Изобретатель Андрей Шумейко рассказал о создании уникального космического двигателя

Космическая отрасль — одна из тех сфер, которая постоянно генерирует появление новых передовых технологий. Использование космических технологий гарантирует не только технологическое, научное и военное превосходство, но обеспечивает политическое и экономическое лидерство.

Фото: Фото из личного архива Андрея Шумейко

Андрей Шумейко на космодроме Восточный во время подготовки космического аппарата к запуску в космос

• С помощью космических технологий осуществляется дистанционное зондирование Земли.
• Технологии позволяют оперативно предупреждать о чрезвычайных ситуациях и принимать активные меры к их ликвидации.
• Повышают эффективность разведки и добычи природных ресурсов, внедрения инновационных практик в сельское хозяйство.
• Обеспечивают навигацию и связь, охрану окружающей среды и мониторинг изменения климата.

Научные разработки сегодня играют ведущую роль в работе космической отрасли. Молодые талантливые учёные активно включаются в процесс совершенствования и продвижения космических технологий, стимулируя тем самым развитие отрасли в целом. В числе таких экстраординарных учёных новаторов 28-летний Андрей Шумейко. Выпускник кафедры "Плазменные энергетические установки" факультета "Энергомашиностроение" МГТУ им. Н. Э. Баумана с детства мечтал заниматься летательными аппаратами. На четвёртом курсе он создал свой первый космический двигатель нового поколения.

"Я улетел гораздо выше чем способна авиация, в космос. Это не десять километров, а как минимум двести. И теперь я занимаюсь ракетными двигателями. И это важно! Здесь я могу применять свои знания не только в фундаментальной физике, но и развиваться как инженер".

Андрей Шумейко — выпускник МГТУ Баумана и Khalifa University (ОАЭ), изобретатель, учёный в области электрических ракетных двигателях и их применения в космической технике. Обладатель восьми патентов, член IAF Space Propulsion Committee. Успешный предприниматель — компания ООО "ЭДВАНСД ПРОПАЛШН СИСТЕМС" под его руководством разработала и запустила в космос образец первого в мире многоканального плазменного двигателя с возможностью генерации векторов тяги в нескольких направлениях. Тестовый полёт образца был произведён 27 июня 2023 года.

 

Во время интеграции двигателя в космический аппарат

"Два года мы собирали устройство и, испытав его на Земле, в июне 2023 года запустили в космос. Это первый двигатель в мире с такими характеристиками! С помощью нашего двигателя можно менять положение на орбите, менять высоту и наклон, увеличивать манёвренность аппаратов. Это важно для того, чтобы перейти от статических космических миссий к динамическим. Один такой двигатель способен заменить десять устаревших моделей. Аппарат состоит из шести кубиков, размеры каждого 10*10*10 сантиметров. Из таких кубиков удобно набрать аппараты разного размера. Эта технология называется куб-сад".

Испытание аппарата стало знаковым событием в мире космических технологий, способствовало появлению нового направление в области электродвигателей — разнонаправленных плазменных двигателей. Эти двигатели способны создавать движущую силу в нескольких направлениях. Они могут быть использованы для поддержания и изменения орбиты, полётов космических искусственных объектов размером от CubeSats до межпланетных космических аппаратов на термоядерном топливе.

Информация о том, что молодые российские учёные создали уникальный многоканальный двигатель для полётов в космос распространилась в научном мире со скоростью ракеты. И привлекла пристальное внимание к его создателю — российской частной космической компания "Эдвансд Пропалшн Системс" во главе с учёным — изобретателем Андреем Шумейко.

"Нашей целью при разработке двигателя было создание устройства, которое станет прорывом в области электрических ракетных двигателей и заменит устаревшие системы, имеющие серьёзные недостатки. И мы это сделали! Теперь наши клиенты будут ставить свои приборы на борт нашего сервисного космического аппарата и лететь ближайшим рейсом на орбиты!"

По заключению экспертов, применение новых двигателей позволяет существенно снизить стоимость космических миссий, использовать один компактный сервисный космический аппарат, который заменит несколько громоздких аппаратов старого образца. Решит проблему малой манёвренности космических аппаратов, позволит приближаться к любым объектам, например, чтобы убрать космический мусор на низких орбитах.

