Илья Оразов из города Орла – настоящий рекордсмен по участию в программах «Сириуса». Впервые он приехал на «Большие вызовы», когда ему было 15 лет. Всего же он был на научно-технологической программе пять раз: трижды как участник и дважды в качестве преподавателя. Илья рассказал, над какими проектами он работал в Образовательном центре, как участие в «Больших вызовах» повлияло на его жизнь и чем он занимается сейчас.
– Ты впервые поучаствовал в «Больших вызовах» в 2017 году. Как ты попал в «Сириус» и над каким проектом работал?
– Мы с братом Алексеем собрали из лего манипулятор – конструкцию с плечевым и локтевым суставами, которая могла хватать и переносить предметы. Я был в 7-м классе, это казалось чем-то крутым. Мы успешно прошли отбор на «Большие вызовы», но брат тогда не проходил на программу по возрасту, поэтому в «Сириус» я поехал один.
Я попал на направление «Космические технологии и робототехника» и работал над проектом «Создание первого российского школьного спутника». На орбите Земли есть радиация, которая пагубно действует на людей и может повредить электронику. Поэтому необходимо изучать заряженные частицы в космосе, а также составлять карты радиационных поясов. В этом проекте мы создавали спутник, на котором был установлен сцинтилляционный детектор, фиксирующий уровень радиации на орбите Земли. Детектор являлся главной частью спутника и устанавливался внутри него.
Так как высота орбиты спутников со временем уменьшается, с его помощью можно было анализировать радиацию по множеству различных высот. В проекте я составлял программу испытаний устройства и занимался их проведением. Аппарат испытывает большие перегрузки и перепады температур, когда попадет в космос. Поэтому сначала мы прикручивали наше устройство к вибростенду, а потом запекали в термобарокамере. После испытаний со спутником было все хорошо, а это значило, что его можно было отправлять в космос.
.jpg)
– Ваша команда продолжила работать над этим проектом после окончания программы? У вас получилось запустить спутник?
– Да, после программы в 2017 году наш спутник прошел все предполетные проверки. Когда в июле 2018-го я снова был на «Больших вызовах», мне позвонили и пригласили в Байконур на запуск корабля, в котором находились наш спутник и его копия.
Запуск был ночной. Мы приехали на стартовую площадку около Центра управления полетами, она располагалась в полутора километрах от ракеты. Двигатель корабля заработал так, что все небо озарилось ярчайшим светом, и белая палочка ракеты медленно начала подниматься. Через несколько секунд до нас долетел мощный рев двигателей, похожий на миллионы взрывающихся фейерверков. Это было нечто!
Потом я вернулся в «Сириус». Там для нас проводили космические уроки, на которых космонавты с МКС в онлайн-режиме общались со школьниками. Когда мы разговаривали с космонавтами, мы в кадре увидели летающий мешочек, на одной стороне которого была эмблема «СириусСата». Это на МКС летал спутник, который я год назад своими руками крепил к вибростенду и тряс. И вот он там!
В августе 2018 года российские космонавты Олег Артемьев и Сергей Прокопьев выходили в открытый космос, и в это время они запустили наши аппараты в ручном режиме. После окончания программы нашу команду пригласили в Центр управления полетами в Королев, где мы видели самые свежие кадры с запуска.
Спутники работали два с половиной года. Они разошлись по орбите и оба фиксировали данные. Их высота со временем уменьшалась, и в декабре 2020 года пришло сообщение о том, что со спутниками невозможно связаться. Позже они сгорели в атмосфере.
– Когда ты в следующий раз приехал на «Большие вызовы» и над каким проектом работал на программе?
– В 2018 году. В этот раз мы прошли на программу вместе с братом и работали на «Космических технологиях». На программе наша команда занималась проектом по доработке существующей модели скафандра. Обычно стрелочный манометр размещается на груди космонавта, так что давление в скафандре видно через зеркало на руке. А температура и другие показатели отображаются с помощью светодиодов – это недостаточно точно. Поэтому с помощью технологии дополненной реальности мы вывели эту информацию на иллюминатор скафандра. Мы подобрали пленку, наклеили ее на стекло и установили под подбородком космонавта OLED-дисплей, на который вывели давление и температуру. Экран светил на пленку, она отражала изображение, и человек видел нужную информацию. Наш скафандр был напечатан на 3D-принтере, поэтому также мы его герметизировали, делали систему охлаждения и проводили испытания.
Я делал систему вентиляции и герметизировал скафандр. И мне пришлось в него лезть и проверять, возможно ли там находиться и видно ли на стекле показания. Когда я залез в скафандр, все работало.
– Вернувшись после программы домой, ты работал еще над какими-то проектами?
– Да, после программы 2018 года мы с братом продолжили развивать тему скафандров. Перчатка – самый сложный элемент скафандра, потому что в ней много подвижных частей, чтобы она была гибкой. У космонавтов перчатка жесткая, а они много работают руками, поэтому после возвращения из космоса их руки часто стираются до крови. Мы решили эту проблему, передав часть нагрузки механике: придумали экзоскелет с линейными актуаторами с гибким штоком.
Актуатор – это устройство, которые переводит один вид движения в другой, например, вращательное движение в линейное. В нашей перчатке двигатель вращает шестеренку, к которой привязаны две перекрещенные нити. Они скручиваются, их длина уменьшается. Так вращательное движение двигателя переводится в линейное. А шток – это то, что переводит движение. В нашем случае это нить, она гибкая.
