Инженерная комната🛰
700 subscribers
301 photos
29 videos
6 files
127 links
Канал ведет Рамиль - космический инженер.

🛰Здесь непопулярным языком про космическую отрасль.

Для связи: @TheFeatured
Download Telegram
Часть 3. Перспективные космические технологии 🚀
Сегодня — про программное обеспечение


Ни одна современная космическая система не работает без ПО.
Программное обеспечение пишется как для бортовых приборов, выполняющих конкретные функции, так и для наземных комплексов — от отправки команд на спутник до анализа телеметрии и обработки целевой информации.

🤖 ИИ в космосе — уже не фантастика

Куда сейчас без AI? Тренд на нейросети уверенно пришёл и в космическую отрасль.

ИИ уже можно использовать:
• для формирования ТЗ и эскизного облика аппарата по требованиям заказчика;
• для оптимизации рутинных задач — отчётов, конструкторской и эксплуатационной документации;
• для анализа космических снимков: отслеживание изменений, поиск нужных объектов, выделение зон интереса.
В итоге — меньше ручной работы и быстрее принятие решений в ЦУП.

🛰 Обработка данных прямо на орбите

Чтобы снизить объём передаваемой на Землю информации, активно развиваются орбитальные центры обработки данных (ЦОД), о которых писал в предыдущих постах.

Под такие ЦОД требуется надёжное и отказоустойчивое ПО, способное:
• выполнять сложные вычисления;
• работать автономно;
• минимизировать ошибки без участия оператора.

📡 5G / NTN и интернет из космоса

Появление стандартов 5G/NTN (non-terrestrial networks) заставляет разработчиков пересматривать подходы к ПО в сфере связи и интернета.

Спутники летят со скоростью
~8 км/с, а от них требуется:
• высокая скорость передачи данных;
• бесшовный хэндовер;
• стабильная связь для поездов, самолётов и удалённых регионов.

А теперь представьте задачу:
вы пишете сообщение в самолёте, ваш друг читает его в поезде, а «курьером» выступает спутник на орбите 🌍
Без автономности и умного ПО здесь просто не обойтись.

Инженерная комната
Рамиль Гайнутдинов
🔥6🦄4
Перспективные космические технологии. Часть 4. Средства выведения.🚀

К сожалению, чего-то принципиального нового здесь не создается, потому что законы физики не изменить.
Поэтому сейчас просто активно улучшаются и дорабатываются технологии, которые уже когда-то были сделаны.

Топливные баки ракет-носителей.

Ранее их в основном делали из алюминия, так как он обладает удовлетворительными прочностными характеристиками, хорошо сваривается и обладает еще другими свойствами, благодаря которым из него хорошо делать топливный бак.
В последние 10-15 лет осваиваются технологии по 3д-печати баков.

Для чего-? Сократить производственный цикл: загрузил принтер металлическим прутком и ждешь пока напечатает.

Композитные топливные баки.

Они производятся намоткой углепластика на бабину с промазыванием клейкого слоя. Ожидается, что такие баки будут дешевле металлических и сравнимы с ними по прочности.

Уменьшение габаритов ракет-носителей и разгонных блоков.

В связи с росто МКА в последнее десятилетие появляется необходимость выводить малые аппараты в нужное время и не ждать возможности попутного запуска.
Так появился класс сверхлегких ракет-носителей, а как следствие и новых разгонных блоков под эти носители.

🇷🇺У нас в России сейчас разрабатываются проекты, посвященные и тому и другому.
Это совместный проект ВНХ-Энерго с БГТУ Военмех , в котором дуэт делает и РН СЛК и разгонный блок.
Также есть ООО «3Д ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ», которой помогает частный венчурный фонд «Восход».
Да - в России потихоньку появляется космический венчур и это не может не радовать.
Компания также разрабатывает оба продукта для выведения аппаратов.

P.S.Про многоразовость и reusability вообще молчу-тут и говорить ничего не нужно.

Инженерная комната
Рамиль Гайнутдинов
1👍83
Перспективные космические технологии.
Часть 5.
Наземный сегмент.


Наземный сегмент понятие растяжимое - сюда можно отнести станции приема и связи с КА, космодромы, абонентские терминалы, станции заправки топливом, полигоны для испытаний и т.п.

🚀Космодромы.

Если разбирать сами новые технологии - то их здесь нет - стартовый стол с фермой обслуживания и газоотводный канал.

