help@sochisirius.ru
18-28 февраля 2021

Космические технологии

Космические технологии прочно вошли в современную жизнь, представляя собой не только интерес для фундаментальных и прикладных исследований, но и знания для повседневной жизни. Чем шире возможности современных космических систем, тем больше новых задач открывается на горизонте. Эти задачи связанны с освоением ближнего и дальнего космоса, пребыванием человека в космическом пространстве, в обработке и анализе данных получаемых в ходе экспериментов на МКС и автоматических аппаратах. В тематике проектов направления нашли отражение некоторые из «больших вызовов» современной космической отрасли.

Особенность направления — сотрудничество и совместная работа крупнейших государственных космических предприятий, научных институтов, университетов а также небольших инновационных компаний. Генеральный партнер направления — государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос».

Все направления программы «Большие вызовы»

Проекты направления

1. Разработка космической лаборатории с дистанционным визуальным контролем
2. Разработка технологии автоматической посадки возвращаемой крылатой ступени ракеты-носителя
3. Создание cистемы для локального мониторинга облачного покрова по данным космической съемки

Описание проектов
список и описание проектов предварительные и могут быть изменены и уточнены

1. Разработка космической лаборатории с дистанционным визуальным контролем

Руководители проекта: Веремчук В.А.

Аннотация: Международная космическая станция — уникальное творение человечества, которое сегодня вносит главный вклад в исследование действия факторов космического пространства на живые организмы и свойства различных материалов. Для того чтобы получить от станции максимальную пользу, необходимо проводить на ней как можно большее количество экспериментов. Заказчику зачастую требуется в рамках многих космических экспериментов непрерывный сбор данных и визуальный контроль за ходом эксперимента. Загруженность экипажа и стоимость его работ не позволяет выполнять им такие задачи. Для решения данной проблемы требуется разработать макет устройства, способный заменить космонавта и позволить заказчику удаленно управлять ракурсом съемки, световыми настройками, задавать цикличные параметры съемки, либо настраивать автоматическое слежение за объектом.

Все эти наработки, наряду с уже выполненными в прошлой смене программы «Большие вызовы» воспитанниками «Сириуса», войдут в опытный образец системы автоматизации космических экспериментов на борту РС МКС (шифр целевых работ: «Ларец»).

Для реализации проекта участникам потребуется:

• сконструировать макет научной аппаратуры под камеру, с возможностью перемещения в 5-ти осях,
• реализовать подключения к съемочному оборудованию для дистанционного задания параметров съемки,
• разработать демонстрационный эксперимент для роботизированной платформы,
• показать на данном эксперименте возможности изготовленного макета.

Партнеры проекта: Московский государственный областной технологический университет (МГОТУ), Госкорпорация «Роскосмос»  

2. Разработка технологии автоматической посадки возвращаемой крылатой ступени ракеты-носителя

Руководители проекта: Кокшаров Д.Е., Панасова Е.П., Кузнецов Ю.Л.

Аннотация: В настоящее время многими частными и государственными компаниями ведутся разработки возвращаемых ступеней ракет-носителей (РН) различного класса. Для РН легкого и сверхлегкого класса, эксплуатируемых с внутриконтинентальных космодромов экономически эффективной является посадка возвращаемой ступени «по-самолетному», то есть на взлетно-посадочную полосу (ВПП).  При этом посадка, по возможности, должна осуществляться на полосу, не используемую для частых полетов регулярных рейсов с целью обеспечения безопасности воздушного движения при интенсивных запусках РН. Такая отдельная ВВП, которая будет использоваться для посадки возвращаемых ступеней РН, потребует дополнительного оснащения для осуществления посадки в автоматическом режиме. С учётом жёстких требований по минимизации массы бортового оборудования РН наиболее эффективными являются решения по системе автоматической посадки, интегрированные в штатную систему управления ступени, и действующие по аналогии с системами автоматического взлетаи посадки некоторых БПЛА и самолётов (automated take-off and landing - ATOL). 

Задачи навигации и стабилизации беспилотных летательных аппаратов исследованы хорошо, известны работающие решения, обеспечивающие построение маршрута, отвечающего заданным требованиям и пооет по нему. Однако существуют лишь отдельные решения по полностью автономной системе посадки БПЛА. Таким образом, задача разработки бортовой и наземной систем управления макетом многоразовой ступени РН, осуществляющей приведение ее к ВПП и посадку без участия оператора, полностью в автоматическом режиме, является актуальной и востребованной. В рамках смены требуется проработать дополнительное оснащение ВПП, определить состав минимально необходимого бортового оборудования, создать и отработать контуры управления посадкой.  Технологии, реализованные в рамках проекта, могут быть перенесены на практику разработки систем управления возвращаемых ступеней реальных РН.   

Партнеры проекта: Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос», АО «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения»


3. Создание cистемы для локального мониторинга облачного покрова по данным космической съемки

Руководитель проекта: Гершензон В.Е.

Аннотация: Проект решает задачу сбора информации о текущем состоянии облачности с привлечением большого количества участников Интернет-сообщества. Критическими для формирования полноценного комплекса информации об облачности, как об одном из элементов стандартных наземных метеорологических наблюдений, являются частота и оперативность получения данных об оценке проективного покрытия небосклона облаками, высоте, балльности и типе облачности. Актуальность проекта обусловлена новыми вызовами и задачами оперативного управления (робототехнические комплексы в точном сельском хозяйстве, применение беспилотников и пр.). Идея проекта состоит в том, чтобы дать всем желающим простые инструменты получения снимков неба и их загрузки на специализированный веб портал.

При помощи данных космической съемки ("вид сверху") возможно формирование существенно более полных и достоверных данных о распределении и типе облачного покрова на большой территории. Дополнительно привлекаются данные наземных наблюдений ("вид снизу") для верификации, большей детальности, получения дополнительной информации о свойствах нижних слоев и т.п. Снимки наземных наблюдений могут собираться как с подключенных к сети Интернет веб-камер, так и с помощью камер обычных мобильных телефонов. Простая методика получения и публикации снимков автоматически или "в один клик" может сделать количество участников сообщества метео-наблюдателей массовым. С использованием современных методов обработки изображений и машинного обучения будет разрабатываться базовая классификация изображений облачности для автоматического распознавания и оперативная локальная аналитика на основе данных, получаемых в режиме реального времени.

Партнер проекта: Общество с ограниченной ответственностью «Лоретт»

Эксперты и руководители проектов

Веремчук
Валентин Андреевич

Инженер-конструктор ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П.Королёва

Кокшаров
Дмитрий Евгеньевич

Заместитель начальника НИИК НПО автоматики Госкорпорации «Роскосмос»

Панасова
Евгения Петровна

Начальник группы НПО автоматики Госкорпорации «Роскосмос»

Кузнецов
Юрий Леонидович

Старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник АО «Центральный научно-исследовательский институт машиностроения», доктор технических наук

Гершензон
Владимир Евгеньевич

Генеральный директор ООО «Лоретт»

Руководители направления

Черемисин
Максим Владимирович

Старший научный сотрудник отдела обеспечения космических экспериментов и математического моделирования ПАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им.С.П.Королёва», кандидат технических наук

Дементьев
Юрий Николаевич

Ведущий программист НИИ ядерной физики МГУ, методист проектной деятельности лицея «Вторая школа», методист программы «Большие вызовы» (2019, 2020) и космической программы «Сириус-2020»

Подать заявку
© 2015–2021 Фонд «Талант и успех»
Нашли ошибку на сайте? Нажмите Ctrl(Cmd) + Enter. Спасибо!