Спутники, морские исследования и ближний космос: как в СевГУ помогают импортозамещению

Игорь Карцан

Фото: Андрей Голодюк. Перейти в Фотобанк КП

- Как давно вы занимаетесь наукой?

- В науку я пришел после того, как уволился на пенсию. Я военнослужащий, кадровый офицер. Во время службы наука была хобби, я защитил кандидатскую и докторскую диссертации. После выхода на пенсию наука превратилась из хобби в основное занятие.

- На какую тему были ваши работы?

- Кандидатская в 2007 году была связана с интернетом, а докторская - разработка бортовых технологий для космических систем связи. Раньше я работал в Красноярске.

В России было направление - развитие систем управления космическими аппаратами за Уралом. Под моим руководством был впервые создан студенческий центр управления полетами. Студенты принимали участие в обработке и передаче информации. Перед тем как запустить аппарат, они участвовали в разработке, изготовлении, тестировании. Отличившиеся студенты выезжали на полигоны, на космодромы, где запускали эти аппараты. В реальном времени они смотрели, как их детище выходит на орбиту. В большинстве случаев все проходило успешно.

Еще одно направление - навигация и космическая связь, которая связана сейчас с импортозамещением.

- Вы получили грант Российского научного фонда на адаптацию российской системы спутниковой связи «Гонец» для работы в море. Как работает эта система, для чего ее применяют?

- Система «Гонец» - это российская гражданская система персональной спутниковой связи. Она состоит из группировки низкоорбитальных космических аппаратов на высоте 1500 километров. Спутники системы «Гонец» двигаются по круговой полярной орбите и обеспечивают глобальное покрытие, включая полярные регионы. Информация от абонентских терминалов передается на спутник при его пролете, хранится там и ретранслируется на ближайшую наземную станцию. Ближайшая к нам наземная станция находится в Ростове. Поэтому, если у нас проводить какие-то эксперименты, задержка по передаче информации от терминала практически минимальная.

Систему "Гонец" модернизируют для работы в море. Фото из личного архива

- Как используют эту систему?

- Раньше, когда разрабатывалась система «Гонец», она предназначалась для пакетной передачи информации закрытыми каналами связи. В дальнейшем было принято решение открывать данные каналы связи. Применялась она в основном в автомобильной технике: можно узнать, где находится автомобиль, какой у него расход топлива.

- Вы планируете адаптировать систему для работы в море. Как это будет происходить, почему это важно?

- У нас идет импортозамещение в связи с тем, что сложно работать с зарубежными аналогами, такими как Iridium или Argos, в любой момент они могут просто отключить нас от своего информационного ресурса. «Гонец» - система молодая, она развивается. Ведутся разработки, чтобы использовать ее для обеспечения безопасности Северного морского пути.

Для Черного моря актуально использование различных буев для мониторинга экологического состояния, особенно в условиях возрастающей антропогенной нагрузки на акваторию. Информационный дрейфующий буй определяет соленость воды, температуру, скорость течения. Эти данные используют ученые.

- Вы уже проводили предварительные испытания. Как все прошло?

- Испытания включали несколько этапов, чтобы проверить надежность системы. Уже есть положительные примеры использования «Гонца» в море. Испытания проходили на научном судне «Исследователь Каспия». Также «Гонец» прошел проверку в суровых арктических условиях на атомном ледоколе «50 лет Победы». В арктической зоне система работает хорошо.

- Какие у вас планы относительно этой системы?

- Все системы переходят на новую микроэлектронику. Поэтому основная задача - минимизировать сам терминал. Изначально это автомобильный терминал, он большой, потребляет много энергии, у него идет некоторое рассогласование в связи с новыми требованиями, новыми запросами научных сообществ. Мы переходим к микроэлектронике. Чем меньше, тем лучше. Соответственно, энергопотребление меньше. Система может функционировать автономно более месяца, а в некоторых случаях и до года. Это позволяет успешно работать на ледоколах или на ледниках и айсбергах.

Над проектом работает команда студентов. Фото из личного архива

- Расскажите о вашей команде.

- В одиночку такую работу проделать нельзя. Поэтому собрана команда из студентов. Предполагается, что после выпуска они останутся у нас работать, будут развивать в дальнейшем не только системы спутниковой связи, но и «университетский космос» для Крыма и Севастополя.

В команде инженеры интегрируют терминал самого «Гонца» в морской буй. Программисты разрабатывают энергоэффективные протоколы передачи данных. Океанологи формулируют технические требования, то есть зачем это нужно, какие параметры необходимы ученым. Специалисты по спутниковой связи настраивают оборудование, занимаются согласованием наземной и спутниковой систем связи.

- Сколько времени потребуется, чтобы завершить эту работу?

- Уже идет адаптация микроэлектроники и сертификация по радиочастотам. Планируется до конца гранта получить выдающиеся результаты и, возможно, прикладное применение, начать производство данных терминалов. Сейчас в эксперименте различные модификации, около ста микрочипов.

- Коллектив был отмечен высшей наградой Федерации космонавтики России. Что это для вас значит?

- Высшая награда Федерации космонавтики - это знак высочайшего профессионального уважения со стороны экспертного сообщества космической отрасли, которое работает на острие технологического прогресса. Данная награда подтверждает вклад в технологический суверенитет страны, в создание космических и наземных систем.

- Какие перспективы космической отрасли вы видите сегодня, что это даст нам на Земле?

- Важно смотреть не только на далекие планеты, но и на прикладные задачи. Это создание низкоорбитальной группировки спутников для глобального интернета, аналога системы Starlink, его сейчас разрабатывает российская аэрокосмическая компания «Бюро 1440». Это прямой путь цифровизации всей страны. Интеграция спутников с наземными системами и беспилотными летательными аппаратами для создания «бесшовного неба». Это критически важный проект для логистики и безопасности.

Также это использование искусственного интеллекта на спутниках для оперативной обработки данных прямо на орбите, например, для мониторинга чрезвычайных ситуаций, построения моделей, как будет развиваться ситуация. Допустим, разлив нефтепродуктов или распространение лесного пожара.

Наш проект - яркий пример именно практического подхода к использованию космических технологий.

Чем больше студентов будет заинтересовано в данном научном направлении, тем больше будет открытий и достижений.

Космос все-таки за нами - первый человек в космосе, первый спутник на орбите.

- Какие перспективы у Крыма и Севастополя в этом плане?

- Наш регион связан с космосом. У нас есть обсерватория в пгт Научный, куда раньше приезжали ученые со всего мира, и сейчас тоже используются результаты исследований. Наше развитие - в студенческой отрасли. Именно студенты должны понимать, что такое космос, что можно сделать, для чего это нужно. Космос - это будущее. И мы будем развивать это направление непосредственно в университете.

- Как студенты настроены сегодня?

- У нас в команде есть люди, которые хотят заниматься наукой, проводить исследования в космической области. Не только разработкой космических аппаратов, но и обработкой информации от таких аппаратов. Полеты в космос должны обеспечиваться наземными службами. Возможно, сделаем программу, аналогичную той, что мы проводили в Красноярске, - «Космическая одиссея» под руководством Героя России летчика-космонавта Александра Лазуткина.