Томский политех: как инженерные идеи добираются до космоса
17 августа 2017 года с борта Международной космической станции запустили небольшой спутник «Томск-ТПУ-120». На следующий день студенческий центр управления полётами в Томске принял его сигнал. С орбиты звучали голоса студентов — они заранее записали послание на одиннадцати языках. Университетский проект буквально вышел в эфир из космоса.
За этой историей — Томский политехнический университет, которому в 2026 году исполнилось 130 лет. Его создавали для подготовки инженеров, способных развивать Сибирь. Сегодня в числе направлений работы вуза — космические технологии, новые материалы и промышленная диагностика. Как связаны эти, на первый взгляд, разные задачи?
Инженеры для Сибири
В конце XIX века Сибири требовались специалисты, которые могли бы исследовать месторождения, проектировать предприятия, строить и обеспечивать производство энергией. Развитие региона и строительство Транссибирской магистрали сделали вопрос инженерного образования особенно важным. В 1896 году был основан Томский технологический институт — будущий ТПУ, первый инженерный вуз в азиатской части страны.
В подготовке проекта института участвовал Дмитрий Менделеев. Обучение задумывали широким: будущему инженеру предстояло разбираться не только в своей специальности, но и в строительстве, энергетике, экономике. Исследователи института участвовали в изучении месторождений и помогали промышленным предприятиям. Связь с практическими задачами появилась здесь не как дополнение к образованию — она была заложена в саму идею вуза.
Спутник, который говорил студенческими голосами
Один из необычных проектов этой инженерной школы — «Томск-ТПУ-120». Аппарат создали к 120-летию университета вместе с РКК «Энергия» и Институтом физики прочности и материаловедения СО РАН. При его изготовлении использовали 3D-технологии. Задачей было не просто отправить университетский символ на орбиту, а проверить, как применённые материалы поведут себя в космических условиях.
На Земле образец можно осмотреть, измерить и заменить. На орбите такой возможности уже нет, поэтому особенно важны данные о его работе. «Томск-ТПУ-120» несколько месяцев передавал информацию в студенческий центр управления полётами. Исследователей интересовало как материалы выдерживают резкие изменения температуры.
У проекта была и человеческая сторона. Помимо технических данных спутник передавал записанное студентами обращение на одиннадцати языках. Его сигналы принимали радиолюбители из разных стран, в том числе Германии, Японии и Кореи. Для участников проекта космос оказался не только темой лекций: с орбиты возвращался результат работы, к которой они были причастны.
Зачем МКС нужен 3D-принтер
У космической 3D-печати есть и другая задача: не только изготовить что-то на Земле для отправки на орбиту, но и создавать нужные предметы непосредственно в полёте. Именно для этого специалисты Томского политеха участвовали в разработке российского принтера для работы в невесомости. Он предназначался для изготовления небольших полимерных деталей, которые иначе пришлось бы доставлять с Земли.
В 2022 году разработчики передали заказчику два лётных образца устройства. За конструкцию отвечали инженеры ТПУ, электронную часть разрабатывали специалисты Томского государственного университета. Работа велась совместно с РКК «Энергия». Здесь соединились материаловедение, механика, электроника и программное обеспечение — одной специальности для такого проекта недостаточно.
Устройство получило герметичную рабочую камеру, системы регулирования температуры, вентиляции и очистки воздуха. Они нужны, чтобы процесс изготовления деталей был безопасным для экипажа. В космическом проектировании важен не только вопрос «сможет ли аппарат напечатать предмет?», но и «как его работа повлияет на всё, что находится рядом?».
Посмотреть внутрь, ничего не разрезая
Создать деталь — лишь часть инженерной задачи. Затем нужно убедиться, что внутри неё нет дефектов. Но разрезать каждое готовое изделие ради проверки невозможно: после такого контроля использовать его уже не получится. Для этого существуют методы неразрушающего контроля — они позволяют исследовать материал, сохраняя сам объект. Это одно из направлений работы Томского политеха.
В университете развивают рентгеновские, ультразвуковые и тепловые методы диагностики. Например, разрабатывают роботизированные системы ультразвуковой томографии крупных изделий и тепловизионные приборы для поиска подповерхностных дефектов в композиционных материалах и защитных покрытиях. У каждого подхода свои возможности: подходящий метод выбирают под материал и задачу.
Такую инженерию сложнее заметить, чем запуск спутника. Её результат — не обязательно новый объект, который можно показать на выставке. Иногда результатом становится вовремя обнаруженный дефект. Но это та же работа с реальностью: мало придумать конструкцию — необходимо понять, насколько качественно она изготовлена.
Первая инженерная задача — ещё до сессии
Связь университетской истории со студенческой жизнью можно увидеть и без посещения лабораторий. Один из выпускников Томского политеха — Николай Никитин, конструктор Останкинской телебашни. Его имя носит Инженерный кубок для первокурсников ТПУ.
9 сентября 2026 года в соревновании участвовали более двух тысяч студентов, объединившихся почти в 260 команд. Они строили небольшие башни из деревянных шпажек и пластилина, а жюри оценивало высоту, прочность, оригинальность и качество сборки. Победила команда первокурсников Бизнес-школы — хороший повод не сводить инженерную задачу только к умению считать.
В таком соревновании приходится договариваться, распределять работу и проверять, выдерживает ли конструкция испытание. Идея может выглядеть убедительно на бумаге, но собранная модель быстро показывает, что получилось, а что ещё нужно изменить.
Между студенческой башней и космическим аппаратом — огромная разница в сложности. Но в обоих случаях недостаточно сказать: «Кажется, должно работать». Нужно проверить. Пожалуй, именно этот переход от предположения к работающему решению и объединяет разные поколения инженеров Томского политеха.