Красноярские ученые победили в федеральном конкурсе на создание научного центра мирового уровня (НЦМУ) с проектом «Бортовая полезная нагрузка». Консорциум под руководством Красноярского научного центра СО РАН получит государственную поддержку для прорывных разработок в области космического приборостроения, чтобы закрыть критическое отставание от мировых лидеров и укрепить технологическую независимость России.
Из 37 участников конкурса победителями стали три центра, которые ежегодно будут получать государственную субсидию на исследования и разработки. Новые НЦМУ призваны укрепить лидерство России в таких сферах, как медицина долголетия, социальные технологии и, в случае красноярского проекта, – космические интеллектуальные и телекоммуникационные системы. Программа развития центра рассчитана до 2030 года с общим объемом бюджетного и внебюджетного финансирования 1,41 млрд рублей.
Гонка за килограммами и частотами
Проект «Бортовая полезная нагрузка» направлен на создание принципиально новых компонентов для космических аппаратов. Сегодня российские предприятия сталкиваются с серьезным вызовом: уровень отечественных разработок в этой сфере до последнего времени уступал мировым лидерам, а по ряду компонентов отсутствуют конкурентоспособные отечественные аналоги.
В истории российской промышленности уже были примеры, когда отставание в одной области компенсировалось созданием продуктов, превосходящих аналоги за счет глубоких знаний фундаментальной физики и материаловедения. Мы намерены пойти по этому же пути, – комментирует Андрей Лексиков, автор заявки, доктор технических наук, заведующий лабораторией электродинамики СВЧ-устройств специальной радиоаппаратуры Института физики им. Л. В. Киренского СО РАН.
Именно он выступает ключевым идеологом и научным руководителем проекта «Бортовая полезная нагрузка» со стороны Красноярского научного центра.
В эксклюзивном интервью нашей газете Андрей Лексиков пояснил, почему ситуация требует немедленных действий. По его словам, долгое время для России были открыты европейский и американский рынки и необходимое оборудование для спутников проще было купить, чем разрабатывать. Однако с изменением геополитической ситуации этот путь закрылся, а отставание в научно-исследовательской базе стало очевидным.
В настоящий момент Россия в этом направлении отстает, причем отстает значительно. Долгое время не велось никаких целенаправленных научных исследований и разработок, – объясняет ученый. – Но важно отметить, что общий уровень научных знаний в России непрерывно рос. Научные школы – и здесь, в Сибири, и в европейской части – они очень хорошие.
При этом Лексиков признает, что создать все с нуля невозможно.
К сожалению, вся полностью элементная база не получится, потому что космический аппарат – очень сложная вещь. Ни красноярская, ни московская наука целиком этого не сделают. Но те вещи, по которым знания аккумулировались, – да, они должны собираться уже здесь, – подчеркнул он в интервью.
Именно такой подход – концентрация на сильных сторонах – позволил Красноярскому научному центру совместно с АО «РЕШЕТНЁВ» успешно реализовать проект по созданию космического аппарата «Экспресс-АМУ4», что доказало способность российской науки в короткие сроки превращать фундаментальные знания в готовые изделия. После этого спутникостроители поставили перед консорциумом новую задачу: увеличить долю отечественных компонентов в полезной нагрузке.
От лаборатории до орбиты: что будет создано
Уникальность нового центра заключается в полном цикле создания технологий: от получения новых фундаментальных знаний до их доведения до высокого уровня готовности и внедрения у индустриальных партнеров.
Весь принцип проекта построен на создании новых научных знаний внутри центра и их оперативном внедрении в производство. Наша цель – сократить путь от лаборатории до летных испытаний, – подчеркивает Лексиков.
Индустриальными партнерами центра выступают ведущие компании спутникостроения: АО «РЕШЕТНЁВ» и ООО «Бюро 1440», а также производители электронных систем – АО «НПП «Исток им. Шокина» и АО «НПП «Радиосвязь».
В рамках НЦМУ исследователи сосредоточатся на магистральных направлениях, которые были озвучены на федеральном форуме «Космос» в Москве 9 апреля.
Конкретизировать можно. Это цифровая фазированная антенная решетка для технологий Direct-to-User и Direct-to-Device. Технологии, которые сейчас активно развиваются в мире и старт которых должен начаться в России в ближайшее время, – говорит Андрей Лексиков. – Кроме того, это мультиплексоры различных каскадов, которые определяют сложность фильтрующей части полезной нагрузки.
Перед центром поставлены амбициозные технологические задачи на период до 2030 года:
- создать дешевые и легкие альтернативы громоздким контурным антеннам для геостационарных спутников;
- разработать и испытать бортовые и наземные антенны с управляемой диаграммой направленности;
- получить новые материалы с потерями менее 0,0001 для СВЧ-резонаторов;
- внедрить аддитивные технологии (3D-печать керамикой и металлом) для печати функциональных элементов антенно-фидерного тракта;
- построить инфраструктуру: безэховые камеры и ударные стенды.
Побочный эффект: коммуникации и материалы
Интересно, что разработки центра найдут применение не только в космосе, но и на Земле, что соответствует целям национального проекта, в том числе по обеспечению технологического лидерства – «Эффективная и конкурентная экономика».
Одна из «побочных веток» проекта – создание управляемых решеток для наземных терминалов спутниковой связи.
Не все из того, что будет исследовано, сможет уйти в космос. Но побочные разработки могут быть использованы для наземных терминалов, чтобы абонент мог иметь доступ в интернет, – отмечает Лексиков. – До Starlink нам пока далеко, но мы должны снизить стоимость терминала с нескольких миллионов до хотя бы нескольких сотен тысяч рублей.
Вторая прикладная ветка – материаловедение. Требования к материалам для космоса экстремально высоки. То, что не проходит в космос (хуже на десятки процентов), может быть на порядки дешевле и востребовано в гражданской электронике.
Такие вещи тоже могут сформироваться и помочь российской электронике, – добавил ученый в беседе с нашим корреспондентом. – Мы уже приносим пользу Отечеству. Просто теперь будем приносить ее больше. Государство выделило средства на базовые исследования, а дальше подключаются индустриальные партнеры, чтобы к 2030 году наши разработки стали частью спутников, которые полетят в космос.
