Polskie innowacje w kosmosie

Coraz częściej czytamy i słyszymy w mediach o polskich badaniach i urządzeniach kosmicznych. Innowacje, które sięgają gwiazd stają się udziałem zarówno ośrodków naukowych, w tym uczelni i organizacji studenckich - czego przykładem jest Politechnika Warszawska, jak również firm komercyjnych. Tylko kilka ostatnich miesięcy pokazało jak dużym potencjałem i możliwościami dysponują polscy naukowcy - start drugiego w historii kraju studenckiego satelity PW-Sat2 (pierwszym był PW-Sat), udział penetratora Kret HP3 w misji marsjańskiej InSight czy wyniesienie na orbitę obserwacyjnego nanosatelity Światowid. Osiągnięcia te są tym bardziej imponujące, jeśli weźmiemy pod uwagę fakt, że Polska jest członkiem Europejskiej Agencji Kosmicznej (European Space Agency, ESA) dopiero od 2012 roku. W 2014 roku powstała Polska Agencja Kosmiczna, która wspiera oraz łączy naukę i przemysł w rozwijaniu technologii kosmicznych, a w 2017 roku przyjęta została Polska Strategia Kosmiczna, która określa kierunki rozwoju branży kosmicznej w Polsce. Jednym z jej założeń jest wzrost konkurencyjności i zwiększanie udziału polskiego sektora kosmicznego na rynku europejskim.

PW-Sat - pierwszy polski satelita

13 lutego 2012 roku na orbicie umieszczony został PW-Sat, pierwszy polski satelita skonstruowany przez studentów Politechniki Warszawskiej oraz naukowców z Centrum Badań Kosmicznych PAN. Projekt zainicjowano w 2005 roku, kiedy członkowie Studenckiego Koła Astronautycznego na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa PW orazStudenckiego Koła Inżynierii Kosmicznej na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych PW podjęli się nietypowego wyzwania - zaprojektowania i zbudowania od postaw całego satelity. Zdecydowano, że będzie to obiekt typu CubeSat, a jego misją ma być przetestowanie innowacyjnych fotoogniw oraz techniki deorbitacji, czyli pomysłu na strącenie z orbity nieaktywnych satelitów i zniwelowanie problemu kosmicznych śmieci. Gdy w lutym 2012 roku PW-Sat znalazł się na orbicie, jego pierwszym zadaniem było rozłożenie anten komunikacyjnych. Satelita komunikował się z Ziemią i przesyłał informacje telemetryczne opisujące jego stan techniczny. PW-Sat nie był wyposażony w kamery, więc nie przekazywał żadnych zdjęć. Niestety, finalnie misja zakończyła się niepowodzeniem – nie udało się otworzyć ogona deorbitacyjnego. PW-Sat spłonął
w atmosferze 28 października 2014 roku po 2 latach, 8 miesiącach i 15 dniach na orbicie.

PW-Sat 2 - misja z sukcesem

Projekt PW-Sat2 rozpoczął się 4 stycznia 2013 roku, kiedy Studenckie Koło Astronautyczne ponownie przystąpiło do budowy satelity typu CubeSat. Określono dwa główne cele projektu:

• wykształcenie nowej kadry inżynierów kosmicznych oraz aktywne wsparcie Polski w udziale w projektach ESA;
• przetestowanie technologii deorbitacji - na pokładzie PW-Sat2 umieszczono innowacyjny żagiel deorbitacyjny, którego otwarcie powoduje znaczne skrócenie czasu przebywania satelity na orbicie.

Obydwa cele spełniono. W czasie projektu wielu młodych polskich inżynierów zostało wykształconych w kierunku kosmonautycznym i pracuje obecnie w polskim przemyśle kosmicznym. Natomiast sam satelita 3 grudnia 2018 roku został pomyślnie wyniesiony w kosmos na pokładzie rakiety Falcon 9. Drugiego dnia misji PW-Sat2 wykonał pierwsze polskie zdjęcie satelitarne, a 29 grudnia 2018 roku rozłożył żagiel deorbitacyjny. Misja okazała się ogromnym sukcesem. „Na podstawie szybkości opadania orbity (…) przewidujemy, że PW-Sat2 powinien krążyć na orbicie nie dłużej, niż 2.3 roku (840 dni), to znacznie szybciej niż 15-20 lat, które spędziłby tam satelita takich rozmiarów pozbawiony żagla. Teraz pozostaje nam jedynie cierpliwie obserwować, co faktycznie będzie się działo z PW-Satem” - poinformowali w mediach studenci Politechniki Warszawskiej.

Naukowcy z PW wspierają misję NASA

5 maja 2018 roku miał miejsce start NASA InSight - pierwszej misji mającej na celu zbadanie głębokiego wnętrza Marsa. Naukowcy z Politechniki Warszawskiej wzięli udział w przygotowaniu urządzenia, które ma pomóc w zbadaniu Czerwonej Planety. Wykonawcą mechanizmu wbijającego - Kret HP3, który ma umożliwić wykonanie pomiaru ciepła z wnętrza planety, jest polska firma Astronika. Zaangażowała ona do współpracy kilka polskich ośrodków naukowych, w tym naukowców z Politechniki Warszawskiej. Zespół Obróbek Jarzeniowych na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej wykonał obróbki powierzchniowe elementów penetratora HP-3. Marsjański „Kret” w lutym 2019 roku rozpoczął wbijanie się w powierzchnię planety. Z najnowszych doniesień wynika, że mimo iż Kret HP3 jest sprawny technicznie, marsjański grunt na obszarze, na którym prowadzone są badania, okazał się zbyt trudny do pokonania przez urządzenie.

Przyszłość polskich innowacji w kosmosie

Politechnika Warszawska to ważne miejsce dla polskiego sektora kosmicznego - biorąc pod uwagę fakt, że do początku 2019 roku na orbicie znalazły się łącznie 4 polskie satelity, z czego dwa zostały skonstruowane przez studentów Politechniki Warszawskiej. Niszowe i oddolne inicjatywy takie jak PW-Sat i PW-Sat2 stanowią cenny wkład i źródło wiedzy dla przyszłych, również komercyjnych, projektów związanych z sektorem kosmicznym. Członkowie Studenckiego Koła Astronautycznego zainicjowali już projekt związany z kolejnym satelitą - PW-Sat3. Prace nad najnowszym CubeSatem znajdują się we wstępnej fazie definicji i projektowania. Dzięki zaangażowaniu studentów, ich doświadczeniu i wiedzy oraz przy wsparciu jednostek badawczych i firm być może będziemy mogli liczyć na jeszcze większy sukces polskiego satelity. Na pewno warto śledzić losy PW-Sat3 i innych osiągnięć polskiej myśli technicznej w kosmosie.