Онлайн-журнал «Юный киберфизик»

Школьники и спутники: как уже в юности можно исследовать необъятный космос

2026-04-09 19:17 Про будущее
Школьники XXI века могут не только мечтать о космосе – они его изучают вместе с профессионалами. В одном из прошлых выпусков журнала мы писали о том, как можно не выходя из дома получать и анализировать космические снимки, а в этом материале вместе с коллегами из проекта Space-π расскажем о том, как подростки работают со спутниками и каких результатов достигают.
HyperView-1G с рисунком школьника, конкурс «Space-π. Артек на все 100»

Зачем школьнику заниматься спутниками

Работа со спутниками затрагивает сразу несколько областей – физику, математику, программирование, инженерию и даже экологию, – благодаря чему школьник не только увидит, как эти науки функционируют вместе на практике, но и может попробовать себя в самых разных реальных задачах.

Спутники сегодня – невероятно перспективное карьерное направление, а космическая отрасль в стране (да и во всем мире) испытывает кадровый голод. Множество компаний уже на протяжении нескольких лет объединяются и совместно организуют проекты, программы и мероприятия разного формата, чтобы привлечь в космическую тему как можно больше талантливых школьников и студентов. Чаще всего ребята на этих событиях работают с кубсатами (они же наноспутники) – это формат малых космических аппаратов с габаритами базового юнита 10х10х10 см и массой не более 2 кг. В проекте Space-π используются кубсаты размерностью от 3 до 16 юнитов.
Мастер-классы проекта Space-π

С чего начать

Для старта погружения в космическую тематику школьнику необходимы достаточно простые составляющие: желание заниматься космонавтикой, любознательность, умение учиться и готовность отслеживать новости о различных образовательных проектах и включаться в них. О многих событиях можно узнать как раз из каналов проекта Space-π.

Начать свой путь в работе со спутниками школьник может с просмотра роликов, чтения материалов энциклопедии Space-π, книг по космонавтике и с участия в различных активностях, которые дадут первый опыт, возможность познакомиться с близкими по духу сверстниками и с интересными наставниками. На начальном этапе от школьника не требуется уровень взрослого космического инженера, но уверенное понимание основ космонавтики, астрономии, радиотехники и спутникостроения поможет, если подросток хочет попасть в проектные команды, реально работающие с космическими аппаратами на околоземной орбите.
Космическая смена программы «Дежурный по планете» в 2025 году
«Стартовых» активностей в космической тематике в России каждый год проходит очень много. Компании-разработчики спутников организуют конкурсы, лектории, проектную образовательную деятельность, подключают к своей работе ребят из подшефных школ и не только, а также становятся партнерами в крупных образовательных программах, например, в «Больших вызовах» в Образовательном центре «Сириус». Фонд содействия инновациям при поддержке Федерального проекта «Кадры для космоса» Минобрнауки России организует всероссийские конкурсы, такие как Космическая программа «Дежурный по планете» или «Вместе к звёздам», где большое количество детей из отдалённых регионов могут заочно выполнять интересные задания, а лучшие участники едут на финал конкурса. Например, победителей всероссийского конкурса «Вместе к звёздам» ждёт летняя международная смена, которая пройдет в июле 2026 года в Санкт-Петербурге на базе лицея «Физико-техническая школа» им. Ж. И. Алферова, а в начале 2027 года — зимняя космическая смена в Китае в г. Шэньчжэне.
Помимо прочего, школьник может заходить на специальные порталы, например, СОНИКС, которые позволяют самостоятельно отслеживать работу кубсатов на орбите и участвовать в онлайн-квестах и дистанционных образовательных программах.
Станция СОНИКС на Чукотке
3 ступени погружения в космос

Уровень 1: Вдохновение (6-12 лет)
Для школьников младших и средних классов проводятся творческие конкурсы, которые не ограничивают их фантазию. Чаще всего это конкурсы рисунков и символическая деятельность на спутниках. Лучшие тематические картинки могут стать основой эмблем космических миссий кубсатов, быть размещены на корпусе космических аппаратов или транслироваться на Землю во время орбитального полёта по радиоканалу.

Уровень 2: Первая проба сил и проектная работа (13–16 лет)
Для ребят постарше, которые заинтересовались тематикой кубсатов, открывается следующий этап возможностей — образовательные мероприятия и программы, которые проводят компании-разработчики спутников и университеты в разных городах страны.

