3 grudnia rakieta Falcon 9 firmy SpaceX, należącej do Elona Muska wyniesie w kosmos satelitę zbudowanego przez studentów z Politechniki Warszawskiej. PW-Sat2 ma przeprowadzić ważny eksperyment, który pomoże w walce z kosmicznymi śmieciami. Rozmawialiśmy z Inną Uwarową z zespołu, który stworzył satelitę.
Maria Mazurek: Ile kosztuje lot rakietą Elona Muska?
Inna Uwarowa, kierownik projektu i doktorantka na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej: W 2013 roku zebraliśmy ekipę i zaczęliśmy projektować. Wtedy, na początku, nie mieliśmy pieniędzy na wystrzelenie. Dopiero w 2016 roku dostaliśmy dofinansowanie z Ministerstwa Nauki w wysokości 180 tys. euro.
Nasz satelita waży 2,6 kg. Ceny za wystrzelenie satelity tej wielkości wahają się od 160 do 220 tys. euro. To zależy między innymi od rakiety i usługodawcy, bo oni mają też różne stawki. Elon Musk miał w SpaceX bardzo dobre ceny, dodatkowo dostaliśmy od pośrednika zniżkę i ostatecznie zapłaciliśmy 135 tys. euro.
Jak to się zaczęło, kiedy powstał pomysł, by zbudować satelitę?
Właściwie to jest drugi satelita. Pierwszy program zaczął się jeszcze w 2004 roku, a tamten satelita poleciał w 2012 roku. Już pół roku później uznaliśmy, że chcemy kontynuować prace. Projekt PW-Sat2 wystartował oficjalnie na początku 2013 roku. Wytypowaliśmy kilka technologii, które chcemy przetestować i zdecydowaliśmy, że chcemy zostać przy temacie śmieci kosmicznych.
Dlaczego akurat tym problemem postanowiliście się zająć?
Stał się on bardzo gorący ze względu na coraz większą liczbę satelitów na orbicie. Wystarczy powiedzieć, że w poniedziałek razem z nami, w ramach jednego startu rakiety, zostanie wyniesionych ponad 60 satelitów - i tak mniej, bo pierwotnie miało być ich ponad 120. Takich startów jest coraz więcej. Tydzień po nas leci hinduska rakieta, która wyniesie kilkadziesiąt satelitów. Widać, że w związku z tym problem kosmicznych śmieci zaczyna drastycznie narastać.
Można go rozwiązać w sposób aktywny, czyli po prostu satelity zbierać i sprowadzać na Ziemię. Tylko to jest dość drogie, bo trzeba zbudować jednego satelitę, żeby jednego zdjąć z orbity. My chcieliśmy opracować system, który pozwala na to, by po zakończeniu misji satelita sam schodził z orbity i spalał się w atmosferze jak najszybciej, ustępując miejsca kolejnym - i to właśnie będzie testować PW-Sat2.
Największe agencje kosmiczne zwracają uwagę na problem śmieci i prowadzą specjalne programy dofinansowania do walki z nimi. To na przykład śledzenie (tracking), są też konkursy ESA na zdjęcie dużych, kilkutonowych satelitów z orbity. Tej wielkości obiekt spadając, a robi to bardzo powoli, proces trwa często wiele lat, nie spala się całkowicie w atmosferze, więc stanowi zagrożenie także na Ziemi.
A zanim spadnie, zagraża innym obiektom w kosmosie, nie tylko satelitom, ale także Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Tak, chociaż w przypadku dużych obiektów ułatwieniem jest to, że są wykrywalne. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna ma opracowany manewr unikania zderzeń w takich przypadkach. My śledzimy elementy do 1 cm wielkości. Takie drobiazgi stanowią duże zagrożenie, bo ciężko je wykryć, a potrafią wywołać spore zniszczenia. Odpryski farby mogą na przykład przeszyć panel słoneczny na wylot. Dodatkowo każde zderzenie generuje chmurę odłamków i efekt się pogłębia. Jeśli nic z tym nie zrobimy, to za kilka lat będziemy mieć problem z wystrzeliwaniem kolejnych obiektów i to wszystko, co teraz mamy na orbicie i wspiera nas na Ziemi, jak satelity komunikacyjne czy GPS, może być zagrożone. Zalecenie ONZ jest takie, by po zakończeniu misji czy braku kontaktu, satelita zszedł z orbity w ciągu 25 lat. A dziś na orbitach powyżej 700 km satelity mogą wisieć setki lat.
Jak wyglądała budowa waszego satelity?
Na początku prace te bardziej koncepcyjne i papierowe odbywały się na uczelni. Natomiast jak już zaczęły się prace poważniejsze i trzeba było korzystać z czystych pomieszczeń, tak zwanych clean roomów, rozdzieliliśmy zespół. Elektronika powstawała w Centrum Badań Kosmicznych, zresztą z bardzo przyjacielskim wsparciem, a produkcja żagla odbywała się w laboratoriach Cezamat Politechniki Warszawskiej. W ciągu prawie sześciu lat w projekcie przewinęło się około stu osób, w tej chwili jest w nim 27 osób.
Dwa-trzy lata temu przyszła do nas firma Future Processing, która stworzyła zespół programistów, przygotowujących oprogramowanie do komputera pokładowego. Bardzo nas wsparła i sama też się zresztą rozwinęła, bo teraz w konsorcjum buduje własnego satelitę. Ten nasz, PW-Sat2, był gotowy w zeszłym roku, później trwały jeszcze testy i od tamtego czasu czeka na start. Pożegnaliśmy go we wrześniu tego roku, kiedy wyruszył w podróż do Kalifornii. Pierwszy etap integracji odbył się w Holandii, kolejne już w Stanach Zjednoczonych.
Jak dokładnie będzie wyglądać misja PW-Sat2?
Po wystrzeleniu trzeba poczekać kilka godzin na separację, później zacznie się nadawanie. Satelita ma do przeprowadzenia kilka eksperymentów (poza tym głównym), jak testy czujnika słonecznego, który wykorzystywany jest w nawigacji, systemu zasilania czy paneli słonecznych. Na początku chcemy z tym naszym satelitą "pogadać", zobaczyć jakie dane spływają i dać możliwość radioamatorom na całym świecie, żeby też mogli odbierać sygnał. Po 40 dniach otworzymy żagiel. To jest struktura o wymiarach 2 na 2 metry, wykonana z bardzo cienkiej folii. Nasz satelita będzie na niskiej orbicie, około 575 km, gdzie jeszcze jest szczątkowa atmosfera, więc żagiel będzie go wyhamowywać. Satelita będzie tracić prędkość i wysokość, zacznie schodzić z orbity, wchodzić w atmosferę i się spalać. To schodzenie będzie odbywać się znacznie szybciej niż bez pomocy żagla - co najmniej 20-krotnie szybciej.
I co dalej? Będą kolejne satelity?
Tak, powstał już u nas zespół, który będzie budować trzeciego satelitę. Będzie to nowa ekipa, bo celem tego projektu też jest przede wszystkim edukacja.
