ОСТАННІЙ ПОДКАСТ
Підписуйся на найнауковішу розсилку!
І отримуй щотижневі новини науки і технологій

    Ми під'їдаємо крихти cookies за вами. Навіщо це нам?

    Читати

    Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

    Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

    Повідомлення успішно надіслано

    Для пошуку
    введіть назву запису
    Космос — 09.02.21
    ТЕКСТ: Олеся Павлишин
    Ілюстрації: Каталіна Маєвська
    Ми любимо тексти без помилок. Якщо ви все ж таки щось знайшли, виділіть фрагмент і натисніть
    Ctrl+Enter.
    Є контакт: як українська команда перемогла у хакатоні від NASA

    Українська команда Fire Way перемогла у хакатоні від NASA! Вона розробила універсальний конектор, який у майбутньому зможе дозволити зокрема дозаправляти супутники на орбіті Землі чи космічні кораблі. Як саме працює ця розробка і як брати участь у NASA Space Apps Challenge в умовах пандемії, «Куншт» розпитав учасницю  Fire Way, астрофізикиню Олену Компанієць.

    Як з’явилася ідея створити універсальний конектор? 

     

    Усе почалося за декілька тижнів до хакатону, коли ми почали формувати команду. Деякі учасники команди були знайомі між собою раніше. Вони брали участь у різних заходах чи хакатонах, пов’язаних з ракетобудуванням. Ми між собою познайомилися, кожен розповів, хто чим займається. Я сказала: «Я не інженер. Але я фізик, тому я можу шукати літературу, перевіряти з фізичної точки зору, чи взагалі реально таке реалізувати або які специфічні умови потрібно виховувати».

     

    Ми оцінили склад і можливості команди й зайшли на офіційний сайт1 челенджу. Там за декілька тижнів до хакатону можна ознайомитися з темами. Ми подивилися перелік тем. Чимало з них були присвячені обробці й візуалізації даних, використанню даних з відкритих джерел. Тому програмістам було особливо цікаво.

     

    Оскільки в нашій команді є люди, які займаються проєктуванням ракет, інженери за освітою, нам дуже сильно хотілося зробити щось таке, що в перспективі мало б практичне використання. Ми обрали собі категорію із назвою «Let’s connect». На сайті було коротко вказане завдання: розробити проєкт, який можна буде використовувати в космосі, щоб з’єднувати між собою блоки. Не конкретизувалося, які саме блоки. 

     

    Насправді єдиний великий об’єкт у космосі, що літає, доволі масивний і габаритний, який ми поступово добудовуємо і іноді щось до нього приєднуємо – це МКС. Люди не будують якихось великих платформ зараз, проте помріяти про те, що це буде можливо  в майбутньому, дуже хочеться. 

     

    Спочатку ідея була в тому, щоб зробити конектор, за допомогою якого у майбутньому треба буде з’єднати між собою якісь два апарати й щось між ними передати. Це може бути вода чи інші рідини, повітря, електроенергія (щоб апарат міг підлетіти і трішки підзарядитися). Після цього ми почали аналізувати, де б такий такий коннектор у найближчому майбутньому можна було використати. Зупинилися на супутниках й на проблемі дозаправки. 

     

    Ми звернули увагу на те, що супутники на орбіті не заправляються. Бували випадки, коли наукове обладнання на супутнику ще хороше, воно ще може працювати, але пальне закінчилося, тому супутник вже не може коригувати свою орбіту. Як наслідок, він сходить зі своєї орбіти, і ми вже не можемо його використовувати. А один супутник коштує сотні мільйонів доларів (з багаторазовими запусками, можливо, стане трохи дешевше). Дозаправка супутників – це економічно вигідно, і це не дуже далеке майбутнє, на відміну від побудови великих станцій на орбіті, тому що насправді розробити й протестувати конектор можна вже зараз. Але навіть якщо говорити про якісь польоти до Місяця чи Марса, то палива треба дуже багато. І, відповідно, якби була можливість створити дозаправну станцію, було б набагато простіше організовувати такі польоти.

