Программа секции "спутникостроение и космическая связь" Летней Космической Школы - 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)

Расписание занятий

Расписание занятий секции "Спутникостроение и космическая связь" ЛКШ-2023

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 - низкоорбитальными (Метеор, NOAA) 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:

1. узнают, как работают современные коммуникационные спутники и как их использование влияет на общество и экономику;
2. познакомятся с индустрией спутниковой связи, ее основными игроками, бизнес-моделями и перспективами развития;
3. 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;
4. изготовят и используют на практике антенны различного типа для приема спутниковых данных;
5. научатся использовать оборудование для приема сигнала со спутников;
6. проведут сеансы связи с различными типами космических аппаратов и МКС;

Основные темы

1. Проектирование космических аппаратов и кубсатов;
2. Спутниковая связь и навигация.

Программа секции:

1. Проектирование космических аппаратов и кубсатов
   1. 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
   2. Основные системы космических аппаратов
      Система обеспечения теплового режима, система электропитания, система ориентации, комплекс связи, система управления
   3. 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.
   4. 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.
   5. 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
   6. 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
2. Космическая связь и навигация
   1. 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
   2. 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
   3. 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
   4. 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
   5. 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

Регистрация завершена, ЛКШ-2023 прошла 29 июля - 6 августа 2023 года