+7 (3822) 609-826
Стратосферный спутник - 2
Руководители проекта:
Костюченко Тамара Георгиевна - тьютор КОСМО квантума
Бывшенко Алена Владимировна - лаборант КОСМО квантума
Костюченко Тамара Георгиевна - тьютор КОСМО квантума
Бывшенко Алена Владимировна - лаборант КОСМО квантума
Спутники формата CubeSat на сегодняшний день являются наиболее распространенными среди наноспутников. Второй год наша команда участвует в проекте "Рой наноспутников", который реализуется Роскосмосом при участии ведущих организаций и ВУЗов, занимающихся спутникостроением. Первый этап реализации проекта заключался в создании макета спутника формата CubeSat для роя, который был успешно реализован. В настоящее время организации-разработчики спутников в составе роя занимаются проектированием и изготовлением систем спутников. Через некоторое время команды школьников будут подключены к этому процессу. А сейчас принято решение о запуске спутника в стратосферу для отработки его систем и управления спутником.
Запуск такого спутника крайне актуальная проблема, поскольку позволяет спроектировать и запустить спутник в условиях, приближенных к космическим.
Запуск такого спутника крайне актуальная проблема, поскольку позволяет спроектировать и запустить спутник в условиях, приближенных к космическим.
Аналоги или прототипы
Запусков стратосферных спутников было довольно много как в нашей стране, так и за рубежом. Каждый из этих спутников имел свои цели и полезную нагрузку. От этого зависит конструкция и способ запуска в стратосферу. Поэтому прямых прототипов нашему стратосферному спутнику не существует.
Потенциальные заказчики и стейкхолдеры
Стейкхолдерами проекта являемся мы сами, а также все, кто заинтересован в запуске стратосферных спутников и получении всевозможной информации от них.
Миссия спутника
Миссия спутника заключается в выведении его в стратосферу на высоту от 10 до 40 км с помощью стратосферного зонда и платформы с поисковым оборудованием для реализации полезной нагрузки.
Основная полезная нагрузка: специальный датчик для определения концентрации, состава и размеров твердых частиц в зоне полета спутника (стратосфера) от Института оптики атмосферы СО РАН;
Дополнительная полезная нагрузка: стандартные датчики температуры, влажности, высоты и атмосферного давления.
Разработка стратосферного спутника осуществляется с участием ВУЗов Томска:
ТПУ - корпус
ТУСУР - система связи и передачи данных, зонд и платформа с поисковым оборудованием
Запуск спутника в стратосферу будет осуществлен с участием Томского политехнического университета и Томского университета систем управления и радиоэлектроники.
Задачи проекта
1) Проектирование спутника для запуска в стратосферу
2) Изготовление систем спутника
3) Подготовка и запуск спутника
Этапы проекта
1
Определение состава (систем) спутника
09-10.21
2
Моделирование спутника, подбор комплектующих
11.21
3
Представление модели. Закупка комплектующих и компонентов систем
12.21
4
Изготовление систем спутника
01-03.22
5
Запуск спутника в стратосферу
с 04.22...
6
Представление результатов работы
05.22
Структурная схема спутника
3D-модель спутника
первоначальный вариант
первоначальный вариант
3D-модель спутника
окончательный вариант
окончательный вариант
3D-модель для запуска
(шар, платформа, спутник)
(шар, платформа, спутник)
Системы спутника
Система энергопитания
Система управления МКА
Корпус
В процессе работы над 3D-моделью корпуса спутника требования к структуре несколько раз изменялись, поэтому было создано несколько вариантов корпуса. Изначально был выбран формат 3 юнита, позже изменен на 2 юнита. Также в первых вариантах сборки не учитывалось требование о необходимости направляющих быть свободными от креплений и выступающих элементов корпуса, позже в итоговом варианте были добавлены поверхности шириной 8.5 мм, соответствующие спецификации, а также исправлены недоработки, добавлен дополнительный отсек между юнитами для удобства соединения систем между собой.
Система связи
Система связи является одной из основных систем спутника. С ее помощью спутник будет передавать данные о температуре на борту, местонахождении, высоте и скорости полета.
Спутник будет работать в Ka диапазоне (18 – 31 Ггц) и передавать данные с помощью сантиметровых волн. При такой длине волны сигнал не искажается в непогоду, когда идет дождь, снег или град, как это бывает с миллиметровыми волнами. Однако у таких волн есть свои недостатки: они не умеют огибать препятствия, поэтому сигнал от спутника будет приходить на приемную станцию, только когда он будет находится непосредственно над ней. Во избежание пропажи сигнала на спутнике будет сотовая связь, по которой будут передаваться данные, когда передатчик не будет справляться со своей задачей.
В качестве приемопередатчика будут использоваться радиомодули Lora E32T30D. На спутнике будет установлен передатчик, подключенный к бортовому компьютеру Raspberry pi. А к нему будут подключены все датчики, информацию с которых планируется получать.
На земле к компьютеру будет подключен приемник, все данные будет отображаться на мониторе.
Спутник будет работать в Ka диапазоне (18 – 31 Ггц) и передавать данные с помощью сантиметровых волн. При такой длине волны сигнал не искажается в непогоду, когда идет дождь, снег или град, как это бывает с миллиметровыми волнами. Однако у таких волн есть свои недостатки: они не умеют огибать препятствия, поэтому сигнал от спутника будет приходить на приемную станцию, только когда он будет находится непосредственно над ней. Во избежание пропажи сигнала на спутнике будет сотовая связь, по которой будут передаваться данные, когда передатчик не будет справляться со своей задачей.
В качестве приемопередатчика будут использоваться радиомодули Lora E32T30D. На спутнике будет установлен передатчик, подключенный к бортовому компьютеру Raspberry pi. А к нему будут подключены все датчики, информацию с которых планируется получать.
На земле к компьютеру будет подключен приемник, все данные будет отображаться на мониторе.
Антенна используется штырьевая, так как она наиболее мощная. Располагается антенна вертикально, что позволит передавать данные во все направления в горизонтальной плоскости.
Чтобы данные поступали без помех они кодируются, но самым лучшим вариантом остается запуск на открытой местности в ясную погоду.
Демонстрация работы системы связи - передатчик – приёмник
Предварительный расчет стоимости запуска
Продвижение проекта заключается в приобретении опыта проектирования и изготовления спутников и использовании результатов стратосферного запуска для запусков спутника в открытое космическое пространство.
Заинтересовал проект ?
По вопросам сотрудничества звоните +7-960-970-93-74
Е-mail: ivan500@yandex.ru
Е-mail: ivan500@yandex.ru
