KazEOSat-1 және KazEOSat-2 жерсеріктеріне жеті жыл – қалыпты ұшуда

WhatsApp Image 2021-07-02 at 12.37.07.jpeg
WhatsApp Image 2021-07-02 at 12.37.08.jpeg


Біз ілгерілеу мен ғарыштық технологиялар ғасырында өмір сүріп жатырмыз. Бүгінде адамдар тек автомобильдер, пойыздар мен ұшақтарды ғана емес, сонымен қатар жерсеріктерін де басқарады. Жерсерік алыстағы жұлдыздар арасында мүмкін емес биіктікте ұшқанда, Жердегі инженерлер оның барлық қозғалыстарын бақылайды.
Бұл қалай болады және онымен кім айналысады? Ендеше "Қазақстан Ғарыш Сапары" ҰК" АҚ қызметкерлерінен сұрайық.
Түсірілімді қамтамасыз ету Басқармасының, ғарыш аппараттарының ұшу Динамикасы бөлімінің 1 санаттағы жас және келешегі бар инженері Бакдар Амангулов барлық қызықтырған сұрақтарға жауап берді.

- Бакдар, университетті бітіргеннен кейін сіз үш жыл компанияда жұмыс істейсіз және өзіңізді керемет маман ретінде көрсете білдіңіз. Сіздің біліміңіз қандай?
2017 жылы Англияда бакалавриат пен магистратураны бітіріп, бес жыл бойы аэроғарыштық инженерия бағытындағы инженерия және электроника факультетінде оқыдым. Яғни, менің мамандығым ғарыш жүйелерімен, зымырандармен, жерсеріктермен, механикамен және ұшу динамикасымен байланысты.
- Ал сіз бұл мамандыққа қалай келдіңіз, балалық шақтың арманы ма?
- Ия, бала кезімде мен ұшақтарды жақсы көрдім, қызығушылығым болды, содан кейін ол ұлғайып, менің таңдауым өзіме ұнайтын нәрсенің пайдасына жасалды. Менің әкем бұрын ұшақ конструкторы болған, сондықтан мен де осы бағытқа баруды шештім. Англияда білім өте сапалы, Ливерпуль және Ковентри университеттері бүкіл әлемде бағаланады. Бейіндік пәндер: жоғары математика, аэродинамика, термодинамика, динамика мен ұшу механикасы, жобалау, яғни 3D модельдерін құрастыру үшін заманауи 3D компьютерлік технологияларды пайдалану - мұны толығымен сандық нұсқада бөлшектер немесе жүйе түрінде іске асыру еді.
- "ҚҒС" сіздің альма-шеберіңіз сынды, осында жұмыс істегенді ұнатасыз ба?
- Иә, мұндағы жұмыс техникалық, инженерлік тұрғыдан өте қызықты. Біріншіден, мен университетте алған білімім қазір тәжірибемен күшейтілуде. Екінші мәселе - қандай да бір техникалық білімді ғана емес, сонымен бірге жалпы қорытындыға келу қажет болған кезде талдау білімін қолдану.
- Сіздің функционалдық міндеттеріңізге не кіреді?
- Мен бір мезгілде екі міндетті орындаймын: KazEOSat-2 орташа рұқсатты жерсерігін пайдалануда мен ғарыш аппаратын басқарумен, KazEOSat-1 жоғары ажыратымдылықтағы жүйенің ұшу динамикасымен айналысамын. Ғарыш аппараттарын басқаруда жерсерпен тікелей байланыста, параметрлерді қарап, командалар жіберіп, жерсерік жүйесін басқаратындар жұмыс істейді. Ұшу динамикасы біршама алыс, бірақ қатар жүреді. Менің міндетім- жерсеріктің орбитада қалай ұшатындығын бақылау, сондықтан оны ұшуға ештеңе кедергі келтірмейді: ғарыш қоқысы немесе басқа ғарыш аппараттары. Қатаң бекітілген орбита, ұшу биіктігі мен бағыты бар және оны әрдайым сақтау керек. Бұл өте маңызды, өйткені егер сіз ұшу динамикасына көп мән бермесеңіз, онда ең нашар нұсқада сіз жерсерікті жоғалтуыңыз мүмкін немесе ол, мысалы, бірдеңеге тап болуы мүмкін. Әрине, мұндағы міндет - жерсерікті тұтас жүйе ретінде, нүкте ретінде қарастыру және дұрыс бағытта ұшу үшін қарау. Егер қандай да бір жағдайлар туындаса, мысалы, жол бойында ғарыш қоқысы немесе басқа ғарыш кемесі болса, онда маневр жасау, олардан жалтару сынды шаралар қабылдау.
Байланыс сеансы өткен кезде жерсерік көптеген қызметтік файлдарды қалпына келтіреді. Бұл файлдар қабылданғаннан кейін өңделеді, содан кейін ұшу динамикасы жұмыс істейді. Біз файлдарды зерттейміз, егер бірдеңе дұрыс болмаса, оны түзетеміз. Жүйелік файлдарды өңдегеннен кейін ұшу динамикасы түсірілімді жоспарлау бөліміне жіберілетін өздері шығарады. Кейбір файлдар жерсерікті басқару үшін антеннаға түседі-антенна қайда қарау керек, жерсерікке бағыттау керек. Бұл бүкіл жүйенің тізбегі.
Ұшу динамикасы, соқтығысу қаупі және
жерсеріктің "өмір сүру ұзақтығы"

