«Энергия» принимает участие в чемпионате CanSat-2017

11111oto_01-30-06Четыре команды Корпорации принимают участие в VI Российском чемпионате «Воздушно-инженерная школа CanSat-2017», совместном научно-образовательном проекте МГУ им. М.В. Ломоносова и ГК «РОСКОСМОС» по запуску школьных атмосферных зондов.

Отборочная сессия и Зимняя школа CanSat стартовали в понедельник в МГУ им. М.В. Ломоносова на Воробьёвых горах и завершатся в пятницу, 3 февраля, торжественным подведением итогов в РКК «Энергия».

Состязания проходят в пяти лигах. Наши команды участвуют в так называемой Регулярной лиге — соревновании по разработке, созданию и запуску атмосферного зонда-спутника. Это устройство весом до 350 граммов (бортовой компьютер, приёмник-передатчик, научная нагрузка и система питания) должно вмещаться в габариты жестяной банки ёмкостью 0,5 л. Отсюда и название конкурса: от английского Can – жестяная банка и Sat — сокращённо от Satellite — спутник. Каждой команде необходимо реализовать весь цикл создания изделия – от проектирования до эксплуатации.

Будущим летом во время финала чемпионата готовые зонды будут запускать ракетами на высоту до 1-2 километров, и за время плавного спуска на парашюте они должны выполнять задачи основной и дополнительной миссий и передавать на Землю телеметрическую информацию. А пока команды должны защитить свои проекты, чтобы получить допуск к финалу и перейти от теории к практике — созданию аппаратов.

Во время отборочной сессии все участники CanSat пройдут недельное обучение в Зимней школе — с ребятами будут заниматься педагоги МГУ им. М.В. Ломоносова в учебных лабораториях старейшего вуза страны.

Отборочная сессия в МГУ — это теоретический этап, во время которого ребята проведут презентацию своих проектов. На защиту и ответы на вопросы жюри команде даётся 15 минут. Защищается команда в полном составе — каждый рассказывает о той части работы, за которую отвечает. Отдельно оценивается, насколько слаженно и чётко прошла презентация. Во время защиты проекта куратор команды не имеет права голоса. Он может только присутствовать в качестве зрителя, а ребята всё должны сделать самостоятельно.

Подготовительные занятия с четырьмя командами Корпорации проходят в Учебном центре «Энергии» в вечернее время и по субботам, когда там нет плановых мероприятий. В распоряжении у ребят — компьютерный класс и мастерская с необходимым оборудованием. Есть там и 3D-принтер, на котором уже начато создание деталей для будущих зондов. Модели своих проектов участники разработали в среде автоматического проектирования ProEngineer, которая позволяет решать задачи компоновки аппарата, определения массы, моментов инерции и других параметров, необходимых на этапе проектирования изделия. Так же по построенным 3D-моделям ребята с легкостью могут распечатать детали конструкции и подготовить изображения и анимации зондов, необходимые для защиты проектов на Зимней сессии.

Кураторы команд, сотрудники РКК «Энергия», — специалисты разного профиля. Вячеслав Кетов — проектант автоматических космических аппаратов, Василий Прокопьев — программист, Дмитрий Зубрицкий занимается пилотируемой космонавтикой. А вот Прохор Прошаков — единственный куратор, приглашённый со стороны, ведёт радиодело во Дворце культуры им. М.И. Калинина.

Среди участников — около 250 старшеклассников и студентов из России и Белоруссии. В командах «Энергии» — 13 подростков, отобранных из школ Королёва на конкурсной основе. Все они принимали участие в Воздушно-инженерной школе CanSat-2016.

Накануне соревнований этого года мы побывали в Учебном центре Корпорации, где шли последние приготовления к выступлениям наших конкурсантов, и пообщались с ребятами, а также их наставниками — сотрудниками «Энергии». Координатор проекта – главный специалист по подготовке кадров, РКК «Энергия», Юлия Зубкова – рассказала, какой путь прошли наши команды за полтора года.

Александр Гаврилин, 14 лет, команда «Unica»:
— При запуске зондов CanSat определены две миссии: основная и дополнительная. Основная — это показания приборов по измерению температуры, давления и ускорений аппарата по трем направлениям. Они есть у всех. А вот дополнительная миссия — это то, чем проекты отличаются друг от друга. Каждая команда придумывает, в чём будет особенность её зонда.

