Informe final sobre el proyecto satelital Mayak

Introduccion

Este artículo resume el proyecto para crear el satélite Mayak, el primer satélite ruso creado por las manos de los amantes del espacio y puesto en órbita el 14 de julio de 2017 desde el cosmódromo de Baikonur. Se proporciona una cronología del desarrollo del proyecto, una lista de las principales tareas técnicas y organizativas, una lista de los participantes del proyecto en diferentes etapas.

También en el artículo , los problemas resueltos se señalan aquí , y estos son los errores notados cometidos durante el trabajo .

En el texto se encuentran los pronombres "I" y "nosotros". Soy el autor de este texto y el jefe del proyecto Mayak, Alexander Shaenko, somos el equipo del proyecto Mayak.

Entonces comencemos.

Los motivos de la aparición del proyecto "Faro"

Cualquier proyecto tiene razones, pensamientos o eventos que conducen a su aparición, pero aún no son un proyecto como tal. La razón principal para el proyecto de la aparición del proyecto Mayak fue el deseo de cambiar el estado de cosas en nuestra cosmonautica hoy.

Sabemos que la humanidad hace sesenta años fue al espacio exterior. Sabemos que las estaciones interplanetarias automáticas examinaron todos los grandes cuerpos celestes conocidos del sistema solar. Sabemos que los observatorios espaciales observan el Universo en todo el rango de longitud de onda del espectro electromagnético. Muchos países lanzan naves espaciales tripuladas y satélites de investigación al espacio, por lo que podemos decir con responsabilidad que nosotros, la humanidad, estamos explorando el espacio.

Nuestro país hizo una contribución decisiva a la exploración espacial. Al comienzo de la era espacial, fuimos nosotros quienes lanzamos el primer satélite artificial de la Tierra, el primero en llegar a la Luna y los planetas más cercanos, el primero en lanzar al hombre al espacio.

Sin embargo, hay dos puntos sutiles en estas declaraciones.

En primer lugar, los grandes logros en el campo de los vuelos espaciales son cosa del pasado. Gagarin voló en 1961, Armstrong pisó la luna en 1969. Luego pareció que después de estos logros, otros seguirían: bases en la luna, vuelos a Marte y Venus, y otros, y otros, y otros.
Comenzó una discusión lógica de que pronto aparecerían las profesiones de un astronauta-científico, un astronauta-técnico, o incluso un astronauta-soldador. Que los vuelos al espacio pronto se conviertan en una rutina, como los vuelos atmosféricos se hicieron a su debido tiempo. De hecho, ¿quién de los cientos de pasajeros en el avión está pensando en un sueño romántico que ha llevado a los entusiastas de los vuelos desde ornitópteros de lino frágiles a aviones rápidos y confiables que conectan los continentes? Esperaban esto de la cosmonáutica, pero esto no sucedió.

En segundo lugar, ¿cómo puedo yo, una persona común y corriente, vivir una vida ordinaria en Rusia, explorar el Universo y lanzar satélites al espacio? ¿No a nosotros, al pueblo ruso en general o a la humanidad en general, sino a mí? Cabe señalar que tal deseo no es inherente a todos. Al igual que durante un vuelo en jet de cientos de personas a bordo, solo un par de pilotos y algunos niños disfrutan del vuelo, y muy pocas personas quieren ir al espacio. Pero si quiero lanzar personalmente mi satélite al espacio, ¿qué debo hacer?

Por lo general, en este caso lo dicen. Aprende mejor en la escuela, ve a una buena universidad y luego ve a trabajar en una oficina de diseño. Durante los primeros treinta años serás un ingeniero allí, y luego, más cerca de la jubilación, te convertirás en el Diseñador Jefe, y luego podrás lanzar tu satélite al espacio. Ahora, este camino rara vez se elige, porque hay mejores formas. Por ejemplo, piense en una idea de negocio brillante, solicite un préstamo de un banco o busque inversores, reúna un equipo, diseñe un satélite, lánquelo al espacio y gane dinero. Pero, ¿qué pasa si no quieres hacer un compañero por dinero?

Nosotros, los desarrolladores del proyecto Lighthouse, respondimos esta pregunta. Hemos probado en la práctica que una tercera vía es posible. ¿Qué pueden hacer los amigos con un satélite, sin grandes fábricas y laboratorios sofisticados para construirlo y lanzarlo al espacio real? Esperamos que, gracias a nuestros esfuerzos, nuestro programa espacial cambie al menos un poco y nuevas personas, nuevas ideas, nuevos métodos de trabajo entren en juego. Queremos que las personas interesadas en la exploración espacial vengan a la astronáutica. Esperamos que después del "Mayak" sea más fácil hacer el próximo "su propio satélite", ya que tenemos nuestro ejemplo y nuestra experiencia.

Esta idea cristalizó durante las conversaciones antes de una conferencia sobre la historia de la cosmonáutica el 24 de diciembre de 2013 con sus organizadores, Alexei Statsenko y Sokolov.

Declaración del problema.

Al comienzo del proyecto, incluso antes de la formación del equipo del proyecto, era necesario responder las siguientes preguntas:

1. Si crea un satélite para atraer a la mayor cantidad de personas posible a la exploración espacial, ¿qué tipo de satélite debería ser?
2. Si haces un compañero con entusiastas para que cualquiera pueda participar, ¿qué debería ser para que los entusiastas puedan hacerlo?

Las respuestas fueron las siguientes:

1. Es necesario crear un objeto luminoso brillante, visible a simple vista, mientras se garantiza su promoción en todo el mundo como un satélite creado por entusiastas del espacio. Además, debe publicar todos los materiales del proyecto para que cualquiera pueda repetirlo.
2. Es necesario diseñar la nave espacial para que durante su producción, prueba y lanzamiento no sea necesario utilizar recursos inaccesibles: materiales, equipos, bancos de prueba.

Las opciones de satélite con un transmisor de radio, con una cámara fotografiando la Tierra, fueron rechazadas por requerir equipos sofisticados de recepción en tierra del "espectador", así como difíciles de implementar.

Proyecto Team Gathering

Una vez formulados los requisitos para el proyecto, se hizo posible comenzar la búsqueda del equipo del proyecto. Los miembros del primer equipo se reunieron gracias al anuncio en el grupo "Su sector espacial" del 2 de marzo de 2014. La primera reunión sobre el proyecto tuvo lugar el 5 de marzo de 2014.

A la reunión asistieron estudiantes y estudiantes graduados de MSTU. Bauman y MAI, a quienes les gustó la idea de hacer un satélite con sus propias manos y lanzarlo al espacio, les gustó. El trabajo del equipo en esta composición continuó hasta principios de septiembre de 2014.

Declaración de conocimientos tradicionales

En el curso del trabajo del equipo, se formuló la tarea técnica para el satélite, que en ese momento se llamaba el "Faro".

La pregunta más importante que teníamos que responder al formar los TOR para el Mayak es cómo formar un objeto brillante en el cielo.

Consideramos una serie de opciones posibles, comenzando por la repetición del experimento soviético "Cometa artificial" , consideramos instalar fuentes brillantes de luz a bordo del satélite y terminar con un reflector solar similar al satélite Echo estadounidense .

Al analizar las posibles opciones, surgió la siguiente pregunta, no menos importante.

¿Cuánto tiempo lleva crear un objeto brillante en el cielo? Calculamos que en el mes de la existencia de dicho satélite, especialmente en la órbita casi polar, es decir, en la órbita en la que el satélite recorre toda la Tierra de polo a polo, podrán verlo en todas las ciudades y producirá su efecto. En el caso de un período de tiempo significativamente más corto, por ejemplo, varios días, la nubosidad y otros problemas podrían interferir con la visualización del dispositivo en algunas regiones de la Tierra, en el caso de un tiempo significativamente más largo, difícilmente hubiera sido posible lograr un efecto mayor, ya que durante este tiempo una estrella brillante que se arrastra por el cielo logró todos se aburrirían.

Entonces, comenzamos a enfocarnos en el tiempo del pedido de un mes. Junto con lo que queríamos hacer y lanzar el dispositivo a la órbita durante un período de tiempo razonable, y no 10 años después del inicio del trabajo, decidimos hacer que el dispositivo sea lo más simple y económico posible. Probablemente podríamos comenzar a construir una enorme nave estelar de ocho toneladas con una bomba nuclear a bordo, pero no tendríamos la oportunidad de construirla y lanzarla a la órbita. Estas consideraciones nos llevaron a poner sodio metálico a bordo (¿dónde conseguirlo, por cierto? ¿Cómo almacenarlo?) Al igual que en Luna-1 o paneles solares caros con diodos potentes y un sistema de orientación, por lo que necesitamos un reflector solar, una especie de bola de discoteca en el espacio, cuyo resplandor circularía por la Tierra y se vería desde la superficie del planeta como destellos brillantes en el cielo. Esta idea se muestra en la foto.



