Инженерная комната🛰

Частные космические станции

📍 Паб Сильверс
🗓 23 сентября, 19:30

Когда-то возможность и часа жизни в невесомости вызывала сомнения. А сейчас на орбите целых два долговременных жилища, на которых постоянно работают люди. Только представьте: прошло чуть больше 65 лет.

После завершения проекта МКС низкая околоземная орбита может перейти к новому поколению станций. На лекции мы разберём современные проекты частных орбитальных станций и посмотрим, какие технические решения предлагают их разработчики.

Поговорим о конструкции внеземных лабораторий, способах их запуска и сборки на орбите, а также о том, как инженеры решают задачу создания нового дома для человека в космосе.

Какими будут космические станции будущего — и что уже создаётся прямо сейчас? На этот вопрос ответит Рамиль Гайнутдинов — космический инженер и автор телеграм-канала «Инженерная комната».

Регистрация: https://your-sector-of-space.timepad.ru/event/4207335/

📍 Аккаунты Летней Космической Школы: ВК / ТГ / MAX

Прежде чем спутник окажется на орбите, с ним на Земле делают то, что со стороны похоже на вредительство. Мучают месяцами. Причём мучают те же люди, которые его проектировали.

И вот что странно.

Если у них получится сломать, все выдохнут с облегчением. Плохо будет, если не получится.

В эту субботу, 19 сентября, я буду выступать с лекцией «Как инженеры пытаются сломать космический аппарат» в Музее космонавтики на ВДНХ.

Поговорим о том, что аппарату предстоит пережить до старта. Почему двойников строят несколько, а улетает только один. И откуда берётся эта странная инженерная радость, когда что-то ломается.

Специальных знаний не нужно, лекция научно-популярная и рассчитана на любой возраст.

📍 Музей космонавтики на ВДНХ
🕑 Суббота, 19 сентября, 14:00

Билеты здесь

Инженерная комната
Рамиль Гайнутдинов

PWC выпустили отчет о трендах и вызовах космической отрасли

И хотя космос не является для них профильным направлением, относиться к их оценкам объемов рынка с интересом позволяют а) репутация в аудиторской сфере и б) то, что среди аналогичных исследований эти оценки самые консервативные и аккуратные:

1️⃣ Объем космического рынка в целом: в 2025 - $520 млрд, в 2030 - $764 млрд, в 2035 - $1,1 трлн

▸ Объем рынка ДЗЗ: в 2025 - $6 млрд, в 2030 - $8 млрд, в 2035 - $11 млрд

▸ Объем рынка SatCom: в 2025 - $181 млрд, в 2030 - $255 млрд, в 2035 - $359 млрд

2️⃣ Государственные траты на космос:
▸ в 2025 - $137 млрд (54% - оборонные)
▸ в 2026 - $165 млрд (54-61% - оборонные)

3️⃣ Глобальные венчурные инвестиции в космос в 2025:
▸ в целом - $13,5 млрд (+57% к 2024)
▸ ДЗЗ - $1,6 млрд (-30%)
▸ ракетостроение и пусковые услуги - $8 млрд (+116%)

Читаем✍️

В описании чуть ли не каждого современного космического стартапа встречается слово in-house.
«Мы делаем 85% компонентов сами».
Звучит как достоинство, и почти нигде не написано, чем за это платят. Давайте посчитаем.

Что вообще значит in-house

На самом деле это просто выбор: «делать самим или купить». При этом классическая схема отрасли устроена так: есть головной исполнитель, который проектирует аппарат и отвечает за него целиком, и сотни поставщиков со своими специализациями.
Головник покупает готовые квалифицированные приборы и собирает изделие.

При такой разработке, такой подход имеет место быть (напомню, это AI&T).
Серии маленькие: аппарат в год, два, пять.
Своё производство гиродинов при таком объёме не окупится никогда. Проще купить у того, кто делает их тридцать лет для всей отрасли.

Но такая логика начинает сыпаться, когда компания хочет производить собственную мегаспутниковую группировку (которые сейчас в моде).

Что даёт своё производство

1️⃣ Скорость изменений: захотел поменять конструкцию узла, поменял завтра. С поставщиком это извещение, согласование, новый срок поставки, и месяц ушёл.