В качестве дополнительной миссии в прошлом году мы конструировали и запускали установку Биффельда-Брауна для измерения подвижности ионов в атмосфере. На этот раз команда запустит в небо видеокамеру с платформой стабилизации. Её объектив должен будет зафиксировать определённую область на Земле и, обрабатывая видео бортовым компьютером, записывать его на SD-карту в течение всего полёта. Мы сами пишем все нужные программы. Чтобы зонд не вращало ветром, мы будем использовать двигатели-маховики, а также данные с гироскопа, акселерометра и магнетометра. Они должны стабилизировать положение конструкции в воздухе и ориентировать аппарат в направлении проведения видеосъемки.

Анна Хрисанова, 16 лет, и Кирилл Елютин, 14 лет, команда «Гранум»:
— Атмосферный зонд нашей команды предназначен для исследования почвы и других ингредиентов, необходимых для жизни растений. Во время приземления он втыкается в землю стержнями и проводит соответствующие измерения. При этом полёт — непременное условие при исследовании, поскольку нам нужно измерить твёрдость грунта, его сопротивляемость к сильному воздействию извне. Изначально мы предполагали, что наше изделие могло быть использовано при исследовании Марса. Но теперь понимаем, что оно подойдёт и для высадки на экзопланетах, подобных Земле, то есть там, где есть вода и теоретически может зародиться жизнь. Мы изменили конструкцию зонда, что позволило компактно разместить оборудование, найти место для отсека с семенами горчицы — одного из самых неприхотливых растений. Надеемся, что наши разработки в будущем чем-то помогут в освоении космоса.

Антон Чернов, 17 лет, команда «Гравицапа»:
— Для прошлогоднего чемпионата мы создали аппарат, который вычислял своё положение в пространстве с помощью специальных датчиков. Эта миссия нам не особо удалась. В этот раз дополнительная миссия нашего зонда — создание и оценка эффективности системы автономного питания. Эта идея навеяна темой освоения дальнего космоса с помощью автоматических станций и посадки на другие планеты. Наш новый аппарат после посадки будет раскладывать солнечные панели и ориентировать их на Солнце. Зонд мы будем сажать вертикально, чтобы не повредить оборудование. Мы много работали, и сейчас у нас уже всё готово по механике. Осталось доделать код для программы, которая будет определять положение Солнца относительно нашего аппарата. Но для защиты это непринципиально. По алгоритму работы у нас всё готово. Собирать аппарат мы начнём сразу после защиты, впереди – много испытаний. Сначала мы соберём экспериментальный аппарат, потом будем скидывать его с парашютом и смотреть, какая система раскрытия посадочных ножек более эффективна. Так что нынешний вариант может слегка видоизмениться.

Марина Черкасова, 16 лет, и Марина Касьянова, 16 лет, команда «М в кубе»:
— Наш зонд будет осуществлять забор проб воздуха на трёх определённых высотах. Для этого мы используем пластмассовые капсулы от медицинских шприцев, в которые будем по очереди втягивать воздух с помощью движков, а затем сверху закроем запорными клапанами. Так рассчитано по программе. При приземлении эти пробы могут быть доставлены в лабораторию, где будет проведён полноценный химический анализ проб воздуха. Изначально у нас был большой двигатель, и он работал сразу на три поршня. Нам приходилось под него вырезать много места в зонде. Но он был очень ненадёжный — вырывал нить, с помощью которой сокращаются клапаны в капсулах. Сейчас у нас будет три двигателя поменьше. Это повышает надёжность. Кроме того, мы поменяли контактные датчики. Раньше за ними следил микроконтроллер, а сейчас мы включили их в саму схему, и они просто размыкают цепь, когда надо.

Координатор проекта, главный специалист по подготовке кадров, РКК «Энергия», Юлия Зубкова:
— Создание атмосферных зондов в проекте CanSat — основная, но не единственная цель, которую ребята стараются достичь на занятиях. В процессе подготовки возникают интересные смежные вопросы по физике, программированию, математике, исследованию космоса. Если какой-то команде случается допустить ошибку в расчёте, то все подключаются к её решению. Таким образом, идёт непрерывный обмен информацией. Поэтому неудивительно, что за время работы проекта ребята невероятно выросли в техническом плане. Те, кто сейчас учатся в 11-м классе, собираются поступать в МГТУ им. Н.Э. Баумана по целевой программе РКК «Энергия». После учёбы они планируют прийти работать в Корпорацию. Эти ребята определились с тем, чему хотят посвятить жизнь, во многом благодаря участию в проекте CanSat-«Энергия».

Цель проекта CanSat — развитие у школьников технического мышления, привлечение к космическим исследованиям и смежным разделам науки. Участники должны владеть базовыми знаниями по математике, информационным технологиям и естественным наукам.

Пресс-центр РКК «Энергия»