Entonces la pregunta era: ¿qué forma debería tener un reflector solar? Esta no es una pregunta ociosa, ya que es necesario, con numerosas restricciones, hacer que el satélite sea lo más visible posible para los observadores desde el suelo, es decir, hacerlo lo más brillante posible, parpadeando el mayor tiempo posible y con una gran zona de visibilidad. En la tarea técnica, registramos destellos con una magnitud de -8 m, enfocándonos en destellos de satélites Iridium, con un brillo de hasta -10 m.



La idea era simple: acercar nuestro reflector y más antenas Iridium para obtener destellos más brillantes.

Para lograr tal brillo y hacer que el reflector sea lo más pequeño posible, decidimos realizar un estudio del brillo de los flashes de los reflectores de varias formas, en las mismas condiciones. Se analizaron las siguientes opciones de reflector solar:

1. Cara triangular plana
2. El tetraedro correcto
3. Icosaedro
4. Esfera

Los cálculos mostraron que el reflector en forma de tetraedro regular proporciona la combinación óptima de brillo del flash y un gran campo de visión, así como la viabilidad tecnológica. Es esta forma la que se grabó en TK.

Después de determinar la forma, fue necesario determinar el método de formación del reflector solar . Desde el momento de las clases en el MSTU. Recordé a Bauman por las estructuras del espacio de apertura que el valor más alto del coeficiente de transformación, es decir, la relación de las dimensiones en el estado abierto a las dimensiones en el plegado, es proporcionado por las estructuras neumáticas. Por lo general, se hacen en forma de conchas, compactas de una manera especial a bordo del satélite en el lanzamiento, y llenas de gas después de entrar en órbita. El satélite Echo era solo eso. Por lo tanto, el marco neumático del reflector solar fue adoptado como la opción principal. Tenía que ser conchas en forma de cilindros hechos de una película delgada y llenos de gas. Los cilindros tenían que estar interconectados de tal manera que formaran los bordes de la pirámide y estiraran la película formando las superficies reflectantes. Como película tanto para el marco como para el reflector, decidimos usar un material: una película de PET aluminizada de un solo lado de la compañía NIIKAM "Película de tereftalato de polietileno metalizado TU 2255-21680878-001-2001" con un espesor de 5 μm.

Como alternativa, se adoptó un esqueleto mecánico: perfiles elásticos enrollados en un tambor en la Tierra, en el espacio que se enrolla desde el tambor, formando tres costillas piramidales y estirando la película.

La siguiente pregunta es ¿cómo lanzar una nave espacial en órbita? Teniendo algo de experiencia en el campo espacial, y sabiendo cuánto cuesta integrar una nave espacial a bordo de un vehículo de lanzamiento, es decir, desarrollar un método para conectar un satélite a un cohete y justificar la seguridad y confiabilidad de tal montaje, decidimos excluir al menos estos costos y hacer nuestro dispositivo en el popular formato Cubesat a nivel mundial. Inicialmente, pretendíamos presuntuosamente encajar en 2U cubesat, pero luego nos dimos cuenta de que era mejor centrarse en 3U.

¿Por qué es más fácil lanzar un kubsat que un satélite no estándar? El hecho es que para lanzar cubsats en todo el mundo, incluida Rusia, se han desarrollado una gran cantidad de contenedores de lanzamiento, en los que los cubsats se insertan en la etapa de integración y luego, en órbita, son expulsados ​​por resortes.



Por lo tanto, si su dispositivo se coloca en un contenedor, el problema de integración se resuelve de manera muy simple y económica.

Además de los requisitos para las dimensiones generales, el formato presenta una serie de requisitos para el equipo interno del satélite. Entonces, por ejemplo, no se recomienda poner a bordo recipientes de alta presión, productos químicos tóxicos y agresivos, explosivos. El estándar también dice que es posible con ellos, pero habrá muchos problemas para coordinar el lanzamiento de un satélite tan peligroso para otros viajeros.

Después de estudiar estos requisitos adicionales, surgió la pregunta, y ¿cómo llenar la cavidad del marco neumático? Después de estudiar las limitaciones del formato, los generadores de gas, como la acetona, los gases comprimidos y los acumuladores de presión de polvo, que fueron ampliamente utilizados en otras estructuras neumáticas, desaparecieron. Al final, nos decidimos por el inofensivo bicarbonato de amonio , que se usa en la industria alimentaria como polvo de hornear. Se planeó descomponer calentando y obtener agua, amoníaco y dióxido de carbono, llenando esta cavidad con una mezcla del marco reflector.

Además, más tarde se nos ocurrió la idea de usar el mismo reactivo para hacer girar el satélite, de modo que al girar como la bola de discoteca en una discoteca, estallaría su resplandor sobre toda la parte visible de la Tierra. Para el hilado, se suponía que debía usar un suministro separado de reactivo, descomponerlo calentando y liberar productos de descomposición a través de dos boquillas, lo que crearía un momento de torsión. En el curso de un estudio posterior, se decidió dejar una boquilla para crear un momento que gire a lo largo de los tres ejes del aparato.

Es importante tener en cuenta que el desarrollo del "Mayak" se dividió en dos etapas principales: un producto para el vuelo estratosférico y, después, un producto para lanzarse a la órbita. Consideramos que recaudaríamos dinero para financiar el proyecto usando crowdfunding, y era poco probable que recaudara varios millones de rublos para el lanzamiento orbital a la vez. Por lo tanto, nos propusimos un objetivo más simple y útil para el desarrollo general del proyecto y, lo que es más importante, un objetivo alcanzable: lanzar el Mayak a la estratosfera con el objetivo de probarlo en condiciones cercanas al espacio.

La primera campaña de crowdfunding

¿Por qué crowdfunding? El hecho es que el equipo Selenohod del concurso Google Lunar X PRIZE , con el que estaba relacionado parte del equipo Mayak, trató activamente de recaudar dinero para trabajar en su proyecto contactando diferentes fondos de apoyo, a varios diputados y funcionarios en varios niveles, buscó, sin éxito, los contactos de los oligarcas, e incluso uno de los primeros en ingresar al grupo espacial Skolkovo. Basado en los resultados de toda esta actividad, yo, el autor de este texto, tuve la sensación de que esta no es la mejor manera de obtener financiamiento para un proyecto como "Selenohod" o "Lighthouse". No íbamos a ganar dinero, tratamos de traer al mundo algo nuevo, un robot lunar privado y un satélite hecho por manos de entusiastas del espacio. Me parece que en Rusia hay pocos que quieran dar dinero para esto.

Por lo tanto, cuando al comienzo del proyecto aprendimos acerca de una herramienta de financiamiento como el crowdfunding, decidimos usarla. En nuestra opinión, esta es la forma más honesta de obtener dinero para algunos negocios. Anuncia su proyecto, explica de forma accesible cuál es su esencia y las personas que acuden a usted le dan dinero o no.

En nuestro caso particular, decidimos recaudar dinero para algo más real y más barato que un lanzamiento espacial grande y costoso. Por ejemplo, para lanzar en el "Faro" en la estratosfera. Allí, por supuesto, no hay espacio exterior, pero las condiciones también son bastante severas, tanto en términos de diferencias de temperatura como en términos de presión de aire reducida. Además, lanzar allí cuesta un orden de magnitud menor, lo que significa que recolectar ese dinero es mucho más real.

La primera campaña de crowdfunding se lanzó el 25 de julio de 2014 y finalizó con éxito el 3 de septiembre de 2014, recaudando 407,952 rublos. Se discutirán más detalles sobre el progreso del crowdfunding en la presentación sobre la segunda campaña . En el primero, todo era casi igual, solo que a menor escala.

Debo decir que al final del crowdfunding, el entusiasmo del equipo se desvaneció, y en realidad divergió. La segunda iteración del equipo, la mayoría de la cual puso fin al proyecto, apareció después del crowdfunding.

Cabe señalar aquí que nos fijamos plazos muy optimistas para el lanzamiento estratosférico y la preparación para un lanzamiento espacial: otoño de 2014 y finales de 2014. De hecho, el lanzamiento a la estratosfera tuvo lugar el 19 de octubre de 2015 (!), Es decir, con un retraso de un año, ¡y nos preparamos para lanzarnos al espacio el 22 de septiembre de 2016, con un retraso de casi dos años!

Preparando el lanzamiento orbital en el Dnieper

Después del final de la primera campaña, comencé a buscar información sobre cómo lanzar nuestro futuro Cubsat. En primer lugar, recurrí a mis colegas Sputniks , mis viejos amigos, que lanzaron el primer satélite privado ruso Aurora en 2014. Lo lanzaron en el vehículo de lanzamiento Dnepr con la ayuda de Kosmotras , por lo que sabían qué y cómo. Y en la conversación resultó que los Sputniks se convirtieron en el vendedor de asientos en este cohete en Rusia. Los colegas hicieron una propuesta comercial, según la cual el lanzamiento de nuestro 3U cubsat en el Dnieper costó alrededor de 8 millones de rublos. Para cuando fue necesario llegar a un acuerdo y pagar la primera parte del dinero, ya trabajaba en la Universidad de Ingeniería Mecánica, el futuro Politécnico de Moscú, y logré convencer a los líderes de entonces para que pagaran la primera cuota de este contrato inicial, 350,000 rublos.