2️⃣ Цена на серии: уходит маржа поставщика.
По оценкам аналитиков, SpaceX заменила стандартный для отрасли радиоблок за 100 тысяч долларов аналогом за 5 тысяч. Дело не в экономии на закупке, просто требования к компоненту пересобрали под свою задачу.

3️⃣ Свобода менять интерфейсы: если два соседних узла ваши, переделываете под ваши нужды.
Если чужие, то придется мириться с тем интерфейсом, который есть. Под интерфейсом я подразумеваю информационные, механические, тепловые и электрические (силовые).

4️⃣ Независимость от поставок: в нынешних условиях аргумент говорит сам за себя.

Только есть обратная сторона медали, при чем не очень приятная:

Капитал вперёд: станки, чистые помещения, испытательная база. Всё это надо построить до того, как вы продали первый аппарат.

Потеря чужого опыта: поставщик, который делает маховики три десятилетия, знает про них то, чего не знаете вы. Ваш первый маховик будет хуже. И второй тоже. Покупая квалифицированный прибор, вы покупаете не железку, а его историю испытаний. Её деньгами не ускоришь.

Постоянные издержки: загрузка упала, завод всё равно ест. Поставщику можно перестать заказывать, свой цех не выключишь.


Свою элементную базу не делает никто: ни SpaceX, ни европейцы, ни мы. Резисторы, конденсаторы, транзисторы, микросхемы покупаются готовыми. Кремниевое производство это отдельная индустрия со своими фабриками и своим порогом входа, ради спутника туда не заходят. Микросхему под задачу иногда разрабатывают сами, но травят её всё равно на чужой фабрике.

In-house начинается уровнем выше:
своя схемотехника, своя топология платы, свой монтаж, свой прогон блока по испытаниям. Элементы на плате чужие все до единого, а блок на выходе получается ваш. Вот его и считают сделанным in-house.

Это же объясняет разброс процентов. Доля зависит от того, на каком уровне вы остановились считать: один говорит про блоки, другой про приборы, третий про аппарат целиком. И все трое формально правы.

Интересный факт, что in-house может коммерчески привлекательно через какое-то время обернуться для компании. Rocket Lab, построив вертикальную интеграцию под свою ракету, теперь продаёт солнечные батареи и компоненты другим. Сегодняшний in-house завтра становится чьим-то поставщиком.

Инженерная комната
Рамиль Гайнутдинов

В прошлом посте я обозначил развилку — собирать аппарат из чужих приборов или делать всё самому. Разберу первый путь: AIT, сборку, интеграцию и испытания.

Со стороны выглядит просто: закупил готовые приборы, состыковал, отправил на орбиту. Как раз здесь и начинается интересное.

Работа интегратора начинается задолго до появления железа — с распределения требований. Заказчик приходит с задачей: такая-то целевая аппаратура, такая-то орбита, такой-то срок службы. Из этого считают бюджеты массы, энергопотребления, тепла, точности ориентации, и уже под них подбирают конкретные приборы. Промах на этом этапе выясняется через год, когда всё закуплено и менять поздно.

Дальше — стыковка. У каждого прибора свой разъём, свой протокол обмена, свои требования по питанию. Один хочет 28 вольт, другой 12. Один общается по CAN, другой по SpaceWire. Всё это нужно свести в единую архитектуру, и стыки остаются самым уязвимым местом любой сложной системы.

Самое неприятное вылезает там, где приборы встречаются друг с другом. Каждый из них прошёл испытания на ЭМС в одиночку и формально требованиям соответствует. Но когда десяток таких приборов оказывается в одном корпусе на расстоянии сантиметров, наводки от одного срывают работу другого — и разбираться приходится уже на собранном изделии.

К этому добавляются вещи, которыми интегратор не управляет. Срыв сроков у одного изготовителя останавливает всю программу, а повлиять на него нечем — для него вы мелкий заказчик с партией в пару штук. Многие приборы приходят закрытыми: производитель защищает свою интеллектуальную собственность и не раскрывает внутреннее устройство. Если такой прибор ведёт себя странно, вы можете только зафиксировать симптом и отправить рекламацию. А когда прибор А выдаёт сигнал на границе допуска, а прибор Б на границе допуска его принимает — формально оба в норме, система не работает, и начинается долгий разговор о том, чей это дефект.

