписывалась в заданные габариты CubeSat 3U.
В результате мы перешли на “раздвижной” каркас из упругих профилей. В начале работы с ним нам было непонятно, насколько сильно он сможет растянуть пленку и насколько гладкой она будет.

Тем не менее, мы запустили вторую кампанию по сбору средств под лозунгом “Самая яркая звезда”, основываясь на предыдущих предположениях. Испытания велись параллельно сбору средств и как раз тогда, в середине февраля 2016 года, внимание сообщества Geektimes и оказалось обращено на наш проект, повторюсь, обогатив его. В процессе обсуждения появились достаточно обоснованные сомнения в том, что звезда будет самой яркой, однако убедительная публикация с независимой моделью расчетной звездной величины вышла только в августе 2016 года.

Конечно, можно было бы остановить сбор средств, остановить технические работы, отказаться от запуска, к которому мы шли уже два года и который, кстати, тогда планировался на лето 2016 года и объявить, что проект остановлен из-за того, что комментаторы из Geektimes сомневаются в том, что спутник “Маяк” будет самой яркой звездой на ночном небе. Объявить так, получить свою дозу критики от других комментаторов, может быть не с Geektimes, все перепроверить, переделать и через год в лучшем случае искать деньги, непонятно как и где, и новую возможность запуска.

Несмотря на сомнения, мы решили довести проект до запуска, посчитав, что созданный руками энтузиастов и запущенный в космос спутник, к работе которого есть претензии, лучше вызывающего только положительные эмоции правильного спутника, оставшегося на Земле. Кстати, после выхода статьи с независимым расчетом лично я уже говорил, что, скорее всего, объект будет не самым ярким, но все равно хорошо видимым невооруженному глазу.

Единственные места, где осталась формулировка “самая яркая звезда” - это сайт и соцсети, которые принадлежат пиарщикам. О наших с ними отношениях чуть ниже, в разделе про деньги.

Сейчас “Маяк” на орбите, скорее всего, не виден ни профессионалам, ни любителям, и наше дело выяснить, в чем причина, так как главная задача проекта - это привлечь внимание к освоению космоса. Мне, как создателю проекта, да и всей инженерной команде, как я думаю, было приятно и полезно, если бы опыт “Маяка” был критически оценен, проанализирован, и следующие проекты частной или персональной космонавтики прошли дальше, чем удалось пройти нам.

Про деньги и пиар

В начале моего знакомства с Александром Пановым, руководителем рекламного агенства 12.digital , которое сейчас ведет сайт и социальные сети проекта, была договоренность, что они работают бесплатно, как и все мы, но все средства, вырученные сверх того, что нужно было на технику, забирают себе. С учетом этого договора мы начали с ними работать, причем всеми деньгами - вырученными на Бумстартере, через смс-ки и переводы - владели и распоряжались они. И сейчас владеют и распоряжаются.
Инженеры только приносили счета на оплату и говорили, с кем и на что заключать договора.

Давайте разберем финансовую часть проекта.

Из каких этапов складывается разработка космического аппарата? Это проектирование, производство, сборка, испытания, запуск и орбитальная эксплуатация.

Так как инженеры работали на голом энтузиазме, то проектирование велось бесплатно. У нас был период довольно интересных взаимоотношений с частной космической компанией “Ялини” , которая сейчас прекратила существование, и их инженеры участвовали в проектировании “Маяка”, получая зарплату, но зарплату им платил их работодатель, которого привлекли к работе пиарщики.

Производство космического аппарата складывается из производства его систем. В нашем случае: корпуса, системы раскрытия солнечного отражателя, самого отражателя, системы энергопитания, бортового компьютера, реактора и бортовой кабельной сети. Новые детали, производство которых нужно было заказывать, входили во все эти системы.

Механическая обработка с нанесением покрытий заказывалась у двух поставщиков ООО “Ралливоркс” и ООО “Интехпро” . Первых рекомендую, вторых - нет. Первый договор был на сумму 156 694 рублей, второй - 194 070 рублей.

Производство электроники для бортовой вычислительной машины заказывалась во всем известном “Резоните” и стоило порядка 35 000 рублей.

Покупные изделия, крепеж, провода, те самые пресловутые рулетки, кейс для транспортировки стоили порядка 75 000 рублей.

