Проєкт для космосу за 48 годин: NASA Space Apps Challenge очима організатора

Маючи юридичний бекграунд та базові знання з програмування, Роман Малькевич потрапив на хакатон NASA Space Apps Challenge 2017 року та став частиною комʼюніті, де моделюють заправки для супутників і складають сонячні панелі за принципами оригамі. 2020 року його команда перемогла серед десятків тисяч учасників, і вже наступного року він сам став організатором київської локації. 2023 та 2024 його команди також здобули перемогу. Він поділився, як влаштований хакатон зсередини, як за 48 годин українські команди створюють переможні рішення, та чому космос набагато ближчий, ніж здається.

Як юрист потрапив на космічний хакатон

Я за освітою юрист — закінчив Національний юридичний університет імені Ярослава Мудрого в Харкові. Але з дитинства мене цікавив космос. Працюючи юристом, якось потрапив на івент, присвячений перемозі української команди на NASA Space Apps Challenge, і він надзвичайно вразив. Вже тоді я цікавився програмуванням, і ця подія ще більше укріпила бажання стати частиною цієї спільноти.

2017 року я вперше взяв участь у хакатоні NASA, навчаючись у школі програмування. Відтоді брав участь чотири роки поспіль, і саме тоді, коли вже думав, що досить, нічого не виходить, ми з командою перемогли в номінації Best Use of Technology 2020.

Ідея нашого проєкту виникла під час спільної роботи з інженерною командою, яка займалась експериментальним ракетобудуванням. Я створював для них інтерфейс, за допомогою якого можна було дивитись на телеметрію з ракети в реальному часі. Запропонував спробувати разом хакатон — і ми зібрали команду FireWay.

Ми звернули увагу на проблему, що супутники на орбіті працюють в середньому по 15 років, після чого їх виводять з експлуатації (фактично просто викидають). Це гігантські втрати: деякі з них можуть коштувати сотні мільйонів доларів. Ми розробили ідею універсального космічного конектора — умовного USB, який міг би передавати рідке паливо для дозаправки супутників прямо на орбіті. Це дозволяло подовжити життя супутника ще на 15–20 років і при цьому скоротити витрати вдесятеро: один запуск заправної станції — 50 млн доларів. Крім того, менше запусків — менше космічного сміття та викидів в атмосферу. А ще — це можливість, наприклад, для України запускати власні супутники. Ми створили фізичний прототип — конектор, який стикується із супутником. І зробили 3D-модель із відео, як супутники стикуються, та відбувається передача пального.

Проєкт одразу привернув увагу: ідея була простою, зрозумілою і вирішувала конкретну проблему. І цього вистачило, щоб перемогти.

З учасників в організатори

До 2020 року в Україні було пʼять локацій для проведення хакатону: Київ, Дніпро, Одеса, Львів, Кропивницький, Чернігів. Проте через пандемію Covid-19 чимало з них закрилося, і на хакатон 2020 року ми їздили до Дніпра. Крім того, тодішній координатор у Києві вирішив не продовжувати цю діяльність, і моя дружина та друзі вмовили мене спробувати. Так 2021 року я став організатором хакатону. Спершу було страшно, проте це був новий цінний досвід. 

Організатор хакатону — це поєднання ролей менеджера, фасилітатора, комʼюніті-білдера і кризового менеджера. 

Чим займається організатор:

1. Планує хакатон — відкриває реєстрацію, координує локальну участь, запускає підготовку за 1,5–2 місяці до події.

2. Шукає фінансування — домовляється з партнерами, спонсорами, залучає підтримку.

3. Забезпечує локацію — домовляється про простір для офлайн-учасників, організовує інфраструктуру та закриває усі побутові питання.

4. Формує команду менторів і суддів.

5. Шукає волонтерів для івенту.

6. Працює з учасниками — знайомить між собою, допомагає знайти членів у команду, підказує, як працювати з темами.

7. Перевіряє проєкти перед дедлайном, нагадує, що треба додати чи оформити, стежить за дотриманням правил.

8. Організовує суддівство — проводить фінальний етап після хакатону, координує YouTube-трансляцію.

9. Популяризує подію — розвиває комʼюніті, підтримує зв’язок з учасниками протягом року.

Перший рік нам пощастило — тоді працювала програма, де можна було зібрати голоси за ініціативу й отримати фінансування з київського бюджету. Ми подали хакатон, зібрали голоси й отримали близько 100 тисяч гривень. Це сильно полегшило організацію. Вже з наступного року бюджетного фінансування не було, довелося самостійно шукати партнерів і спонсорів, писати в компанії, домовлятись. Так, 2024 року нас підтримала кофаундингова ІТ-компанія Genesis. 

