Нанотехнологии - УрФО

Перейти на основной сайт
ИА ИНВУР Логотип Инновационного портала УрФО

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг ресурсов "УралWeb"

Rambler's Top100

Вы здесь: Главная // Аналитика

«Мы дали первому спутнику легендарное «бип-бип»

Добавлено: 2007-10-05, просмотров: 2005


МОСКВА. Почти полвека назад, 4 октября 1957 года в 22 ч. 28 мин., радиолюбители всего мира услышали в эфире «бип-бип» -- сигнал с первого в истории человечества искусственного спутника Земли, выведенного на орбиту. «Он был мал, этот самый первый искусственный спутник нашей старой планеты, но его звонкие позывные разнеслись по всем материкам и среди всех народов как воплощение дерзновенной мечты человечества», -- сказал о первом спутнике Сергей Королев.

Извечная гонка с американскими коллегами подстегнула отечественных конструкторов -- и в итоге уже в 1957-м появился тот самый «шарик» диаметром всего 58 см и весом 83,6 кг. Из аппаратуры помимо радиопередатчика внутри уместились только приборы, которые должны были помочь ученым узнать условия прохождения радиоволн из космоса на Землю. Все остальные изыскания отложили на потом -- главным было обозначить приоритет СССР в освоении космоса.

Одним из немногих предприятий, обеспечивших появление слова «спутник» во всех языках мира, был и Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения -- в ту пору НИИ 885. Именно в его стенах спроектировали и изготовили радиоэлектронную начинку «Спутника-1». Сейчас институт, отметивший в прошлом году свое 60-летие, является головным предприятием системы ГЛОНАСС, а также одним из немногих в мире производителей наноспутников -- нового поколения космических аппаратов, управлять которыми можно с помощью текстовых посланий, напоминающих обычные SMS-сообщения. В беседе с корреспондентом «Времени новостей» Кириллом МЕЛЬНИКОВЫМ заместитель генерального конструктора ФГУП «РНИИ КП» Арнольд СЕЛИВАНОВ подчеркнул, что российская космическая отрасль готова отстаивать приоритеты, которые закрепили за нашей страной полвека назад Сергей Королев и его соратники.

-- Что именно специалисты нынешнего ФГУП «РНИИ КП» делали для первого спутника?

-- В 1946 году, когда и было основано наше предприятие, вышло постановление правительства за подписью Сталина о развитии ракетно-космического направления в стране. Там было прописано, что создаются шесть базовых предприятий для развития этого направления. В том числе и наш НИИ 885. В постановлении было обозначено и направление нашей работы -- системы управления ракет.

Когда собирались запускать первый спутник, существовало два способа управления ракетами. Один -- полностью радиотехнический (ракета посылает сигнал, по которому можно следить за ней), а другой -- система автономного управления. Наш институт проектировал и выпускал обе системы. При запуске же первого спутника необходимо было выбрать более точную, чтобы обеспечить успех. Наши специалисты нашли оптимальный выход, поставив сразу две системы -- так можно было добиться максимальной точности.

Кроме того, именно в НИИ 885 изготовили радиопередатчики для первого спутника -- те самые, которые передавали легендарное «бип-бип». Кстати, работали они на радиолюбительской частоте -- это было сделано для того, чтобы показать всему миру, всем радиолюбителям, что Советский Союз первый в космосе.

-- Но потом началась уже жесткая космическая конкуренция. В так называемой «лунной гонке» ваш институт участвовал?

-- Да, в 1959 году было решено послать ракету, которая облетела бы Луну и смогла сфотографировать то, что находится на ее невидимой обратной стороне -- ведь это тогда было совершенно неизвестно. Наш институт готовил аппаратуру для передачи с самого космического аппарата снимков и приема их на Земле. Однако полученные снимки сочли неполными. И через несколько лет, в 1965-м, послали еще один аппарат на ту сторону Луны. Тут мы разрабатывали уже не только передающую систему, но и всю фотоаппаратуру. А после этого была передана первая лунная панорама, создан искусственный спутник Луны.

В 1971 году наш НИИ обеспечил аппаратуру для управления того самого космического аппарата, который впервые привез с Луны пробы грунта. Собственно и «картинку» поверхности Луны получили на Земле благодаря нашим специалистам, которые разрабатывали системы управления луноходами. Управляли ими и панорамными камерами, которые были на них установлены, с Земли, «вживую», в режиме реального времени.

И когда запускали аппараты на Венеру, там также стояла телеметрическая техника, сделанная на нашем предприятии. Сейчас на орбите находится около 100 аппаратов разного назначения, которыми мы управляем.

-- Отсутствие таких громких проектов в последнее время породило устойчивое мнение о том, что свои приоритеты российская непилотируемая космонавтика растеряла. Мол, американцы продолжают осваивать дальний космос, а мы в лучшем случае «топчемся» на околоземной орбите. Вы с этим согласны?

