Маяк – первый краудфандинговый спутник России

Введение

Актуальность работы

Любительская космонавтика не сегодня возникла. В советские годы радиолюбители создавали спутники, которые летали и пищали  подобно первому спутнику 1957 года.

Примером любительской космонавтики является первый российский спутник «Маяк», созданный руками энтузиастов. Это относительно любительский спутник. Начинали его любители, но в том плане, что это были не профессиональные спутнико-строители. «Маяк» разрабатывали молодые инженеры и энтузиасты космонавтики на базе Университета машиностроения (МАМИ) в рамках образовательной программы «Современная космонавтика».[6]

 Запуск спутника осуществлен в июле 2017 года с космодрома Байконур. После выхода на орбиту спутник должен был раскрыть солнечный отражатель в виде пирамиды из металлизированной полимерной пленки и стать самой яркой звездой на ночном небе, видимой во всех городах Земли. Деньги на амбициозный студенческий проект собирали всем миром.

Главная цель «Маяка» - популяризация космонавтики и повышение привлекательности научно-технического образования среди российской молодежи. Спутник решал и  научные задачи, одна из которых заключалась в удалении с орбиты космического мусора.

Немало примеров  любительской космонавтики на Западе. Деньги на проекты там находятся при помощи краудфандинга, то есть на  специальных интернет-площадках. На омбициозный студенческий «Маяк» денежные средства тоже собирали всем миром.

Интересным проектом является проект Ardusat. Небольшая команда предложила построить спутник на Arduino. Собрали сто тысяч долларов, построили два спутника, запустили. Вот в этом и разница западных и российских проектов. Если российский проект «Маяк» закончился запуском спутника, так как команда распалась, каждый занялся своим делом, то из любительского проекта  Ardusat вырос серьезный стартап – компания Spire с инвестициями  несколько десятков миллионов долларов. Компания занимается спутниковым мониторингом, определяет местоположение кораблей в морях при помощи своих спутников. Количество спутников на орбите составляет несколько десятков.

Для Запада, США, прежде всего, любительская космонавтика является первым шагом, тренировкой, подготовкой команды к большому бизнесу.

Еще одним из направлений любительской космонавтики можно считать прошедший в 2019 году конкурс Google «Lunar X PRIZE». Google Lunar X PRIZE - премия, которую учредили Фонд X Prize и компания Google. Премия должна была быть вручена команде, которая сможет создать луноход, удовлетворяющий заданным условиям. Призовой фонд составлял 30 млн долл. По условиям конкурса, в случае, если какое-либо государство отправит на Луну луноход, созданный на правительственные деньги, размер главного приза уменьшится до 15 млн долл.

Конкурс на получение премии был объявлен в сентябре 2007 года в Санта-Монике (Калифорния, США). Условия конкурса включали 3 основных задания:

- мягкая посадка на лунную поверхность;

- передвижение по лунной поверхности не менее 500 м;

- передача на Землю изображений и видео в высоком разрешении.

Изначально вокруг этой идеи объединялись группы энтузиастов, а в конкурсе участвовали частные космические компании. Несколько команд дошли до финала, привлекли десятки миллионов долларов от частных инвесторов и стали профессионалами. Не запустив еще никакого лунохода, участники готовы были  к созданию космической техники, набрались достаточных компетенций, вышли на  этап летных испытаний.

 Команды были в США, Италии, Германии,  Индии, Японии, Бразилии, Чили, России, Израиле. Японскую команду поддержали государственные корпорации, выдали им  необходимые деньги. Команда была готова к запуску лунохода.

Российская компания «Селеноход» тоже ставшая участником лунной гонки, как раз выросла из той самой любительской космонавтики. Это объединение энтузиастов. У некоторых был опыт, связанный  с космической деятельностью, у большинства нет. Ребята взялись создавать российский частный луноход, но к сожалению не нашли достаточных инвестиций и 2013 году отказались от всяческих попыток это сделать. Проект закрыли.

