Przejdź do zawartości

Studenckie Koło Astronautyczne

Dodaj linki
Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Studenckie Koło Astronautyczne
Students’ Space Association
Dewiza

Per aspera ad astra

Data założenia

1996 rok

Typ

Koło naukowe

Państwo

 Polska

Adres

Instytut Techniki Cieplnej ul. Nowowiejska 21/25, pokój 012

Położenie na mapie Polski
Mapa konturowa Polski, blisko centrum na prawo znajduje się punkt z opisem „Instytut Techniki Cieplnej”
Położenie na mapie województwa mazowieckiego
Mapa konturowa województwa mazowieckiego, w centrum znajduje się punkt z opisem „Instytut Techniki Cieplnej”
Położenie na mapie Warszawy
Mapa konturowa Warszawy, blisko centrum na lewo znajduje się punkt z opisem „Instytut Techniki Cieplnej”
Ziemia52°13′11,2″N 21°00′33,7″E/52,219778 21,009361
Strona internetowa

Studenckie Koło Astronautyczne (SKA) – koło naukowe założone w 1996 r. z inicjatywy studentów oraz prof. dr hab. inż. Piotra Wolańskiego. Działa przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej z siedzibą w Instytucie Techniki Cieplnej. Obecnym opiekunem Koła jest dr hab. inż. Jan Kindracki.

Działalność

[edytuj | edytuj kod]

Studenckie Koło Astronautyczne zrzesza osoby zainteresowane tematyką astronautyczną i astronomiczną. Jego członkami są i byli studenci z prawie wszystkich wydziałów Politechniki Warszawskiej (m.in. MEiL, EiTI, Mechatronika czy Elektrycznego). Głównym celem SKA jest zdobywanie i pogłębianie wiedzy z zakresu astronautyki i astronomii oraz jej propagowanie zarówno wśród młodzieży i studentów, jak i wśród dorosłych. Praca w SKA stała się niejednokrotnie inspiracją badań naukowych, prac przejściowych oraz dyplomowych (np. Praca dyplomowa Andrzeja Cichockiego – „Integrated extension Board for On-Board Computer OBDH of SSETI ESEO Satellite”[1]).

Model lotnej rakiety Sekcji Rakietowej SKA – Amelii 1, model polskiej rakiety meteorologicznej Meteor-1 oraz silnik od rakiety H1

Jest to jedno z niewielu kół naukowych w Polsce, które przyczyniło się do przyspieszenia pertraktacji w celu podpisania przez Polskę i ESA traktatu o członkostwie stowarzyszonym (PECS – Plan for European Cooperating States), podpisanym 27 kwietnia 2007[2] – między innymi dzięki ogólnopolskiej akcji zbierania podpisów pod listem otwartym do Ministra Gospodarki RP[3].

Członkowie koła uczestniczą również w międzynarodowych konferencjach (głównie organizowanych przez Europejską Agencję Kosmiczną), targach, czy piknikach naukowych. Zdobywają wiedzę z zakresu technologii kosmicznych na różnorodnych warsztatach, sympozjach, czy praktykach (nierzadko poza granicami Polski), następnie wykorzystując ją przy realizacji projektów.

Studenci należący do SKA startują w międzynarodowych konkursach, takich jak np.: REXUS/BEXUS, Fly Your Thesis, czy University Rover Challenge; biorą udział w projektach edukacyjnych organizowanych przez Europejską Agencję Kosmiczną, takich jak ESEO, czy ESMO; realizują również projekty własne, takie jak np. PW-Sat.

Główną jednostką organizacyjną SKA jest Zarząd, wybierany na okres jednego roku. Składa się on z pięciu członków, w tym: prezesa, zastępcy, skarbnika. Reprezentują oni koło przed władzami uczelni, jak i jednostkami zewnętrznymi[4]. Koło podzielone jest na cztery sekcje – Sekcję Rakietową, Sekcję Balonową, SKA Robotics oraz PW-Sat. Członkowie mogą należeć do jednej, bądź kilku sekcji naraz.

Seria satelitów PW-Sat

[edytuj | edytuj kod]

Jednym z najbardziej znanych projektów prowadzonych przez członków SKA jest seria satelitów PW-Sat. Są to satelity projektowane i budowane według standardu CubeSat, co umożliwia wysyłanie ich w kosmos w standaryzowanych wyrzutnikach jako dodatkowy ładunek przez komercyjne firmy. Dotychczas powstały dwa satelity – PW-Sat oraz PW-Sat 2, rozwijany jest także projekt trzeciego satelity PW-Sat 3.

