Эксперименты и разработки финалистов Шестой Космической смены

16 апреля завершилась Шестая Космическая смена программы «Дежурный по планете». В течение двух недель 28 финалистов направления «Орбита Space-π. Прикладные космические системы и управление спутниками» работали над космическими проектами. Подробнее об экспериментах и разработках школьников расскажем в этой статье.

Команда «ТарелЬка»

Команда «ТарелЬка» представила эксперимент «Исследование применимости систем связи МКА с трансформируемой конструкцией антенны», который заключался в исследовании мощности сигнала двух антенн. Дело в том, что малые космические аппараты имеют ограничения в размере и весе, поэтому разместить на них достаточно мощную большую антенну проблематично. Для решения этой проблемы ребята предложили установить внешнюю антенну-шар и в рамках своего проекта проверяли теорию большей эффективности и мощности такой антенны.

Для реализации эксперимента на МКА было размещено две антенны: одна из них находилась в надувном шаре, обклеенном наполовину майларом (что как раз создаёт образ тарелки), а другая – за его пределами. Также была спроектирована система наддува, которая регулировала давление внутри шара и его объём, посредством добавления/забора углекислого газа из баллончика. 

Итоги испытания антенны-шара показали, что всё не всегда идет так, как задумано. Отказ электроники не дал полноценно провести эксперимент, но показал, что нужно доработать и исправить. Команда планирует улучшить систему и провести испытания снова в рамках следующего стратосферного запуска на «Стратосферном спутнике». Однако положительные результаты тоже есть: антенна-шар показала достойную стойкость и сопротивление внешним факторам, выдержав падение с высоты порядка 20 км и вес всего стратосферного зонда, приземлившегося после испытаний прямо на шар.

Команда «ПенГан»

Команда «ПенГан» сфокусировалась на разработке прототипа системы позиционирования топлива посредством фазового перехода. Ребята разработали и испытали в условиях стратосферного запуска систему подачи топлива с помощью вытеснения парами легколетучей жидкости в рамках формата CubeSat 3U. Кроме того, эксперимент показал, что данная система пригодна для многоразового использования, открывает новые перспективы эффективности осуществления космической деятельности и продления жизни спутников на орбите.

Команда «Svarshiki» 

Ребята в команде «Svarshiki» считают, что в скором времени часть производства будет перенесена в космическое пространство, поэтому они задались вопросом возможности использования технологии сварки трением в космосе, как одной из важных технологических операций при сборке спутников. 

Команда создала прототип аппарата формата CubeSat 3U с помещённой внутри экспериментальной установкой для сварки, где разогреваются трением две цилиндрические алюминиевые детали. Одна из них вращается с помощью электродвигателя, а другая прижимается пружиной и винтовой передачей. 

Во время полёта технология была испытана и ребята получили первые результаты. На фото в презентации видно, что алюминиевый цилиндр значительно стёрт, однако для полноценной сварки мощности установки не хватило. В дальнейшем школьники планируют доработать проект, усилив мощность привода для сварочной установки, и испытать технологию в орбитальном полёте.

Команда «Helios»

Команда «Helios» поставила перед собой задачу проверить работоспособность конструкции трансформируемого нагревательного концентратора солнечного излучения (КСИ) на борту аппарата CubeSat 3U+. Предположительно, использование КСИ при проведении высокотемпературных операций в условиях космического пространства позволит достичь меньшего отношения массы нагревательной установки к массе рабочего тела в сравнении с иными методами.

Ребята успешно разработали конструкцию трансформируемого КСИ, изготовили прототип с тросиковой системой раскрытия и оборудовали систему приводом наведения на Солнце по азимуту и элевации. Однако в рамках стратосферного запуска оказалось проблематично запустить систему навигации и раскрытие концентратора солнечного излучения. Тем не менее, ребята планируют доработать проект, исправить все неточности и достичь желаемых результатов при орбитальном пуске.

За две недели участники успешно реализовали серьёзные и интересные проекты под руководством наставников. На итоговой защите эксперты предоставили участникам комментарии и рекомендации, которые помогут им улучшить свои работы и продолжить развитие навыков в будущем.