Satelita PW-Sat2 kończy misję. Jego następca PW-Sat3 się do niej szykuje

Polski studencki satelita PW-Sat2 przetestował żagiel do deorbitacji, wykonał tysiące zdjęć, zgromadził mnóstwo danych. Na przełomie stycznia i lutego spłonie w atmosferze, kończąc misję. W 2023 roku na orbicie zastąpi go PW-Sat3, którego zadaniem będą testy napędu odrzutowego.

"Jesteśmy z tej misji niesamowicie zadowoleni, mimo pewnych przeszkód i problemów, które po drodze się pojawiły" – mówi PAP Dominik Roszkowski, wicekoordynator kończącego się powoli projektu PW-Sat2.

Satelita studentów Politechniki Warszawskiej wystartował z Kalifornii (USA) na początku grudnia 2018 roku. Na orbitę wyniosła go rakieta Falcon 9 należąca do SpaceX. Głównym zadaniem satelity było testowanie technologii deorbitacji przy użyciu otwieranego żagla. Chodziło o poszukanie sposobu, który pozwoli na szybsze usunięcie nieczynnego już satelity z orbity i zmniejszy na niej liczbę tzw. kosmicznych śmieci.

Start poszedł jak z płatka, bo sygnał z PW-Sata2 został odebrany zaledwie kilka godzin po starcie. Jednak problemy pojawiły się w kolejnych dniach. Prawdopodobnie wskutek naprężeń wywołanych dużymi zmianami temperatury po ok. trzech dniach od otwarcia na żaglu pojawiły się rozerwania. Erozja żagla jednak nie postępowała i od tamtego czasu pozostał on w praktycznie niezmienionej kondycji.

"Nasz żagiel wciąż działa i udowadnia swoją skuteczność, pomimo tego, że około 30-40 proc. jego powierzchni jest uszkodzone niemal od początku misji. Satelita i tak deorbituje szybciej, niż gdyby tego żagla nie było. Pierwotnie planowaliśmy, że będzie deorbitował około 1-1,5 roku, teraz mamy już niewiele ponad 2 lata, więc różnica, mimo straty powierzchni żagla, nie jest drastyczna, to raptem kilka dodatkowych miesięcy" – wyjaśnia Roszkowski.

"Z punktu widzenia technologii, materiałów, danych, które otwarcie udostępniliśmy, PW-Sat2 na pewno posłużył wielu firmom jako inspiracja, czy jako punkt odniesienia w tworzeniu swoich systemów deorbitacji nie tylko satelitów, ale też np. górnych stopni rakiet nośnych, które muszą jak najszybciej się deorbitować" – podsumowuje Roszkowski i dodaje, że rozwiązanie z wykorzystaniem żagla można podłączyć do dowolnego satelity tego typu i powinno ono działać.

Są też inne aspekty tej misji, które przekroczyły oczekiwania jej twórców. Była ona planowana tylko do momentu otwarcia żagla, ale okazało się, że z satelitą wciąż da się utrzymać codzienną łączność. Dzięki temu studenci wykonali ponad 1500 zdjęć, przeprowadzali eksperymenty związane z pomiarami promieniowania kosmicznego, udało im się wgrać aktualizację oprogramowania komputera pokładowego, który wciąż świetnie działa. Część zebranych danych już przeanalizowano. Inne dopiero będą analizowane i publikowane.

PW-Sat2 to również – jak podkreśla Dominik Roszkowski – ogromny sukces edukacyjny. Kilkadziesiąt osób pracujących przy satelicie zebrało wiedzę i doświadczenie, które umożliwiło im pracę w sektorze kosmicznym – zarówno w firmach polskich, jak i zagranicznych, ale również np. w Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Twórcy PW-Sat2 obliczają, że satelita spłonie w atmosferze na przełomie stycznia i lutego. Jednak dokładną datę będzie można wyznaczyć zaledwie kilka dni przed końcem misji.

Za kilka lat – w 2023 roku – na orbicie ma się znaleźć kolejny satelita studentów Politechniki Warszawskiej PW-Sat3. "Naszym głównym celem jest stworzenie napędu odrzutowego dla satelity, nad którym pracujemy, korzystając ze wsparcia Zakładu Silników Lotniczych na Politechnice Warszawskiej. Napęd ma posłużyć do wykonania szeregu manewrów orbitalnych" – opisuje w rozmowie z PAP Marcin Pulik, koordynator projektu PW-Sat3.

Tego typu napędy – mówi – są już komercjalizowane i stosowane przez niektóre firmy, ale rynek jeszcze nie jest przesycony tego typu rozwiązaniami i wciąż rozwijane są nowe dotyczące takich silników wykorzystywanych w przestrzeni kosmicznej.

Prace nad satelitą trwają już od ponad dwóch lat. Mimo pandemii przebiegają sprawnie i bez poślizgów w terminach, choć w dużej mierze przeniosły się do domów studentów. Obecnie wykonywany jest pierwszy model silnika, na którym będzie można sprawdzić – na razie w warunkach ziemskich – czy wszystko działa tak, jak zaplanowano.

Przygotowywany przez studentów napęd odrzutowy zostanie uruchomiony po odłączeniu się satelity od rakiety. Misja związana ze wspomnianymi manewrami satelity potrwa około 3-4 miesiące. "Później PW-Sat3 pozostanie jednak na orbicie i będziemy wykonywali na nim różne inne eksperymenty. Część z nich będzie związana z misją komputera pokładowego. Dodatkowo tworzymy własny algorytm sterowania położeniem satelity" – wyjaśnia Pulik.

Na razie nie wiadomo, kto wyniesie PW-Sat3 w kosmos. "Jesteśmy w trakcie ustalania najlepszej oferty. Ostateczna decyzja zostanie podjęta najprawdopodobniej w przyszłym roku. Firmy proponują oferty różniące się znacznie ceną i zakresem usług. Szukamy takiej propozycji, która pozwoli na bezpieczne dostarczenie naszego eksperymentu na orbitę, umożliwiając wcześniejsze zatankowanie napędu przed umieszczeniem satelity w urządzeniu wynoszącym" – podkreśla koordynator projektu.

Koszt wysłania PW-Sat2 na orbitę to 135 tys. euro, a całego projektu (łącznie z wysłaniem) około 250 tys. euro. W przypadku PW-Sat3 koszt całej misji – łącznie z wyniesieniem – wyniesie ponad 350 tys. euro choćby dlatego, że będzie to satelita nieco większy od poprzednika.

Zespół uzyskał już finansowanie z programu "Najlepsi z najlepszych" resortu nauki i stara się o grant z kolejnego ministerialnego programu. Poza tym finansowo pomaga studentom m.in. Politechnika Warszawska.