SKA – SpaceTech po studencku

0

W związku ze startem PW-Sata przybliżamy działalność Studenckiego Koła Astronautycznego (SKA). Organizacji, w której narodził się pomysł budowy polskiego satelity studenckiego.

SKA działa na Politechnice Warszawskiej, przy Instytucie Techniki Cieplnej Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa. Powstało w 1996 roku z inicjatywy prof. Piotra Wolańskiego oraz studentów tego wydziału. Od tego momentu uczestniczyło w większości projektów Biura Edukacyjnego Europejskiej Agencji Kosmicznej, rozwijało swoje własne projekty oraz intensywnie promowało astronautykę i technologie kosmiczne.

Można zaryzykować stwierdzenie, że obecnie SKA jest najlepszym w Polsce miejscem do rozwijania swoich zainteresowań związanych z astronautyką w czasie studiów.

Delegacja ze SKA na COPOUS we Wiedniu/Credits: SKA

Do głównych celów organizacji należy pogłębianie wiedzy związanej z astronautyką i popularyzacja tej tematyki. Pierwszy cel jest realizowany głównie poprzez uczestnictwo w licznych projektach inżynierskich – obecnie SKA ma w swojej “ofercie” działalność w zespole zajmującym się wymianą ciepła dla satelity ESMO oraz przy budowie rakiet Amelia (informacje na ten temat często publikujemy na łamach naszego serwisu). Pełną listę wszystkich projektów prezentujemy poniżej.

Popularyzacja astronautyki następuje głównie poprzez cykliczne spotkania (zwane Wykładami Czwartkowymi), udział w większości krajowych spotkań poświęconych astronautyce, udział oraz organizacja konferencji astronautycznych, koordynacja studenckich spotkań z przyjeżdżającymi do Polski astronautami itd.

Rekrutacja odbywa się zazwyczaj na początku nowego roku akademickiego, w praktyce jednak nowe osoby dochodzą przez cały rok. Do SKA mogą wstąpić wszyscy studenci Politechniki Warszawskiej. Z chwilą przystąpienia otwiera się możliwość bardzo szybkiego zaangażowania się w działalność organizacji. Na tle innych kół naukowych jest to raczej niespotykanym faktem.

A oto dotychczasowe projekty SKA:

Studencka Kampania Lotów Parabolicznych
Konkurs na ciekawe eksperymenty, przeprowadzane w warunkach mikrograwitacji. Organizowany przez Europejską Agencję Kosmiczną, daje studentom unikalną szansę przeżycia stanu zbliżonego do nieważkości, na pokładzie specjalnie przystosowanego samolotu Airbus A300 ZERO-G. Dotychczas, członkowie SKA wzięli w nim udział pięciokrotnie. Eksperyment z 2002 roku, “Self-ignition”, otrzymał wyróżnienie i wystartował jeszcze raz, razem z kampanią profesjonalną. Obecnie program realizowany jest przez Biuro Edukacyjne ESA pod nową nazwą “Fly Your Thesis”. Dostępny tylko dla studentów studiów magisterskich i doktoranckich.

7. kampania (2004) “Adhesive Forces in Microgravity Conditions”
6. kampania (2003) “Visualisation of Magnetic Field in Microgravity Conditions”
5. kampania (2002) “Self-ignition”
2. kampania (1995) “Diffusion flames in hyper- and microgravity”
1. kampania (1994) “Combustion of dust in microgravity”

Więcej: Informacja o kampanii “Fly Your Thesis” na stronie ESA.

Drużyna SKA przed Airbus A300 ZERO-G/Credits: SKA
Drużyna SKA przed Airbusem A300 ZERO-G/Credits: SKA

Michał Kopera w trakcie
Michał Kopera w trakcie “stanu mikrograwitacji”/Credits: SKA

Young Engineers’ Satellite 2 (YES-2)
Zbudowany przez ponad 100 studentów z 25 europejskich uczelni eksperyment. Jego zadaniem było zbadanie możliwości sprowadzania na Ziemię niewielkich ładunków z orbity. Projekt przebiegał pod patronatem Europejskiej Agencji Kosmicznej. Idea polegała na odstrzeleniu kapsuły ładunkowej, która pozostawała przymocowana do reszty urządzenia przy pomocy długiej na 30 kilometrów nici. Kapsuła zostaje następnie wprowadzona w ruch wahadłowy, a w odpowiednim momencie nić jest przecinana. Pozwala to w prosty i tani sposób uzyskać odpowiednią prędkość i kąt wejścia kapsuły w atmosferę. Studenci z Politechniki Warszawskiej wykonali dokumentację, zajmowali się też częściami mechanicznymi (w tym systemem odstrzeliwania kapsuły i rozwijania nici) oraz izolacją termiczną. YES-2 poleciał jako jeden z kilkudziesięciu ładunków naukowych na rosyjskim satelicie Fotino (zaadaptowany statek Wostok) we wrześniu 2007 roku. Eksperyment powiódł się częściowo.

Więcej: Informacja o eksperymencie YES-2 na stronie ESA.

