Спутник как VPS: как мы запустили космический SSH и что такое TriSat

Команда RUVDS запустила спутник, к которому можно подключиться по SSH, как к обычному серверу. Рассказываем, почему пришлось отказаться от прежнего форм-фактора и как работает платформа TriSat.

Космический аппарат не обязательно должен весить сотни килограммов и стоить как небольшой завод. Иногда достаточно платы размером с ладонь, Raspberry Pi, радиоканала и команды, которая готова несколько месяцев отлаживать термостабилизацию, прошивку и связь с орбиты. В июле прошлого года мы анонсировали запуск спутника с бортовым компьютером, к которому можно подключаться по SSH — как к VPS, только летящему над головой со скоростью 7,8 км/с. Звучало как фантастика, но мы это сделали. Теперь рассказываем, что из этого вышло на самом деле, почему ушли от предыдущего форм-фактора и что такое TriSat — платформа, которую выбрали для нашего космического эксперимента.

Запуск и первые результаты

Спутник, созданный на базе платформы TriSat, был выведен на орбиту в ходе миссии, которая стартовала в конце прошлого года. Аппарат размером с ладонь и массой около 1,5 килограмма несет на борту компьютер на базе Raspberry Pi, радиомодем для связи в диапазоне 435 МГц и систему термостабилизации. Первое подключение по SSH состоялось вскоре после выхода на связь — команде удалось установить соединение с бортовым компьютером и выполнить базовые команды. Это подтвердило, что идея «спутника как VPS» работоспособна.

Однако не обошлось без сложностей. Сигнал со спутника оказался слабее ожидаемого, что потребовало доработки наземной антенны. Кроме того, из-за особенностей орбиты аппарат проводит над горизонтом всего несколько минут за сеанс, поэтому приходится действовать быстро и четко. Тем не менее, за время работы удалось собрать телеметрию, проверить работу бортового ПО и даже выполнить обновление прошивки по радиоканалу — операция, которая сама по себе является нетривиальной для кубсата.

Почему отказались от прежнего форм-фактора

Изначально проект предполагал использование более крупного аппарата — классического кубсата формата 3U, который весит около 4 килограммов и имеет больше возможностей для размещения полезной нагрузки. Однако в процессе разработки стало ясно, что такой форм-фактор избыточен для задач, которые мы ставили. Основная цель — проверить возможность удаленного администрирования спутника по SSH — не требует мощного компьютера или сложной системы ориентации. Поэтому команда перешла на платформу TriSat, которая представляет собой сверхкомпактный аппарат массой до 2 килограммов.

TriSat — это не просто уменьшенная копия кубсата, а принципиально иной подход. Вместо стандартных отсеков и шин используется монолитная плата, на которой размещены все системы: от солнечных панелей до антенн. Это упрощает сборку и снижает стоимость, но требует более тщательной проработки теплового режима и устойчивости к радиации. Именно эти аспекты и заняли большую часть времени при подготовке к запуску.

Как работает спутник-сервер

Для подключения к спутнику используется радиоканал в любительском диапазоне 435 МГц. Наземная станция отправляет команды на спутник, который принимает их через встроенный радиомодем и передает на Raspberry Pi. В ответ бортовой компьютер отправляет данные телеметрии и результаты выполнения команд. С точки зрения пользователя, это выглядит как обычное SSH-соединение, но с задержкой в несколько секунд и ограниченной пропускной способностью.

Важное отличие от обычного VPS — невозможность постоянного соединения. Спутник пролетает над конкретной точкой Земли несколько раз в сутки, и сеанс связи длится не более 10 минут. Поэтому работа строится по принципу «подключился — выполнил задачу — отключился». Для экспериментов это приемлемо, но для реального хостинга, конечно, не подходит. Тем не менее, проект демонстрирует, что даже в таких условиях можно выполнять базовые операции: читать логи, менять конфигурацию, запускать скрипты.

Технические подробности и сравнение с аналогами

Платформа TriSat, разработанная специально для образовательных и экспериментальных миссий, отличается от традиционных кубсатов рядом параметров. Масса — до 2 кг, габариты — 10×10×15 см, мощность солнечных батарей — около 10 Вт. Бортовой компьютер построен на Raspberry Pi Compute Module 4, что дает достаточно производительности для Linux и запуска привычных инструментов. Связь осуществляется через радиомодем с протоколом AX.25, который широко используется в любительской радиосвязи.

В отличие от коммерческих спутников связи, которые стоят миллионы долларов, TriSat оценивается в несколько десятков тысяч долларов. Это делает его доступным для университетов, стартапов и даже энтузиастов. Однако такая цена достигается за счет упрощения: отсутствует система ориентации, нет резервирования ключевых узлов, а срок активного существования ограничен примерно годом из-за деградации солнечных панелей и воздействия радиации.

Кого затронет и как

Для разработчиков и системных администраторов проект открывает новые горизонты: возможность работать с реальным космическим аппаратом, используя привычные инструменты. Это может быть интересно для тестирования программного обеспечения в условиях радиации и ограниченной пропускной способности. Для образовательных учреждений TriSat — готовый стенд для изучения космических технологий, спутниковой связи и дистанционного управления.

В России и СНГ проект может стимулировать развитие частной космонавтики и инженерного образования. Уже сейчас RUVDS предоставляет доступ к спутнику для всех желающих — можно подать заявку и получить SSH-доступ на несколько минут для проведения собственных экспериментов. Это уникальная возможность, которой нет ни у кого в мире.

Что будет дальше

Команда планирует продолжить эксплуатацию спутника и расширить функциональность. В ближайших планах — добавление возможности загрузки файлов на борт и запуск пользовательских контейнеров. Также рассматривается вопрос о запуске второго аппарата с более мощным компьютером и камерой для съемки Земли. Если эксперимент окажется успешным, возможно, появится целая группировка таких «спутников-VPS», которые смогут обеспечить связь в удаленных регионах.

Итог

Проект RUVDS доказал, что спутник можно использовать как удаленный сервер, доступный по SSH. Несмотря на ограничения, это открывает новые возможности для экспериментов и обучения. Следить за развитием проекта стоит всем, кто интересуется космосом, Linux и нестандартными способами применения технологий.