Жіночий інформаційний портал / Поради / Над землею з'явився супутник-піраміда Маяк, який порівняли з Місяцем. Штучна зірка: як запускають найяскравіший супутник Супутник маяк найяскравіший

Над землею з'явився супутник-піраміда Маяк, який порівняли з Місяцем. Штучна зірка: як запускають найяскравіший супутник Супутник маяк найяскравіший

06.03.2022

Супутник обійдеться майже $20 тис. і отримає назву «Маяк», тому що з Землі він нагадуватиме яскраву зірку і буде видно неозброєним оком. Розробку супутника здійснили молоді інженери із Московського державного машинобудівного університету (МАМІ).

Апарат оснащений системою розкриття, яка після виходу на сонячно-синхронну орбіту висотою 600 км розгорне дзеркальну піраміду площею 16 квадратних метрів і відбиватиме на Землю сонячні промені. Саме світло цього відбивача із спеціальної металізованої тканини буде видно з поверхні планети. Основною метою проекту є не лише запуск чисто візуального об'єкта, а й наукове випробування системи аеродинамічного гальмування, яка дозволить спускати об'єкти з орбіти без використання двигуна, що допоможе вирішити проблему космічного сміття.

Після виходу супутника на орбіту кожен матиме можливість спостерігати його за допомогою спеціального додатка. Очікується, що на орбіті "Маяк" пробуде 25 днів.

«Ми хочемо показати, що космонавтика - справа цікава і цікава, а головне, доступне сьогодні всім охочим. Якщо раніше для будівництва апаратів та їх запуску потрібні були гігантські інститути, заводи, грошові вкладення, то зараз стало можливим зібратися невеликою групою ентузіастів та здійснити задумане за відносно невеликі фінансові кошти. Щоб проект справді привернув увагу та став помітною подією, ми вирішили зробити наш супутник найяскравішим об'єктом на нічному небі. Здійснити це завдання досить просто і під силу невеликій команді за невеликих витрат», - розповів керівник проекту «Маяк» Олександр Шаєнко.

Збір коштів на запуск супутника розпочався 1 лютого. На сьогоднішній день команда вже зібрала 1,6 млн рублів, що навіть трохи перевищує 1,5 млн рублів – суму, необхідну для виготовлення польотного варіанту супутника. Тепер космічні ентузіасти розраховують зібрати кошти виготовлення макета супутника для музею космонавтики. Раніше команда Маяка успішно зібрала на Boomstarter гроші на стратосферні випробування супутника менших розмірів.

Як наголошується на сайті проекту, держкорпорація « » підтвердила можливість попутного запуску супутника «Маяк» на ракеті-носії «Союз-2» у середині або наприкінці 2016 року разом із космічним апаратом дистанційного зондування Землі «Канопус-В-ІК».

«Залучення молоді до космічної галузі – одне з наших пріоритетних завдань. Роскосмос серйозно працює з вузами, і, підтримуючи такі проекти, як «Маяк», ми зміцнюємо мотивацію студентів працювати у майбутньому на російських ракетно-космічних підприємствах. Хлопці отримують чудову можливість створення реальних космічних апаратів та освоєння азів проектування справжніх супутників», - наводить сайт слова Дениса Лискова, статс-секретаря Федерального космічного агентства.

Перший із двох можливих у 2016 році запусків супутника призначено на травень. Другий шанс вивести Маяк на орбіту у російських ентузіастів буде наприкінці року.

Скільки років існує практична космонавтика, стільки нараховують і спостереження космічних апаратів на небі. Мільйони людей у всьому світі бачили ракету-носій першого радянського супутника, яка кілька діб перебувала на орбіті, сотні спеціально підготовлених спостерігачів – сама "кулька". З того часу в навколоземному просторі виявилося понад 25 тисяч лише зареєстрованих об'єктів, і протягом однієї ночі, навіть без бінокля, кожен аматор астрономії може побачити не один десяток штучних супутників Землі (ШСЗ).

Зазвичай неяскраві, вони повільно повзуть між зірками у різних напрямках. Яскравість одних стала, в інших періодично змінюється, треті спалахують. Велично пропливає орбітальний комплекс "Світ" - безперечний лідер на російському небі. Періоди його вечірньої та ранкової видимості повторюються приблизно через 60 діб, хоча цей інтервал трохи плаває з плином року, а яскравість часто сягає - 2 m.

Ототожнити побачений супутник непросто: для цього потрібно зробити одну-дві точні засічки положення об'єкта в певні моменти часу, а потім вибрати найбільш відповідного кандидата зі списку, виданого спеціальною програмою, в яку введені "свіжі" орбітальні елементи восьми з лишком тисяч відомих об'єктів. (Маю на увазі, що у вашому розпорядженні є персональний комп'ютер і вихід у мережу Інтернет. Без того й іншого ви різко обмежені у своїх можливостях.)

Описувати всі принади і всі складності спостереження ШСЗ можна довго, але зараз я розповім тільки про один клас супутників, надзвичайно яскраві спалахи яких восени 1997 справили справжній фурор. Слово першовідкривачеві, канадцю Брайану Хантеру: "Я проводив спостереження ввечері 16 серпня 1997 року, коли мою увагу привернув дуже яскравий об'єкт на північному сході. Важко дати розумну оцінку яскравості, але він був набагато яскравішим за Юпітер. Величина -2 m - це тільки здогад типу: "Ух, який яскравий!". Він залишався дуже яскравим протягом кількох секунд, потім ослаб... до 6-ї величини". Хантер однозначно ототожнив цей об'єкт із одним із супутників серії "Ірідіум".