Поэтому опишу просто интересные проекты космодромов, в которых все таки есть свои особенности:

1. Spaceport America - компания позиционирует себя как первый частный космодром.

Строительство началось в нулевые и до сих продолжается, при этом первый пуск ракеты прошел в 2006 (к сожалению, пуск неуспешный). Располагается объект в округе Сьерра штата Нью-Мексико.

Космодром имеет взлетно-посадочную полосу (ВПП) для ракетопланов и стартовый стол для суборбитальных частных ракет.
С ВПП кстати взлетают ракетопланы Spaceship Two компании Virgin Galactic.

2. Starbase.
Конечно же самый хайповый проект последних лет это Starbase.
Вот до чего может довести гигантомания в положительном смысле. Весь проект предназначен для простой цели - реализовывать старты ракет к Марсу.
Самое необычное в стартовом столе этого космопорта это большая лапа захвата Mechazilla первой ступени носителя SuperHeavy.
Я до сих пор не могу представить себе прецензионную точность, с которой Мехзилла должна ловить большую топливную бочку, которая гасит скорость с нескольких километров в секунду и зависает над землей.

📡Наземные станции как сервис.

Теперь рассмотрим сегмент наземных станций как сервис. Приставка «как сервис»( as a service) пошла из IT и перекочевала в космическую отрасль, делая упор на коммерциализацию полезной нагрузку, ракет-носителей и т.п. на основе сервисов. (Payload as a service, ground station as a service и так далее).
Стоимость разработки наземного сегмента для космической системы иногда сравнима со стоимостью разработки космического аппарата, а в некоторых случаях может оказаться и дороже. При этом с аппаратом можно связаться всего несколько раз за сутки в зависимости от типа орбиты.
То есть все остальное время наземный сегмент простаивает.
Суть проекта проста - спутниковым операторам предоставляется доступ к глобальным сетям наземных станций по запросу. Сервис наземных станций позволяет работать с аппаратами различного назначения на разных орбитах.
Таким образом, производители аппаратов не платят за покупку и разработку наземного сегмента, а можно сказать арендуют его в нужное время для получения данных.

🌍Наземные абонентские терминалы спутниковой связи. 

Это очень умная антенна, которая эволюционировала из параболической тарелки в эстетичный, самонаводящийся на спутник прямоугольник для приема интернет-сигнала.
Сейчас такие приемники устанавливаются на самолеты, поезда и в самые отдаленные уголки Земли.

Лидер на рынке таких технологий, конечно же, SpaceX с их системой Starlink. У нас в России сейчас создается аналог (от Бюро 1440) такой технологии, который так же будет установлен на самолеты и поезда.

При этом я уверен что через какое-то времятакой терминал можно будет заказать на маркетплейсах, чтобы взять его в поход в горы. Если раньше интернет «ловил» только через вышки, то в скором времени его можно будет «взять» куда угодно.

Инженерная комната
Рамиль Гайнутдинов
🔥5❤‍🔥1
Читал вчера пост у Космодайвер и мой глаз упал на такое понятие как «инженерная этика». Сначала я решил, что это какое-то словосочетание для красного словца.
Но мне стало интересно разобраться, что под этим подразумевается.

Для начала,
инженер — это человек, который:

создаёт системы, от которых зависят жизнь, безопасность и будущее других людей (в глобальном смысле и разными путями).

А значит вопрос не только в том, можно ли что-то наинженерить, но и в том,
стоит ли это делать именно так.

Порывшись в интернете и почитав про это, то можно сказать следующее:

Инженерная этика — это раздел профессиональной этики, который отвечает на вопросы:
• где проходит граница ответственности инженера?
• что важнее: требования заказчика или безопасность пользователей?
• можно ли выпускать продукт, если он формально «работает», но потенциально опасен?
• кто виноват в аварии: инженер, менеджер или система в целом?

Фактически это набор принципов принятия решений в сложных технических ситуациях.

Инженерная комната🚀
Рамиль Гайнутдинов
🤝6
Если говорить про международный опыт в этой теме, то на Западе (в США и Европе) это часть инженерного образования.

У них есть такие дисциплины как:
Engineering Ethics (Инженерная этика)
Professional Responsibility (Профессиональная ответственность)
Ethics in Technology (Этика в технологиях)


В рамках дисциплин обучающиеся разбирают реальные ситуации по катастрофам, как в этих ситуациях можно было бы поступить и как следует вести себя добропорядочному инженеру.

Про стандарты.
У инженеров есть официальные этические кодексы, утверждаемые различными мировыми профессиональными сообществами.

