Какие задачи решают студенты МФТИ?
Кроме заданий из «задавальника» студенты МФТИ решают самые настоящие научные и технологические задачи. Про актуальные проблемы освоения космоса, исследование неизвестных до этого физических явлений, а также про студенческое конструкторское бюро рассказывает Иван Завьялов, доцент кафедры прикладной механики.
Программирование и создание программных комплексов
Сейчас одним из основных методов исследования является программирование и моделирование физических процессов. Раньше космос изучался с помощью одиноких спутников, однако теперь разносортных спутников стало достаточно много: они выполняют разные задачи, сделаны разными ведомствами и действуют зачастую несогласованно.
В связи с этим наблюдается активный переход к созданию многоспутниковых группировок, где спутники унифицированы, они решают схожие задачи и все это управляется из общих центров. Чтобы создать и управлять такой многоспутниковой группировкой, требуется очень подробное моделирование того, что там происходит.
Общая концепция такого сложного программного комплекса предполагает, что должна быть некая управляющая платформа, которая будет моделировать отдельно баллистику, связь между этими космическими аппаратами, управление, создание визуализаций и конструкций, которые могут присутствовать в космическом аппарате, и так далее. В этом направлении довольно активно участвуют студенты: суммарное количество людей, которые трудились над созданием такого программного комплекса на протяжении трех лет, составило 70 человек, причем 30 из них — студенты. То есть у студентов МФТИ есть возможность поработать над реальным программным продуктом и получить практический опыт.
Экспериментальные исследования физических процессов
Когда добывают нефть, часто бывают ситуации, что в районе, где нефть подтекает к скважине, из нее начинают выпадать тяжелые парафины и частицы глины, вследствие чего канальцы, по которым течет нефть, забиваются. Для решения этой проблемы под очень высоким давлением в пласт закачивают кислоту: она разъедает часть породы, канальцы расширяются и нефть добывается лучше. Однако возникает вопрос: что произойдет при фильтрационном течении жидкости через тонкие канальцы и трубочки, из которых состоит пласт, если в данном процессе фильтрации еще выделяется газ?
В поиске ответа на этот вопрос был поставлен эксперимент, который показал, что процесс такой фильтрации может происходить волнами (центральная картинка внизу, видно две волны). Это физическое явление было открыто именно на Физтехе, до этого никто такого не наблюдал. На данный момент ведется работа по исследованию этого явления: когда оно возникает, где и при каких условиях происходит. Это сложная фундаментальная задача, которая будет решаться еще несколько лет.
Студенческое конструкторское бюро
Студенческое КБ занимается конструированием приборов и техники.
На данный момент кроме физических исследований требуется создание изделий для разных промышленных сфер, в том числе для космоса.
Из чего состоит спутник?
На изображении ниже есть примеры элементов спутника: корпус из цельного куска алюминия, солнечные датчики, плата распределения питания, плата управления маховиками, конструкция для наземного приема сигналов.
Создание спутника лазерной связи, т.е. космического аппарата, который сможет взаимодействовать с лазерным излучением, направляемым с Земли — это глобальная и актуальная задача. Но для начала есть подзадача: с Земли попасть в летящий спутник лазером и отследить его. Эти задачи сейчас в основном решаются руками студентов.
Ссылки и контакты
Если вам это интересно, подавайте заявление на наши программы: