"Алты жыл күттік": Қазақстандық оқушылар Илон Масктың зымыранымен ұшырылған жерсерікті қалай жасап шығарды

Қазақстандық оқушылар жасаған NIS PocketQube жерсерігі Илон Масктың SpaceX компаниясына тиесілі Falcon 9 зымыранымен 2026 жылдың 1 қазанында ғарышқа ұшырылды. Алайда салмағы небәрі 250 грамм болатын аппаратты орбитаға шығару оңайға соқпаған. Алғашқы үлгілері жарамсыз болып, кейін толық дайын тұрған жерсерікті бірнеше жыл бойы ұшыру мүмкіндігі туа қоймапты. Stan.kz ақпарат агенттігінің тілшісі жобаның жетекшісі, Астанадағы Назарбаев зияткерлік мектебінің физика зертханасының бұрынғы меңгерушісі Оралбек Бидайбекпен сөйлесіп, оқушылардың ғарышқа дейінгі жолы, кездескен қиындықтары және жобаның болашағы туралы сұрады.

"Бәрі қолдан жасалған зымырандардан басталды"

– Оралбек Назарханұлы, бүгінде оқушыларыңыз жасаған жерсерік ғарышта жүр. Ал осыдан бірнеше жыл бұрын мұндай жетістікке жетеміз деп ойладыңыз ба? Бұл идея қалай пайда болды?

– Біздің жұмысымыз жерсерік жасаудан әлдеқайда бұрын басталған. 2009 жылы мектеп ашылған кезде мен физика зертханасының меңгерушісі болып жұмысқа келдім. Сол уақытта балалардың физикаға, астрономияға, техникаға деген қызығушылығын арттыруды мақсат еттім. Сөйтіп, аэрокосмонавтика және электрофизика бағытында екі үйірме аштым.

Алғашқы оқушыларымыз жетінші сыныпта оқитын. Біз олармен бірге қолдан зымыран үлгілерін жасап, мектеп ауласында ұшыратынбыз. Ұшу жылдамдығын өлшеп, түрлі жарыстар ұйымдастырдық. Әсіресе 12 сәуір – Ғарышкерлер күніне орай бүкіл мектеп қатысатын зымыран жарысын өткізу дәстүрге айналды.

Кейін балалардың қызығушылығы артып, ғылыми жобалармен айналыса бастады. 2011 жылдан бастап оқушыларымыз Байқоңырдағы Роскосмос мектебінің жазғы оқу бағдарламаларына қатысуға мүмкіндік алды. Онда бағдарламалау, үшөлшемді модельдеу және ғарыш техникасына қатысты қосымша білім алды.

Кейін 2015 жылы қолдан жасалған зымырандарымыз республикалық жарыста бірінші орын алды. Ал 2019 жылы Рахат Жәкенов пен Асыл Тәуекел "Наурыз кездесулері" байқауында абсолют чемпион атанды. Кейін Байқоңырдағы халықаралық жарыста да жоғары нәтиже көрсетті. Сондықтан жерсерік жасауға кіріскенде бізде бұл салаға қызығатын, алғашқы тәжірибесі бар оқушылар қалыптасып үлгерген еді.

– Сонда балалар бірден ғарышқа ұшатын аппарат құрастыруға кірісті ме? Мектептегі қарапайым тәжірибеден нақты жерсерік жасауға көшу қиын болды ма?

– Әрине, зымыранның үлгісін жасау мен ғарышқа ұшатын нағыз жерсерікті құрастыру екі бөлек нәрсе. Балаларымыздың білімі жақсы болғанымен, ғарыш аппаратын өз бетімен жасауға әлі жеткіліксіз еді. Осы кезде Назарбаев зияткерлік мектептері басшылығы қолдау көрсетті. Светлана Байғитованың көмегімен қаржы бөлініп, мектеп директоры Мейрам Әміржанұлы арнайы ғарыш зертханасын ашып берді. Қажетті қондырғылар сатып алынды.

Мектебіміз бен "Қазғарыш" орталығы арасында меморандум жасалып, ғарыш саласының мамандары балаларға дәріс оқи бастады. Профессорлар мен инженерлер оқушыларға тәжірибелерін үйретті. Осылайша, 2020 жылы нақты жерсерік құрастыру жұмысына кірістік. Мектебіміздің алғашқы түлектерінің бірі Бекет Төлегенов те сол кезде АҚШ-та PhD дәрежесін алып, Қазақстанға оралған еді. Ол "Қазғарышқа" жұмысқа орналасып, біздің оқушыларға дәріс оқыды. 

"48 оқушының 17-сі ғана соңына дейін қалды"

– Жобаны жасауға 17 оқушы қатысқаны белгілі. Бастапқыда да осы құрам болды ма? Балалардың бәрі соңына дейін шыдады ма?

– Жоқ, алғашында жобаға қатысуға 48 оқушы ниет білдірдірген еді. Мектепте арнайы іріктеу ұйымдастырдық. Жетінші сыныптан бастап жоғары сыныптарға дейінгі балалар келді. Бірақ жоба ұзаққа созылды. Біреулер мектепті бітіріп кетті, енді біреулер басқа пәндерге қызығып, өзге бағытты таңдады. Сөйтіп, екі жылдың ішінде 17 оқушы қалды. Негізгі жұмысты осы балалар жалғастырды.

Мұнда бір ерекшелік болды. Жоғары сынып оқушылары өзінен кішілерге үйренгенін үйретіп отырды. Бірі электрониканы жақсы білсе, екіншісі бағдарламалауды түсіндіретін. Бірінің қолынан келмеген істі екіншісі көрсететін. Мектепті бітірген түлектеріміз де жобадан қол үзген жоқ. Тіпті шетелде оқып жүрген балалар жерсерікті ұшыру кезінде бізбен онлайн байланыста болды. Сондықтан бұл тек 17 оқушының ғана емес, бірнеше буынның ортақ еңбегі деп айтар едім.

– Жерсеріктің нақты қай бөлігін оқушылар өздері жасады? Ал мамандар қандай жұмыстарға көмектесті?

– Балалар жерсеріктің үшөлшемді моделін жасап, электрондық құрылғыларын орналастырды, платаларды дәнекерледі. Бағдарламалауды, электрониканы, ғарыш механикасын қатар меңгерді. Бірақ оның барлық бөлшегін Қазақстанда жасап шығардық деп айта алмаймыз. Мысалы, қажетті электрондық платалар мен кейбір құрылғылар шетелден, соның ішінде Германия мен Грекиядан арнайы тапсырыспен алынды.

Ал сол бөлшектерді құрастыру, өзара жалғау, дәнекерлеу жұмыстарын оқушылар өздері атқарды. Әрине, мұғалімдер мен кәсіби инженерлер бағыт-бағдар беріп отырды. Қателік кетсе, бірге түзеттік. Біздің мақсат балаларға дайын жерсерікті ұстата салу емес, оның қалай жұмыс істейтінін өздеріне үйрету болатын.

"Алғашқы жасаған бірнеше үлгіміз жарамсыз болып қалды"

– Бірнеше жылға созылған жұмыс барысында сәтсіздіктер де болған шығар. Қайта жасауға тура келген құрылғылар болды ма?

– Әрине, болды. Әсіресе алғашқы кезеңде жерсеріктің қандай пішінде болатынын анықтаудың өзі оңайға түскен жоқ. Үшөлшемді модельдеуді меңгерген оқушылар бірнеше нұсқа ұсынды. Солардың негізінде алғашқы үлгілерді жасадық. Бірақ пайдаланған пластиктің сапасы нашар болды. Материал жеткілікті берік болмағандықтан, бірнеше үлгіміз істен шығып қалды. Оларды қайта жасауға тура келді. Кейін мектепке сапалы 3D принтер әкелініп, жақсы материалдар сатып алынды. Сөйтіп, бұл кемшілікті жойдық.

Ал электроника жағынан айтарлықтай қиындық болған жоқ. Өйткені бөлшектерді сапалы етіп алдырдық. Дәнекерлеу, құрастыру жұмыстарын да мұқият жүргіздік. Балалардың тәжірибесі артқан сайын жұмысымыз ілгерілей берді.

– 2022 жылы жерсерік Ұлттық ғарыш орталығында сынақтан өткен. Оқушылар жасаған шағын аппараттың ғарышқа жарамды екені қалай тексерілді?

– Жерсерікті толық құрастырып болғаннан кейін "Қазғарыш" орталығына апардық. Онда арнайы вакуумдық-термиялық камера бар. Аппаратты соған орналастырып, ғарыш кеңістігіне жақын жағдайда сынақтан өткіздік. Орталықтағы зерттеу бөлмелерінде ерекше тазалық сақталады. Тіпті хирургиялық операция жасалатын бөлмедегідей жағдай жасалған. Сынақ кезінде камерада вакуум орнатылып, температура төмендетілді. Жерсеріктің ішіндегі датчиктер көрсеткіштерді тіркеп отырды.

Тағы бір маңызды жұмыс – аппараттың ауырлық орталығын дұрыс анықтау еді. Өйткені бөлшектер дұрыс орналаспаса, оның ғарыштағы қозғалысы тұрақсыз болуы мүмкін. Сондықтан құрастыру кезінде әр бөлшектің салмағы мен орналасуын мұқият есептедік. Бұл сынақтардан да ойдағыдай өттік. 2022 жылдың желтоқсан айының соңында жерсерігіміз ұшыруға дайын болды.

"Жерсерік дайын тұрғанымен, ғарышқа ұшыра алмадық"

– Аппарат 2022 жылдың соңында дайын болса, неліктен ғарышқа тек биыл ұшырылды? Осы бірнеше жылда не кедергі болды?

– Шынымды айтсам, ең қиыны жерсерікті жасау емес, оны ғарышқа ұшыру болды. Біз үш жыл еңбектеніп, барлық сынақты аяқтадық. 2023 жылы ұшыруға дайын едік. Тіпті жерсерікті сол жылдың 25 мамырында, мектептегі соңғы қоңырау күні ұшыру жоспарланған болатын. Бірақ сол күні зымыран ұшпады. Бізге шағын наноспутниктерді ұшыру бағдарламасына өзгеріс енгізілгені түсіндірілді. Соның салдарынан жерсерігімізді ғарышқа жіберу кейінге қалды.

Бір жыл күттік. Келесі жылы тағы күтуге тура келді. Бізде дайын аппараттар болды, балалар бірнеше жыл еңбек етті, барлық сынақтан өткен едік. Бірақ оны ұшыра алмай қалдық. Бұл, әрине, оңай болған жоқ. Тіпті бір кезде жобамыз тоқтап қалатындай жағдайға жетті.

– Сондай сәтте жобаны тоқтатып қою туралы ой болған жоқ па? Оқушылардың үмітін қалай сақтап қалдыңыздар?

– Біз сабыр сақтадық. Өйткені сонша жылдық еңбекті жоққа шығарғымыз келмеді. "Қазғарыш" мамандарының көмегімен Еуропадағы серіктестерімізбен, NASA өкілдерімен байланысып отырдық. Жерсерікті ұшырудың жолдарын іздедік. Осы қиын кезеңде Назарбаев зияткерлік мектептері дербес білім беру ұйымының басшылығы тағы да қолдау көрсетті. Атап айтқанда, Әнуар Жанғозиннің көмегімен қосымша қаржы мәселесі шешіліп, келісімшартқа қосымша келісім жасалды. Осының арқасында жобамызды жалғастырып, жерсерікті ұшыру мүмкіндігіне ие болдық.
Балалардың табандылығын да ерекше атап өткім келеді. Олардың бірқатары мектепті бітіріп кетсе де, жобаны ұмытқан жоқ. Біз де бастаған ісіміздің нәтижесін көруге ұмтылдық.

"Алғашқы сигнал Грекиядан келді"

– Ақыры 1 қазанда жерсерік ғарышқа ұшты. Сол сәт қалай өтті? Алғашқы байланысты қашан алдыңыздар?

– Біздің PocketQube жерсерігіміз SpaceX компаниясының Falcon 9 зымыранымен ұшырылды. Ол кезде Америкада күндіз болатын, ал бізде түн еді. Бұл сәтті бәріміз ерекше толғаныспен күттік. Өйткені бірнеше жыл бойы атқарған жұмысымыздың нәтижесі ғой.
Ұшырылғаннан кейін шамамен бір тәулік өткенде жерсерігімізден алғашқы сигнал келді. Оны Грекиядағы ғарыш орталығы арқылы алдық. Жерсерігімізді зымыранға арналған арнайы контейнерге орналастыру жұмыстары да сол жақтағы серіктестеріміз арқылы ұйымдастырылған болатын. Алғашқы сигналды алғанымыз біз үшін өте маңызды болды. Өйткені енді аппараттың ғарыштағы жұмысы басталған еді.

– Жерсерік орбитаға шықты. Енді ол оқушыларға қандай пайда әкеледі? Жобаның келесі кезеңі қандай болмақ?

