Студенты Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают малый спутник для запуска в космос.

В основе модели лежит концепция наноспутниковой платформы CubeSat: аппарат максимально стандартизирован, не может содержать отделяемых частей, иметь на борту взрывные устройства и баки под давлением более 1,2 атмосферы. Это ограничивает спектр возможностей разработчиков, но позволяет производить запуск спутника с борта Международной космической станции.

CubeSat представляет собой полый кубик, внутри которого сложным бутербродом или вдоль стен устанавливаются электронные платы. Студенты ТПУ увеличили высоту спутника до 30 сантиметров, а платы будут крепить на боковых крышках и перегородке, помещенной посередине корпуса.  

«Эти изменения позволили разместить в спутнике новый электродвигатель-маховик, разработанный в ТПУ. Кроме этого, совместно с томским Институтом сильноточной электроники ребята решают вопрос установки в кубсат ионно-плазменного двигателя, который позволит придавать ему импульсы движения не только по орбите, но и в космическом пространстве. Особенность этих приборов в том, что они минимизированы для применения в малых космических аппаратах», — рассказал заведующий кафедрой точного приборостроения ТПУ Валерий Бориков.  

На спутнике, покрытом солнечными батареями, также имеется бортовой компьютер, аккумуляторы, датчик для определения местонахождения объекта относительно Солнца, система ориентации по магнитному полю.

«Основная ориентация аппарата осуществляется по магнитному полю Земли, а у нас есть два дополнительных элемента — двигатель-маховик и ионно-плазменных двигатель, — объясняет студент ТПУ Евгений Тараканец. — То есть мы используем активные системы ориентации, которые обычно бывают на больших космических аппаратах, и сможем дистанционно направить свой спутник в нужную точку». 

Над проектом с 2014 года работают около 20 студентов и преподавателей ТПУ. Они уже изготовили габаритный макет аппарата, электронные платы находятся в процессе производства.

«Сейчас эффективных решений для таких аппаратов практически нет, особенно в российском сегменте космической техники, — отмечает Валерий Бориков. — Есть несколько вариантов двигателей-маховиков, разработанных в США, и один вариант в Европе, но у них высокая стоимость — порядка 30 тысяч долларов. Что касается ионно-плазменного двигателя, у него новый тип рабочего тела — это так называемое твердометаллическое рабочее тело на основе сплава, который не имеет аналогов». 

Задача студенческого спутника — научить участников проекта конструировать изделия космического назначения, применяя знания электроники, механики, энергетики и других дисциплин. Экстремальные условия космоса требуют от молодых специалистов особой точности и тщательности экспериментов.

«На практике спутник наш нужен для испытания элементов систем ориентации, двух новых видов двигателей. Если эти приборы получат летный сертификат, ими можно будет оснащать коммерческие космические аппараты», — уточнил Евгений Тараканец

Когда студенческий спутник ТПУ отправится в космос, зависит от решения финансового вопроса и получения разрешения на запуск. Политехники сотрудничают с РКК «Энергия» и надеются попасть в программу космического эксперимента, чтобы провести свои испытания на МКС. Ранее проект был представлен на Всероссийском студенческом форуме в Ростове-на-Дону и получил положительные отзывы, а на I Всероссийском съезде студенческих конструкторских бюро по направлению «Робототехника, моделирование и электроника, современные материалы и технологии их создания» был признан лучшим.