Исследование Луны требует приборов, которые могут работать в жёстких условиях: в вакууме, при резких перепадах температуры, под действием радиации, лунной пыли и ограничений по массе, энергии и связи. Камеры, спектрометры, датчики плазмы, звёздные датчики, системы машинного зрения, лазерная связь, тепловые системы и механизмы луноходов определяют, какие данные миссия сможет получить и насколько надёжно она их передаст на Землю. Секция знакомит участников с космическими приборами и автономными системами на примере лунных миссий, научных спутников и автоматических межпланетных станций. Участники разберутся, как устроены приборы для исследования поверхности и окололунного пространства, как они проходят испытания, как работают системы ориентации, машинного зрения, лазерной связи и теплового проектирования.
В ходе симуляции лунной экспедиции участники секции будут отвечать за выбор научной аппаратуры, подбор датчиков и приборов под задачи миссии, подготовку циклограмм работы полезной нагрузки, анализ условий лунной среды и обработку данных, полученных в ходе условных экспериментов.
-
Факторы лунной среды
Теория: вакуум, радиация, перепады температур, лунная пыль, особенности освещения, микрометеоритная опасность и их влияние на конструкцию приборов, датчиков и механизмов.
-
Приборы и датчики научных спутников и автоматических межпланетных станций
Теория: камеры, спектрометры, радиометры, магнитометры, плазменные датчики, звёздные датчики и другие типы научной аппаратуры; связь прибора с научной задачей миссии.
Практика: разбор состава полезной нагрузки для условной лунной миссии.
-
Испытания космической аппаратуры
Теория: механические испытания, вибрации, ударные нагрузки, центрифуга, климатические испытания, термовакуумные камеры, электромагнитная совместимость.
Практика: экскурсия на контрольно-испытательную станцию ИКИ РАН, знакомство с большим и малым термовакуумными залами, ЭМС-участком, лабораторно-испытательной станцией, участком миссии «Луна-26» и имитатором телескопа «Спектр-УФ».
-
Лунный реголит
Теория: происхождение, состав и свойства лунного реголита, влияние пыли на механизмы, оптику, тепловой режим и работу приборов.
Практика: исследование образцов неземного грунта и обсуждение методов анализа реголита.
-
Луноходы и грунтозаборные устройства
Теория: задачи мобильных аппаратов на поверхности Луны, особенности движения по реголиту, принципы работы буров, ковшей, манипуляторов и грунтозаборных систем.
Практика: разбор требований к механизмам для сбора и доставки образцов.
-
Хроматография в космических исследованиях
Теория: применение хроматографии для анализа вещества в космических миссиях, задачи определения состава образцов и летучих соединений.
Практика: демонстрация приборов миссии «Фобос-Грунт» и обсуждение их научных задач.
-
Практикум: исследование образцов неземного грунта
Практика: работа с образцами, описание их свойств, сравнение с аналогами лунного или метеоритного вещества, формулирование выводов по результатам наблюдений.
-
Машинное зрение для автономных аппаратов
Теория: задачи машинного зрения в космических миссиях: навигация, распознавание поверхности, поиск ориентиров, контроль сближения, помощь при посадке и работе роверов.
Практика: разбор данных изображений и базовых подходов к распознаванию объектов.
-
Практикум по машинному зрению
Практика: обработка изображений, выделение признаков, поиск объектов или ориентиров, обсуждение ограничений алгоритмов в условиях реальной космической съёмки.
-
Лазерная связь
Теория: принципы оптической передачи данных, преимущества и ограничения лазерной связи, требования к наведению, атмосфере, мощности и точности ориентации.
Практика: разбор схемы лазерного канала связи для космического аппарата.
-
Звёздные датчики
Теория: назначение звёздных датчиков, определение ориентации аппарата по звёздному полю, требования к оптике, матрице, алгоритмам распознавания и устойчивости работы.
-
Практикум по лазерной связи
Практика: настройка или моделирование канала лазерной связи, оценка факторов, влияющих на качество передачи данных.
-
Российско-китайское сотрудничество в космосе
Теория: направления российско-китайского сотрудничества в исследовании Луны и дальнего космоса, роль научной аппаратуры, автоматических станций и международной координации миссий.
-
История исследований Луны и современные лунные автоматические станции
Теория: развитие исследований Луны от наблюдений Галилея до современных автоматических межпланетных станций, ключевые этапы лунных программ, задачи миссий «Луна-25», «Луна-26», «Луна-27» и роль научной аппаратуры в этих миссиях.
-
Плазменное окружение Луны
Теория: физические процессы в окололунном пространстве, взаимодействие поверхности Луны с солнечным ветром и плазмой, методы исследования плазменной среды, научная аппаратура миссий «Луна-25», «Луна-26» и «Луна-27».
-
Системы обеспечения теплового режима лунных и межпланетных аппаратов
Теория: тепловые условия на Луне, особенности теплового режима автоматических станций, различия между лунными и венерианскими аппаратами, радиаторы, теплоизоляция, нагреватели и тепловые интерфейсы.
-
Мастер-класс по тепловому проектированию
Теория: постановка задачи теплового проектирования, тепловые ограничения приборов и аппарата, связь конструкции, материалов и режима работы.
Практика: разбор тепловой схемы аппарата или прибора и выбор решений для поддержания допустимого температурного режима.