Jeden z kluczowych podzespołów nowego systemu ESA zaprojektowali Rafał Graczyk i Grzegorz Misiołek, studenci Politechniki Warszawskiej.
Młodzi inżynierowie z Polski uczestniczyli w projekcie YES, czyli Young Engineers’ Satellite (ang. satelity młodych inżynierów). To skierowany do studentów program ESA, którego celem jest poszukiwanie oryginalnych i innowacyjnych pomysłów technologicznych. Owocem pierwszej edycji programu była 350 kilogramowa satelita YES1. W czasie drugiej Polacy pracowali nad "kosmiczną pocztą" - metodą zrzucania przesyłek z orbity na Ziemię - która nie wymagałaby wysyłania w przestrzeń kosmiczną wahadłowców - czytamy w DZIENNIKU.
Metoda ta wymaga wyniesienia na orbitę odpowiedniego oprzyrządowania. Dzięki Sojuzowi satelita ESA nazwana YES2 znajdzie się na wysokości ok. 300 km. Po jedenastu dniach lotu rozpocznie się sprawdzanie "w warunkach bojowych" nowej technologii, która w przyszłości może posłużyć do sprowadzania na Ziemię ładunków z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS.
Podczas testu rolę ISS będzie pełnił statek kosmiczny Foton 3. Na czubku Fotona 3 znajduje się satelita YES2 składająca się z trzech elementów. Pierwszy to mający bezpośrednią łączność ze statkiem macierzystym FLOYD (Foton Located YES Deployer). Drugi to MASS (Mechanical Data Acquisition Support System), a trzeci - zamocowana w uprzęży MASS kapsuła transportowa Fotino. To właśnie ta część ma pełnić funkcję kosmicznej "koperty", w której przenoszono by ładunek z orbity na Ziemię - wyjaśnia DZIENNIK.
Fotino, czyli ważący 6 kg pojemnik, wykonany jest z odpornego na ekstremalnie wysokie temperatury stopu aluminium. Ma kształt idealnie okrągłej kuli. Gdy rozpocznie sie test, Fotino zostanie odłączona od statku. Pojemnik nie wypadnie jednak bezładnie w przestrzeń kosmiczną. Z resztą konstrukcji będzie go łączyć długa żyłka o średnicy... 0,4 mm.
To nie pomyłka. Wykonana ze specjalnego, superwytrzymałego włókna Dyneema linka o grubości ludzkiego włosa udźwignie ładunek o masie kilkunastu kilogramów. Następnie będzie się ona powoli rozwijać, cały czas utrzymując na końcu kapsułę transportową. W ciągu pierwszych 90 minut linka rozwinie się na 3,5 km. Potem jej mechanizm hamujący przestanie działać i linka rozwinie się dalej swobodnie. W pewnym momencie jej długość sięgnie nawet 32 kilometrów! W tym momencie będzie to najdłuższy sztuczny obiekt, jaki kiedykolwiek znalazł się w kosmosie. Co więcej, rekordowe rozmiary oraz oświetlenie promieniami Słońca sprawią, że linkę będzie można dostrzec z Ziemi: z obszaru wschodniej Rosji oraz Ameryki Południowej za pomocą amatorskiego teleskopu.
A co dalej z kosmiczną przesyłką? - pyta DZIENNIK. Na skutek działania prostych praw fizyki opadająca na żyłce kapsuła zacznie się zachowywać jak gigantyczne wahadło. Stopniowo zacznie się ono bujać. Ten moment misji uznaje się za najistotniejszy. Od prawidłowego ruchu wahadła będzie bowiem zależeć, czy kapsuła zostanie bezpiecznie wyekspediowana na Ziemię.
I tu na scenę wkraczają młodzi inżynierowie z Polski. To oni zaprojektowali część układu, która steruje hamulcem, zapewniając tym samym odpowiednie "rozbujanie" kapsuły. "Rozwijanie liny musi odbywać się z określoną prędkością i czasem trzeba ją regulować, np. zmniejszyć tempo rozwijania" - tłumaczy w DZIENNIKU Rafał Graczyk. "Nasz podsystem jest sterownikiem tego hamulca".
