Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок

 

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ДОЛГОСРОЧНОЙ ПРОГРАММЫ

НАУЧНО-ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТОВ,

ПЛАНИРУЕМЫХ НА РОССИЙСКОМ СЕГМЕНТЕ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

 

Направление №10. Космическое образование

EarthKam   Великое начало   Интер-МАИ-75   Кулоновский кристалл   МАИ-75   МАТИ-75   О Гагарине из космоса   РадиоСкаф   Сферы   Тень-Маяк   Физика-Образование   Химия-Образование  

Показать все        

 

Космический эксперимент "EarthKam"

Фотосъемка с борта МКС участков поверхности Земли с высоким разрешением по запросам учащихся образовательных учреждений

Научный руководитель Медведский А. Л., Московский авиационный институт, декан Аэрокосмического факультета, доктор физ. мат. наук
Организация постановщик Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)».
Другие организации участники ФГУП ЦНИИмаш; ОАО РКК «Энергия»; Городской комитет образования г. Королева Московской области (ГОРОНО) и подведомственные ему школы; НАСА

 

Цель

Повышение мотивации учащихся к научным исследованиям и качества образовательной деятельности в целом, а также расширение возможностей организации учебного процесса путем использования фотоматериалов, полученных с борта МКС.

Описание

В рамках КЭ «EarthKAM» учащиеся и преподаватели российских школ имеют возможность формировать запросы на получение изображений интересующих их участков земной поверхности с помощью фотокамеры, установленной на МКС.

Для реализации КЭ необходимо:

1. Зарегистрироваться на сайте проекта https://earthkam.ucsd.edu, создать индивидуальный аккаунт, подписаться на работу в рамках ближайшей миссии, получить список уникальных кодов для дальнейшего формирования запросов на съемку и получения изображений.

2. Отправить запрос на получение интересующих изображений земной поверхности в соответствии с определенными программой МКС участками (витками).

3. Впоследствии запросы поступают в цифровую фотокамеру, установленную на борту МКС. Камера в автоматическом режиме делает соответствующие запросам снимки и передает их обратно в компьютер станции для дальнейшего размещения на сайте проекта.

4. После этого изображения становятся доступными на сайте проекта.

Результаты КЭ предполагается использовать:

- в образовательном процессе: космические снимки могут использоваться как в рамках школьной программы, так и на дополнительных и факультативных занятиях, внеклассных мероприятиях и конкурсах.

- при разработке научно-методической и учебной литературы, в частности, создание мультимедийных учебников и электронных справочников для их дальнейшего использования в образовательном процессе.

- для привлечения широкой общественности к непосредственному участию в космической миссии.

- для содействия развитию и расширению международного сотрудничества на МКС.

Аппаратура

- фотоаппарат Nikon D2Xs Digital SLR со сменными объективами (находится на борту, доставка не требуется)

- лэптоп RSE1(находится на борту, доставка не требуется)

Результаты

 

Публикации

 

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Великое начало"

Популяризация достижений отечественной космонавтики

Научный руководитель Беляев М. Ю., РКК «Энергия», нач. отд., зам. рук. НТЦ, д.т.н., профессор
Организация постановщик ПАО РКК «Энергия»
Другие организации участники Институт географии Российской академии наук (ИГРАН), Институт прикладных информационных технологий (ИПИТ), МАИ, АНО МУНЦ «Космос», МГТУ

 

Цель

Популяризация достижений отечественной пилотируемой космонавтики и освещение результатов исследований с использованием образовательных технологий по их применению в учебных заведениях.

Описание

Разработанная при подготовке эксперимента специальная анкета позволяет всем желающим выразить свое отношение к величайшему событию в истории человечества – первому пилотируемому полету в космосе, а также познакомиться с результатами проведенных экспериментов и виртуально поучаствовать в проведении сегодняшних.

Аппаратура

Эксперимент проводится с использованием служебной аппаратуры фото-и видео-регистрации РС МКС.

Результаты

Создан портал для пропаганды достижений пилотируемой космонавтики, который представляет собой интернет-ресурс, расположенный по адресу http://gagarin.energia.ru. Портал содержит:

• полную информацию о проекте;

• фото-, видеоинформацию о достижениях пилотируемой космонавтики;

• возможность регистрации;

• возможность заполнения специальной анкеты (несколько вопросов о космонавтике, личные данные, свои пожелания и вопросы космонавтам);

• сервис просмотра ТВ-сигнала, новостную ленту, предоставляющую информацию о текущих этапах проекта, расписание трансляций, даты проведения и объявления победителей конкурсов;

• сервисы общения участников КЭ. На основе полученных откликов проведены репортажи с МКС, использующие доставленные на борт отклики и пропагандирующие пилотируемые полеты, а также репортажи о выполняемых исследованиях на РС МКС и возможностях использования результатов космической деятельности. Космонавтами объявлены победители конкурса. Создана рабочая информационно-аналитическая группа экспертов для анализа, поступающей информации.

Публикации

Список публикаций в процессе редактирования.

