Как можно сделать спутник своими руками

Как можно сделать спутник своими руками

Мы привыкли к космическим полётам. Запуск очередной ракеты попадёт в новости, только если что-то пойдёт не так. На орбите Земли работает больше 2000 спутников — они обеспечивают связь, работу навигаторов, используются в научных экспериментах.

Долгие годы космические программы могли позволить себе только самые богатые и технически развитые страны. В начале XXI веке ситуация резко изменилась, на орбите появились спутники частных компаний и даже учебные заведений.

Вы задумывались, что можете собрать спутник своими руками, а потом — отправить его в космос?

Сегодня мы расскажем как.

Шаг первый: выбираем размер

Если вы хотите запустить свой космический телескоп или орбитальную лабораторию, потребуется индивидуальный проект и бюджет, сопоставимый с ВВП страны третьего мира. Мы расскажем о более доступных вариантах: фемто- и пикоспутниках.

Фемтоспутники

Фемтоспутники — это космические аппараты весом меньше ста грамм. Их размеры редко превышают пару сантиметров. Это буквально одна-две электронные платы и компактный источник питания — солнечная батарея.

На борту чаще всего размещают радиопередатчики и миниатюрные цифровые сенсоры. У спутников нет механических частей и аккумуляторов, это экономит вес и упрощает конструкцию.

На орбиту фемтоспутники попадают вместе с большими собратьями, как попутная нагрузка. Билет в космос обойдётся как путешествие из Москвы в Нью-Йорк бизнес-классом — около полутора-двух тысяч долларов.

Пикоспутники

Пикоспутники гораздо крупнее, их масса может достигать полутора килограмм. Кроме электронных компонентов на борту присутствуют механические элементы: раскладные солнечные панели, гироскопы, системы ориентации и даже солнечные паруса.

Часто спутники оборудуют аккумуляторами, поэтому растут требования к теплоизоляции: за один оборот вокруг Земли температура спутника меняется почти на триста градусов: от –170°C до 125°C.

Иногда такие аппараты играют роль носителя фемтоспутников. Пикоспутник выводят в космос с помощью ракеты, а на орбите, в заранее определённых точках, спутник выпускает рой крошечных аппаратов.

Стоимость создания и запуска пикоспутника сопоставима с покупкой электромобиля Tesla X — цены начинаются от 80 тысяч долларов. Но даже здесь можно существенно сэкономить. Как? Расскажем дальше.

Шаг второй: выбираем платформу

Итак, размер выбрали. Теперь определим, какие задачи сможет решить наш спутник.

Фемтоспутник

Фемтоспутники могут выполнять и простые научные задачи: измерять магнитное поле, окружающую температуру, ускорение и передавать эти данные на Землю. Так можно получить интересные данные о верхних слоях атмосферы и получить представление об условиях жизни на МКС.

Для фемтоспутника не нужны сложные и редкие компоненты, подойдут чипы, которые используются в бытовой электронике: смартфонах или планшетах.

KickSat Sprite — открытый проект: всё необходимое для сборки своего спутника — чертежи, модели и программный код — можно бесплатно скачать с GitHub. Хотите готовое устройство, тогда следите за страницей проекта на KickStarter.

Пикоспутники

гораздо технологичнее. На борту могут быть уникальные измерительные приборы, механические устройства и даже собственные двигатели.

Собирать такой спутник «с нуля» — задача крайне трудоёмкая: придётся углубится в дебри сопромата и термеха, повозится с натурными испытаниями и пробиться через семь кругов согласований с будущим «космическим извозчиком».

Имейте ввиду, компании, которая доставит такой спутник на орбиту, понадобится как минимум два одинаковых устройства. Первое будут испытывать на Земле: оно пройдёт через барокамеру, вибростенд, подвергнется шоковой заморозке и побывает в печи. Только после успешных испытаний дублёра, перевозчик пустит на борт ваш спутник.

Разработка существенно ускорится и упростится, если вы решите строить свой спутник на базе существующих платформ: CubeSat или TubeSat.

CubeSat

Первый стандарт любительской космонавтики, он появился ещё в 1999 году. Сейчас это самая популярная платформа для создания студенческих спутников.Залогом успеха стали чёткие спецификации и упрощением процедуры запуска.

Спутники стандарта CubeSat собираются в контейнеры и уже в них крепятся на ракетоноситель. Если спутник соответствует требованиям платформы, программа испытаний существенно сокращается.