- Жерсеріктің соқтығысу қаупіне байланысты жағдайлар болды ма, егер солай болса, бұл қаншалықты жиі болады?
- Ал, біз жылына бес-алты рет соқтығысу қаупін аламыз. Америка Құрама Штаттарында 18spcs (Біріккен ғарыштық операциялар орталығы) бар, ол әскери және жердің айналасында не болып жатқанын бақылайды: қандай жерсеріктер бар, қоқыс, олар қалай ұшады және т. б.
Өз жерсеріктерін тіркейтіндерге компания ықтимал қақтығыстар туралы файлдарды жіберу арқылы қызмет көрсетеді. Бұл ұйымда үлкен мәліметтер базасы және өзінің радарлары бар, олар әр секунд сайын жерге жақын ғарыш кеңістігін сканерлейді және кез – келген нүкте ұшып бара жатқанда- жерсерік немесе қоқыс болса да, ол тұрақты түрде есептеулер жүргізеді. Егер, мысалы, соқтығысу қаупі болса, хабарламалар үш күнде жіберіледі. Мысалы, бүгін олар жібере алады және үш күннен кейін бұл оқиға болуы керек. Бізде шешім қабылдауға бірнеше күн бар. Әдетте, мұндай оқиғалардың әрқайсысына жеті-сегіз хабарлама келеді, әр жолы дәлірек және біздің аппаратымыз, мысалы, ғарыш қоқысы бір-біріне қалай орналасатындығы көрсетілген. Содан кейін біз бұл деректерді алып, ұшу динамикасы бағдарламасында есептеулер жүргіземіз, ол талдау жасайды және соқтығысу ықтималдығын береді. Бізде белгілі бір шек бар-егер біз одан жоғары болсақ, онда біз жалтару маневрін жасауымыз керек. Егер біз осы шектен төмен болсақ, бәрі қауіпсіз, онда біз ешқандай әрекет жасамаймыз. Жүйе өте ақылды және оны жасау керек немесе қажет емес екендігі туралы ұсыныстар бере алады.
- Жерсерікті неден алып кетуге тура келді?
- Көбінесе бұл ғарыш қоқысы: 90-шы жылдары ұшырылған, ғарышта жоғалған ескі жерсеріктердің сынықтары. KazEOSat-1 спутнигінің ұшуы үшін 2009 жылы 788 км биіктікте соқтығысқан екі жерсеріктің сынықтары ең проблемалы болып табылады: ғарыш-2251 және Иридиум 33. Содан кейін мыңдаған фрагменттер барлық орбиталарға ұшып, әлі күнге дейін ұшады. Ең көп шоғырлану жерден 600-700 км биіктік аймағында. Ғарыш қоқысының мөлшері әртүрлі-бірнеше сантиметрден бірнеше метрге дейін. Ұшу кезінде лақтырылатын және ғарыш кеңістігінде ұшатын зымырандардың сатылары жиі кездеседі.
- Осы жылдың қаңтарында сіз жерсеріктің ұшу динамикасына түзетулер енгіздіңіз, мұны қалай жасадыңыз?