На наступний день він надіслав результати спостережень спалаху в електронну конференцію, що пов'язує спостерігачів ШСЗ, які мають вихід до комп'ютерної мережі Інтернет. Зрозуміло, що короткочасне збільшення яскравості супутника на вісім величин привернула велику увагу. Протягом двох днів із США, Швеції, Франції та Бельгії прийшли повідомлення про ще кілька схожих спостережень, а незабаром подібні звіти пішли потоком.

Прийшла, мабуть, настав час представити "героя" нашої розповіді. "Ірідіум" - це система низькоорбітального зв'язку, що включає 72 супутники (66 робітників та 6 резервних), розташованих на висоті 780 км у 6 орбітальних площинах з нахилом 86 градусів. Супутники запускаються на ракетах трьох країн: американської "Дельта-2" (по п'ять за раз), нашого "Протона", (по сім) і китайської CZ-2C (по два). Система ще не розгорнута повністю: перший запуск було здійснено 5 травня 1997 року, а на 31 грудня того ж року було виконано дев'ять пусків (виведено лише 46 супутників).

Корпус кожного супутника має форму тригранної призми з ребром основи близько 1 м та довжиною близько 4 м. Апарат літає у "вертикальному" положенні. У верхній частині кріпляться дві панелі сонячних батарей, а від нижніх ребер призми відходять вгору та вбік три основні робочі антени. Нормальна зоряна величина "Ірідіуму" не перевищує зазвичай 7-ї величини. То чому ж він спалахує, та ще й так сильно?

Після обробки перших двох десятків спостережень стала зрозумілою геометрія цього явища: джерелами спалахів є робочі антени - поліровані прямокутники розміром 0.86x1.88 м, нахилені під кутом 40 градусів до вертикальної осі апарату. Антена просто пускає сонячний зайчик! При цьому якщо кут між відбитим сонячним променем і направленням на спостерігача менше 5 градусів, то він бачить спалах середньої яскравості, а якщо менше одного – надзвичайно яскравий спалах.

Теоретична межа яскравості спалаху "Ірідіума" становить приблизно -7.5 m. Насправді, антена супутника, еквівалентна колу діаметром 1.27 м і що знаходиться в 800 км від спостерігача, світитиме відбитим сонячним світлом так само, як дзеркало діаметром 237.5 км, що знаходиться на відстані від Землі до Сонця. Площа такого дзеркала становить 2.91·10 -8 сонячної, що відповідає різниці у блиску 18.8 m (видима зоряна величина Сонця, як відомо, дорівнює -26.2 m). Спалах відбувається зазвичай при фазовому куті супутник-спостерігач-Сонце в інтервалі 125-150 °, хоча іноді і при 90 °. Загальна тривалість спалаху, видимого неозброєним поглядом, становить 30-60 секунд. Найбільш яскрава частина спалаху триває кілька секунд.

До кінця вересня минулого року американці Роб Метсон і Ренді Джон написали дві програми IridFlar і SkySat, що передбачають спалахи на підставі введених у них орбітальних елементів супутників. Ці програми дозволили завчасно готуватися до спалахів, в результаті чого незабаром були отримані чудові фотознімки та відеозаписи цих явищ.

Не менш цікавими виявились результати візуальних спостережень. Так, було підтверджено, що завдяки високій яскравості "Ірідіумів" у момент спалаху, їх можна побачити і крізь досить густу хмарність, і навіть у денний час! Але й це, виявляється, ще не все... Всім відомо, що супутники видно лише тоді, коли внизу у спостерігача темно, але на висоті польоту світить Сонце. Ця істина була незаперечною 40 років і перестала бути такою 9 січня 1998 року, коли американець Рон Лі спостерігав невеликий спалах "Ірідіума" світлом, відбитим від... Місяця!

Особисті досягнення автора замітки у спостереженнях "Ірідіум" поки що невеликі. 2 грудня минулого року я спостерігав спалах супутника приблизно -4 m на висоті 28° на тлі заходу сонця прямо з вікон редакції журналу "Новини космонавтики". Ще два спалахи завбільшки не яскравіше -З m вдалося поспостерігати на грудневі холоди. Автор користувався для прогнозу програмою IridFlar, яка дає впорядкований за часом прогноз спалахів для заданої точки, що складається з часів початку, максимуму та кінця явища, прямого сходження та відміни, азимуту (від точки півночі) та висоти, розрахункової зіркової величини, а також координат точки прямого відображення (місця, де супутник матиме максимальну яскравість). Слід зазначити, що фактична величина може відрізнятися від прогнозованої приблизно 1 m через відхилень в орієнтації супутника та її антени від номінальних і похибки знання своїх координат.

Як часто відбуваються спалахи? Для відповіді на це запитання я "прогнав" програму IridFlar на тиждень - з 12 по 18 січня для спостерігача, який перебуває у Москві. Вийшло 27 просто яскравих спалахів в інтервалі від З m до -З m, а також три суперспалахи з величинами -5.0 m, -5.9 m і -8.3 m.

Така висока частота спалахів, без сумніву, може бути черговою загрозою для астрономічних спостережень. Одним з перших до цієї проблеми привернув загальну увагу англієць Девід Брайєрлі: "У той час як усі ми радіємо новизні найяскравіших спалахів, чи подумав хтось про давно страждаючих астрономів? У міру того як буде запущено все більше "Ірідіумів", спалахи будуть усі частіше і частіше На наших очах з'являється "світлове забруднення" нового типу, і мені здається, що хтось повинен попередити розробників "Ірідіумів" про те, що вони зробили з нічним небом".