Model 3D satelity YES-2/Credits: ESAModel lotny satelity YES-2/Credits: ESA
Model 3D oraz model lotny satelity YES-2/Credits: ESA

SSETI Express
Wystrzelony w październiku 2005 roku satelita, zbudowany przez 35 studenckich zespołów z 23 krajów Europy. Wkład SKA to zespół “Operations” odpowiedzialny za zaplanowanie przebiegu misji oraz sterowanie satelitą. Nazwa SSETI Express nawiązuje do tempa jego budowy – został stworzony w zaledwie 18 miesięcy. Tak szybka budowa była spowodowana koniecznością zademonstrowania przed ESA możliwości studentów i organizacji SSETI, która nadzorowała przeciągający się projekt ESEO. W tym czasie ESA była bliska zawieszeniu projektu ESEO.

Zadaniem satelity była obserwacja fotograficzna Ziemi oraz wykonywanie różnych pomiarów i testów. W wyniku awarii Express zamilkł niedługo po wystrzeleniu. Projekt był dużym sukcesem edukacyjnym, pokazał również zaskakujące możliwości studentów (budowa satelity w tak krótkim okresie czasu).

Więcej: Informacja o satelicie SSETI Express na stronie ESA.

Model lotny SSETI Express/Credits: ESA
Model lotny SSETI Express/Credits: ESA

European Students Earth Orbiter (ESEO)
W 2000 roku, ESA Education Office stworzył nową organizację o nazwie SSETI. Jej podstawowym zadaniem było funkcjonowanie jako miniaturowa agencja kosmiczna, która zainteresowałaby młodych ludzi tematyką eksploracji kosmosu oraz stworzenie szansy na zdobycie przez nich doświadczenia poprzez prace z zawodowcami z różnych dziedzin technologii kosmicznej. Jako jeden ze sposobów realizacji tych celów, zostało rozpoczętych kilka projektów. Były to: The European Student Moon Rover, The European Student Moon Orbiter (ESMO) i wreszcie European Student Earth Orbiter (ESEO). Podstawowymi celami satelity są: 1. Zmierzenie poziomu promieniowania w pasach Van Allena, 2. Wykonanie zdjęć Ziemi i ciał niebieskich, 3. Przetestowanie studenckich podzespołów (cel technologiczny). W projekcie biorą udział cztery zespoły z Polski, w tym dwa ze SKA: 1. CONF (konfiguracja mechaniczna), 2. OPER (tak jak w przypadku SSETi Express – sterowanie), 3. OBDH (komputer pokładowy), 4. COMM (komunikacja).

Od początku projekt ESEO zmaga się z dużymi problemami (projekt nigdy nie wyszedł spoza wstępnej fazy projektowej). Jest to spowodowane przede wszystkim zbyt dużą ilością celów jak na satelitę studenckiego. Chcąc uporać się z opóźnieniami Biuro Edukacyjne ESA w 2008 roku zmieniło jednostkę koordynującą projekt z organizacji SSETI na włoską firmę Carlo Gavazzi Space. Na początku 2011 roku ESEO, dotarłszy po raz drugi do końca wstępnej fazy projektowej, znów utknęło w miejscu.

Więcej: Informacja o satelicie ESEO na stronie ESA.

Leszek Pecyna (zespół sterowania) podczas pierwszego warsztatu ESEO po wznowieniu projektu/Credits: J.Jaworski
Leszek Pecyna (zespół sterowania) podczas pierwszego warsztatu ESEO po wznowieniu projektu/Credits: J.Jaworski

European Students Moon Orbiter (ESMO)
Europejski Studencki Orbiter Księżycowy, jest czwartym z projektów organizowanych przez ESA w ramach Edukacyjnego Programu Satelitarnego, natomiast pierwszym, którego celem jest Księżyc.

W projekcie biorą udział drużyny z krajów członkowskich ESA oraz krajów stowarzyszonych (w ramach programu PECS). W tej chwili są to 23 zespoły, w tym 3 z Polski. Koordynatorem prac studentów jest brytyjska firma Surrey Space Technology Ltd, która wygrała przetarg organizowany przez ESA. Drużyna ze SKA odpowiada za System Kontroli Termicznej.

Więcej: Informacja o satelicie ESMO na stronie ESA. Strona ESMO – http://esmo.pl/

Drużyna Systemu Kontroli Termicznej podczas szkolenia z programu ESATAN/Credits: SKA
Drużyna Systemu Kontroli Termicznej podczas szkolenia z programu ESATAN/Credits: SKA

PW-Sat
PW-Sat jest pierwszym polskim satelitą, powstałym z inicjatywy studentów Politechniki Warszawskiej (stąd „PW” w nazwie), zrzeszonych w SKA i Studenckim Kole Inżynierii Kosmicznej (SKIK). Finalne prace konstrukcyjne realizowane były we współpracy z Centrum Badań Kosmicznych PAN. Projekt rozpoczął się w 2005 roku, gdy grupa studentów zdecydowała o podjęciu niecodziennego wyzwania – zaprojektowania i zbudowania od podstaw całego satelity. Nikomu wcześniej w Polsce się to nie udało. Zdecydowano, że satelita będzie obiektem typu CubeSat, a jego misja przetestuje technikę deorbitacji oraz innowacyjne fotoogniwa.

