Полезная нагрузка
Начинка для спутников готовится в томском вузе
Среди многих особенностей, которые принесли известность Томскому госуниверситету систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР), есть, например, и такая: здесь находится одна из 10 существующих в мире учебных установок, которая позволяет управлять полётом спутника, настраивать его системы. Космическая тематика давно прижилась в вузе. Некоторые его преподаватели - члены Федерации космонавтики России, за большой вклад в освоении межпланетного пространства они награждены медалями Гагарина, Циолковского, Королёва. Участию учёных ТУСУРа в космических проектах, новым работам в этой области был посвящён круглый стол, прошедший некоторое время назад в университете.
Встречу открыл ректор вуза, доктор технических наук, профессор Юрий Шурыгин, напомнивший, что университет, ведущий свою историю с 1962 года (он назывался тогда Томским институтом радиоэлектроники и электронной техники), был создан для подготовки инженерных и научных кадров, в которых нуждались предприятия радиотехнического направления, ракетно-космической, авиационной отрасли и оборонного комплекса. Благодаря высокой квалификации выпускники радиотехнического и радиоконструкторского факультетов, факультетов систем управления и вычислительных систем составили основу инженерного корпуса многих аэрокосмических и радиоэлектронных предприятий восточной части страны.
- Сейчас мы возрождаем в ТУСУРе ряд космических специальностей, - подчеркнул Юрий Алексеевич. - Хочу особо отметить, что наши выпускники успешно работают в ОАО «ИСС» («Информационные спутниковые системы») им. академика М. Ф. Решетнёва в Железногорске Красноярского края, являющемся одним из основных предприятий аэрокосмической индустрии России. За полвека работы предприятие изготовило и вывело на орбиты более 1 050 космических аппаратов. В ТУСУРе есть наноцентр СВЧ-электроники, это позволяет разрабатывать для создаваемых в «ИСС» спутников связи совершенные электронные приборы и элементную базу. Надо сказать, что учёные ТУСУРа все годы с момента его создания работали над выполнением заказов для космоса. В структуру университета сегодня входят восемь научно-исследовательских институтов, из них четыре непосредственно занимаются космической тематикой. В нашем Институте автоматики и электромеханики (НИИ АЭМ) появилось целое космическое направление, занимающееся созданием наземных комплексов предстартовых испытаний систем электропитания космических аппаратов. О работах в этой области расскажет заведующий отделом энергетической электроники НИИ АЭМ Вадим Николаевич Мишин.
- Космические заказы мы выполняем уже несколько десятилетий, - подключается к разговору В. Мишин. - Разрабатываем системы электропитания космических аппаратов, которые занимают до 70 процентов их массы. То есть сам спутник - это практически система электропитания плюс полезная нагрузка, к примеру, ретрансляторы. Для того чтобы во время полёта аппарата не было сбоев, всё отрабатывается и испытывается на Земле. Однако здесь солнечные батареи не развернёшь, кроме того, уровень освещённости не тот, что в космосе. Аккумуляторные батареи тоже на Земле не запускаются. Выйти из положения помогают наши комплексы. Чтобы проверить работу системы электропитания космического аппарата в наземных условиях, к ней подключаются имитаторы солнечных и аккумуляторных батарей. И испытуемая система «не чувствует», что это нештатные батареи, так как у имитаторов точно такие же технические характеристики. Это позволяет серьёзно ускорить испытания и запуск космических аппаратов, а также моделировать ситуации, которые случаются в космосе, и затем по радиоканалам исправлять неполадки.
НИИ АЭМ участвует и в автоматизации криовакуумных испытаний, при которых исследуется воздействие на оборудование факторов космического пространства (температура на солнечной стороне - плюс 160, в тени - минус 140, радиационное излучение, инфракрасный поток от Солнца, вакуум). Для этой цели фрагмент спутника или весь спутник помещают в большие криовакуумные установки, где происходит моделирование различных ситуаций. Процессом испытаний управляют компьютерные программы, всё протоколируется, а затем специалисты анализируют показания и сразу видят, какой узел или блок работает проблемно.