Цю ж тему було піднято американцем Полом Мелі на конгресі Міжнародної астронавтичної федерації, що проходив минулої осені в Турині. Вступивши в контакт із представниками компанії "Моторола", що є виробником космічних апаратів "Ірідіум", він описав їм ситуацію зі спалахами. Щоб опис був наочнішим, Пол продемонстрував співрозмовникам фотографії найяскравіших спалахів, але, як і слід очікувати, у відповідь він почув, що внесення до проекту будь-яких змін на цьому етапі вже неможливе. "Ситуація така, що "Ірідіуми" вже нагорі і залишаться там дуже і дуже надовго", - такою була реакція представників "Мотороли".

На щастя, ці спалахи цілком передбачувані – на відміну від літаків та інших благ цивілізації. Однак слід пам'ятати, що "Ірідіум" може стати лише першою ластівкою. Адже на підході вже нові низькоорбітальні системи зв'язку: "Фаїсат" - 26 супутників, "Орбкомм" - 28, "Глобалстар" - 48, "Селестрі" - 63, "Скайбрідж" - 64 і, нарешті, "Теледезик", до якої входять відразу 384 супутники! І якщо вся ця армада, що готується до запуску, поводитиметься аналогічно "Іридіумам", то становище може виявитися набагато серйознішим.

Ігор Анатолійович Лісов – редактор журналу "Новини космонавтики", співробітник компанії "Відео-Космос". Автор дякує Брайану Хантеру, Полі Мелі, Ренді Джону, Браму та Крісу Дорреманов, Тому Сміту та Рону Лі за допомогу в роботі над статтею.

Всім привіт це Олександр Шаєнко! Останні новини від розробників КА "Маяк".

Якщо коротко, то зараз ми вважаємо, що "Маяк", найімовірніше, не розкрився і те, що спостерігають численні астрономи-аматори та нечисленні професіонали - це інші кубсати, оснащені сонячними батареями, що блищать на Сонці.

Звинувачувати в цьому, а також у всіх інших гріхах, включаючи неправильні розрахунки, додаток, що постійно працює, поганий піар і все, що вам здасться тим, хто має відношення до проекту, можна мене. Я ж цей проект ініціював і досі ним керую.

Крім того, після аналізу наявної технічної інформації наведено міркування щодо спілкування з спільнотою Geektimes, загалом, корисного для проекту, а також фінансової частини нашої роботи.

Тож почнемо.

Візуальні спостереження

З першого вечора після запуску до цього часу команда проекту отримує багато свідчень про спостереження "Маяка". Починаючи від таких - “сьогодні вночі бачив яскравий спалах, то був “Маяк”?” до дуже корисних спостережень у розрахунковій області неба серйозними інструментами на кшталт Mini-MegaTORTORA (MMT) та The Fly's Eye camera system.

Перший інструмент, ММТ, об'єкта, схожого за параметрами спалаху на "Маяк", не бачить, а другий надіслав красивий трек, на якому поки що видно тільки старий GLOBALSTAR M042.

Дані по знімку

Координати місця зйомки

latitude: 47.91840
longitude: 19.89317
elevation: 986.26

Початок та кінець експозиції:

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

Координати центрів спалахів на епоху J2000 та їх відносна зіркова 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

Ось що викладали астрономи-аматори:

Тому ми вирішили перейти до другого джерела даних про нашого супутника - Командування повітряно-космічної оборони Північної Америки:)

Дані NORAD

У групі з 24 КА, запущених на одну орбіту з "Маяком", за середньою швидкістю зміни періоду обігу виділяється об'єкт 42830 або 2017-042F. Раніше були наведені аргументи на користь того, що об'єкт 42830 є "Маяком", тому що його параметр B * і швидкість зміни середнього руху істотно відрізняються від інших об'єктів запуску.

Накопичена статистика по об'єктах запуску 14.07.2017 р., зокрема, залежності швидкості вимірювання зміни середнього руху (кількості витків на добу) від часу, дозволяє продовжувати виділяти об'єкт 42830 як найбільш швидко, що знижується.

При середінні за весь час спостережень, що прибирає явні помилки вимірювань, об'єкт 42830 все ще виділяється.

Закономірно постає питання коректності розрахункової моделі.
Проведемо за тим же алгоритмом аналіз польоту КА InflateSail , що є кубсатом 3U, оснащений аеродинамічний гальмівним пристроєм, що розгортається в польоті, площею 10 кв. м.

Апарат був запущений на орбіту 23.06.2017 р. індійської РН PSLV-XL. КА було надано номер 42770 у каталозі NORAD. Діапазон номерів каталогу для КА з цього запуску 42765 - 42795. Два об'єкти, 42796 і 42797, є останнім щаблем РН і уламок, і були виключені з аналізу.

Результати застосування алгоритму є наступними.

Графік швидкості зміни середнього руху (кількості витків на добу) від часу.

При осреднении спостережень об'єкт 42770 виділяється явно.

Аналіз наведених результатів говорить про те, що алгоритм визначення КА, що швидко знижуються, вірний.

Отже, у запуску 14.07.2017 р. на висоті 600 км відсутні космічні апарати, що швидко знижуються. Це дозволяє припустити, що сонячний відбивач "Маяк" розкрився нештатним чином, або зовсім не розкрився.

Порівняємо залежності середнього руху (кількості витків на добу) від часу для двох сценаріїв польоту "Маяка", з розкритим відбивачем і з нерозкритим. У першому випадку його час орбітального існування становить 28 діб, у другому випадку час орбітального існування становить понад півтори роки. Для порівняння наведено дані NORAD для об'єкта 42830.

