Наука

Как програмата Space Challenges на EnduroSat подготвя младежи за реалната работа в космическия сектор

Как програмата Space Challenges на EnduroSat подготвя младежи за реалната работа в космическия сектор

Образователната програма Space Challenges, създадена преди 16 години, за първи път се проведе в космическия център на EnduroSat на бул. „Цариградско шосе“ в София, открит преди по–малко от година. MediaBricks посети програмата и разговаря с част от космическите кадети и с организаторите от EnduroSat.

Space Challenges дава възможност на младежи от 16 до 26 години да придобият практически умения и да се подготвят за реалната работа в космическия сектор. 30–дневната програма се състои от лекции и уъркшопи в областта на космическото инженерство, технологиите и космическите науки. Едновременно с това 70% от нея е практическа работа – участниците работят в екипи по реализацията на зададен научно–технически проект или „предизвикателство“.

Космосът не прощава грешки. Този месец кадетите доказаха, че могат да отвърнат със същата непреклонност: след месец интензивна инженерна работа, безсънни нощи  всеки от деветте екипа завърши с работещ прототип.

Участниците

Тазгодишното издание е рекордно: 55 участници от 15 държави и 6 континента — България, Испания, Италия, Португалия, Швейцария, Турция, Гърция, Румъния, Великобритания, Мексико, Коста Рика, Индия, Малайзия, Индонезия и Съединените американски щати. След месец на непрестанна инженерна работа по критични за индустрията предизвикателства, 24 от тях завършиха успешно програмата.

„В програмата участват хора, които са силни в своите дисциплини, представители на водещи учебни заведения в България и в Европа. Свикнали са да побеждават и да печелят награди. Тази програма им показва какви са истинските им способности. Търсим хора, които не се отказват пред трудности, а търсят решението. Най–важното е да си отдаден, да си издръжлив и да не се предаваш. Знанията се научават, уменията се придобиват, но ние учим участниците на смелост, издръжливост и да преследват мечтите си“, сподели Цветелина Йорданова, мениджър на образователните програми в EnduroSat.

Кандидатите всяка година стават все по–силни, отбелязва Красимир Стоев, който е част от Space Challenges и от две години оглавява екипа по изкуствен интелект и автоматизация в EnduroSat. „Понякога се налага да избираме между много силен и много, много силен кандидат. Освен силния предишен опит трябва да имаш и подходяща нагласа. Кадетите, които идват тук, искат да станат част от космическата индустрия. Идеята на програмата е да влее свежа и ентусиазирана кръв в сектора“, отбелязва той.

Предизвикателствата

Още в първия ден участниците са разделени в 9 отбора и всеки от тях получава космическо предизвикателство – затова и програмата се нарича Space Challenges. Тя дава на младите хора с широк набор от теоретични знания липсващите им практически умения, като ги подготвя за реалната среда в космическия сектор.

Предизвикателствата тази година са три – две хардуерни и едно софтуерно, като по всяко от тях работят по 3 отбора. „Екипите са така структурирани, че експертизата във всеки от тях да е достатъчна и чрез синергия, правилна координация и комуникация кадетите да успеят да се справят“, посочва Стоев.

Cubli – самобалансиращ се куб, задвижван от три реакционни колела, построен така, че да застане първо на ръб, а след това и на един–единствен връх. Последната стъпка не прощава грешки: една грешка в сензорите, един леко разминат коефициент в управлението — и кубът пада. Екипите настройваха системата на реален хардуер, докато стоенето на върха стана повторяемо, а не въпрос на късмет. „Механизмът, който трябва да се създаде, е същият, който ни позволява да ориентираме сателитите в очакваната от нас позиция в Космоса чрез реакционните колела от системата за ориентация“, разяснява Стоев.

Как програмата Space Challenges на EnduroSat подготвя младежи за реалната работа в космическия сектор

Сателит – пълноценна платформа на 8U сателит с камера като полезен товар, монтирана на подвижна поставка (gimbal), разработена от системните изисквания до сглобяване, софтуер и интеграция. Резултатът: работещи комуникационни връзки, телеметрия и телекоманди, камери, които получават команди, прицелват се и връщат снимки към наземната станция. Някои екипи отидоха и по–далеч – изградиха от нулата собствен софтуер за контрол на мисията. „Компонентите, които трите екипа използват, се доставят директно от производствената лаборатория на EnduroSat”, посочва Стоев.