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Интер-МАИ-75"

Космические аппараты и современные технологии персональных и международных коммуникаций связи в образовании

Научный руководитель Оделевский В. К., Зам. ген. директора АНО МУНЦ «Космос», зам.зав.каф. 610 МАИ, к.т.н.
Организация постановщик Автономная некоммерческая организация «Международный учебно-научный центр «Космос»
Другие организации участники РКК «Энергия» им. С.П. Королёва», Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)

 

Цель

-отработка методик управления КА и организации персональных коммуникаций между пользователями на Земле и информационными ресурсами внутри МКС;

-обеспечение проведения сеансов связи в рамках работы образовательных научно-технических секций ВУЗов для обретения опыта по управлению КА.

Описание

Эксперимент «Интер-МАИ-75» заключается в том, что, используя систему радиолюбительской связи «Спутник» РС МКС, работающую в диапазонах 144-146 и 430-440 МГц, и мобильный персональный компьютер RSK2 на СМ РС МКС, и подключив этот компьютер к системе «Спутник», космонавты будут передавать на Землю различные виды информации (голосовая, телеметрическая, черно-белое и цветное фото и видео изображения, печатный текст), получаемой в результате проведения научно-образовательных экспериментов.

Приём поступающей с борта МКС информации осуществляется ЦПОИ МАИ, а также наземными пользовательскими терминалами участников эксперимента и радиолюбителей. Сбор полученных данных осуществляется на сервере ЦПОИ МАИ с использованием ресурсов Интернета с последующим использованием полученной информации в учебном процессе.

Приём данных будут осуществлять радиолюбители образовательных учреждений без ограничения территориальной принадлежности. Множество радиолюбителей заинтересованы в осуществлении приёма информации из космоса, в т.ч. с борта МКС. Радиолюбительство широко распространено во всём мире. Радиолюбители осуществляют приём сигналов из самых разных географических координат.

Аппаратура

При проведении эксперимента привлекается только имеющаяся на борту МКС служебная аппаратура.

Для организации радиоканала «Борт-Земля» с целью передачи информации, полученной с цифровой камеры, применяется система радиолюбительской связи «Спутник» с использованием радиостанции KENWOOD D700, системы SSTV (малокадровое телевидение) и бортового компьютера типа А61. Для передачи информации используется радиолюбительские диапазоны УКВ (144-146 МГц и 430-440 МГЦ).

Результаты

 

Публикации

1. «Основные результаты и перспективы развития космического образовательного эксперимента «МАИ-75» на борту российского сегмента МКС», О.М.Алифанов, М.В.Бирюкова, В.К.Оделевский, С.О.Фирсюк, А.М.Юров, С.Н.Самбуров, А.И.Спирин, В.М.Шахпаронов Циолковские чтения 2010г Секция «К.Э. Циолковский и проблемы профессиональной деятельности космонавтов»2010 г.

2. «Использование результатов космической деятельности в образовании», Журнал «Полёт» № 4 2011г г. Алифанов О.М., Оделевский В.К., Фирсюк С.О.

3. «Организация образовательных экспериментов на российском сегменте Международной космической станции» - Королевские чтения 2011г О.М. Алифанов, В.К. Оделевский, С.О. Фирсюк (МАИ).

4."Образовательные эксперименты на РС МКС, проводимые с использованием радиотехнического оборудования»- Королевские чтения 2011г - О.М. Алифанов, М.В. Бирюкова, В.К. Оделевский, С.О. Фирсюк (МАИ), А.И. Спирин (РКК «Энергия»), В.А. Страшинский (ЦНИИмаш).

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Кулоновский кристалл"

Изучение динамики системы заряженных макрочастиц в магнитном поле в условиях микрогравитации

Научный руководитель Фортов В.Е., ОИВТ РАН, академик РАН
Организация постановщик Институт теплофизики экстремальных состояний ОИВТ РАН.
Другие организации участники РКК «Энергия»; РГНИИ ЦПК им. Ю.А. Гагарина

 

Цель

amitriptyline 10mg and alcohol

amitriptyline 10mg tablets website

Космический эксперимент «Кулоновский кристалл» преследует две цели:

• образовательная и демонстрационная: ­

- участие школьников, студентов и аспирантов в подготовке и проведении КЭ по изучению динамического поведения различных твердых и дисперсных сред в неоднородных магнитных полях в условиях микрогравитации на PC МКС (этап 1 КЭ);

• научная: ­

- изучение поведения заряженных дисперсных диамагнитных макрочастиц в магнитной ловушке; ­

- исследование процессов образования заряженными макрочастицами конденсированных пылевых сред - кулоновских кристаллов и кулоновских жидкостей на борту PC МКС (этап 1 КЭ); ­

- физическое моделирование на PC МКС динамического поведения космических пылевых частиц, облучаемых солнечным излучением, в присутствии магнитного поля разной конфигурации и без магнитного поля (этап 2 КЭ).

Описание

Для проведения сеансов экспериментов на борту PC МКС используется специальная аппаратура; исследовательский блок аппаратуры представляет собой электромагнит панцирного типа с рабочей зоной диаметром 140 мм и высотой 50 мм.

Магнитное поле до 0,15 Тл в рабочей зоне электромагнита созда?тся с помощью двух катушек обмотки, системы полюсов и магнитопроводов. В рабочем состоянии ток в катушках обмотки может циркулировать как в противоположных направлениях, так и в одном направлении, в результате чего в рабочей зоне электромагнита создается неоднородное магнитное поле антипробкотронного (аксиально-симметричное квадрупольное) или пробкотронного вида. Энергопотребление электромагнита - до 200 Вт.