До финала конкурса добрались пять команд. У многих проблемы с деньгами. У Израильской команды, Индийской. Аппараты должны были быть запущены в 2018 году. Деньги команды собрали. К сожалению конкурс закончился без победителей. Израильский аппарат был запущен в феврале 2019 года уже после окончания конкурса ракетой Falcon 9.

Компания Google не собиралась и не компенсировала командам затраты.  Конкурс воспринимается как первый шаг, толчок к началу занятий космосом.

Интересен опыт немецкой команды «Part-Time Scientists», что на русский язык переводится как «Ученые по совместительству». Команда, по сути, объединилась из людей, работающих на разных работах. Время от времени собирались волонтерским клубом и разрабатывали луноход. Сегодня команда переросла в серьезную космическую компанию, получила поддержку компании Ауди и продолжает заниматься созданием лунохода Audi Lunar Quattro, который полетит на Луну во второй половине 2021 года на борту двухступенчатой ракеты SpaceX Falcon 9.

Любительская космонавтика дает возможность сделать первый шаг в серьезную взрослую космонавтику: государственную, частную. И эти возможности расширяются с развитием технологий. Элементы конструкции для маленьких спутников кубсатов можно купить онлайн-магазинах. Достичь космоса стало намного проще и для этого совсем не нужно быть космической державой.

Цель проекта:

- создание учебной видеопрезентации о возможностях любительской космонавтики.

Задачи проекта:

1. Выяснить, может ли существовать любительская космонавтика в России.

2. Изучить отличия российской любительской космонавтики от зарубежной.

3. Познакомиться с популярными космическими проектами, которые начинались как любительские. Выяснить, каких высот могут достичь энтузиасты в этой области., в каком количестве сейчас летают любительские и частные спутники на орбите Земли.

4. Собрать и систематизировать фото и видеоматериал о любительской космонавтике.

5. Познакомиться с программой создания видеофильмов и презентаций Windows Movie 3 Maker. Разобрать алгоритм работы с программой.

6. Выпустить диск с видеопрезентацией и оформить обложку.

Гипотеза:

при помощи программы Movie Maker возможно создать видеопрезентацию из коллекции фото и видео ресурсов в домашних условиях режима самоизоляции.

Практическая ценность состоит в том, что видеопрезентация может быть использована в учебном процессе при изучении астрономии.  

КОНЦЕПЦИЯ ПРОЕКТА

Google Lunar X PRIZE

Мышенавт по имени Шум

Школьники из клуба космонавтов имени Юрия Гагарина в апреле 2015 года провели удивительный эксперимент, который в дальшейшем должен послужить основой для научного исследования. Они запустили в стратосферу мышонка по имени Шум. [5]

Полёту предшествовали серьёзные тренировки: мышенавт прошёл курс закаливания, его приучали крутиться в колесе и усиленно кормили. После этого Шум отправился в космическое путешествие в специальном гелиевом шаре.

Руководит кружком космонавтики Никита Попов. И у него во время эксперимента была специфическая задача: было важно, чтобы мышь не погибла, ведь это всё происходило на глазах у детей. Попову пришлось полностью контролировать процесс - рассчитать силу столкновения с землёй, делать скидку на стресс, который испытывает мышь, позаботиться о её состоянии и естественных нуждах, обеспечить герметичность капсулы. И мышонок не подвел.

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА

Предмет разработки: образовательный продукт, который можно будет использовать в учебном процессе на занятиях по астрономии – видео презентация из фотографий, картинок, видеосюжетов о любительской космонавтике.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для того чтобы отправить человека в безвоздушное пространство, необходимы огромные интеллектуальные и материальные ресурсы. Открытия Оберта, Циолковского и Королева начинались как частная инициатива в гаражах и подвалах, со временем были апроприированы национальными государствами. Холодная война и космическая гонка лишь упрочили государственную монополию на космос. Успехи и неудачи космонавтики воспринимались как успехи и неудачи всей страны.