Satelita PW-Sat

[edytuj | edytuj kod]
PW-Sat podczas testów w Centrum Badań Kosmicznych PAN w październiku 2011 roku.

W Studenckim Kole Astronautycznym skonstruowano pierwszego polskiego sztucznego satelitę[5][6][7], wystrzelonego 13 lutego 2012 roku PW-Sata. Celem jego misji było przetestowanie elastycznych ogniw fotowoltaicznych oraz systemu deorbitacji wykorzystującego rozkładany ogon[8]. Satelita spłonął w atmosferze ziemskiej w październiku 2014 roku, po 2 latach na orbicie.

Satelita PW-Sat 2

[edytuj | edytuj kod]

Projekt drugiego polskiego satelity studenckiego, PW-Sat2, rozpoczął się w 2013 roku. Celem drugiego satelity projektowanego przez członków Studenckiego Koła Astronautycznego, podobnie jak jego poprzednika, jest test innowacyjnej technologii deorbitacji. Dodatkowo zawiera on kilka innych eksperymentów: czujnik Słońca, rozkładane panele słoneczne oraz kamery do obserwacji momentu otwarcia żagla. Satelita został wyniesiony na orbitę okołoziemską 3 grudnia 2018 roku z bazy Vandenberg w USA przez rakietę Falcon 9, stając się czwartym polskim satelitą Ziemi[9].

Żagiel deorbitacyjny

[edytuj | edytuj kod]

Systemem deorbitującym PW-Sata 2 jest kwadratowy żagiel wykonany z wytrzymałej folii mylarowej o powierzchni 4 m², zwinięty oraz umieszczony w cylindrze o średnicy 80 mm i wysokości 70 mm. Przymocowany do specjalnego trzpienia żagiel po przepaleniu linki Dyneema zostaje odblokowany, a następnie wysunięty na bezpieczną odległość od satelity i otwarty za pomocą czterech rozkręcających się sprężyn płaskich. W ten sposób znacznie zwiększa się opór aerodynamiczny satelity, który przyspiesza obniżanie orbity satelity. Według przeprowadzonych analiz przy optymalnych warunkach skróci to czas deorbitacji z ponad 20 lat nawet do 6 miesięcy[10]. Żagiel został poprawnie rozłożony 29 grudnia 2018 roku[11].

Kamery

[edytuj | edytuj kod]

Na pokładzie satelity umieszczone zostały dwie kamery z nieskomplikowanym układem optycznym, które umożliwiają obserwacje fragmentu powierzchni żagla deorbitacyjnego. Przy pomocy jednej z nich wykonano pierwsze polskie zdjęcie Ziemi z orbity[12][13].

Czujnik Słońca

[edytuj | edytuj kod]

Ważnym elementem PW-Sata2 jest czujnik słoneczny służący do zebrania informacji o pozycji i orientacji satelity w przestrzeni na podstawie kąta padania promieni słonecznych. Jego odczyty zostaną porównane z komercyjnie dostępnym czujnikiem.

Większość satelitów na orbicie musi być zorientowana w określonym kierunku w zależności od misji. Czujnik Słoneczny jest przykładem swoistego satelitarnego kompasu. System ten składa się z czterech zestawów cyfrowych fotodiod (ALS) ułożonych pod odpowiednim kątem oraz mikrokontrolera zarządzającego zbieraniem i analizą danych[14].

Otwierane panele słoneczne

[edytuj | edytuj kod]

PW-Sat 2 wyposażony jest także w rozkładane panele słoneczne, które poprawiają efektywność zbierania energii niezbędnej do zasilania satelity. Zawiasy paneli są pracą inżynierską jednego z członków zespołu. Panele mają wielkość ok. 10 × 20 cm i są umieszczone symetrycznie na przeciwległych ściankach satelity. Po umieszczeniu satelity na orbicie linka Dyneema utrzymująca panele została przepalona i nastąpiło ich otwarcie[15].

Satelita PW-Sat 3

[edytuj | edytuj kod]

Początek prac nad trzecim satelitą studenckim na Politechnice Warszawskiej nastąpił w połowie roku 2018. Od tego czasu zawiązał się zespół pracujący nad projektem przy merytorycznym wsparciu osób pracujących nad satelitą PW-Sat 2. Członkowie zespołu odbyli dotychczas m.in. warsztaty Concurrent Engineering Workshop zorganizowane przez Europejską Agencję Kosmiczną[16]. Podobnie jak w przypadku poprzednich satelitów głównym celem misji jest przebadanie systemu deorbitacji.

