Детский космический центр: техническое оснащение

Назначение ДКЦ

Детский космический центр (ДКЦ) — это новая часть музейно-образовательного комплекса космической тематики в Кировской области.

Сохранять историю — это миссия двух других частей комплекса: музея К. Э. Циолковского, авиации и космонавтики в г. Кирове и дома-музея В. П. Савиных в д. Березкины Оричевского района Кировской области. В музее на улице Преображенской можно увидеть, как основоположник теоретической космонавтики Константин Эдуардович Циолковский в 19 веке задумал освоение космоса.

ДКЦ и музей Циолковского на улице ПреображенскойНовое здание ДКЦ рассказывает о настоящем и будущем покорения космоса. Миссия Детского Космического Центра — нравственное и патриотическое воспитание молодежи на основе достижений советской и российской космонавтики через развитие интереса детей к космосу и профессии лётчика.

В учебном классе научат проводить стыковку космических кораблейИстория проекта ДКЦ

Идейным вдохновителем и двигателем строительства ДКЦ стал Виктор Петрович Савиных, лётчик-космонавт СССР, дважды Герой Советского Союза, доктор технических наук, профессор, академик, член-корреспондент РАН, член общественной Палаты России, Президент Московского государственного университета геодезии и картографии, Почётный гражданин г. Кирова и Кировской области.

Бюст В. П. Савиных у входа в ДКЦ

Первые эскизные наброски «аллеи космической славы» вокруг существующего здания Музея космонавтики были выполнены в начале 2000-х годов. В 2010 году первоначальную концепцию «Центра аэрокосмического образования молодежи в Волго-Вятском регионе» подготовил Музей космонавтики. Предпроектные предложения по ДКЦ выполнили ООО «Институт «Кировстройпроект» и ООО ТК «АСПЕКТ-СЕТИ». Концепция и предпроектные предложения по ДКЦ в 2011 году получили поддержку в профильных ведомствах, а потом и у Председателя Правительства РФ В. В. Путина.

Проект здания ДКЦ создан в 2012 году

В 2012 году проект Детского космического центра выполнили ООО «Институт «Кировстройпроект» совместно с ООО ТК «АСПЕКТ-СЕТИ». Дизайн интерьеров разработал А. И. Андреевский.

Государственным заказчиком проектирования и строительства ДКЦ выступило КОГКУ «Управление капитального строительства». Генеральным подрядчиком строительства с 2014 по 2017 год являлось ПАО «Стромит», а с июля 2017 — ООО «Стройтек». Подрядчиком по технологическому оборудованию и инженерным системам на всем протяжении строительства выступало ООО ТК «АСПЕКТ-СЕТИ». В его задачи входила разработка высокотехнологичной «начинки» здания, в том числе комплекса цифрового планетария.

Подрядные работы завершились в ноябре 2017 года, а уже в декабре был подписан акт ввода в эксплуатацию объекта капитального строительства.

Объем работ ООО ТК «АСПЕКТ-СЕТИ»

В период с 2012 до 2017 года ООО ТК «АСПЕКТ-СЕТИ» выполнило проектные работы, осуществило поставку и монтаж оборудования, провела наладочные работы и комплексное опробование мультимедийного оснащения и важнейших систем современного здания.

Сердцем ДКЦ является мощнейший цифровой планетарий, состоящий из купольного экрана, шести проекторов и астросимулятора.

Климатические системы контролируют температуру и влажность воздуха, интегрированная система безопасности отвечает всем современным требованиям противопожарных норм и обеспечивает сохранность жизни и здоровья людей, экспонатов и дорогостоящего оборудования. Система диспетчерского контроля инженерных систем стремится сократить эксплуатационные издержки: основываясь на данных мониторинга, она реализует оптимальные режимы работы оборудования.

Что такое цифровой планетарий?

Современные планетарии можно условно поделить на собственно планетарии и сферические кинотеатры. Конструктивно они похожи — купол и система проекторов, но у них разные цели и задачи.

Задача сферического кинотеатра — развлечение, при этом коммерческая организация получает прибыль от продажи билетов. Задачи собственно планетария – образование и воспитание. Настоящий планетарий — это научно-просветительское учреждение. Планетарий проводит занятия по астрономии: там демонстрируют небесную сферу со звёздами, планетами и спутниками, кометами и метеорами; также солнечные и лунные затмения, панорамы Луны, Марса, Венеры, туманности, галактики и другие астрономические объекты.

