Российская федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам выдала Самарскому национальному исследовательскому университету имени академика С.П. Королева патент на полезную модель разработанной в вузе малогабаритной космической платформы. Ее основное отличие от существующих платформ - простые конструктивно-технологические решения, ориентированные на серийное производство, а также внушительные энергетические возможности, обеспечивающие широкий спектр целевых нагрузок.
Работы велись на средства гранта Инновационного фонда Самарской области, выигранного в 2021 году. Авторский коллектив из пяти молодых ученых продолжил развитие лучших идей и технических решений, уже реализованных в линейке маломассогабаритных космических аппаратов "АИСТ" первой серии, а также "АИСТ-2Д". Все эти аппараты в настоящее время находятся на орбите. Они были созданы в сотрудничестве Самарского университета им. Королёва и его стратегического индустриального партнера - Ракетно-космического центра "Прогресс".
Как пояснил один из авторов патента Иван Ткаченко, директор Института авиационной и ракетно-космической техники Самарского университета имени Королёва, основой для разработки малогабаритной космической платформы стал проект малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли (МКА ДЗЗ) "АИСТ-3Д", подготовленный в Самарском университете в 2017-2019 годах в инициативном порядке. Этот аппарат проектировался с учетом современных трендов в космической технике, его масса вдвое меньше, чем у успешно работающего "АИСТа-2Д".
- Оценив перспективы развития космической техники, мы решили создать на базе аппарата "АИСТ-3Д" универсальную малогабаритную космическую платформу "АИСТ-3". Платформу, на которую можно устанавливать различные наборы целевой аппаратуры: как, например, оптико-электронную, инфракрасную, радиолокационную для дистанционного зондирования Земли, так и телекоммуникационную, в том числе для обеспечения широкополосного доступа в интернет, для обеспечения интернета вещей. В 2021 году мы получили финансирование Инновационного фонда Самарской области и уже к декабрю завершили подготовку документации в объеме технического предложения. Сейчас разработанная нами платформа получила патентную защиту, - сообщил Иван Ткаченко.
Запатентованная малогабаритная космическая платформа "АИСТ-3" представляет собой комплекс бортовых систем и аппаратуры. Она способна обеспечить орбитальный полет, ориентацию с необходимой точностью и полноценное функционирование целевой нагрузки с энергопотреблением до 1000 Вт. Масса целевой аппаратуры - от 70 до 100 кг, при этом, как указано в патентной документации, масса бортовой аппаратуры и систем - 169,3 кг. На базе этой платформы можно оперативно разработать линейку малых космических аппаратов различного назначения.
В зависимости от состава целевой аппаратуры и энергетических потребностей есть возможность в определенных пределах изменять габариты космического аппарата, а также размеры и конфигурацию солнечных батарей. В составе платформы предусмотрена двигательная установка.
Один из ключевых вопросов, который решался при разработке платформы - это ускорение и упрощение процесса технологической подготовки производства для серийного выпуска подобных аппаратов. Это обеспечено более простыми конструктивными решениями, которые предложены авторами патента. В заявке этим решениям противопоставлены три ранее запатентованные космические платформы, и патентное ведомство признало новизну и полезность разработки Самарского университета.
- Мы, в частности, предложили отказаться от фрезерованной несущей рамы космического аппарата. Это распространенное решение, но процесс фрезерования очень трудоемкий, к тому же здесь необходимо изготовить оснастку для сварки, отжига и последующей механической обработки конструкции. Наше предложение - использовать клепаные конструкции. Цифровое моделирование показало, что такая технология применима. Она упрощает производство, что особенно важно сейчас, когда в мире взят курс на изготовление сотен и даже тысяч однотипных космических аппаратов, - пояснил член авторского коллектива Максим Иванушкин, ассистент кафедры космического машиностроения.
Универсальная малогабаритная платформа "АИСТ-3" в 2022 году была представлена на XV Международном навигационном форуме и Конгрессе "Сфера", а также на Международном военно-техническом форуме "Армия-2022".
Справочно
"АИСТы" первой серии - действующая группировка из двух маломассогабаритных космических аппаратов. Разработаны совместно учеными Самарского университета им. Королёва и специалистами Ракетно-космического центра "Прогресс" (г. Самара, входит в Госкорпорацию "Роскосмос"). Масса - 53 кг с адаптером. Выведены на орбиту в апреле и ноябре 2013 года. В настоящее время входят в состав спутниковой группировки Самарского университета.
Ресурс летного аппарата "АИСТ" № 1 составлял 3 года, у технологического аппарата "АИСТ" № 2 он был определен в 1 год. Технологический аппарат прекратил передавать информацию в феврале 2020 года, проработав более 6 лет, летный аппарат № 1 продолжает функционировать, информация с него поступает в университетский Наземный комплекс управления малыми космическими аппаратами.
"АИСТ-2Д" - действующий малогабаритный космический аппарат дистанционного зондирования Земли, демонстратор технологий. Разработан в содружестве Самарского университета им. Королёва и РКЦ "Прогресс". Выведен на орбиту 28 апреля 2016 года во время первого пуска с российского космодрома Восточный. Масса - 531,4 кг, расчетная высота орбиты - 490 км.
Мультиспектральная оптико-электронная аппаратура обеспечивает разрешение оптических изображений в панхроматическом режиме - 1,48 м, в мультиспектральном - 4,5 м в полосе шириной 39,6 км. По проекту ресурс аппарата - 3 года, однако он находится на орбите уже 6,5 года и продолжает функционировать. За это время "АИСТ-2Д" отснял около 75 млн кв. км земной поверхности.
В состав целевой нагрузки входят также аппаратура теплового инфракрасного диапазона и радиолокатор. Кроме того, имеется пять комплектов научной аппаратуры, созданной в Институте космического приборостроения Самарского университета. В настоящее время на основе МКА "АИСТ-2Д" РКЦ "Прогресс" разрабатывает группировку космических аппаратов стереоскопический съемки "АИСТ-2Т".
"АИСТ-3Д" - проект маломассогабаритного космического аппарата дистанционного зондирования Земли. Разработан учеными Самарского университета им. Королёва и продолжает линейку МКА семейства "АИСТ".
Расчетная масса - 225 кг, масса целевой аппаратуры - до 100 кг. Оснащен двигательной установкой на "зеленом" топливе - нитрате гидроксиламмония.
Согласно проекту, в формате аппарата для дистанционного зондирования Земли МКА "АИСТ-3Д" позволит получать изображения среднего пространственного разрешения в видимом, ближнем инфракрасном диапазонах спектра с разрешением не менее 5 метров в видимом диапазоне, 10 метров - в мультиспектральном, 30 метров - в ближнем инфракрасном при полосе захвата 60 км. Съемку в ближнем инфракрасном диапазоне должна обеспечить дифракционная оптика. "АИСТ-3Д" способен за счет радиолокатора УКВ-диапазона выявлять подповерхностные, укрытые и замаскированные растительностью объекты, а также проводить мониторинг водного транспорта, осуществлять контроль местонахождения и параметров судов.