Одним з перших факапів було несподіване відкриття, що попередні хакатони неправильно організовували суддівство. Традиційно суддівство київських локальних проєктів відбувалось на другий день хакатону. Проте коли я ретельно перечитав правила, виявилося, що учасники усі 48 годин мають працювати над проєктами. Суддівство, згідно з регламентом, дозволене протягом наступного тижня після події. Відтоді ми змінили формат, і якість проєктів значно зросла.

Так став у пригоді мій юридичний бекграунд, зокрема навичка уважно читати документи. 

Як проходить хакатон — від підготовки до фіналу

У NASA Space Apps Challenge беруть участь команди з понад 150 країн, кожна з яких складається максимум з 6 учасників. Вікових обмежень немає, — участь можуть брати і школярі. Зазвичай є 2–3 команди з технічних шкіл та ліцеїв, і діти показують сильні результати. Більшість команд формуються заздалегідь: учасники приводять друзів та знайомих. Групи, які збираються вже під час хакатону, — рідкість.

Одного разу учасницею команди стала 11-річна дівчинка. Якось вона гралася з пляшкою кока-коли, відкриваючи кришку і спостерігаючи за газом, що виходить. У неї виникла ідея, яку доросла команда розвинула в концепт польоту на Марс на вуглекислому газі, — і в підсумку перемогла на глобальному рівні 2016 року. Йдеться про українську команда Mars Hopper. Цінна ідея може зʼявитися від будь-кого.

Організація хакатону — це повністю волонтерська справа. Активна фаза починається за декілька місяців до події, яка проводиться у жовтні. У другій половині літа я починаю домовлятися з партнерами та займатися організацією роботи київської локації офлайн. Віднедавна у нас працює гібридний формат, та учасники можуть долучитися онлайн.

За півтора місяця до події відкривається реєстрація, і команди можуть створювати свої локації в усьому світі. За місяць публікуються теми — близько двадцяти челенджів. Вони містять короткі описи і дають уявлення про тип завдань: data-science, креативне рішення тощо. Раніше бували й задачі на hardware, але останнім часом їх не дають, на жаль.

За два тижні до старту зʼявляються повні описи челенджів. Команди одразу починають готуватися. Правила не забороняють прийти на хакатон вже з готовим рішенням, проте жодного разу такого не бачив — зазвичай команди витрачають ці два тижні на вивчення інструкцій, осмислення всієї інформації, остаточне формування команди та розподіл ролей. Завдання NASA непрості, і без попередньої підготовки за два дні все зробити складно.

Коли стартує хакатон, у команд є 48 годин, протягом яких вони формують концепцію, спілкуються з менторами та створюють презентації. Рішення подаються через спеціальну сторінку: треба заповнити детальний опис, додати посилання на GitHub та Google Drive. Формати презентації — або PDF/слайди, або 30-секундне відео. Обидва варіанти мають шанси на перемогу. Хтось робить MVP, хтось — концепт, усе залежить від завдання.

У неділю, перед завершенням хакатону я перевіряю всі проєкти: чи заповнені всі поля, чи додано потрібні матеріали. Якщо чогось бракує — пишу командам, щоби встигли внести зміни. Інакше частина проєктів просто не пройде до наступного етапу.

Суддівство проходить наступної суботи. Ми проводимо його у форматі онлайн-трансляції через YouTube: команди захищають проєкти наживо, а журі обирає переможців для глобального етапу. Згідно з правилами, до глобального відбору можна подати один з десяти проєктів локального рівня. Якщо, скажімо, у нас 30 проєктів, можемо подати три. На великих локаціях, як от в Індії, буває по 100–200 проєктів. Під час глобального оцінювання проєкти дивляться інженери NASA, японського, канадського, європейського та інших космічних агентств. Вони відбирають найкращі 40 проєктів до фіналу, а далі — по одному переможцю в кожній категорії. Так 2024 року три українські проєкти потрапили до топ-40, один з них — у топ-10. 

Усіх фіналістів запрошують до NASA на церемонію нагородження. Залежності від року локації можуть змінюватись, а також іноді є можливість потрапити на запуск ракети. Наприклад, цього року переможці відвідали NASA’s Goddard Space Flight Center, «чисті кімнати», де збирається Roman Space Telescope, центрифугу для тренувань астронавтів, побачили симулятор умов космосу та легендарний Smithsonian National Air and Space Museum у Вашингтоні — місце, де «зустрічаються» Wright Flyer, командний модуль Apollo 11 і марсохід Perseverance. Два роки поспіль київські команди здобувають перемогу на хакатоні. Тож до обовʼязків організатора також додається пошук фінансування та організація поїздки до США. 

