Российский CanSat: каким ему быть?
В предыдущих публикациях мы рассказывали об образовательном проекте «Воздушно-инженерная школа», о создаваемых школьниками и студентами как простейших, так и более сложных атмосферных зондах и о тех ракетах, с помощью которых осуществляются финальные соревнования.
Сейчас поговорим о том, каким хотелось бы видеть дальнейшее развитие проекта.
Запуски самое массовой, регулярной, лиги сегодня осуществляются ракетами «Белая фея» и «Алёнушка». Первая ракета с аппаратом массой 300-350 г достигает высоты 230-250 метров. Немного. Но – вполне достаточно для того, чтобы простейшая конструкция была проверена в полёте. Кроме того, эта ракета очень простая в обслуживании, для подготовки следующего её старта достаточно заменить ракетомодельный двигатель и переуложить парашют. Да и при спуске с относительно небольшой высоты ветер не унесёт её слишком далеко – приземление осуществляется в зоне видимости стартового комплекса, что существенно облегчает поиск. Потому в тех случаях, когда в день старта поднимается сильный ветер, мы используем только эту ракету.
«Алёнушка», оснащённая более мощным двигателем, уже в состоянии достичь высоты в 650-670 метров. Конечно, это гораздо интереснее с точки зрения последующего полёта зонда – большая высота означает и большее время нахождения в воздухе, больше полученных данных с борта зонда, более интересные результаты и выводы из них. Но и сама ракета стала сложнее – её пришлось оснастить таймером, определяющим время выдачи команды на отделение зонда, и бортовым радиомаяком. Последний существенно упрощает поисковые мероприятия после приземления, которое в случае даже умеренно ветреной погоды происходит за пределами стартовой площадки. Обычно в зарослях крапивы и борщевика, где найти ракету без него было бы очень и очень сложно.
Прошедший чемпионат, на котором было произведено наибольшее за всю предыдущую историю число запусков, показал, что в имеющихся у нас условиях выбранная концепция проведения и заложенные в ракеты технические решения полностью себя оправдывают. Однако возникает животрепещущий вопрос – а куда двигаться дальше?
Особенно часто этот вопрос я слышу от любителей ракетомоделизма, которые следят за соревнованиями и конкурсами, осуществляемыми в США, где любительские ракеты летают на существенно большие высоты. И, конечно, мы тоже желали бы подняться повыше. Однако копировать американский путь мы не можем, и вот почему.
Нет, проблема не в разном законодательстве, и даже не в том, что в России нет своих ракетомодельных двигателей с необходимыми характеристиками. Дело в том, что Америка в силу своей географии обладает огромным количеством территорий, благоприятных для осуществления подобных мероприятий. И если посмотреть на видео и фотографии, становится понятным – их ракетомодельные пуски на относительно большие высоты в 3 – 4 км осуществляются либо в полупустынной местности, либо на дне высохшего соляного озера. Понятно, что в этих условиях и безопасность обеспечивается максимальная, и искать приземлившуюся ракету гораздо проще. Более того – такой рельеф даже даёт американцам возможность в рамках своих соревнований проводить эксперименты уже не с зондами, а с роверами!
У нас ситуация совсем другая. Пока что в силу организационных причин мы не можем проводить финальные соревнования слишком далеко от Москвы. А это означает, что нашей площадкой будет заросшее травой поле, причем далеко не безграничных размеров. Понятно, что ни о каких роверах в нашем случае речи уже идти не может. А высота полёта, при которой еще не будут возникать критические проблемы, связанные с опасностью уноса ракеты в лес, на территорию жилых посёлков и в другие нежелательные места, не превышает 1 – 1, 5 километров. Потому, если речь идёт о финальных соревнованиях «Воздушно-инженерной школы» в том виде, в котором они проводятся сейчас, то ориентироваться нужно именно на такую высоту.
Собственно, именно эта задача является для нас сегодня задачей ближайшей перспективы. И именно под неё сейчас создаётся новая ракета.
Для того же, чтобы подниматься на еще большие высоты, в наших условиях потребуется уже наличие специализированного полигона. Конечно, в идеале это должен быть полигон, специально созданный и обустроенный для нужд любительского ракетостроения со всей необходимой инфраструктурой. На первых порах, тем не менее, речь нужно вести об организации пусковой кампании на территории одного из уже существующих объектов. Однако в обоих случаях уже нет смысла ориентироваться на высоту в 3 километра, поскольку при таких условиях вполне реально организовать и согласовать более высотные запуски.
Потому думается, что российский «CanSat» может выглядеть следующим образом:
Наибольший охват участников будет осуществлять регулярная лига, которая ставит перед командами пусть даже и требующие определённой подготовки, но всё же относительно простые задачи. Её запуски должны оставаться наиболее массовыми, и их массовость необходимо расширять – для популяризации движения, пропаганды научно-технического творчества, ориентации школьников на поступление в соответствующие профильные ВУЗы. На такие соревнования будет приезжать большое количество участников со всей России, потому есть смысл по-прежнему проводить их не очень далеко от крупного города. Потому в силу описанных выше причин высота этих запусков не должна превышать 1 – 1,5 километров.
Перед участниками высшей лиги на первых порах будет стоять задача создания более крупного аппарата, способного решать более широкий круг задач. Однако дебют в этой области тоже есть смысл начинать с той же высоты 1 – 1,5 км. То есть, в рамках той же самой пусковой кампании, на которой осуществляются и запуски регулярной лиги. Возможно, что если участников регулярной лиги будет очень много, то придётся для обеих лиг использовать одну и ту же ракету, поднимающую либо один аппарат высшей лиги массой в 1000 грамм, либо три аппарата регулярной лиги массой по 330 – 350 грамм. В последнем случае, впрочем, будет необходимо на земле иметь три приёмные станции, но это не самая сложная задача.
К большим же высотам отправится «супервысшая» лига. Её участники будут создавать аппарат, которому необходимо длительное нахождение в воздухе и полёт с большой высоты. Тем самым мы получаем возможность даже расширить предлагаемый участникам круг задач по сравнению с европейскими и американскими соревнованиями. Но такие запуски уже будут осуществляться на более высотных ракетах с территории полигона.
Собственно, наличие трёх таких номинаций полностью закрывает весь круг возможных образовательных задачи для команд, отличающихся своим возрастом, опытом и уровнем подготовки. Следующим шагом должен стать переход от исключительно образовательных задач к задачам образовательно-исследовательским, то есть таким, при которых перед командами будет стоять пусть и относительно простая, но реальная научная задача, вносящая вклад в реальные исследования. Множество таких задач возникает у верхней границы атмосферы, возле высоты в 100 километров и выше. Ясно, что такая работа, осуществление которой немыслимо одними лишь любительскими средствами без участия профессионалов, уже выходит за рамки «CanSat’а». Но о том, как может выглядеть такой проект, мы поговорим в следующий раз.