Уровень 3: Инженерная практика и управление (14–17 лет)
На этом уровне происходит переход от «что сделать?» к «как это сделать?». Начинается работа с реальным «железом» и данными. Можно присоединиться к существующим командам проекта Space-π и работать уже с летающими аппаратами, или отправиться на космическую смену, чтобы проектировать спутник, запускать стратосферные зонды, собирать приемные антенны и т.д.

Разница между профессиональными и школьными спутниками

Основная разница этих спутников – в их «весовой категории». Профессиональный спутник создаётся для коммерческих или научных задач в рамках большого проекта, который может углубленно прорабатываться несколько лет. Для выполнения задач он может иметь разнообразную внешнюю форму, массу от сотен килограмм до тонн, должен быть оснащен двигательной установкой со значительным запасом топлива и соответствовать повышенным требованиям к системам связи.
Стратосферный запуск кубсатов школьников в рамках Космической смены «Дежурный по планете» в 2025 году
Студенческие и школьные проекты должны иметь короткий срок подготовки к запуску, низкую стоимость и простоту исполнения, поэтому для них идеально подходит стандарт CubeSat – ведь он и разрабатывался для образовательных спутников. Благодаря новым технологиям от постановки задачи до запуска кубсата проходит год-два – это позволяет школьникам, студентам, аспирантам, молодым учёным и специалистам под руководством старших коллег достаточно быстро увидеть результат своей работы, что важно для быстрого и эффективного развития навыков и компетенций. Малые габариты полезной нагрузки и сжатые сроки разработки, конечно, ограничивают возможности школьных спутников, однако разнообразный инструментарий позволяет ребятам почувствовать причастность к реальной космической деятельности и выполнять с помощью кубсатов разнообразные фундаментальные и прикладные задачи.
«Научно-образовательный проект Space-π способствовал технологическому развитию отечественных частных космических компаний, взявших на себя большой объём разработок новых бортовых систем и полезных нагрузок кубсатов. Использование спутниковых платформ, созданных профессиональными командами, повысило надёжность космических миссий, дав возможность университетам сосредоточиться на целевых научных и образовательных задачах школьных спутников. За пять лет был проделан большой путь по увеличению технических возможностей для проведения космических экспериментов на околоземной орбите», — рассказал руководитель отдела проектов МКА компании «Геоскан» Александр Хохлов.
Как работать с реально запущенными на орбиту кубсатами в рамках проекта Space-π?

Шаг 1. Зайти на портал spacepi.space/

Шаг 2. На главной странице или в разделе «Энциклопедия» познакомиться со всеми спутниками проекта и в частности с теми из них, что прямо сейчас находятся на орбите.

Шаг 3. Изучить возможности спутников и выбрать для себя самый интересный.

Шаг 4. В разделе «Школьникам» найти контакты куратора выбранного спутника, связаться с ним и стать членом команды

Перспективные направления: чем сейчас заниматься?

Если говорить о задачах коммерческой, профессиональной космонавтики, то общие тенденции развития околоземных спутниковых группировок сейчас такие: увеличение количества аппаратов, развитие межспутниковой связи, новые подходы к навигации, понижение высоты работы космических аппаратов для уменьшения времени задержки радиосигналов или высокодетальной съёмки поверхности Земли, автоматизация маневрирования и т.д.

Но школьникам, интересующимся космическими технологиями, важнее уделить внимание другим вещам. Лучше всего сейчас будет разобраться на практике, как работают все составляющие космического проекта: постановка задачи, формирование космического эксперимента и общей миссии спутника, разработка и сборка космического аппарата, запуск и управление, связь и обработка полезных данных. Для своих теоретических проектов ребята могут смело выбирать то, к чему лежит сердце.

В практической же отработке всегда актуален наземный сегмент, антенны, приёмопередатчики, радиолюбительские активности, отслеживание спутников. Серьёзные коммерческие спутниковые группировки во многом зависят от наземного оборудования, и наработка опыта в этом направлении уже в школьном возрасте принесет свои плоды.

Каких результатов могут достигать даже школьные космопроекты

Так как работа со спутниками, как уже мы писали ранее, затрагивает различные области, то и достижения в этой сфере тоже достаточно разные.

