Spokojnie, to tylko drobna awaria. Polski żagiel deorbitacyjny nie wytrzymał napięcia i trochę się porwał

Artykuł/Nauka 14.03.2019
Spokojnie, to tylko drobna awaria. Polski żagiel deorbitacyjny nie wytrzymał napięcia i trochę się porwał

Spokojnie, to tylko drobna awaria. Polski żagiel deorbitacyjny nie wytrzymał napięcia i trochę się porwał

Pierwszy eksperymentalny lot mikrosatelity PW-Sat2 ma drobne problemy. Żagiel deorbitacyjny zbudowany przez studentów Politechniki Warszawskiej trochę się porwał. Jeden z koordynatorów projektu, Artur Łukasik uspokaja, że nie wpłynie to znacząco na przebieg całego testu.

Zanim zagłębimy się jednak w szczegóły, pozwolę sobie przypomnieć o co właściwie chodzi. Żagiel deorbitacyjny to pomysł studentów Politechniki Warszawskiej, który w przyszłości może pomóc rozwiązać nam problem z zalegającymi na orbicie szczątkami satelitów.

Dotychczas na orbitę okołoziemską trafiło ponad 8000 satelitów z czego współcześnie działa około 1900. Wśród pozostałych obiektów orbitujących wokół Ziemi są części rakiet, kawałki powłoki wahadłowców, człony rakiet z misji Apollo czy 32 reaktory jądrowe, które zasilały satelity.

Te wszystkie kosmiczne śmieci zagrażają nie tylko istniejącym satelitom, ale również Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Szybsze usuwanie tego typu pozostałości ograniczy również możliwość kolizji satelitów na orbicie. Takie wydarzenie miało już miejsce 10 lutego 2009 r., gdy w wyniku zderzenia satelitów Iridium 33 i Kosmos 2251 powstało ponad 600 różnej wielkości szczątków.

Opracowany przez studentów eksperyment opiera się na wykorzystaniu kwadratowego żagla deorbitacyjnego o powierzchni 4m², który zwinięty zmieści się w objętości ok. 600 ml (czyli 25 proc. całego satelity). Po wyniesieniu PW-Sat2 na orbitę żagiel został otwarty i generowany przez niego opór aerodynamiczny spowoduje drastyczne obniżenie orbity, a w konsekwencji spalenie satelity w atmosferze Ziemi w ciągu kilku miesięcy. Tak przynajmniej brzmiał plan, do czasu wystąpienia drobnej usterki.

Żagiel deorbitacyjny został uszkodzony

zagiel-deorbitacyjny-uszkodzenia

Niektóre serwisy informacyjne sugerowały, że uszkodzenia żagla powstały w wyniku kontaktu z kosmicznymi śmieciami, co byłoby dość ironicznym zrządzeniem losu. Artur Łukasik, jeden z wicekoordynatorów całego projektu uspokaja, że prawdopodobieństwo takiego scenariusza jest niezwykle małe.

Uszkodzenia żagla zauważyliśmy ok. 3 dni po starcie satelity. Według naszej najbardziej prawdopodobnej teorii zostały one spowodowane różnicą w rozszerzalności cieplnej pomiędzy strukturą a materiałem żagla, która spowodowała, że żagiel zaczął się nadmiernie napinać, co w sytuacji istnienia nawet najdrobniejszych mikro-uszkodzeń mogło doprowadzić do rozdarcia materiału. Nasz żagiel wchodzi w zaćmienie Ziemi 14 razy na dobę, co powoduje jego duże wychłodzenie, potem ogrzewany jest z powrotem przez Słońce, więc ten materiał pracuje w dość trudnych warunkach. Oczywiście jest to na razie hipoteza robocza, ale według naszego zespołu jest to najbardziej prawdopodobny scenariusz, tłumaczący wystąpienie tych uszkodzeń. – mówi Łukasik.

Zespół odpowiedzialny za cały projekt ocenia, że ok. 40 proc. powierzchni żagla uległo uszkodzeniom. Na szczęście nie wpłynie to zbyt silnie na główny cel misji, czyli na sprowadzenie satelity w dolne partie atmosfery, gdzie ulegnie ona zniszczeniu. Mniejszy opór aerodynamiczny spowodowany uszkodzeniami żagla nieco opóźni ten proces, ale nie na tyle, żeby ktokolwiek z zespołu jakoś strasznie się tym przejmował.

Przypominam też, że jest to pierwszy test żagla, więc jego projektanci od początku liczyli się z tym, że nie wszystko pójdzie zgodnie z planem. Wątpię jednak, by ta drobna wpadka odstraszyła potencjalnych inwestorów. Zespół PW-Sat2 planuje prezentację swojego żagla w pierwszej połowie 2019 r. na konferencji organizowanej przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Będzie to największe spotkanie branży kosmicznej w europie i doskonała okazja, na nawiązanie współpracy z potencjalnymi inwestorami i producentami satelit.

Żagiel deorbitacyjny pomoże nam rozwiązać problem kosmicznych śmieci

Agencje kosmiczne już od jakiegoś czasu wspominają o konieczności wprowadzenia nowych regulacji dot. korzystania z orbity okołoziemskiej. Jednym z takich pomysłów jest właśnie wprowadzenie rozwiązania, które umożliwiałoby usunięcie z niej satelity po zakończonej misji. Polscy studenci nie mogli wybrać sobie lepszego czasu na zaprezentowanie swojego wynalazku, który starają się aktualnie opatentować.

Wstępnie szacuje się, że w najbliższych latach na orbicie pojawi się 1500 nowych satelitów. Zupełnym przypadkiem będą one bardzo podobne do PW-Sat2. Dobrze by było, gdyby zostały wyposażone w jakiś system umożliwiający sprowadzenie ich na Ziemię. Mówimy tu o rynku, którego wartość w 2016 r. szacowano na 345 mld dol i na którym zaraz pojawi się zapotrzebowanie na coś w stylu żagla deorbitacyjnego. Jak już pisałem – świetne wyczucie czasu. A te drobne problemy? Dobrze, że wystąpiły podczas pierwszego lotu. Następna wersja żagla będzie ich pozbawiona.

Musisz przeczytać:

Dołącz do dyskusji