Po dwóch godzinach „bujania”, gdy linka zostanie rozwinięta na 32 km, a YES2 znajdzie się nad terytorium Kazachstanu, Fotino zostanie uwolniony z uprzęży. Jednocześnie od FLOYD-a odpadnie linka, która w końcu spali się w atmosferze. Ponieważ prędkość kapsuły będzie zbyt mała, by utrzymać ją na orbicie, "paczka" zacznie opadać w kierunku Ziemi. 5 km nad powierzchnią naszej planety otworzy się spadochron kapsuły, dzięki któremu opadnie ona miękko na kazachskie stepy.
Projekt, w którym uczestniczyli studenci z Polski, ma przed sobą wielką przyszłość. Jeśli wszystko przebiegnie zgodnie z planem, tego rodzaju "kosmiczną pocztę" mogliby wykorzystywać astronauci z ISS. W kapsule Fotino da się bowiem dostarczać na Ziemię np. próbki materiałów wykorzystywanych w eksperymentach lub produkowane na orbicie białka lub kryształy.
W Polsce nie mamy konkurencji
MAŁGORZATA MINTA: Zaprojektowaliście mechanizm kontrolujący rozciąganie linki, do której będzie podczepiona kapsuła Fotino. Dlaczego zajęliście się właśnie tym elementem?
RAFAŁ GRACZYK: Należy zacząć od tego, że przystąpiliśmy do projektu dość późno, bo zaledwie na rok przed planowanym rozpoczęciem misji. Większość prac była już na bardzo zaawansowanym etapie, co nie dotyczyło jednak naszego mechanizmu. Owszem, przeprowadzono jakieś symulacje, ale nikt nie zbudował nawet prototypu. W efekcie zostaliśmy od razu rzuceni na głęboką wodę. Na szczęście podołaliśmy wyzwaniu.
Czy po pomyślnym zakończeniu misji YES2 planujecie dalszą współpracę z ESA?
Chcielibyśmy współpracować z agencją, nawet jeśli wszystko skończy się źle [śmiech]. Już wiemy, że sporo spółek byłoby zainteresowanych ofertą Space Technologies RD - firmy, którą założyliśmy. Chcielibyśmy skupić się na dostarczaniu podsystemów, które byłyby wbudowywane w większe jednostki kosmiczne. Na pierwszym etapie prac zajęlibyśmy się podwykonastwem.
Skąd pomysł, by stworzyć firmę zajmującą się technologią kosmiczną?
Po prostu - z czegoś trzeba żyć. Przez większość czasu podczas studiów działaliśmy z Grzegorzem (Grzegorz Misiołek, współautor projektu) w kołach naukowych zajmujących się badaniami kosmosu i współpracujących z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA). Choć jeszcze wtedy były to działania na studenckim poziomie, to jednak dały nam bardzo dużo. Wiele się nauczyliśmy i wyspecjalizowaliśmy w czymś, co z jednej strony jest bardzo skomplikowane, a z drugiej - szalenie ciekawe. W końcu zdecydowaliśmy się na otwarcie własnej firmy, w której mogliśmy zajmować się czymś, co nas najbardziej interesuje, czyli inżynierią kosmiczną. Co najlepsze, już po założeniu Space Technologies RD okazało się, że w Polsce w ogóle nie mamy konkurencji.
Ale czy inżynieria kosmiczna nie jest u nas niszowym sektorem przemysłu?
I dlatego właśnie nie celujemy w Polskę, tylko w kraje zachodnie. Nasz pomysł jest taki, żeby pracować w Polsce, a zarabiać na Zachodzie.
*Rafał Graczyk, współzałożyciel firmy Space Technologies Ramp;D
