УмКА-1 – работа продолжается!

На околоземной орбите более двух лет работает спутник УмКА-1 – один из самых известных аппаратов проекта Space-π. Его создатели – участники проекта «Школьный космический телескоп» – регулярно рассказывают о достижениях и трудностях своей работы, проводят образовательные мероприятия и активно популяризируют космонавтику среди детей и взрослых. Публикуем большой обзор результатов проекта от руководителя ЦУП МОУ СОШ 29 им. Забродина, г. Подольск А. А. Шафиева (автор телеграм-канала ON AIR).

Люди проекта

Самое ценное в проекте «Школьный космический телескоп», конечно же, участники. В особенности его молодая часть – школьники и студенты. Два ключевых участника команды школьного ЦУП в этом году окончили школу и поступили в Московский авиационный институт, продолжив путь в космической сфере. 

Анна Кудрявцева – оператор спутника УмКА-1. Именно под её управлением получены все основные снимки звёзд, удалось частично стабилизировать спутник при наведении на астрономические объекты. Анна самостоятельно делает расчёты, циклограммы, загружает их на спутник и получает снимки с космического аппарата. Отдельно стоит отметить решительность действий Анны при возникновении сбоев в процессе работы со спутником. 

Ламара Дургарян сосредоточилась на развитии проекта «Школьный космический телескоп». Итогом её работы стала концепция конкурсного проекта «Создание низкоорбитального наноспутника формата CubeSat 6U с телескопической системой для наблюдений за объектами ближнего и дальнего космоса в видимом и радиодиапазонах». Проект был высоко оценён на Всероссийской олимпиаде школьников по технологиям, где занял призовое место. За свои достижения Ламара была удостоена премии им. Шамарова.

История девочек является ярким примером того, как участие в образовательной космической миссии помогает школьникам осознанно выбрать свою будущую профессию. Коллектив проекта ШКТ испытывает гордость за успехи каждого.

Конечно же, функционирование всего проекта, обслуживание и ремонт наземной аппаратуры ЦУП, поддержка сети, техническое обслуживание станции, устранение аварий и сбоев в работе АПУ, работа с общественностью, обработка писем, разработка новых мероприятий и экспериментов проведение совместных мероприятий с другими участниками проекта, возможна благодаря вкладу каждого участника проекта ШКТ.

Деятельность молодой части коллектива проекта, отмечена сертификатом Фонда содействия инновациям. Именно молодой коллектив в основной своей массе, ежедневно приумножая свой опыт сегодня, будет развивать направление проекта ШКТ в будущем. 

Астрономические результаты

Несмотря на технические трудности, спутнику УМКА-1 удаётся выполнять астрономические наблюдения. В числе достижений — наведение на участок неба Южного полушария Земли. 

Телескопом спутника запечатлена звезда Гакрукс и составлена мозаика из серии снимков. Получены снимки района созвездий Южный Крест, Кентавра и Муха.

Полученные кадры стали важным результатом образовательной миссии: участники проекта непосредственно рассчитали и составили циклограммы, самостоятельно приняли и увидели реальные снимки небесных объектов, сделанные собственным космическим аппаратом.

Трудности и опыт команды

С первых месяцев работы спутника во время эксплуатации проявились проблемы со стабилизацией. Разбор причин привёл к печальным результатам. Имеет место ошибка, допущенная на заключительном этапе работы над спутником школьниками на Земле. Эта досадная ошибка привела к тому, что УмКА-1 не всегда удерживает заданную ориентацию. Тем не менее, благодаря кропотливой работе школьного Центра управления полётами, удаётся периодически нормализовать стабилизацию и выполнять съёмку по плану основной миссии.

Также отсутствие звёздного датчика не позволяет ориентировать спутник УмКА-1, когда он находится в тени Земли. Работа с телескопом на освещённой стороне Земли затруднена засвечиванием снимков. Даже если разворачивать телескоп в противоположную сторону от Солнца, изменение параметров телескопа не позволит запечатлеть на снимках звёзды. В результате серии экспериментов выработана методика выполнения снимков за несколько минут до входа в тень Земли, когда солнечным датчикам хватает солнечного света для выполнения наведения на небесный объект, но освещение Солнца и отражённый свет Земли уже не мешают получению снимка. Но иногда и солнечным датчикам не хватает освещения для удержания ориентации спутника в процессе выполнения циклограммы и съёмки.