Що потрібно, щоб перемогти

Щоби виграти у челенджі, потрібна сильна команда і чіткі розрахунки. Водночас ідея має бути добре оформлена, влучно вирішувати проблему й зрозуміло презентована. 2020 року до нашої команди входили інженери, астрофізик, менеджер, власник майстерні з 3D-принтером, на якому ми друкували деталі, а також дизайнер, який створював 3D-моделі та анімації. І це дуже допомогло. Якщо в команді лише програмісти — шансів менше. Я завжди раджу формувати команди «швейцарські ножі». Ідеального складу немає — усе залежить від завдання. Корисною буде експертиза науковця, аналітика, та навіть проджект-менеджера. Добре, коли є людина, яка вміє організувати процес і мотивувати команду. Якщо в команді є дизайнер, проєкт виглядає якісніше та привабливіше. 

Команди, які активно використовують ШІ, зазвичай презентують сильніші проєкти — просто тому, що делегують рутинні задачі, фокусуючись на концепції. 

Технічних обмежень до проєктів немає. Можна працювати на будь-яких мовах, з будь-якими інструментами. І челенджі бувають дуже різні — від програмування до творчих. Наприклад, минулого року в одній із команд люди виконували оперу, адже завдання було пов’язане з акустикою та звуковими хвилями. Інше завдання стосувалося оригамі — я спочатку сміявся, але потім дізнався, що цю техніку використовують у розгортанні сонячних панелей або антен на супутниках. У них важливо, щоб обладнання займало мінімум місця в ракеті, а в космосі розкладалося у конструкції довжиною в десятки метрів. 

Глибокі знання про космос не обов’язкові. Розібратися можна на ходу: читати, запитувати, досліджувати. Багато хто боїться, що це щось надскладне, але це не так. Якщо ідея 11-річної дівчинки допомогла перемогти команді, то, значить, усе можливо. Крім того, ШІ-інструменти дають величезну перевагу. Навіть ті, хто не вміє кодити, створюють речі, які без ШІ можна робити тижнями. Головне — мати уяву та бажання.

В останні роки конкуренція зростає: як за кількістю, так і масштабом ідей. Того року, коли ми перемогли, було близько 50 тисяч учасників, зараз — понад 90 тисяч. За два останні хакатони Бразилія забирала 6 нагород. Індія переважає за кількістю учасників — їх тисячі, команд — декілька сотень, але поки що рідше перемагає. Єгипет — взагалі неочевидний гравець, але в них сильне комʼюніті, і команди стабільно забирають нагороди. 

2023 року українська команда Storm Prophet здобула перемогу в категорії «Найкраще використання даних». Вони розробили спосіб прогнозування сонячних бур — явищ, що спричиняють геомагнітні шторми та можуть порушувати роботу навігаційних систем на Землі. У своїй розробці команда використала дані з апарата Deep Space Climate Observatory, який спостерігає за сонячним вітром і фіксує збої під час наближення таких бур.

2024 року нагороду отримала наша команда NVS-knot створили рішення, що дозволяє оцінювати вологість ґрунту перед посівом і враховує ризики, пов’язані з водним балансом — від повеней до посух. Для цього вони поєднали супутникові знімки із гідрологічними даними та розробили інструмент, який перетворює цю складну інформацію на зручний у користуванні застосунок для фермерів.

Українська команда NVS-knot під час хакатону

Розвинуті країни часто навіть не мають власних локацій. У Німеччині, Франції, Італії часто беруть участь лише декілька команд. У США — схожа історія. Є активні міста, на кшталт Чикаго, але масштаби не вражають. І це дивно, зважаючи на їхній рівень розвитку й інфраструктуру. Можливо, причина — у мотивації.

Навіщо це все

Новачків, які вперше долучаються до хакатону, часто фруструє, що NASA не реалізовує переможні проєкти. Але суть не в цьому. Цей хакатон — більше про популяризацію науки, технологій, NASA й Америки загалом. І це працює.

Кожен хакатон — це новий досвід, знайомства і спосіб подолати власні барʼєри, тому раджу брати участь декілька разів. Учасники з України створюють комʼюніті, запускають власні стартапи, працюють над військовими розробками, заводять нові знайомства. Це можливість зібрати команду, спробувати себе, зробити щось цікаве. І цього достатньо.

Що я можу сказати тим, хто вагається? Якщо вам цікавий космос, але ви не знаєте, з чого почати, — це ідеальний старт. Тут можна знайти однодумців, створити команду, зробити щось круте. Наразі у мене немає конкретної мети — перемагати ми вже навчилися. Для мене головне — що навколо хакатону формується спільнота. Я знаходжу багато крутих людей, які справді цікавляться космосом. Можливо, колись і сам запущу якийсь власний проєкт. Поки що просто кайфую від того, що роблю.