Перед проведением сеансов космических экспериментов в рабочей зоне электромагнита размещаются сменные контейнеры, содержащие ампулы с модельными материалами и средами. В сменных контейнерах смонтированы диодные осветители ампул и компактные телекамеры для получения информации о динамическом поведении модельных материалов и сред в магнитном поле. Зарядка диамагнитных частиц в магнитной ловушке производиться с помощью электродов введенных в ампулу (этап 1 КЭ) или посредством облучения частиц солнечным световым излучением (этап 2 КЭ), вызывающим фотоэмиссию электронов, что приведет к зарядке частиц. Видеоинформация о динамическом поведении частиц записывается на магнитные носители (видеокассеты), а также передается в ЦУП-М посредством ТВС PC МКС.

Аппаратура

Для проведения эксперимента на борту PC МКС используется целевая аппаратура КЭ «Кулоновский кристалл» и средства обеспечения КЭ. Целевая аппаратура КЭ «Кулоновский кристалл» используется при проведении эксперимента на борту PC МКС.

Средства обеспечения КЭ «Кулоновский кристалл» предназначены для оперативного контроля хода выполнения сеансов КЭ операторами PC МКС, для регистрации информации по эксперименту на видеокассеты, а также для передачи отдельных фрагментов видеоинформации с борта PC МКС на Землю в ЦУП-М. Средства обеспечения КЭ «Кулоновский кристалл» входят в состав оборудования уже доставленного и функционирующего на борту PC МКС.

Целевая аппаратура КЭ «Кулоновский кристалл» ­

- Блок питания и управления (БПУ) предназначен для преобразования бортового напряжения в напряжение электропитания диодного осветителя ампулы с модельными материалами, видеокамер, для электропитания и управления током в двух обмотках блока электромагнита; ­

- Блок электромагнита (БЭМ) панцирного типа предназначен для размещения в его рабочей зоне сменного контейнера с экспериментальной ампулой и создания магнитного поля с Вmах ~ 0,15 Тл антипробкотронного или пробкотронного типа; ­

- Защитный экран и кронштейны (ЗЭ) служат для крепления БЭМ вблизи иллюминатора PC МКС, защиты гермоотсека станции от попадания в него прямого солнечного излучения, при проведении сеансов КЭ с облучением модельных материалов солнечным излучением (используется только на этапе 2 КЭ); ­

- Комплект кабелей (КК) предназначен для соединения между собой составных частей блоков аппаратуры и подключения к служебным системам PC МКС; ­

- Сменные контейнеры (СК) предназначены для размещения внутри них экспериментальных ампул (ЭА), для фиксации ЭА в требуемом положении рабочей зоны БЭМ, для защиты экипажа и ограничения доступа к хрупким элементам конструкции ЭА. Ампулы содержат исследуемые материалы - дисперсные среды. Атмосфера ампул - воздух при нормальном давлении. СК также будут содержать компактные диодные осветители и видеокамеры для подсветки и видеосъемки динамики модельных материалов в ампулах. СК изготавливаются и доставляются на PC МКС поэтапно, с учетом результатов ранее выполненных сеансов КЭ; ­

- Магнитные видеокассеты (МВК) служит для регистрации на них бортовыми камкордерами видеоинформации, получаемой в ходе выполнения сеансов КЭ. После выполнения каждого этапа работ на PC МКС МВК доставляются на Землю.

Результаты

В период с 02.11.2010г. по 05.01.2011г. в общей сложности было проведено 12 сеансов КЭ. Сеансы эксперимента выполнялись с различными сменными контейнерами, содержащими экспериментальную ампулу с частицами графита соответствующего размера (100 мкм, 200 мкм, 300 мкм, 400 мкм). Видеозаписи динамических процессов, происходящих с модельным материалом в экспериментальной ампуле, осуществлялись камкордерами. Видеокассеты с записью хода процесса (4 шт.) возвращены на Землю в составе СА ТПК «Союз ТМА-19» и переданы постановщику эксперимента для анализа. Предварительные результаты освещены в экспресс-отчетах по КЭ за период МКС25/26, МКС27/28, Этапном отчете по КЭ (Инв. № 1.3.2 - 2/11).

Публикации

Список публикаций в процессе редактирования.

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "МАИ-75"

Космические аппараты и современные технологии персональных коммуникаций

Научный руководитель
Организация постановщик МАИ
Другие организации участники

 

Цель

 

Описание

 

Аппаратура

 

Результаты

 

Публикации

 

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "МАТИ-75"

Демонстрация эффекта восстановления формы заготовок из ячеистых полимерных материалов

Научный руководитель
Организация постановщик МАТИ
Другие организации участники

 

Цель

 

Описание

 

Аппаратура

 

Результаты

 

Публикации

 

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "О Гагарине из космоса"

Открытая передача с борта РС МКС по радиолюбительскому каналу связи на наземные приёмные станции радиолюбителей всего мира изображений фотоматериалов, посвящённых жизни и деятельности первого космонавта Ю.А. Гагарина

Научный руководитель Оделевский В. К., зам. ген. директора АНО МУНЦ «Космос», зам.зав.каф. 610 МАИ, к.т.н.
Организация постановщик Автономная некоммерческая организация «Международный учебно-научный центр «Космос»
Другие организации участники Московский авиационный институт; ОАО «РКК “Энергия” им. С.П. Королёва»

 

Цель

­• Изучение характеристик приёма сигнала сложной природы из космоса (изображения, текст);

• широкое информирование мирового радиолюбительского сообщества о 50-илетии первого пилотируемого полёта на околоземную орбиту;

• пропаганда истории фундаментальных достижений России (СССР) в области освоения космоса.