-- В 1996 году в нашей стране запустили последний научный спутник для дальнего космоса. Он должен был заниматься исследованиями Марса, но запуск был неудачным. Никаких пусков в сторону Марса или Венеры больше не было. Но это было в кризисные 90-е. В последние годы ситуация налаживается. Сейчас готовится очень перспективный проект «Фобос-грунт». Мы в кооперации с коллегами из других институтов этим проектом хотим возродить в России серьезные планетные исследования. Схема полета там сложная: аппарат должен приблизиться к Марсу, став сначала его искусственным спутником, затем он приблизится к его естественному спутнику Фобосу, сядет на него, возьмет пробы грунта и вернется на Землю. Схожие элементы космических технологий уже использовались -- например, во время реализации все той же лунной программы. Научный интерес к проекту «Фобос-Грунт» велик -- ведь считается, что этот спутник Марса состоит из реликтового вещества, из которого произошла вся Солнечная система. И ученые получат возможность изучать его в лабораторных условиях. Реализован проект будет уже через несколько лет, старт автоматической межпланетной станции запланирован на осень 2009 года, а вернуться она должна после 2012-го.

-- Поддерживает ли этот проект государство? Сегодня все чаще приходится слышать о переходе космонавтики на космические рельсы, об окупаемости проектов, руководители «Роскосмоса» считают, сколько процентов дает каждый вложенный в отрасль рубль. А тут -- реликтовое вещество...

-- Такие научные проекты, как, скажем, и экспедиции на Луну, стимулируют развитие новейших технологий, техники. И на каком-то этапе результаты прямо или косвенно уходят в коммерческий сектор. Для того чтобы полететь на Луну, американцы разработали тысячи новых технологий: новые вещества, новые методы сварки, новые методы испытаний, новую радиоэлектронику. Все это делалось за счет государства, и все оно затем пошло в обычную жизнь. Есть у них закон, позволяющий через какое-то время все открытия, сделанные за счет госбюджета, превратить в достояние всей нации. И в конечном счете через годы полученные дивиденды во много раз превосходят затраты от полета на Луну или Марс. Это не говоря уж о том, что подобные проекты создают рабочие места, поднимают уровень интеллекта нации. В вузах готовят студентов на этих новых технологиях -- это вклад в будущее, стимулирующий способ.

-- А проект «Фобос-грунт» сможет принести России такие же плоды?

-- Безусловно. Даже если выяснится, что привезенное вещество собой ничего не представляет -- а ведь есть группа ученых, которая в этом уверена, -- полет на Фобос не закончится бесследно. Это даст толчок в целом ряде направлений в технической и научной областях. Да еще и на репутации страны отразится, подтвердит статус России как великой космической державы. Сейчас подобные проекты стали возрождаться, хотя и есть научно-производственный риск. Но идти на это надо.

-- Но межпланетные полеты -- это все же крупные проекты, события. В чем сегодня состоят будни отечественной космонавтики, начавшейся с первого спутника? Какой эффект дают ваши изыскания и работа специалистов РНИИ КП?

-- Реально в нашей жизни космос дает сегодня три направления, которые работают, каждодневно эксплуатируются и обеспечивают полезную для обычных людей информацию. Прежде всего это космическая связь. Быстро стало ясно, что спутники, ретрансляторы на геостационарных орбитах позволяют всем людям во всех странах организовать связь между собой. Таких спутников было очень много сделано в нашей стране. Конечно, свой ресурс они вырабатывают, хотя срок их службы доведен до десятка лет. Но каждое десятилетие надо запускать новые аппараты, уже с иными возможностями, превосходящими предшественника. И это регулярно делается. «Начинку» этих спутников мы и создаем.

Кроме связи есть еще одна потрясающе интересная область, в которой мы приближаемся по своим возможностям к американцам и сегодня выправляем с большим напряжением сил ситуацию, которая возникла из-за провала в конце 80-х и 90-е. Это система космической навигации. То, что у нас называется ГЛОНАСС, у американцев -- GPS. Наш институт по системе ГЛОНАСС является головной организацией. Мы делаем радиотехническую аппаратуру, осуществляем управление этой системой.

Эта система весьма непростая, задействованные в ней спутники, летающие на орбите, довольно хитрые, и должно быть их много -- как минимум 24, а вообще -- чем больше, тем лучше. Тогда обеспечивается глобальное покрытие. Это значит, что в любой точке земного шара можно воспользоваться этой системой. У нас из-за того, что финансирование в 90-е было прекращено, произошел разрыв, который привел к тому, что осталось только 9--11 спутников. Но сейчас ситуация исправляется, проект признан одним из приоритетов. Сегодня ясно, что методы спутниковой навигации, которые изначально, как и многое в космонавтике, создавались для военных потребностей, могут использоваться во многих отраслях и сферах деятельности и дать большой экономический эффект. Да и просто это удобно.