Además, comencé negociaciones con el conocido en el mundo de la empresa holandesa kubsatnikov ISIS sobre el lanzamiento con su ayuda.Ofrecieron un lanzamiento en el Dnieper por 13,650,000 rublos y un lanzamiento en la Gran Campaña China por 15,750,000 rublos. En este contexto, la oferta de Sputniks parecía extremadamente atractiva.

Sin embargo, más cerca de mediados de 2015, quedó claro que Dnipro no volaría. En esta posición, él es hasta el día de hoy. Por lo tanto, era necesario buscar otra oportunidad de lanzamiento. ¡Y luego apareció "Glavkosmos" y ofreció un lanzamiento gratuito!

Pero volvamos a los problemas técnicos.

Prototipo de reflector neumático

A principios del otoño de 2014, al tener conocimientos tradicionales y dinero para su implementación, comenzamos a desarrollar la versión "Mayak" para pruebas estratosféricas. ¡Hubo muchas tareas interesantes!

¿Cómo deben disponerse los generadores de gas en bicarbonato de amonio para calentar el reactivo de manera estable a medida que se consume y, además, en gravedad cero?
¿Cómo aplicar productos de descomposición a la cavidad del reflector solar?
¿Qué forma tienen el reflector esqueleto neumático?
¿Cómo hacer un marco reflector sellado?
¿Cómo hacer electrónica confiable para controlar el proceso de divulgación?
¿Qué baterías químicas usar para alimentar el equipo?

Durante diez meses desde el inicio del trabajo práctico, pudimos responder estas preguntas y muchas otras. Para el 27 de junio de 2015, pudimos crear un proyecto completo, en nuestra opinión, para hacer un modelo del Mayak y comenzamos a prepararlo para las pruebas estratosféricas que planeamos realizar el 19 de julio de 2015 en la primera Escuela Espacial de Verano .

En el transcurso del trabajo, resultó que nuestra evaluación inicial de la posible longitud del borde de la pirámide de 7 metros fue seriamente exagerada. Después de probar de manera práctica el diseño del reflector solar, quedó claro que no podíamos colocar tal volumen de película en un contenedor de reflector solar de 1U. Solo se colocó un reflector con un borde de 3 m en este volumen y comenzamos a desarrollarlo más.

En el proceso de desarrollo del diseño, se hicieron varios modelos a gran escala del reflector solar: a gran escala, con un tamaño de borde de marco de 610 mm



y de tamaño completo, con un borde de 3 metros.



Sin embargo, estos trabajos no nos llevaron al éxito en la creación de un diseño de reflector que funcione. Descubrimos que un esqueleto bastante sellado del reflector solar no funciona para nosotros. Entrenamos para soldar y pegar la película de esqueleto casi a la perfección, ¡pero el esqueleto creado no pudo mantener la presión ni siquiera por varias horas! Habiendo cambiado lo suficiente por nuestra propia curvatura, decidimos buscar el consejo del fabricante de la película, y descubrió que la película con un espesor de 5 micras era sustancialmente porosa. Incluso si se pega perfectamente, dejaría pasar el aire.

Aquí se puede notar que comenzamos a diseñar una variante del aparato para pruebas estratosféricas sin habernos asegurado de que el reflector solar a gran escala esté funcionando.

Sin embargo, fue necesario hablar sobre el trabajo realizado en defensa del proyecto, que hicimos el 27 de junio de 2015.

Project Defense en Digital October

Creo que el estado más completo del proyecto en junio de 2015 se refleja en la presentación preparada para él, el proyecto de defensa abierta y el video de nuestra presentación.

Preparando un lanzamiento orbital usando Glavkosmos

Glavkosmos se reunió con nosotros a fines de junio de 2015, posiblemente debido a nuestra protección en octubre digital. Glavkosmos es una subsidiaria de Roscosmos, establecida en 1985 como departamento en el Ministerio de Ingeniería General, que estaba involucrado en la exploración espacial. El objetivo de la creación del Glavkosmos de la URSS es la búsqueda e implementación de proyectos comerciales en el campo del espacio. En los últimos años, esta compañía se ha intensificado y comenzó a ingresar al mercado de lanzamientos comerciales, creando una clara competencia para Kosmotrasu, y este año creando una empresa conjunta Glavkosmos Launch Services. Pero esta es toda la letra.

Cuando un funcionario acude a usted y le ofrece un servicio por valor de varios millones de rublos gratis, lo primero que debe preguntar es: "¿Cuál es el problema?" Estaba esperando la captura hasta el momento en que el vehículo de lanzamiento Soyuz no salió del complejo de lanzamiento, pero parecía no haber ninguna captura. Realmente no pagamos ni un centavo por el lanzamiento.

Las negociaciones con ellos comenzaron a fines de junio de 2015. La Universidad de Ingeniería Mecánica envió la primera carta sobre la posibilidad de lanzamiento el 3 de julio de 2015, el 17 de julio de 2015, envió certificados completos indicando que el dispositivo representa que no tiene dispositivos de rastreo de misiles a bordo, que no es explosivo, etc. En respuesta, el 23 de julio llegó una carta que decía que el "Mayak" se lanzará al pasar la carga junto con la nave espacial Kanopus-V-IK, ¡y luego se llamó a diciembre de 2015 como hora de lanzamiento!

Después de eso, hubo una pausa en nuestras relaciones documentales hasta febrero de 2016, cuando Glavkosmos necesitaba proporcionar un Documento de Control de Interfaz (ICD en inglés), en el que era necesario indicar las dimensiones reales del Mayak, su masa y momentos de inercia.

Después de eso, desde finales de marzo de 2016, intentamos llegar a un acuerdo de inicio entre Glavkosmos, Roscosmos u otra persona responsable y la Universidad de Ingeniería Mecánica. Estas negociaciones duraron un año (!!!) y al final no resultaron en nada. "Roskosmos" se unió a la correspondencia, pero esto tampoco ayudó.

¿Por qué se necesitaba un contrato? El hecho es que desde el comienzo de las negociaciones no estaba claro qué tan libre sería el lanzamiento. ¿El lanzamiento en sí es gratuito, o bien servicios de integración, servicios de entrega de dispositivos a Baikonur? ¿A quién y qué documentos, en qué período de tiempo proporcionar? ¿Cuál es la responsabilidad de las partes? Sin un contrato, todas estas cuestiones seguían siendo solo objeto de acuerdos personales. En realidad, se quedaron así. Al final, repito, no pagamos dinero por nada, pero fue bastante emocionante.

Fue especialmente emocionante cuando llegó el momento de entregar el Mayak a Glavkosmos para su transporte a Baikonur. Mis colegas y yo preparamos actos de transferencia, instalamos sellos y sensores de choque en nuestra maleta con un satélite, ingresamos el número de sellos y sensores en el acto, y los colegas de Glavkosmos simplemente se negaron a firmar dicho acto, citando la falta de un acuerdo. "Solo dejen su maleta aquí", dijeron, "entonces la verán en Baikonur". No pasó nada con el faro y la maleta, pero de nuevo, fue emocionante.

A pesar de todos los problemas de papel, el trabajo en el satélite continuó.

Reflector prototipo mecánico

Después de defender el proyecto, comenzamos a prepararnos para el lanzamiento a la estratosfera, pasando de una película de PET sin presurizar a un polietileno comprobado.



No se garantizó que dicho marco encajara a bordo del cubo de 3U debido a una película excesivamente gruesa que no podía empaquetarse de manera compacta. Sin embargo, tales pruebas permitirían probar en funcionamiento todos los demás elementos: el reactor, el suministro de productos de descomposición en la cavidad del marco, la electrónica y las baterías.

Sin embargo, surgió otro problema en nuestro camino. Durante las pruebas en tierra el 19 de julio de 2015, resultó que los productos de descomposición en caliente del bicarbonato de amonio provenientes del reactor en forma gaseosa se enfrían en el reflector y se vuelven sólidos, sin crear presión. Esto nos llevó a la idea de que debemos abandonar la jaula neumática y cambiar a una versión mecánica de repuesto. La decisión de desarrollar un marco mecánico se tomó el 19 de julio de 2015. Como resultado, nos vimos obligados a posponer el lanzamiento estratosférico anunciado hasta el final del desarrollo y las pruebas en tierra del marco mecánico del reflector.

