WROSAT – inicjatywa konstrukcji studenckiego satelity

Źródło grafiki: www.wrosat.pl

Rozmawiam z Mateuszem Dmitrzakiem, absolwentem Automatyki i Robotyki na Wydziale Mechanicznym Politechniki Wrocławskiej, zastępcą lidera projektu Wrosat i liderem działu mechaniki w tymże projekcie. Reszta członków inicjatywy to, podobnie jak on, głównie studenci i absolwenci Politechniki Wrocławskiej.

(Jakub Bedla – J.B.) Jakie jest główne założenie projektu?

(Mateusz Dmitrzak – M.D.) Najprostszymi słowami mówiąc – zbudować satelitę i wysłać go w kosmos. Planowane jest to na koniec 2023 roku. Dodatkowo chcemy się podszkolić w zagadnieniach kosmicznych i mieć własny wkład w rozwój kosmosu oraz przeprowadzić kilka eksperymentów.

(J.B.) Czym są te eksperymenty?

(M.D.) Na dobrą sprawę są aż trzy. Pierwszym jest ramię robotyczne napędzane przez aktuatory SMA (ang. Shape Memory Alloys – Stopy z pamięcią kształtu). Aktualnie SMA jest wykorzystywane przy rozkładaniu anten oraz paneli. My chcemy wykorzystać ten materiał w aktuatorach, tak aby skonstruować ramię robotyczne. Celem byłoby sprawdzenie, czy miałoby ono taką samą funkcjonalność jak ramiona używane w pełnowymiarowych pojazdach.

Drugi – wykorzystanie fotopowielaczy, które będą pokryte z obu stron różnymi materiałami ochronnymi. Chcemy przetestować, jak skutecznie będą one redukowały radiację, na którą będzie narażona elektronika wewnątrz satelity. Dodatkowymi informacjami, jakie będziemy mogli wyciągnąć z tego eksperymentu, są parametry powłok wykonanych z form przetrwalnikowych bakterii.

Trzeci natomiast to perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne. Chcemy przetestować, jak ta nowa technologia zachowa się w przestrzeni kosmicznej. Jaka będzie ich żywotność i efektywność oraz jakie dodatkowe problemy mogą pojawić się przy próbie wysłania ich w kosmos. Do tej pory nie były one zbytnio badane w warunkach kosmicznych, dlatego też chcemy przeprowadzić dłuższe i bardziej wyczerpujące badania.

(J.B.) Kim są członkowie koła?

(M.D.) Głównie studenci z Politechniki Wrocławskiej. Niektórzy z nas są już jej absolwentami. Z wykształcenia jesteśmy, bądź będziemy, mechanikami, elektronikami, programistami, fizykami. Jedna osoba jest nawet z wydziału chemii.

(J.B.) Jak właściwie narodził się pomysł na takie przedsięwzięcie?

(M.D.) Odpowiedź na to pytanie jest dosyć prosta. Jesteśmy kołem naukowym, które interesuje się zagadnieniami kosmicznymi, a dla takiego koła istnieją dwie opcje, żeby pojawić się w kosmosie. Pierwszą z nich jest zbudowanie własnej rakiety, co jest bardzo rzadkim przedsięwzięciem. Druga opcja to właśnie zbudowanie własnego satelity. My siłą rzeczy wybraliśmy drugą opcję.

(J.B.) Jaki wpływ na funkcjonowanie zespołu miała pandemia?

(M.D.) O dziwo, na początku pandemii nie mieliśmy większych problemów. Praktycznie wszystkie nasze spotkania odbywały się zdalnie, przez Internet. Pomimo zamknięcia uczelni nasze zespoły wywiązywały się ze swoich zadań i postęp pracy szedł do przodu. Jednak dopiero po czasie w pełni do nas dotarło, że praca w dobie pandemii nie jest najlepszą sytuacją dla koła naukowego. Spotkania zdalne po pewnym czasie stały się męczące.

(J.B.) Zespoły?

(M.D.) Podzieliliśmy się na poszczególne działy i zespoły. Działów jest kilka i praktycznie każdy dzieli się na dodatkowe zespoły w celu zoptymalizowania naszej pracy. Ich lista w wielkim skrócie to: 

Dział elektroniki – największy dział posiadający zespoły odpowiedzialne za konstrukcję modułu komunikacji, zasilania, komputera pokładowego, oraz stacji naziemnej.