Если остановиться на научных результатах, то ярким примером будет развитие направления мониторинга гамма-всплесков — это кратковременные мощные выбросы гамма-излучения, которые сопровождают самые экстремальные по энерговыделению события во Вселенной, такие как вспышки сверхновых и слияние нейтронных звёзд. Гамма-всплески — одни из самых ярких событий во Вселенной, но до сих пор не до конца изучено, какие источники являются прародителями различных типов всплесков и какие процессы приводят к генерации таких мощных потоков излучения.
Трековые гамма-спектрометры на космическом аппарате НИИЯФ МГУ-80.
В июле 2025 года был запущен аппарат 239Alferov, принадлежащий Президентскому физико-математическому лицею № 239 и Лицею «Физико-техническая школа имени Ж. И. Алфёрова», он зафиксировал уже несколько гамма-всплесков. В 2027 году планируется запуск ещё нескольких малых астрофизических спутников группировки «Охотники за сверхновыми». Все эти аппараты будут в ближайшем будущем совместно работать для локализации источника гамма-всплеска на небе методом триангуляции, и к их запуску и работе привлекаются школьники.

Еще один яркий и результативный эксперимент проводится на спутнике «Нанозонд-1». 27 июня 2023 года с космодрома Восточный был запущен аппарат «Нанозонд-1», спутник Орловского государственного университета им. Тургенева. С самого начала аппарат создавался как платформа для вовлечения школьников в большую науку. Над проектом работали не только ученые и студенты из МИЭТ, завода «ПРОТОН» и ОГУ им. Тургенева, но и школьники из разных регионов России — воспитанники Образовательного центра «Сириус» и выпускники программы «Большие вызовы».
Команда «Нанозонд-1»
Главная «изюминка» спутника — это его полезная нагрузка, первый в мире космический сканирующий зондовый микроскоп «СММ-2000С». Основная цель эксперимента — изучить, как агрессивная среда (солнечный ветер, космическая пыль, микрометеориты) разрушает материалы космических аппаратов. Для этого на спутнике установлено полированное золотое зеркало с исходной шероховатостью менее 1 нанометра. Микроскоп сканирует это зеркало, фиксируя малейшие изменения его рельефа под воздействием космоса.
Работа кубсата «Нанозонд-1» привела учёных к гипотезе, что в космосе поверхности космических кораблей и спутников можно разглаживать солнечным светом, в том числе после разрушения обшивки корпуса ионами солнечного ветра. Гипотеза будет далее экспериментально проверяться на различных металлах и других материалах в аналогичных экспериментах на Земле, а также непосредственно в космосе на последующих запускаемых на околоземную орбиту космических зондовых микроскопах.

Если же отправной точкой считать основные задачи научно-образовательного проекта Space-π по вовлечению школьников в решение интересных задач, то самым успешным можно признать кубсат «УмКА-1». Он изначально самостоятельно разрабатывался командой Центра научного творчества 29 школы им. П. И. Забродина города Подольск с подключением отзывчивых космических специалистов и коллег из сферы образования. Старт космической программы Фонда содействия инновациям дал второе дыхание проекту «Школьный космический телескоп» и в июне 2023 года с космодрома Восточный на орбиту полетел кубсат форм-фактора 3U «УмКА-1».
Трансляции SSTV с МКА УмКА-1
Центр управления кубсата находится в самой школе, и в управлении участвуют как взрослые, так и ученики. О своей работе каждые полгода они выпускают подробный отчёт. Много школьников прошло через проект, они вдохновились и поступили в вузы, продолжая следить за судьбой этого малого космического аппарата. Команда смогла ввести в эксплуатацию основную астрономическую камеру на борту спутника, с помощью которой фотографирует небесные объекты и иногда Землю.
Фото с пуска 5 ноября 2024 года
«Сегодня космос перестал быть чем-то недостижимым для школьников. Благодаря развитию образовательных технологий и появлению реальных инженерных проектов дети могут не просто изучать теорию, а участвовать в создании космических миссий, работать с данными спутников и видеть результат своей работы. Наша задача — сделать так, чтобы путь в космическую отрасль начинался не в университете, а значительно раньше — со школьных проектов, командной работы и первых собственных исследований.

Уже сейчас в рамках проекта Space-π мы запустили серию онлайн-уроков Space-π Class, где школьники могут бесплатно пройти 10 занятий по спутникостроению, разобраться, что такое спутники формата CubeSat, как они проектируются, запускаются и управляются. Это возможность для ребят сделать первый шаг в космическую отрасль и понять, как подступиться к реальным инженерным задачам. Мы приглашаем всех школьников присоединиться к урокам и стать ближе к космосу», — отмечает Людмила Савельева, руководитель проектного офиса научно-образовательного проекта Space-π.