Успех частной космонавтики, движение NewSpacе и предприниматели типа Илона Маска показали, что освоение космоса возможно без участия государства. Более того, космонавтика становится частным делом обычных людей (любителей), не преследующих коммерческую выгоду. Во всем мире космонавтика становится интересным хобби. Любители демонстрируют простые изобретения и способы решения различных задач, помогающие пересмотреть используемые материалы, временные и трудовые ресурсы.

Необходимые навыки и компетенции, приобретались отдельными энтузиастами или их командами в процессе разработки и реализации проектов. Поэтому так важно заниматься проектной деятельностью, получать качественное образование.

Системное внедрение новых информационных технологий позволяет разрабатывать элементы информационно-образовательной среды с высокой степенью эффективности обучения. Доказано, что самый эффективный способ обучения на сегодняшний день - это видеоуроки.

Создание видеопрезентации  научило работе с такими редакторами как  Microsoft PowerPoint, Windows Movie Maker, Paint, Nero SoundTrax.

Все поставленные в начале проектирования задачи решены, цель достигнута.

Введение

Актуальность работы

Любительская космонавтика не сегодня возникла. В советские годы радиолюбители создавали спутники, которые летали и пищали  подобно первому спутнику 1957 года.

Примером любительской космонавтики является первый российский спутник «Маяк», созданный руками энтузиастов. Это относительно любительский спутник. Начинали его любители, но в том плане, что это были не профессиональные спутнико-строители. «Маяк» разрабатывали молодые инженеры и энтузиасты космонавтики на базе Университета машиностроения (МАМИ) в рамках образовательной программы «Современная космонавтика».[6]

 Запуск спутника осуществлен в июле 2017 года с космодрома Байконур. После выхода на орбиту спутник должен был раскрыть солнечный отражатель в виде пирамиды из металлизированной полимерной пленки и стать самой яркой звездой на ночном небе, видимой во всех городах Земли. Деньги на амбициозный студенческий проект собирали всем миром.

Главная цель «Маяка» - популяризация космонавтики и повышение привлекательности научно-технического образования среди российской молодежи. Спутник решал и  научные задачи, одна из которых заключалась в удалении с орбиты космического мусора.

Немало примеров  любительской космонавтики на Западе. Деньги на проекты там находятся при помощи краудфандинга, то есть на  специальных интернет-площадках. На омбициозный студенческий «Маяк» денежные средства тоже собирали всем миром.

Интересным проектом является проект Ardusat. Небольшая команда предложила построить спутник на Arduino. Собрали сто тысяч долларов, построили два спутника, запустили. Вот в этом и разница западных и российских проектов. Если российский проект «Маяк» закончился запуском спутника, так как команда распалась, каждый занялся своим делом, то из любительского проекта  Ardusat вырос серьезный стартап – компания Spire с инвестициями  несколько десятков миллионов долларов. Компания занимается спутниковым мониторингом, определяет местоположение кораблей в морях при помощи своих спутников. Количество спутников на орбите составляет несколько десятков.

Для Запада, США, прежде всего, любительская космонавтика является первым шагом, тренировкой, подготовкой команды к большому бизнесу.

Еще одним из направлений любительской космонавтики можно считать прошедший в 2019 году конкурс Google «Lunar X PRIZE». Google Lunar X PRIZE - премия, которую учредили Фонд X Prize и компания Google. Премия должна была быть вручена команде, которая сможет создать луноход, удовлетворяющий заданным условиям. Призовой фонд составлял 30 млн долл. По условиям конкурса, в случае, если какое-либо государство отправит на Луну луноход, созданный на правительственные деньги, размер главного приза уменьшится до 15 млн долл.

Конкурс на получение премии был объявлен в сентябре 2007 года в Санта-Монике (Калифорния, США). Условия конкурса включали 3 основных задания:

- мягкая посадка на лунную поверхность;

- передвижение по лунной поверхности не менее 500 м;

- передача на Землю изображений и видео в высоком разрешении.