В дневное время в рамках тренировки операторов школьного ЦУП, может выполняться съёмка Земной поверхности в заданном районе.

К сожалению, проблему с высокоскоростным передатчиком S диапазона решить не удалось и полученные снимки получают сбросом по нисходящей радиолинии в UHF диапазоне. Несмотря на низкую передачу данных, это имеет и свои плюсы. Получение снимков является более доступным широкому кругу радиолюбителей и легко принимается многочисленными наземными станциями. Многочисленные наблюдения радиолюбителей позволяют в прямом эфире наблюдать за ходом миссии, фиксируя все достижения команды школьного спутника-телескопа. 

В целях увеличения продуктивности, сброс данных временами осуществляется над распределенными станциями сетей SatNOGS, СОНИКС и ЭФИР.

Стоит отметить и помощь со стороны радиолюбителей. В частности, Владимир EU1SAT, часто сопровождает пролёт спутника УмКА-1 в процессе передачи снимков, загружая полученные данные в базы данных всех доступных сетей. Это позволяет существенно экономить время, добирая пропущенные блоки фотографий, экономя ценное время сеансов связи со спутником.  

За прошедший летний сезон наземный сегмент проекта – школьный ЦУП – показал стабильную работу без аварий. Основные проблемы были связаны с перебоями электроснабжения и интернета, вызванными строительством и вводом в эксплуатацию нового школьного корпуса, что создавало сложности с удаленным подключением операторов к ЦУП.

В октябре запланировано обновление ПО спутника УмКА-1 в рамках сотрудничества с компанией СПУТНИКС, осуществляющей поддержку проекта. Это расширит возможности школьного спутника.

Радио и сеть. Мониторинг

Вспомогательная инфраструктура ЦУП проекта «Школьный космический телескоп» продолжает развиваться.

В школьном ЦУП для основного мониторинга используется станция в составе сети ЭФИР. Одна из трёх первых станций, объединённых в единую сеть. Станция интегрирована в приемный сегмент школьного ЦУП и, в свободное от работы со спутником УмКА-1 время, ведёт наблюдения за другими спутниками проекта Space-π.

Уже третий год стабильно работает станция SatNOGS в двух диапазонах VHF и UHF предоставляя возможность мониторинга для операторов других космических миссий, заинтересованных радиолюбителей и школьников.

В ближайшее время школьный ЦУП пополнится новым узлом — станцией в составе сети СОНИКС. Установка запланирована в первых числах октября, что расширит возможности мониторинга спутников проекта Space-π для всех желающих в образовательных целях.

Операторами школьного ЦУП уже используются в тестовом режиме возможности всех доступных сетей для получения снимков вне зоны радиовидимости спутника школьным ЦУП. 

Активности на орбите

Операторы команды школьного ЦУП со своей стороны регулярно организуют:

• трансляции рисунков и фотографий;
• специальные передачи со спутника по заявке радиолюбителей;
• радиолюбительские квесты и конкурсы.

Образовательная миссия УмКА-1 уже выходит за рамки школьного коллектива. Многие радиолюбители по всей стране и за её пределами проводят собственные мастер-классы и локальные мероприятия для детей, используя передачи со спутника УмКА-1, самостоятельно или по предварительной договоренности с управляющим оператором для локальной активности.

В остальное время операторы школьного ЦУП проводят эксперименты по стабилизации и ориентации спутника и выполняют задачи основной миссии.

Программа «УмКА из космоса»

Особое внимание уделяется образовательной программе «УмКА из космоса», которая с некоторых пор стала международной. Дети из разных уголков России присылают рисунки на астрономические и космические темы. Не игнорируются детские работы и из других стран — от Ближнего Востока и Азии до Восточной Европы и Латинской Америки. Эти рисунки загружаются на борт УмКА-1 и транслируются в эфир над всем миром в смешанном виде. 

Планы на октябрь 2025 года

К октябрю готовится радиолюбительская программа:

• космический квест, приуроченный ко Дню запуска первого искусственного спутника Земли; 
• трансляция детских рисунков в рамках образовательной программы «УмКА из космоса», присланных школьниками из России и Бразилии.

Продолжается рассылка QSL-карточек радиолюбителям за участие в прошлых программах, а сам спутник уверенно выполняет основную образовательную задачу на орбите.