RosCanSat или «спутник» в алюминиевой банке по-русски


    Успешно завершился III Российский чемпионат «CanSat», который проходил в начале июля в Талдомском районе.

    CanSat – это действующая модель микроспутника весом до 350 граммов. Все основные элементы «спутника» должны вмещаться в банку объемом 0,5 л. «Спутник» запускается ракетой или сбрасывается с вертолёта с высоты 1-2 км и за время плавного спуска на парашюте передает полезную информацию.

    Так начинаются все официальные сообщения о прошедшем мероприятии. У читателя который знаком с форматом CanSat возникает вопрос: «Стоп! А почему 0,5, а не 0,33?», у читателя не знакомого с форматом CanSat возникает вопрос: «Что это такое?», а так же «Какая польза от модели спутника и такой маленькой высоты?» и прочие такие же ассоциации.

    Мне посчастливилось побывать в жюри этого конкурса и под катом я расскажу в чем же отличия CanSat'а русского, от его американского прародителя.

    Даурия всячески поддерживает любые космические начинания, и в том числе спонсирует соревнования КанСат в России. На Хабре до сих пор ничего про это движение не написано, есть лишь некоторые упоминания, и я решил заполнить этот пробел.



    Что же такое КанСат? Можно рассматривать это как движение, можно смотреть узко, тогда это та самая модель микроспутника весом до 350 г. Я рассматриваю это как движение, призванное смоделировать реальное производство космического аппарата. Начавшись в 1999 году, при поддержке NASA, оно изначально было нацелено на учащихся профильных вузов, чтобы они прошли все стадии производства космического аппарата в осязаемые сроки, и увидели непосредственный результат. Научно-технический вызов в данном случае состоял не в сражении с неблагоприятными воздействиями холодного космоса, а в миниатюризации. Устройство должно вписываться в габариты алюминиевой банки объемом 0,33 л.

    Но в России пошли другим путем, вес остался прежним, но высоту увеличили до высоты 0,5 л банки. В следствии чего «наш» кансат пока не интегрирован в мировое сообщество. Но с ростом количества команд я уверен появится зачетная группа и в «классическом» формате. Второе более важное отличие, это целевая аудитория. РосКанСат нацелен в первую очередь на школьников, на прошедших соревнования самые молодые участники учились в 6-ом классе!

    В мировой практике соревнования делятся на несколько классов. Это «классический» КанСат, баночку закидывают на ракету и она в неуправляемом спуске должна передавать телеметрию. Есть класс с управляемым спуском, устройство должно вернуться на место старта. Есть запуски на высоту гораздо большую, чем 1-2км — в стратосферу. Но в России пока проводится лишь «классический» вариант, это называется регулярная лига. Тем не менее было несколько команд, которые пытались реализовать управляемый запуск.

    Обязательная программа КанСата, это телеметрия показателей датчика давления и температуры. А дополнительные функции зависят от пожелания команды. Чего же интересного можно сделать из такой «баночки»? Не считая бесценного опыта по проектированию и изготовлению сложной системы, а так же программированию, работы с радиопередачей, варианты дополнительной полезной нагрузки были самые разнообразные.

    Команда победившая в регулярной лиге «Rara Avis» установила на свой КС набор датчиков для мониторинга погоды: датчик влажности, дополнительный датчик температуры.


    Команда занявшая второе место — МКС-17, не отклоняясь от поставленной задачи просто задублировала все основные датчики, а так же позаботилась об термоизоляции.


    Третье важное отличие РосКанСата от мировых аналогов, кроме габаритов устройств и целевой аудитории, это наличие «Высшей Лиги». Строго говоря, это уже никакой не КанСат, баночками от газировки тут и не пахнет. По формату это уже гораздо ближе к КубСатам. Вес ПН — 1кг. И сама полезная нагрузка, как и задачи гораздо интереснее. Обязательная программа Высшей лиги — телеметрия, определения положения аппарата в полете по показаниям магнитометра, и отложенное срабатывание системы спасения на высоте 200-400 м.

    Победители — белорусская команда.


    И их аппарат с ИК камерой.


    Ребята сделали снимки в ИК диапазоне, а так же выделили красный диапазон из видимого. И на основе этих данных рассчитали NDVI для места запуска! Получился, конечно, никакой не NDVI, т.к. нормированием никто не занимался. Но результаты всё равно впечатляют.