El problema principal al diseñar el marco mecánico del reflector es¿Cómo ensamblar tambores con perfiles en espiral para asegurar la formación de una pirámide y al mismo tiempo ocupar el menor espacio posible? Permítame recordarle que decidimos usar perfiles elásticos, en el estado inicial enrollado en un tambor, y transferidos al estado expandido por medio de una unidad como una versión de respaldo del marco del reflector. Algo similar se implementó en el proyecto LightSail-1.



Las similitudes con LightSail-1 son obvias, pero hubo varias diferencias en nuestro diseño. Necesitábamos formar no un cuadrado plano, sino un tetraedro volumétrico, y además, no tuvimos la oportunidad de desarrollar un perfil elástico especial para nosotros. La falta de un perfil especial nos hizo detenernos en las ruletas de construcción de edificios. Debo decir que la ruleta es casi un signo genérico de cubsat. Se han usado muchas veces como antenas desplegables o elementos elásticos.





El primer prototipo de nuestro marco mecánico fue diseñado y fabricado por Gleb Lubin . Aquí está su apariencia y forma de trabajar.



Se colocan tres tambores con ruletas enrolladas sobre ellos en un eje transversal a la dirección de las ruletas. Los extremos de las ruletas se liberan a través de formadores separados. Cada tambor es impulsado por su propio accionamiento eléctrico. La estructura interna de esta opción se muestra en las figuras.




La segunda opción fue desarrollada por Denis Efremov. En su variante también hay tres tambores con ruleta, pero sus ejes están dispuestos en incrementos de 120 grados y perpendiculares a la dirección general de la apertura de las ruletas. El principio de funcionamiento y apariencia (y también interno) se muestran en el video



Ambas opciones se muestran en la figura.



Denis preparó una variante para pruebas estratosféricas, más similar a la versión de Gleb. Tenía un tambor, dividido en tres áreas por separadores. El tambor fue impulsado por un solo accionamiento eléctrico. Tres ruletas salieron a través de tres formadores y sacaron la película del contenedor. La apariencia de la opción para pruebas estratosféricas se muestra en la figura.



El modelo ensamblado del "Mayak" antes de las pruebas estratosféricas se veía así.



Partes del diseño, de abajo hacia arriba:

• El bloque azul es la batería,
• Bloque de metal gris - reactor,
• Un bloque negro con una gran cantidad de tuercas: el mecanismo de apertura,
• Todo lo anterior es un contenedor con una película,
• El primer detalle beige es la tapa del recipiente con la película.

Separadamente a la derecha se encuentra la unidad de telemetría y control de prueba, que debía dar un comando para encender el "Beacon" y registrar sus parámetros durante la operación.

Antes de hablar sobre las pruebas estratosféricas, noto que cuando trabajamos en los mecanismos para abrir el reflector solar, probamos en la práctica la idea de usar una impresora 3D para prototipos de nodos de satélite. En el diseño estratosférico, la impresión 3D se usó de forma limitada, pero en los siguientes pasos de desarrollo la aplicamos mucho más ampliamente.

Pruebas estratosféricas

El lanzamiento a la estratosfera tuvo lugar el 19 de octubre de 2015 desde el aeropuerto de Mill cerca de Pereslavl-Zalessky en la región de Yaroslavl.

El vuelo fue:

• el diseño en sí
• unidad de telemetría y gestión de pruebas,
• un par de cámaras de video y varias balizas GPS, para que luego podamos encontrar la sonda en los densos bosques de la región de Moscú.

En un vuelo espacial real, el comando de encendido apareció después de que el satélite abandonó el contenedor de transporte y lanzamiento, en el que voló en un vehículo de lanzamiento, y en la prueba estratosférica fue necesario simular la liberación de los interruptores de límite.
En general, el vuelo salió bien, la sonda se elevó en los rayos del sol poniente a una altura de 20 km, y luego aterrizó suavemente en paracaídas.



Pero, desafortunadamente, el equipo de telemetría y control se bloqueó y comenzó a reiniciarse durante el vuelo, por lo que no emitió un comando para activar el satélite. Aterrizó sin siquiera comenzar a trabajar.

Sin embargo, en el proceso de preparación del lanzamiento, obtuvimos mucha experiencia útil para el desarrollo de un mecanismo de vuelo, y el aparato en su conjunto, y por lo tanto decidimos no realizar pruebas estratosféricas repetidas.

Creo que esto también se puede llamar una desventaja de nuestra minería terrestre. Comenzamos el desarrollo de documentación de trabajo para la nave espacial de vuelo sin volver a realizar pruebas estratosféricas.

Desarrollo de documentación de trabajo.

Después de las pruebas estratosféricas, el proyecto estaba en el limbo. El dinero para continuar el trabajo había terminado, el entusiasmo se extinguió debido a la realización fallida de las pruebas estratosféricas. Sin embargo, teníamos un acuerdo incompleto sobre el lanzamiento con Glavkosmos y negociaciones sobre el lanzamiento con Sputniks, por lo que el satélite tenía que hacerse.

Y luego, la compañía Yalini apareció con una propuesta para ayudar con el desarrollo de la documentación de diseño de trabajo para el Mayak a cambio de la posibilidad de instalar su propia electrónica y transmisor. Al mismo tiempo, nosotros, el equipo del proyecto, actuamos como consultores que compartieron sus experiencias y experiencias anteriores. Acordamos trabajar juntos en tales condiciones, pero indicamos que el Yalini asume la coordinación de la posibilidad de instalar un transmisor de radio a bordo del Mayak.

Mirando hacia el futuro, diré que fue este momento el que nos hizo separarnos de ellos. Al solicitar el lanzamiento en Roscosmos en junio de 2015, escribimos que no habrá radio a bordo del Mayak. "Yalini" unos seis meses después de nuestra declaración, fue necesario cambiar esta decisión en "Roskosmos". No se pudieron acordar los cambios, y aproximadamente en enero de 2016, nuestro acuerdo prácticamente dejó de ser válido.

Sin embargo, el trabajo conjunto continuó hasta junio de 2016, cuando fue necesario llevar el modelo Mayak al accesorio, a lo que colegas de Yalin propusieron persistentemente instalar antenas inconsistentes. No pude dar ese paso, ya que estaba dejando entrar al rector del Politécnico de Moscú, quien firmó la carta diciendo que no había transmisor a bordo del Mayak. Bueno, en general, este enfoque dio un duro golpe a la posibilidad de lanzar el Mayak en principio.

Pero en diciembre de 2015, todo seguía siendo normal, y después de las primeras reuniones en el mismo mes, comenzó el desarrollo. La compañía nos proporcionó cuatro diseñadores que comenzaron a participar en el proyecto durante el trabajo a tiempo parcial. Es curioso que dos de ellos, Rodin Ayupov e Irina Prosvirina, sean estudiantes de MSTU. Bauman, que se dedicó a mi trabajo de investigación solo en el "Faro".

En diciembre de 2015 y enero de 2016, el desarrollo de dibujos, modelos 3D y circuitos eléctricos del vuelo de Mayak estaba en marcha activamente. A principios de febrero de 2016, estaba lista una maqueta de la versión de vuelo, realizada completamente en una impresora 3D. Entonces comenzaron sus pruebas. Y justo el 1 de febrero, comenzó nuestra segunda campaña para recaudar dinero.

Los resultados de desarrollo, dibujos, modelos 3D y circuitos eléctricos se pueden encontrar aquí .

Segunda campaña de crowdfunding

Nuestra segunda campaña de crowdfunding se lanzó el 1 de febrero de 2016 y finalizó con éxito el 10 de marzo de 2016, recolectando 1,993,146 rublos.

Lo primero que encontramos en este método de obtención de fondos, en crowdfunding, es que el número de visitantes a su página en la plataforma está directamente relacionado con el tamaño de sus tarifas. Llegó más gente, más gente dejó dinero.

Resultó que el consejo inicial, incluso de la plataforma Boomstarter, sobre cómo atraer tantos medios como sea posible para cubrir el proyecto, es solo parcialmente correcto. No todas las publicaciones, entrevistas o historias sobre el proyecto conducen a un aumento en el tráfico de la página y, por lo tanto, a un aumento en las tarifas. Durante el período comprendido entre fines de enero y mediados de marzo, tuve que dar varias entrevistas al día, escribir varios artículos para diferentes publicaciones y, por decirlo suavemente, no todos ellos aumentaron la asistencia. Hubo muchas publicaciones inútiles para aumentar la asistencia; a continuación enumeraré las que no fueron inútiles.

Resultó, por cierto, que muchos artículos debían escribirse por nuestra cuenta, ya que nuestros empleados de relaciones públicas, que anteriormente habían estado involucrados en el lavado de polvos y refrescos, no podían escribir un texto técnico claro. Este fue otro descubrimiento.

Por separado, vale la pena señalar la publicación muy útil, no para financiación, sino para tecnología, de Philip Terekhov . Se nos ocurrieron muchos pensamientos útiles después de disputas con comentaristas. Además, los comentaristas basados ​​en los resultados de nuestra conversación desarrollaron su propio modelo independiente para calcular la magnitud estelar aparente del Mayak . Muchas gracias por eso! Después de sus cálculos, no dije que el "Faro" sería el objeto más brillante después de la luna, dije que sería solo un satélite brillante y visible.

