Polskie innowacje w przestrzeni kosmicznej

Zaprojektowaliśmy sieć do połowów złomu na okołoziemskiej orbicie

W Kosmosie niebawem zacznie się polowanie na satelity i na to, co po nich zostaje. Oczywiście, chodzi o niepotrzebne już urządzenia. Na okołoziemskiej orbicie staje się bowiem już ciasno. Poruszających się tam z dużą prędkością (kilku – kilkudziesięciu kilometrów na sekundę) sztucznych obiektów, jest coraz więcej. Oprócz tego krążą tam elementy pochodzenia naturalnego. Zderzenia mogą być tragiczne w skutkach dla załogowego statku kosmicznego (umowny początek Kosmosu: 100 km od Ziemi), a satelitę, np. komunikacyjnego, obserwacyjnego, kolizja może zniszczyć.

Dlatego, w Kosmosie trzeba sprzątać. Jak to robić? Polacy mają propozycje dla świata w tej sprawie. Konkretnie: innowacyjna metoda usuwania z Kosmosu niepotrzebnych już satelitów, powstaje w Pomorskiem, w Słupsku. Przedstawiona została publicznie, podczas rozmów przedsiębiorców zajmujących się technologiami kosmicznymi z prof. Markiem Banaszkiewiczem, prezesem powstałej niedawno Polskiej Agencji Kosmicznej (Polish Space Agency – POLSA). To spotkanie networkingowe, zatytułowane: „Business Space '2015”, zorganizowała w swej siedzibie spółka InnoBaltica, której zadaniem jest realizacja polityki rozwoju innowacyjności prowadzonej przez samorząd województwa pomorskiego, miasta: Gdańsk, Gdynia, uczelnie: Uniwersytet Gdański, Politechnika Gdańska, Gdański Uniwersytet Medyczny. O poławianiu kosmicznych śmieci oraz o własnych osiągnięciach w badaniach nad takimi przedsięwzięciami, opowiadał zebranym Arkadiusz Śmigielski, prezes zarządu OptiNav ze Słupska.

Maszynę do sprzątania na orbicie – czyli kosmiczną śmieciarkę – przygotowuje ESA – Europejska Agencja Kosmiczna, w ramach inicjatywy pt. „Clean Space”. Natomiast oprogramowanie do niej jest działem Polaków, z firmy OptiNav. Prace były na ukończeniu już kilka miesięcy temu.

Na zdjęciu: spotkanie „Business Space '2015”, w siedzibie spółki InnoBaltica.

Na czym to sprzątanie ma polegać? Oczywiście, by coś zabrać z Kosmosu, trzeba po ten towar wysłać statek kosmiczny, w tym przypadku „śmieciarkę”. I co dalej? Kosmiczna śmieciarka, znalazłszy się w pobliżu (np. w odległości kilku – kilkunastu metrów) odpadu, złomu który należy zabrać, wystrzeliwuje siatkę w kierunku takiego śmiecia. Siatka owija się wokół satelity (są to obiekty o różnej wielkości, od sześcianów o boku około 20 centymetrów, do znacznie większych). Uwięziony w ten sposób kosmiczny odpad jest ściągany w atmosferę ziemską. Tam się unicestwia: spala. Tak więc, niewykluczone, że pierwsze śmieciarki kosmiczne będą jednorazowego użytku – mówiono podczas spotkania”Business Space 2015” w siedzibie spółki „InnoBaltica”.

Nieraz można zobaczyć w telewizji filmy, jak taką siecią strzela się do dzikiego zwierzęcia, by je ująć, a krzywdy nie zrobić. Rzecz w tym, że wystrzelona siatka inaczej zachowuje się, gdy działa na nią opór powietrza, a inaczej, gdy wystrzeliwuje się ją w przestrzeni kosmicznej – mówił na spotkaniu prezes Arkadiusz Śmigielski.

Na zdjęciu: Tunel, w którym przeprowadzano testy. Źródło ilustracji: Archiwum spółki OptiNav.