    Были в Высшей лиги и проекты нестандартных систем снижения. Обычно — это парашют. Но у команды Гагарин-М был совершенно фантастический проект по снижению с помощью импеллера. К сожалению недостаточная проработка проекта не позволила провести летные испытания.


    Команда занявшая второе место — «Galaxy», заявила мягкую посадку, но к сожалению пережигная нить не сработала из-за набегающего потока воздуха. И аппарат плюхнулся без всяких парашютов, но оказался цел и невредим!


    К сожалению, и не у всех участников из регулярной лиги случилась мягкая посадка. На фото КС команды «Рокот». Он же в начале статьи.


    С этого года соревнования получили информационную поддержку Роскосмоса (А в будущем, в логотипе РосКанСата можно будет использовать эмблему Роскосмоса), поэтому я надеюсь движение будет развиваться. Я знаю, что на Хабре есть много людей, которым не безразлично образование школьников, которые занимаются организацией различных радиотехнических кружков. Для них участие их подопечных в подобных соревнованиях может стать хорошей целью!

    На последок ещё несколько снимков с «полей».

    Полевой центр управления полетами. И руководитель полетов — Николай Николаевич Веденькин — Директор по управлению проектами московского отделения Даурии.


    Подготовка старта.


    К сожалению, не все старты были удачными.


    И т.к. не удалось наладить безаварийные запуски тяжелых аппаратов ВЛ, поэтому их бросали с гексокоптера.


    На этом хотелось бы закончить свой рассказ. С удовольствием буду отвечать на вопросы в комментариях. Простите за некоторый сумбур, чукча не писатель. Я надеюсь что тема будет интересна хабрасообществу, а возможно со временем обзаведется своим собственным хабом. Мне бы хотелось, чтобы это движение развивалось.

    PS
    Организаторы попросили добавить контакты.
    Официальный сайт: roscansat.com
    Группа в ВКонтакте: vk.com/cansat_russia
    Группа в FAcebook: www.facebook.com/groups/cansatrussia

    Даурия Аэроспейс

    80,00

    Компания

    Поделиться публикацией

    Похожие публикации

    Комментарии 20
      +8
      Классно!!! Чем-то напомнило kerbal space program — построй, запусти, верни на землю :)
      +3
      Здорово все выглядит, только не очень понятно, почему студентов от участия отсекли. На мой взгляд, у школьников еще опыта маловато… собственно, гирлянды проводов тому доказательство.
      Ну и вопросы по организации:
      1. У команд были научруки?
      2. Насколько я понимаю, доступа к технопаркам у школьников не было, опять же — почему? Кто-то ЛУТом балуется, кто-то на макетках; кто-то три пластинки для корпуса вырезал, а кто-то почти силовую раму. Получается ну очень сильная дифференциация по знакомым — у кого-то есть знакомый токарь, у кого-то инженер…
      3. Где ракету купили? Или сами делали?
      4. Есть ограничения по сложности устройства сверху? Ну, например, можно ли использовать электровоспламенители для выброса парашюта?

      PS. А вообще, здорово. В мое время такого не было :(
        +2
        1. Да, конечно. Но тут тоже разный уровень. У кого то подкованные люди, специалисты. У кого-то только учитель физики.
        2. Проекты все делают в учебный год, это первый год, когда много команд все доделывали на коленке в ночь перед пуском. Специально ничего не организовывается. Выдается только «базовый конструктор», в который входит рама. Аппараты без неё — это высшая лига, там делают все сами.
        3. Ракеты делали сами. Покупались для них только двигатели. Они — двигатели, заводского производства.
        4. Сверху ограничены стоимостью компонент. Стоимость должна быть меньше 500 долларов США. Пиротехнику использовать запрещено.

        Вы совершенно правы, что пока условия очень разные. Но как говорится, было бы желание. Есть команды из глубинки с очень интересными проектами, на мой взгляд. Но задача организаторов в т.ч. расшевелить и администрации. В Мирном, вот, выдали деньги на организацию ресурсного центра.

        Как говорится мы только в начале пути.
          –1
          4. Сверху ограничены стоимостью компонент. Стоимость должна быть меньше 500 долларов США. Пиротехнику использовать запрещено.