     

    Звісно, розробляються двигуни, наприклад, іонні, іонно-плазмові. Там зовсім інші механізми роботи і, відповідно, менші витрати пального, якщо порівнювати з хімічними двигунами, які в наших ракетах зараз. Проте якщо в майбутньому ми зможемо видобувати пальне десь у Сонячній системі й робити такі заправні станції, то це, звісно, буде дуже цікаво. 

     

    Наш конектор складається з двох частин. Одна частина має вмонтовуватися безпосередньо в супутник під час його конструювання. У супутників є певний запас палива, наприклад, на 10-15 років. Це означатиме, що гіпотетично ми матимемо ще 10 років, щоб розробити прототип і схему заправки, а потім відправити на орбіту танкер з другою частиною конектора.

     

    Для передачі в конекторі є два канали. Це на той випадок, якщо потрібно передавати двокомпонентні рідини, які не можуть контактувати між собою. Бо є, наприклад, окремі види пального, які при контакті самозаймаються. Крім цього, ми врахували в конструкції своєрідну дренажну систему. Ідея полягає в тому, щоб, знову-таки, уникнути скупчення рідин і випадкового вибуху в момент роз’єднання. Мають відкритися клапани, в умовах вакууму залишки пального повинні просто випаруватися, й тільки після цього можна буде від’єднувати супутники.

     

    Зараз для коригування орбіти більшості супутників використовують гідразин. Це однокомпонентне пальне. Але ми все-таки вирішили показати більш універсальну розробку. 

     

    Зрозуміло, що ідея, яка робиться за 48 годин, далека від застосування в космосі. У нас є схема й креслення. Далі потрібно було б зробити якісний макет, не з пластику. Наш пластиковий макет не є герметичним, тому тестувати його на ефективність передачі рідин немає сенсу. Є дуже багато фізичних нюансів, які пов’язані з роботою у відкритому космосі. Для ізоляції потрібно обирати спеціальну гуму, а не ту, яку ми використовуємо в земних умовах. Але це вже ті деталі, які будуть виникати надалі.

     

    Чи існують інші схожі розробки?

     

    У відкритих джерелах схожих коннекторів ми не знайшли. Так, були спроби дозаправки супутників, але там використовували зовсім інші технології. У нас ідея в тому, що одна частина розташована в супутнику, а інша – в танкері. Крім того, є два канали, тобто можна передавати різні типи пального, є дренажна система, щоб уникнути самозаймання.

     

    Ми вважаємо, що в майбутньому конектор можна буде вмонтовувати в конструкцію космічних кораблів, різних станцій і використовувати його, наприклад, щоб транспортувати кисень з однієї станції на іншу або з одного блоку в інший. Це також може бути передача води. Зрозуміло, що спершу усе треба детальніше тестувати, й тут наперед складно сказати, вийде чи не вийде.

     

    Які у вас є плани з тестування й реалізації розробки? 

     

    Всі проєкти, які беруть участь в цьому хакатоні, передаються до NASA. Ми тільки нещодавно дізналися про перемогу, тому нам треба переварити цю всю інформацію, проаналізувати можливості. Але якби була можливість працювати і розвивати далі цей проєкт, це було б дуже круто.

     

    І мені справді здається, що це перспективно, тому що заправка в космосі, навіть якщо не супутників, то космічних кораблів, завжди буде актуальною. Тут можна мріяти й багато говорити про майбутню колонізацію Сонячної системи, про видобування корисних копалин. Я не знаю, чи зможемо ми колись це зробити, але особисто мені дуже хотілося б, щоб це колись стало реальним.

     

    Поговорімо ще про сам хакатон. Чому ви вирішили взяти участь? 

