Zespół studentów Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie przeprowadzi serię eksperymentów w ramach wygranego przez siebie konkursu „Drop Your Thesis!” organizowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną. Celem projektu o nazwie Black Spheres jest opracowanie metody wyłapywania śmieci kosmicznych z orbity okołoziemskiej.
Problem śmieci kosmicznych staje się coraz poważniejszy ze względu na wzrastającą liczbę wysyłanych na orbitę okołoziemską obiektów, które mogą zderzyć się z działającymi satelitami. W wyniku takiej kolizji powstaje chmura tysięcy nowych śmieci kosmicznych i szansa na kolejne zderzenia staje się o wiele większa.
Studenci z Wydziału Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH – Michał Błażejczyk, Kamil Switek, Kacper Synowiec oraz Kamil Maraj – postanowili przyjrzeć się bliżej metodom wyłapywania śmieci kosmicznych. Stanowi to duże wyzwanie ze względu na niewielkie rozmiary obiektów, wysokie prędkości i duże rozproszenie. Potencjalnie najskuteczniejszym sposobem jest złapanie obiektu za pomocą ramienia robotycznego. Pozwala ono na przechwycenie uszkodzonego satelity bez wyrządzenia szkód i przeprowadzania operacji naprawczych, a co za tym idzie – na odzyskanie kosztownych elementów.
Nasze doświadczenie będzie polegać na opracowaniu algorytmu analizującego ruch i sposób przemieszczania się tego typu obiektów. Eksperyment zostanie wykonany na wieży zrzutowej Uniwersytetu w Bremie – tłumaczą studenci kierunku automatyka i robotyka.
W eksperymencie, który zostanie przeprowadzony jeszcze w tym miesiącu, rolę uszkodzonego satelity odegra wydrukowana na drukarce 3D kula o średnicy 88 milimetrów i wadze 250 gramów, wykonana ze specjalnej żywicy oraz zawierająca w sobie mechanizm z odważnikiem lub – w innej konfiguracji – masę na sprężynie.
W każdej z pięciu serii doświadczenia zostaną wypuszczone dwie kule, a ich ruch będzie obserwowany za pomocą sześciu kamer rozmieszczonych wewnątrz kapsuły. Wieża zrzutowa w Bremie pozwala na osiągnięcie warunków mikrograwitacji na około 9 sekund. Kapsuła, w której będą znajdować się kule, zostanie wystrzelona na 130 m i od momentu wystrzału przyspieszenie wewnątrz kapsuły będzie zerowe, ponieważ jej ruch kompensuje grawitację.
Projekt studentów AGH skupia się na obserwacji uszkodzonego satelity i automatycznym przewidywaniu jego pozycji i orientacji. Celem jest m.in. przetestowanie metody przewidywania ruchu w mikrograwitacji. Eksperymenty pozwolą na zebranie danych dotyczących ruchu obiektów ze zmiennym rozkładem masy. Dodatkowym elementem projektu jest również popularyzacja problemu zaśmiecenia orbity okołoziemskiej.
Sukces studentów w wieloetapowym procesie konkursowym przetarł ścieżkę dla naszych kolejnych podopiecznych w podobnych inicjatywach Europejskiej Agencji Kosmicznej. Dzięki projektowi udało się nawiązać cenne kontakty z ekspertami ESA. Tematyka badań rozszerza prowadzone dotąd w Katedrze Automatyki i Robotyki prace w dziedzinie pomiaru orientacji satelitów. Mamy nadzieję, że uzyskane podczas eksperymentów wyniki pomogą w rozwiązaniu pilnego i narastającego problemu, jakim są kosmiczne śmieci. To kolejna ciekawa inicjatywa z obszaru przemysłu kosmicznego, w którym chcielibyśmy się zaangażować, szczególnie jako Europejski Uniwersytet Kosmiczny, którym AGH jest od zeszłego roku – mówi opiekun projektu Black Spheres, dr inż. Paweł Zagórski.
Konkurs dla studentów „Drop Your Thesis” jest organizowany corocznie przez Europejską Agencję Kosmiczną. Zwycięskie zespoły realizują swoje projekty w profesjonalnych obiektach, których na co dzień używają naukowcy ESA. Inicjatywa ta daje także możliwość studentom do napisania pracy magisterskiej lub doktorskiej na podstawie przeprowadzonych eksperymentów.
źródło: AGH