Krakowscy studenci na tropie przełomu. Pierwsze takie urządzenie na świecie

Krakowscy studenci wyślą w kosmos własnego satelitę. Ta inicjatywa jest jednak wyjątkowa, bo ma zadanie zbadać nowy rodzaj napędu, który może okazać się rewolucyjny. Po dwóch latach badań i eksperymentów, w końcu wiadomo, że KRAKat trafi na Międzynarodową Stację Kosmiczną.

Sam pomysł jest inicjatywą studentów dwóch uczelni – Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Akademii Górniczo-Hutniczej. Grupa znała się jeszcze z czasów licealnych, ale kontynuowała znajomość również po odebraniu wyników matury. Części z nich postanowiła zgłębiać tajniki chemii, a część zdecydowała się lepiej poznać mechanikę i robotykę. Jeszcze jedna grupa uznała, że mechanika i programowanie to coś, co interesuje ich najbardziej. Zespół był zatem iście interdyscyplinarny, ale do zadanie, jakie sobie postawili, inny by się po prostu nie nadawał.

A co konkretnie stworzyli? Satelita KRAKSat jest pierwszym na świecie urządzeniem, który do sterowania położeniem maszyny będzie wykorzystywać ferrofluid. Czym jest ferrofluid? To inaczej ciecz magnetyczna lub ciekły magnes. Jak tłumaczą sami studenci, "chcemy sprawdzić realność pomysłu użycia go jako ciekłego koła zamachowego. Przy braku grawitacji w przestrzeni kosmicznej wprowadzimy ferrofluid w polu magnetycznym w ruch wirowy. Jeśli eksperyment się powiedzie - ciecz w zbiorniku powinna przyjąć oczekiwaną przez nas prędkość i spowodować zmianę prędkości obrotowej satelity w przeciwnym kierunku".

Jeśli ferrofluid zadziała tak, jak przewidują autorzy projektu, może to doprowadzić do stworzenia nowego, tańszego i bardziej niezawodnego, systemu stabilizacji dla satelitów.

- Sami zdecydowaliśmy się na budowę satelity badawczego na postawie informacji, którą znaleźliśmy w internecie. Mianowicie, budowa rakiet do satelity to trudne przedsięwzięcie, tak samo jak jej utrzymanie przez kilka dni na orbicie. Dlatego naszym celem jest nie tylko umieścić KRAKSat, ale i sprawdzić, czy wykorzystany przez nas ferrofluid okaże się właściwym stabilizatorem dla satelity – mówi mi Artur Hadasz, jedna z pracujących nad KRAKSatem osób.

Oprócz badania zachowania magnesu w płynie, KRAKSat będzie również zbierać dane i informację. Sprawdzi takie wartości, jak temperatura, indukcyjność pola magnetycznego, natężenie światła, które występują na wysokości 310 kilometrów. W tym czasie, jak podkreślają twórcy, magnes musi sprostać naprawdę ekstremalnym warunkom panującym w jonosferze, takim jak duża amplituda temperatur (od −170C do 110C!), niskie ciśnienie, mikrograwitacja, zjonizowane gazy.
Po trzech miesiącach ciągłych pomiarów i eksperymentów satelita wytraci prędkość i spali się w atmosferze.

Niespodziewana pomoc

Co ciekawe, przez dwa lata zespół poszukiwał prób sfinansowania swojego przedsięwzięcia również w internecie. W ramach zbiórki na portalu Polak Potrafi chcieli zebrać 20 tysięcy złotych, ale się nie udało. Ta sytuacja zadziałała jednak na korzyść grupy ambitnych studentów.

- Nie udało nam się zebrać środków przez Polak Potrafi, ale pozyskaliśmy kilku ważnych sponsorów oraz partnerów. Zbiórka zresztą była kluczowa również dla promocji naszego projektu. Nie udała się, ale jednocześnie się udała, tylko w inny sposób mówi Hadasz. - Weszliśmy we współpracę z firmą Space Garden oraz SatRevolution. Pierwsza dała nam środki pieniężne oraz pomoc merytoryczną, druga natomiast również wysyła swojego satelitę, Światowida, "przy okazji" wysyłając również KrakSata. Oba urządzenia mieszczą się w tak zwanych Cube Sat, czyli pojemnikach o wymiarach 10 na 10 na 10 centymetrów, które zapewnia SATRevolution właśnie – podkreśla.

Teraz drużynę czeka ostatnia prosta. Jak mówi Hadasz, przed muszą tylko wprowadzić kilka małych zmian w konstrukcji i satelita będzie gotowy. Razem ze wspomnianym Światowidem wystartuje na ISS w kwietniu przyszłego roku.
- Spędziliśmy w laboratorium łącznie pięć tysięcy godzin i zdecydowanie było warto. Dużo się nauczyliśmy, było mnóstwo zabawy, nie mówiąc o tym, że to niecodzienny ale i perspektywiczny projekt. Na razie mamy kilka pomysłów ale na razie jest za wcześnie by o nich mówić – konkluduje przedstawiciel zespołu.

Tomasz Poźniak, dyrektor ds. rozwoju w SATRevolution, tłumaczy WP Tech, jak wygląda ich wkład w KRAKSat i jak zaczęła się cała kooperacja.

- Dotychczas nie przeprowadzono próby wykorzystania cieczy magnetycznej jako koła zamachowego, więc mamy tutaj do czynienia z eksperymentem pionierskim. Takie rozwiązanie może docelowo doprowadzić do znacznej redukcji części mechanicznych w układach sterowania dla małych satelitów, a co za tym idzie - zwiększyć ich niezawodność - opisuje. - Warto wspomnieć, że projekt KrakSat otwiera zupełnie nową gałąź problemów badawczych i idących za nimi potencjalnych rozwiązań, aczkolwiek niesie ze sobą pewne ryzyko, ponieważ długofalowe działanie tego typu układu w mikrograwitacji, można zbadać dopiero na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO) - dodaje.

Współpraca SatRevolution z członkami Koła Naukowego Integra rozpoczęła się na zasadzie dobrego dopasowania potrzeb i możliwości, kontynuuje Poźniak. Podczas prac nad satelitą obserwacyjnym, Światowidem, oprócz samego satelity firma stworzyła inny produkt. Jest nim platforma NanoBus, czyli zestaw podstawowych komponentów na "podwoziu" mogącym służyć dowolnym satelitom klasy cubesat. Taka platforma w połączeniu z instrumentem badawczym czy też eksperymentem naukowym daje już satelitę gotowego do wyniesienia w kosmos.

- W momencie gdy platforma NanoBus była w końcowej fazie rozwoju, doszły nas słuchy o kiełkującym krakowskim projekcie, który przykuł naszą uwagę na dobre, w efekcie czego podpisaliśmy kontrakt. Jak widać, wszystko sprowadziło się do tego, że zespół z Krakowa miał pomysł na innowacyjny eksperyment kosmiczny, a my dysponowaliśmy już całą technologią aby zapewnić mu wsparcie. Dziś zachęcamy także inne jednostki oraz grupy naukowe jak i przemysłowe do współpracy na podobnej zasadzie - podkreśla Poźniak.

Jak zresztą dodaje Poźniak, coraz więcej studentów i młodych ludzi zaczyna interesować się branżą kosmiczną. Powstają nowe koła naukowe na uczelniach, firmy również się rozrastają, a działania Elona Muska czy Jeffa Bezosa również wpływają na masową wyobraźnię. Polacy mogą dołożyć swoją cegiełkę w rozwijaniu kosmicznych technologii.