Описание

Эксперимент направлен на пропаганду достижений отечественной космонавтики в нашей стране и в мире. В 2011 году исполняется 50 лет первого пилотируемого космического полета.

Предлагается в рамках секции «Космическое образование» провести эксперимент «Гагарин в космосе» с целью осуществления пропаганды фундаментальной достижений отечественной пилотируемой космонавтики.

В рамках эксперимента предполагается осуществлять передачу изображе-ний и текста, содержащих информацию о жизни и деятельности Ю.А. Гагарина с борта МКС по радиолюбительскому каналу. Передача будет осуществляться в автоматическом режиме с периодической сменой комплекта передаваемой информации.

Основные цели эксперимента заключаются в изучении характеристик приё-ма сигнала сложной природы из космоса (изображения, текст) и широкого информирования мирового радиолюбительского сообщества о 50-илетии первого пилотируемого полёта на околоземную орбиту и пропаганды истории фундаментальных достижений России (СССР) в области освоения космоса.

При подготовке эксперимента разработана методика проведения эксперимента, собран набор изображений и текстовой информации, входящей в передаваемый комплект.

Приём данных могут осуществлять радиолюбители без ограничения национальной и территориальной принадлежности. Множество радиолюбителей заинтересованы в осуществлении приёма информации из космоса, в т.ч. с борта МКС. Радиолюбительство широко распространено во всём мире. Радиолюбители осуществляют приём сигналов из самых разных географических координат.

Данные от радиолюбителей об условиях приёма могут представлять научный интерес для изучения особенностей установления радиосвязи приёмников на поверхности Земли с космическими объектами в околоземном пространстве.

Радиолюбители смогут регистрироваться на сайтах http://rs0iss.ru/ и http://ariss-sstv.blogspot.com/, заполняя анкету на себя и специальную форму со сведениями об условиях приёма, после чего могут выкладывать принятые с МКС данные, сопровождаемые информацией об условиях приёма конкретного изображения и/или текста. Сайт http://rs0iss.ru/ создан российскими участниками международной программы ARISS (Любительское радио на борту Международной космической станции), и его создатели готовы информационно поддерживать эксперимент.

Полученные данные могут быть использованы для составления карты условий приёма информации из космоса по радиолюбительскому каналу.

По результатам эксперимента радиолюбителей, принявших максимальное количество передаваемых изображений в максимально возможном качестве награждать дипломами Федерального космического агентства.

Реализация данного эксперимента будет содействовать развитию и расширению международного сотрудничества на МКС в интересах дальнейшей интеграции России в систему мировых культурных, образовательных и научных связей.

Аппаратура

Приём поступающей с борта МКС информации осуществляется ЦПОИ МАИ, а также наземными пользовательскими терминалами участников эксперимента и радиолюбителей. Сбор полученных данных осуществляется на сервере ЦПОИ МАИ с использованием интернет-ресурсов, задействованных в эксперименте.

Аппаратная часть программно-технических средств ЦПОИ МАИ и других пользовательских терминалов создана на основе серийно выпускающейся радиолюбительской радиостанции типа Kenwood TM D700, аналогично установленной на борту РС МКС и персональных компьютеров.

Результаты

 

Публикации

Список публикаций в процессе редактирования.

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "РадиоСкаф"

Создание, подготовка и запуск в процессе ВнеКД малых космических аппаратов

Научный руководитель Александров А. П.
Организация постановщик ПАО "РКК "Энергия" им. С.П.Королева"
Другие организации участники ПАО "РКК "Энергия" им. С.П.Королева", Государственный технический университет «Московский авиационный институт», Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Курский Государственный Технический Университет, Объединенная российско-американская группа радиолюбителей ARISS

 

Цель

• Отработка технологии создания на базе выработавших свой ресурс скафандров «Орлан-М» сверхмалых космических аппаратов (массой до 100 кг) типа «РадиоСкаф» различного целевого применения, их выведение в процессе ВнеКД и последующая летная отработка аппаратуры микроспутников в условиях автономного космического полета.

• 1 этап: экспериментальная отработка аппаратуры микроспутника, прием служебной и целевой информации со спутника на наземные пункты радиолюбительской связи.

• 3 этап: исследования по изучению потоков заряженных частиц на высотах ниже 350 км с помощью аппаратуры «Вакуум».

Описание

Эксперимент заключается в создании и экспериментальной отработке на базе выработавших свой ресурс скафандров «Орлан-М» сверхмалых космических аппаратов (массой до 100 кг) типа «РадиоСкаф».

Микроспутник «РадиоСкаф» первой модификации – микроспутник «РадиоСкаф» №1 запускается с борта PC МКС экипажем путем отталкивания в процессе ВнеКД. В последующем автономном полете проводится экспериментальная отработка аппаратуры микроспутника, прием служебной и целевой информации со спутника на наземные пункты радиолюбительской связи. Микроспутник «РадиоСкаф-В» третьей модификации запускается с борта PC МКС экипажем путем отталкивания в процессе ВнеКД. В последующем автономном полете с помощью научной аппаратуры "ВАКУУМ" проводятся исследования по изучению потоков заряженных частиц на высотах ниже 350 км.