Więcej: Strona internetowa projektu.

Członkowie zespołu PW-Sat w początkowej fazie projektu/Credits: SKA
Członkowie zespołu PW-Sat w początkowej fazie projektu/Credits: SKA

BEXUS 8/9: Spacefish
SpaceFish to bezzałogowy samolot o kształcie zbliżonym do ryby. Projekt był realizowany przez drużynę hiszpańsko-polską. Celem eksperymentu było opracowanie i zbudowanie autopilota, który byłby przetestowany w locie na pokładzie SpaceFisha. Eksperyment brał udział w dwóch kampaniach BEXUS, jednak ostatecznie nie wziął udziału w finalnym locie.

Kamil Glebowicz z modelem Spacefisha/Credits: SKA
Kamil Glebowicz z jedną z pierwszych struktur Spacefisha/Credits: SKA

BEXUS 8/9 (SCOPE) oraz 10/11: (SCOPE 2.0)
SCOPE 2.0 (czyli Stabilized Camera Observation Platform Experiment) był projektem systemu sterowania i stabilizacji kamery, który umieszczony na pokładzie balonu stratosferycznego pozwoli na obserwację wybranych punktów na powierzchni Ziemi.

Eksperyment został wymyślony na potrzeby uczestnictwa w kampanii edukacyjnej REXUS/BEXUS. Jest to jeden z projektów edukacyjnych Europejskiej Agencji Kosmicznej, który umożliwia studenckim eksperymentom lot na pokładzie balonu stratosferycznego (BEXUS) lub rakiety meteorologicznej (REXUS).

Efektem eksperymentu miało być kilkugodzinne, dobrej jakości nagranie wybranych obiektów z wysokości 35 kilometrów – maksymalnego pułapu lotu osiąganego przez balon.

Pomysł na projekt narodził się po obejrzeniu nagrań z misji małych balonów stratosferycznych tworzonych przez amatorów i studentów. Umieszczane pod balonami kamery zarejestrowały niesamowicie ciekawe nagrania, niestety ich jakość została mocno popsuta przez ciągły obrót i wahania kamery. Nie istniała też możliwość wycelowania kamery w konkretnym kierunku.

Pierwsza edycja eksperymentu nie zdążyła zostać ukończona. Start balonu BEXUS 11, na pokładzie którego znajdowała się druga edycja SCOPE i pozostałe eksperymenty nastąpił 23 listopada z kosmodromu Esrange w Szwecji, położonego za północnym kołem podbiegunowym. Po kilku godzinach lotu gondola balonu opadła na spadochronie przy północnym wybrzeżu Bałtyku w Finlandii. Gondolę wraz z mieszczącymi się na niej eksperymentami odnaleziono po kilku dniach. Wyniki i podsumowanie projektu dostępne są na blogu SCOPE 2.0

Więcej: Strona internetowa projektu.

Łukasz Boruc ze SCOPE-m, chwilę po integracji z gondolą BEXUSa/Credits: Kamil Bobrowski
Łukasz Boruc ze SCOPE-m, chwilę po integracji z gondolą BEXUSa/Credits: Kamil Bobrowski

Łazik marsjański „Skarabeusz”
Zrobotyzowany łazik marsjański, zaprojektowany na konkurs University Rover Challenge, organizowany przez Mars Society w stanie Utah w USA. Była to symulacja misji marsjańskiej, podczas której Skarabeusz konkurował z kilkoma innymi konstrukcjami budowanymi przez studentów (głównie z USA). Konkurencje obejmują zdalne prowadzenie badań naukowych, orientację w terenie, misje ratunkowe i wiele innych. Ze względu na złożoność zadania, w realizacji Skarabeusza brali udział studenci z różnych kierunków (mechanika, elektronika).

Projekt ten realizowany był wspólnie przez SKA i Mars Society Polska. Był to pierwszy studencki łazik z Polski na konkursie URC. Doświadczenia wyniesione z tego projektu były pewnego rodzaju fundamentem pod ostatnie sukcesy polskich łazików w tym konkursie.

Bartek Rodak z łazikiem Skarabeusz na pustyni w Utah/Credits: SKA
Bartek Rodak z łazikiem Skarabeusz na pustyni w Utah/Credits: SKA

Sekcja Rakietowa – rodzina rakiet Amelia
Sekcja rakietowa jest obecnie najliczniejszym i najbardziej dynamicznym projektem SKA. Zespołowi do tej pory udało się z sukcesem wypuścić dwie rakiety typu Amelia, obecnie pracują nad udoskonaleniem tej konstrukcji.

Więcej: Strona internetowa sekcji.

Premier ogląda Amelię podczas spotkanie ze studentami/Credits: Grzegorz Roginski/CIR
Premier ogląda Amelię podczas spotkanie ze studentami/Credits: Grzegorz Roginski/CIR

(SKA, PW-Sat, ESMO-TCS, ESA) {jathumbnail off}

Share.

Comments are closed.