Сама перчатка состоит из напальчников и колец на каждую фалангу. Через них пропущена нить. Под подушечками пальцев установлены кнопки, на каждом пальце есть двигатель. При взятии предмета кнопки нажимаются, и соответствующие двигатели приходят в движение. Человек сжимает руку, нити натягиваются и удерживают перчатку в сжатом состоянии, так что руку можно расслабить.
Мы с братом запатентовали нашу разработку. И снова прошли на «Большие вызовы».
– Что ты делал на программе в 2019 году?
– На орбите находится много спутников, которые выполняют разные задачи. Мы работали над проектом «Отработка роевого взаимодействия малых космических аппаратов» – делали систему, с помощью которой спутники могут связываться между собой, передавать друг другу информацию, собирать данные с соседних спутников и отсылать их на Землю. Если аппараты будут работать вместе, данных будет больше, их общий КПД повысится.
В ходе программы мы сделали три прототипа спутников формата кубсат, занимались стабилизацией положения и их ориентированием в одну точку. Из этих аппаратов мы сделали рой: передавали данные одному, а он координировался с двумя другими. Было очень-очень интересно попробовать себя и в решении такой задачи.
– Как на тебя повлиял «Сириус» в школьное время?
– «Сириус» заразил меня космосом. До этого у меня был телескоп, я смотрел на планеты, но вау-эффекта на меня это не производило. Но когда ты долго находишься среди единомышленников и научных руководителей из компаний, которые рассказывают про запуски ракет, ты начинаешь вникать в тему и появляется тяга.
Помимо проектов, в начале 11-го класса я занялся ракетомоделированием: строил модели ракет, запускал их и возвращал на Землю. Первые образцы взлетели хорошо, приземлились удачно. Позже я делал ракету с высотомером: она взлетела на 200 метров.
Сейчас я окончил второй курс НИУ «Московский институт электронной техники» (НИУ «МИЭТ») по направлению «Информатика и вычислительная техника». Нас обучают программированию и разработке электронных устройств от приемников до спутников. Также в середине первого курса меня приняли на работу на завод «Протон», где я занимаюсь созданием наноспутника – аппарата, который исследует состояние поверхностей различных материалов в условиях космоса. Наноспутник исследует материалы, которые планируют запускать в космос, на устойчивость к метеоритам, радиации и солнечному ветру. Перед использованием материала нужно изучить, как он деградирует, разрушается в агрессивных условиях космоса. Это можно сделать, запустив материал вместе с микроскопом, который наблюдает состояние поверхности в реальном времени. С помощью наноспутника ученые будут понимать, какие материалы стоит использовать в космосе и как их возможно улучшить. Также с помощью нашего устройства можно будет исследовать загрязненность орбит микрочастицами.
Проект первого в мире сканирующего зондового микроскопа в виде спутника Земли МИЭТ и завод «Протон» ведут также и в «Сириусе» в качестве образовательного проекта. Мне выпала возможность попробовать себя в качестве наставника.
.jpg)
– Что делали школьники в рамках этого проекта и какие задачи стояли перед тобой?
– Я приезжал на «Большие вызовы» в качестве наставника два раза. В прошлом году мы с ребятами делали прототип наноспутника. Участники команды научились исследовать стойкость поверхности материалов в спутниковом зондовом микроскопе СММ-2000 и даже сами зажигали плазму в вакуумной установке, моделируя этим действующий на материалы в космосе солнечный ветер с последующей публикацией результатов в научных журналах.
На этой программе я обучал школьников работе в программах конструирования и разработки электроники, формировал итоговый файл электронной платы, по которому нам на заводе «Протон» сделали печатную плату. Мы с участниками потом спаяли на ней электронику для прототипа спутника.
В этом году с новой командой школьников мы продвинулись дальше: делали своими руками антенны и учились принимать ими сигналы прямо со спутников. Помимо программ конструирования и разработки электроники, ребята изучали, как принимать сигналы со спутников. Для примера мы взяли карты облачности и температуры с метеоспутников.
– Чему ты научился в «Сириусе» по результатам всех программ, в которых участвовал?
– Самое главное, что у меня появилось благодаря «Сириусу», – это вдохновение. Я приобрел себе телескоп, начал заниматься астрономией. Все это стало мне безумно нравиться.
Когда я был участником «Больших вызовов», научился работать в команде. Нам нужно было распределять задачи и приходить к общему видению проекта перед защитой, потому что у всех изначально оно разное. Знания физики, математики приходили сногсшибательным потоком.
Когда приехал в качестве педагога, я учился объяснять теорию понятным языком, чтобы все ребята были вовлечены. Передавать знания, держать команду вместе, следить, чтобы все понимали тему и шли в одном темпе, – очень сложное занятие. Но преподавать мне понравилось. И вообще очень здорово, что в «Сириусе» я смог попробовать себя в разных компетенциях и все полученные навыки максимально прикладные для профессиональной деятельности и жизни в целом.
В 2022 году научно-технологическая проектная программа «Большие вызовы» проходила в «Сириусе» в седьмой раз. Участники работали над проектами по 13 направлениям. Подробнее – на сайте https://bigchallenges.ru/