Аппаратура

Аппаратура КЭ «РадиоСкаф» включает в себя:

• бортовую аппаратуру (микроспутник типа «РадиоСкаф»);

• наземный сегмент аппаратуры (аппаратура наземного пункта радиолюбительской связи РКК «Энергия»).

В состав микроспутника типа «РадиоСкаф» входят:

• базовая платформа в составе: СК «Орлан-М», конструкции, командно-телеметрической системы (КТС), автономного источника питания (АИП);

• целевая научная аппаратура.

Результаты

• Была выполнена отработка технологии создания на базе выработавших свой ресурс скафандров «Орлан-М» сверхмалых космических аппаратов (массой до 100 кг) типа «РадиоСкаф» различного целевого применения, их выведение в процессе ВнеКД и последующая летная отработка аппаратуры микроспутников в условиях автономного космического полета;

• проведена экспериментальная отработка аппаратуры микроспутника, прием служебной и целевой информации со спутника на наземные пункты радиолюбительской связи;

• с помощью научной аппаратуры "ВАКУУМ" проведены исследования по изучению потоков заряженных частиц на высотах ниже 350 км в автономном полете.

Публикации

Список публикаций в процессе редактирования.

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Сферы"

Отработка синхронизированного управления положением и переориентации экспериментальных спутников в условиях невесомости

Научный руководитель Садовский А. М., ИКИ РАН, зав. отделом, к.ф.-м.н.
Организация постановщик Институт космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН)
Другие организации участники ФГУП ЦНИИмаш; ОАО «РКК «Энергия» им. С. П. Королева»; НАСА

 

Цель

buy abortion pill over the counter

buy abortion pill over the counter click here

Демонстрация решения задач управления автономными беспилотными космическими аппаратами (КА) в интересах привлечения молодежи к современным проблемам освоения космоса.

Описание

Космический эксперимент «Сферы» нацелен на привлечение учащихся к изучению актуальных вопросов функционирования и взаимодействия распределенных систем космических аппаратов (КА), разработке оригинальных способов и алгоритмов возможного использования автономных КА, а также повышении заинтересованности молодежи в исследовании космоса и, в частности, в разработке перспективных решений в области беспилотных автономных КА.

В международном образовательном эксперименте «Сферы» учащимся 14 – 19 лет на конкурсной основе предоставляется возможность участия в разработке программ для роботов, имитирующих спутники. Программы разрабатываются для экспериментальных спутников SPHERES, находящихся на борту международной космической станции (МКС).

Целью КЭ «Сферы» является демонстрация решения задач управления автономными беспилотными космическими аппаратами в интересах привлечения молодежи к современным проблемам освоения космоса.

Эксперимент включает в себя программирование экспериментальных спутников SPHERES, свободный полёт этих спутников, получение от спутников SPHERES данных и передача их на Землю наземной группе операторов и группе специалистов по спутникам SPHERES для проведения дальнейшего анализа.

В рамках эксперимента планируется разработка алгоритмов управления объединенных в системы различных конфигураций спутников, с целью продемонстрировать решения возникающих задач, таких как: сближение и стыковка; сервисное обслуживание и сборка на орбите; образование групповых формаций, включая автономный полет в составе объединенной группы; планирование траекторий, избежание столкновений, автономное маневрирование; оптимизация расхода топлива; захват, буксировка, различные манипуляции с произвольными объектами т.д. Разработка будет осуществляться с привлечением заинтересованных школьников старших классов и студентов.

При подготовке эксперимента сформулирован список вопросов, которые возможно рассмотреть в рамках разработки учащимися способов и алгоритмов применения автономных КА, которые могут быть протестированы с использованием оборудования «SPHERES», находящегося на МКС. Разработку могут осуществлять учащиеся РФ указанных возрастных групп без ограничения территориальной принадлежности.

Вся работа по исследуемым вопросам будет координироваться через электронный ресурс, на котором будет возможно обмениваться всей необходимой информацией. Учащиеся смогут регистрироваться на созданном сайте, заполняя анкету, после чего у них появится возможность представлять свои алгоритмы решения предложенных задач. На всех этапах работы учащиеся будут сотрудничать с квалифицированными специалистами, что позволит им на практике подкрепить свое оригинальное видение необходимыми знаниями.

Полученные алгоритмы будут оценены специалистами, после чего пройдет представление верных алгоритмов их авторами на международный конкурс алгоритмов для оборудования «SPHERES». Алгоритмы, которые одержат победу в конкурсе, будут опробованы на оборудовании «SPHERES» на МКС, а их авторы будут награждены дипломами Федерального космического агентства.

Этот проект даёт возможность российским школьникам старших классов и студентам выступить в роли наземных операторов, проводящих научно-исследовательскую работу в условиях космоса на борту МКС с использованием спутников SPHERES. Проект способствует воспитанию нового поколения учёных и инженеров, помогает молодёжи приобретать инженерно-технический опыт и такие важные профессиональные навыки, как умение решать научно-технические задачи, работать в команде, делать презентации и другие навыки.

Реализация данного эксперимента будет содействовать развитию и расширению международного сотрудничества на МКС в интересах дальнейшей интеграции России в систему мировых культурных, образовательных и научных связей.