Аналіз даних дозволяє стверджувати, що найбільш ймовірним є сценарій нерозкриття сонячного відбивача. У цьому часткове розкриття відбивача - малоймовірно.

Надалі наша команда планує провести аналіз можливих причин аварійної роботи КА Маяк, а також дослідити стан супутників, запущених одночасно з Маяком.

Спілкування з спільнотою Гіктаймс

Перед початком викладу думок на цю тему дозволю собі помітити, що "Маяк" - це перший російський супутник, у якому на етапі проектування та льотних випробувань, взяло та бере участь співтовариство Гіктаймс.
Це дійсно так, тому що саме після обговорення під статтею та наступного листування поштою ми спочатку зробили друге сопло в реакторі розкручування супутника, а потім, у ході подальшого обговорення, прибрали закрутку з циклограми польоту. І це сталося завдяки обговорення тут.

Не знаю, наскільки авторам порад це важливо, але особисто мені здається просто приголомшливим! На мою думку, вперше в історії вітчизняної космонавтики будь-який бажаючий міг взяти участь в обговоренні реального проекту космічного апарату, який потім був запущений у космос! І не просто взяти участь, а внести думки, які потім були втілені практично.

Тому я глибоко вдячний тим коментаторам, які висловлювали критику на адресу проекту. Дуже важко, безперечно, читати критичні відгуки про справу, якій ти присвятив три з половиною роки власного життя, але це було потрібно!

Спасибі хлопці! Було тяжко, але корисно.

Значення зіркової величини

Нагадаю, що спочатку ми планували зробити найяскравіший об'єкт на небі після Місяця, з яскравістю до -10 m. Такий план ґрунтувався на двох припущеннях:
Ми зможемо зробити гарний, гладкий сонячний відбивач.
Наш відбивач буде ближче до Землі і більше, ніж найяскравіший об'єкт - супутники “Ірідіум”.

Перше твердження базувалося ось на такому макеті

Видно, що його площина хоч і не ідеальна, але відображає, причому багато в чому дзеркально. При цьому планувалося, що каркас піраміди буде пружним та натягуватиме плівку.

Друге – на наступних числах. Площа однієї грані відбивача: у нас вона передбачалася 3,9 кв. метра, у КА "Ірідіум" - 1,6 кв. метри. Висота нашої орбіти – 600 км, у “Ірідіуму” – 780 км. Все, начебто, очевидно.

Виходячи з цих розрахунків ми планували анонси і почали збір коштів.

У процесі роботи після довгих експериментів з'ясувалося, що зробити пневматичний каркас не виходить. З одного боку, зробити реакцію розкладання реагенту, надуваючого ребра, необоротною, розумними методами не вдалося. Реагент після надування ребер випадав в осад у вигляді порошку вже всередині ребер. З іншого боку - забезпечити герметичність системи без збільшення товщини плівки також не вдалося, а збільшена товщина плівки не вписувалася в задані габарити CubeSat 3U.
В результаті ми перейшли на "розсувний" каркас із пружних профілів. На початку роботи з ним нам було незрозуміло, наскільки сильно він зможе розтягнути плівку і наскільки вона буде гладкою.

Тим не менш, ми запустили другу кампанію зі збору коштів під гаслом “Найяскравіша зірка”, ґрунтуючись на попередніх припущеннях. Випробування велися паралельно збору коштів і саме тоді, в середині лютого 2016 року, увага спільноти Geektimes і виявилася на наш проект, повторююсь, збагативши його. У процесі обговорення з'явилися досить обґрунтовані сумніви щодо того, що зірка буде найяскравішою, проте переконлива публікація із незалежною моделлю розрахункової зіркової величини вийшла лише у серпні 2016 року.

Звичайно, можна було б зупинити збирання коштів, зупинити технічні роботи, відмовитися від запуску, до якого ми йшли вже два роки і який, до речі, тоді планувався на літо 2016 року та оголосити, що проект зупинено через те, що коментатори з Geektimes сумніваються у цьому, що супутник “Маяк” буде найяскравішою зіркою на нічному небі. Оголосити так, отримати свою дозу критики від інших коментаторів, можливо не з Geektimes, все перевірити ще раз, переробити і через рік у кращому випадку шукати гроші, незрозуміло як і де, і нову можливість запуску.

Незважаючи на сумніви, ми вирішили довести проект до запуску, вважаючи, що створений руками ентузіастів і запущений у космос супутник, до роботи якого є претензії, що краще викликає позитивні емоції правильного супутника, що залишився на Землі. До речі, після виходу статті з незалежним розрахунком особисто я вже казав, що, найімовірніше, об'єкт буде не найяскравішим, але все одно добре видимим неозброєному оку.

Єдині місця, де залишилося формулювання "найяскравіша зірка" - це сайт та соцмережі, які належать піарникам. Про наші з ними стосунки трохи нижче, у розділі про гроші.

Зараз "Маяк" на орбіті, швидше за все, не видно ні професіоналам, ні любителям, і наша справа з'ясувати, в чому причина, оскільки головне завдання проекту – привернути увагу до освоєння космосу. Мені, як творцю проекту, та й усій інженерній команді, як я думаю, було приємно та корисно, якби досвід “Маяка” був критично оцінений, проаналізований, і наступні проекти приватної чи персональної космонавтики пройшли далі, ніж нам вдалося пройти.