Si hablamos del canal más exitoso para promover el proyecto y aumentar su asistencia, fue un video de Yana Lapotkova, también conocido como Toples. Luego lo invitamos a lanzar, y allí también fue bastante sincero .

Resultó que no todas las publicaciones de video bloggers son igualmente útiles. Por ejemplo, un canal bastante conocido con 4.8 millones de suscriptores dijo sobre nosotros, pero esto no causó un efecto notable. Lapotkov, por cierto, tiene 1,5 millones de suscriptores, tal vez la cuestión es que en el primer caso estaba claro que el autor del video estaba interesado en sí mismo y este interés se transfirió a los suscriptores.

El canal más exitoso para obtener financiamiento en términos del número de rublos por visitante fue la visita del conocido filántropo Boris Zhilin , quien aumentó nuestras tarifas de inmediato a 1,5 millones de rublos.

Las publicaciones más exitosas fueron la publicación de Vitaly Egorov y la trama de Channel One .

Trajeron la mayor cantidad de dinero de todos los medios, excepto Jan Lapotkov. Además, como no sería sorprendente, el impacto sobre las tarifas del blogger espacial y el canal de televisión federal fue comparable.

Bueno, uno también debe notar algo de emoción al principio y al final de la campaña, que probablemente siempre aparece. Al menos en nuestras dos campañas lo fue.

Se pueden encontrar valores numéricos y gráficos en la presentación de campañas de crowdfunding .

Por cierto, después de una exitosa campaña en Boomstarter, tuvimos una fracasada en Kickstarter . En ese momento, nos dimos cuenta de que los métodos de trabajo con el público y los patrocinadores que hemos dominado en Rusia no funcionan en el extranjero.

Producción y adquisiciones

A principios de marzo de 2016, apareció nuevamente el dinero, comenzó la búsqueda de proveedores, pedidos de producción y planificación de compras. Los colegas de Yalini también se ocuparon de estos temas.
Distribuyeron pedidos para la producción de piezas mecánicas a dos proveedores, Rallivorks e Intechpro . Recomiendo el primero, el segundo - no.
La parte electrónica fue ordenada en Resonite .
Las baterías recargables nos fueron entregadas por "Super Flashlight ".

La película para el reflector fue proporcionada por NIIKAM de forma gratuita .
Compramos sujetadores en una tienda con un hermoso nombre .
Compramos piezas de repuesto pequeñas para electrónica en Chip and Dip , motores de engranajes en Elektroprivod , y VK-9 era un excelente pegamento de Svyazstroydetali .

Las primeras piezas terminadas llegaron el 26 de mayo de 2016, y literalmente cuatro días después comenzamos a armar la instancia de vuelo.

Asamblea

La asamblea comenzó el 30 de mayo de 2016 en la sala A-11 del Fablab del Politécnico de Moscú.
Se puede ver el video con nuestro montaje heroico y el archivo dopilivaniyu de piezas de vuelo.



Asamblea como una asamblea, no peor que otras, probablemente, pero qué desventajas se pueden observar en ella.

1. La preparación cuidadosa de todo lo necesario no se ha llevado a cabo. Durante el montaje, todo el tiempo había una necesidad de algunas pequeñas cosas que podrían haberse previsto con una preparación más exhaustiva, y para una compra, una búsqueda, cuya fabricación tuvo que ser distraída.

No había suficientes tornillos con cabeza avellanada. Tuve que ir tras ellos al otro extremo de la ciudad. No hay horquillas de 100 mm de largo, debe cortarlas de una larga. No hay alcohol para desengrasar: debe buscarlo y comprarlo. Estos son solo algunos de los ejemplos.

2. La falta de conectores entre los nodos del dispositivo. Por varias razones, decidimos desviarnos de los requisitos de nuestro propio TK, que decía claramente: "Estructuralmente, los sistemas de productos deben ser unidades autónomas conectadas por conexiones mecánicas, eléctricas y de información". Estábamos preocupados por la posible disipación de calor en los conectores, y como resultado tuvimos un montón de problemas relacionados con la imposibilidad de desmontaje parcial del "Mayak" y la imposibilidad de pruebas autónomas de los nodos.

Entonces, en retrospectiva, recordé que B.E. Chertok en su monumental obra, "Cohetes y gente" . Se sorprendieron con los conectores eléctricos que los ingenieros alemanes usaron en grandes cantidades en el V-2, mientras que en los productos soviéticos todo estaba conectado por soldadura.

3. Mecanismo no tecnológico para abrir el marco del reflector solar. Parafraseando la famosa frase "No hay nada más eterno que lo que está envuelto en cinta aislante azul", diré que no hay nada más a menudo que requiera reemplazo que lo que debería funcionar una vez. Nuestros perfiles elásticos, que se suponía que debían abrirse en vuelo solo una vez, durante el montaje y las pruebas en tierra, requerían múltiples revelaciones. Y, por supuesto, después de cada revelación, se desgastaron un poco, especialmente después de una anormal, con grandes pliegues.

Al final, las ruletas necesitaban ser reemplazadas, y resultó que para apretar los tres tornillos que sujetan los extremos de las ruletas al tambor, debe desmontar el mecanismo de apertura ENTERO, ya que las tuercas para estos tornillos están dentro del tambor y rotan, y no descansan contra nada al tratar de apretar el tornillo en ellos. Las tuercas están en el tambor, y el tambor está entre las placas, que están conectadas por los mismos pernos cortados en su lugar. Por lo tanto, debe desenroscar todos los pernos, quitar y desmontar el tambor y mantener las tuercas adentro, atornillar los tornillos en ellos.
En el peor de los casos, tuvimos que perforar estas tres tuercas desafortunadas para reemplazar las ruletas. ¡Perfore en un satélite volador terminado! Por qué, mira el siguiente párrafo.

4. Mantener las dimensiones totales del aparato. Después de la revelación con el reemplazo de las ruletas, desmantelamos el mecanismo de revelación varias veces más para ajustar sus dimensiones transversales girando los espárragos. De hecho, las placas entre las cuales se encontraba el tambor con las ruletas estaban conectadas por seis pasadores largos, y para ajustar la distancia entre las placas, era necesario girar los pasadores. Todo esto fue necesario para entrar en las dimensiones generales del contenedor de transporte y lanzamiento de 100 mm x 100 mm con una tolerancia de ± 0.1 mm. En definitiva, los golpeamos. Al menos nuestros calibradores nos dijeron que las dimensiones son todas más pequeñas que 100.1 mm.

Pero cuando llegamos al primer ajuste del modelo del contenedor de vuelo, resultó que estábamos entrando en el contenedor, ¡pero no pudimos salir de él! Al principio, nos pareció misticismo, porque todos los tamaños que teníamos estaban dentro de las tolerancias, pero luego nos dimos cuenta de que el "Faro" conducía al "tornillo". Encontramos una placa de prueba con una superficie lisa y realmente encontramos un "tornillo". Sin una placa de calibración, solo con un calibrador, no podríamos hacer esto. Como la placa no era nuestra, pero era necesario ensamblarla, hicimos cuadrados exactos que daban exactamente 90 ° y los ensamblamos con ellos.

5. Colocación de baja tecnología del reactor. Esto fue nuevamente una clara desviación de TK, que yo, como gerente del proyecto, supervisando el trabajo de los diseñadores, admití. Se declaró explícitamente en la declaración de trabajo: "El reactor debe permitir la posibilidad de recargar sin desmontar el circuito neumático o la nave espacial completa", sin embargo, este requisito tampoco funcionó. Para recargar el reactor, era necesario retirarlo del aparato y, por lo tanto, eliminar la configuración de tamaño exacto.

Pero, sin embargo, completamos el montaje del "Mayak", la instancia de vuelo y el diseño a gran escala, el 27 de julio de 2016. Pero, curiosamente, las pruebas comenzaron incluso antes del final e incluso antes del inicio del montaje.

Prueba

Las primeras pruebas de "hierro" en el marco del proyecto "Faro" fueron aún el 28 de diciembre de 2015. Luego probamos el motor reductor tipo IG-22CGM para determinar su operatividad a temperaturas inferiores y superiores a las indicadas en su pasaporte. El motorreductor funcionó con una carga a - 45 ° tres veces, a temperatura ambiente 20 ° dos veces y a 80 ° - tres veces. El tiempo de ejecución en cada inicio fue de 10 minutos, el tiempo mínimo de descanso entre las pruebas fue de 5 minutos.

Las siguientes pruebas tuvieron lugar el 28 de febrero de 2016. Probó el sistema de revelación del conjunto del reflector solar con las puertas del contenedor y todo el satélite, ensamblado a partir de piezas de plástico impresas en 3D. Las aletas accionadas por resorte se abrieron, las ruletas se extendieron 3 metros, estirando y desplegando el reflector. La prueba se consideró exitosa.

