Znajdź zawartość

W środę (3.07.2019) na orbitę ziemską trafił KRAKsat, sztuczny satelita skonstruowany przez grupę studentów z dwóch krakowskich uczelni - Akademii Górniczo-Hutniczej i Uniwersytetu Jagiellońskiego - oraz wrocławską firmę SatRevolution. Jaki cel przyświecał żakom pracującym dniami i nocami nad niewielkim stalowym pudełkiem i do czego może nas doprowadzić ta misja? KRAKsat nie ma imponujących rozmiarów – jego boki nie przekraczają 10 centymetrów i jest niewiele cięższy od standardowego sklepowego litra mleka. Jest to satelita typu CubeSat w standardzie 1U, które najczęściej są wystrzeliwane jako dodatkowy ładunek rakiety, często dostarczający zapasy na stacje kosmiczne. Jakie zadanie ma ten niepozorny niewielki klocek? Jego celem jest sprawdzenie jak ferrofluid radzi sobie z rolą bycia kołem zamachowym. Brzmi nieco enigmatycznie? A więc od początku. Zjeżona woda Aby zrozumieć sedno i innowacyjność eksperymentu, należy zacząć od inteligentnej cieczy magnetycznej, najczęściej nazywanej ferrofluidem. Czym różni się od typowego płynu w klasycznych warunkach pokojowych? Oczywiście tym, że jest namagnesowany. A w jaki sposób można namagnesować ciecz? Do wody lub rozpuszczalnika organicznego wprowadza się mikroskopijne (10 nm) cząsteczki magnetytu, czyli minerału wykazującego silne właściwości magnetyczne. Aby zachować odpowiedni poziom jego rozproszenia i uniknąć sytuacji, w której drobiny łączą się ze sobą w większe fragmenty, niezbędny jest dodatek tzw. surfaktanta, czyli związku powierzchniowo-czynnego. Po wprowadzeniu do cieczy może on "zrobić" z niej emulsję, a więc stabilny układ dwóch wymieszanych substancji, które w naturze ze sobą nie "współgrają" (np. tłuszcze i woda). Z chwilą, gdy ferrofluid trafia w silne pole magnetyczne, drobinki magnetytu zawieszone w cieczy rozpoczynają przemieszczanie się, w rezultacie doprowadzając go do polaryzacji, zmieniającej objętość i kształt płynu, który zaczyna przypominać jeża. Magnetyczny obwarzanek W jaki sposób studenci chcieli wykorzystać tę nietypową substancję? Otóż, ich zamiarem było stworzenie z niej koła zamachowego. Aby tego dokonać, skonstruowali torus, czyli pustą w środku obręcz, do której wprowadzony został ferrofluid w pozornie niewielkiej ilości 12 mililitrów. Otaczając go ośmioma elektromagnesami, wprawili ciecz w ruch wirowy, którego głównym zadaniem miało być właśnie napędzanie obrotu satelity. Brzmi trywialnie? Sęk w tym, że wcale nie łatwo jest stworzyć takiego "kosmicznego obwarzanka". Musi być on zbudowany z właściwego materiału. Ferrofluidem trzeba też odpowiednio pokierować, skomunikować ze sobą wszystkie czujniki, zapewnić stosowne oprogramowanie, zaprojektować precyzyjny układ sterujący zasilaniem elektromagnesów i poukładać wszystkie elementy w spójną całość. A na koniec, obudować w taki sposób, aby to wszystko oparło się niewdzięcznym warunkom zastanym w kosmosie. Po co to całe zamieszanie? Do tej pory nanosatelity sterowane były na układach wykorzystujących mechaniczne koła zamachowe. Dla KRAKsatu najważniejszym zadaniem jest przetestowanie, czy to zaprojektowane przez krakowskich studentów, wykorzystujące pionierskie rozwiązanie oparte na cieczy magnetycznej może być skutecznym sposobem na stabilizację satelitów i precyzyjne sterowanie nimi na orbicie. Zaproponowany system, poza