Секция спутникостроения и космической связи ЛКШ-2023
Создание космических аппаратов: спутников, межорбитальных буксиров, автоматических межпланетных станций и полезной
нагрузки для них – одна из самых интересных областей космонавтики. А после разработки и создания с космическим
аппаратом нужно установить связь: для приема телеметрических данных об обстановке на борту и для загрузки команд
управления или даже обновления бортового программного обеспечения. Востребованность услуг связи, от спутниковой
телефонии и телевидения до широкополосного доступа в интернет сделали спутники связи самыми массовыми современными
космическими аппаратами, число которых на орбите уже превысило несколько тысяч.
Длительность программы: 16 часов занятий в секции (лекции и практика)
Программа секции: состоит из двух частей. В первой участники получат углубленную информацию по
конструкции и устройству космических аппаратов и их систем, отработают полученные знания на мастер-классах с
использованием конструкторов спутников. Вторая часть программы посвящена вопросам связи с космическими аппаратами:
участники будут сами изготавливать антенны для приема спутниковых данных и проводить с их помощью сеансы связи
с различными типами спутников - и низкоорбитальными (Метеор, NOAA), и на геостационарной орбите (Электро-Л), а также с
Международной Космической Станцией.
Приглашенные лекторы: действующие сотрудники космической отрасли и ведущие специалисты по
космической связи в России, преподаватели космических ВУЗов и сотрудники частных космических компаний.
Практика: участники соберут модель спутника в формате кубсат и проведут ее испытания, чтобы на
своем опыте узнать о том, как создать космический аппарат и протестировать его в реальных условиях. Сделав своими
руками несколько антенн разных типов, участники протестируют работу наземной станции и проведут серию сеансов связи с
различными космическими аппаратами.
Полученные на секции знания участники смогут применить в симуляции космического полета, которая представляет собой серию космических миссий по строительству космических обсерваторий в разных местах Солнечной системы: гигантского сверхдлинноволнового радиотелескопа на обратной стороне Луны; группировки космических аппаратов лазерной интерферометрической космической гравитационной обсерватории; сверхбольшого нейтринного телескопа внутри ледяной коры Цереры; группировки астрометрических спутников в глубоком космосе.
Что узнают и чему научатся участники:
- узнают, как работают современные коммуникационные спутники и как их использование влияет на общество и экономику;
- познакомятся с индустрией спутниковой связи, ее основными игроками, бизнес-моделями и перспективами развития;
- узнают о системах спутниковой навигации, таких как GPS, ГЛОНАСС, Galileo и BeiDou, и о том, как они работают, как
используются в различных отраслях и как их можно улучшить;
- изготовят и используют на практике антенны различного типа для приема спутниковых данных;
- научатся использовать оборудование для приема сигнала со спутников;
- проведут сеансы связи с различными типами космических аппаратов и МКС;
Основные темы
- Проектирование космических аппаратов и кубсатов;
- Спутниковая связь и навигация.
Программа секции:
-
Проектирование космических аппаратов и кубсатов
-
Основные типы космических аппаратов
Классификация космических аппаратов (по назначению, по целевой орбите, по массе), типичные целевые орбиты
для разных типов космических аппаратов, особенности жизненного цикла космических аппаратов разного типа
-
Основные системы космических аппаратов
Система обеспечения теплового режима, система электропитания, система ориентации, комплекс связи, система
управления
-
Обзор кубсат-технологий и примеры использования
Наиболее распространенные форматы кубсат космических аппаратов, кубсаты для низкой околоземной орбиты,
кубсаты в глубоком космосе, экосистема компонент и типовых решений для кубсатов.
-
Аддитивные технологии и 3D-печать в производстве спутников, кубсатов и пикосатов
Виды 3D-печати и их применимость для использования в космической технике. Элементы конструкции, которые
могут производиться с помощью аддитивных технологий, и примеры использования в реальных космических миссиях.
-
Подготовка и запуск космических аппаратов
Виды тестов и испытаний космической техники и кубсатов, статические испытания, испытания на
электромагнитную совместимость, термо-вакуумные испытания, вибрационные испытания, выбор ракеты-носителя,
интеграция космических аппаратов с пусковым адаптером или разгонным блоком, предпусковые операции и заправка
-
Экономика и жизненный цикл космического аппарата
Этапы создания космического аппарата - от идеи до запуска, срок активного существования космического
аппарата на орбите, последствия использования аппарата - космический мусор и его влияние на космическую
отрасль, основные затраты при создании и запуске космического аппарата, пути оптимизации стоимости и экономии
средств, анализ кейсов успешных частных космических компаний
-
Космическая связь и навигация
-
Современная спутниковая связь
основные принципы работы, история создания и развития спутниковой связи, спутниковая связь в различных
областях: телекоммуникациях, метеорологии, ДЗЗ, широкополосность, многоканальность, методы обеспечения
надежности и круглосуточного доступа
-
Низкоорбитальные группировки связи
понятие группировки космических аппаратов, принципы работы, применение низкоорбитальных группировок связи в
интернет-сервисах, технологии, используемые в низкоорбитальных группировках связи, группировки Starlink,
OneWeb, перспективные группировки программы Сфера
-
Спутниковая навигация
понятие спутниковой навигации и ее основные принципы работы, история создания и развития спутниковых систем
навигации, таких как GPS, ГЛОНАСС, Galileo и т.д., применение спутниковой навигации в различных областях,
например, в авиации, мореплавании, геодезии, геологии и т.д. технологии, используемые в спутниковой навигации,
включая спутники, приемники, алгоритмы обработки данных
-
Разработка и производство антенных устройств для космических аппаратов
основные принципы работы антенн, типы их конструкции, характеристики и требования к антеннам для наземных
комплексов и космических аппаратов, изготовление антенн для космических аппаратов и наземного сегмента
-
Наземный сегмент космической связи
составляющие наземного сегмента, типы наземных станций, особенности и требования к наземным станциям для
работы с различными типами космических аппаратов, составляющие наземного сегмента, типы наземных станций,
особенности и требования к наземным станциям для работы с различными типами космических аппаратов