– Ендігі мақсатымыз – мектепте арнайы жерүсті қабылдау станциясын ұйымдастыру. Антенна орнатып, жерсеріктен мәліметтерді тікелей қабылдағымыз келеді. Сол ақпараттарды компьютер арқылы өңдеп, физика, астрономия, бағдарламалау және басқа да техникалық бағыттағы ғылыми жұмыстарға пайдалануға болады.

Біз мұнымен шектелгіміз келмейді. Жерсеріктен алынған мәліметтерді Қазақстандағы басқа мектеп оқушыларына да қолжетімді етуді жоспарлап отырмыз. Яғни еліміздің кез келген мектебіндегі бала осы деректер арқылы өз ғылыми жобасын жасай алса дейміз. Мұндай мүмкіндік оқушылардың ғарыш ғылымына қызығушылығын одан әрі арттырады.

"Мектептен кеткен балалар ғарыш ғылымынан кеткен жоқ"

– Осы жобаға қатысқан оқушылардың арасында болашағын ғарыш саласымен байланыстырғандар бар ма?

– Әрине, бар. Мәселен, біздің түлектеріміз Ерасыл Тәуекел мен Рахат Жәкенов қазір де осы бағытта білім алып, ізденістерін жалғастырып жүр. Ал мектептің алғашқы түлектерінің бірі Бекет Төлегенов АҚШ-та PhD дәрежесін алып, Қазақстанға оралды. Қазір "Қазғарыш" орталығында аға ғылыми қызметкер болып жұмыс істейді. Ол біздің жерсерікті жасау мен ұшыру жұмыстарына да көмектесті. Бекет қазір Қазақстанда жаңа ғарыш аппараттарын жасау ісі жүріп жатқанын, 2027 жылы отандық жерсеріктерді ұшыру жоспарланғанын айтты.
Сондықтан бұл жоба тек бір жерсерік жасаумен аяқталған жоқ. Балалардың арасында осы саланы таңдап, болашағын ғылыммен байланыстырып жүргендер бар. Мен үшін бұл да үлкен жетістік.

"Биыл зейнетке шықтым, бірақ мектеппен байланысым үзілмейді"

– Сіз мектеп ашылған күннен бастап жұмыс істеп келдіңіз. Биыл зейнетке шыққан екенсіз. Осынша жылдық еңбектің нәтижесінде оқушыларыңыз жасаған жерсеріктің ғарышқа ұшуы сіз үшін нені білдіреді?

– Мен бұл мектепке келгенге дейін 30 жыл ұстаздық қызмет атқарған едім. Ал Назарбаев зияткерлік мектебінде 17 жыл еңбек еттім. Биыл зейнетке шықтым. Осы жылдар ішінде көптеген оқушымен жұмыс істеп, түрлі ғылыми жобаларды жүзеге асырдық. Балалардың алғашқы қарапайым зымыран үлгілерін жасаған кезі әлі есімде. Енді, міне, сол жұмыстың жалғасы ғарышқа ұшып отыр.

Әрине, қуанышымызда шек жоқ. Бірақ мен үшін жерсеріктің ұшқаны ғана маңызды емес. Осы жолда балалардың алған білімі, үйренген ісі, қалыптасқан тәжірибесі де өте құнды. Мектептегі қызметімді аяқтасам да, ұстаздармен, оқушылармен байланысым үзілмейді деп ойлаймын. Өйткені бұл мектеп менің өмірімнің бір бөлігіне айналды.

– Осы бірнеше жылдық еңбектен оқушыларыңыз қандай сабақ алды деп ойлайсыз?

– Меніңше, мұнда білім де, тәрбие де, жауапкершілік те, табандылық та бар. Бұларды бір-бірінен бөліп қарауға болмайды. Ең алдымен баланың білімге деген талпынысы болуы керек. Бірақ білімнің өзі жеткіліксіз. Адам бастаған ісін соңына дейін жеткізе білуі қажет.
Бізде жерсерікті ұшыру бағдарламасы тоқтап, жобаның болашағы белгісіз болып қалған кездер болды. Соған қарамастан, үмітімізді үзбедік. Сабыр сақтадық, күттік. Сондықтан бұл жобаның ең үлкен сабағы – қиындыққа мойымау, табандылық таныту және бастаған істі аяқтау дер едім.

Мен өз мектебімнің ғана емес, бүкіл Қазақстандағы білімді жастардың ғылымда бұдан да үлкен жетістіктерге жетуіне тілектеспін. Еліміздің балалары ғылым мен техника саласында өз жаңалықтарын ашып, биік белестерді бағындыра берсе екен.