 

Управление двигателем на орбите из центра управления полетами МГТУ им. Н.Э. Баумана

Применяемые компанией Шумейко технологии безэлектродных генераций и ускорения плазмы позволяют использовать разрабатываемые двигатели на космических аппаратах размерами от 6U и выводить их на орбиты с различными характеристиками. В компании Андрей Шумейко выполняет функцию мозгового центра. Разработка двигательных установок и демонстратора проводится совместно с МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Инновационная разработка Андрея Шумейко имеет международное и национальное признание. Так, изобретение Андрея включено в базу победителей номинации Роспатента "100 лучших изобретений России" за 2019-2020 годы. Полное название изобретение звучит так: "Двигатель на забортном воздухе с геликонным источником плазмы для поддержания малых космических аппаратов на низкой околоземной орбите". Этот патент в начале 20-го года был удостоен призового места на международном салоне изобретений и инновационных технологий Архимед, как лучшее изобретение в России. Более того, за него изобретатель получил национальный грант от Фонда содействия инновациям. Свою компанию Андрей Шумейко зарегистрировал в марте 2020 года. С апреля того же года она является участником проекта "Фонд Сколково". Компания занимается разработкой как космических двигательных систем, так и плазменных устройств для применения в космосе, медицине и нефтяной промышленности.

27 июня 2023 года ракета "Союз-2.1б" с аппаратом "Метеор-М" и несколькими десятками малых спутников на борту успешно стартовала с космодрома Восточный в Амурской области. Сначала разгонный блок "Фрегат" вывел на орбиту новейший гидрометеорологический спутник "Метеор-М", предназначенный для более точного прогнозирования погоды, контроля толщины озонового слоя и уровня радиационной обстановки в околоземном пространстве. Затем началось постепенное отделение 42 малых космических аппаратов, в числе которых был прибор команды Андрея Шумейко.

"Перед пуском мы ездили на космодром, чтобы проверить все системы аппарата, в том числе сам двигатель. Через неделю я собственноручно загрузил наш аппарат в пусковой контейнер. Из этого контейнера он потом и отправился в космос".

В 2023 году за свои выдающиеся профессиональные достижения Андрей был приглашен в Space Propulsion Committee, один из технических комитетов International Astronautical Federation, ведущая международная организация по защите космического пространства, основанная в 1951 году.

Трудоспособность Андрея заслуживает большого уважения. Привычка, выработанная с детских лет, работать на результат, доводить начатое до логического конца помогает молодому выдающемся учёному выдерживать космические нагрузки — трудиться при необходимости по 24 часа в сутки. Сегодня он вспоминает, как в детстве по восемь часов в день отрабатывал навыки игры на фортепьяно перед ответственными конкурсами и концертами. Двенадцать лет упорно осваивал инструмент пока не довёл свою игру до совершенства.

С таким же упорством он изучал иностранный язык. Сегодня это помогает ему свободно общаться с учёными со всего мира и писать научные статьи на английском языке. Подготовку таких статей Андрей Шумейко считает вторым любимым занятием после научной деятельности. Научные работы под авторством Андрея имеют широкое признание среди коллег в космической области.

Андрей поддерживает рабочие отношения с коллегами из

• Америки,
• Китая,
• Сингапура,
• Франции,
• Израиля,
• Австралии

и др.

Он фанат своей работы и убеждённый трудоголик. Именно эти качества позволяют ему добиваться убедительных позиций в мировой науке. Он постоянный участник International Astronautical Congress — главное место для встречи экспертов в области космосом. В 2020 году российский учёный принимал участие в нём в онлайн режиме. В 2021 году лично был в Дубае, в 2022 году в Париже, в прошлом году в Баку. Сейчас Андрей готовится к следующим конгрессам — в Милане (2024), в Сиднее (2025) и в Анталье (2026). На площадку конгресса съезжаются все крупнейшие компании, в том числе все университеты, которые занимаются космосом. Обычно на этом форуме собирается более 6000 участников. На двигательной секции Шумейко ежегодно выступает с докладами и считает что мероприятия такого масштаба способствуют инсайтам.

В следующем году в Милане Андрей Шумейко будет присутствовать на конгрессе в качестве члена двигательного комитета и председателя секции "Электрического ракетного комитета". В прошлом году коллеги единодушно избрали его на эту почётную должность.

В планах у Андрея Шумейко отработка регулярного ежегодного запуска новых двигателей в космос. И открытие университета космических двигателей по аналогии с образовательными центрами США, специализирующими исключительно на двигательных технологиях.

А сегодня всем выпускникам, желающим посвятить себя науке Андрей советует:

"Выбирать не узкую, а как можно широкую специальность. Например, используя плазменную технологию можно строить не только ракеты, но и работать с газотурбинами или трудиться в нефтяной отрасли. Главное — не зацикливаться на узкой области деятельности".

Фото из личного архива Андрея Шумейко