El 1 de marzo de 2016, el mismo motor de engranajes comenzó a someterse a pruebas en vacío a una presión de 10-4 Pa (10-6 mm Hg) de acuerdo con un programa similar. Sin embargo, durante la prueba de supervisión, se enfrió a -72 ° C, se trabajó a esta temperatura durante aproximadamente un minuto y falló. Debido a la temperatura fuera de diseño, se reconoció que la prueba confirmaba la operabilidad de este tipo de motorreductor en vacío a bajas temperaturas, aunque para bien tendría que repetirse nuevamente en una nueva muestra. Luego, en la misma cámara, se analizó una muestra de una computadora de a bordo, que funcionó con éxito incluso a -72 ° C.

Después de estas pruebas, comenzaron la producción y el montaje, pero, sin embargo, se establecieron varios experimentos. El 21 de abril y el 6 de mayo de 2016, medimos las propiedades termoópticas de los recubrimientos galvánicos, que se suponía que debían aplicarse a las superficies externas de Mayak, frente al espacio. Las pruebas se llevaron a cabo en los equipos TsNIIMash y NIIKAM. De acuerdo con los resultados de la prueba, se eligió AnOx Deep Black con pulido.

Después de eso, las siguientes pruebas incluyen verificar la operabilidad del sistema de divulgación, ensamblado a partir de partes de vuelo, y probar el aparato en un modelo del contenedor de transporte y lanzamiento de Glavkosmos.

El aparato ensamblado ya fue sometido a pruebas complejas.

El 20 de junio de 2016, las pruebas de vacío térmico de la instancia de vuelo Mayak se llevaron a cabo con éxito con el marco del reflector abierto al vacío.



Del 30 al 31 de agosto de 2016, en el Instituto de Investigación de Física Nuclear de la Universidad Estatal de Moscú, se completaron con éxito las pruebas vibrodinámicas preliminares (VDI) del modelo de vuelo de la nave espacial Mayak (SC) y su diseño de masa general.

Del 9 al 13 de septiembre de 2016 en el NIIEM aprobaron las pruebas vibrodinámicas de prueba de la instancia de vuelo del Mayak.Esto nos dio la oportunidad de tomar un lugar en el vehículo de lanzamiento Soyuz, pero destruyó nuestras baterías, lo que requirió reparación. En la sección "Análisis de resultados de vuelo" sobre esto se detallará más.

Además, las pruebas incluyen medir el voltaje en la batería después de un almacenamiento a largo plazo en el satélite. Esto ya se hizo el 23 de marzo de 2017. La carga ascendió a más del 95% de la capacidad nominal, no se encontró desequilibrio de los elementos.

En las siguientes y últimas pruebas, la copia de vuelo del Mayak ya se llevó a cabo en Baikonur durante la integración en la parte de la cabeza espacial.

¿Qué desventajas se pueden observar al planificar e implementar un programa de prueba?

1. Falta de consistencia en la planificación de la prueba.La lista de pruebas realizadas y especialmente sus resultados sugieren que las pruebas en tierra de los sistemas clave no se llevaron a cabo por completo. El hecho de que las pruebas complejas del trabajo de Mayak en el vacío fueron exitosas puede considerarse suerte más que una consecuencia natural de un programa de prueba bien pensado e implementado. Y la destrucción de la batería que ya se encuentra en las pruebas exhaustivas de todo el aparato puede considerarse un error completamente inaceptable causado por una actitud frívola ante los efectos de las cargas vibrodinámicas.

2. Excesiva confianza en la facilidad de pasar VDI.La frivolidad en la realización de pruebas vibrodinámicas (VDI) fue causada personalmente por mi experiencia previa, las pruebas de vibración del DISEÑO del aparato DX1. El modelo DX1 era una estructura de potencia de un dispositivo real con maquetas de equipos dimensionales y de masa instalados, es decir, eran piezas sólidas de aluminio que simulaban la masa y las dimensiones generales de los dispositivos reales. De hecho, luego se probó la resistencia de la carcasa y los sujetadores. En muchos aspectos, por lo tanto, las pruebas de vibración pasaron sin complicaciones.

En nuestro caso, se probó una versión de vuelo del dispositivo con todos los dispositivos estándar, y cada dispositivo era de un nuevo desarrollo y no se aprobó por separado. Un enfoque más razonable, de acuerdo con las ideas actuales, consistía en realizar VDI de dispositivos individuales, eliminar las deficiencias identificadas en ellos y luego realizar pruebas complejas de vibración del dispositivo ensamblado. El mismo enfoque, para bien, tuvo que implementarse con pruebas de vacío térmico (TWI).

Presentación del “Faro” terminado en el Politécnico de Moscú.

El 22 de septiembre, después de probar el vuelo "Mayak" y su instalación exitosa en el contenedor de transporte y lanzamiento de Glavkosmos, celebramos una conferencia de prensa en la que se anunció públicamente que el Mayak estaba listo para el lanzamiento. Hubo representantes de Roscosmos, Boomstarter, estuvo Yan Lapotkov, el rector del Politécnico de Moscú Andrey Nikolayenko también nos felicitó.

Las noticias de la Universidad Politécnica dicen que el "Faro" se creó como parte del programa educativo "Cosmonáutica moderna" con la participación de los estudiantes. ¡Y esta es la verdadera verdad! El faro es uno de los primeros y uno de los pocos satélites estudiantiles, no universitarios. Fue hecho por estudiantes, no una gran empresa espacial encargada por la universidad. Tres estudiantes del programa educativo de mi licenciatura, que fue creado en la Universidad Politécnica de Moscú para la graduación de ingenieros con formación teórica y práctica en el campo de la tecnología espacial, trabajaron en él. Al comienzo del trabajo, los estudiantes estaban en su primer año y luego participaron en las pruebas. Más tarde, los chicos desarrollaron un esquema para colocar el reflector solar y lo implementaron independientemente en un avión. Por desgracia, no todos pudieron ir al lanzamiento, pero no obstante,tomó la parte más activa y creativa en la creación, aunque sea un satélite simple pero real.

Envidio especialmente a Sergei Kalinkin, quien, en el verano después de su segundo año, primero fue a lanzar su satélite a Baikonur, y luego fue a Kapustin Yar para lanzar su carga útil de 100 km allí en un cohete suborbital.

Lamentablemente, el programa educativo "Cosmonáutica moderna" ya ha cerrado. En la universidad, el liderazgo cambió y no fue necesario.

Integración en Baikonur

Después de la presentación, esperamos mucho tiempo el anuncio de la hora exacta de lanzamiento, y finalmente el 4 de abril de 2017 Glavkosmos anunció que el lanzamiento sería el 14 de julio y el viaje a la integración, es decir, instalar el avión en un contenedor de vuelo y llevarlo a volar. La condición será a mediados de junio.

Incluso antes de todo esto, verificamos las baterías, estaban en perfecto orden y realizamos el ajuste final de la aeronave que ya estaba en el contenedor de vuelo, todo también salió sin comentarios.

Asistimos a la integración de Baikonur del 20 al 23 de julio de 2017 con un grupo de tres personas:

Alexander Shaenko, gerente de proyecto,
Sergey Gorgots, desarrollador de electrónica,
Mikhail Lavrov, diseñador jefe.

Estábamos en Baikonur por primera vez, y nos dejó una impresión indeleble, especialmente el puerto espacial. En realidad, el cosmodromo: esto es pura cosmonautica. Y ella mira en consecuencia. Si ha estado en una empresa espacial o ha trabajado en ella y la vio no solo desde el frente, puede imaginar fácilmente tanto la ciudad de Baikonur como el puerto espacial.

La integración en sí tuvo lugar en el edificio de ensamblaje y prueba (MIC) en el sitio No. 31, este es el flanco más a la derecha del puerto espacial. Fue solo 700 metros desde el MIK hasta nuestra plataforma de lanzamiento, pero no se nos permitió ir allí.



¿Qué hicimos en la integración? En primer lugar, verificamos el estado de las baterías y la computadora de a bordo, resultaron estar en orden. Después de eso, insertaron el Mayak en el contenedor de lanzamiento de vuelo y sacaron el cheque del satélite. Con la verificación instalada, al salir del contenedor, no se suministra corriente a la electrónica de a bordo y el "Beacon" no se enciende. Sacaron un cheque, verificaron si el satélite empujó el resorte fuera del contenedor, lo sacaron, verificaron si el "Beacon" estaba encendido, encendido. Al final del trabajo, volvieron a insertar el dispositivo en el contenedor, llevaron la electrónica a su estado original y cerraron el contenedor. ¡En esto nuestro trabajo en el dispositivo está completo!



¡Misha y yo volamos de regreso en el heroico Tu-154M , que hizo un aterrizaje de emergencia en Izhma!