Кроме того, предусмотрен альтернативный вариант запуска. Аппараты попадают на Международную Космическую Станцию на борту грузовых кораблей. А потом космонавты в прямом смысле выкидывают их за борт во время плановых выходов в космос.

Для CubeSat выпущено множество сертифицированных компонентов: несущие рамы и силовые конструкции, бортовые компьютеры и электронные модули, сборки аккумуляторов и солнечные панели. Вы можете собрать спутник из деталей разных производителей, это существенно удешевит сборку спутника. А ещё можете купить набор для сборки: конструктор с уже включённой доставкой спутника на орбиту обойдётся в 20 тысяч долларов.

TubeSat

создавался как дешёвая альтернатива CubeSat.

Спутник строится на базе круглых печатных плат. Платы с электроникой соединяются между собой металлическими втулками.

Внешний корпус собирается из прямоугольных плат с солнечными панелями и внешними сенсорами. Получается простая и лёгкая конструкция.

Набор для сборки такого спутника намного бюджетнее: компоненты и запуск обойдутся примерно в 12 тысяч долларов. Спутник получится вдвое легче аналогичного CubeSat, а стоимость запуска напрямую зависит именно от веса.

Стандарт TubeSat развивает некоммерческая компания Interorbital Systems, которая занимается выведением таких спутников на околоземную орбиту.

Шаг третий: ищем бюджет

Всё просто. Покупаем набор, собираем спутник, запускаем в космос. Вот только где взять деньги на собственную космическую программу?

Не торопитесь продавать машину или квартиру. Есть как минимум два более интересных варианта.

Краудфандинг

или «народное финансирование». Бюджет на космическую программу можно найти на сайтах boomstarter или Planeta.ru. Главное — придумать запоминающуюся и яркую идею.

Это получилось у авторов проекта «Маяк». Запустить спутник, который будет виден в ночном небе ярче, чем любая звезда, захотели почти три тысячи спонсоров.

Проект собрал почти два миллиона рублей. 14 июля 2018 года аппарат был запущен в космос. К сожалению, во время запуска произошла авария, в контейнер со спутником попало топливо из сбойнувшего двигателя. «Маяк» вышел на орбиту, но не смог раскрыть солнечный отражатель. Запуск признали частично удавшимся.

Центры детского творчества

Проектированием и запуском космических спутников занимаются детские образовательные учреждения. Первой ласточкой стал сочинский «Сириус»: о запуске спутников, которые школьники собрали в детском лагере, рассказали во всех новостях. Сейчас похожие программы появляются в крупных центрах детского творчества.

Если вы уже вышли из школьного и даже институтского возраста, можете прийти со своим проектом к руководству такого центра. «Роскосмос» поддерживает образовательные программы по всей стране.

Если у вас вместе с детишками получится собрать что-то похожее на спутник, появится шанс запустить его в космос с борта МКС. Запуск при этом вам не будет стоить ни копейки.

Если вы с детства мечтали о космосе, не сдавайтесь Сегодня мечта может стать явью. Главное, сделайте первый шаг.

Источник

Как изготовить самодельную спутниковую антенну: варианты, пошаговые инструкции- Инструкция +Видео

Самодельная спутниковая антенна для телевизора довольно распространённая конструкция на просторах нашей родины. Обычно она представляет собой выгнутый металлический круг. Сигнал, отражаясь от его стенок, поступает на приёмник, расположенный на штыре, выходящем из центра круга. Из чего можно сделать спутниковые антенны?

Конечно из подручных материалов. Варианты и разновидности спутниковых тарелок с применением различных материалов, которые по силам сделать своими руками, давайте исследуем в этой статье.

Общие сведения

Следите, чтобы готовая самодельная спутниковая тарелка не соседствовала с металлическими заборами, решётками и железобетонными конструкциями, существенно снижающими качество улавливаемого сигнала. Наилучший выбор для её месторасположения – самое высокое место на крыше.

Обзор вариантов

Тарелка своими руками из оргстекла

Этот способ требует сравнительно ощутимых финансовых затрат, само оргстекло стоит немалых денег, для его нагревания понадобится габаритная камера, но результат получается, пожалуй, самый эстетичный.

Оргстекло удобно для наших целей, поскольку при нагревании оно способно принимать заданную форму. Для изготовления самодельной спутниковой тарелки возьмите кусок оргстекла толщиной около 4 мм, вырежьте круг диаметром чуть больше полуметра, нагрейте, как только стекло размягчится, следует выгнуть его в форме тарелки. Внутреннюю сторону всю полностью тщательно покрыть фольгой. Антенна для спутникового ТВ своими руками готова.