Работы учащихся могут представлять научный интерес в качестве нового концептуального видения применения и взаимодействия друг с другом и иными объектами автономных ЛА в космосе и в атмосфере Земли. По результатам эксперимента эффективные решения смогут найти применение в современной космонавтике.

Аппаратура

- экспериментальный спутник SPHERES

- резервуар с СО2

- батарейки АА

Результаты

 

Публикации

 

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Тень-Маяк"

Отработка метода радиозондирования пространства "борт-Земля" в обеспечение подготовки плазменного эксперимента "Тень" на РС МКС

Научный руководитель Московский авиационный институт, профессор Алифанов О.М., д.т.н., член-корреспондент РАН
Организация постановщик ФГУП ЦНИИмаш
Другие организации участники

 

Цель

Цели данного эксперимента:

- исследование условий приема-передачи УКВ–радиосигналов в режиме бортового радиомаяка на РС МКС с использованием всемирной радиолюбительской сети;

- определение характеристик и пространственного распределения интенсивности радиосигналов, транслируемых и ретранслируемых бортовым приемо-передатчиком;

- получение исходных данных и опыта оперативной работы для разработки предложений по использованию методологии КЭ «Тень-Маяк» для общеобразовательных программ, в частности, в формате лабораторных работ.

В период подготовки к проведению серии сеансов КЭ «Тень-Маяк» было выполнено мероприятие по размещению оповещений и информационных материалов в Интернете на популярных радиолюбительских сайтах "QRZ.RU" и "ISS Fan Club".

Кроме того, информация по КЭ «Тень-Маяк» в инициативном порядке была размещена на домашних страницах некоторых участников экспериментов. Также особое внимание было уделено привлечению к участию в данном проекте учебных заведений. В результате прямых контактов и в инициативном порядке сформировалась группа учебных заведений, в той или иной мере заинтересованных в использовании процедуры КЭ "Тень-Маяк" в учебном процессе.

Во время проведения КЭ выполнена генерация зондирующих посылок бортового радиомаяка в виде меток времени и прием этих посылок наземной приемной сетью, в том числе любительских УКВ-приемников, и пересылкой результатов измерений по сети Интернет. В адрес центра сбора информации поступили многочисленные отчеты по приему данных от участников КЭ. Проведена обработка и систематизация принятых данных.

Проведена оценка влияния неодинаковой чувствительности наземной приемной сети на точность пространственно-временных измерений при применении данного метода радиозондирования пространства борт-Земля. Составлены карты зон видимости на мерных витках. В ходе выполнения данной серии КЭ "Тень-Маяк" был отлажен новый инструмент повышения оперативности и эффективности управления наземной измерительной сетью, а именно специализированный сайт КЭ «Тень-Маяк» в составе портала КНТС Роскосмоса, обеспечивающий автоматическую регистрацию участников КЭ и оперативную рассылку срочных оповещений и новостей.

 

Описание

Космический эксперимент "Тень-Маяк" заключается в том, что в заданном регионе с борта, стабилизированного по трем осям космического аппарата, в продолжение 10 - 15 минут, пока космический аппарат пересекает «мерное» поле континентального масштаба, бортовым радиомаяком излучаются зондирующие сигналы, представляющие собой метки времени.

В режиме ретранслятора это переизлученные сигналы наземной задающей станции. Зондирующее излучение принимается наземной измерительной УКВ-сетью.

 

 

Аппаратура

 

Результаты

Существенным результатом выполненных серий КЭ "Тень-Маяк" является выполнение комплекса наблюдений с использованием учебной радиостанции Московского авиационного института, необходимого для построения проекта лабораторной работы с применением методики КЭ "Тень-Маяк".

По инициативе Центра социальной помощи семье и детям "Печатники" методика КЭ "Тень-Маяк" стала использоваться для практических занятий в учебных заведениях, т.е. для проведения коллективных сеансов приема зондирующего сигнала, что может быть особенно успешно и эффективно применяться для внеклассной работы в средней школе.

Совокупность полученных данных и расчетных сведений о текущем взаимном положении спутника и наземного приемника представляет собой итоговый экспериментальный материал, по которому могут быть определены основные характеристики метода радиозондирования пространства борт-Земля с использованием наземной радиолюбительской сети в обеспечение мониторинга плазменных неоднородностей в подспутниковом пространстве.

Предварительные результаты эксперимента подтвердили принципиальную возможность использования «многолучевого» метода радиозондирования подспутникового пространства.

Публикации

 

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Физика-Образование"

Научно–образовательная демонстрация физических законов и явлений в условиях микрогравитации

Научный руководитель
Организация постановщик ПАО РКК “Энергия”
Другие организации участники ПАО РКК “Энергия”; Лицей информационных технологий 1537 (ЛИТ 1537, г. Москва); Научно – производственное предприятие «Биотехнологические системы» (НПП БиоТехСис, г. Москва) - разработчик и изготовитель комплекса научно-образовательной аппаратуры «Физика-Образование»

 

Цель

Основной целью сеансов космического эксперимента в данном разделе является демонстрация действия основных физических законов движения в условиях невесомости.

В эксперименте используется состояние безопорноговращательного движения геометрически симметричного тела – эллипсоида, имеющего автономный воздушный движитель.

