Rakieta, która sama wraca do bazy – brzmi jak amerykański program kosmiczny, a to polscy uczniowie

Artykuł/Nauka 17.08.2016
Rakieta, która sama wraca do bazy – brzmi jak amerykański program kosmiczny, a to polscy uczniowie

Polscy licealiści robią to, co SpaceX, tylko w mniejszej skali. Ich rakieta też ma być wielokrotnego użytku i sama wracać do bazy. Kierownikiem projektu jest Dawid Pieper, któremu w rozwoju pasji do astronomii i programowania nie przeszkodził nawet brak wzroku.

Według SpaceX największą przeszkodą na drodze rozwoju misji kosmicznych jest jednorazowość rakiet, które po wyniesieniu statków na orbitę roztrzaskują się o ziemię pod wpływem grawitacji. Dlatego SpaceX tworzy rakiety, które są w stanie same wracać do miejsca startu. Podobny projekt na mniejszą skale realizuję grupa licealistów z Wejherowa

Ich rakieta po zakończonym locie ma wracać do miejsca startu na spadochronie w kształcie skrzydła paralotni.

Konstrukcja składa się z laminatów, głównie szklano-epoksydowego i karbonu, a w środku znajduje się zestaw sensorów i mikrokontrolerów do przetwarzania danych.

Jednostką centralną jest Raspberry Pi 0 lub, gdy potrzeba większej mocy obliczeniowej, 2 RPi0 lub RPi0 i RPi3. Jest tutaj dość duża dowolność, zależnie od celów lotu i poziomu skomplikowania obliczeń. Chętniej puszczamy RPi0 ze względu na masę i niskie koszty – mówi Dawid Pieper, który zajmuje się projektowaniem elektroniki i rakiety.

17 kwietnia ich testowa rakieta wzbiła się na pułap pół kilometra. Zawiodła jednak elektronika, która niedługo po starcie przestała działać.

Młodzi konstruktorzy potrzebowali 4 dni na jej naprawienie i już 21 kwietnia posłali rakietę jeszcze 200 metrów wyżej i mogli się czuć dumni z pozytywnego odczytu danych.

Skoro już wysłano rakietę w przestworza, to czas ściągnąć ją bezpiecznie na ziemię. Podczas pierwszego testu, 15 lipca, znowu współpracy odmówiła elektronika – zawiodło niestabilne zasilanie. Po 3 dniach ponowiono eksperyment.

Tym razem pobór mocy był większy, niż podejrzewaliśmy. Problem z zapłonem rakiety sprawił, że akumulatory dostarczające moc ok. 384 W, rozładowały się jeszcze przed startem – mówi Pieper.

Jeszcze przed końcem wakacji licealiści spróbują szczęścia w locie naddźwiękowym (pułap 2,4 km), po którym rakieta na spadochronie ma trafić do bazy.

Projekt młodych konstruktorów nie pozostaje niezauważony. Zespół dostał się do finału konkursu naukowego E(X)plory, który ma za zadanie wyławiać młode, ciekawe otoczenia osoby i nagradzać ich projekty naukowe stypendiami. Finał odbędzie się 5-8 października w Gdyni.

Zespół stojący za Infinity składa się z Alicji Cybulskiej, Agaty Dampc, Dawida Piepera i Michała Osieckiego. Wszyscy są uczniami I Liceum Ogólnokształcącego w Wejherowie.
Zespół stojący za Infinity składa się z Alicji Cybulskiej, Agaty Dampc, Dawida Piepera i Michała Osieckiego. Wszyscy są uczniami I Liceum Ogólnokształcącego w Wejherowie.

O szczegółach projektu rozmawiamy z jego kierownikiem, Dawidem Pieperem.

Karol Kopańko: Skąd się wzięła w Tobie pasja do tworzenia rakiet?

Dawid Pieper: Zaczęło się w drugiej klasie podstawówki. Usiadłem wtedy do komputera i w podobnym czasie odkryłem w sobie dwa zainteresowania, które towarzyszą mi do dziś – astronomię i programowanie.

Jako osoba niewidoma nie mogłem sobie wyobrazić, czym jest gwiazda, więc zapytałem Wikipedię. Znalazłem informacje o rodzajach gwiazd, różnych procesach, syntezach. Oczywiście, wtedy niewiele z tego zrozumiałem, ale tak zrodziła się we mnie pasja do astronomii.