При всём этом подход работает, и часто он единственный разумный. Разработать собственный звёздный датчик — это годы и отдельная команда, купить готовый с лётной квалификацией и статистикой отказов за десять лет — месяцы. Прибор, налетавший сотни аппаратолет, объективно надёжнее вашего первого экземпляра, каким бы хорошим он ни вышел. А собственное производство каждой системы окупается только на серии — если аппаратов единицы, считать нечего.

Так что AIT — не упрощённый вариант, а отдельная инженерная дисциплина. Компетенция здесь другая: не сделать прибор, а заставить работать вместе то, что делали разные люди в разных странах по разным стандартам 🛰️

В следующей части — про in-house.

Инженерная комната
Рамиль Гайнутдинов

Лунная экономика от Deloitte https://www.deloitte.com/content/dam/assets-zone3/us/en/docs/services/consulting/2026/deloitte-building-the-lunar-economy-report.pdf

Интересный факт:
Deloitte оценивает космический рынок и делает классные отчеты

Если вдруг вы завтра будете с 7 до 11 утра ехать в машине или слушать радио, то включайте Звезду.

Надеюсь, что именно в этот момент вам попадусь я с комментариями по марсианским условиям для роверов.

Запись в эфире со мной будет в начале каждого часа, примерно с 03 минут по 20 минуту.

Ранее в своих постах я разбирал испытания космической техники — от термовакуума до лётных.
Но есть вопрос, который решают гораздо раньше, чем аппарат доедет до первого стенда: делать всё самим или собирать из чужого?

От ответа зависит буквально всё — сроки, стоимость, состав команды, требования к производству, даже структура договора с заказчиком. Универсального решения тут нет, есть два подхода, и у каждого своя логика.

Первый называется AIT — assembly, integration and test, то есть сборка, интеграция и испытания. Компания не производит приборы сама, а закупает их у специализированных изготовителей: у одного звёздные датчики, у другого маховики, у третьего бортовой компьютер, у четвёртого солнечные батареи. Дальше начинается её собственная работа — собрать это в единый работающий аппарат, состыковать по интерфейсам, увязать по питанию и тепловым режимам и провести полный цикл испытаний уже собранного изделия. Ты становишься системным интегратором: отвечаешь не за железо, а за то, чтобы чужое железо заработало вместе.

Второй подход — in-house, когда компания делает всё сама, от электроники и механики до бортового ПО. Здесь ты контролируешь каждый узел, знаешь про него всё до последнего компонента и не зависишь от чужих сроков. Расплата за это — нужны собственные компетенции по каждой системе, своё производство и своя испытательная база. Дорого, выстраивается годами и оправдано далеко не под каждую задачу.

Чистых крайностей на практике почти не бывает, большинство компаний живёт где-то посередине. Но разницу понимать стоит: за этим выбором стоят разные риски, разная структура затрат и разный ответ на вопрос, кто виноват, если аппарат не заработал 🛰️

Инженерная комната
Рамиль Гайнутдинов

Российская частная компания представила вторую ступень ракеты «Воронеж»

Российская частная компания «3Д Исследования и разработки» представила конструкторский макет второй ступени сверхлегкой ракеты-носителя «Воронеж» в натуральную величину (масштаб 1:1) на выставке «Технопром».

Длина второй ступени — 4,1 м. Диаметр — 2,05 м.

Макет предназначен для отработки компоновки и монтажа двигательной установки, прокладки пневмо- и гидромагистралей, а также для трассировки бортовой кабельной сети вместе с исполнительными приборами и датчиками, входящими в комплекс бортовых систем.

Вторая ступень является частью ракеты-носителя «Воронеж», предназначенной для вывода полезной нагрузки массой до 350 кг на орбиту высотой 500 км с космодрома «Восточный». Стартовая масса ракеты — 36 т, длина — 20,6 м, диаметр — 2,05 м. У «Воронежа» две ступени, горючее — керосин РГ-1 (нафтил), окислитель — жидкий кислород.

Двигатель НК-3 для «Воронежа» разрабатывает предприятие «ОДК-Кузнецов» , которое входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию. Тяга каждого двигателя составляет около 4 тс. На первой ступени будет установлено двенадцать таких двигателей, на второй — один.