Для наибольшей наглядности, в образовательных целях, эллипсоид представлен в виде модели «Летающей тарелки».

Эксперимент в рамках образовательного курса позволит провести демонстрационное исследование действия реактивных и гироскопических сил на эллипсоидное тело в космическом полете. В результате выполнения космического эксперимента будут получены модельные экспериментальные данные об особенностях движения в невесомости сбалансированного и не сбалансированного парящего и вращающегося тела.

В целом полученный экспериментальный материал планируется использовать в научно - образовательных целях для наглядной иллюстрации действия основных физических законов движения в условиях космического полета.

 

Описание

Устройство "Летающая тарелка" представляет собой модель летательного аппарата в виде сбалансированного эллипсоида вращения с автономным воздушным двигателем.

В корпусе устройства имеются 4 диафрагмируемых отверстия - 2 с обеих сторон по центральной оси симметрии и 2 на периферии, причем периферийные отверстия снабжены поворотными соплами.

Диафрагмирование отверстий производится вручную и независимо: каждое отверстие может диафрагмироваться отдельно от других. Номинальное положение поворотных сопел – по касательной к периферийной окружности корпуса, сопла могут как поворачиваться в плоскости симметрии устройства, так и отклоняться от этой плоскости, повороты сопел осуществляются вручную и независимо друг от друга.

Внутри корпуса установлены 2 электроприводных вентилятора с автономным источником электропитания и блоком управления. Оси вращения вентиляторов расположены таким образом, чтобы они могли осуществлять забор воздуха из центральных отверстий и их выпуск через периферийные отверстия. Оси вращения вентиляторов параллельны друг другу, а направления их вращения противоположны.

Вентиляторы могут быть сделаны обратимыми, в этом случае они смогут осуществлять забор воздуха через периферийные отверстия и его выпуск через центральные отверстия.

В качестве автономного источника электропитания используются стандартные сухие батарейки. Блок управления обеспечивает ручное включение и выключение вентиляторов и, при необходимости, изменение направления их вращения, а также возможность автоматического отключения вентиляторов по истечении заданного времени. Устройство комплектуется балансировочными грузами, которые могут прикрепляться на его корпус извне в любом месте.

В серии эксперимента с устройством "Летающая тарелка" предполагается продемонстрировать функционирование этого устройства в следующих основных режимах работы:

- устойчивое вращение;

- неустойчивое вращение;

- создание "прямой" тяги;

- создание "обратной" тяги;

- движение с "нечистой силой".

В режиме устойчивого вращения все отверстия открыты, сопла находятся в номинальном положении, вентиляторы осуществляют забор воздуха из центральных отверстий и его выпуск через периферийные отверстия, балансировочные грузы отсутствуют. В этом режиме предполагается продемонстрировать номинальное устойчивое вращение и действие гироскопических сил - регулярную прецессию при слабом воздействии извне и срыв в беспорядочное вращение при сильном воздействии извне.

Режим неустойчивого вращения обеспечивается прикреплением балансировочных грузов на корпус устройства; при малых грузах демонстрируется регулярная прецессия, при больших - срыв в беспорядочное вращение. Кроме того, режим неустойчивого вращения может быть обеспечен поворотом сопел перпендикулярно плоскости симметрии устройства в разных направлениях, при этом демонстрируется потеря устойчивости вращения вокруг другой главной оси инерции.

В режиме прямой тяги одно из центральных отверстий закрыто, сопла повернуты по нормали к периферийной окружности корпуса, а вентиляторы вращаются в "обратном" направлении, осуществляя забор воздуха из периферийных отверстий и его выпуск через открытое центральное отверстие. Режим обратной тяги отличается от режима прямой тяги тем, что вентиляторы вращаются в "прямом" направлении, осуществляя забор воздуха из открытого центрального отверстия и его выпуск через периферийные отверстия. В режимах прямой и обратной тяги предполагается продемонстрировать наличие либо отсутствие реактивной и аэродинамической сил.

Создание "нечистой силы" может быть обеспечено закрытием одного из периферийных отверстий, поворотом сопел на разные углы и т.п., при этом предполагается продемонстрировать прямолинейный дрейф устройства с постоянной скоростью. При возможности могут быть продемонстрированы и другие режимы работы устройства, обеспечиваемые различными комбинациями закрытия отверстий, поворота сопел и переключения направления вращения вентиляторов. Движения устройства в различных режимах регистрируются путем видеозаписи на фоне экрана с координатной сеткой, расположенного на стене отсека служебного модуля, при этом экипаж сопровождает свои действия с устройством устными комментариями.

Устройство "Фаза" представляет собой 3 герметичных прозрачных сосуда (отдельных или соединенных вместе), заполненных жидкостью и воздухом. В одном сосуде жидкостью является смесь воды и вязкого вещества (например, глицерина), в другом - водный раствор поверхностно- активного вещества (например, мыла) и в третьем - водная суспензия (например, вода с мелкими песчаными частицами).

Экипаж интенсивно встряхивает сосуды в течение 2-3 минут до образования мелкодисперсной газожидкостной пульпы, затем неподвижно закрепляет сосуды и осуществляет периодическую фотосъемку процессов фазоразделения в них.

