Новые спутники: как стартапы покоряют космос

Со времен запуска «Спутник-1» прошло 63 года, и с тех пор спутники постепенно входят в нашу повседневную жизнь. Сегодня благодаря им у нас есть доступ к так называемым бытовым вещам: телевидению, телефонной связи, навигации и интернету, они делают возможными прогноз погоды, наблюдение за поверхностью Земли в режиме реального времени и исследование космоса.

Если раньше освоение космоса было связано исключительно с государством и гигантскими корпорациями, что загоняло отрасль в большие рамки, то сегодня мы видим, что все меняется. За последние 20 лет частный бизнес освоился в космической отрасли. По данным Seraphim Capital, инвестиции в отрасль растут. Так, общий объем инвестиций в космические проекты в 2018 году достиг отметки в $3,25 млрд. Инвесторов становится больше. Их привлекает возможность суборбитального туризма, производства ракет и создание малых спутников.

Кроме того что космическая сфера – не самое дешевое вложение, оно и не самое надежное для инвестора. Космос непредсказуем, и любая ошибка может стать роковой. Так, в 2019 году три из шестидесяти спутников Starlink, запущенных Space X, вышли из строя. Несмотря на то что для Илона Маска это был «отличный результат», а по разным оценкам один спутник Starlink обошелся намного дешевле, чем запуск обычного спутника связи – примерно в 100 тыс. долларов, – это по-прежнему большие инвестиции, в особенности для небольших стартапов, которые только начинают покорять космическую отрасль.

Почему электроника выходит из строя?

По части спутников существует большое количество рисков. Наиболее частой причиной выхода спутника из строя является поломка электронной компонентной базы. К этому могут приводить различные факторы: как внешние воздействия, такие как радиация, перегрузка при выведении на орбиту, космический мусор, перепады температуры, так и проблемы разработки: брак в деталях, недоработанное оборудование, просчеты инженеров и др.

Поэтому, когда речь идет о стартапе, который хочет заявить о себе в рамках «космической программы», все приборы, предназначенные для работы в космосе, должны быть не просто прочными, а практически неуязвимыми. От точности и надежности продукта будет зависеть его дальнейшая эксплуатация, а для молодой компании первоочередной задачей будет не подвести инвесторов и зарекомендовать себя.

Элегантное решение

По сравнению с гигантскими корпорациями преимуществом стартапов является их гибкость, прозрачность и скорость. Космическая сфера не стала исключением. Приведу пример. Apollo Fusion, стартап Bay Area, занимается разработкой ракетных двигателей для спутников связи. Их процессоры источников питания (Power Processing Unit, PPU) построены с учетом особенностей окружающей среды, являются прочными и устойчивыми к излучению, благодаря этому они могут работать в тепловых вакуумных резервуарах или на орбите вокруг Земли. Эти процессоры высокоэффективны. Они максимально увеличивают мощность двигателей Apollo и сокращают до минимума размеры необходимых солнечных панелей и батарей.

Чтобы удостовериться в том, что процессоры в состоянии выдерживать экстремальные условия, Apollo Fusion должна протестировать свои двигательные установки практически на все виды воздействий – от радиации до ударов и случайных вибраций. Электронные компоненты, в том числе печатные платы, должны выдерживать строгие испытания.

Изображение: https://apollofusion.com/

Поэтому в преддверии запуска первого крупного проекта компания нуждалась в решении, которое позволит быстро и легко связать между собой команду разработчиков, руководителей и инвесторов таким образом, чтобы все заинтересованные стороны располагали точной и актуальной информацией о разработке продукта.

В Apollo Fusion нашли решение: использование Altium Designer и Altium 365 для совместного проектирования. В космосе ведь самое важное – это связь с Землей, а во время разработки самым важным становится связь и понимание между членами команды. В компании смогли наладить эффективное взаимодействие на каждом этапе разработки продукта: как между участниками разработки, так и со всеми заинтересованными сторонами Apollo Fusion, включая инвесторов.

Изображение: https://apollofusion.com/

Как рассказывает Теджеш Маканавала (Tejesh Makanawala), директор Power Electronics в Apollo Fusion: «Раньше у нас было несколько библиотек, и наши инженеры использовали разные программы. Все библиотеки деталей находились на рабочем столе, это создавало дополнительные трудности, ограничивало доступ при работе нескольких сторон и часто провоцировало появление неточностей на этапе проектирования печатной платы. Создавалось впечатление, что между нашими инженерами-электрониками и инженерами-механиками существовала стена, между ними не было должной связи, и совместная работа становилась затруднительной».

Новый подход позволил команде избежать любых неточностей при разработке электронной продукции, у них появилась возможность совмещать специализированные библиотеки компонентов и легко экспортировать данные для теплового анализа.

Таким образом, мы видим, что благодаря решениям в области проектирования компании могут повышать мобильность спутника, его функциональность и даже изменять его орбиту в конце срока службы. И это отличные новости для всех, кто полагается на спутники в повседневной жизни. Именно такой подход и сделает возможным дальнейшее исследование возможностей космической индустрии.