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人造星将进入太空



一年多以来，一群发烧友一直在制造一种微型卫星，这种微型卫星只有一个，但却是一个不寻常的目标，那就是普及太空探索并呼吁全人类抬起头，仰望天空。卫星可以在今年夏天进入太空，并成为数周以来最明亮的恒星。我采访了该项目的创始人，机械工程大学教育计划“现代宇航员”的负责人以及宇航员亚历山大·肖恩科（Alexander Shaenko）。

人与观念




亚历山大·申科（Alexander Shaenko）在航天行业工作了10多年。他参与了安加拉（Angara）和KSLV-1运载火箭的研制，这是俄罗斯私人公司达乌里亚航空航天公司（Dauria Aerospace）的DX1卫星，并参与了Selenohod微型漫游车的研制。近年来，他一直在夏季进行全俄关于航天的科普讲座计划（“从海到海的太空”项目），为那些在大学完成非太空专业的人开设了“航天学基础”课程，组织了夏季太空学校，并创建和进行了单身汉机械工程大学的“现代航天学”课程。

亚历山大，有关卫星的工作已经取得了很大进展，但我仍然想知道这个想法是从哪里来的？为什么是明星？
灯塔的想法来自两个方面。首先，我在火箭和航天行业的经验使我认为，过去取得的航天成就不是因为我们的钱很少，不是因为人们愚蠢，也不是因为我们的技术薄弱。事实是，即使是行业工人自己也大部分都不知道为什么需要航天。他们为什么自己需要载人飞行，为什么要建造新的运载火箭，为此需要行星际站。因此，我们的太空计划不断变化或推迟，并且项目持续了数十年。考虑到这一点，我开始思考我个人可以做些什么来改变这一点。我以为，如果您向人们展示航天技术可以给他们带来什么，这对他们来说将是很有价值的，然后，这将改变社会对太空探索的态度以及火箭和太空工业对其工作的态度。
为此，我开始进行科普讲座，在其中我开始谈论航天有趣，与众不同，美丽而迷人的事实。在一次演讲之后，第二个原因发生了。
其次，在2013年12月下旬，一次演讲后，阿列克谢·斯塔森科（Alexei Statsenko）来到我身边（又名MagisterLudi），并询问如何将卫星发射到太空。我向他解释了如何做到这一点，并提供了Kosmotras网站的地址。然后他问是否有可能向太空发射一块砖。我回答说有可能，但是没人会看到这一点。将看到的东西发射到太空中会更加有趣。我认为这将是相对简单的。然后我意识到，如果我设法召集爱好者，制作一颗可以从肉眼从轨道上看到的卫星，那么对于那些已经可以进行太空探索的人们来说，这可以成为一个很好的例子。为了将真正的卫星发射到太空中，没有必要在大型公司工作或成为亿万富翁。就像他们说的那样，总结起来……
以象征性的形式，这些原因在我们的动画片中得以体现：



您已经拥有一群志同道合的爱好者。您能告诉他们些什么？
除了我和杂种Quasar的“心理卸载部门负责人”之外，团队中还有十多人。有一些在航天行业工作的人，IT专家，PR专家，学生，每个人都在做他所了解和喜爱的事情。更详细的说，他们自己想告诉自己的事情可以在这里看到。

建筑施工


据我了解，卫星应该在构造上相当简单。他会是什么样？
灯塔采用流行的Cubesat格式制作。这些是尺寸有限，离散定义的卫星。一枚“离散”卫星，一个单位，尺寸为每100毫米每100毫米100毫米，最大重量为1.33千克。发明了这种格式，以便通过发射方法将小型卫星统一起来。为幼崽发明了许多发射容器，将它们放在不同的火箭上进入轨道，然后从中发射到太空。相对而言，任何cubsat都可以在任何容器中运行。这大大降低了成本并加快了发射速度。
“灯塔”是三个单元的立柱，尺寸为100毫米x 100毫米x 340.5毫米。设备的质量为4千克。