Расположение каждого космического объекта на куполе соответствует реальностиПоэтому строительство планетария — это инвестиции российского государства в свое космическое будущее, в сохранение лидерства в космосе.

Новый цифровой кировский планетарий

Старый кировский планетарий был создан в 1959 году при участии немецкой фирмы Carl Zeiss. С 1969 года планетарий работал в здании церкви Иоанна Предтечи. В июле 1993 года планетарий переехал в школу № 27 города Кирова, где и работает по сей день.

Идею построить новый цифровой кировский планетарий в 2011 году на этапе обсуждения концепции ДКЦ предложил руководитель направления системной интеграции ООО ТК «АСПЕКТ-СЕТИ» А. Ю. Вепрёв.

Андрей Вепрёв — выпускник кировской школы №10 им. К. Э. Циолковского, в школьные годы бессменный экскурсовод школьного музея космонавтики, лауреат I областных молодежных Циолковских чтений, прошедших в 1989 году.

Это про него сказал министр культуры РФ Владимир Мединский в интервью газете «Навигатор» в ноябре 2012 года:

— Вы знаете, у парня, который делал нам презентацию проекта этого космического центра, действительно горели глаза. Ему это интересно. Он может людей увлечь. И мне хочется таких людей поддержать. Мне важно, чтобы другие вятские мальчишки и девчонки тоже захотели учиться. Может потом космонавтами из них станут пять человек, летчиками еще 20, зато все остальные точно станут лучше учиться в школе. А это значит, что музей, говоря чиновничьим языком, выполнит свою социальную функцию.

Андрей Вепрёв презентует проект ДКЦТехническую реализацию проекта планетария вела компания АСПЕКТ-СЕТИ. В качестве специализированного партнера пригласили московскую компанию АВИ Лаб. У нее на тот момент был опыт создания трех планетариев: Донецкого, Новосибирского, Иркутского.

Чтобы перенять опыт, творческая проектная группа объехала все новые цифровые планетарии России. В 2012 году в рабочих командировках побывали в Новосибирском, Московском и Ярославском планетариях. Изучали всё: купол, проекторы, программное обеспечение, акустику, серверное оборудование, инженерные системы. И даже кресла, которые должны быть специальными — ведь смотреть в планетарии приходится на потолок.

Рабочая группа в Московском планетарииСовместив российский и зарубежный опыт построения планетариев и собственный опыт в создании инженерных систем, инженеры спроектировали и реализовали следующие технические решения.

Характеристики нового кировского планетария

Оборудование планетария привезли со всей планеты. Полусферический купольный экран сделан в США, проекционная система — в Бельгии, звуковая система — в Италии, комплекс астросимулятора из Франции, а раскладные кресла сделали в России, в Омске.

В планетарии 50 местОборудование планетария:

  • Проекционный полусферический экран диаметром 12 м из перфорированного алюминиевого листа производства американской компании Astro-Tec. Для удобства зрителей купольный экран наклонен по отношению к горизонту на 10°.
  • Проекционная система производства Barco, Бельгия. 6 специализированных проекторов Barco SIM 7 HB&C — 5 проекторов по периметру, 1 зенитный проектор.
  • Программно-аппаратный комплекс астросимулятора SkyExplorer v3.3 французского производства компании RSA Cosmos.
  • 50 удобных анатомических специализированных кресел индивидуального производства российской компании «Аванта», г. Омск.
  • Звуковая система Dolby 5.1 на итальянской акустике RCF.
  • Светодиодная подсветка купола, построенная на светодиодных панелях Involight и световом оборудовании Madrix.

Высокое разрешение 16 Megapixel на купольном экране, яркость проекторов 2600 lm и сверхвысокая контрастность 1:20 000 000 позволяют говорить о том, что «картинка» в кировском планетарии — одна из лучших в России.

Астросимулятор — виртуальная Вселенная

Астросимулятор — это программа, в которой все космические объекты летают по своим настоящим траекториям. В реальном времени отображается цифровая трехмерная модель наблюдаемой части Вселенной. Благодаря этому на куполе планетария можно проводить лекции по астрономии.

