Установку для ультразвукового бурения неземного грунта создали финалисты «Дежурного по планете»

Рабочий прототип установки для ультразвукового бурения неземного грунта создали участники программы «Дежурный по планете», поддержанной Кружковым движением Национальной технологической инициативы (НТИ). Разработка может использоваться для исследования лунного грунта в рамках программы по освоению спутника Земли. Рабочий образец школьники из Бийска (Алтайский край) представили в финале конкурса «по разработке прототипов космических систем, устройств и аппаратов», который прошел в Образовательном центре «Сириус».

Организаторами программы «Дежурный по планете» выступают Кружковое движение НТИ, Образовательный центр «Сириус» (Фонд «Талант и успех»), Сколковский институт науки и технологий (Сколтех), Госкорпорация «Роскосмос» и Фонд содействия инновациям.

Изначально перед школьниками стояла задача разработать ультразвуковое сверло для неземного грунта. Но команда учеников 8 и 9 классов из Бийска пошла дальше и в финале конкурса представила прототип установки, которая позволяет не только «забуриться», но и взять пробу грунта. Над проектом старшеклассники работали несколько месяцев на базе Центра молодежного инновационного творчества (ЦМИТ) «Политех» в Бийском технологическом институте. В «Сириусе» школьники под руководством экспертов доработали прототип и провели ряд экспериментов: проверили работоспособность установки на макете лунного грунта и в термобарокамере при разных температурных режимах.

«В предстоящих миссиях по освоению Луны для получения проб лунного грунта предлагается использовать достаточно дорогое криогенное бурение. Мы же предлагаем технологию ультразвукового сверления — оно более экономичное и требует меньше энергии, — пояснил ученик 9 класса школы №3 Бийска Андрей Пивоваров. — Важно, что ультразвуковое бурение нагревает грунт максимум на 10 градусов, в то время как обычное может повысить температуру на 100 градусов, из-за чего характеристики грунта значительно меняются. Также мы применили систему псевдовращения, которая позволяет быстро удалять остатки грунта из зоны бурения».

Школьники продолжат дорабатывать прототип на базе ЦМИТа в Бийске. С дальнейшей экспертизой технологии помогут специалисты профильного научного центра — Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского Российской академии наук.

«Разрабатывать устройства для космических миссий не так модно, как строить собственные спутники, но это намного ближе к работе реальных специалистов космической отрасли, где целые команды трудятся только над подборкой марок стали для сверления определенного типа грунта, — отметил руководитель проектного офиса программы «Дежурный по планете» Кружкового движения НТИ Антон Рогачев. — Команда из Бийска изначально работала в соавторстве с взрослыми наставниками, что продемонстрировало серьезный уровень подготовки проекта. За время космической программы в Образовательном центре “Сириус” участники получили результаты из серии экспериментов на лунном грунте при различных температурах и давлениях, создавшие фундамент для дальнейших доработок своей системы».

Всего участниками космической программы в «Сириусе» стали 93 старшеклассника из 24 регионов России. Программа «Дежурный по планете» реализуется в рамках Национальной технологической инициативы и включает пять конкурсов по трем направлениям: малые спутники, бортовые системы и космические миссии; наземный сегмент; использование и обработка космических данных. В финале школьники представили 13 прототипов, в том числе автономный планетоход, комплекс для старта ракет из стратосферы, несколько рабочих моделей наноспутников, поворотную антенну для приема телеметрии со спутников формата CubeSat и др. С разработками участникам помогали около 50 экспертов из Сколтеха, ЦНИИмаш, РКК «Энергия», Фонда «Талант и успех», Фонда содействия инновациям и других организаций.