          Не меньше 500 или не больше?
            0
            Ограничение сверху, поэтому не больше.
              +2
              Простите. Какой-то глюк в мозгу словил, два раза читал и два раза прочитал как «не меньше 500», хотя «не» в тексте не было %_%
            0
            3. А где поподробнее почитать про эти двигатели?
              0
              К сожалению, точно не знаю. Попробуйте поискать по запросу «МРД» (Модельный ракетный двигатель).
            +1
            PS. А вообще, здорово. В мое время такого не было :(

            Ну дык можно и сейчас делать или другим помогать :)
            Мне вот 24 уже, а я почти что таким же сейчас балуюсь :)
              0
              А, ну и про студентов. В высшей лиге возрастного ценза нет.

              И лично я тоже считаю, что к соревнованиям надо привлекать всех энтузиастов.
              0
              А где можно все фотографии посмотреть? Очень интересно рассмотреть в деталях все проекты :)
                0
                Наиболее полные фотоотчеты есть в сообществе в ВК ( vk.com/cansat_russia).

                Надеюсь, что удасться так же достать презентации проектов, но тут я Вам гарантировать ничего не могу.
                –1
                Спасибо за очень интересный материал, добавил в Избранное!

                А ведь такие миниатюрные спутники вполне могут выполнять серьезные задачи, миниатюризация электроники и механики уже сейчас позволяет собирать таких «малышей» с серьезной начинкой. Сотня таких спутников вместо одного большого при той же стоимости запуска могут увеличить шансы успешной миссии в сотню раз.

                Представьте: США или Китай запустили к Луне один спутник весом в 350 кг и объемом 500 литров, а наши завтрашние космические инженеры, вышедшие из этого движения — 500 баночных спутников плюс система катапультирования «баночек» того же веса и объема (175 кг спутники + 175 кг катапульты и 500 л объем системы катапультирования с размещенными в ней спутниками) на такой же РН и таком же разгонном модуле.
                Полтысячи «баночек» охватили орбиту Луны, передают терабайты информации, миссия выполнена успешно!
                И не нужно дублирование и троирование систем, достаточно одного watchdog'а на перезагрузку раз в сутки, «баночки» выполняют миссию за счет массовости!

                Поистине, миниатюризация в космонавтике открывает огромные возможности, например, воздушный старт этих «малышей» с Ту-160 на малых РН из конверсионных боевых ракет, выпускаемых где-нибудь на экваторе, с территории дружественной страны или вообще над океаном. Сравнительно с обычными и морскими пусками, такие запуски могут дать существенную экономию за кг выводимого груза.
                  +5
                  100 китайских барометров за 2$ и MEMS гироскопов за 3$ не заменят один масс-спектрометр :)
                    +1
                    Согласен, есть задачи, требующие оборудования размером больше, чем банка из-под газировки.
                    Но есть много других прикладных задач — фото\видеосъемка в ИК\УФ\видимом спектре, микро-телескопы, различные датчики. В такой объем можно поместить мощный компьютер на Линуксе размером с флешку, несколько Li-Ion батарей, систему связи и еще останется место.
                    А «прикрутив» с торца разгонный блок в виде такой же «банки», только с топливом и микро-РД, можно эту кроху доставить хоть к Луне.
                      0
                      Вот только что сможет кроха возле луны? Батарейка замерзнет или распухнет от перегрева на солнышке, система связи маломощная — до земли не пробъёт и т.д. полный бесполезняк таких микроспутников на луне. Разве что, лазерная связь и оди-два-три базовых блока которым будет под силу передача информации на землю.
                      Но и для этого микроспутники должны обладать феноменальными способностями по ориентации в пространстве и т.д.
                        +1
                        Может быть если запустить дополнительно к луне спутник-ретранслятор.
                        0
                        На хабре есть замечательная статья о том почему к Луне и Марсе летают всякие RAD750 за 500к$, а не линуксы на флешке. Если кратко то работать такие флешки будут только под защитой магнитного поля Земли. Дальше, вот вы говорите батареи lipo, а ведь без герметической упаковки они просто взорвутся в космосе. Добавить сюда сложность охлаждения и аппарат будет совсем уж на маленький и тем более не простой.

                        Для примера можно взять CubSat. Вроде он маленький и простой, но даже самая скромная конфигурация будет дороже 5-10к $.

                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                    Самое читаемое