Создание наземной инфраструктуры проекта Space-π

С 2021 года аппараты нашего проекта бороздят просторы космоса. На сегодняшний день на орбите находится уже 35 малых космических аппаратов Space-π стандарта CubeSat, и их количество достаточно быстро растёт. Для плодотворной работы в космосе нужен не только успешный запуск на орбиту, но и выполнение целевых научных и образовательных задач. Для этого владельцам спутника (тем, кто получил грант – школам, университетам или компаниям) необходимо им управлять и принимать данные. Кроме непосредственного управления желательно отслеживать состояние кубсата в разных точках траектории полёта над Землёй. Это необходимо для быстрой оценки реакции спутника на выданную команду, контроля показателей напряжения, тока, температуры и т.д. 

Кубсаты проекта Space-π используют для связи радиолюбительский диапазон частот, поэтому для слежения пользуются радиолюбительскими сетями наземных станций (а также партнёрскими станциями). Сейчас в мире есть несколько наземных приёмных сетей, самая известная – SatNOGS. Однако в России таких станций очень мало и они в основном размещены в европейской части страны. 

За первые два года существования проекта Space-π определились две насущные задачи. Во-первых, большинство владельцев кубсатов столкнулось со сложностями в организации управления спутниками и слежением за их состоянием. Вторая задача состоит в привлечении школьников к занятиям по работе с реальными спутниковыми данными. Для решения этих вопросов партнёр нашего проекта компания «Геоскан» совместно с АНО «Развитие космического образования» решили создать отечественную сеть наземных станций приёма спутниковых данных с малых космических аппаратов проекта Space-π. 

За свой счёт компания «Геоскан» изготовила 50 наземных станций приёма (НСП) и совместно с Фондом содействия инновациям бесплатно распространяет их по уже выбранным на первом этапе школам и учреждениям дополнительного образования по всей территории России от Калининграда до Камчатки. Эти станции ведут приём радиосигнала в диапазоне 130 МГц – 1 ГГц (ОВЧ и УВЧ), они достаточно простые с аппаратной и программной точек зрения, легко собираемые и имеют модульное построение. Антенны устанавливаются на крышах учреждений, а данные в круглосуточном режиме идут со спутников в сеть. Каждое учебное заведение с НСП имеет специальный аккаунт, а его учащиеся могут заказывать сеансы связи с доступными космическими аппаратами на всех станциях сети.

Вся информация, собранная с кубсатов проекта Space-π, метеорологических и любых других спутников, обрабатывается и хранится в базе данных сети СОНИК — Сеть Открытых Наземных Исследовательских Комплексов. Разработка, обслуживание и поддержка сети осуществляется АНО «Развитие космического образования». Посмотреть принятые сигналы и исследовать данные могут все желающие на веб-портале https://sonik.space/. Также на портале разрабатывается образовательный раздел, который будет направлен как на обучение работе со станциями, так и на получение дополнительного образования в смежных с тематикой проекта областях. 

С использованием сети станций будут реализованы следующие задачи: 

– приём и анализ телеметрических данных от подсистем малых космических аппаратов CubeSat, а также данных от их бортовых полезных нагрузок (например, связи, ДЗЗ, исследования космоса); 

– реализация радиолюбительских функций (телевидение с медленной развёрткой SSTV, приём голосовых сообщений, передача сообщений со спутника по запросу, получение фотографий в формате по запросу, передача радиомаяка в формате HDLC/AX.25, логирование запросов, дальнейшая рассылка QSL-карточек и др.);

– обеспечение связи и обмена информации между разными станциями в реальном времени (для станций, подключённых к сети интернет);

– предоставление для пользователей доступа к открытой базе данных информации с МКА;

– обучение школьников радиолюбительской связи, инженерному делу и программированию.

В данной сети школьники могут в образовательных или исследовательских целях работать со спутниковыми данными: фотографиями из космоса, данными с полезных нагрузок космических аппаратов (датчики, приёмники, двигатели) и телеметрией. Благодаря проекту все желающие смогут обучиться основам радиолюбительской связи, самостоятельно принимать данные со спутников и планировать наблюдения на всех станциях сети.

Проект только начал свою работу и будет постепенно дорабатываться и расширяться. Впоследствии к сети СОНИК смогут подключиться все желающие со своими приёмными станциями.