Лично для меня это было большим открытием, потому что я думал подобное есть только у врачей.

Например:
• NSPE (National Society of Professional Engineers, США)
• IEEE (международное инженерное сообщество)
• ASME (машиностроение)
•FEANI

Инженерная комната🚀
Рамиль Гайнутдинов
👍4
Про российскую инженерную этику. 🇷🇺

В академическом образовании вряд ли кто-то встречался с таким.

У каждого инженера был индивидуальный путь, когда через непосредственную инженерную работу команда сама, набивая шишки, формировала собственные правила коммуникации и работы с техникой.🧑‍💻

При этом в истории нашей страны, к сожалению, есть происшествия инженерных катастроф, которые уносили жизни людей:

— Взрыв на чернобыльской АЭС
—Неуспешные старты ракет-носителей (Неделинская катастрофа, Протон-М и др.)
— пуск Фобос-Грунт
— взрывы на шахтах

Любую из этих ситуаций можно описать человеческим фактором и разобраться почему именно так случилось, что поможет обогатить опытом и знаниями следующие поколения инженеров.


Но если врачебная клятва «не навреди», то инженерное кредо я бы свел к «прими превентивные меры».

Ведь любой инженер, это не только творец, это также человек, который стоит перед выбором сообщить или нет.

Кому интересно почитать подробнее, прикладываю книжку

А здесь непосредственно кодекс инженера.

Инженерная комната🚀
Рамиль Гайнутдинов
👍62
Есть программисты?
Возможно вам будет интересно.

Вы наверно уже видели хайповую новость о том, что Илон Маскович подал заявку на невообразимое количество спутников на орбите, роль которых - вычисление и обработка данных на орбите.

Об этом я кстати писал выше, что это одна из перспективных технологий. Илон мне ничего не говорил- это просто совпадение, мой пост про перспективные технологии вышел раньше😁

Коллега по цеху, у себя в посте чуть подробнее расписал, какие бывают вычислительные машины и в чем их различия.
🔥7🦄3👀1
Почему спутники не сталкиваются друг с другом? 🌍🛰

Недавно меня спросили:
«Слушай, сейчас же на орбите тысячи спутников. Почему они вообще ещё не начали массово сталкиваться? Там же пробка должна быть».

И вопрос на самом деле очень логичный.
Если верить новостям, орбита уже «переполнена»: Starlink, OneWeb, китайские группировки, старые аппараты, мусор, обломки.

Но при этом мы не наблюдаем эффекта «космического МКАДа».

Во-первых, космос очень большой

Даже низкая околоземная орбита — это:
• высоты от ~200 до 2000 км
• объём пространства в миллионы кубических километров

А спутник — это объект размером в несколько метров.

То есть плотность объектов всё ещё крайне низкая.

Во-вторых, все крупные объекты отслеживаются 📡

Существует понятие Space Situational Awareness (SSA)
системы контроля космической обстановки.

Фактически это глобальные каталоги, куда входят:
• все действующие спутники
• крупные обломки
• отработанные ступени
• фрагменты мусора

Самый известный — каталог NORAD / US Space Command.
Там десятки тысяч объектов с постоянно уточняемыми орбитами.

В-третьих, рассчитываются сближения (CDM)

Для этого используются специальные алгоритмы, которые прогнозируют:
• минимальное расстояние между объектами
• вероятность столкновения
• время опасного сближения

Это называется Conjunction Data Message (CDM).

Почему пока нет «эффекта домино»?

Есть известный термин — синдром Кесслера:
цепная реакция столкновений, когда обломки порождают новые обломки.

Пока мы находимся до этой точки, но уже близко.

Именно поэтому сейчас так активно:
• говорят про деорбитацию
• вводят требования на сведение с орбиты
• ограничивают срок жизни КА

По сути мы сейчас наблюдаем рождение новой области:

орбитального трафик-менеджмента.

Почти как авиация.
Только на скорости 8 км/с и без диспетчерской вышки 🌌
9👍4🔥4
Почему спутники не ремонтируют? 🛰

Когда говорят про спутники, часто возникает логичный вопрос:
«А почему их вообще не ремонтируют? Почему если что-то сломалось — всё, конец миссии?»

Мы же на Земле ремонтируем: самолёты, поезда, электростанции, сервера.

А в космосе аппарат стоимостью сотни миллионов просто списывают.

Первый и самый банальный ответ:
стоимость доступа к орбите.

Чтобы отправить к спутнику «космического механика», нужно:
1)запустить ракету
2)вывести корабль
5)сблизиться
10)состыковаться
N+1) вернуться

По стоимости это почти новый спутник.

