Описание проекта
SPECTRA - экосистема освоения ближнего космоса
Проект направлен на выведение на рынок пусковых услуг сервиса запуска малогабаритной полезной нагрузки в космос по суборбитальной или орбитальной траектории. В то же время SPECTRA, как компания-производитель аэрокосмической техники, способна производить собственные орбитальные платформы и орбитальные аппараты с целью предоставления услуг по размещению полезной коммерческой или научной нагрузки заказчика.
Экосистема производит взаимозависимую продукцию с расчетом на понижение стоимости запуска, будь то экспериментальный полет в верхнюю атмосферу для тестирования технологического образца или сбора данных или вывод группировки спутников формата CubeSat. Это означает, что космические запуски станут более доступными для малых научных групп, компаний и университетов, которые на сегодняшний день вынуждены выводить собственные изделия на орбиту посредством попутного запуска на ракетах среднего класса, подготовка которых может длиться годами. Таким образом, реализуется главная цель проекта - увеличение оборота нагрузок по схеме "Земля-Космос" и расширение возможностей по налаживанию инфраструктур связи или наблюдения на низкой околоземной орбите.
Для реализации вышеописанной цели SPECTRA ведет разработку проектов, предназначенных для удовлетворения широкого спроса на аэрокосмические запуски.
Проект Unix:
Unix - жидкостный частично многоразовый суборбитальный носитель сверхлегкого класса, созданный для проведения исследований и испытаний технологических образцов в мезо и термосфере с возможностью безопасного возврата полезной нагрузки. Возвращаемая первая ступень позволяет назначить более низкую цену суборбитального полета, чем предлагается на рынке стартовых услуг сегодня.
Краткие расчетные характеристики:
Масса полезной нагрузки - 20 кг;
Максимальная высота эксплуатации 110 км;
Стоимость запуска - 300 000$ (без учета повторного использования компонентов);
Топливная пара - керосин/перекись водорода;
Полная масса - 280 кг;
Тяга двигателя - 2700 Н;
Высота - 3,12 м;
Диаметр - 0,3 м.
Система-аналог: SpaceloftXL (Up Aerospace)
Проект Legion:
Legion - частично многоразовый орбитальный носитель сверхлёгкого класса, использующий схему стратосферного старта, которая является оптимальной с точки зрения эффективности выхода на орбиту. В качестве стартовой площадки ракета-носитель использует стартовый комплекс-стратозонд NEST, располагающийся в момент старта Legion на высоте до 25 км. Уникальная конструкционная схема и способ запуска дают возможность производить запуски с неограниченного набора территорий группировок микроспутников ДЗЗ, связи и навигации на орбиты до 300 км.
Краткие расчетные характеристики:
Масса полезной нагрузки - 16 кг;
Максимальная высота целевой орбиты - 300 км (при запуске с широты 45 град.);
Стоимость запуска - до 800 000$ (без учета повторного использования компонентов конструкции);
Топливная пара - керосин/перекись водорода;
Полная масса - 830 кг;
Тяга двигательной установки - 9000 Н (3000 Н на двигатель) ;
Высота - 2,47 м;
Диаметр - 1 м.
Система-аналог: Bloostar (Zero 2 infinity)
Проект Razorback:
Razorback - жидкостный ракетный двигатель, работающий на топливной паре керосин/перекись водорода. Является неотъемлемой частью проектов Unix и Legion в качестве двигательной установки.
Разрабатывается в двух конфигурациях: атмосферной для Unix и вакуумной для Legion.
Помимо прочего Razorback является наиболее близким из весомых проектов к реализации в виде испытательного стенда и экспериментального прототипа.
Краткие расчетные характеристики:
Масса - 3-4кг в зависимости от конфигурации;
Тяга - 2700-3000 Н;
Удельный импульс - 2772-3062 м/с;
Топливная пара - керосин/перекись водорода;
Стоимость - 45 000 $.
Проект Osiris:
Osiris - декларативная система управления, используемая как в проекте Unix, так и в проекте Legion. Для первого создана специальная совместимая платформа ADA, как средство разработки и испытаний тех или иных решений, касающихся проектирования архитектур нейросетевых систем управления, которые только начинают внедряться в аэрокосмическую индустрию.