Спутниковая антенна из зонтика и фольги

Производство антенны таким способом помимо ненужного зонтика, и фольги потребует, медного антенного провода и … пластилина с пивной банкой.

По размеру секторов зонта вырезают такие же из фольги и прикрепляют их к зонтичной ткани. Так постепенно весь зонтик металлизируется.

Для приёмника сигнала с кабеля антенны счищают ножом 3 см защитной оплётки, подрезают до медного провода передающего телерадиосигнал. Тут дело доходит и до пустой жестяной банки. Из этого ценного материала выкраивают овал, в середине его пробивают дырочку, в неё вставляют тот самый медный провод и припаивают. Против коррозии в перспективе знатоки рекомендуют покрыть стык пластилином.

У нас вышел приёмник сигнала, который следует примотать к ручке серебряного зонтика изолентой, но таким образом, чтобы наш самодельный приёмник непосредственно не касался металлической трости, иначе будут возникать шумовые помехи. Изолирующей прокладкой между деталями может опять послужить пластилин.

Электропитание приёмника-усилителя происходит по антенному проводу. Получившуюся антенну необходимо закрепить, а также направить на источник телесигнала.

Спутниковая тарелка из тонкого металлического листа

Берём тонкий, не толще 1,5 мм лист оцинкованного железа толщиной 1…1,5 мм со сторонами 100х100 мм. Из этого материала изготавливается тарелка с диаметром около 80 мм. Для исключения ошибок сначала раскраиваем картонный лист такого же периметра на 16 равных частей в виде секторов.

При этом всякий следующий будет смещаться относительно предыдущего на 22,5 мм. Рисуем 4 круга с такими радиусами: 75 мм, 254 мм, 400 мм и 538 мм. Самый большой круг уже выйдет за пределы лист картона. Вышедшие за границы части нужно просто обрезать. Круги понадобятся для того, чтобы по ним изогнуть шаблон.

Далее делают вырезы вдоль 16 сегментов круга, соблюдают расстояния 0 мм, 11 мм, 29 мм, 50 мм. Готовый картонный шаблон переносят на металлическую заготовку. Используя специальные ножницы, вырезают и соединяют сегменты в цельную тарелку.

Спутниковая тарелка из проволоки

Для этого варианта приготовьте достаточно крупный мяч и медная проволока около 3 мм в диаметре. Надувной мяч диаметром не менее 1 метра будет играть роль болванки для придания формы нашей тарелке. На нём маркером отмечаем наибольший диаметр антенны. Из проволоки скрутите первое маленькое кольцо и положите его на верх мяча. Скрутите второе кольцо чуть пошире, наложите на мяч.

Второй круг должен оказаться такого размера, чтобы расстояние между ним и маленьким верхним оказалось 2-3 см. Соединяем кольца проволочными отрезками с помощью припоя, либо скрепляем их тоненькой проволокой. Продолжаем в том же духе изготовление и расположение колец на мяче, пока не достигнем наибольшего диаметра тарелки. У нас получится каркас будущей спутниковой антенны, который затем нужно обтянуть фольгой. Довершаем изделие конструктивным решением внутри первого самого маленького кольца для закрепления тарелки.

Параболическая антенна из листа стали

Для следующего варианта домашней антенны потребуются:

• лист стали толщиной 0,5 мм
• прутья из металла толщиной 1см
• сварочный аппарат
• подшипник
• раствор бетона
• стеклоткань
• машинное масло
• эпоксидная смола
• алюминиевая фольга

Рисуем параболу на картонном чертеже, с которого её перенесём потом на лист стали. Свариваем каркас изделия из металлических прутьев. Эти прутья выгибаем по ножу. В середину установки привариваем подшипник. Под него вертикально устанавливаем трубу. Хорошенько закрепив её, водружаем нож на подшипник большой шайбы. В полученную заготовку антенны вливаем довольно густой раствор бетона.

После заливки должно пройти 4 суток, столько минимум будет сохнуть бетонная заготовка (наша матрица). Теперь займёмся выклейкой антенны. Делим антенну для упрощения своей задачи на 8 секторов. Важны равномерные расстояния между частями матрицы. Для выкройки понадобятся равновеликие полоски стеклоткани и эпоксидная грунтовка.

Смазываем бетонную матрицу машинным маслом, устанавливаем шайбу в трубу. Покрываем матрицу смолой, сверху накладываем полоски стеклоткани и хорошенько их разглаживаем. Оклеиваем затем фольгой. Новое изделие готово к использованию в качестве приёмника-усилителя.

Источник