Кроме того, есть еще одна область -- дистанционное зондирование. Снимки, которые превращаются в карты, тоже имеют колоссальное экономическое значение. Например, из-за экологических моментов: многие загрязнения от крупных заводов видны на снимках из космоса. Сам видел большой снимок: спутник пролетел и сделал снимок территории от Украины до Москвы. В левом углу этого снимка Запорожье с его металлургическими комбинатами. И видно, как шлейф загрязнений тянется до Москвы -- больше тысячи километров. Потребителей, нуждающихся в подобной информации, можно перечислять долго. В нашем институте в 72-м году, когда во всем мире осознали пользу таких съемок, создали первую в нашей стране эксплуатационную систему «Метеор -- Природа». Работать с этими системами мы продолжаем до сих пор.

К тому же есть, например, международная космическая система КОСПАС-САРСАТ, состоящая из нескольких наших и американских спутников, которые летают совместно. КОСПАС -- это российская часть системы, за которую отвечает ФГУП «РНИИ КП». Недавно этой системе исполнилось 25 лет. В ней задействовано восемь спутников, которые позволяют оперативно помогать людям, попавшим в беду, во время техногенных катастроф, аварий, крушений. Небольшой прибор, весом около килограмма, включается в критической ситуации -- либо человеком, либо автоматически, от удара или, например, погружения в воду -- и передает сигнал бедствия. Спутниковая система, принимающая этот сигнал, позволяет определить координаты происшествия и передать информацию спасателям. В мире уже около 1 млн потребителей, пользующихся услугами КОСПАС. За время работы этой системы спасено 22 тыс. человек. И каждый год спасают еще около 1,5 тыс. Если бы у наших рафтеров, которых в начале сентября искали в Китае, было такое устройство, то мы нашли бы их уже через час. Стоит оно около 1000 долл., в сотни раз дешевле затрат на многодневную поисково-спасательную операцию.

-- Недавно вы успешно провели испытание первого наноспутника, которым можно управлять чуть ли не с мобильного телефона? Это веяние моды на все «нано» или действительно новое направление космонавтики?

-- «Нано» -- слово, которое не первый год имеет широкое хождение в нашей отрасли. В действительности речь идет о целом направлении, которое потихоньку рождается и развивается в ракетно-космической отрасли, о переходе к созданию малоразмерных космических аппаратов.

Первый спутник Земли весил чуть более 80 кг. А дальше развитие ракетно-космической отрасли шло по пути создания спутников все больших и больших размеров, все тяжелее и тяжелее. Этому было оправдание: хотелось, чтобы эти спутники решали как можно больше задач, и аппараты массой в несколько тонн стали нормой.

Сейчас начинается обратный процесс. В том числе и потому, что все научились считать деньги. Выведение одного килограмма массы в космос стоит от 10 до 20 тыс. долл., соответственно для удешевления проектов, для их большей отдачи надо уменьшать массу спутников. Появились и технологии, позволяющие уменьшать массу при сохранении всех необходимых функций. Ведь кроме ракетной техники развивались и другие отрасли промышленности, в частности микроэлектроника. В системе ранжирования спутников появилась теперь даже графа пикоспутников -- весом менее одного килограмма.

На каком-то этапе мы поняли, что уже нет препятствий к тому, чтобы делать наноспутники самим. Первый такой спутник мы недавно испытали: запустили его с МКС, причем запустили необычным способом. Нам не нужна никакая ракета: спутник мы доставили на станцию, грубо говоря, в мешочке. Космонавт во время выхода в открытый космос сам запустил аппарат, а мы потом работали с ним в течение нескольких месяцев с Земли и проверили массу интересных вещей.

Кроме того, мы решили попробовать новую технологию управления космическими аппаратами. Наноспутник, летая на высоте 400 км, может получить свой абонентский номер в любой спутниковой системе связи. Мы вписались в эту систему, получили телефонный номер, поставили небольшой модем, который использует суперсовременные технологии, -- аппарат стал абонентом системы. И через этот модем мы «общаемся» со спутником с персонального компьютера. Это кардинально меняет всю архитектуру управления небольшими космическими аппаратами с Земли, она становится проще, весь ЦУП умещается в компьютере, который можно носить с собой. Эту технологию никто пока не пробовал, во всяком случае, у нас. На Западе же только попытка была пока, и результатами испытаний специалисты остались недовольны.

Еще один плюс наноспутников -- небольшое время реализации проектов. Аппарат был создан всего за год. Налажен путь, и дальше можно повторять, тиражировать. Мы создали наноплатформу, на которую можно поместить, например, различные датчики изучения ионосферы.

Можно написать целый список исключительно полезных вещей, который могут дать в космической отрасли нанотехнологии, которым сейчас стало уделяться большое внимание. И быстрее всего это все проверить можно именно на наноспутниках: организовать технико-инженерный конвейер с быстрой отработкой реальных космических исследований. У нас внутри института есть даже лозунг: «Наноспутники -- это космические платформы для отработки нанотехнологий».