Нейросети могут использоваться в системах управления ракет-носителей для решения задачи управления и стабилизации направления полета. Для этого SPECTRA использует свёрточные нейронные сети, которые могут анализировать данные с камер и других датчиков, определять положение и ориентацию ракеты в пространстве и выдавать управляющие сигналы. Одной из задач, которые можно решить с помощью нейросетей, является управление автономным полетом ракеты. Например, планируется обучить нейросеть на основе набора данных о полетах ракет-носителей, чтобы предсказывать оптимальную траекторию полета для достижения заданной цели. Также нейросети применяются для решения задачи определения оптимального управления режимом работы двигателей и других устройств. Для этого используются глубокие нейронные сети, способные анализировать данные с датчиков и подбирать оптимальные параметры управления для минимизации энергозатрат и максимизации производительности. В целом, применение нейросетей в системах управления ракет-носителей может улучшить точность и быстроту принятия решений, повысить устойчивость ракеты к внешним воздействиям и обеспечить более безопасный полет.
Проект Archangel (в разработке):
Archangel - малогабаритный космический аппарат, оснащенный ионным двигателем. КА играет роль ионного буксира для довыведения неразвернутых микроспутников на более высокие орбиты, чем достижимые ракетой-носителем Legion за один запуск. В таком случае предполагается довыведение на солнечносинхронные или геостационарные орбиты. Также рассматривается вариант использования Archangel в качестве платформы для научных экспериментов, направленных на исследование окололунного или межпланетного пространства.
SPECTRA Extrasolar:
Наиболее научно ориентированным направлением лаборатории является подразделение SPECTRA Extrasolar. В его цели входит концептуальное или полное изучение вопросов или явлений, касающихся процессов, происходящих в глубоком космосе. Преимущество отдается тем проектам и экспериментам, которые можно провести при помощи проектируемых лабораторией SPECTRA средств (кубсаты 3-12U).
Из базовых направлений исследования можно выделить следующие:
Исследование физики межзвездных тяжелых частиц;
Исследование составляющих межгалактического излучения;
Исследование процессов взаимодействия солнечного ветра с верхними слоями Земли;
Исследование эволюции смерти звезд;
Поиск крупных экзопланет методом Доплера или пульсар-тайминга.
Каждый из проектов SPECTRA Extrasolar может найти свое отражение в проектах основной лаборатории, если его потенциал к реализации достаточно высок. Также рассматривается вариант реализации с использованием внешних средств выведения на орбиту.
Целевые покупатели, компании-партнеры и конкуренты
В качестве целевых покупателей рассматриваются:
- Университеты и институты, имеющие научно-технический профиль подготовки и или заинтересованные в проектировании и эксплуатации собственной спутниковой группировки. Например: МГТУ им. Н. Э. Баумана, МГУ, Высшая школа экономики, Самарский университет, Skoltech, МАИ, КФУ и др.
- Компании-производители спутниковых систем микро класса. Например: Малые Космические Системы, Спутникс;
- Компании, ведущие образовательную деятельность. Например: Образование будущего;
- Частные лица, обладающие пакетом разрешений и экспертиз, разрешающих запуск их изделия на запрашиваемую орбиту.
В качестве компаний-партнеров рассматриваются: Малые Космические Системы, Стратонавтика, Спутникс
В качестве компаний-конкурентов рассматриваются: SR Space, Space Energy, Интерполярис
Дополнительная коммерциализация лаборатории:
Помимо разработки, производства и эксплуатации аэрокосмических систем, лаборатория стремится отработать инновационные решения в реальности на стендах-прототипах, использующих унифицированные компоненты. Данные стенды после истечения коммерческой секретности могут быть преобразованы в научно образовательные наборы и продаваться в качестве обучающих комплектов, которые позволяют образовательным организациям познакомить население с примерами инновационных технологий ракетно-космической техники.
Таковыми могут стать:
Стенд для отработки системы стабилизации на трехосном подвесе;
Программа-симулятор для экспериментов над декларативными системами;
Стенд отработки составляющих микроспутника;
Стенд отработки систем ионного двигателя;
Стенд отработки роевого взаимодействия;
Стенд отработки маломощного пневмодвигателя.