A jeśli chodzi o programowanie… Tata studiował informatykę. Opowiadał mi wiele o tym, jak działają komputery, czym jest program. Uczył się C++, tłumaczył mi więc podstawowe zasady algorytmiki. O ile mojego rodzeństwa to nigdy jakoś nie zainteresowało, o tyle ja znalazłem w sobie do tego pasję. Już w zerówce pamiętam, jak marzyłem o pisaniu własnych programów. W drugiej klasie podstawówki zacząłem swoją przygodę z HTML-em, krótko później z językami takimi jak PHP, Ruby i C++.

Jak reagują ludzie, kiedy widzą, że osoba niewidoma kieruje niesamowitym jak na licealistów projektem?

Przez całe życie musiałem starać się udowadniać, że osoby niewidome również potrafią coś stworzyć. Z podobnymi problemami spotyka się wiele osób z naszego środowiska, często uważa się, że brak wzroku oznacza niemożność wykonywania danej pracy.

Infinity jest dowodem, że brak wzroku nie oznacza, że nie można tworzyć czegoś bardziej złożonego. Ludzie reagują różnie, głównie zdziwieniem, czasem niedowierzaniem.

Zwykle, podając informacje o projekcie nie wspominałem, że nie widzę, więc dla niektórych osób, które przychodziły zobaczyć rakietę, była to pewna niespodzianka.

Warsztat polowy
Warsztat polowy

Brak wzroku na pewno nie pomaga ci w pracach nad rakietą – jak przezwyciężasz przeciwności?

Ma to swoje wady i zalety. Już dawno odkryłem, że brak wzroku ułatwia myślenie abstrakcyjne. Łatwiej mi przewidzieć, co może się stać i jak wtedy zachować się powinna rakieta. A to bardzo cenna umiejętność przy pisaniu systemu takiego, jak ICS (Infinity Control System).

Nie ukrywam jednak, że trudności też miewam. Zwłaszcza problematyczne jest dla mnie wykonywanie drobnych prac, jak lutowanie. I dlatego jestem wdzięczny grupie, która je wykonuje lub mi pomaga.

Nie wszystkie wasze eksperymenty się udają – spisujecie na straty te rakiety, które spadają na ziemię?

Ostatni upadek rakiety Linkoln1 spowodował rozbicie głowicy i uszkodzenie elektroniki, ale nie jest to tak poważne, jak mogłoby się wydawać. Mimo wszystko, większość eksperymentów się udała i przetrwały jednostki pamięci. Rakietę, po sprawdzeniu i zabezpieczeniu, zabraliśmy z miejsca lądowania.

I co z takiej rozbitej rakiety da się odczytać?

Udało się oszacować prędkość odczytywania danych z sensorów przy pełnym obciążeniu, prawie 4000 próbek na sekundę. Udało się wykonać poprawne symulacje manewrowe. Udało się również ocenić wysokość lotu, przy czym tu brak dokładnych danych ze względu na uszkodzenie tej sekcji pamięci przy upadku. Nie udało się wyzwolić spadochronu, zawiódł zarówno ICS, jak i komputer awaryjny wykonany przez członków Polskiego Towarzystwa Rakietowego. Jednak, prócz tej porażki, uznajemy lot za sukces. Najważniejsze jest przetestowanie stabilności zasilania, z którą poprzednio mieliśmy problemy. W tym locie wyniosła powyżej 99,4%, co jest bardzo dobrym wynikiem, zwłaszcza w stosunku do poprzedniego 94%.

A teraz jakie stawiacie przed sobą cele?

Mimo problemu z upadkiem rakiety, reszta eksperymentów się powiodła, co oznacza, że tego nie trzeba ponawiać. Przede wszystkim, trzeba odbudować elektronikę, dopracować system wyrzutu spadochronu, zacząć prace nad sterowaniem spadochronem i przetestować elektronikę w locie naddźwiękowym. Dalsze postępowanie zależy właśnie od wyników zebranych z lotu naddźwiękowego, który chciałbym przeprowadzić jeszcze w sierpniu.

Dołącz do dyskusji

MAŁO? CZYTAJ KOLEJNY WPIS...

MAŁO? CZYTAJ KOLEJNY WPIS...

Advertisement