Проект молодых ученых Самарского университета по разработке комплекса управления, навигации и связи наноспутника, предназначенного для оперативного выявления признаков природных катастроф, получил грант Российского научного фонда, сообщает пресс-служба университета. 

В предупреждении природных бедствий и прогнозах стихийных катастроф все большую роль играют данные, полученные с помощью спутникового мониторинга. Точность измерений и оперативность передачи данных могу обеспечить группировки наноспутников, передающие информацию непосредственно с "места событий". Но  для обработки данных мониторинга, полученных из космоса, необходима знать, когда и где именно были получены данные. Для этого, в свою очередь, нужно знать траекторию движения наноспутника, время и место, когда он сделал необходимые замеры, а также в какой момент и как были ориентированы в пространстве оси чувствительности научной аппаратуры.

«На 99% современных наноспутников мы не встретим навигационных приемников, все пользуются данными системы NORAD. Это объединенная система аэрокосмической обороны США и Канады, средствами которой фиксируется любой объект, выводимый в космос. В зависимости от важности объекта, специалисты этой организации с определенной оперативностью выкладывают TLE данные (файлы с элементами орбит спутника, которые можно подставить в модель движения, а затем определить и спрогнозировать движение спутника) в свободный доступ. Но модель движения всегда отличается от реального движения. И если точности TLE данных для организации сеанса связи достаточно, то привязать к ней высокоточные измерения уже не получиться. Поэтому установка на борт космического аппарата собственного навигационного приемника необходима», - пояснил руководитель проекта, доцент межвузовской кафедры космических исследований Самарского университета Андрей Крамлих. 

По словам ученого, навигационный приемник на наноспутнике не может работать постоянно, так как потребляет слишком много энергии, поэтому предлагается проводить измерения на борту наноспутника, а обрабатывать навигационные данные уже на Земле - это существенно сократит время работы приемника. Как отмечает Андрей Крамлих, существуют разработки, аналогичные комплексу управления, навигации и связи разрабатываемому в Самарском университете, но их стоимость намного выше, а надежность не гарантирована.

Молодой ученый полагает, что малые габариты, масса и недорогая по сравнению с более крупными космическими аппаратами стоимость наноспутников позволяют запустить на орбиту сразу несколько аппаратов и производить измерения во многих областях пространства одновременно. Это даст возможность получить пространственную картину и отследить ее изменения во времени. Но для мониторинга ионосферы важно не только запустить несколько наноспутников, но и поддерживать определенную конфигурацию их движения, а добиться этого можно только контролируя движение аппарата. Кроме этого, необходимо контролировать ориентацию каждого спутника в группировке. Для этого нужна система управления, которая уже частично отработана командой ученых. На сегодняшний день они создали системы демпфирования – гашения угловых скоростей, чтобы снизить вращение спутника после отделения. Предполагается, что на следующем этапе работы учены решат вопрос переориентации спутника. 

Также ученым предстоит разработать оперативную систему связи, которая позволит быстро и в большом объеме передавать информацию на Землю. Традиционно передача данных со спутника осуществляется в момент, когда аппарат пролетает над центром управления полетами. В среднем сеанс связи бывает 4-8 раз в день и длится 5-10 минут, но когда речь идет о чрезвычайных ситуациях, где требуется оперативность, этого недостаточно. Чтобы повысить оперативность связи, группа ученых Самарского университета планирует использовать низковысотные сети связи: GlobalStar, Iridium: это позволит выстроить другую схему, не зависящую так жестко от сеансов связи с ЦУП. В этом случае экстренные данные с наноспутника будут сбрасываться на спутник связи, летающей на низкой высоте, который и передаст их на Землю. При этом основной массив информации будет выгружен позже - над ЦУП. По словам ученых, в комплексе управления, навигации и связи будет использована только российская аппаратура.

Результатом работы ученых станет прототип комплекса, который ученые должны протестировать в космосе. Грант на разработку комплекса выделен исследователям на три года. По истечении этого времени группа молодых ученых должна представить прототип системы управления, навигации и связи, а затем протестировать его на спутнике в космосе.