I w takich warunkach trwają próby. Pierwszy wystrzał w locie parabolicznym, czyli w sthttp://www.esa.int/spaceinvideos/Videos/2015/03/Weightless_net_testing_for_derelict_satellite_captureanie nieważkości, odbył się w Kanadzie, w samolocie Falcon. To oznacza, że pomorscy specjaliści ze spółki OptiNav już realizują praktyczne testy, sprawdzają, jak sieć do oczyszczania kosmosu, w ramach programu ESA – Europejskiej Agencji Kosmicznej: „Clean Space”, ‪zachowuje się w warunkach braku przyciągania ziemskiego, albo przy bardzo słabej grawitacji.

– Pod tym linkiem jest film z ostatniego testu:

http://www.esa.int/spaceinvideos/Videos/2015/03/Weightless_net_testing_for_derelict_satellite_capture – zachęca prezes spółki OptiNav, Arkadiusz Śmigielski. Więcej wiadomości mona znaleźć też na stronie http://www.facebook.com/Optinav .

Testy sfilmowano z prędkością 175 klatek na sekundę. Celem prób było określenie współrzędnych xyz każdego węzełka sieci. Stworzony został system kodowania. ESA już się chwali efektami tego projektu.

Na zdjęciu: wnętrze tunelu; miejsce, z którego wystrzeliwano sieć w kierunku modelu satelity. Źródło ilustracji: Archiwum spółki OptiNav.

Badania mają pokazać, jak się kosmiczny odpad zachowuje względem obiektu wystrzeliwującego sieć. Chodzi też o ustalenie najlepszego sposobu holowania schwytanego siecią przedmiotu do atmosfery, by tam się spalił. OptiNav współpracuje też z Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk.

Warto wiedzieć, że ESA bierze pod uwag także inne sposoby przechwytywania kosmicznych odpadów. Sprawdza, czy można używać do tego harpunów, a także robotów, które swymi ramionami, „rękami” sięgałyby po kawałki materii, pochodzenia ziemskiego czy z innych rejonów Wszechświata.

Ile jest przedmiotów niepotrzebnych, zagrażającym satelitom i załogowym statkom kosmicznym? Takich o średnicy ponad 10 centymetrów, jest na ziemskiej orbicie satelitarnej ponad 20 000. Zagrożenie spotkaniem z takim intruzem jest więc niemałe.

Oczywiście, ruch satelitów oraz innych przedmiotów w przestrzeni, nad ziemską atmosferą, jest bacznie obserwowany. Także przez polskie siły zbrojne. Wiemy, dzięki temu, co, gdzie i jak się porusza. Oczywiście, w razie przewidywanej katastrofy – zagrożenia zderzenia czynnego satelity z kosmicznym złomem – można wysłać na satelitę sygnał, korygujący jego lot – zapewnia pułkownik Marek Malawski, szef Inspektoratu Implementacji Innowacyjnych Technologii Obronnych Ministerstwa Obrony Narodowej. – Taka operacja zmniejsza jednak żywotność satelity.

Jak możemy wykorzystać nasz dorobek w pracach nad przechwytywaniem satelitów? To od nas samych zależy – mówił, podczas spotkania w siedzibie InnoBaltica, prof. Marek Banaszkiewicz, prezes Polskiej Agencji Kosmicznej. Usuwaniem niebezpiecznych obiektów zajmie się zapewne międzynarodowe konsorcjum. Polska jednak może być bardzo silnym udziałowcem w tym konsorcjum. Moglibyśmy produkować części do kosmicznych śmieciarek,  wytwarzać sieci, wyrzutniki tych sieci.

Współpraca w wykorzystywaniu technologii kosmicznych w Polsce będzie zacieśniana. Jak zapewnił Jarosław Pawłowski, prezes zarządu spółki InnoBaltica, pod koniec maja zostanie zorganizowane spotkanie przedsiębiorców zajmujących się innowacjami kosmicznymi z Thales Alenia Space – spółką, która jest dużym partnerem w tych technologiach.

Kazimierz Netka