     

    Насправді хакатон від NASA проводиться з 2012 року. Принаймні на міжнародному рівні, як написано на їхній офіційній сторінці. Одного разу українська команда вже перемагала на цьому хакатоні. Це була розробка Mars Hopper2.

     

    Я насправді про цей хакатон чула ще з часів свого навчання в університеті. Але ніколи не наважувалася взяти в ньому участь, тому що в основному там були питання й завдання, які пов’язані з інженерією. А я не інженер. Я працюю в обсерваторії. Якщо йдеться про створення креслення в якійсь програмі, то тут, на жаль, я не спеціалістка.

     

    Але фейсбук об’єднує людей. Я познайомилася з іншим учасником команди, Іваном Гришко, і він запропонував мені приєднатися. Інші члени команди були знайомі між собою раніше. На свій страх і ризик, я кажу: «Так, давайте». Усього в нашій команді було шестеро учасників: я, Іван Гришко, Максим Копистко, Роман Малькевич, Кирило Андрієць та Дмитро Іваннік. 

     

    Як все відбувається? У нас є глобальні організатори, це NASA. А є локальні організатори – це люди або організації, які об’єднуються і організовують проведення хакатону в Україні. Він кожного року раніше проходив у Києві. Цього року все було онлайн, але організатори були з Дніпра – Noosphere.

     

    Насправді організатори провели неймовірно велику роботу, яка дуже допомогла всім командам. Вони перекладали всі інструкції, створили чат, були постійно на зв’язку, якщо у нас виникали якісь запитання. Нам допомогли зробити презентацію, переглядали наші тексти англійською.

     

    Хакатон проходив у суботу й неділю. Для того, щоб розробити рішення, є 48 годин. Протягом хакатону постійно є ментори, з якими можна спілкуватися. От якраз дренажну систему нам порадив наш ментор Олександр Буткалюк. Субота – це дуже насичений день. Ми спілкувалися, консультувалися, у нас були постійні обговорення, ми паралельно шукали інформацію. І в неділю ми вже спочатку дороблювали наш проєкт, зокрема друкували на 3D-принтері. До 12 години ночі в неділю у нас був час для того, щоб додати наші матеріали на сторінку NASA Space Apps Challenge.

     

    Наступного дня, в понеділок, була презентація нашого проєкту на регіональному етапі. Серед суддів були представники Noosphere, Дніпровського університету імені Гончара. І ми захищали проєкти. Звісно, це все відбувалося онлайн через Zoom. На регіональному етапі для презентації давали трохи більше часу, а в NASA були жорсткі обмеження: певну кількість слайдів і відео не більше ніж 30 секунд. У нас вийшло 35 чи 40. Наскільки я розумію, невелике відхилення вони все-таки допускають. 

     

    І от зрештою оголосили переможців регіонального турніру. Обрали дві команди, і ці команди автоматично переносились до списку глобальних номінантів. Це була наша команда і ще одна команда з категорії Let’s connect. З усього світу зареєстрували приблизно 2300 проєктів. Обрали приблизно 300-400 глобальних номінантів серед тих команд, які пройшли локальні етапи.

     

    Після цього ми, мабуть, місяць чекали. У грудні оголосили глобальних фіналістів – сорок команд з попереднього списку. І вже потім з цих 40 команд співробітники NASA обирали переможців. Є п’ять головних номінацій: Data, Mission, Impact, Science, Technology. Ми взяли приз за технології.

     

    Що було найскладнішим в участі в хакатоні?

     

    Для мене найскладнішим було «включитися» в тему, справді зрозуміти, що взагалі відбувається, прочитати певну літературу й підключитися до активної роботи. Я думаю, що це на будь-якому хакатоні так завжди, бо зазвичай до команди долучаються люди, які не займаються професійно, наприклад, розробкою коннекторів чи супутників.

     

    У нас всі учасники команди говорять, що головний стимул – бажання запропонувати щось, що гіпотетично мало б якусь користь для космічної галузі. Крім того, було дуже цікаво випробувати свої сили. Це ж челендж від NASA. Всі, хто люблять космос, знають, що NASA – це дуже круто. 