AI – алгоритмични пайплайни, които превръщат сурови сателитни данни в продукти, с които хората могат да работят. Екипите обработваха необработени изображения от сателита Balkan–1 и реални радарни (SAR) данни, като изчисленията се изпълняват директно на борда на сателита. Единият отбор проследява здравето на земеделските култури във времето – данни, които помагат на фермерите да преценят кога почвата се нуждае от напояване. Друг работи по откриването на „тъмни“ кораби, които се крият от системите за проследяване, и картографира къде се появяват отново. Смисълът: сателитната честотна лента е ограничена, затова решението какво си струва да бъде изпратено – още преди данните да напуснат сателита – е там, където се крие истинската стойност.

По думите на Стоев всяка година предизвикателствата стават все по-трудни и въпреки това кадетите се справят с проекти, привидно почти невъзможни за тяхното ниво. „В рамките на месец те създават от нулата подсистеми за сателит, без да са правили това преди. Някои се учат в движение на необходимите инструменти и технологии. Ние ги водим, но не им решаваме задачите. Оставяме ги сами да стигнат до решението“, подчертава менторът.

Лекторите

Важна част от програмата са лекторите – над 30 световни експерти от космически компании, академични институции и изследователски организации, които помогнаха за подготовката на кадетите за космическата индустрия. Сред тях тази година са бившият генерален директор на Европейската космическа агенция Ян Вьорнер, директорката на службата на ООН за космоса Аарти Хола–Майни, изпълнителният директор на компанията ExoLaunch, както и представители и преподаватели от университети като швейцарските технологични университети EPFL и ETH.

Целта на организаторите е водещи експерти да разкажат на кадетите какво представлява космическият сектор – динамично нарастващ и с все по-значима роля в световната икономика – и да им дадат практически съвети за развитие. Програмата включва лекции от широк спектър от области: изследване на космоса, космически науки, космическо инженерство, космическо право, космическа икономика и предприемачество. Основна част са практическите уъркшопи, водени от инженери от EnduroSat.

Менторите

С всеки отбор работят и ментори, които им помагат по трите космически предизвикателства.

Мартин Геров, софтуерен инженер от EnduroSat, е ментор на трите AI екипа. „Първата стъпка е да наблюдаваш дали има конфликти в екипа и да помагаш на капитана. Идеята ми не е да им помагам с техническите задачи, а да ги насочвам как да стигнат до финалната цел и да могат да си представят продукта, който разработват”, обяснява той.

С екипите се провеждат срещи, на които менторът проследява прогреса в дълбочина. Всеки кадет може да сподели с какви трудности се сблъсква, докъде е напреднал, какво ново е открил. Най-големите проблеми са организационни: „Повечето хора не са работили в екип и не са се сблъсквали със стриктни крайни срокове“, посочва Геров. Задачите са направени така, че кадетите да откриват проблеми, за които не са подозирали. През втората седмица екипите получават и реални данни от Космоса, заснети със сателити на EnduroSat – и това отключва нови предизвикателства, за които участниците дори не са си помислили.

Ментор на сателитните екипи е Антон Атанасов – магистър в програмата „Космическо инженерство и технологии“ във Висшето военноморско училище „Н. Й. Вапцаров”, която EnduroSat подкрепя, и бивш участник в Space Challenges през 2021 г. Включва се в програмата веднага след гимназията. „Като току-що завършил ученик имах слаби познания по програмиране, физика и космическа среда. Имах интерес в областта и можех да започна да се занимавам с космически технологии в най-проста форма”, отбелязва Атанасов. Тогава програмата е само с 16 души в 2 отбора – единият изгражда земна станция за комуникация със сателити в ниска орбита, а другият – 1U сателит с минимални функции. „Година след година капацитетът на участниците се удвоява. Мащабът е голям, разполагаме и с част от базата на EnduroSat. Бързо се свързваме и с колегите, които работят тук, за да споделят опит“, обяснява менторът.

