fot. Paweł Sańczyk - Deorbitacja, spalanie w atmosferze – wizualizacja
Jak wspominaliśmy w poprzednim artykule na ten temat, PW-Sat
jest satelitą edukacyjnym, który będzie wykonywał testy technologii
deorbitacyjnej. Będzie to pierwsze wystrzelenie na orbitę polskiego
studenckiego satelity, a zarazem pierwszy lot najnowszej z europejskich rakiet. Transmisję z jej startu można będzie obejrzeć przez internet w serwisie firmy Arianespace, pod adresem: www.videocorner.tv.
– PW-Sat to satelita niewielkich rozmiarów, ponieważ jego wymiary to
10x10x11,3 cm. Należy do rodziny satelitów nazywanej CubeSat (od
angielskiego cube – sześcian). W konfiguracji startowej jest on
niewiele większy niż sześcienna kostka o boku 10 cm. Gdy dotrze na
orbitę i rozpocznie swoją misję, rozłoży anteny, a nie wcześniej niż po
miesiącu nastąpi rozłożenie eksperymentalnej konstrukcji o długości
jednego metra (zwanego dalej ogonem) – wyjaśnia Maciej Urbanowicz,
koordynator projektu. Zadaniem tego ogona jest zadziałanie niczym „kosmiczny hamulec”, który
ma doprowadzić do przyśpieszenia procesu deorbitacji, czyli zejścia z
orbity w atmosferę. Jeśli eksperyment się powiedzie, opracowaną przez zespół PW-Sata technologię będzie można wykorzystać
na większą skalę. Pozwoli to na skrócenie życia przyszłych kosmicznych śmieci (i szybsze ich spalenie w atmosferze).
Dodatkowo na ogonie zostały zainstalowane elastyczne panele
fotowoltaiczne - PW-Sat przetestuje ich zastosowanie w przestrzeni
kosmicznej. Ogniwa fotowoltaiczne to najpowszechniejszy sposób zasilania satelitów. Za ich pomocą energia słoneczna zamieniana jest na elektryczną, dzięki czemu podsystemy satelity mogą funkcjonować. Im więcej prądu, tym większe możliwości satelity. Zwiększenie rozmiarów ogniw oznacza jednak wzrost ich wagi, a przez to droższy transport na orbitę. Rozwiązaniem może być konstruowanie fotoogniw cienkich i elastycznych jak kartka papieru. Właściwości takie mają eksperymentalne ogniwa zamocowane na ogonie PW-Sata.
fot. Andrzej Kotarba - Zespół PW-Sata przy testach. Od lewej: Adam Kostrzewa, Jan Kostrzewa, Maciej Urbanowicz, Tomasz Szewczyk
Sprężynowy ogon i elastyczne panele są koncepcjami
opracowanymi i zbudowanymi przez studentów Politechniki Warszawskiej (PW), zrzeszonych w Studenckim Kole Astronautycznym (SKA) Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa oraz Studenckim Kole Inżynierii Kosmicznej (SKIK) Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych, z pomocą i pod nadzorem specjalistów z Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk
(CBK PAN).
fot. Andrzej Kotarba - Zespół PW-Sata przy składaniu systemu zwiększającego opór aerodynamiczny. Od lewej: Bartosz Kędziora, Jakub Lisowski, Łukasz Wiśniewski
Za początek projektu uznaje się rok 2004, w którym narodził się pomysł.
Od tego czasu opracowano kilka koncepcji, a nawet trzy modele
fizyczne. Zaczęło się od pomysłu na satelitę, którego można by było usunąć z
orbity poprzez zmniejszanie jego prędkości, co miało powodować
obniżanie wysokości i w konsekwencji doprowadzić do tego, że obiekt
znajdzie się w atmosferze ziemskiej i tam spłonie. Pierwszym
rozwiązaniem było zastosowanie balonu/spadochronu jako elementu
hamującego. Następnie pomysł ewoluował i tak PW-Sat został wyposażony w ogon
sprężynowy. Zbudowanie satelity to jednak nie wszystko, potrzebna była rakieta do wyniesienia go na orbitę.
– W 2007 roku Europejska Agencja Kosmiczna ogłosiła konkurs
skierowany do studentów uczelni wyższych z krajów członkowskich oraz z
krajów współpracujących z ESA. Nagrodą w konkursie było uzyskanie
darmowego wyniesienia na orbitę satelity typu CubeSat na rakiecie Vega.
We wstępnym etapie należało dostarczyć szereg dokumentów
przedstawiających profil misji, stopień zaawansowania prac oraz
udowodnić, że satelita nie zagraża rakiecie nośnej i pozostałym
satelitom wynoszonym przez Vegę. W dalszym etapie, w lutym 2008 roku,
zainteresowane zespoły zostały zaproszone na warsztaty w siedzibie
Europejskiej Agencji Kosmicznej – wyjaśnia Rafał Przybyła,
koordynator projektu w latach 2004-2009. W czerwcu 2008 roku studenci
otrzymali list z ESA z informacją o pomyślnej weryfikacji polskiego
projektu. Od tego momentu droga na orbitę dla PW-Sata stanęła otworem.
Polski PW-Sat będzie jednym z siedmiu CubeSatów, jakie 13 lutego ESA wyśle na orbitę przy pomocy rakiety Vega. Znajdują się wśród nich m.in. węgierski Masat-1 i rumuński Goliat – w obydwu przypadkach będą to pierwsze sztuczne satelity tych krajów. Siedem CubeSatów z pokładu Vegi to dodatek dla głównych pasażerów, czyli włoskiego satelity LARES (Laser Relativity Satellite) i satelity ALMASat. Sama Vega jest najnowszą europejską rakietą nośną, która ma docelowo transportować na orbitę satelity o masach nieprzekraczających 1500-2000 kg (w tym głównie satelity teledetekcyjne dla szybko rosnącego rynku obrazów satelitarnych). Planowany start Vegi będzie jej pierwszym, testowym lotem z ładunkiem.
Więcej szczegółów można znaleźć na stronie projektu: www.pw-sat.pl