Проекты

Создание модели спутника стандарта «CUBESAT»

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Астрономия и космические технологии»

Направление работы: Космическая инженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 185
Предметы: Физика, Математика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» 2021 года

Актуальность

В настоящее время быстро развивается область малых спутников. Их функционал позволяет эффективно использовать их не только в космосе, но и на Земле (аэрофотосъёмка, например). Также спутники CubeSat помогают защитить электронику от сбоев во время солнечных бурь, предоставляют возможность быстро ставить эксперименты и проводить в космосе испытания. Они также оказались весьма полезными в получении данных наблюдения, которые предоставляются ими чаще, чем одним большим спутником. Технологии, используемые для создания спутников типа CubeSat, являются достаточно простыми, а отдельные комплектующие несложно приобрести самостоятельно. Создание такого спутника доступно для большинства людей, хорошо владеющих технической грамотой и готовых к использованию инновационных решений.

Цель

Разработать и собрать действующий многофункциональный модуль, способный передавать информацию с различных датчиков в Центр управления полётами.

Задачи

  1. Проанализировать существующие аналоги.
  2. Изучить среду разработки приложения Arduino IDE.
  3. Разработать и собрать действующий модуль.
  4. Разработать программу для управления.
  5. Провести испытания.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Грани корпуса
  • Угловой корпус
  • Контроллер Arduino UNO
  • Набор монтажных проводов
  • Петли
  • Датчик угловых скоростей MPU9265
  • Двигатель-маховик
  • Драйвер электродвигателя
  • Proto Shield
  • Power Shield
  • Стойки для плат
  • Крепёж М3
  • Паяльник с припоем и канифолью
  • Инструмент для очистки проводов
  • Кусачки
  • Пассатижи
  • Отвёртка РН1

Описание

В ходе работы над проектом были проанализированы существующие аналоги многофункционального модуля, изучены стандарты и требования к запуску малых спутников.

Автор ознакомился со средой разработки Arduino IDE. Спроектировал и собрал корпус и электронику аппарата. Разработал действующую программу управления датчиками, а также программу для центра управления полётами.

Был собран и протестирован действующий модуль на базе Arduino c датчиками, модулем связи, батареей, отсеком для измерений и т. д.

Результаты работы/выводы

Модель спутника показала свою работоспособность. К сильным сторонам спутника относятся: крепкий корпус, стабильность работы, функция сбора и передачи данных. Слабые стороны: малая ёмкость батареи и слабость к высоким температурам. Однако данный прототип не подходит для космических испытаний, нужны материалы, отвечающие требованиям к аппаратам для запуска.

Перспективы использования результатов работы

Планируется подобрать материал для усиления корпуса, ориентировочно алюминий, установить дополнительные датчики (света, вибрации), установить солнечные панели.