Про гроші та піар

На початку мого знайомства з Олександром Пановим, керівником рекламної агенції 12.digital, яка зараз веде сайт та соціальні мережі проекту, була домовленість, що вони працюють безкоштовно, як і всі ми, але всі кошти, отримані понад те, що потрібно було на техніку , забирають собі. З урахуванням цього договору ми почали з ними працювати, причому всіма грошима – вирученими на Бумстартері, через смс-ки та переклади – володіли та розпоряджалися вони. І зараз володіють та розпоряджаються.
Інженери лише приносили рахунки на оплату та говорили, з ким і на що укладати договори.

Давайте розберемо фінансову частину проекту.

З яких етапів складається розробка космічного апарату? Це проектування, виробництво, складання, випробування, запуск та орбітальна експлуатація.

Оскільки інженери працювали на ентузіазмі, то проектування велося безкоштовно. Ми мали період досить цікавих взаємин із приватною космічною компанією “Яліні”, яка зараз припинила існування, та їхні інженери брали участь у проектуванні “Маяка”, отримуючи зарплату, але зарплату їм платив їх роботодавець, якого залучили до роботи піарники.

Виробництво космічного апарату складається із виробництва його систем. У нашому випадку: корпуси, системи розкриття сонячного відбивача, самого відбивача, системи енергоживлення, бортового комп'ютера, реактора та бортової кабельної мережі. Нові деталі, виробництво яких треба було замовляти, входили до всіх цих систем.

Механічна обробка з нанесенням покриттів замовлялася у двох постачальників ТОВ "Раліворкс" та ТОВ "Інтехпро". Перших рекомендую, других – ні. Перший договір був у сумі 156 694 рублів, другий - 194 070 рублів.

Виробництво електроніки для бортової обчислювальної машини замовлялася у всьому відомому "Резоніті" і коштувало близько 35 000 рублів.

Покупні вироби, кріплення, проводи, ті самі горезвісні рулетки, кейс для транспортування коштували близько 75 000 рублів.

Плівку для сонячного відбивача нам безкоштовно надав виробник НІІКАМ, велике йому за це спасибі!

Систему енергоживлення на основі елементів Panasonic NCR18650B, стенди телеметрії для ТВІ Антон Олександров робив власним коштом, на що у нього пішло близько 200 000 рублів. Власним коштом – тому що він почав це робити в період фінансової невизначеності між кампаніями на Бумстартері, коли батарея була вже потрібна, а грошей не було взагалі.

На всі дрібниці у всіх учасників команди пішло ще близько 50 000 рублів.

Разом виробництво і збирання пішло близько 710 764 рублів.

Випробування ми проводили на дружніх стендах ЦПТА, НДІ ЯФ МДУ, які нам надали безкоштовно. Більше того, ЦПТА за нас домовилися з однією дуже класною вакуумною камерою, в яку нас також пустили безплатно! Довелося, щоправда, закуповувати запчастини та городити стенди, оснастки, перехідники у герморознімання тощо. За що ми на цьому етапі дійсно заплатили, то це за повний цикл випробувань у НДІЕМ. Там був вібростенд, ударний стенд та центрифуга. Успішне проведення цих випробувань дозволило нам стати на борт ракети-носія та полетіти в космос. Договір на ці випробування був у сумі 196 234 рублі.

Піарники, які розпоряджаються грошима проекту, оплачували дорогу для трьох інженерів на Байконур та проживання там, коли ми літали на інтеграцію, встановлення супутника на ракету. Коштувало це приблизно 140 000 рублів. На запуск більша частина команди поїхала власним коштом і єдиним, хто поїхав за рахунок проекту, був наш студент-другокурсник Сергій, у якого, ясна річ, грошей не було. Він поїхав туди в плацкарті, назад з нами машиною, жив разом з усіма в гуртожитку. Коштувало це приблизно 30 000 рублів.

Таким чином, на всю технічну частину проекту, з урахуванням виробництва, випробувань та відряджень, витрачено з бюджету проекту близько 936 998 рублів, з них 250 тисяч вкладено своїх грошей інженерами проекту на різних етапах.

Чому я так на цьому звертаю увагу? Тому що "Маяк" - це справді дешевий супутник, доступний багатьом.

Післямова

Закінчилася ця стаття, але не закінчилася історія супутника "Маяк". Необхідно точно з'ясувати, що з ним, і якщо все ж таки сонячний відбивач не розкрився, то чому. Можливо, це вимагатиме проведення додаткових наземних випробувань на макетах його конструкції.

Ну і нарешті, поки що не написано всеосяжний звіт про результати проекту, що передає наш досвід усім охочим будувати в Росії малі космічні апарати.

Ми, команда проекту “Маяк”, будемо дуже раді, якщо результати наших праць допоможуть тим, хто йде за нами!

Команда молодих російських учених із Московського державного машинобудівного університету зібрала на краудфандинговій платформі Boomstarter 1,5 млн рублів на виготовлення малого космічного апарату «Маяк», який після виведення на орбіту стане найяскравішою «зіркою» на нічному небі.

«Ми зібрали 1 500 000 рублів на випробування супутника «Маяк», – написав на своїй сторінці у Facebook автор ідеї Олександр Шаєнко.

Планується, що після виходу на орбіту супутник розкриє сонячний відбивач у формі піраміди. Завдяки цьому відбивачеві «Маяк» стане найяскравішим після Місяця об'єктом, видимим із Землі неозброєним поглядом у нічний час.

Як зазначається на сторінці проекту, держкорпорація «Роскосмос» підтвердила можливість попутного запуску цього апарату на ракеті-носії «Союз-2» у середині 2016 року разом із космічним апаратом дистанційного зондування Землі «Канопус-В-ІК».

