Wrocławscy studenci w finale międzynarodowego konkursu Student Aerospace Challenge

Jako jedyni z Polski zakwalifikowali się do finału kosmicznego konkursu organizowanego przez The Astronaute Club Européen. 6 czerwca studenci Politechniki Wrocławskiej zaprezentują w Paryżu swój model sześcioosobowej kabiny załogowej samolotu do lotów suborbitalnych.

Finaliści działają w ramach nieformalnej grupy Innspace i choć po raz pierwszy startują w konkursie Student Aerospace Challenge, mają już spore doświadczenie w projektach inżynierii kosmicznej – m.in. projektują i budują łazik Scorpio czy przygotowali koncepcję bazy marsjańskiej dla 50 osób na konkurs First Colony on Mars.

Nad modelem sześcioosobowej załogowej kabiny samolotu do lotów suborbitalnych pracowali Beata Suścicka z Wydziału Architektury, Magdalena Łabowska z Wydziału Mechanicznego, Justyna Pelc z Wydziału Informatyki i Zarządzania i Piotr Torchała z Wydziału Mechanicznego.

Kosmiczna turystyka

Lot suborbitalny jest jednym z rodzajów lotu kosmicznego, w którym wystrzelony pojazd (statek kosmiczny) osiąga przestrzeń kosmiczną, ale ze względu na trajektorię nie jest w stanie wykonać pełnego obrotu orbitalnego. W przypadku obiektu wystrzelonego z Ziemi po przekroczeniu minimum 100 km n.p.m. (przyjętej linii Kármána) spada on z powrotem na naszą planetę. Pierwszy lot suborbitalny odbyła rakieta V2 w 1944 r., a pierwszym płatowcem w kosmosie był doświadczalny samolot rakietowy X-15.

Obecnie niektóre loty suborbitalne są wykorzystywane w celu sprawdzenia statków kosmicznych lub rakiet nośnych przeznaczonych do późniejszych lotów orbitalnych. Inne pojazdy są zaprojektowane specjalnie do tego typu lotów. Jedną z faz lotu suborbitalnego jest swobodny spadek samolotu i stan nieważkości (trwający zwykle kilka minut), co sprawia, że rośnie zainteresowanie takimi lotami w kontekście kosmicznej turystyki. Tym bardziej, że są one dużo prostsze do zrealizowania niż lot na Marsa czy na Księżyc, wymagają mniejszych nakładów (szacowany koszt to około 100-250 tys. dolarów, a w przyszłości może się nawet obniżyć do kilkudziesięciu tysięcy) i wiążą się z dużo mniejszym niebezpieczeństwem. – Pozwalają jednak przekroczyć umowną granicę kosmosu, doświadczyć stanu nieważkości i spojrzeć z góry na naszą planetę – podkreślają studenci PWr.

Projekt sześcioosobowej kabiny załogowej samolotu do lotów suborbitalnych (fot. pwr.edu.pl)

Trzy minuty nieważkości

Uczestnicy konkursu Student Aerospace Challenge mogli wybrać jedno z dziesięciu zagadnień związanych z lotami suborbitalnymi – co zaproponowali im organizatorzy, francuskie stowarzyszenie promujące turystykę kosmiczną – Astronaute Club Européen (ACE). Zadania trzynastej edycji konkursu dotyczyły m.in. aspektów ekonomicznych lotu, aerodynamiki i kontroli lotu, kwestii medycznych czy sterowania samolotem. Studenci PWr skupili się na problemach związanych z kabiną załogową i jej wyposażeniem.

– To według nas najciekawsze wyzwanie, bo wymaga kompleksowego podejścia – podkreśla Piotr Torchała, w zespole Innspace konstruktor odpowiedzialny za stworzenie modelu 3D kabiny. – Z jednej strony musi ona zapewniać bezpieczeństwo, z drugiej pozwalać na pełne doświadczenie możliwości, jakie dają loty suborbitalne. Jeżeli dołożymy do tego wymagania prawne, kwestie finansowe i oczekiwania klientów, zadanie staje się bardzo trudne.

Samolot, którego kabinę projektowali studenci, miałby 15 metrów długości i skrzydła o rozpiętości 10 m. Bez paliwa ważyłby 8 ton, a z nim aż 20. Byłby poddany przeciążeniu około 3g, a pasażerowie w stanie nieważkości przebywaliby przez około trzy minuty. Studenci w swoich projektach kabiny musieli rozważyć kwestie m.in. systemów podtrzymywania życia, ciśnienia we wnętrzu czy systemów wyrzutowych.

– Postanowiliśmy też zająć się bardziej szczegółowo niektórymi elementami naszego projektu jak np. schowek czy mocowanie tabletu. Chcieliśmy pokazać, że rozpatrzyliśmy nie tylko ogólny model kabiny – opowiada Beata Suścicka, która w zespole odpowiadała za design.

Projekt sześcioosobowej kabiny załogowej samolotu do lotów suborbitalnych (fot. pwr.edu.pl)

Google VR pomogą zobaczyć kosmos

Jednym z ważnych aspektów było takie zaprojektowanie kabiny, by dla jej pasażerów trwający około półtorej godziny lot był przeżyciem, którego doświadczyliby maksymalnie. – I tak np. ze względów technicznych okna w samolocie nie mogą być zbyt duże, a przecież po to leci się w kosmos, by zobaczyć jak najwięcej. Dlatego my zaproponowaliśmy gogle do VR, które można będzie założyć na pokładzie i w czasie student_aerospace_challenge5.jpgrzeczywistym oglądać to, co znajduje się przed samolotem – opowiada Justyna Pelc, która zajmowała się systemami rozrywki pokładowej. – W naszej kabinie można też złożyć siedzenia, a tym samym powiększyć przestrzeń, w której można będzie swobodnie dryfować podczas trwania stanu nieważkości.

Szczegóły swojego projektu studenci przedstawią 6 czerwca na The Suborbital Day w Paryżu przed gronem ekspertów z firm i instytucji takich jak Air and Space Museum, Dassault Aviation, Ariane Group czy ESA (Europejska Agencja Kosmiczna).

Student Aerospace Challenge to coroczny konkurs dla studentów krajów członkowskich ESA. Do aktualnej edycji zgłosiło się 36 zespołów z całej Europy, z których 27 było w stanie w terminie przygotować swoje koncepcje.

Lucyna Róg