Свернуть
Как российский студент покоряет стратосферу: небо Сибири

Как российский студент покоряет стратосферу: небо Сибири

Они называют себя современным оператором запусков в ближний космос, подразумевая стратосферу — от 10 до 50 км над Землей. Томская студенческая команда ToSky — одна из немногих в России и уж точно единственная по ту сторону Урала.

В июне этого года стартап ToSky прогремел на всю страну, запустив стратостат с картонной фигуркой директора «Роскосмоса» Дмитрия Рогозина. Так четверка студентов из Томска решила привлечь внимание к недостаточному развитию отрасли полетов в ближний космос в России. У них получилось: видео с картонным Рогозиным опубликовали ведущие СМИ страны, и даже Илон Маск не остался в стороне, прокомментировав событие в твиттере. «Популярная механика» тоже не могла пройти мимо. Мы позвонили основателю ToSky Никите Чебану, третьекурснику томского ТУСУРа, и спросили, откуда такая любовь к полетам в стратосферу и чего нам ждать от томских энтузиастов.

«Все началось с полукоммерческого проекта: я провел интернет к себе в деревню — поставил несколько вышек, — рассказывает Никита. — У меня появилась небольшая абонентская база и немного свободных денег. Но этому предприятию недоставало кое-чего по части законности (смеется). В конце концов я прекратил этим заниматься и задумался над альтернативными способами поднять передатчик над местностью. Дроны долго не летают. А вот воздушные шары — это уже лучше».

Воздушный шар

Кроме скандального полета картонного Рогозина команда ToSky осуществила уже 16 запусков — тестовых, научных и коммерческих. Коммерческие — это реклама, в основном службы доставки, поэтому полезной нагрузкой бывает, например, пицца. Недавно с ToSky начали сотрудничать томские ученые.

Помимо работы над стратостатами ToSky занимается привязными аэростатами змейкового типа. Это мобильные воздушные платформы, совмещающие в себе свойства гелиевого шара и воздушного змея, что позволяет удерживать полезный груз как в штиль, так и при ветре до 20−24 м/с.

Воздушный шар

Там и здесь

В мире стратостаты используют широко и много — для метеорологических наблюдений, для тестирования оборудования, разведки, фотосъемки с воздуха (в том числе и для картографии), для корректировки спутниковых сигналов. Дочка Google (Alphabet Inc.), компания Loon c 2013-го запускает в разных точках Земли огромные стратостаты, несущие Wi-Fi-роутеры, раздающие 4G-LTE-интернет. В 2017 году выпущенные в Неваде стратостаты Loon дали доступ в интернет населению разрушенного ураганом Пуэрто-Рико. Из-за относительной дешевизны стратостаты часто используют для запуска в стратосферу астрономических приборов: NASA, например, много лет реализует программу Scientific Balloon, в рамках которой отправляет на стратостатах приборы для измерения количества озона над Антарктидой, изучения тяжелых космических частиц и многого другого. Стратостаты годятся и для развлечений: на них можно катать туристов, мечтающих о ближнем космосе, с них прыгают парашютисты-экстремалы.

Запуск в космос: детали Главное на старте — не перенаполнить оболочку.

А вот в России стратостаты почти не взлетают. У отрасли было бурное прошлое (Осоавиахим), но сегодня стратостаты регулярно запускает только Центральная аэрологическая лаборатория Гидрометеослужбы в Долгопрудном, Никита Чебан с соратниками и компания Дениса Ефремова Nearspace — такая же молодая команда, как ToSky, базирующаяся в Москве и Подмосквье.


Как летают стратостаты нулевого давления

1. С высотой атмосферное давление снижается, и газ внутри оболочки расширяется.

2. Перед стартом оболочка заполняется гелием меньше чем наполовину; если газа будет слишком много, на высоте стратостат лопнет.

3. Днем солнце разогревает газ, и его давление открывает клапаны. Ночью газ в оболочке сжимается из-за охлаждения. Поэтому по ночам стратостаты летят ниже, чем днем.

4. Чтобы компенсировать эту суточную потерю высоты, стратостаты сбрасывают балласт.

5. Радиопередатчик и полезная нагрузка крепятся к стратостатам снизу.

6. Выше полезной нагрузки крепится парашют для мягкого возвращения аппаратуры.

Большие надежды

Пока над Томском взлетают стратостаты нулевого давления, которые держатся в воздухе от недели до пары месяцев. Никита мечтает строить более продвинутые аэростаты сверхдавления, способные проводить в небе по полгода. Стратостаты сверхдавления не только более живучи, но и более маневренны, чем аппараты нулевого давления: регулируя давление внутри оболочки, можно менять высоту и вводить аппарат в разные воздушные течения, помогая ему двигаться в нужном направлении. Из-за этого (но главным образом из-за способности проводить в стратосфере долгие месяцы) стратостаты этого типа использует компания Loon — правда, в комбинации с классическими zero-pressure.Такие виды Сибири — одни из главных трофеев команды ToSky

О планах ToSky Никита говорит уклончиво: развиваться, летать, пробовать новые технологии. Но нам показалось, что ребята подумывают о больших проектах: возможно, когда-нибудь они, как компания Loon, запустят в небо над Сибирью Wi-Fi-роутеры и возьмут на борт не картонных, а живых космических туристов.

Статья «Небо Сибири» опубликована в журнале «Популярная механика» (№10, Октябрь 2019).