Рабочее место оператора планетарияСценарии для лекций создают сами работники планетария, используя астросимулятор как инструмент. Можно вручную включить Солнце или показать зодиакальные созвездия. Можно слетать на Марс и увидеть реальные марсианские пейзажи, снятые спутниками в высоком разрешении. Чтобы увидеть солнечное затмение, нужно переместиться в подходящее место и время. Можно вылететь за пределы галактики и посмотреть на нее со стороны.

Также астросимулятор позволяет планетарию работать в режиме сферического кинотеатра и показывать полнокупольные фильмы в формате MasterDome 4K.

Астросимулятор SkyExplorer французской компании RSA Cosmos — это высокофункциональный продукт, который используется в планетариях по всему миру. В Детском космическом центре астросимулятор работает на графическом 8-узловом кластере.

«Цифровой Вселенной» нужны значительные вычислительные мощностиОсобенности проектирования инфраструктуры планетария

Акустика

Из-за сферической формы купольного экрана возникает эффект так называемой акустической линзы — возникает эхо. Для борьбы с этим эффектом и создания адекватной звуковой картины в формате Dolby 5.1 используются специальные технические решения.

Купольный экран сделан акустически прозрачным при помощи перфорации алюминиевых листов экрана. Стены планетария покрыты акустическими шумопоглощающими панелями Унипрок-Акустика. В бетонную стяжку пола заложено шумопоглощающее наполнение, пол покрыт ковролином.

Перфорация на стенах и ковролин на полу — защита от эхаПо окружности планетария расположена техническая зона. Ее стены покрыты мягким материалом.

Дополнительное шумопоглощение в технической зоне планетарияПроекционная система

Для проецирования изображения на купол нужно 6 проекторов: 5 по периметру и 1 зенитный. Засветить купольный экран так, чтобы «сшивка» проекторов была незаметной, равномерной по яркости и цветности — это трудная задача. Это понимает каждый, кто занимался сшивкой изображений для криволинейных поверхностей.

Зенитный проектор засвечивает центр куполаДля кировского планетария выбраны проекторы Barco SIM 7 HB&C с нетрадиционным разрешением размером 2048*1536 пикселей. Для однородности результирующего изображения проекторы имеют ряд уникальных особенностей, таких как аппаратная калибровка по цветам и яркости всей проекционной системы и встроенный аппаратный warp-процессор изображения. Финальная сшивка изображения на купольном экране производится при помощи оптомеханической системы бленд.

Бленда сложной формы закрывает объектив проектора, встроенного в стенуПроекторы выполнены на базе LCoS-матрицы, позволяющей достигать предельных значений контрастности 1:20 000 000. Для отображения звездного неба именно контрастность является видимым фактором качества картинки.

Кресла

Даже кресла для планетария, оказывается, — тема нетривиальная. Чтобы зрителям было удобно смотреть «на небо», кресла должны откидываться на немалый угол. При этом они должны быть удобны как для детей, так и для взрослых.

Кресла имеют 6 положений наклонаКресла европейского производства слишком дорогие, а азиатские аналоги, как показал опыт новосибирского планетария, ненадежны. Поэтому анатомические кресла с откидывающейся спинкой для кировского планетария сделала по индивидуальному заказу омская компания «Аванта».

Пожарная безопасность

Задачу обнаружения дыма в закупольном пространстве пришлось решать нестандартным способом. Аспирационный извещатель насосом засасывает воздух над куполом и подает по висящим на тросах над куполом трубкам в анализатор. Красные трубки просвечивали бы сквозь купол во время отображения звездного неба, поэтому они покрашены в черный цвет.

Анализатор дыма на стене технической зоны планетарияВентиляция

Для планетария спроектировали индивидуальную приточно-вытяжную вентиляционную установку. В отличие от классических вентиляционных систем, воздухоразпределители приточной вентиляции располагаются сверху над проекционным купольным экраном, а вытяжные — внизу, в звездном зале. Это позволяет защитить купольный экран и проекторы от пыли.

Воздуховод поднимается высоко над куполомВентиляционная установка обеспечивает охлаждение, подогрев и увлажнение воздуха, прошедшего двойную очистку от пыли. Для экономии энергоресурсов в вентустановке применен высокоэффективный рекуператор тепла.