Пленку для солнечного отражателя нам бесплатно предоставил производитель НИИКАМ, большое ему за это спасибо!

Систему энергопитания на основе элементов Panasonic NCR18650B, стенды телеметрии для ТВИ Антон Александров делал за свой счет, на что у него ушло порядка 200 000 рублей. За свой счет - потому что он начал это делать в период финансовой неопределенности между кампаниями на Бумстартере, когда батарея была уже нужна, а денег не было вообще.

На всякие мелочи у всех участников команды ушло еще порядка 50 000 рублей.

Итого на производство и сборку ушло порядка 710 764 рублей.

Испытания мы проводили на дружественных стендах ЦПТА , НИИ ЯФ МГУ , которые нам предоставили бесплатно. Более того, ЦПТА за нас договорились с одной очень классной вакуумной камерой, в которую нас тоже пустили бесплатно! Пришлось, правда, закупать запчасти и городить стенды, оснастки, переходники в герморазъемы и т.п. За что мы на этом этапе действительно заплатили, так это за полный цикл испытаний в НИИЭМ . Там был вибростенд, ударный стенд и центрифуга. Успешное проведение этих испытаний позволило нам стать на борт ракеты-носителя и полететь в космос. Договор на эти испытания был на сумму 196 234 рубля.

Пиарщики, которые распоряжаются деньгами проекта, оплачивали дорогу для трех инженеров на Байконур и проживание там, когда мы летали на интеграцию, установку спутника на ракету. Стоило это примерно 140 000 рублей. На запуск большая часть команды поехала за свой счет и единственным, кто поехал за счет проекта, был наш студент-второкурсник Сергей, у которого, понятное дело, денег не было. Он поехал туда в плацкарте, обратно с нами на машине, жил вместе со всеми в общаге. Стоило это примерно 30 000 рублей.

Таким образом, на всю техническую часть проекта, с учетом производства, испытаний и командировок, потрачено из бюджета проекта порядка 936 998 рублей, из них 250 000 вложено своих денег инженерами проекта на разных этапах.

Почему я так на этом заостряю внимание? Потому что “Маяк” - это действительно дешевый спутник, доступный многим.

Послесловие

Закончилась эта статья, но не закончилась история спутника “Маяк”. Необходимо точно выяснить, что с ним, и если все же солнечный отражатель не раскрылся, то по какой причине. Возможно, это потребует проведения дополнительных наземных испытаний на макетах его конструкции.

Ну и наконец, пока не написан всеобъемлющий отчет о результатах проекта, передающий наш опыт всем желающим строить в России малые космические аппараты.

Мы, команда проекта “Маяк”, будем очень рады, если результаты наших трудов помогут идущим за нами!

Хотение в космос бывает разное. На минуточку и навсегда, служебное и мимолетное, втайне или вслух — о космосе мечтают, наверное, все. В XXI веке эта мечта перестала быть несбыточной. На борту МКС уже побывали семеро туристов, которые смогли выложить за путешествие $20−30 млн. Но сегодня даже иметь большое состояние не требуется. Любой человек может отправить в полет свой собственный спутник — и даже зажечь звезду.

Роман Фишман

«В конце 2013 года, после одной из научно-популярных лекций у меня спросили, можно ли отправить в космос кирпич. Я ответил, что, конечно, можно, но зачем? Ведь никто этого даже не заметит. Интереснее было бы запустить что-то, что сможет увидеть каждый, — вспоминает Александр Шаенко. — Тут же по‑быстрому прикинул, что сделать это не так уж и сложно. А потом подумал, что если собрать команду и вывести на орбиту аппарат, который будет виден невооруженным глазом, то он станет яркой демонстрацией того, что космонавтика стала доступной каждому. Что самые обычные люди могут сделать самый настоящий спутник — с друзьями, вечером после работы — и запустить его в космос, не будучи ни миллионерами, ни сотрудниками космических корпораций».

КА «Маяк» в транспортном и рабочем положении После отделения от разгонного блока на спутнике включится таймер. Через полминуты откроется крышка контейнера и начнется раскрытие солнечного отражателя. Через две минуты отражатель раскроется, и реактивный двигатель начнет раскручивать спутник.