innowacyjnością, cechuje także niski koszt, prostota i niezawodność ferrofluidu (w porównaniu do skomplikowanych układów mechanicznych). Wobec tego, koło zamachowe skonstruowane w ten sposób stanowi niezmiernie atrakcyjną konkurencję dla obecnie stosowanych systemów i w przyszłości może zrewolucjonizować światowy przemysł kosmiczny. Obecnie KRAKsat przebywa na wysokości około 400 kilometrów, krążąc wokół Ziemi. Na jego pokładzie znajduje się również 1200 zdjęć, które nadesłali zespołowi internauci w ramach akcji #lecewkosmos. Najświeższe informacje z KRAKsata można sprawdzić na facebookowym profilu projektu. « powrót do artykułu

Zgodnie z planem, z ośrodka NASA na wyspie Wallops w USA wyleciały w środę o godz. 22:46 czasu polskiego dwa polskie satelity: KRAKsat zbudowany przez studentów, przeprowadzi nowatorskie testy; oraz Światowid – pierwszy polski satelita komercyjny i obserwacyjny. Urządzenia zostały umieszczone wewnątrz statku kosmicznego Cygnus, którego na orbitę wyniosła rakieta Antares 230. Rakieta wystartowała o 22:46 czasu polskiego z Mid–Atlantic Regional Spaceport, przy Wallops Flight Facility, na wschodnim wybrzeżu USA. Na pokładzie statku w kosmos poleciały także satelity badawcze z innych krajów. Polskie satelity będą w przestrzeni kosmicznej przez ok. rok, potem spalą się w atmosferze. Studencki KRAKsat jako pierwszy na świecie zbada czy ciecz magnetyczna, czyli ferrofluid, wprawiony w ruch wpływa na położenie satelity w kosmosie. Jeżeli wprawiony w ruch wirowy ferrofluid wywoła zmianę prędkości i kierunku obrotów satelity, system będzie można wykorzystać do sterowania orientacją obiektów na orbicie. Ze względu na niski koszt takiego rozwiązania, jego prostotę i niezawodność, ferrofluidowe koło zamachowe – według krakowskich studentów – mogłoby stanowić konkurencyjną technologię dla tych obecnie stosowanych i zrewolucjonizować światowy przemysł kosmiczny. Wraz w KRAKsatem na orbitę poleciała karta microSD ze specjalnym ładunkiem. To rezultat akcji "Lecę w kosmos!" zorganizowanej przez studentów w styczniu, dzięki której każdy pasjonat kosmosu mógł umieścić w satelicie dowolny materiał zdjęciowy lub graficzny. Łącznie prace przysłało ponad 1,2 tys. internautów. Konstrukcja  krakowskich studentów to sześcian o wymiarach 10 x 10x 10 cm. KRAKsat to projekt realizowany przez studentów Akademii Górniczo–Hutniczej i Uniwersytetu Jagiellońskiego. To pierwszy satelita zbudowany w Krakowie i drugi w Polsce skonstruowany przez studentów. Na uwagę zdaniem studentów zasługuje fakt, że satelitę zbudowali wyłącznie Polacy, ponieważ polscy uczeni przeważnie konstruują satelity z naukowcami z innych krajów. Z kolei drugi polski satelita wystrzelony w kosmos – Światowid, ma charakter komercyjny, obserwacyjny. To pierwszy – zgodnie z informacjami twórców – tego typu polski satelita. Urządzenie zbudowała wrocławska firma założoną w 2016 r. – SatRevolution. Światowid ma za zadanie monitorować powierzchnię Ziemi, w tym stan wód i jakość powietrza. Wymiary Światowida to 20 x 10 x 10 cm. Płyn magnetyczny wynaleźli w latach 60. naukowcy z NASA i miał służyć do przyciągania paliwa w stanie nieważkości. Ferrofluid jest intensywnie badany na całym świecie, znajduje szerokie zastosowanie w nauce, ale i w sztuce – jest wykorzystywany np. jako tworzywo instalacji artystycznych « powrót do artykułu