Lanzamiento

El lanzamiento del Mayak tuvo lugar el 14 de julio de 2017 a las 09:36:49 hora de Moscú o a las 12:36:49 Baikonur desde la posición inicial No 6 de la plataforma No 31. Nuestro satélite voló una carga que pasaba en el vehículo de lanzamiento Soyuz-2.1a con el refuerzo Frigate. La carga útil principal de este lanzamiento es el satélite estatal Canopus-V-IK para la teledetección de la Tierra, junto con 72 naves espaciales, de las cuales 67 cubesat. "Fragata" aseguró la separación de los satélites en tres órbitas diferentes. El programa de vuelo calculado está disponible en el sitio web de Roskosmos.



Hay que decir que todos, desde el equipo del proyecto y parte de los participantes en las Escuelas Espaciales de Verano 2015-2017, solo 32 personas, fueron a lanzar el Mayak.

El "Mayak" terminó en órbita en vuelo libre aproximadamente 3 horas después del lanzamiento, por lo que esa noche fuimos a la orilla del Syr Darya para ver su primer vuelo nocturno sobre Baikonur. En el momento estimado, tanto los desarrolladores del satélite como los espectadores desconocidos vieron destellos brillantes y no periódicos del satélite. Personalmente, no vi ninguno, ¡pero el júbilo fue universal!

¡Pero más tarde resultó que estos no eran esos destellos! Mezclamos la dirección de llegada del dispositivo, miramos hacia otro lado y vimos destellos de otra cosa. Es curioso que miramos hacia el sur, porque pensamos que dado que el cohete voló hacia el norte ante nuestros ojos, luego, dando vueltas alrededor de la Tierra, volaría desde el sur. No tomamos en cuenta que 10 horas después del lanzamiento, la Tierra tendrá tiempo para girar alrededor de su eje de rotación y nos pondrá en órbita en el otro lado :) El

video sobre nuestro lanzamiento, el video del lanzamiento en sí, nuestros sentimientos y cómo buscamos el "Faro" se puede encontrar en Artículo de Michael.

Observo que hubo una conversación sobre Baikonur, que una vez más me convenció de que la idea de hacer un "Faro" era cierta. Incluso en el camino a la ciudad, antes de comenzar, Julia Alferova me contactó, entonces representante de la administración de Baikonur, y ofreció dar una conferencia para escolares y estudiantes. Acepté, pero dije que será posible después del lanzamiento. Vamos a lanzar nuestro satélite. Corre, por favor.

Además de una conferencia en la noche después del comienzo, se planeó una reunión con los automovilistas de la ciudad que estaban interesados ​​en cómo conducían los automóviles desde Moscú a Baikonur. Sugerí combinar estos dos eventos, una conferencia y una reunión, a lo que los muchachos automovilistas respondieron con una frase que simplemente me mató. Sonaba así: "Estamos trabajando en el cosmódromo, no estamos interesados ​​en la astronáutica".

Análisis de resultados de vuelo.

Para el 7 de agosto de 2017, al analizar los resultados de la búsqueda de "Mayak" por astrónomos y datos sobre los objetos de nuestro lanzamiento en el catálogo de NORAD , llegamos a la conclusión de que el "Mayak" no se abrió y, por lo tanto, no observa y no se manifiesta como una disminución rápida de la órbita. Más detalles sobre por qué creemos que sí están escritos en el artículo .

Después de tal conclusión, comenzamos a entender cuál podría ser la razón del fracaso del "Mayak". Recopilamos estadísticas abiertas sobre los fracasos de nuestros compañeros de viaje. Resultó sorprendentemente que muchos fallaron, hasta 10 dispositivos, incluido el nuestro. Primero, decidimos ponernos a prueba, buscar las causas internas del fracaso del "Mayak". Por lo tanto, esperamos que se reciba el modelo Mayak de Baikonur, lo finalizamos a condición de vuelo y lo probamos para las cargas que actúan en un vehículo de lanzamiento Soyuz con el bloque de refuerzo Frigate. Después de todos los juicios, Mayak funcionó y se abrió de todos modos, es decir, no encontramos la razón interna de su rechazo. Y comenzaron a buscar lo externo.

Para buscar una razón externa, recopilamos información abierta sobre el estado de los compañeros Mayak, compilamos una lista de posibles influencias externas, evaluamos sus consecuencias y seleccionamos aquellas que son consistentes con los hechos conocidos. Resultó que tal efecto externo es una fuga de hidrazina de uno de los motores de dirección de Frigate. Más detalles sobre nuestra investigación se pueden encontrar en el artículo .

Análisis de resultados del proyecto

Entonces para resumir.¿A qué condujo el proyecto "Faro"? ¿Alcanzó el objetivo designado? ¿Fue capaz de cambiar el estado de las cosas en nuestro programa espacial? ¿Vinieron personas interesadas en la exploración espacial?

No lo sabemos

Pero pudimos hacer y lanzar nuestro propio satélite en órbita, demostramos en la práctica que ahora, en Rusia es posible, demostramos que no es necesario vivir en la soleada California y tener miles de millones de dólares para practicar nuestros propios proyectos espaciales en la práctica.

Esperamos que después del "Mayak" la ruta espacial se haya vuelto más fácil y comprensible para los amantes del espacio. Esperamos que después del "Beacon" aparezcan otros proyectos espaciales de aficionados más complejos e interesantes que aprovecharán nuestra experiencia y no repetirán nuestros errores. ¡Esperamos que, después de todo, no nos quede nada para lograr el objetivo de Mayak!

En conclusión, algunos enlaces y gracias.

Página "Faro" en el sitio de la comunidad "Su sector espacial".

Puede seguir la opinión de la comunidad espacial de ingeniería sobre nuestro lanzamiento en general y el Mayak aquí , la opinión del público astronómico sobre el Mayak aquí .

A todos los que nos apoyaron, ¡muchas gracias por el apoyo, sin su ayuda el proyecto no hubiera tenido lugar! Gracias a todos por criticarnos, muchas gracias por la crítica constructiva, ¡nos permitió mejorar el proyecto! ¡Un agradecimiento especial a quienes creyeron en dos campañas de recaudación de fondos y a los socios que nos ayudaron!

Parece ser todo. ¡Ahora, con tranquilidad, puede declarar que el proyecto Lighthouse se ha completado!

Cronología del proyecto del faro

24 de diciembre de 2013. La aparición de la idea del proyecto "Faro".

5 de marzo de 2014. La primera reunión sobre el proyecto. Inicio del desarrollo.

18 de marzo de 2014. TK formulado en la nave espacial.

27 de marzo de 2014. El proyecto se llamó "El faro".

25 de julio - 03 de septiembre de 2014. La primera campaña de recaudación de fondos. Se recogieron 407 952 rublos.

Septiembre de 2014 - junio de 2015. Desarrollo de un diseño para pruebas estratosféricas.

Diciembre 2014 Negociaciones con Sputniks sobre el lanzamiento de Mayak en el Dnieper.

13-14 de junio de 2015. Demostración del diseño del reflector solar en GEEK PICNIC en Moscú.

27 de junio de 2015.Abra la protección del proyecto en Digital October.

19 de julio de 2015 . Diseño de prueba en tierra para pruebas estratosféricas. Transición al esquema mecánico para abrir el marco del reflector solar.

19 de octubre de 2015. Diseño de prueba estratosférica.

Enero - febrero de 2016. Desarrollo de documentación de diseño.

1 de febrero - 10 de marzo de 2016. La segunda campaña de recaudación de fondos. Levantado 1 993 146 rublos.

Marzo-mayo de 2016. Producción de piezas para el vuelo y diseño de Mayak.

30 de mayo - 27 de julio de 2016. Montaje del vuelo "Faro" y el trazado.

15 de junio de 2016. Se completa el primer montaje del "Faro" y el diseño.

20 de junio de 2016.Realizó con éxito pruebas de vacío térmico de la instancia de vuelo del Mayak con la divulgación del marco reflector en vacío.

25 de junio de 2016. La instancia de vuelo y el prototipo del contenedor de lanzamiento de transporte ECM también fueron probados. Ambas muestras ingresaron al contenedor, pero la fuerza del resorte no fue suficiente para empujar las muestras fuera del contenedor. Ambas muestras están destinadas a la finalización.

27 de julio de 2016. La segunda asamblea del "Faro" y el diseño se completa.

29 de julio de 2016. Se realizó una instalación exitosa tanto de una instancia de vuelo como de un prototipo del contenedor de lanzamiento de transporte ECM .

13 de septiembre de 2016. En NIIEM , se completaron las pruebas vibrodinámicas de prueba de la instancia de vuelo de Mayak.

14 de septiembre de 2016. Durante las pruebas funcionales del "Mayak" se reveló su falla. La electrónica de a bordo resultó estar sin energía, no había voltaje en los terminales de la batería.