Изначально вокруг этой идеи объединялись группы энтузиастов, а в конкурсе участвовали частные космические компании. Несколько команд дошли до финала, привлекли десятки миллионов долларов от частных инвесторов и стали профессионалами. Не запустив еще никакого лунохода, участники готовы были  к созданию космической техники, набрались достаточных компетенций, вышли на  этап летных испытаний.

 Команды были в США, Италии, Германии,  Индии, Японии, Бразилии, Чили, России, Израиле. Японскую команду поддержали государственные корпорации, выдали им  необходимые деньги. Команда была готова к запуску лунохода.

Российская компания «Селеноход» тоже ставшая участником лунной гонки, как раз выросла из той самой любительской космонавтики. Это объединение энтузиастов. У некоторых был опыт, связанный  с космической деятельностью, у большинства нет. Ребята взялись создавать российский частный луноход, но к сожалению не нашли достаточных инвестиций и 2013 году отказались от всяческих попыток это сделать. Проект закрыли.

До финала конкурса добрались пять команд. У многих проблемы с деньгами. У Израильской команды, Индийской. Аппараты должны были быть запущены в 2018 году. Деньги команды собрали. К сожалению конкурс закончился без победителей. Израильский аппарат был запущен в феврале 2019 года уже после окончания конкурса ракетой Falcon 9.

Компания Google не собиралась и не компенсировала командам затраты.  Конкурс воспринимается как первый шаг, толчок к началу занятий космосом.

Интересен опыт немецкой команды «Part-Time Scientists», что на русский язык переводится как «Ученые по совместительству». Команда, по сути, объединилась из людей, работающих на разных работах. Время от времени собирались волонтерским клубом и разрабатывали луноход. Сегодня команда переросла в серьезную космическую компанию, получила поддержку компании Ауди и продолжает заниматься созданием лунохода Audi Lunar Quattro, который полетит на Луну во второй половине 2021 года на борту двухступенчатой ракеты SpaceX Falcon 9.

Любительская космонавтика дает возможность сделать первый шаг в серьезную взрослую космонавтику: государственную, частную. И эти возможности расширяются с развитием технологий. Элементы конструкции для маленьких спутников кубсатов можно купить онлайн-магазинах. Достичь космоса стало намного проще и для этого совсем не нужно быть космической державой.

Цель проекта:

- создание учебной видеопрезентации о возможностях любительской космонавтики.

Задачи проекта:

1. Выяснить, может ли существовать любительская космонавтика в России.

2. Изучить отличия российской любительской космонавтики от зарубежной.

3. Познакомиться с популярными космическими проектами, которые начинались как любительские. Выяснить, каких высот могут достичь энтузиасты в этой области., в каком количестве сейчас летают любительские и частные спутники на орбите Земли.

4. Собрать и систематизировать фото и видеоматериал о любительской космонавтике.

5. Познакомиться с программой создания видеофильмов и презентаций Windows Movie 3 Maker. Разобрать алгоритм работы с программой.

6. Выпустить диск с видеопрезентацией и оформить обложку.

Гипотеза:

при помощи программы Movie Maker возможно создать видеопрезентацию из коллекции фото и видео ресурсов в домашних условиях режима самоизоляции.

Практическая ценность состоит в том, что видеопрезентация может быть использована в учебном процессе при изучении астрономии.  

КОНЦЕПЦИЯ ПРОЕКТА

Маяк – первый краудфандинговый спутник России

«Мы снова хотим быть первыми! Первыми в науке. Первыми в космосе. Мы хотим вернуть позабытое было чувство гордости за страну. Мы хотим показать, что обычные люди в России могут сделать то, что удивит весь мир. Мы подарим миру новую звезду. Самую яркую звезду, видимую с Земли. Настало время, когда космонавтика перестала быть уделом исключительно государств и корпораций. Объединившись, энтузиасты могут самостоятельно запускать в космос ракеты и спутники. Мы считаем, что космонавтика – это наука и творчество, а не слепое копирование наследия отцов, это наше сияющее завтра, а не угасающее вчера. Мы считаем, что космонавтика – это красиво, и хотим поделиться красотой космоса с каждым.»[1]

Маяк – первый в истории России спутник, созданный и запущенный на орбиту космическими энтузиастами.