WhatsApp Image 2021-07-13 at 13.48.30.jpeg
WhatsApp Image 2021-07-13 at 14.07.29.jpeg


- Жерсеріктің ұшу динамикасы маневрлерге де жауап береді. Бізде үш негізгі маневр бар. Біріншісі-орбитаны әдеттегі түзету. Уақыт өте келе спутник биіктігін жоғалтады, жердің тартылуы оны тартады, атмосфераның жоғарғы қабаттарына тежеу пайда болады, күн белсенділігі де жұмыс істейді, оны көтеру керек. Бұл бізде стандартты Орбита түзетуі. Біз оны жылына орта есеппен бір-екі рет өткіземіз. Маневрлердің екінші түрі-ғарыш қоқыстарынан жалтару маневрлері, үшіншісі-орбитаның қисаюын түзету маневрлері. Тиісінше, биіктік бар және экватордың жазықтығына қатысты көлбеу бар. Бұл маневр KazEOSat-1 пайдалану тарихындағы ең қиын болған шығар. Егер алдыңғы екі маневр бір-екі күн ішінде жасалса, онда біз екі апта бойы KazEOSat-1 және аппараттық-бағдарламалық қамтамасыз етуді басқару инженерлерімен бірге көлбеу бойынша маневр жасадық. Күн сайын - күндіз-түні үзіліссіз шықтық. Бізге орбитаның көлбеуін арттыру керек болды. Маневрге дейін көлбеу бұрышы экваторға қатысты 98,2 градус, ал кейін-98,5 градус болды. Бұл орбиталық параметрлерді жерсерікті ұшыру кезінде болған мәндерге келтіру үшін жасалды. Уақыт өте келе тозуы пайда болады және параметрлер нашарлайды. Барлығын қайтару керек болды, өйткені мұның бәрі түсірілім сапасына әсер етеді. Бұл әрекеттің түпкі нәтижесі-сапалы суреттер алу.
Маневрлердің бұл түрі алты-жеті жылда бір рет жасалады. Осы кезеңде орбита нашарлайды, нашарлайды және оны қайтадан қалпына келтіру керек. Қаңтарда біз 12 маневр жасадық және
бұл маневрлер ең күшті болды (импульс тұрғысынан). Біз оған көп отын жұмсадық. Егер біз әдеттегі маневрге 30-40 грамм жұмсасақ, бұнда біз 11-12 кг жұмсадық.
- Ал қазір KazEOSat-1 жерсеріктің бортында қанша отын қалды?
- Бортта 66,5 кг қалды. Теориялық тұрғыдан, бұл тағы 20-30 жылға жетуі мүмкін (!).
- Жерсеріктің "өмір сүру ұзақтығы" қандай?
- Өндірушілер жеті жыл береді, бірақ іс жүзінде спутниктер осы кезеңнен кейін жұмыс істей алады. Мысалы, KazEOSat-1 спутнигін біз одан әрі пайдалана аламыз. KazEOSat-2 орта шешімді спутнигінің жағдайы ұқсас. Кез-келген жерсерікте резервтік жүйе, қайталанатын жүйелер бар, яғни егер негізгі жүйе сәтсіз болса, сіз оларға өтіп, шамамен бірдей ұшуға болады.
- Жерсеріктің қызмет ету мерзімі қашан, оларды қалай қайтаруға болады?
- Бұл деорбитация бойынша төртінші маневр. Ол жерсеріктің белсенді өмір сүру мерзімін аяқтаған кезде оны жоюға немесе оны жерлеу орбитасына шығаруға байланысты. Үшінші нұсқа-оны ұшатын жерде қалдыру.
- Жерсерікті жою және оны жерлеу орбитасына шығару процесі қалай жүріп жатыр?
- Бірінші жағдайда-оны мүмкіндігінше төмен түсіру, бортта қалған барлық отынды жұмсау және бірнеше жыл бойы жердің тартылыс күшінің әсерінен ол атмосфераның тығыз қабаттарында күйіп кетеді. Бұл әлемде жиі қолданылады.