За Атанасов най-ценни след програмата са връзките с хора от компанията, с които обменя опит и интереси. Става по-уверен в уменията си, които доразвива в университета, а впоследствие е на стаж в софтуерния отдел на компанията, където се научава как да адаптира технологии към космическата среда и как да прави числени симулации на физични феномени.

В резултат на програмата

За Красимир Стоев програмата е ценна с това, че дава на кадетите познания, практически опит и нагласа за справяне с проблеми. „Те са готови за работа в реална среда. Това е много по–ценно от всякакъв учебник“, посочва той.

Друг важен резултат е умението да си част от ефективен екип. „Много от кадетите преди програмата не са работили в екипи. Научават се как да координират действията си, как да поемат отговорност, да спазват крайни срокове и да се справят с последствията, когато закъснението на един се отразява на целия екип. Техническите умения се учат, поведенческите минават през опита“, казва Стоев.

След Space Challenges много участници кандидатстват за стаж, магистратура или докторантура в областта на космическите науки. През годините около 30% от хората, които работят в EnduroSat, са дошли от програмата. „Всяка година продължаваме да наемаме кадети – не само в българския офис, но и в офисите ни зад граница, защото програмата е световна. Почти всички успешно завършили са способни да започнат при нас или в друга космическа компания и още от първия ден да дават добавена стойност”, добавя Стоев. Други решават да започнат собствени стартъпи, вдъхновени от духа на EnduroSat, за да се впишат в екосистемата на космическия сектор.

Какво споделят участниците

Петър Кендеров, който следва в Университета в Дърам, Англия, е в отбор със студенти от Италия, Гърция, Швейцария и България. Разработват и сглобяват 8U сателит. „Работя по електрозахранването, но с екипа ми работим по всички подсистеми на сателита“, разказва Петър.

„За мен Space Challenges беше ново и различно преживяване, което ми даде реална представа за практическото приложение на инженерството. Това няма как да се случи по същия начин в университета. Програмата е силно ориентирана към индустрията – тук те хвърлят направо в дълбокото и сам трябва да се оправиш“, споделя още той.

За бъдещото си развитие все още се колебае между аерокосмическото инженерство и машиностроенето, но е категоричен, че би искал да се върне в България: „Тук индустрията се развива, създават се много нови компании. Има доста интересна предприемаческа среда. Като българин това определено е мястото, където бих искал да се върна някой ден“, казва студентът.

Ценни за него са и придобитите умения за общуване: „Имаме само пет седмици, за да сглобим целия спътник, да го програмираме и да го направим ефективно функциониращ. Всички работят успоредно, после се събират, обсъждат и се връщат в групите си. Този процес протича плавно. Това е аспект на екипната работа, който не бях взел под внимание, когато се записах.“

Синдзиана Балачеану завършва първа година „Аерокосмическо инженерство“ в Букурещ. „Чух за програмата от мои приятели в Румъния, които също са участвали. Казаха, че е много интензивна и научаваш много за космическата индустрия. Много исках да се включа, защото тази област ме вълнува“, споделя тя.

„В Космоса няма триене, затова трябва да се намери начин за въртене без гориво и без витла. Затова са изобретени реакционните колела, а нашият проект е опростяване на тази система с три реакционни колела, като балансът на куба се постига чрез инерцията от тях. Бих казала, че създаваме миниробот във формата на куб, който се движи и върти, използвайки своите реакционни колела“, обяснява за проекта си Синдзиана.

За нея презентациите са малко стресиращи. „Трябва да покажем визията си като екип за продукта, по който работим. Стандартите са високи, но това е добре – така се учим не само как да създаваме готини проекти, но и как да ги направим привлекателни, как да ги „продадем“. Заедно с останалите кадети ще запомня посланието на менторите: да се фокусираш не върху технологията, а върху проблема, който решаваш. В крайна сметка инженерството не е просто създаване на готини неща, а решаване на проблемите в света“, казва студентката.