To był dziewiczy start nowej europejskiej rakiety Vega, która ma służyć do wynoszenia niewielkich ładunków na niskie wokółziemskie orbity. Według statystyk od 1990 roku ponad połowa startów nowych rakiet (dokładnie 11 na 19, czyli 58 proc.) kończyła się fiaskiem. Ale tym razem wszystko poszło zgodnie z planem.
Vega wyniosła na orbitę aż dziewięć satelitów, w tym siedem niewielkich próbników, wykonanych przez studentów z Hiszpanii, Włoch, Francji, Węgier, Rumunii oraz Polski.
Młodości! Ty nad poziomy wylatuj*
Do tej pory Polacy brali udział w wielu misjach kosmicznych, skonstruowali już blisko 70 przyrządów, które były częścią różnych sond kosmicznych i satelitów, ale jeszcze nigdy nie wysłali w kosmos własnego satelity. Jak na kraj, który chce zaliczać się do europejskich potęg, marna to statystyka. Zwłaszcza że pierwszego w dziejach sputnika Rosjanie wysłali na orbitę już ponad pół wieku temu i od tej pory to samo zrobiło kilkadziesiąt krajów świata. Na polskiego satelitę przyszedł już najwyższy czas.
Okazuje się, że ten pierwszy jest dziełem studentów Politechniki Warszawskiej. Nazywa się PW-Sat. Niezbyt duży - ma kształt sześcianu o krawędzi 10 cm, jest więc niewiele większy od kostki Rubika, waży niespełna kilogram. Najciekawsze jednak jest to, że sukces odniesie tym większy, im szybciej z orbity spadnie i spłonie w atmosferze. Serio. PW-Sat testuje bowiem pionierską technologię, dzięki której będzie można... strącać stare i zużyte satelity z orbit.
Chodzi o to, żeby nie zaśmiecały wokółziemskiej przestrzeni, skoro już przestały działać. Lepiej, by spadły i spłonęły w atmosferze, niż zamieniały się w wieczną zawalidrogę, która stanowi wielkie zagrożenie dla działających maszyn i stacji orbitalnych. Wokół Ziemi robi się bowiem coraz ciaśniej i coraz łatwiej o wypadki. Takie jak w lutym 2009 roku, kiedy to od lat nieczynny satelita Kosmos-2251 zderzył się z jednym z satelitów satelitarnej łączności Iridium i obie maszyny rozpadły się na tysiące małych kawałków. Teraz przypominają one rozpędzone do wielu tysięcy kilometrów na godzinę karabinowe kule zdolne do dziurawienia innych satelitów. Jeden z nich - fragment ledwie 15-centymetrowy - w marcu zeszłego roku mógł śmiertelnie zranić międzynarodową stację kosmiczną, gdyby ta w ostatniej chwili nie wykonała uniku.
Tam sięgaj, gdzie wzrok nie sięga
Ale jak strącić satelitę z orbity? Prawdę mówiąc, nie trzeba wiele. Satelity krążące poniżej tysiąca kilometrów nad powierzchnią Ziemi same tracą wysokość. Napotykają opór szczątkowej ziemskiej atmosfery, która jest na tych wysokościach bardzo rozrzedzona. Stopniowo wytracają energię i spadają. Ale to może trwać nawet dziesiątki lat. Żeby przyspieszyć spadanie, trzeba zwiększyć opór - a to najlepiej jest zrobić, zwiększając powierzchnię satelity. I taką właśnie metodę postanowili przetestować na swoim satelicie polscy studenci.
W pierwszej wersji PW-Sat miał nadmuchać na orbicie balon z folii mylarowej. To okazało się jednak za trudne. Nie tylko dla naszych studentów - analogiczne zadanie chciała wykonać amerykańska firma Aerospace mająca kontrakt z wojskiem USA. Balon wysłała, ale nie udało się go nadmuchać. W drugiej wersji satelita miał rozwinąć żagiel. Studenci wykonali prototyp, ale okazał się zbyt zawodny (zacinał się mniej więcej w jednej na dziesięć prób). Trzecią i ostateczną wersję zaproponowali eksperci z Centrum Badań Kosmicznych PAN, którzy niemal od początku sekundowali studentom, wspierali ich w trudniejszych pracach, a w ostatnim roku udostępnili swoje laboratoria do testów. Z satelity zostanie uwolniona spirala pokryta materiałem, która rozwinie się i utworzy w kosmosie mniej więcej metrowej długości ogon. Będzie on stawiał opór i hamował ruch satelity. Z wyliczeń wynika, że zamiast czterech lat PW-Sat spędzi na orbicie mniej niż rok. Jeśli to się uda, takie zwinięte w harmonijkę "ogony", lekkie i zajmujące niewiele miejsca, co w kosmosie jest wielką zaletą, mogłyby stanowić standardowe wyposażenie wszystkich satelitów, by po zakończeniu ich służby można było je szybciej ściągnąć z orbity. Polscy studenci mogliby nawet zarobić na sprzedaży tej technologii.
Ale nie to będzie głównym zyskiem z tego projektu. Podstawową korzyścią jest nabyte doświadczenie. Studenci nauczyli się, jak buduje się urządzenia, które mają działać w skrajnie nieprzyjaznych warunkach - w próżni, gdzie temperatura w ciągu kilkudziesięciu minut zmienia się od minus 80 do plus 80 st. Celsjusza. Musieli zadbać o to, by satelita przetrwał wibracje i wstrząsy rakiety nośnej, a wszystkie podzespoły były niezawodne, bo jeśli coś się zakleszczy, nikt już tego 300 km nad Ziemią nie poprawi. Poza tym całość jest zasilana energią z niewielkich paneli słonecznych dających ledwie 2-3 waty mocy, i tyle musiało wystarczyć, by działały komputer, system łączności, czujniki i elektronika obsługująca eksperyment.
Tego wszystkiego nie można nauczyć się tylko z wykładów albo z książek.
Razem, młodzi przyjaciele!
Pomysł na budowę własnego satelity narodził się wśród studentów ostatnich lat Politechniki Warszawskiej ze Studenckiego Koła Astronautycznego na wydziale mechanicznym energetyki i lotnictwa. Ponieważ mieli świadomość, że sami nie zdążą zrealizować projektu przed ukończeniem studiów, zapalili do pomysłu kolegów z młodszych lat.
Wieść głosi, że przekazanie pałeczki nastąpiło w październiku 2004 roku w jednym z pokojów akademika Mikrus. Wtedy zadania podjęli się studenci drugiego roku Rafał Przybyła i Edyta Dziemińska. Kiedy po kilku latach i oni opuścili uczelnię, przekazali projekt następcom. Dołączyli się także członkowie Studenckiego Koła Inżynierii Kosmicznej na wydziale elektronicznym i technik informacyjnych. Dziś tę sztafetę kończy kilkunastoosobowy zespół, którego prace od kilku lat koordynuje Maciej Urbanowicz, obecnie student V roku.
Całkowity koszt projektu - od samego początku w 2004 roku - to mniej więcej pół miliona złotych.
*Wszystkie śródtytuły z "Ody do młodości" Adama Mickiewicza
Zostań Ambasadorem PW-Sata Wystarczy wydrukować plakat informujący o starcie i powiesić go tam, gdzie zwróci na siebie uwagę. Najbardziej pomysłowe lokalizacje zostaną nagrodzone przez twórców satelity - szczegóły konkursu na stronie www.pw-sat.pl.
Paweł Sanczyk