Якщо проект буде здійснено, Маяк стане першим російським супутником на орбіті, створеним завдяки народному фінансуванню.

Навіщо потрібний супутник «Маяк» розповідає автор проекту Олександр Шаєнко:

Ми знаємо, що людство понад п'ятдесят років тому вийшло в космічний простір. Ми знаємо, що автоматичні міжпланетні станції досліджували всі відомі великі небесні тіла Сонячної системи. Ми знаємо, що космічні обсерваторії спостерігають Всесвіт у всьому діапазоні хвиль електромагнітного спектра. Пілотовані космічні кораблі та супутники-дослідники запускаються в космос безліччю країн, тому можна з відповідальністю заявити, що ми, людство, досліджуємо космос.

Вирішальний внесок у освоєння космічного простору зробила Україна. На початку космічної ери саме ми запустили перший штучний супутник Землі, першими досягли Місяця та найближчих планет, першими запустили у космос людину. Тому ми, жителі Росії, з упевненістю можемо сказати, що ми досліджуємо космос.

Однак у цих висловлюваннях є два тонкі моменти. По-перше, серйозні досягнення у сфері польоту в космос залишилися у минулому. Гагарін полетів у 1961 році, Армстронг ступив на Місяць у 1969 році.

Тоді здавалося, що за цими досягненнями підуть і інші: бази на Місяці, польоти до Марса і Венери та інші, та інші, та інші. Починалося закономірне обговорення, що скоро з'являться професії космонавта-вченого, космонавта-техніка або навіть космонавта-зварювальника. Що скоро польоти в космос стануть рутинною справою, як стали свого часу атмосферні польоти.

Справді, хто зараз із сотні пасажирів авіалайнера замислюється про романтичну мрію, яка провела ентузіастів польоту від крихких полотняних орнітоптерів до стрімких та надійних повітряних суден, що зв'язали континенти? Подібного чекали і від космонавтики, проте цього не сталося.

По-друге, як саме я, звичайна людина, яка живе звичайним життям у Росії, можу досліджувати Всесвіт і запускати супутники до космосу? Чи не ми, російський народ загалом чи людство взагалі, а саме я?

Зрозуміло, що це потрібно не всім. Як і під час польоту на реактивному літаку із сотень людей на борту насолоджуються польотом лише пара пілотів та кілька дітей, так і в космос хочуть дуже мало хто.

Але як бути, якщо тобі хочеться справді досліджувати космос? Я і мої друзі, розробники проекту «Маяк» таки намагаємося відповісти на це питання.

Ми хочемо довести практично, що можливий і третій шлях. Що можна з друзями придумати справжній супутник, без величезних заводів і складних лабораторій побудувати його і запустити в справжнісінький космос.

Так, це буде не багатотонний корабель, що коштує мільярди рублів. Такий гігантський супутник, звичайно, теж можна будувати, але неможливо побудувати і запустити.

Так, це буде дуже простий пристрій і дуже легкий космічний апарат. Простий - через те, що простий можна побудувати з друзями, а легкий можна запустити в космос. Так, це буде повторення пройденого, але пройденого півстоліття тому, нашими дідами, за величезні гроші та на величезних заводах. Так, ми отримаємо відомі результати, але отримаємо новим способом і підготуємо молоду зміну.

Ми з хлопцями вважаємо, що все це стає можливим зробити звичайним людям увечері після роботи. Що ж має робити такий супутник? Може пищати морзянкою з орбіти? Транслюватиме Інтернаціонал? Робити світлини Землі? Все це є і зараз і, мабуть, цим не здивуєш.

Подумаєш, запустили ще один супутник, який щось передає із космосу. Що ж у цьому нового? Його ж навіть не видно!

Тому ми й вирішили зробити простий супутник, який усім буде видно, який стане найяскравішою зіркою на нічному небі планети, який можна буде спостерігати у всіх містах і в усіх країнах. Ми розраховуємо, що побачивши в небі яскраву зірку, людина захоче дізнатися, що це. Всесвітня мережа підкаже йому, що у небі бачив супутник «Маяк», який зробили ентузіасти з Росії.

«А якщо це зробили прості хлопці із Росії, – подумає людина. – значить і я зможу».

На супутнику не буде камери, не буде системи телеметрії, не буде передавача, зате буде триметрова світловідбивна піраміда з полімерної плівки, яка буде пускати на Землю яскраві сонячні відблиски і дозволить «Маяку» стати найяскравішою зіркою на небі. Найяскравішою та створеною руками звичайних людей.

Ми всі не отримуємо за свою роботу грошей, тому що сама наша робота – це винагорода. Нам хочеться зробити свій супутник, і кожен з нас добровільно, без примусу займається тим, що особисто йому цікаво. Поєднавши наші зусилля разом, ми отримаємо те, чого домагаємось – супутник на орбіті.

Супутник «Маяк» пройшов довгий шлях від первісної ідеї через стратосферні випробування до підготовки до орбітального запуску.

Цього літа ракета-носій "Союз-2" запустить у космос великий апарат "Канопус-В-ІК" для зйомки Землі. Поруч із ним полетить і «Маяк».

До запуску залишилося небагато часу, але роботи ще багато. Необхідно перевірити роботу всіх систем апарату, зібрати його, провести комплексні електричні випробування в нормальних умовах та в умовах впливу вакууму та перепадів температур, а також перевірити, що супутник переживе політ на ракеті. Для всього цього потрібні робочі руки та гроші. Якщо у вас є перше або друге – ласкаво просимо в команду. Так ви зможете своїми руками зробити свій власний супутник, який, до кого ж, побачить увесь світ.

