PW-Sat3 – trzeci studencki satelita z PW w budowie

Prace nad projektem zaczęli w październiku 2018 roku. Przyznają, że do działania zainspirowały ich sukcesy starszych kolegów – twórców PW-Sata – pierwszego polskiego satelity w kosmosie i PW-Sata2, który skutecznie przetestował żagiel deorbitacyjny - potencjalne rozwiązanie problemu kosmicznych śmieci. Jakie cele stawiają sobie studenci pracujący nad PW-Satem3?

– Główne cele misji to przetestowanie zaprojektowanego przez nas systemu napędowego typu „cold gas” do kontroli orbity oraz eksperyment partnerskiej firmy KP Labs – mówi Krzysztof Zając, inżynier PW-Sata3. – Zasada działania napędów „cold gas” polega na uwalnianiu przez dyszę gazu zgromadzonego w zbiorniku pod wysokim ciśnieniem. W ten sposób generowany jest ciąg, co pozwala zmieniać prędkość naszego satelity, a tym samym parametry jego orbity. W porównaniu do standardowych silników tego typu, nasz zespół napędowy różni się obecnością dodatkowej komory grzewczej, w której gaz jest podgrzewany przed trafieniem do dyszy. Pozwala to zwiększyć efektywność silnika.

Plan misji

– Nasz eksperyment jest w pewnym sensie kontynuacją pracy naszych poprzedników – taki zespół napędowy można wykorzystać do deorbitacji satelity – kontynuuje Krzysztof Zając. – W ostatnich dniach miał miejsce bliski przelot satelitów z konkurujących konstelacji Starlink i OneWeb. W takich sytuacjach jednostki wyposażone w napędy mogą odpowiednio zaplanować manewry i zminimalizować ryzyko zderzenia. W branży kosmicznej mamy aktualnie duże zapotrzebowanie na tego typu urządzenia.

Oprócz napędu satelita wyniesie komputer pokładowy Antelope z oprogramowaniem Oryx zaprojektowany przez firmę KP Labs. Podczas misji nastąpi demonstracja urządzenia – w ciągu pierwszych tygodni misji zostanie przeprowadzony eksperyment z wykorzystaniem algorytmów uczenia maszynowego. Pracownicy firmy udzielają również studentom wsparcia merytorycznego podczas przygotowywania oprogramowania i testów.

– W ramach eksperymentów pobocznych planujemy wykonać zdjęcia naszej planety oraz przetestować – jak na naszą wiedzę – niekonwencjonalny system czujników horyzontu – opowiada Jakub Olesz, inżynier PW-Sata3. – Takie urządzenia pozwalają na określanie orientacji satelity również podczas zaćmień w przeciwieństwie do popularnych czujników słońca.

Warto również zaznaczyć, że zmierzenie się z wyzwaniami jakie stawia przestrzeń kosmiczna to niezwykle cenne doświadczenie dla wszystkich, którzy chcą zacząć pracę w sektorze kosmicznym.

PW-Sat3 będzie miał wymiary około 10x10x34 cm oraz ważył około 4 kg. Taki rozmiar odpowiada standardowi CubeSat 3U, gdzie jedna jednostka “U” to około 10x10x10cm. PW-Sat i PW-Sat2 to CubeSaty w rozmiarach odpowiednio 1U i 2U, choć PW-Sat2 znacząco zwiększył swoje wymiary po rozłożeniu żagla deorbitacyjnego.

Praca zespołowa

Nad PW-Satem3 pracuje zespół ze Studenckiego Koła Astronautycznego, które działa przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa. To obecnie 27 osób z 4 wydziałów Politechniki Warszawskiej. W projekt zaangażowani są także studenci z innych polskich uczelni.

– Prace nad PW-Satem3 zaczęliśmy w październiku 2018 roku, czyli jeszcze przed startem poprzedniego satelity – wspomina Marcin Pulik, koordynator projektu PW-Sat3. – Zainteresowani uczestniczyli w spotkaniach z inżynierami PW-Sata2, którzy starali się przekazać nam jak najwięcej informacji o potencjalnych problemach, które mogą stanąć nam na drodze.

Wtedy zostały określone cele misji i wyłoniły się zespoły zajmujące się konfiguracją, analizą misji, termiką, systemem sterowania, elektroniką oraz projektowaniem napędu.

Plany

– Obecnie dopinamy ostatnie szczegóły projektu wstępnego satelity oraz organizujemy kampanię testową pierwszej funkcjonalnej wersji silnika – niedawno otrzymaliśmy z warsztatu niezbędne elementy – wyjaśnia Marcin Pulik. – Elektronicy przygotowują oprogramowanie sterownika napędu we współpracy z partnerem projektu – firmą KP Labs. W naszych planach na najbliższe miesiące jest też wykonanie modelu strukturalno-termicznego całego satelity oraz wystrzelenie balonu stratosferycznego w celu przetestowania czujników na podczerwień do wykrywania horyzontu.

Do zespołu PW-Sata3 wciąż można dołączyć.

– Zapraszamy do kontaktu przez kontakt@pw-sat wszystkich, którzy uważają, że mogą wnieść coś wartościowego do projektu: sponsorów, inżynierów elektroników/automatyków oraz osoby zainteresowane działem promocyjnym – mówi Marcin Pulik.

Start PW-Sata3 jest planowany na 2023 rok.