То есть ремонт экономически бессмыслен.

ВСЕ!
🔥6😁3🤯1
Я знаю, что среди моих подписчиков точно есть те, кто планируют свои проекты, путешествия и простые повседневные задачи в различных системах контроля задач, например, Хаос или Обсидиан.

Лично я сам, чтобы не потеряться в тонне разнородной информации, к тому же еще и космической, попробовал внедрить в рабочий процесс приложение Обсидиан.

У этого инструмента есть очень много возможностей, которые реально могут внести ясность в описание процесса, с помощью которого вы хотите получить результат.

Мой хороший товарищ Илья, завел канал на эту тему, в котором как раз описывает, как пользоваться инструментом «Obsidian»

Периодически там выходит много классных лайфхаков по этому приложению, советую заглянуть.
5👍1
Помните выше я пошутил, что ремонт спутников просто экономически нецелесообразен?

На самом деле это по большей части правда.

Но давайте рассмотрим техническую сторону вопроса 🛠


1️⃣В первую очередь, 98% космических аппаратов проектируются как объекты с билетом в один конец без возможности ремонта. Под возможностью ремонта я подразумеваю на спутнике наличие следующих элементов:
-стандартные разъемы
-механические интерфейсы захвата
-интерфейсы обслуживания (например, клапаны для пополнения рабочего тела для двигательной установки )

2️⃣Во-вторых, это очень сложно технически.
Для того чтобы осуществить ремонтные операции, необходимо снабдить обслуживающий аппарат высокоточными системами ориентации и стабилизации, в которые будут входить газовые сопла (реактивные двигатели ориентации), что существенно увеличивает массу аппарата и его стоимость.
Без реактивных двигателей ориентации и стабилизации подлететь на скорости 8 км/с к другому спутнику, замедлиться и произвести захват практически нереально.

А еще надо установить систему стыковки и захвата другого аппарата, которая будет состоять из средств детектирования другого космического аппарата (тут пространство для фантазий ибо это можно сделать по-разному) и манипулятора (или чего-то подобного).
Все это тоже добавит массу и стоимость в обслуживающий спутник.🛰️

Ах, да.
Если вы на пару метров в секунду промахнетесь и заденете боком нуждающийся в ремонте спутник, замучаетесь отделываться от последующих разбирательств:
- за то, что засорили орбиту осколками
- за то, что сломали другой спутник
- за то, что обломок потенциально может влететь еще и вообще в левый аппарат😉

Уверен, это не последний пост, про обслуживание и ремонт космических аппаратов на орбите.

Инженерная комната
Рамиль Гайнутдинов
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Впереди длинные блинные выходные😁
Думаю, что некоторые просто захотят посидеть дома в такую погоду.

Если будете дома и хотите, что то почитать/посмотреть космически-фантастического, то вот мои рекомендации.


Почитать📔:
Проект «Аве Мария»

от Энди Вейера (того самого, который написал «Марсианин»).
Я читал взахлеб и мне жутко понравилось. Плюс по этой книге в этом году обещают фильм, в котором главную роль исполнит Райан Гослинг.
Советую сначала прочитать книгу, а потом посмотреть трейлеры
Мы-Легион. Мы- Боб

С учетом того, как движется современный ИИ, книга кажется вполне близкой фантастикой.
Цикл книг «Основание»

от Айзека Азимова. Сканады, интриги и расследования в далеком далеком будущем (ну и галактике в том числе)
Контакт

от ученого Карла Сагана. Одна из моих любимых книг. Добрая и научно-фантастическая.


Посмотреть🍿:
По некоторым книгам, которые я упомянул уже сняли сериалы или фильмы. Поэтому начнем с кинопроизведений по книгам:
Основание (Foundation)

Сериал от Apple TV с очень харизматичными персонажам.
Контакт

По этой книге был снят фильм в 1997 году(там еще и молодой Макконахи играет!)
Об этом фильме у меня даже выходил пост
Задача трех тел

Есть британский и китайский сериал по книге.
Они сняты в совершенно разных форматах:
китайский больше про рассуждения и повествование идет неспеша;
британский наполнен классным голливудским экшеном и черным юмором.
Fallout

сериал.
Снят по сюжетам компьютерной видеоигры.
Лично я в игрушку не играл, но сериал мне ооочень нравится.
Уже вышло 2 сезона.


Инженерная комната
Рамиль Гайнутдинов
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
7👍5🤩1