В самом деле, запуск первого искусственного спутника Земли в 1957 году стал не только потрясающим технологическим достижением, но и эмоциональным потрясением для всего мира. В Америке, в Африке, в Австралии люди выходили на улицу и, глядя в ночное небо, видели пролетающую над головой «звездочку». Спутник «Маяк» должен создать такой же эффект: если не считать Луны, то солнечный отражатель, который он развернет на орбите, почти на месяц станет самым ярким объектом в ночном небе.

Идея

Александр Шаенко, руководитель команды, инженер, участник разработки ракет-носителей «Ангара-А5» и KSLV-1, обсерватории «Миллиметрон», частного спутника DX1.

«Первым меня поддержал верный Квазар, принятый на должность руководителя отдела психологической разгрузки, — рассказывает Александр, — но вскоре присоединились и другие ребята. У нас каждый делает то, что умеет и любит: кто-то просчитывает баллистику, кто-то проводит испытания, кто-то работает над конструкцией…» На самом деле команда собралась вполне серьезная, да и у самого аппарата есть другие, вполне «приземленные» задачи — отработка технологий космической уборки. Ведь если не свести с орбиты закончивший свою службу спутник, он превратится в космический мусор. Сегодня такие аппараты спускают — или уводят на далекую орбиту захоронения — с помощью бортовых двигателей, работающих под контролем сложной системы управления и требующих точного наведения. Это непросто и недешево, так что старые спутники нередко просто бросают, все сильнее захламляя орбиту. Большой и легкий «парус» может стать экономичным и простым решением: развернутое полотно будет аэродинамически тормозить даже в очень разреженном воздухе верхней атмосферы, позволяя быстро и дешево сводить аппарат с орбиты. Протестировать такую технологию позволит солнечный отражатель спутника «Маяк». В 2014 году команда Александра Шаенко провела открытый сбор средств и с помощью краудфандинговой платформы Boomstarter набрала более 400 000 рублей на первые этапы разработки. В начале 2016 года успешно прошла вторая кампания по финансированию, цель которой еще серьезней — 1,5 млн рублей, необходимые для изготовления двух летных экземпляров спутника. «Конечно, в итоге денег требуется еще больше: проведение термовакуумных испытаний, а тем более запуск аппарата на орбиту стоят намного дороже, чем сам спутник, — говорит Александр Шаенко. — Так что в марте мы начали сбор средств уже на международном уровне, на платформе Kickstarter».

Силовая конструкция

Михаил Лавров, инженер с 7-летним опытом в области ракетно-космических и авиационных проектов. Участвовал в разработке устройств для МКС, обсерватории «Спектр-УФ», космических аппаратов «Ямал» и системы ГЛОНАСС.

«Маяк» — спутник совсем несложный. Он создается на основе масштабируемой платформы CubeSat, в «наноспутниковом» формате, разработанном командой стэнфордского профессора Роберта Твиггса: объем 10 х 10 х 10 см (1 л) и масса, кратная 1330 г. «Маяк» состоит из трех таких стандартных кубов (3U: 10 х 10 х 30 см) общей массой менее 4 кг, которые накрепко соединены алюминиевыми каркасами и будут выводиться и работать единым модулем, вращаясь в полете. Чтобы «солнечный зайчик» отражателя достаточно часто обегал поверхность Земли, аппарат должен делать хотя бы один оборот в секунду. «Встал вопрос: как его раскрутить? — говорит Михаил Лавров. — По спецификации CubeSat на них нельзя использовать ни пиротехнические устройства, ни высокое давление, ничего токсичного… Пришлось разработать собственный простой двигатель, в котором используется термическое разложение карбоната аммония».

Стратосферные испытания полноразмерного макета спутника прошли в октябре 2015-го — через полтора года после начала проекта.

Это вещество хорошо знакомо жителям Земли: в пищевой промышленности карбонат аммония известен как добавка Е503, которую применяют для бездрожжевого разрыхления теста. Отсек с карбонатом аммония будет работать на спутнике примерно так же, как и во время хлебопечения. При включении пары нагревателей вещество разложится на воду, углекислый газ и аммиак, которые, вырываясь из сопла, создадут небольшую реактивную тягу. «У нас в реакторе будет два таких модуля с двумя нагревателями в каждом. Они смогут полчаса поддерживать тягу до 5 г, с удельным импульсом около 80 секунд», — поясняет Михаил Лавров.

