Космос становится все ближе

Потребность российской космической промышленности в квалифицированных кадрах стремительно растет. Основная ставка делается на привлечение молодых специалистов. К 2030 году при поддержке нацпроекта «Космос» доля сотрудников возрастом до 35 лет должна вырасти до 35,3%. Поэтому система подготовки кадров получает все большую практическую направленность: вузы создают востребованные технологии в партнерстве с предприятиями и запускают программы дополнительного образования. В результате выпускники выходят в отрасль уже с практикой настоящих космических проектов.

Российская космическая отрасль проходит период глубокой трансформации, переориентируясь с советского наследия на создание и коммерциализацию собственных высоких технологий.

Амбициозные задачи в этой сфере заложены в национальном проекте «Космос», практическую реализацию которого Россия начала в 2026 году. Он охватывает интернет, спутниковую связь и навигацию, дистанционное зондирование Земли и метеорологические сервисы. Как отмечал глава «Роскосмоса» Дмитрий Баканов, «это сложные, но важные проекты, которые обеспечат стране суверенитет и независимость в космосе».

Современные инженерные разработки и новые научные открытия невозможны без свежих идей молодых инженеров и ученых. Подготовка квалифицированных специалистов для космической отрасли — одна из задач нацпроекта, а также запущенного в его составе федерального проекта «Кадры для космоса».

Его уникальность заключается в практической направленности. Студенты и молодые исследователи получают возможность не просто изучать космические технологии, а участвовать в создании реальной космической техники: проектировать, собирать, испытывать, готовить к запуску и эксплуатировать малые космические аппараты, поясняет первый замдиректора Центра реализации федпроекта «Кадры для космоса» Минобрнауки России Мария Прасолова.

В этом году, уточняет она, ведется разработка 40 студенческих и школьных малых космических аппаратов с различной полезной нагрузкой. «Уже в первый год реализации федерального проекта мы получим реальный результат — студентов с практическим опытом работы над реальными спутниками и 40 аппаратов, готовых к выведению на орбиту»,— подчеркивает Мария Прасолова. К 2036 году таких аппаратов будет разработано и запущено уже более 400, что позволит обеспечить технологическое лидерство России и в перспективе занимать лидирующую позицию по числу запущенных студенческих малых космических аппаратов.

Подобный практический подход дает двойной результат. С одной стороны, создается конкретный технологический продукт — космический аппарат, полезная нагрузка, программное обеспечение, наземная система или новый сервис. С другой — формируется команда специалистов, которая получает опыт создания этого продукта и становится кадровым резервом отрасли.

В основу системы заложен существующий российский опыт подготовки кадров через создание реальной космической техники — программа «УниверСат» (реализуется с 2019 года). Программа на конкурсной основе дает российским вузам возможность бесплатно запускать космические аппараты, созданные студентами на базе университетских мощностей. При этом четыре победителя отбора получают не только финансирование, но и статус лидеров студенческого спутникостроения, вокруг которых выстраивается новая инженерная культура.

Особенность «УниверСата» — наличие индустриального партнера, который выступает заказчиком научно-образовательного спутника. «Таким образом, эффективная практика, которая ранее велась отдельными университетами и во многом за счет их собственных ресурсов, становится частью системной госполитики по подготовке кадров для космической отрасли»,— отмечает Мария Прасолова.

За 2019–2024 годы по программе «УниверСат» были запущены 25 малых космических аппаратов различной конфигурации, которые подтвердили возможность получения данных гелиофизического мониторинга и информации о движении морских и речных судов в интересах госзаказчиков. До 2036 года в рамках отбора «УниверСат» планируется создать еще 44 опытных образца.

Среди победителей конкурса — Новосибирский государственный университет (НГУ), где на базе Передовой инженерной школы (ПИШ) и Отдела аэрокосмических исследований реализована магистерская программа «Космическое и специальное приборостроение», направленная на подготовку инженеров-электронщиков для космической отрасли. Как поясняет заведующий отделом аэрокосмических исследований НГУ, руководитель ЦК «Космическое приборостроение» ПИШ НГУ Виталий Прокопьев, в нее отбираются студенты с базовым классическим физическим или физико-техническим образованием и дальнейшее обучение реализуется в рамках проектного подхода. В частности, текущие разработки ведутся по заказу различных компаний космической отрасли, таких как АО «Решетнев», АО «НПО Лавочкина», АО «ЦНИИмаш».

Сейчас по нацпроекту «Космос» в университете создается студенческий малый научно-образовательный космический аппарат CubeSat 16U для натурной отработки технологий для перспективных космических систем связи на низких околоземных орбитах.

