Студенты МАИ придумали аналог системы «умный дом» для спутников

Студенты Московского авиационного института отработали технологию беспроводной передачи данных, которая сделает возможной сборку спутников в космосе.

Зачастую на Земле довольно сложно собрать целиком спутник оптимальной конструкции, чтобы при этом он поместился под обтекатель ракеты-носителя. Модульный способ cборки на орбите решает проблему, благодаря небольшим размерам составных компонентов аппарата.

— Со временем на орбите будет всё больше модульных аппаратов. То есть их будут собирать прямо в космосе, словно конструктор Lego, — уверен соавтор проекта, студент института № 6 «Аэрокосмический» МАИ Клим Предеин. — Представьте, мы запускаем на орбиту два отдельных полноценных спутника — один с объёмным аккумулятором, а второй с большой антенной. При помощи манипулятора в космосе из них можно будет собрать новый единый спутник с улучшенными характеристиками. При этом весь обмен данными между составными частями будет вестись по радиоканалу.

Идея проекта заключается в замене проводных соединений в космических аппаратах на беспроводные. Это позволит при сборке на орбите сцеплять спутники, как вагоны поезда. Дополнительным преимуществом такого подхода станет возможность быстрой и многократной сборки и разборки аппаратов в космосе, например, при выходе из строя отдельных элементов.

— Наш замысел можно описать с помощью концепции «умного дома», в котором разные приборы — от чайника до холодильника — связаны между собой по беспроводной связи. Идея в том, что в виде такого дома мы представляем космический аппарат, в котором роль отдельных гаджетов выполняют бортовые системы, взаимодействующие между собой с помощью радиосигналов, — отмечает Клим Предеин.

Студенты МАИ провели сравнительные испытания сразу нескольких протоколов радиосвязи, в том числе Wi-Fi и NRF24L01. Эксперимент проходил на базе прототипа малого спутника размером 10×10×10 см, который создали в студенческом конструкторском бюро МАИ. Модули радиосвязи помещали в макет спутника и на некотором расстоянии от него, после чего замеряли скорость передачи данных между двумя устройствами. Наиболее быстрыми оказались NRF-модули.

На следующем этапе студенты планируют увеличить количество прототипов спутников, участвующих в эксперименте, в каждом из которых будет установлен модуль беспроводной передачи данных. Это позволит отработать технологию на Земле. Также разработчикам предстоит подобрать комплектующие для более оптимальной работы системы.

Работа велась с 2021 года в рамках программы поддержки талантливой молодёжи «Умник» от Фонда содействия инновациям. За два года сформировался костяк команды из четырех студентов МАИ. На данном этапе ребята оформляют патент на свою разработку. При этом аналогов своей системы на рынке студенты не обнаружили.

Сейчас они планируют получить на свой проект грант «Студенческий стартап» Фонда содействия инновациям. В перспективе маёвцы нацелены на создание нескольких рабочих спутников и отправку их на орбиту для отработки технологии беспроводной передачи данных в сотрудничестве с Роскосмосом.