Баллистика

Антон Недогарок, аспирант кафедры «Динамика и управление полетом ракет и космических аппаратов» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Огромный толчок проекту дали успешные переговоры с компанией «Главкосмос», которая предлагает услуги коммерческих запусков на борту российских ракет-носителей. Разумеется, старта целой ракеты команде «Маяка» не потянуть, но этого и не требуется. В середине лета, когда с Байконура на орбиту отправится новый 600-килограммовый спутник дистанционного зондирования Земли «Канопус-В-ИК», ракета «Союз-2−1А» с разгонным блоком «Фрегат» возьмет на борт более десятка небольших аппаратов. В составе этой попутной нагрузки будет и «Маяк».

Более чем годовая работа инженеров и энтузиастов увенчается лишь месяцем активной жизни спутника на орбите — она будет краткой, но исключительно яркой.

Если все пройдет по плану, спутник будет поднят на солнечно-синхронную орбиту высотой 600 км — почти вдвое выше МКС — с наклонением около 98°. Уже через 30 с после отделения от разгонного блока на «Маяке» сработают пружины, открывая блок, где хитрой гармошкой сложены паруса солнечного отражателя. Через две минуты сверкающая пирамида раскроется, и в дело вступит реактивный двигатель, который закрутит спутник вокруг своей оси.

«В свободном полете аппарат проведет около 25 суток, «следуя за ночью»: орбита его рассчитана таким образом, что в темное время суток он будет видим из любой точки Земли, от полюса и до полюса, — говорит Антон Недогарок. — Энтузиасты, вложившие в финансирование проекта хотя бы минимальные средства, смогут скачать удобное мобильное приложение, которое поможет быстро отыскать рукотворную звезду на ночном небе».

Световой отражатель

Елена Антонова, студентка Национального исследовательского ядерного университета МИФИ, специалист по автоматике и электронике физических установок.

Распахнувшись во всю ширь, отражатель «Маяка» образует правильную пирамиду со сторонами около 3,5 м. «Он растягивается на трех упругих профилях: четыре паруса крепятся углами к их концам и к основанию на торце спутника, — поясняет Елена Антонова. — Мы долго искали подходящий вариант на роль таких профилей — и в итоге лучшими оказались обычные строительные рулетки — они легкие, прочные, гибкие. Их раскручивает и раскрывает электродвигатель, который питается от литий-полимерных батарей». Общая площадь отражателя превысит 15 м 2: по расчетам инженеров, его блеск составит -10, ярче любой звезды на ночном небе. Для сравнения, блеск полной Луны составляет -13, а у летящей заметно ниже МКС в лучшем случае достигает -4.

«Отражатель сделан из тончайшей ПЭТ-пленки с напыленным на одну сторону алюминием. Этот материал часто применяется в вакуумной теплоизоляции на «взрослых», серьезных спутниках. Его толщина — всего 5 микрон, в 20 раз тоньше человеческого волоса, — говорит Елена. — Это будет такой очень легкий воланчик, весом всего 300 г, который тормозится даже в разреженной атмосфере, на большой высоте. Он будет замедляться и понемногу снижаться, пока не сгорит». Технология раскрытия солнечного отражателя прошла успешные испытания в лаборатории, а отдельные компоненты спутника уже тестируются в условиях, приближенных к космическим, — например, электродвигатель IG-22CGM, выдвигающий ребра отражателя, успешно выдержал перепады температуры от -45 до 80 °C.

К сожалению, «Популярной механике» удалось пообщаться далеко не со всеми членами команды «Маяка». За кадром остались разработчик системы энергопитания Антон Александров, автор реактивного двигателя Михаил Белоскоков и другие. Немногословен оказался и руководитель отдела психологической разгрузки Квазар — но все они, безусловно, достойны отдельного рассказа.

Впрочем, самое интригующее в этой истории — ее открытый финал. На момент сдачи материала в номер кампания по краудфандингу на Kickstarter лишь стартовала, и мы не знаем, удастся ли энтузиастам набрать для завершения работы нужную сумму. Но ведь о космосе, вслух или втайне, мечтает каждый. Это значит, что все наверняка закончится счастливо, и уже летом на небе вспыхнет самая яркая звезда — а за ней потянутся и другие.