Космічне майбутнє людства все ближче. Інженери, дослідники, науковці докладають чимало зусиль, щоб невідані простори стали відомими, а знані території не мали що приховати від людського ока.

Світову славу сьогодні мають переважно іноземні дослідники космосу. Багато людей хибно вважають, що із розвалом Радянського Союзу Україна віддалилася від цієї галузі. Утім, Київський політехнічний інститут імені Сікорського доводить протилежне. “Український інтерес” поспілкувався з викладачем, кандидатом технічних наук, одним із розробників унікального вітчизняного наносупутника Євгеном Коваленком.

Що таке супутник CubeSat і для чого його запускають?

CubeSat – це невеличкий космічний апарат, який поміщається на долоні. Завдяки такому розміру його недорого виготовляти й запускати. Адже зазвичай, коли ми відправляємо щось в космос, платимо за масу. Відповідно: невелика вага – невелика вартість запуску.

Яка собівартість такого супутника?

Загальна вартість апарату, як правило, кількасот тисяч доларів. Запуск коштує приблизно стільки ж.

Розкажіть детальніше про ці супутники, для чого вони взагалі?

Вони можуть виконувати найрізноманітніші завдання. Це і фото- або відеозйомка згори, і біологічні досліди, і багато іншого. Найвигідніше – його ціна. Завдяки їй досліди чи фотовідеозйомку робити дешевше й швидше. Одна справа – розробити супутник, розміром із середньостатистичну кімнату, а зовсім інша – 10х10х10 сантиметрів, який легко вміститься у руці. Звісно, другу розробку виконають швидше.

У червні 2014 року вивели на орбіту перший український наносупутник. Що це дало для університету КПІ і Україні в цілому?

Усього такого формату у нас були запущені два супутники – “PolyITAN-1” і “PolyITAN-2”. Перше, що ми отримали завдяки запуску – це престиж, адже “PolyITAN-1” – перший наносупутник, виготовлений в Україні. Друге – чисто технологічно – ціль, навіть кілька цілей. Зокрема розробка платформи для створення таких супутників, адже після запуску першого ми отримали можливість використовувати технологію для розробки наступних.

Також у цьому супутнику використовували український GPS/ГЛОНАСС -приймач для космосу. На той час він був першим у світі, який міг приймати і GPS, і ГЛОНАСС одночасно. GPS – це американська система, а ГЛОНАСС – російська.

Якими були передумови запуску та про процес підготовки до нього?

Коли запускали ці програми, а це 2008 рік, у нас не було жодного досвіду створення супутників. На факультетах Київського політехнічного інституту зробили окремі міні-групи, кожна з яких мала би зібрати супутник. Звісно, з тієї ідеї нічого не вийшло. Але найкращих виконавців із міні-груп зібрали в одну велику під керівництвом Бориса Рассамакіна. Там вже були досвідченіші люди, які врешті змогли створити супутник. Найперший з них, до речі, був більшим, ніж запущений у 2014 році, але ми тоді ще не знали про існування стандартизованого формату CubeSat. Під нього вже є готові пускові шахти та обладнання для запуску. Тому перший супутник, який полетів у космос, по суті, був вже другою спробою.

Щодо другого супутника, то після вдалого запуску “PolyITAN-1” ми вирішили взяти участь у міжнародному проєкті “QB50”, запровадженого бельгійським інститутом Von Karman Institute For Fluid Dynamics. Суть полягала у тому, щоб запустити 50 супутників невеличкого розміру з різних країн світу. Вони мали би зібрати дані, за якими можна створити мапу розподілу атомарного кисню у верхніх шарах атмосфери. Карту зараз створюють бельгійці, тому що центр обробки даних розташований у них. А український супутник був частиною цього міжнародного проєкту.

Як ви вдосконалювали другий супутник?

Період між їхнім створенням – два роки. Під час розробки другого супутника запроваджували нові технології. Ми вдосконалювали всі системи, враховуючи досвід роботи з першим, який запустили у 2014-му. Наприклад, якщо можна було зробити якісь доробки з Землі, ми це робили. Деякі речі вимагали безпосередньо роботи з конструкцією супутника. Відповідно до запуску “PolyITAN-2” ми вже знали значно більше особливостей роботи наносупутників на орбіті.

Назвіть конкретний приклад вдосконалення “PolyITAN-2”.

Система його стабілізації. Її роль полягає у тому, щоб супутник міг сам по собі повернутися під правильним кутом, зорієнтуватися в космосі.

Раніше з цією системою виникали проблеми?

Раніше вона працювала гірше. Це така річ, яку дуже важко протестувати на Землі, оскільки тут є гравітація. Тобто неможливо підвісити щось, щоб воно просто висіло й не торкалося якихось інших речей.

Вам пропонували співпрацювати з іншими масштабними корпораціями чи агентствами, які запускають супутники?

Розмови були, але вони так і лишилися на рівні розмов.

Це було після запуску першого чи другого супутника?

В обох випадках. Зараз є деяке міжнародне співробітництво, але поки немає конкретних результатів, тому не буду розголошувати.

Розкажіть про людей, які причетні до створення й запуску супутників.

У нашій команді є як інженери з досвідом, так і студенти й аспіранти. Керують процесом інженери, а студенти й аспіранти здебільшого тільки вчаться. Але, якщо ми бачимо, що людина достатньо відповідальна й має хороші знання, то можемо їй довірити складніші завдання. Приймаємо тих, кому справді цікаво. Але більшість відлякує те, що на супутнику неможливо суттєво заробити. Тобто як ідея, як саморозвиток – це класно, але як заробіток – ні.

Фото: Український інтерес/Владислав Недашківський
Фото: Український інтерес/Владислав Недашківський

Які плани на майбутнє у вашої команди?

