Финалисты программы «Дежурный по планете» разработали новую технологию передачи данных со спутников

Студенты и школьники предложили оборудовать новыми радиомодулями малые спутники CubeSat, которые смогут связываться между собой. Разработкой заинтересовались российская инновационная компания «Спутникс» и космический центр Сколковского института науки и технологий (Сколтех).
Программа «Дежурный по планете» реализуется в рамках Кружкового движения НТИ совместно с Образовательным центром «Сириус» (Фонд «Талант и успех»), Сколтехом, Госкорпорацией «Роскосмос» и Фондом содействия инновациям. Финал прошел в «Сириусе» с участием команд из 24 регионов России.
Прототип радиомодуля представила команда первокурсников Московского государственного технического университета (МГТУ) имени Н.Э. Баумана и школьников из Санкт-Петербурга, Королева и Таганрога. Как рассказал участник команды, студент МГТУ Иван Сизов, идея пришла к нему после победного участия в Олимпиаде НТИ по профилю «Космические системы» в 2017 году.
«Сейчас студенческие спутники используют технологию передачи сигнала в УКВ-диапазоне, они достаточно медленные, во многих случаях собирают информацию с научной аппаратуры быстрее, чем могут ее передать на Землю. А использование более высоких частот сейчас требует дорогостоящего оборудования. Мы предлагаем использовать на борту спутника SDR-технологию (Software Defined Radio): принятый радиосигнал оцифровывается и в дальнейшем обрабатывается уже в цифровой форме. Передаваемый сигнал, соответственно, тоже синтезируется программно. При этом технология позволяет использовать сложные протоколы и модуляции с максимально высокими характеристиками. А кроме того, частотное разделение доступа и возможность для радиолюбителей не только принимать, но и отправлять данные на спутник», — пояснил Иван Сизов.
Руководитель космического центра Сколтеха Антон Иванов считает, что инновационное решение команды поможет наладить межспутниковую связь малых космических аппаратов. Сейчас все спутники настроены на конкретную частоту и протокол обмена данными. Частоты жестко регламентируются международной организацией ITU. Обмениваться данными могут только большие и дорогостоящие аппараты по фиксированным протоколам.
«Использование радиомодулей позволит группировке спутников «общаться» между собой и на Земле получать данные поочередно с нескольких аппаратов. Это перспективное направление, в котором работает сразу несколько крупных компаний. К проекту по новому способу передачи данных особенный интерес проявили представители индустрии, мы планируем помочь доработать технологию. Впереди у ребят большая работа, и Сколтех поможет им пройти все этапы создания космического аппарата», — отметил руководитель космического центра Сколтеха Антон Иванов.
По словам Ивана Сизова, в перспективе можно запустить несколько спутников CubeSat с новой технологией передачи данных, которая может стать основой для будущего доступного широкополосного спутникового интернета. Первый радиомодуль участники команды планируют установить на один из образовательных спутников формата CubeSat, которые готовят к запуску, или собрать собственный космический аппарат. К тестированию технологии надеются привлечь широкое сообщество радиолюбителей.
Добавим, что программа «Дежурный по планете» включает пять конкурсов по трем направлениям: малые спутники, бортовые системы и космические миссии; наземный сегмент; использование и обработка космических данных. В финале школьники представили 13 прототипов, в том числе автономный планетоход, комплекс для старта ракет из стратосферы, несколько рабочих моделей наноспутников и др. С разработками участникам помогали около 50 экспертов из Сколтеха, ЦНИИмаш, РКК «Энергия», Фонда «Талант и успех», Фонда содействия инновациям и других организаций.
Кружковое движение НТИ — всероссийское сообщество энтузиастов технического творчества, построенное на принципе горизонтальных связей людей, идей и ресурсов, созданное на базе соответствующей дорожной карты Национальной технологической инициативы. Цель Кружкового движения — вырастить в России экосистему, которая объединит технологических энтузиастов, крупные компании, госкорпорации, проекты на стыке образования, науки и технологического бизнеса. Такая экосистема позволит создавать работающие форматы для взаимодействия между всеми участниками Кружкового движения.