Studencka wiertarka DREAM poleci ze szwedzkiego kosmodromu

Do udziału w inicjatywie REXUS/BEXUS studenci z koła naukowego Tribo zakwalifikowali się jesienią 2015 r. Program dla akademickich zespołów organizują wspólnie ESA, SNSB - Szwedzka Krajowa Rada ds. Przestrzeni Kosmicznej i DLR - Niemiecka Agencja Kosmiczna.

REXUS/BEXUS zakłada wyposażenie rakiety kosmicznej i gondoli balonu w aparatury badawcze przygotowane przez studenckie zespoły z całej Europy. Ich członkowie dostają w ten sposób szansę na przeprowadzenie swoich eksperymentów na wysokości około 30 km (w przypadku balonu) i około 90 km nad ziemią (w przypadku rakiety). Przez kilka miesięcy są też w stałym kontakcie z ekspertami ESA, mogą liczyć na ich pomoc i uwagi, a przede wszystkim uczą się pracy przy tego typu projektach, aby w przyszłości potencjalnie zasilić szeregi specjalistów agencji.

Po półtora roku pracy studenci i absolwenci Politechniki Wrocławskiej (część zespołu skończyła studia w trakcie trwania projektu) są tuż przed finałem swojego eksperymentu. W połowie marca rakieta z zaprojektowaną przez nich aparaturą badawczą wzniesie się na wysokość około 90 km. Wówczas będą mogli sprawdzić proces wiercenia w warunkach mikrograwitacji.

Kiedy wiercimy w czymś na Ziemi, wiemy, co stanie się odłamkami czy drobinami materiału, w który się wwiercamy. Wszystkie opadną, bo działa na nie grawitacja. Ale jak będzie wyglądał ten sam proces w kosmosie? Nikt tego do tej pory dokładnie nie zbadał. Przeanalizowanie tego jest bardzo ważne w kontekście dalszej eksploracji kosmosu. Wiedząc, co dzieje się z odłamkami skały, będziemy w stanie projektować lepsze sprzęty np. do pobierania urobku w kosmosie, ale nie tylko.

Koen De Beule, mentor zespołu DREAM (DRilling Experiment for Asteroid Mining) oddelegowany do tego zadania przez ESA, także podkreśla, że projekt, który realizują młodzi badacze z Politechniki Wrocławskiej, jest pionierski. – Ludzkość jest u progu eksplorowania nowych planet. Istotnym elementem tej eksploracji będzie wiercenie i wydobycie. Dlatego tak ważne jest, by rozwijać badania na tym polu, tak jak proponuje to zespół DREAM – zaznacza ekspert ESA.

Dzięki przygotowanej przez siebie aparaturze uczestnicy DREAM z dużą dokładnością sprawdzą, jak będą zachowywały się cząsteczki skały w czasie wiercenia, czyli w którą stronę polecą, pod jakim kątem i z jaką prędkością. Sama aparatura nie mogła przekroczyć wagi 6 kg i musiała zmieścić się w module o wymiarach 330 mm na 220 mm. Ma być także dostosowana do konieczności funkcjonowania przy przeciążeniu nawet do 20 g.

Na „kosmiczną wiertarkę” składają się: komora pomiarowa, sama wiertarka, pochłaniacze wstrząsów, prowadnice, dwie kamery rejestrujące eksperyment, dwa silniki (jeden kręci wiertłem, drugi przesuwa platformę z wiertarką, komputer pokładowy i oczywiście próbka, w której dojdzie do wiercenia.

Materiałem, który zostanie użyty jako próbka, będzie gips. Studenci musieli zdecydować się na skałę homogeniczną, bo tylko w takim przypadku wyniki ich analizy będą miarodajne i będzie je można porównać z wynikami takich samych wierceń przeprowadzonych na Ziemi. W czasie eksperymentu wiertło o średnicy pięciu milimetrów wwierci się na głębokość 20 mm w kosteczkę gipsu o wymiarach 40 na 40 na 35 mm. Cały ten proces zarejestrują dwie kamery, a częścią systemu wizyjnego są też czerwony laser i niebieskie diody LED, co ułatwi studentom analizy ruchu cząsteczek gipsu. Studenci planują mikroskopowe badania pozostałości próbki. Przewidują bowiem, że w czasie wiercenia w warunkach braku powietrza drobinki gipsu będą inaczej odbierały ciepło i mogą się przypalać.

Rakieta z aparaturami studentów wystartuje z kosmodromu Esrange w Szwecji. Data jej wzniesienia się w powietrze zależy od warunków pogodowych. Najwcześniejszy możliwy termin przeprowadzenia eksperymentów to 13 marca. Jeśli jednak silny wiatr i duże zachmurzenie będą przeszkadzać, to ESA zarezerwowała także kolejnych kilka dni na możliwe starty.

W zespole działa siedmioro studentów i absolwentów PWr. Oprócz Doroty Budzyń DREAM tworzą: Artur Błaszczyk, student Wydziału Elektrycznego, Jędrzej Kowalewski i Mikołaj Podgórski, absolwenci uczelni, Konrad Pleban i Kamil Sieciński, studenci Wydziału Elektroniki oraz Maksymilian Żurman, student Wydziału Mechaniczno-Energetycznego. Opiekunem grupy jest dr inż. Piotr Kowalewski z Wydziału Mechanicznego PWr.

Grupę wspiera Politechnika Wrocławska oraz sponsorzy i partnerzy. Członkom zespołu pomogli także internauci, którzy poprzez portal OdpalProjekt.pl dofinansowali ich wyjazd i pobyt w Szwecji. Wpłacili prawie 12 tys. zł.

Czytaj też: Kosmiczna wiertarka studentów z Wrocławia wystartuje w marcu

Źródło: Politechnika Wrocławska