Главная цель проекта - доказать на практике, что сейчас, в нашей стране любители космонавтики могут создать и запустить на орбиту свой собственный космический аппарат. Доказать, что для обычных людей космонавтика может быть не только красивыми фотографиями звездного неба или видео с Международной космической станции, но и дело, которым может заняться любой желающий.

Cредства на создание Маяка были собраныи методом краудфандинга за две кампании, в 2014 и 2016 годах, всего около 2,5 млн рублей. Непосредственно на создание летного экземпляра космического аппарата, его дублера и их испытания ушло порядка 1 млн рублей.

К сожалению, Маяк, оказавшись на орбите, не смог развернуть солнечный отражатель и стать ярким звездоподобным объектом.

Особенно жаль, что вместе с Маяком отказали отказали еще 9 спутников из 73, которые были запущены на одной ракете-носителе. Были проанализированы возможные причины их отказов и сделан вывод, что, вероятно, на борту разгонного блока Фрегат, который развозил множество спутников по разным орбитам, случилась нештатная ситуация, которая привела к таким многочисленным отказам, в том числе, и маяка.

Тем не менее, несмотря на то, что солнечный отражатель не развернулся, проект показал, что сейчас, в современной России энтузиасты космонавтики могут создавать и запускать на орбиту свои собственные спутники! Теперь это доказанный факт и можно рассчитывать на то, что дорога в космос для любительских проектов стала проще.

Маяк представляет собой кубсат 3U, выполненный в соответствии с требованиями стандарта Cubesat Design Specifications Rev 13.

В его состав входят:

- солнечный отражатель

- светоотражающие поверхности

- контейнер отражателя

- механизм раскрытия

- система управления

- система электропитания

- реактор-двигатель

- силовая конструкция

Масса спутника – 3,63 кг, габаритные размеры 340,5х100х100 мм. Для работы бортовой аппаратуры используются химические источники тока.

Целью проекта является создание самого яркого звездоподобного объекта в ночном небе Земли со звездной величиной не более -9 m и сроком орбитального существования не менее 1 месяца путем запуска космического аппарата (КА) типа Cubesat 3U c раскрывающимся солнечным отражателем.

Кроме того, разработанный КА предполагается использовать для:

- для испытаний аэродинамического тормозного устройства,

- для уточнения модели взаимодействия КА с верхними слоями атмосферы,

- для отработки методики расчета видимой звездной величины КА.

Полное наименование «Простейший спутник – Тетраэдр», сокращенное наименование «Маяк».

Одно из самых уникальных достижений проекта – это сбор почти 2 млн. рублей в одной кампании краудфандинга. Члены команды поделились  и этим опытом, потому что на голом энтузиазме много не сделаешь. Ребята рассказали о том, как собирали деньги, какие ими были обнаружены зависимости, какие сложности пришлось преодолеть.

Если коротко, то было замечено, что есть прямая связь между количеством посетителей страницы проекта и размером сборов. Было удивительно, что самый большой вклад в сборы вносят публикации видеоблогеров, причем важно, чтобы на видео было заметно, что его автору интересно то, о чем он снимает. Выяснилось, что публикации в оффлайновых СМИ вроде газет, ТВ (кроме Первого канала) и радио совершенно бесполезны для сбора средств.

Слова о том, что Маяк – первый в России спутник, созданный космическими энтузиастами - это не художественный вымысел и не преувеличение. Молодым россиянам действительно нужен космос! Правда и то, что в создании Маяка мог принять любой желающий. За время проекта через команду проекта прошло не менее 40 человек и все они на разных этапах проекта внесли свой вклад в его развитие.

Это были студенты и аспиранты МГТУ им. Н.Э. Баумана, МАИ и Московского Политеха, инженеры, изобретатели, журналисты, пиарщики, множество талантливых и разносторонних людей.