- Вадим Николаевич поскромничал и не сказал, что мы поставляем комплексы для всех космодромов – «Плесецка», «Байконура», «Свободного», - добавляет ректор. - Недавно в ТУСУР пришло письмо из НПО «Энергия», в котором благодарят НИИ АЭМ: на мысе Канаверал шла подготовка оборудования к запуску на МКС малого исследовательского модуля МИМ-1, и томская аппаратура успешно работала в качестве наземного комплекса испытаний. Это говорит о том, что не только в России конкурентов в этой области у ТУСУРа нет. Сейчас на стапелях отдела - более 100 стоек аппаратуры, на которых одновременно идёт сборка, заказов выполняется более чем на 200 миллионов рублей в год.
Немало разработок космического назначения и на счету учёных НИИ радиотехнических систем ТУСУР, с ними познакомил собравшихся научный руководитель института профессор Герман Шарыгин.
- Любой космический аппарат состоит, можно сказать, из двух частей, - говорит Герман Сергеевич. - Есть системы выведения его на орбиту, электропитания, аппаратура для ориентации, определения его координат, и есть так называемая полезная нагрузка, то есть то, ради чего спутник запускается. Это, в частности, система мониторинга земной поверхности, которая осуществляется в оптическом и радиодиапазоне. Она позволяет, например, обнаруживать пожары в малонаселённых районах, решать многие другие задачи. Созданием такой полезной нагрузки мы сегодня и занимаемся. Наш партнёр в этой работе - ОАО «Информационные спутниковые системы».
Ведём также исследования, которые внесут свою лепту в развитие глобальной навигационной спутниковой системы. Известно, что сегодня существуют три подобные системы - GPS (США), «Галилео» (Европа) и наш ГЛОНАСС. Осталось запустить несколько спутников, и тогда на всей территории земного шара можно будет пользоваться услугами космической навигации. Мы разрабатываем новые более точные виды сигналов и аппаратуры для системы ГЛОНАСС, которые улучшат её показатели.
Целенаправленно готовим кадры для ОАО «ИСС». При помощи и техническом содействии фирмы на кафедре радиотехнических систем создана учебно-научная лаборатория космической радиоэлектроники. Предприятие оснастило лабораторию аппаратурой контроля параметров космических аппаратов во время их нахождения на орбите. В лаборатории проходят учебные занятия студентов специализации «Космические радиоэлектронные системы», выполняются проекты с использованием спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС.
У открытого совсем недавно НИИ космических технологий ТУСУР собственных достижений не так много, но заделов для успешной работы вполне достаточно: институт создан на базе нескольких лабораторий ТУСУР, которые более 10 лет ведут исследования по тематике, обозначенной в названии НИИ. Не новичок в этом деле и директор нового института Юрий Шиняков. Тема его докторской диссертации – «Система электропитания автоматических космических аппаратов».
- Главная задача нашего НИИ - проведение поисковых работ по совершенствованию и развитию различного электротехнического оборудования космических аппаратов, - делится планами Юрий Александрович. - Мы будем создавать опытные образцы техники нового поколения для контроля каналов передачи информации этих устройств и управления ими. Ещё одно направление связано с солнечными энергетическими системами, оно успешно развивается. Работаем мы и над созданием технологии автоматизированного проектирования электронных модулей для навигации и связи космических аппаратов, настраиваемся на долгосрочное сотрудничество в этой области с ОАО «ИСС».
Об ОАО «Информационные спутниковые системы» им. академика М. Ф. Решетнёва, как можно заметить, упоминали едва ли не все выступавшие на круглом столе. И, конечно, не случайно. С одним из ведущих предприятий российской космической отрасли, освоившим весь цикл технологий создания орбитальных комплексов, ТУСУР уже наладил сотрудничество по многим направлениям и уверен, что в будущем оно будет развиваться ещё более успешно. Для этого есть веские основания.
Недавно в Железногорске, где находится фирма «ИСС», побывала делегация Томской области, в состав которой входили и представители ТУСУРа. Томичи во главе с губернатором области Виктором Крессом посетили цеха предприятия, познакомились с ключевыми этапами сборки космических аппаратов, но главное - наметили перспективные направления сотрудничества. На совместном совещании представителей ОАО «Информационные спутниковые системы» и томской делегации шла речь о партнёрстве ТУСУР и других ведущих вузов области в технологической платформе «Национальная информационная спутниковая система», а также о создании с их участием нового предприятия космического приборостроения.
