Мы мечтали прикоснуться к космосу, разработать и отправить на орбиту собственный спутник, и у нас это получилось. Здесь вы можете увидеть этот и другие наши проекты, связанные с космической техникой.
Мы начали работу в 2012 году с мечты о запуске собственного спутника в космос. Мы были просто вчерашние выпускники университета, которым предстояло научиться самостоятельно реализовывать сложные технические проекты.
Специфика того времени требовала работать в разных тематиках, именно это теперь является нашим преимуществом при реализации нестандартных проектов.
PS:
в 2017 наш собственный микроспутник был запущен в космос :)
В этой работе требовалось спроектировать устройство для запуска малых космических аппаратов, которые были доставлены на МКС. Подготовка к запуску предусматривала участие космонавтов, что бы настроить пусковое устройство и разместить на нём спутник. Техническое задание предписывало нам применить механический вариант толкателя и механизма настройки, без моторов, и мы разработали такое устройство.
В устройстве возможна механическая настройка усилия толкателя при помощи двух рукояток. Качая одну из них происходит увеличение / уменьшение усилия. Такая схема разработана специально для удобства работы космонавта в скафандре под избыточным давлением.
Гибкие аэродинамические тормозные экраны полезны не только для посадки на Марс. Мы разрабатывали малый спускаемый аппарат для спуска грузов с обиты Земли. Такая система может возвращать с МКС различные лабораторные образцы и созданные материалы.
Но наиболее интересное её применение — эта система может стать заменой крупным аппаратам для проведения биолабораторных исследований. Её малый размер позволит запускать научные миссии по несколько раз в год, а не ждать загрузки всего объёма большого аппарата.
Для изготовления прототипа аппарата (функционирующий конструкторский макет) мы организовали производство корпусных элементов. Мы объединили в единую конструкцию жёсткий лобовой щиток и корпус бака высокого давления. Такое решение позволило уменьшить используемый объём и массу благодаря тому, что в процессе спуска бак получал тепло от набегающего потока воздуха и давление в баке повышалось.
Конструкция аппарата получилась компактной, формфактор похож на среднестатистический малый космический аппарат и имеет аналогичное крепление для запуска в виде попутной нагрузки.
Для физических испытаний систем ориентации и стабилизации космических аппаратов применяют комбинации генератора внешнего магнитного поля и специальных систем удержания (например аэродинамическая опора). Такие испытания позволяют проверить корректность результатов математического моделирования и фактические настройки аппарата.
Наш генератор магнитного поля оптимизирован для малых спутников с габаритом до 80см и позволяет задавать направление и силу магнитного поля (включая обнуление внешнего поля).
Главным уникальным элементом стенда является наш подвес для спутника, который не содержит аэродинамических опор, а состоит из длинной струны (2 этажа), привода поворота и системы компьютерного зрения, которая обеспечивает непрерывное обнуление возникающего в струне крутящего момента от вращения спутника. Эта система позволяет сохранять параметры вращения спутника на протяжении нескольких часов, сам спутник находится в полностью собранном состоянии, а главное — вся система и спутник с его двигателями могут работать (проходить испытания) внутри вакуумной камеры.
Так же экспериментальная установка обладает несколькими независимыми системами перемещения внешнего оборудования вокруг спутника. Эти системы позволяют проверять работу алгоритмов ориентации на Солнце, поиск объектов и созвездий, наведение антенн.
Магнитные катушки массово применяются в системах стабилизации спутников. Мы разработали новую компактную магнитную катушку и проанализировали жизненный цикл такого изделия в условиях единичного производства. По опросу производителей классических магнитных катушек выяснилось, что чаще всего встречаются проблемы с порядком подключения обмоток катушки и корректностью их учёта в программном обеспечении, так как и сама катушка, и система ориентации, и малый космический аппарат выпускаются единичными экземплярами в различных компаниях. Создать единую систему для тестирования и перемещать её между компаниями сложно и дорого (для небольших производителей малых спутников).
Для решения этой проблемы и повышения надёжности мы интегрировали внутрь своей катушки небольшой электронный блок, который позволяет проводить диагностику самой катушки и определять правильность установки и подключения комплекса из нескольких катушек. Всё это работает через стандартную информационную шину бортового компьютера спутника.
Такое решение добавляет около 50 грамм (вместе с кабельной линией) к массе спутника, но существенно упрощает процесс сборки и испытаний. В процессе эксплуатации спутника сохраняется возможность быстрой диагностики каждой катушки (если необходим поиск неисправности).