Розробка й запуск ще трьох супутників. Перший – для дистанційного зондування Землі, простіше кажучи для фото- й відеозйомки. Беручи до уваги ситуацію на сході України, це актуально.

Наступний супутник – це біологічний об’єкт. Зараз, наприклад, Ілон Маск часто говорить про програму польоту на Марс. Згідно з нею, політ триватиме більше року. За цей час людям, по-перше, треба щось їсти, а по-друге, їм потрібен кисень, точніше річ, яка його безперервно вироблятиме. Для таких цілей добре підходять рослини. Але наразі немає точної інформації, як рослини поводяться у космосі. На Міжнародній космічній станції проводили експерименти, але вони були короткотривалими. Місце й ресурси людей на МКС дорого коштують.

Наносупутник – хороша можливість для постановки довготривалого експерименту. Виглядатиме він так: ми візьмемо велику запаяну колбу, туди помістимо рослину й замінник ґрунту, встановимо багато датчиків для спостереження. Дані про результати експерименту отримуватимемо кілька разів на день.

Третій супутник призначений для досліджень мікрогравітації. Якщо взяти два дуже чутливих GPS-приймачі і розмістити їх на певній відстані, то завдяки різниці вловлюваного сигналу вони зможуть оцінити зміну гравітаційного поля. На супутниках є телескопічні антени, які висуваються, коли він виходить у космос. Там і будуть вмонтовані приймачі. Суть цього експерименту в тому, щоб виміряти гравітаційне поле на орбіті й створити мапу його розподілу по Землі.

Із фізики ми знаємо, що прискорення вільного падіння (тобто гравітаційне поле) – скрізь 9,8 метрів за секунду. Вважають, що воно постійне. Насправді це не так – воно розповсюджене по Землі нерівномірно. Запуск нашого супутника дозволить зняти карту нерівномірності з космосу й передати її на Землю. У майбутньому нею користуватимуться науковці.

Це також може мати деяку практичну цінність. Наприклад, перед стихійними лихами відбувається коливання гравітаційного поля. Звичайно, люди відчувають тільки хитання землі, гравітаційне поле – ні. Але чутливі космічні апарати зможуть його вловити. Тож якщо супутник пролітатиме над сейсмоактивним районом, де почнуться коливання, він це зафіксує. У теорії ми зможемо завчасно попереджати людей про небезпеку

Скільки часу потрібно для того, щоб доопрацювати ці супутники? На коли планується запуск? Над чим ви працюєте насамперед?

Працюємо над супутником, який виконуватиме фото- та відеозйомку. Хотілось би його запустити приблизно через півтора року. Але конкретну дату важко назвати, оскільки є багато факторів, від яких це залежить. Сам запуск не є проблемою, оскільки знайти місце для кілограмового супутника на ракетах-носіях, які здійснюють комерційні запуски, не так важко. Вони злітають часто – раз на кілька місяців, і виводять в космос у середньому 6,5 тонн різної апаратури.

Звідки проводите запуски ваших наносупутників?

Перший був у Росії і здійснювався ракетою “Дніпро” – це, до речі, теж українська розробка. Усе відбувається дуже цікаво. Маленькі супутники спочатку ставлять у спеціальні пускові контейнери. Потім їх завантажують на ракету як єдиний блок. “PolyITAN-2” запускали безпосередньо з МКС. Там японська рука-маніпулятор брала цей контейнер і повертала його у правильному напрямку. Потім дверцята автоматично відчинялися, запускаючи супутники в космос.

Скільки супутників у контейнері і скільки контейнерів ви запускаєте за раз?

Кілька десятків супутників. Один запуск – це один контейнер. У цьому випадку, здається, запускали 22 апарати за раз.

Розкажіть, з чого все починалося?

Починалося з ідеї. Чому б нам не спробувати? Гірше все одно не буде. Я ще був студентом четвертого курсу. Ми, студенти, не покладали на це все особливих надій, а йшли за принципом “А може спрацює”. Ніхто тоді не мав досвіду в цій сфері.

Завдяки чому ви справді повірили в те, що робите? Що дало поштовх рухатися далі?

Власне чогось одного не було. Перший рік я не вірив, що з того щось вийде. Але мені було цікаво цим займатися. Знав, що отримаю досвід. Коли побачив результат спільної роботи команди, повірив, що шанси є. Так, зібраний апарат був недосконалим, але я розумів – у космосі він запрацює. Можливо, не переживе запуску, тому що будуть великі вібрації (на вібрації ми тоді ще нічого не тестували). Але шанси є. Віра росла, напевно, поступово. Потім запустили перший супутник і отримали від нього сигнали. Точніше перші сигнали отримали не ми, а просто любителі в Україні, у яких були трохи кращі антени і приймачі, ніж у нас.

Як вони вас знайшли?

Існує загальна світова база даних запуску таких апаратів. Це справа абсолютно добровільна, але кожен може внести туди дані про свій супутник; написати, на якій частоті його приймати, коли і як. Ми внесли ці дані й попередили любителів по Україні, тих, хто мав біль-менш хороше обладнання. І от був один, який прийняв сигнал навіть швидше, ніж ми.

Що на вашу думку український інтерес?

Український інтерес полягає у тому, щоб стимулювати людей займатися тим, до чого лежить душа. Навіть, якщо це не престижно чи не приносить статків. Головне – отримувати задоволення від того, що робиш. Не завжди улюблене заняття збігається із заробітком, але ми самі створюємо свою реальність. Тому, якщо людина займається тим, що насправді є її призначенням, навіть у вільний від роботи час, можливо, не швидко, але це заняття, окрім радості, починає приносити гроші. Лише завдяки покликанню можна зробити щось дійсно класне як для найближчого оточення, так і для країни в цілому.