Екінші жағдайда, жерлеу орбитасына (1.5 мың км және одан жоғары) бәрі бірдей жете алмайды, жердің тартымдылығы өте жоғары және оған көп отын қажет. Әдеттегідей, жерсеріктің өмір сүру мерзімінің соңында отын өте аз болып қалады және ол жеткіліксіз болуы мүмкін. Сондықтан олар екі нұсқаны таңдайды – мүмкіндігінше азайту үшін, содан кейін ол өзі күйіп кетеді немесе оны ғарыш қоқыстарының қатарын толтырып, жай орбитада қалдырады. Бұл ретте біз тиісті ұйымдарға жерсерікті тастап кететінімізді хабарлауымыз керек.
Жерлеу орбитасын негізінен оған жақын орналасқан жерсеріктер пайдаланады. Біздің жағдайда, біз атмосфераға жақын болғандықтан, күйдіру оңай....
Жерсерікті басқару-жауапты іс
KazEOSat-2 ұшуды басқару орталығында әр тәулікте үш күндізгі және үш түнгі ұшу орын алады. Үш күндік аралық сағат 09.00-ден 13.00-ге дейін жасалады. Пасс кезінде (пасс-сеанс байланысы, бір пасс ұзындығы орташа есеппен 10 минутты құрайды) жерсерік суреттерді, негізгі телеметрияны тастай алады.
Жерсерік планетаның айналасында шамамен 1 сағат 37 минутта секундына 7,5 км жылдамдықпен бір айналым жасайды. Орташа ажыратымдылықтағы KazEOSat-2 жерсеріктің ұшу биіктігі 630 км, жоғары KazEOSat-1 – 750 км құрайды.
Ұшуды басқару орталығының инженерлері жерсеріктердің "сезімін" бақылайды.
"Әрбір байланыс сеансында біз ғарыштық аппаратта (ҒА) болып жатқанның бәрін – желідегі кернеуді, борттағы суреттердің санын, борттық компьютер не істесе, жерсеріктің жағдайы қандай екенін көреміз.
Ұшуды басқару міндеті- ҒА параметрлерін бақылау. Егер қандай да бір штаттан тыс жағдай орын алса, біз оны анықтап, түпкі себебін қарап, қалпына келтіру бойынша одан әрі шаралар
қабылдауымыз керек", - дейді ғарыш аппараттары басқармасының жетекші инженері Камал Калабаев.
WhatsApp Image 2021-07-02 at 13.11.58.jpeg


Камал Маратұлы компанияда 12 жыл жұмыс істейді, оның басты міндеті - жоғары ажыратымдылықтағы ғарыш аппараттарының "денсаулығын" және қауіпсіздігін бақылау, телеметрияның әр сеансын орындау, күн сайын телекоммуникация аппаратының бортына жіберу.
Ұшуды басқару Орталығында жағдай таза ерлердікі. Іскерлік тұрғыдан алғанда, сабырлы, айналасында техника және әр қызметкер өз жұмысына баса назар аударады. Мұнда артық әңгімелер мен ұсақ-түйектерге алаңдауға жол жоқ. Балалар мемлекеттік және халықаралық маңызы бар маңызды істі орындайды. Өйткені, жерсерікті басқару - бұл үлкен жауапкершілік және тек өз жұмысына құмар адамдар ғана жасай алады. Маған сеніңіз, солай. Көзінде оты бар адамның техникалық бөлшектер туралы айтуы - өз жұмысын жақсы көретін инженерлердің бақыты.
«Қазақстан Ғарыш Сапары» ҰК»
АҚ баспасөз қызметі