Наша деятельность в 2013 году началась с мечты о том, что бы запустить в космос свой собственный спутник. Важным условием было то, что мы хотели сделать спутник полностью самостоятельно — разработать конструкцию, электронику, технологию производства, программное обеспечение. Самостоятельно организовать производство деталей и сборку конструкции, провести испытания. Не покупать готовые модули, как делают многие.
Для такой крупной работы требовался опыт выполнения сложных проектов, опыт проектирования и опыт производства. За три года мы выполнили множество простых и сложных проектов, а в 2016 начали работу над своим спутником. За год мы спроектировали и изготовили несколько корпусов, сделали несколько вариантов бортового оборудования и написали программное обеспечение. Аппарат представлял собой техническую платформу с бортовыми системами, куда в последствии можно было бы устанавливать научную аппаратуру других команд.
Для первого полёта вместо научной аппаратуры мы разместили дополнительные датчики для контроля состояния нашей платформы. Основной задачей была проверка комплексной работоспособности конструкции, электроники, софта.
Наша мечта осуществилась в 2017 году, наш спутник был доставлен в космос :)
При подготовке космонавтов к полёту в космос активно применяют вращающееся кресло кориолисовых ускорений. Этот классический тренажёр позволяет оценить возможности вестибулярного аппарата кандидата, при необходимости — натренировать его. Мы решили создать его современную версию.
Подобный комплекс не заменяет полноценную центрифугу для космонавтов, но значительно расширяет возможности тренировки в сравнении с классическими методами. Для этого применяется комбинация физических и нефизических нагрузок. За счёт своей компактности и сменяемости сценариев тренажёр будет актуален для подготовки не только космонавтов, но и пилотов самолётов, автогонщиков, спасателей, парашютистов, спортсменов и пр.
Мы решили расширить функционал классического тренажёра.
Во-первых мы дополнили его интерактивными экранами на которых в процессе вращения транслируется визуальная составляющая задачи, требующая принятия решений. Это позволяет не просто оценить хорошо ли кандидат переносит вращение, но и понять насколько работоспособен он остаётся в таких условиях, насколько эффективно он может принимать решения по управлению кораблём в таких условиях.
Во-вторых мы добавили управляемую механизацию смещения и наклона кресла в процессе вращения. Эта функция позволяет частично реализовать перегрузки по аналогии с центрифугой, хотя и в гораздо меньшем значении. Результаты таких комплексных совместных испытаний предоставляют исследователям более полную информацию о возможностях конкретного кандидата.
Наиболее вероятным сценарием развития современных обитаемых космических станций является совместная работа людей и роботов. При этом роботы должны обладать и возможностью дистанционного управления и иметь собственные алгоритмы и средства навигации для перемещения по базовым маршрутам.
Мы разрабатывали концепцию универсального робота-ассистента, который выполнял бы задачи перемещения небольших грузов внутри и снаружи станции. Для этого в роботе предусмотрена специальная система накопления сжатого воздуха, которая обеспечивает безопасное применение его и снаружи и внутри объёма станции, а корпус спроектирован так, что бы минимизировать риск повреждения хрупких объектов при случайном столкновении. Робот выполняет функцию захвата объекта и перемещения его по заданному маршруту до конкретного члена экипажа.
В процессе анализа решаемых задач в отдельное направление выделились роботы на такой же технической базе, но в специальном формфакторе — ассистент в монтажно-сборочных и лабораторных операциях.
Навигация робота осуществляется исключительно на основе компьютерного зрения, что бы не заполнять эфир дополнительными каналами радиосвязи, а так же не воздействовать на экипаж станции ультразвуковыми навигационными излучателями. В результате R&D мы изготовили плавающий испытательный стенд и отработали на нём системы навигации и стабилизации робота в пространстве на основе компьютерного зрения.
Это наш собственный некоммерческий проект, мы работаем над ним сами, а так же используем его для подготовки студентов и новых участников команды. Мы организуем небольшие учебные курсы для студентов, где они пробуют совместно с нами решать технические задачи на стыке областей механического проектирования, электронного управления, промышленного дизайна, технологической оптимизации производства.
Фундаментом проекта является научный и экспериментальный подход, например, для проверки теоретических концепций и алгоритмов мы создаём и совершенствуем лабораторный стенд для экспериментов с движением по имитатору лунного грунта.
Если вы стартап или техническая компания — вы можете заказать у нас разработку по конкретной задаче или заказать поиск новых возможностей для развития / оптимизации / автоматизации в пределах заданной тематической области.
Если вы инвестор — мы можем найти и предложить перспективную идею для запуска совместного стартапа под выбранную вами тематику / область интересов.