Ми будували, будували і нарешті збудували!

14 липня 2017 року о 9:36 МСК з майданчика №31 космодрому "Байконур" була запущена ракета-носій "Союз-2.1а" з корисним навантаженням з великого супутника "Канопус-В-ІК" та 72 малих космічних апаратів, тим самим установивши новий рекорд для вітчизняної космонавтики за кількістю одночасно виведених у космос КА.

Відео 1

Відео 2

Вихід на орбіту та розведення супутників забезпечував розгінний блок “Фрегат”. Через 2,5 години після старту, о 12:15 МСК із транспортно-пускового контейнера у вільний політ вирушив супутник "Маяк", перший російський супутник, створений руками ентузіастів!

Ще через 7,5 години, коли супутник пролітав над нічним Байконуром, команда проекту вийшла на берег Сирдар'ї, щоб знайти його візуально. У розрахунковий час розробники супутника, і незнайомі глядачі побачили яскраві, неперіодичні спалахи супутника. Нашої радості не було меж!

Але!

Але пізніше виявилося, що це були не ті спалахи! Ми переплутали напрямок прильоту апарату, дивилися в інший бік і бачили спалахи чогось іншого. Дивно, що ми дивилися на південь, бо подумали, що коли ракета на наших очах полетіла на північ, то пізніше, обігнувши Землю, вона прилетить з півдня. Ми не врахували, що за 10 годин після старту Земля встигне повернутись навколо своєї осі обертання та підставить нас орбіті з іншого боку:)

Кластерний запуск

"Маяк" - це один із 73 апаратів, що вийшли на орбіту того дня. Багато супутників того запуску за розмірами не більше за коробку з-під взуття, і тому знайти їх на орбіті досить складно. На щастя, супутниками у космосі цікавляться як космічні ентузіасти, а й військові. У нас в Росії є Головний центр розвідки космічної обстановки, у США є NORAD, які ведуть свої каталоги космічних об'єктів розмірами більше 5 см. Наші військові за старою доброю традицією свій каталог тримають у секреті, американські – публікують більшу його частину, за винятком своїх секретних супутників.

І ось сьогодні, за 3 дні після запуску, NORAD опублікували дані на наш пуск. У цьому довгому списку все, що нижче за супутник “Канопус-В-ІК” - це наші 72 супутники. Дані про орбіти космічних апаратів наведено у списку у форматі дворядкових елементів, TLE (специфікацію можна вивчити).

Який із супутників “Маяк”?

Оскільки кількість об'єктів у каталозі NORAD відповідає кількості супутників, заявлених до запуску, ми припустили, що це супутники, зокрема і “Маяк”, штатно відокремилися від розгінного блоку і вирушили у вільний політ. Також і Роскосмос та НВО ім. Лавочкіна підтвердили, що робота "Фрегата" пройшла штатно, і всі супутники виведені на цільові орбіти. І тоді перед нами постало завдання визначити, який із цих супутників - наш.

Ми міркували так:

Супутники виводилися трьома партіями. Першим відділився "Канопус-В-ІК", потім група з 24 малих апаратів, останніми відділялися КА Flock. "Маяк" був у другій групі, значить його номер у каталозі від 42826 до 42849. Це якраз 24 апарати, що мають орбіти з близькими значеннями способу.
Ми подивилися опис формату TLE та виявили крім елементів орбіти ще й параметри №9 “Перша похідна від середнього руху (прискорення), поділена на два” та №11 “Коефіцієнт гальмування”. На думку, ці параметри характеризують величину змін параметрів орбіти з часом. Грубо кажучи, що ці параметри більші, то швидше супутник гальмує.
Ага, подумали ми, можна спробувати знайти "Маяк" щодо його швидкого зниження. На пальцях ми прикинули балістичні коефіцієнти "Маяка" та наших попутників. У нас було близько 1 м2/кг, а у всіх інших апаратів - не більше 0,01 м2/кг. Отже, у сенсі “Маяк” унікальний, і його особливість можна використовувати. Балістичний коефіцієнт - це відношення площі поперечного перерізу супутника для його маси. Великий і легкий супутник, наче наш, повинен найшвидше гальмувати;)
Переглянувши номери від 42826 до 42849, ми знайшли один об'єкт з екстремальними значеннями цих параметрів! Це 42830 або 2017-042F міжнародної класифікації. Якщо значення найбільші, то це означає, що його орбіта еволюціонує найшвидше, і він же швидше за всіх попутників знижується!
Ми вважали, що це “Маяк” та його піраміда розкрито!

*Лінія траєкторії, позначена пунктиром - частина орбіти, де супутник перебуває у тіні Землі.

А як це він?

Зрозуміло, такі міркування дуже приблизні. Повинно пройти ще кілька ночей, щоб спостерігачі, любителі та професіонали знайшли об'єкт 2017-042F у небі, збудували криві його блиску (залежності його яскравості від часу). Крім того, NORAD повинен видати кілька наборів TLE, в яких має бути видно, що 2017-042F знижується швидше за інших.

Тому ми закликаємо спостерігачів стежити за прольотами “Маяка”, повідомляти нам, команду проекту, результати своїх спостережень та всіляко брати участь у аналізі отриманих даних!

Як же тепер його знайти на небі!

На жаль, спеціальний мобільний додаток «КосмоМаяк», що раніше планувався, не виправдав наші очікування по функціоналу. Поки програма швидко переробляється, ми рекомендуємо скористатися однією зі спеціальних програм для спостереження за небесними об'єктами на сайті celestrak.com.