Существенное изменение подхода к обучению отмечают и в Московском институте электроники и математики им. А. Н. Тихонова (МИЭМ) НИУ ВШЭ. Приоритетом становится вовлечение студентов в практическую деятельность: в проекте «УниверСат» доля инженерных мероприятий составляет не менее 70%, поясняет замначальника отдела по работе с абитуриентами МИЭМ НИУ ВШЭ Мария Бубнова. Студенты занимают не менее 50% инженерных позиций и выступают ответственными исполнителями по отдельным подсистемам аппарата. Такой подход уже показал свою эффективность: в проектных командах МИЭМ НИУ ВШЭ работают бакалавры, магистры и аспиранты, которые получают опыт работы с реальными космическими системами — от разработки до тестирования, говорит она.

Один из текущих проектов вуза — орбитальные испытания перспективных солнечных элементов и систем накопления энергии на базе малого космического аппарата формата CubeSat 3U. Он оснащен солнечными панелями и аккумуляторами, бортовой вычислительной системой и радиоканалом для связи с Землей. Также платформа включает систему ориентации и стабилизации, которая помогает аппарату сохранять заданное положение в пространстве.

В Сибирском государственном университете науки и технологий им. академика М. Ф. Решетнева реализуют два стратегических проекта в космической сфере. Первый — разработка гибридной системы связи совместно с АО ГЛОНАСС, которая объединяет космические, стратосферные и наземные технологии. Основным элементом системы станут беспилотные аппараты, работающие в стратосфере на высоте 25–30 км. Проект призван обеспечить устойчивой связью труднодоступные территории севера Красноярского края, что критически важно для реализации таких крупных инвестиционных проектов, как «Восток Ойл» «Роснефти», добыча угля в районе Диксона и судоходство по Северному морскому пути, поясняет заместитель заведующего лабораторией «Малые космические аппараты» университета Дмитрий Зуев. Второе стратегическое направление — создание серии малых космических аппаратов.

Вуз готовит миссию ReshUCube-3, представляющую собой группировку из четырех космических аппаратов для экспериментов в области межспутниковой коммуникации и интернета вещей, запуск которой планируется в 2027 году. Параллельно разрабатываются миссии ReshUCube-4 для отработки двигательной установки на зеленом топливе совместно с Центром Келдыша и ReshUCube-5 для экспериментов в области спутникового интернета вещей.

Дмитрий Зуев отмечает, что вуз активно участвует в конкурсах по созданию космических аппаратов, преимущественно по федеральному проекту «Кадры для космоса». По его словам, с господдержкой университеты получают возможность проводить научные исследования в своих интересах и интересах индустриальных партнеров университетов в космическом пространстве.

Разработка космических аппаратов является лишь частью масштабной системы обучения специалистов для космической отрасли. Отдельное направление нацпроекта «Космос» — реализация дополнительных образовательных программ по космическим, спутниковым и инженерным технологиям.

Например, Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М. Ф. Решетнева готовит к запуску курс «Основы проектирования, производства и применения малых космических аппаратов и спутниковых технологий». Обучение по нему будут проходить 500 специалистов, а его главной целью станет формирование у слушателей системной, широкой картины современной космической отрасли, ее технологий и космических сервисов, поясняет Дмитрий Зуев.

Также в МИЭМ НИУ ВШЭ реализуется программа дополнительного образования «От идеи к реальности: создаем свой спутник». Она включает лекционные занятия по истории спутникостроения и классификации космических аппаратов, семинарские занятия по работе с микроконтроллерами и программированию на языке C/C++, а также практические занятия с конструктором спутника «ОрбиКрафт-3D». Ознакомиться с принципами конструирования МКА студенты могут на практических занятиях в Учебно-исследовательской лаборатории функциональной безопасности космических аппаратов и систем. Обучающиеся осваивают основы разработки, производства, испытаний и эксплуатации реальных малых космических аппаратов, включая работу с имитатором космической среды «Терра». Ключевая задача программы — сформировать знания и умения в области робототехники, поясняет руководитель проекта, начальник отдела по работе с абитуриентами Андрей Абрамешин.

Подготовку кадров для космической отрасли ведет и бакалаврская программа «Информатика и вычислительная техника». Одно из направлений — блок «Технологии искусственного интеллекта в системах космического применения», включающий дисциплины по машинному обучению, машинному зрению и применению космических систем.

Обучение по программам дополнительного образования проводится и в Новосибирском государственном университете. В сентябре этого года там стартовала программа «Разработка, испытания и эксплуатация бортовой спутниковой аппаратуры», которая ориентирована на бакалавров, магистрантов и аспирантов, чья учебная, научная или профессиональная деятельность связана с космическим приборостроением, радиоэлектроникой и смежными инженерными областями. За время обучения слушатели смогут ознакомиться с циклом работ по созданию малого космического аппарата: от постановки задачи и проектирования бортовых систем до испытаний, управления миссией и анализа телеметрии.

«Программа ДПО предполагает сжатое по срокам обучение, однако и здесь мы придерживаемся принципов проектного подхода»,— говорит Виталий Прокопьев. Теоретические занятия дополняются практическими заданиями, очной работой на испытательных стендах, посещением лабораторий и итоговой командной работой над поставленной задачей в рамках трехдневного хакатона с итоговой защитой проекта.