Аппаратная

В аппаратной комнате расположены два шкафа с оборудованием графического кластера, который синхронно осуществляет онлайн-обсчет и вывод 6 каналов видео и 6 каналов аудио — по количеству проекторов. Аппаратная обеспечена бесперебойным электропитанием суммарной мощностью 35 kVa. Охлаждение аппаратной обеспечивают два взаиморезервирующих полупромышленных кондиционера.

Оборудование графического кластера в двух стойкахКонференц-зал

Многофункциональный конференц-зал-трансформер прежде всего предназначен для проведения Молодежных Циолковских чтений. Этот научно-технический молодежный форум проводится в Кирове с 1989 года, собирая сотни участников со всей России.

Общая вместимость зала — 200 человек. Чтобы обеспечить работу конференции по секциям, зал можно разделить при помощи раздвижных звуконепроницаемых стен на четыре независимые помещения. В каждом из них будет отдельный вход, экран, проектор, микрофоны и т.д.  Раздвижные стены передвигаются по рельсам в потолке.

Конференц-зал на 200 местДизайн конференц-зала напоминает о спутнике Земли — Луне. Потолок символизирует лунную поверхность с кратерами. Такое решение позволило органично включить в дизайн множество оборудования, которое требовалось разместить на потолке: светильники, проекторы, моторизованные экраны, кондиционеры, решетки вентиляции, громкоговорители, датчики охранной и пожарной сигнализации.

Высокотехнологичный потолок конференц-залаБеспроводная конференц-система Creator позволяет управлять конференциями и совещаниями, проводить сеансы видеосвязи с другими городами и странами.

Беспроводная конференц-система CreatorЭкспозиционный зал «Летающая тарелка»

По задумке архитектора, экспозиционный зал представляет собой «летающую тарелку, спустившуюся на вятскую землю». Зал посвящен исследованиям космического пространства и предназначен для проведения лекций и экскурсий. Посетитель «летающей тарелки» может слетать в разные уголки вселенной, побывать на Луне или Марсе, повстречаться с пришельцами.

Для этого в зале установлены два экрана-«иллюминатора»: полукруглый панорамный экран на стене и круглый экран-«иллюминатор» на полу в центре зала. Проекторы работают синхронизировано, поэтому герои видеороликов могут перелетать с одного экрана на другой. Главный герой анимационных роликов — робот Сава, созданный кировской студией Росвидео.

Два экрана дают интересные возможности для видеороликовТелекоммуникации

Подсистема коммуникаций обеспечивает все виды информационного взаимодействия — как внутри рабочей группы предприятия, так и с внешними сетями: локальная вычислительная сеть, подключение с сети интернет, телефонная связь. Подключение к интернет выполнено посредством межсетевого экрана. Все виды внутренней связи могут быть как проводными, так и беспрововодными.

Все инженерные системы ДКЦ объединены унифицированными интерфейсами Ethernet/IP через единую ЛВС. Такой уровень интеграции можно встретить только на современных объектах. Это объединение реализовано с соблюдением политик безопасности. Беспроводные коммуникации дополнительно защищены в соответствии с промышленными стандартами. Для посетителей беспроводный доступ к интернет обеспечивает оператор связи. Технически этот сервис расположен за пределами информационной системы предприятия.

Внутренняя информационная инфраструктура объекта реализована на двухузловом кластере с общей системой хранения данных. Все внутренние сервисы виртуализованы и распределены по узлам кластера.

Вентиляция

Выполнена система механической приточно-вытяжной вентиляции с роторными рекуператорами. Общий расход воздуха — 35 тысяч кубических метров. Для планетария и фондохранилищ предусмотрено увлажнение воздуха.

Воздуховоды в венткамере

Установлены шкафы автоматики вентиляции, произведенные компанией «АСПЕКТ-СЕТИ» под брендом CorBuild.

Шкаф управления приточной вентиляциейСистема безопасности

Интегрированная система безопасности включает в себя охранно-пожарную сигнализацию, контроль доступа и видеонаблюдение и соответствует всем современным требованиям.

ДКЦ - пульт охраныАстрономия для школьников

Уроки астрономии вернулись в школы России с 1 сентября 2017 года. Изучение астрономии позволяет старшекласснику сформировать целостную картину мира и осознать место человека во Вселенной. Детский космический центр готов помогать в этом ребятам из Приволжья.

Изучать не астрологию, но астрономиюФото: Иван Григорьев.