Помимо ОДК в проекте участвуют другие предприятия российской ракетно-космической отрасли, в частности, комплекс бортовых систем разрабатывает королёвская компания «Милтех».

Основным инвестором «Воронежа» является венчурный фонд «Восход» (якорный инвестор — «Интеррос»). Также в проект инвестировал Фонд суверенных технологий НТИ.

Весной 2026 г. эскизный проект «Воронежа» был одобрен головным институтом «Роскосмоса» АО «ЦНИИмаш». Это первый в России случай одобрения такого проекта частной компании.

«Сейчас мы переходим от эскизного проекта, то есть «бумаги» на жаргоне инженеров, к «железу», то есть к опытным образцам. Конструкторский макет, как и изготавливаемые сейчас прототипы подсистем бортовой электроники — это первое «железо» в нашем проекте», — заявил генеральный директор ООО «3Д Исследования и разработки» Николай Дзись-Войнаровский.

https://vk.ru/wall-224804320_55

Это вам не небо пускать;)
Кто понял - тот понял

Узнал новое умное слово — пассивация. Звучит как что-то из курса по медитации, а на деле это буквально последний вздох космического аппарата. Это слово натолкнуло меня на пост о том, как космические аппараты доживают свою эксплуатацию.

У спутника есть кнопка «выключить» — точнее, целая последовательность команд, которую закладывают ещё на этапе проектирования, Нажать её раньше времени нельзя — аппарат ещё работает. Нажать слишком поздно — тоже нельзя. Так вот, эта кнопка и есть та самая пассивация, просто мы пока не добрались до момента, когда она нажимается.

А что вообще приводит спутник к концу службы?
КА не «ломается» в привычном смысле. Чаще всего заканчивается топливо для коррекции орбиты, или деградируют солнечные панели и аккумуляторы — со временем они теряют мощность из-за постоянной бомбардировки радиацией.
В какой-то момент энергии перестаёт хватать даже на поддержание орбиты — и всё, миссия окончена, даже если электроника внутри ещё вполне рабочая.

Дальше — развилка, в зависимости от того, где спутник летает.

Низкая орбита (LEO). Здесь спутник просто сводят вниз — топят в океане, в специально выделенном районе Тихого океана, который называют «кладбищем космических аппаратов». Аппарат тормозят остатками топлива, он входит в атмосферу и почти полностью сгорает, а то, что не сгорело, падает в безлюдный район воды.

Геостационарная орбита (GEO). Тут всё сложнее — эта орбита особенная и бесценная: именно на ней спутник висит неподвижно над одной точкой Земли, и таких «мест» ограниченное количество. Спутник туда не топят — его поднимают на 200-300 км выше, на так называемую орбиту захоронения, чтобы освободить рабочую позицию для следующего аппарата.

И вот, перед самым концом, выдается последовательность команд, приводящая к пассивации.
По этой команде из баков стравливают остатки топлива, разряжают аккумуляторы, снимают напряжение со всех цепей. Именно поэтому её нельзя выдать «слишком поздно»: если протянуть с этой командой и оставить в баках топливо под давлением, через годы разница температур может разорвать конструкцию — и вместо одного мёртвого спутника вы получите облако из сотен обломков, которые будут годами угрожать вообще всем аппаратам на орбите.

То есть, инженеры жертвуют частью топлива ещё на этапе проектирования — просто чтобы у аппарата хватило сил корректно покинуть орбиту и никому не навредить напоследок.

Инженерная комната
Рамиль Гайнутдинов

Это просто Космос: студенческая программа Сколтех+Геоскан

🛰 Приём заявок на бесплатную программу «Инженерия малых космических аппаратов и бортовых систем хранения данных» продлён до 25 августа!

Участники пройдут 154 часа теории и 60 часов очной практики в Лаборатории микроспутниковых систем Сколтеха под руководством ведущих экспертов и инженеров «Спутникс».

На программе ждут специалистов с высшим образованием, чья сфера интересов лежит на стыке IT, физики, математики, робототехники, системной инженерии, электроники, связи, космических технологий и искусственного интеллекта.

👉 Подать заявку на участие

Проект реализуется Центром инженерных систем и наук Сколтеха по федеральной программе «Кадры для космоса» при поддержке Минобрнауки России.

Подробности https://profedu.skoltech.ru/cubesat