Dział mechaniki – posiada trzy zespoły. Jeden odpowiedzialny jest za zaprojektowanie ramy satelity i jej przetestowanie, kolejny odpowiada za symulacje termiczne, a ostatni za budowę układu spowalniającego obrót satelity w przestrzeni kosmicznej.

Dział naukowy – podzielony na trzy zespoły, które zajmują się wspomnianymi wcześniej eksperymentami.

Dział PR – nazwa mówi sama za siebie, dział odpowiedzialny jest za naszą reklamę i zaistnienie w social mediach.

Ostatnim działem jest Mission. Odpowiada za rozmowy z integratorami, czyli z pośrednikami, którzy mogą umożliwić nam załapanie się na lot w kosmos.

(J.B.) Do czego ma służyć satelita?

(M.D.) Cele są na dobrą sprawę dwa. Pierwszym jest przeprowadzenie trzech eksperymentów, o których mówiłem wcześniej. Jednakże najważniejszy cel to poszerzenie naszej wiedzy o inżynierii kosmicznej i zdobycie doświadczenia, które pewnie wykorzystamy w przyszłości.

(J.B.) Jak długo ma wykonywać swoją misję?

(M.D.) Eksperymenty z ramieniem robotycznym zajmą pewnie około dwóch miesięcy. Reszta eksperymentów będzie kontynuowana do spalenia satelity w atmosferze. Ile to potrwa, to już zależy od tego, jak wysoko satelita będzie na orbicie. My planujemy wystrzelić go na wysokość maksymalnie 600 km. Przy uwzględnieniu, że na wysokości 500km jej spalenie nastąpi po około 3 latach, a wysokość 530 km to już 5 lat, to da nam to kilka ładnych lat żywotności satelity. Oczywiście przy założeniu, że nie nastąpi żadna usterka.

(J.B.) Jak ma trafić na orbitę?

(M.D.) Na początku lat dwutysięcznych pojawił się „CubeSat”, czyli standard konstrukcji małych satelitów (ważą one zazwyczaj od kilku do kilkunastu kilogramów – przyp. autora). Ze względu na to, że nasz satelita jest budowany w oparciu o ten standard, możemy się skontaktować ze wspomnianymi integratorami, którzy są łącznikiem między zespołami takimi jak nasz a firmami, które wysyłają ładunki w kosmos. Sama procedura oddzielenia satelity od rakiety nie jest skomplikowana. Mówiąc prostymi słowami, satelita zostanie umieszczony w konstrukcji z wieczkiem i sprężyną w środku. Tego, jak wygląda procedura wystrzału, można łatwo się domyślić. Wieczko się otwiera, a sprężyna wypycha satelitę.

(J.B.) Jak udaje się finansować tak ambitne przedsięwzięcie? 

(M.D.) Jako projekt studencki działamy w następujący sposób: szukanie sponsorów, wsparcie z uczelni, oraz różne konkursy z ministerstw, np. Ministerstwa Edukacji i Nauki, lub też z Aglomeracji Wrocławskiej. Jest jeszcze problem sfinansowania wystrzelenia satelity. Koszt takiego przedsięwzięcia wynosi ok. 140.000 dolarów, które muszą pochodzić z jednego źródła. Z jakiego źródła uzbieramy tę kwotę? Jeszcze nie jestem w stanie odpowiedzieć na to pytanie. Teraz priorytetem jest zebranie finansów na budowę satelity.

(J.B.) Dalsze plany po skonstruowaniu satelity?

(M.D.) Ja sam pracuję w branży lotniczej. Jeśli chodzi o samą branżę kosmiczną, już teraz trzy osoby mają przyjemność budowania satelitów profesjonalnie. Co do reszty – czas pokaże, sam spodziewam się, że sporo osób pozostanie w jakiś sposób w temacie kosmicznej inżynierii.

(J.B.) Kończąc już nasz wywiad, zadam ostatnie pytanie: Czy jesteście jakoś dostępni w sieci?

(M.D.) Tak jest. Posiadamy własną stronę internetową (wrosat.pl), ale i strony na Facebooku, Instagramie i Linkendin. To tam publikowane są wszelkie nowości i wydarzenia dotyczące projektu, wraz z postępem prac.