     

    І комунікація. Я б не сказала, що це було складно, просто це було через Zoom, і це було по-іншому. Через Zoom теж було круто, ми постійно були на зв’язку, і в будь-який момент могли звернутися до організаторів. Наша команда зібралася особисто тільки в неділю. Потрібно було надрукувати макет, щоб можна було показати не просто креслення, а покрутити його з різних сторін, показати як він виглядає. Треба було обговорити виступ, записати відео. 

     

    Зважаючи на ваш досвід участі, що можна порадити людям, які у наступні роки захочуть взяти участь у NASA Space Apps Challenge?

     

    По-перше, не боятися брати участь. Особисто в мене був страх і невпевненість у своїх силах усі попередні роки. Я ніколи не наважувалася просто прийти і зареєструватися. Це дуже цікаво, і це такий досвід, який хоча б раз в житті треба спробувати пережити, якщо ви цікавитеся космосом. 

     

    По-друге, краще ознайомитися з темами не в день початку самого хакатону, а до нього. Бо для того щоб зібрати команду, є два варіанти. Або ви ознайомлюється з темами і потім шукаєте команду, або ж ви, наприклад, сформували команду – і шукаєте тему. Є багато різних тем, тому немає взагалі ніяких обмежень за професією чи спеціальністю. У кожного учасника команди є певні сильні сторони, які треба використати під час хакатону. Ви збираєте команду і дивитеся, в чому ваша команда могла б себе найкраще проявити і чим би вам хотілося займатися. 

     

    Навіть якщо у вас немає команди заздалегідь, ви можете зареєструватися на хакатон, прийти й приєднатися вже там до команди. Є команди, в яких тільки троє людей. І гіпотетично вони ще можуть взяти когось до своєї команди. От зібралися, наприклад, двоє. Їм потрібен айтішник, а його немає. Вони приходять на хакатон і запитують, чи є хтось знайомий з IT, і запрошують таку людину в команду. Є команди, які формуються прямо там. Під час хакатону є команди, які добирають собі учасників. Просто в цей момент головне, щоб ви знову-таки перечитали, які є челенджі, щоб коли буде перерозподіл по командах, ви знали, що вам хочеться робити, і тоді буде простіше зорієнтуватися, до якої команди приєднатися. Треба ознайомитися і приходити. Я думаю, це завжди дуже цікаво.

    ТЕКСТ: Олеся Павлишин
    Ілюстрації: Каталіна Маєвська
    Статті
    Наука
    Екологічно чиста отрута: уривок з книжки «Зоологічна екскурсія супермаркетом»

    Чому краще утриматися від «дикого» промислу морепродуктів, особливо у водоймах, де цвіте вода?

    Наука
    Передумови приходу диктаторів до влади: Італія, Німеччина, РФ

    Що стало передумовами приходу диктаторів до влади на прикладі фашистської Італії, нацистської Німеччини та путінської росії? Розповідає співавтор і ведучий каналу «Історія Без Міфів» Владлен Мараєв.

    Людина
    Як кожен з нас може подякувати військовим і допомогти їм з адаптацією

    Як змінюється світосприйняття військових і що ми можемо зробити, аби висловити їм вдячність і допомогти в адаптації до мирного життя?

    Біологія
    Не тільки в історії. Який слід залишить війна в наших генах

    Як війни, голод та важкі психологічні травми залишають слід у геномі людини й чи можемо ми на це якось повпливати?

    Космос
    Що таке сонячні плями і чи впливають вони на людей

    Чи можуть спалахи на Сонці та магнітні бурі провокувати погане самопочуття в людей?

    Ідеї
    Пропаганда у російському кіно

    Як кіно стало частиною пропагандистської та політичної ідеології росії та чи можна якось дати цьому раду?