Устройство "Отолит" представляет собой гидромеханическую модель вестибулярного анализатора человека в виде прозрачного куба, заполненного вязкой жидкостью, внутри которого находится пробный груз, закрепленный на пружинах растяжения-сжатия различной жесткости, оси которых расположены в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Устройство помещается на платформу штатного "Измерителя масс", который используется в качестве источника возбуждения колебаний (знакопеременных периодических ускорений).

Колебания возбуждаются в трех сеансах последовательно вдоль каждой оси устройства, при этом относительные колебания пробного груза регистрируются с помощью видеокамеры, также располагаемой на той же платформе.

 

Аппаратура

В сеансах эксперимента по разделу «Физика-ЛТ»

При выполнении эксперимента на борту РС МКС используется принцип действия реактивных сил, возникающих при истечении струй воздуха через выходные отверстия (сопла) от источника воздушного потока, помещенного во внутреннюю полость эллиптического диска «летающей тарелки».

Источник воздушного потока выполнен на основе пары вентиляторов. Электропитание вентиляторов осуществляется от комплекта автономных источников питания.

Выходные отверстия для истекающего воздуха располагаются по окружности (по ребру) диска, направление выходящего потока регулируются поворотом внутренних жалюзи. Отверстия для входа воздуха располагаются в области оси симметрии диска, в верхней и нижней частях. Они имеют диафрагмируемые жалюзи для регулирования расхода воздушного потока.

Выход воздушного потока по нормали к оси обеспечит «парение» диска в, а поворот выходящих воздушных струй (поворотом внутренних жалюзей) по касательной к ребру придаст вращение «парящему» диску. Регулирование сечения входных воздушных отверстий (диафрагмируемыми жалюзи) позволит изменять режимы «парения» и скорость вращения диска.

Вращающийся и парящий диск при движении не будет касаться стен кабины, так как реактивная сила истекающих воздушных струй будет отталкивать его в обратном направлении. При отклонении оси вращения – гироскопические силы будут стремиться восстановить её исходное положение.

Изменение балансировки момента инерции диска относительно оси вращения может производиться смещением центра масс, за счет установки на краю диска балансировочного грузика, что позволит наблюдать состояние прецессии вращающегося диска.

Эксперимент с «Летающей тарелкой» должен выполняться на фоне экрана с координатной сеткой, развернутого на стене отсека СМ.

 

В сеансах эксперимента по разделу «Физика-Фаза»

В эксперименте используются:

- укладка с 3-мя прозрачными экспериментальными сосудами (из поликарбоната), которые заполнены водно-воздушной смесью с различным соотношением воды и воздуха – 3:1, 1:1 и 1:3;

- штатив для макрофотосъемки, на котором фиксируются экспериментальный сосуд, система освещения от бортового источника питания и кронштейн с фотоаппаратом (из имеющихся на борту).

Перед началом эксперимента экипажу необходимо интенсивно встряхивать укладку с экспериментальными сосудами (вручную) для образования мелкодисперсной газо-жидкостной смеси. Затем сосуды устанавливается на штатив и периодически, три раза в день (с интервалами от 2 до 4 часов) фотографируются цифровым фотоаппаратом.

Объектом фоторегистрации является процесс агрегации воздушных пузырей в жидкости. В бортжурнале отмечается время выполнения съемки каждого из эпизодов.

При выполнении космонавтом (на начальном этапе эксперимента) интенсивного встряхивания вручную укладки с экспериментальными сосудами, необходимо использовать фиксирующие лямки для надежного удержания её, учитывая вероятность выскальзывания укладки из руки.

Эксперимент продолжается в течении 6-ти суток. Окончанием эксперимента является состояние, при котором в сосудах вся газовая фаза соберется в общий объем, образовав с водой единую поверхность раздела.

 

В сеансах эксперимента по разделу «Физика-Отолит»

При проведении эксперимента используется демонстрационный прибор, представляющий собой гидромеханическую модель вестибулярного аппарата человека, выполненный в виде прозрачного куба (70х70х70 мм.). Внутри прозрачного куба имеются три канала, расположенные в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, имитирующие «полукружные каналы» и общая полость, имитирующая «отолит», которая соединяется с каждым каналом. Все внутренние каналы и полость заполнены подкрашенной жидкостью (водой) и имеют внутри механические шаровидные частицы, которые служат инерциальными (пробными) массами.

Во время эксперимента устройство «Отолит» устанавливается на платформу бортового «Измерителя масс», работающего на принципе измерения частоты и амплитуды вынужденных синусоидальных колебаний и создающего определенное знакопеременное ускорение на платформу. Реакция инерциальных масс- их перемещение внутри каналов на заданное ускорение, регистрируется цифровой видеокамерой, установленной совместно с устройством «Отолит» и осветителем на платформу «Измерителя масс».

Эксперимент проводится последовательно по каждой из трех осей устройства «Отолит».

Изменять величину ускорений платформы возможно путем изменения частоты колебаний, за счет фиксации на платформе предметов с известными массами (из имеющихся на борту).

 

Результаты

 

Публикации

 

Вверх   Показать все        

Космический эксперимент "Химия-Образование"

Научно-образовательная демонстрация получения в условиях микрогравитации конструкционных элементов заданной формы на основе полимерных композиционных материалов

Научный руководитель
Организация постановщик ПАО РКК "Энергия"
Другие организации участники

 

Цель

 

Описание

 

Аппаратура

 

Результаты

 

Публикации

 

Вверх   Показать все