从结构上讲，它由以下系统组成：
  • 可扩展的太阳能反射器
  • 管理系统
  • 电力系统
  • 喷气发动机
  • 身体。

板上没有无线电发射器，这极大地简化了发射协调过程并降低了发射协调过程的成本。


卫星的

未组装3D模型如果没有发送器和接收器，那么事实证明，卫星会按照其中的程序运行吗？你能告诉我们有关卫星的星钟图吗？
从与运载工具分离的那一刻起（CO，舱室接触）直至控制系统关闭的设备循环图如下：
  1. CO + 0秒打开控制系统。
  2. KO + 30秒。太阳反射器的公开开始。
  3. KO + 150秒。太阳反射器的开口端。
  4. KO + 151秒。启动旋转喷气发动机。
  5. KO + 1951秒。发动机停机。关机控制系统。

在此过程中，Lighthouse将通过在框架上拉伸的聚合物薄膜打开四面体，并以总角速度至少1 r / s沿所有轴扭曲。

两分钟打开反光镜...那么大吗？
是的，我们的反射器是侧面长3米的规则四面体。您可以轻松计算出一侧的面积为3.8 m 2，总面积将超过15平方米。根据我们的计算，Mayak的大小为-10，比任何一颗恒星都要亮。越来越少，卫星将闪烁得更加明亮，并且在进入大气层之前，它会以-13的大小发光，就像满月一样！

你怎么把这个胖主妇放在这里这么小的盒子里有这么大的四面体？显然需要添加四倍以上。
制成反射器的金属化膜厚度仅为5微米，比人发细20倍。然后我们根据轮盘赌的原理将其打开-将三个可弹性变形的轮廓（计数，轮盘赌盘）缠绕在鼓上，并通过齿轮马达解开。事实上，我们在测试中使用了轮盘赌：



测试部署系统，2015年10月，两个磁带沿着地板移动，好像在零重力（重力垂直）下，在这种情况下第三个磁带无法卸载，什么也不做

，为什么还要旋转卫星？
卫星在各个轴上旋转，以使反射光点尽可能多地围绕航天器围绕行星的整个可见部分，这将使尽可能多的人看到灯塔。该设备将以每秒至少1转的总角速度沿所有轴扭曲。

如果您看一下该天文图，卫星将旋转半小时。您是否使用任何特殊引擎？
事实是您不能在烟火上使用烟火，有毒化学物质，高压。因此，对于纺丝，我们开发了一种可对碳酸铵进行热分解的发动机。该物质在食品工业中用于使面团松弛并且无害。发动机是带有喷嘴的气密室。隔室内部是所谓的可更换反应堆模块，它们是两个电加热器的组件，两个电加热器之间放置一袋加压的碳酸铵。该组件放置在热编织物中，该热编织物在加热器的操作过程中被压缩，并使加热器与试剂接触。我们的反应堆中有两个这样的模块。这可以使长达30分钟的推力达到5克，并具有80秒的特定脉冲。


工作计划


预制加热器

火箭弹


当我听说您在火箭上获得一席之地时，我感到很惊讶。很难吗？是否通过机构和其他大型组织进行联系？
不，一切都更简单。像其他地方一样，在金钱的帮助下设法登上了火箭。但是直到Mayak作为运载工具的一部分脱离发射台之前，我将假定我们仍然无法获得一席之地。
2015年春季，我们开始与人造卫星进行谈判，人造卫星开始提供发射Cubsat的服务。后来，Glavkosmos公司的经理来找我们，这是Roscosmos与外国客户的一种商业接口。由于业内很少有俄罗斯航天器发射的先例，实际上，第聂伯发射器上的人造卫星和联盟号2发射器上的Dauria航空航天，他们很可能开始从事学生项目。 Glavkosmos提供了更好的价格，所以我们去了他们。仍然有一些外国发射服务提供商，例如ISIS和Commercial Space Technologies，但它们的价格更高。

您对什么发射有协议？
我们正准备与Frigate RB一起在Soyuz-2 LV上推出。2016年6月，这艘航母将由Kanopus-V-IK航天器发射，我们正在运送货物。轨道的初始高度为600公里，轨道与太阳同步，倾斜度约为98度。在这个轨道上，玛雅人将持续约25天。

测验


如果您想象需要的工作量，那么六月似乎是一个令人恐惧的截止日期。您已经设法进行了许多测试吗？
从原理上讲，测试计划可以表示为：



已通过的那些测试表明系统运行良好。
在原型上，已经确定了用于打开肋的机构，现在正在组装太阳能反射器的原型机构的组件。在这些测试之后，将有可能继续生产飞行型的太阳能反射器。

