Нанозонд-1

Спутник Орловского государственного университета им. И. С. Тургенева, полезная нагрузка которого разработана совместно с НИУ «МИЭТ» и АО «Завод ПРОТОН», будет исследовать условия и факторы в космосе, влияющие на поверхность самого космического аппарата.

В создании аппарата приняли участие воспитанники Образовательного центра «Сириус». В 2021–2022 годах они совместно со специалистами создали прототип космического сканирующего зондового микроскопа и специальные антенны, которые будут принимать от него данные о воздействии космической среды на поверхность космических аппаратов. По итогам работ школьников опубликовано 7 печатных работ, как в российских научных изданиях, так и за рубежом.

После вывода на орбиту, аппарат будет с нанометровой точностью сканировать поверхность зеркала из золота, которая подвергается всему спектру воздействий открытого космоса. Снимки поверхностей будут передаваться по радиосвязи на Землю, чтобы специалисты могли оценить процессы разрушения материалов в условиях космоса.

Околоземное пространство – агрессивная среда для искусственных аппаратов, которые человек выводит на орбиту.  На их оболочку воздействуют космическая пыль и солнечное излучение, ионный ветер и частицы высокой энергии, удары нанометеоритов. Также околоземное пространство заполнено и постоянно пополняется космическим мусором, порождаемым метеоритной активностью и выходящими из строя космическими аппаратами, взаимное столкновения частей которых ежеминутно рождает сотни микро и нанообъектов – частиц, образуя целые, так называемые, пылевые облака, движущиеся на огромной скорости. Это представляет огромную опасность для космических аппаратов, поскольку столкновение может повредить обшивку и органы связи и управления.

Первый в мире спутниковый сканирующий зондовый микроскоп «СММ-2000С» был создан для решения двух важных задач: изучения воздействия космической среды на поверхность материалов космических кораблей на наноуровне и активности метеоритных наночастиц.

Спустя полтора года с начала этого эксперимента проектная команда представила первичный анализ уникальных снимков, полученных со спутникового сканирующего зондового микроскопа «СММ-2000С», снимающего с нанометровой точностью изменения рельефа золотого зеркала, открытого для воздействия солнечного ветра и попадания наночастиц пыли. Полученные данные опубликованы в научно-техническом журнале «Наноиндустрия» №2 2025 года на русском и английском языках (Научная статья «Первый анализ снимков с первого в мире космического зондового микроскопа „СММ-2000С“ в спутнике Земли „Нанозонд-1“»).

Среди полученных результатов следует отметить следующие:

1. В ноябре-декабре 2024 года визуально хорошо просматривается рост и слияние зёрен, что объясняется, возможно, небольшим прогревом поверхности золота при среднем уровне солнечной активности в этот период.
2. В июне и октябре 2024 года, а также в январе 2025 года было обнаружено падение на поверхность золота плотного потока частиц космической пыли, которые частично убираются зондом при последующем сканировании. Необходимо разобраться с тем, какие треки могут возникать при перемещении слабо электропроводной пылинки зондом, и уже разрабатывается модификация космического зондового микроскопа, которая будет регистрировать пыль с повышенной точностью.

УКВ приёмопередатчик МКА «Нанозонд-1» передаёт телеметрию в GMSK модуляции с разной символьной скоростью, но чаще всего скорость составляет 4800 Бод. Также передатчик на спутнике, после обновления прошивки в начале 2024 года, полученной от компании «СПУТНИКС», получил возможность передачи чёрно-белых и цветных изображений в SSTV (Slow-Scan Television) в пяти режимах: Robot72, Robot36, Robot24, B/W12 и B/W8. Наиболее оптимальным режимом является Robot72. Для приёма изображений с МКА «Нанозонд-1» можно использовать портативную радиостанцию типа Baofeng, штыревую антенну и ПО ROBOT-36, установленное на телефоне, для декодирования изображений. Также сигнал можно декодировать с помощью SDR приёмника (RTL-SDR) и ПК. Для этого к SDR нужно подключить полосовой усилитель, например, SPF5189Z и антенну. Лучше всего себя показала направленная антенна типа Uda-Yagi более трёх элементов. На ПК для приёма сигнала можно использовать ПО SDR# и RX-SSTV или MMSSTV для декодирования изображений.

Наблюдения радиосигналов спутника в СОНИКС.

Телеметрия радиомаяка в сети ЭФИР.

Спутник управляется из Рузаевского Центра управления полётами.

Отслеживание спутника станциями международной радиолюбительской сети SatNOGS.

Информация для радиолюбителей по приёму и декодированию телеметрии со спутниковых платформ компании «СПУТНИКС».