Спутниковые системы

Основная направленность профиля Спутниковые системы — проектирование искусственных спутников Земли, включая разработку его конструктивных компонентов, программирование и проработку аспектов космической миссии.

В течение десятилетий основные задачи космонавтики решались большими аппаратами со сложнейшими инженерными системами, которые создавались исключительно крупными корпорациями и национальными космическими агентствами. Теперь, в эпоху миниатюризации электроники, стали все чаще появляться спутники столь компактные, что человек может взять их в руку. Космический аппарат такого класса вполне под силу сделать коммерческой компании, университету или группе энтузиастов. При этом могут достигаться профессиональные цели, такие как, например, съемка всей земной поверхности в рамках проекта PlanetLab. На этапах профиля Спутниковые системы школьники сталкиваются с технологическими вызовами разработки и применения именно таких сверхмалых космических аппаратов.

Командная задача состоит из нескольких взаимосвязанных компонентов, требующих разносторонних инженерных компетенций. Ключевыми являются навыки конструирования, программирования микроконтроллеров семейства STM32, схемотехники и орбитальной механики. Большая часть этих навыков востребована не только в космической отрасли, но и в любой инженерной сфере.

На проходящих в течение года вовлекающих мероприятиях, таких как «Урок НТО», все желающие могут ознакомиться с назначением космических аппаратов, их составом, а также чуть глубже узнать об особенностях перемещения спутников в пространстве и о том, как это влияет на их использование и роль в глобальных коммуникациях.

На схеме (рис. 1.1) показана взаимосвязь этапов цикла профиля на примере задачи сезона 2024–25 гг.

Для понимания принципов работы космического аппарата на орбите требуется подготовка по темам: кинематика, динамика и электромагнетизм, а для написания алгоритмов управления необходимо знать базовый синтаксис языка программирования (С, JavaScript) и понимать принципы построения алгоритмов в целом. Поэтому наиболее близкими школьными предметами к тематике профиля являются физика и информатика, по которым идет отбор на первом этапе.

В 2024–25 гг. на первом этапе в рамках инженерного тура проводится подготовка по выделенным ролям в команде: физик-баллистик, программист полезной нагрузки, программист платформы спутника и инженер связи.

На втором этапе начинается погружение в специфику отрасли: задания становятся не только инструментом отбора, но и содержат образовательные элементы (рекомендации, вебинары и пр.). Это помогает участникам проходить самоподготовку по востребованным в профиле компетенциям.

Участие в заключительном этапе, как отмечают сами школьники, дает немало возможностей по проверке и развитию приобретенных компетенций, а также незаменимый опыт командной деятельности и разработки технического проекта.

Выпускники профиля впоследствии поступают в такие вузы, как МГТУ им. Баумана, МАИ, НГУ и пр. Приобретенный опыт позволяет им начать работать как в профессиональной, так и в образовательной сферах (проектные смены на базе площадок дополнительного образования, операторы на заключительном этапе Олимпиады).