我记得在社交网络中，我看到了一个很有启发性的故事，说明在平流层测试中，由于某种攻击性错误，卫星模型没有打开。您正在做什么以确保可靠性？


平流层测试的照片

是的，当时我们的遥测和控制设备挂起并开始在飞行过程中重新启动，因此它没有发出激活卫星的命令。他降落甚至没有开始工作。为了卫星的可靠性，我们计划执行以下操作：
控制系统中负载最重的功率组件是重复的。信号线和机械控件（车厢触点，开始键）也被复制。我们认为，逻辑方案更加可靠，不需要重复或采取其他特殊措施来提高可靠性。
卫星系统的非重复元素的可靠性通过其测试程序得以确保-首先进行系统范围内的测试，然后进行“台式”复杂电气测试，然后在真空中进行复杂电气测试，然后进行振动动力学测试，并在施加机械载荷之前和之后进行功能测试。

在与Phobos-Grunt发生故事之后，您不由自主地开始担心重电荷粒子。如果它影响了您的非重复管理系统怎么办？
我们提供了针对TZCh的软件保护。使用Flash时，会记录当前时间，重新启动时，会过渡到上一个记录的步骤。因此，可能会引入小于0.1 s的程序框图执行错误，这对于我们的目的而言并非必需。我们没有像Phobos-Grunt那样的引擎和定向系统。

钱款


2014年，您通过众筹成功筹集了407,000卢布。他们干了什么？
简而言之，超过十万次进入平流层测试。五万个生产加热器。其余的是给赞助商的礼物，以及购买必要的工具和材料。完整的报告可在此处获得。

而现在，有传言称您将收取一百万半。这笔钱将用于什么？
持续的费用是为制造卫星飞行实例收取的费用，我们希望分两次付款，以支付测试费用，实际上是轨道发射费用。像奖品这样的小东西也都在预算中。
大规模计划以下支出：
  1. 生产了两架Mayak航天器的飞行副本150万卢布，
  2. 进行振动动力学测试，150万卢布，
  3. 热真空测试，250万卢布，
  4. 280万卢布的轨道发射，
  5. 非技术性支出（奖励赞助商等）70万卢布。

如果可以节省，我们将花更多的钱来开采铁。

结论


就个人而言，我对国际空间站已经飞行了15年以上这一事实感到困惑，因为它可以定期观察，而且根据我的经验，它的观察结果令人印象深刻。Mayak将如何变得更好？


首先，灯塔会更亮。
其次，从北到南，“灯塔”在整个地球上都是可见的。
第三，“ Mayak”将由想要进行太空探索的普通人的爱好者们制作。这对我和项目团队来说都是最重要的结果。因此，我们可以改变社会对太空探索的态度。我们可以证明，航空学是有趣，美丽，令人兴奋的。为此，您无需拥有数十亿美元或在大型公司工作。想要，召集朋友，将卫星送入轨道。苏联的第一颗人造卫星为人类做了同样的事情。然而，他没有配备科学的设备，却激发了许多人学习太空的知识，并迫使许多国家进行太空探索。我们期待对国家而不是对发烧友产生类似的影响。

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这些是非常真实的科学任务。而且，在我看来，空气动力学制动系统也可能具有商业潜力，因为现在有必要在船上安装一个控制系统和推进系统来将卫星送离轨道，这既昂贵又复杂。使用类似于Mayak太阳反射器的设计，可以使卫星更容易，更便宜地带出轨道。而且，类似的报价已经到我这里。一种简单而廉价的减少卫星，特别是小型卫星脱离轨道的方法，将大大降低形成新的空间碎片的风险。
对于研究高层大气的科学家而言，Mayak对空气密度的敏感反应非常有用。在那些密度较高的地方，卫星将更快地减速，其轨道将更加强烈地减小，反之亦然。看着他的飞行，您可以探索高层大气。最后，“灯塔”可以作为计算视在震级的模型的参考对象。

好吧，总而言之，让我们梦想。假设Mayak已启动并成功运行。您对这个项目有什么期望？


我很高兴地了解到，由于Mayak项目的成功，俄罗斯和世界各地出现了一批从广义上开始从事航空航天工作的人们：他们去研究包括我在内的航空航天学，创造了太空和火箭创业公司，安排好电影，写有关他的书籍等等。使世界对太空探索有了要求。如果由于我的努力而发生这种情况，那么我将非常高兴。

Geektimes的Mayak团队：
Alexander Shaenko- 4110

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN390229/

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