15 de septiembre de 2016.La instancia de vuelo fue desmontada, más de la mitad de los puntos de soldadura de contacto de los conductores entre los elementos de la batería fueron destruidos. Un análisis de las causas de destrucción reveló que los elementos tenían una movilidad demasiado alta dentro del paquete de baterías y, cuando se excitaban con su frecuencia de resonancia, los conductores entre los elementos fueron destruidos. Se ensambló una batería idéntica y se creó un pequeño soporte vibratorio, en el que se determinaron las frecuencias de resonancia y, experimentalmente, en condiciones de laboratorio, se confirmó el mecanismo de destrucción de las juntas de soldadura. En el mismo banco de vibraciones, se probó el método para prevenir la destrucción de la soldadura (ver más abajo), el método mostró su idoneidad. No fue posible identificar la frecuencia de resonancia que condujo a la destrucción de los puntos de soldadura o la falla de la batería.Los elementos de la batería se probaron individualmente en el soporte del analizador de la batería (no se detectaron desviaciones), y durante el ensamblaje se conectan pegándose entre sí, a las placas y a la caja de la batería con la ayuda del pegamento epoxi resistente al vacío VK-9, los conductores entre las celdas se reemplazan por otros más flexibles y duplicados (tales Por lo tanto, cada celda de la batería tenía una redundancia de 4 veces del contacto) y también está inundada con una capa VK-9. En un pequeño soporte de vibración, las pruebas vibrodinámicas de la batería ensamblada se llevaron a cabo con éxito.En un pequeño soporte de vibración, las pruebas vibrodinámicas de la batería ensamblada se llevaron a cabo con éxito.En un pequeño soporte de vibración, las pruebas vibrodinámicas de la batería ensamblada se llevaron a cabo con éxito.

18 de septiembre de 2016. Reparación de batería completada. La batería está cargada. Instancia de vuelo ensamblada.

19 de septiembre de 2016. Ha pasado un ajuste exitoso tanto de la instancia de vuelo como del diseño en el diseño del contenedor de transporte y lanzamiento del ECM.

22 de septiembre de 2016. Se realizó una presentación del satélite Mayak en el Politécnico de Moscú .

23 de marzo de 2017. Verificación de batería realizada. La carga ascendió a más del 95% de la capacidad nominal, no se encontró desequilibrio de los elementos.

4 de abril de 2017. Glavkosmos anunció que el lanzamiento será el 14 de julio de 2017.

10 de mayo de 2017.Hubo una instalación exitosa tanto de la instancia de vuelo como del prototipo en el contenedor de lanzamiento y transporte de vuelo ECM. El contenedor de envío con la instancia de vuelo y el modelo de placa de pruebas se selló y se entregó a Glavkosmos para su envío a Baikonur.

21 de junio de 2017. En el MIC, sitio 31 del cosmódromo de Baikonur, la instancia de vuelo de Mayak se integró con éxito en el contenedor de lanzamiento y transporte de vuelo del ECM. Verificación de batería realizada. La carga ascendió a más del 95% de la capacidad nominal, no se encontró desequilibrio de los elementos. En la copia de vuelo del "Mayak", ubicado dentro del contenedor de transporte y lanzamiento de la compañía ECM, se llevó a cabo con éxito el control de la operación de los interruptores de límite y el inicio del ciclograma de la operación del equipo a bordo.

14 de julio de 2017. Faro en órbita!

9 de agosto de 2017. , .

29 2017 . «» , un LEMUR 2 y un FLOCK 2K terminaron en órbitas fuera de diseño.
De hecho, uno de los ocho lémures del LEMUR 2 ARTFISCHER terminó en órbita con el apogeo de 477 km, que incluye 47 Floks, aunque debería haber 48, y uno de los Floks probablemente no se encendió y terminó en órbita con el clímax del orden de 605 km, donde se encuentran los siete "Lemurs" restantes. Hay 47 satélites FLOCK 2K en el catálogo de NORAD, mientras que debería haber 48. Los 47 en órbita con el apogeo de unos 477 km. También hay 8 satélites LEMUR 2 en el catálogo de NORAD, con 7 satélites en órbita con un apogeo de aproximadamente 605 km y 1 satélite en órbita con un apogeo de aproximadamente 477 km. Parece que un Lemur y un Flock han intercambiado lugares.

31 de agosto de 2017. Cita de Ribbon.ru. El gerente del programa de lanzamiento de Glavkosmos, Vsevolod Kryuchkovsky, explicó por qué varios satélites lanzados el 14 de julio por el cohete Soyuz-2.1a no se comunicaron o estaban en una órbita no planificada. Informó su versión de lo que le sucedió a Space News . Según Kryuchkovsky, Glavkosmos recibió de todos los clientes extranjeros la confirmación oficial de la separación exitosa de los satélites de la etapa superior del vehículo de lanzamiento. Una subsidiaria de Roscosmos también aseguró a los socios extranjeros que el misil estaba operando normalmente durante la separación.

De lo contrario, el jefe de los programas de lanzamiento de Glavkosmos evalúa la situación con satélites de desarrolladores rusos. "Esta es su primera experiencia en el desarrollo de Cubsat", dijo. "Tal vez algo sucedió en el lado del desarrollo, o con componentes, o con estaciones terrestres".

1 de septiembre de 2017. Resulta que cuando se ejecuta renunciado tres satélites más compañía Cicero GeoOptics estadounidense y un ruso-ecuatoriana de UTE-UESOR.

8 de septiembre de 2017. 2 dispositivos de la empresa estadounidense Astro Digital se negaron .

5 de octubre de 2017."Glavkosmos" devolvió el modelo de masa general del "Mayak". Se decidió finalizar el modelo para la condición de vuelo (idéntico al vehículo lanzado) y verificar su resistencia bajo la acción de las cargas de transporte y extracción, mientras se finaliza su batería de acuerdo con la tecnología para reparar la batería de vuelo.

8 de noviembre de 2017. La finalización del modelo de masa general del Mayak para la condición de vuelo ha comenzado.

12 de noviembre de 2017. La finalización del modelo de masa general del Mayak a la condición de vuelo se ha completado. La batería se fabrica con la misma tecnología que en la instancia de vuelo, por los mismos empleados en el mismo equipo.

15 de noviembre de 2017. Prueba del modelo de Mayak por el método del programa de pruebas vibrodinámicas.utilizado para la admisión al vehículo de lanzamiento Soyuz-2.1a.

22 de noviembre de 2017. Completado con éxito la prueba del diseño del faro. No se detectaron desviaciones en el trabajo, todos los sistemas después de las pruebas funcionan normalmente.

28 de noviembre de 2017. Se han publicado los resultados de un estudio sobre las posibles causas del accidente de Mayak.

21 de diciembre de 2017. El informe final sobre el proyecto Lighthouse ha sido publicado. El proyecto está terminado.

El equipo del proyecto "Faro" en diferentes etapas

Alexander Belskykh - el diseñador en la fase inicial del proyecto,
Alexander Mugla - el desarrollador del sistema de divulgación,
Alexander Panov - el jefe de especialistas en relaciones públicas en el segundo crowdfunding,
Alexander Shaenko - el gerente del proyecto,
Alexey Eliseev - el ingeniero de transferencia de calor,
Andrey Bohan - el diseñador de "Yalini",
Anna Lavrova - el especialista sobre relaciones públicas y crowdfunding en el primer crowdfunding,
Anton Alexandrov - desarrollador del sistema de suministro de energía,
Anton Nedogarok - balístico,
Vladimir Nargelenas - diseñador en la fase inicial del proyecto,
Vladislav Bucharsk Ii - diseñador en la fase inicial del proyecto,
Gleb Lubin - desarrollador del sistema de divulgación,
Daria Burova - Especialista en relaciones públicas y crowdfunding en el primer crowdfunding,
Daria Mugla - desarrollador del sistema de divulgación,
Denis Efremov - organizador de pruebas de estratosfera, desarrollador del sistema de divulgación,
Dmitry Dimitrov - probador, desarrollador del esquema de apilamiento del reflector solar,
Elena Emelyanova - organizador clave de la segunda ronda de crowdfunding
Ilya Tagunov - desarrollador de electrónica,
Maria Kuznetsova - probador, desarrollador del esquema de apilamiento de reflectores solares,
Maria Troitskaya - especialista en relaciones públicas y crowdfunding al principio crowdfunding,
Mikhail Belokoskov - desarrollador del reactor químico y sistema de divulgación,
Mikhail Lavrov - diseñador jefe,
Mikhail Leonov - diseñador en la fase inicial del proyecto,
Rodion Ayupov - diseñador de “Yalini”,
Sergey Gorgots - desarrollador de electrónica,
Sergey Kalinkin - probador, desarrollador del esquema de apilamiento del reflector solar,
Tatyana Vodopyanova - PR y especialista en crowdfunding en el primer crowdfunding,
Fedor Merkushev - diseñador "Yalin".