Koło naukowe PWr Aerospace, działające przy Politechnice Wrocławskiej, od lat stawia kroki w inżynierii kosmicznej. Już od ponad roku pracujemy nad projektem WroSat – pierwszym studenckim nanosatelitą z Dolnego Śląska.

Niezwykle ważnym dla nas aspektem jest nie tylko sama konstrukcja urządzenia, ale również sposób wyniesienia CubeSata w przestrzeń kosmiczną. Chcemy mieć pewność, że nasz satelita będzie odporny na turbulencje w trakcie lotu oraz bezpiecznie dotrze na niską orbitę okołoziemską. Aby do tego doszło, musimy najpierw zapoznać się z możliwymi metodami transportu.

Kurierzy satelitów

Agencje kosmiczne oraz prywatne przedsiębiorstwa przemysłu kosmicznego oferują w swoich rakietach wyznaczone miejsce dla nanosatelitów. Tu ogromną rolę odgrywa nasz Dział Planowania Misji – kontaktuje się z pośrednikami, którzy zapewniają miejsce w rakiecie. Dzięki temu, gdy WroSat będzie gotowy, będzie mógł spokojnie rozpocząć swoją kosmiczną podróż.

Następny przystanek – ISS!

CubeSaty mogą zostać wyniesione wraz z innym załadunkiem na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Tam astronauci przenoszą je do specjalnego segmentu, z którego są wyrzucane w kosmos. Zdarzały się też przypadki, że sami astronauci wynosili satelity w przestrzeń kosmiczną podczas spacerów kosmicznych.

Niewątpliwą zaletą drogi CubeSata z przesiadką na ISS są zdjęcia i nagrania, które astronauci wykonują przy wypuszczeniu satelitów. Dzięki temu zespoły na Ziemi mogą otrzymać niesamowitą pamiątkę wprost z kosmosu.

Satelity KRAKsat i Światowid opuszczające moduł Kibō na ISS.

Jeśli nie astronauci, to co?

Inny sposób polega na umieszczeniu CubeSata w specjalnym kontenerze, nazywanym potocznie wyrzutnią. Kiedy rakieta dociera w wyznaczone miejsce na orbicie, jej elementy zostają odseparowane od siebie zgodnie z planem misji. To właśnie w jednej z tych części znajduje się wyrzutnia oraz osobny komputer, odpowiedzialny za sterowanie sekwencją wypuszczania CubeSatów. Komputer przesyła sygnał elektryczny, który otwiera drzwi kontenera, tym samym powodując wydostanie się nanosatelitów z wyrzutni. Jeżeli zdecydujemy się na tę opcję transportu, do wyboru będziemy mieć kilka rodzajów kontenerów:

  • P-POD, w którym umieszczano pierwsze skonstruowane nanosatelity. Swoim kształtem przypomina podłużne pudło z drzwiczkami, które otwierają się po otrzymaniu sygnału z komputera pokładowego. Wówczas satelity zaczynają zsuwać się z szyn wyrzutni oraz osadzać w przestrzeni kosmicznej.
  • J-POD, skonstruowany przez Japońską Agencję Eksploracji Aerokosmicznej (JAXA). Po otrzymaniu sygnału, CubeSaty umieszczone w wyrzutni zostają wypchnięte w przestrzeń kosmiczną przez sprężyny znajdujące się w środku. Co ciekawe, J-POD składa się z kilku drzwiczek, które otwierają się kolejno w pewnych zaprogramowanych odstępach czasowych.
  • ISIPOD firmy Isispace. ISIPOD funkcjonuje identycznie jak wyrzutnia P-POD: CubeSaty wychodzą na zewnątrz, gdy drzwi urządzenia odchylają się o kąt 90 stopni. 
  • EXOpod firmy Exolaunch. EXOPOD jest od niedawna dostępny i wyróżnia się od pozostałych, swoimi magnetycznymi drzwiami oraz wbudowanymi okienkami, które umożliwiają, w razie takiej potrzeby, podgląd schowanego nanosatelity. Co więcej, wewnątrz wyrzutni, pod miejscem przeznaczonym dla satelitów, znajdują się sprężyny, które wypychają CubeSaty z kontenera. 
  • X-POD, w którym w momencie, gdy zasilacz wewnątrz otrzymuje sygnał z komputera, aktywuje się mechanizm zwalniający drzwiczki. Powoduje to wyrzucenie CubeSata z pokładu.

Powyższy film pokazuje, jak przebiega wypuszczenie CubeSatów bezpośrednio w przestrzeń kosmiczną. W rakiecie Atlas V (której misję przedstawia nagranie) używa się wyrzutni P-POD. Źródło filmu: United Launch Alliance.

Ile może nas to kosztować?

Bez względu na to, którą formę wyrzutni zdecydujemy się wybrać, sama cena wyniesienia CubeSata, o rozmiarach 10x10x10 cm, przekracza wartość 80 tysięcy dolarów. Przeliczając to na polską walutę, wyniesie to powyżej 320 tysięcy złotych. Nasz projekt skupia się na skonstruowaniu satelity 10x10x20 cm, dlatego koszt będzie większy. W przypadku niemożności zebrania przez nas takiej sumy, przejdziemy do planu awaryjnego. Programy „Fly Your Satellite” i „KiboCUBE” umożliwiają wysłanie CubeSata w ramach współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną i ONZ, dlatego stanowią one naszą „deskę ratunkową”.

Autor

wrosat

WroSat – za tą krótką nazwą kryje się mały satelita i ogromne marzenia studentów o wysłaniu swojego dzieła w kosmos. Jesteśmy studentami Politechniki Wrocławskiej, lecz współpracują z nami też osoby z zewnątrz. Choć na co dzień działamy w różnych kołach naukowych, połączył nas jeden cel – wysłanie CubeSata na orbitę Ziemi. Mimo krótkiego doświadczenia i ciągłej nauki chcemy udowodnić, że niebo nie jest dla nas żadną granicą, oraz że dzięki współpracy możemy osiągnąć upragniony cel.