Ви можете вибрати програму, яка підходить для вашої системи – Windows, iOS, Android і т.д.
Далі представлені докладніші налаштування для кількох безкоштовних додатків, які нам здалися найбільш зручними та функціональними.

Android

Для Android ми рекомендуємо скористатися програмою SatOrbit. При першому запуску програма завантажить актуальні дані по орбітах всіх КА, що спостерігаються. Далі дані оновлюватимуться автоматично кілька разів на день. Після цього необхідно вказати ваше розташування в налаштуваннях. Якщо програма не зможе визначити місцезнаходження GPS, можна ввести координати вручну.

Для Москви треба запровадити:

Широта: 55.7522200°
Довгота: 37.6155600°
Висота: 144 м

Після цього можна вказати ID супутника, що спостерігається, для МАЯку це 2017-042F . Тепер на карті буде видно тільки цей супутник і дані його орбіти, швидкості та видимості.

Продовження...

Можна вибрати зручний режим спостереження, на плоскій карті, в 3D та ін.

*Сірим колом виділена ймовірна область видимості супутника.

Щоб дізнатися найближчим часом видимості МАЯКу, потрібно перейти в розділ «Pass View». Після первинної обробки даних програма покаже список найближчих прольотів супутника поруч із вашим місцезнаходженням із зазначенням часу прольоту.

Якщо перейти на конкретний час, на карті відобразиться траєкторія прольоту супутника, а також графік розрахункової яскравості та пік видимості.

iOS

Для iOS можна скористатися програмою pxSatelliteTracking. Інтерфейс у нього дещо дивний, але це компенсується непоганими можливостями.

Запускаємо і відразу йдемо в налаштування:

Продовження...

За замовчуванням, програма показує МКС (ISS), видаляємо. Клацаємо на іконку "TLE" (після завантаження бази даних вона перетвориться на "Sites").

Прокручуємо список вниз до запису "Last 30 days launches" (це апарати з останніх запусків за 30 днів) і заходимо в нього.

Натискаємо нагорі іконку "оновити", почнеться завантаження бази даних недавно запущених супутників.

Вводимо у вікно пошуку ID Маяка - 2017-042F
Клікаємо по порожньому полю праворуч, з'являється галочка.

Все, тепер програма налаштована на відображення нашого супутника!

Далі нам потрібно вказати точку на глобусі, де ми є. Ідемо в закладку Station внизу.
За замовчуванням там Купертіно та Париж – натискаємо “Edit”.

Зносимо Купертіно і Париж (якщо ви, звичайно, не там) і клацаємо "New Station" (мається на увазі станція спостереження).

Натискаємо на іконку позиціонування (айфон попросить дозволити визначення геолокації - дозволяємо), чекаємо, поки визначаться координати, через пару секунд натискаємо на кнопку “Save”.

Тепер подивимося час видимого прольоту Маяка над нашим місцем розташування.
Для цього йдемо в закладку "Satellites", там відобразиться один наш супутник (і МКС, якщо ви її не видалили). Переконайтеся, що ліворуч від Маяка стояла жовто-блакитна іконка супутника - це відображає його на карті. Якщо не варто – клацаємо ліворуч від назви, далі – на іконку “i” праворуч у рядку супутника.

Тепер відобразяться видимі прольоти, ліворуч – час початку прольоту та час закінчення спостереження. Натиснувши на рядок з конкретним прольотом, можна поставити нагадувач.

І нарешті подивимося, як він тоді полетить, звідки й куди.
Ідемо на закладку "Station", і в лівому верхньому кутку клацаємо на іконку карти.

З'явиться (дещо дивна) карта. Вгорі показано час і дата, а внизу є скролер із масштабом зміни часу (працюючий навпаки). Можна, водячи пальцем по скроллу, міняти час і дивитись, як і куди летить супутник. Натиснувши на сам супутник, буде показана його траєкторія, а зверху-справа в меню іконка супутника - натиснувши на неї, можна показати ділянки орбіти, що залишилися. Вид карти можна міняти другою ліворуч іконкою у верхньому ряду.

Карта неба з орбітою (можна обертати пальцем) та загальна карта неба.

Web

Для інтернет-браузера можна скористатися ресурсом: Heavens-Above (потрібно вибрати тільки 2017 рік і переглянути в кінець списку, сторінка 13, Mayak). На ньому правда нашому супутнику поки що присвоєно позначення 2017-042E, але ми плануємо зв'язатися з колегами з цього ресурсу та з'ясувати, з чим це пов'язано та виправити помилку.

У самій картці нашого супутника номер вже стоїть правильний 2017-042F. Тут можна подивитися і орбіту, і дати найближчих видимихпрольотів над вашим місцем розташування (приклад для Москви).

Примітка: зіркова величина вказана без урахування відбивача, що розкрився.

Розташування вказується на головній сторінці ресурсу або .

PC

Для Windows можна скористатися програмою Heavensat.

P.S.

Найближчий проліт майже в зеніті для спостереження з Москви та МО відбудеться прямо сьогодні вночі, 18.07.2017 о 00:57:58

Траєкторія на небі:

Фінал!

Ми завершили наш проект. Успішно завершили:) Він був важким і амбітним. Сподіваємося, вам було цікаво спостерігати за нами та за нашою роботою.

Зараз наша команда трохи переводить дух і потихеньку обмірковує наступні проекти… Але про це трохи пізніше;) а поки що можна подивитися на нічне небо… там…

Ми запалюємо зірки!