Sekcja Rakietowa SKA

[edytuj | edytuj kod]
Fotografia rakiety wznoszącej się ponad wyrzutnię
Start rakiety TuCAN 1a na poligonie artyleryjskim w Toruniu 29 października 2016 roku

Najstarsza Sekcja Koła, zajmuje się konstruowaniem, budową oraz odpalaniem eksperymentalnych rakiet sondujących. Są one w całości projektowane przez członków Sekcji, co pozwala studentom na rozwój umiejętności w wielu dziedzinach inżynierii, jak mechanika, aerodynamika, chemia, elektronika czy programowanie. Oprócz budowy rakiet Sekcja rozwija także projekty wspierające ich wykonywanie i testowanie – wśród nich wymienić można układy pomiarowe do testów statycznych silników, stanowiska testowe podzespołów, czy oprogramowanie do przeprowadzania analiz.

Rakiety zbudowane przez SKA

[edytuj | edytuj kod]

Do rakiet zaprojektowanych i wykonanych przez Sekcję należą między innymi:

  • Amelia 1 (rodzina rakiet A; jednostopniowa na stały materiał pędny)
  • Amelia 2 (rodzina rakiet A; dwustopniowa na stały materiał pędny)
  • H1 (rodzina rakiet H, H od „hipersoniczna”; jednostopniowa na stały materiał pędny)
  • TuCAN (rakieta typu CanSat Launcher; jednostopniowa na stały materiał pędny wynosząca do 8 eksperymentów na niewielki pułap)[17][18]
  • Fok (pierwsza w Polsce studencka rakieta sterowana aerodynamicznie; jednostopniowa na stały materiał pędny)[19]
  • Grot (rakieta typu „boosted dart” zbudowana w celu pobicia amatorskiego rekordu Polski w pułapie lotu rakiety, osiągnęła go 27 kwietnia 2019 wzbijając się na wysokość 18,5 kilometra[20]; rakieta dwustopniowa na stały materiał pędny z nienapędzanym drugim stopniem)
  • Twardowsky (eksperymentalna jednostopniowa rakieta o napędzie hybrydowym budowana na konkurs Spaceport America Cup 2020)[21]

Sekcja Balonowa SKA

[edytuj | edytuj kod]

Grupa zajmująca się projektowaniem, budową oraz wysyłaniem balonowych misji stratosferycznych zawiązała się w Kole w 2013 roku. Celem Sekcji Balonowej jest stworzenie multipotencjalnej platformy stratosferycznej PW-Launcher, zdolnej wynosić na wysokość 30 km eksperymenty naukowe z i spoza Politechniki.

Obecnie prowadzony program lotów to program Światowid, w ramach którego zrealizowano misje:

Trzy gondole programu Światowid – od lewa do prawa: Jarowit-Jaryło, Świtezianka i Strzybóg.
  • Światowid 1 (30.06.2013, start: Urle, lądowanie: Brudki Nowe)
    • Gondola główna: Jarowit-Jaryło
    • Eksperymenty: KULLA 1, PARTICULA 1
  • Światowid 2 (15.09.2013, start: Urle[22], lądowanie: Węże)
    • Gondola główna: Świtezianka
    • Eksperymenty: PARTICULA 2
  • Światowid 3 (2.07.2014, start: Goczałkowice-Zdrój[23], lądowanie: Sudołek)
    • Gondola główna: Strzybóg
    • Eksperymenty: PARTICULA 3, CURSUS 1, Inertial Navigation System

Następcą programu Światowid jest program PW-Launcher:

  • PW-Launcher 1 (18.04.2015, start: Czechowice-Dziedzice, lądowanie: Krivá, Słowacja)
    • Gondola główna: Czarnobóg
    • Eksperymenty: KULLA 2, KULLA 3, CAPELLA P1, PARTICULA 4 / testowy żagiel satelity PW-Sat2, aparat otworkowy

Dodatkowo sekcja rozpoczęła pracę nad programem Televisor:

Televisor 1 (5.12.2015, start: Belsk Duży)

  • Gondola główna: Televisor
  • Eksperymenty: CAPELLA 2, Inertial Navigation System, Komunikacja gondoli ze stacją naziemną.

Prowadzone przez Sekcję Balonową SKA programy eksperymentalne to m.in.:

  • Program KULLA – badania elektro- i aerometryczne atmosfery (nazwa wymawiana po angielsku brzmiąca jak polska „kula” – nawiązanie do sondy kulowej),
  • Program PARTICULA (łac. particula – cząsteczka) – wychwytywanie cząstek stałych z górnych warstw atmosfery, w tym mikrometeorytów,
  • Program CURSUS (łac. cursus – prąd) – pozyskiwanie użytecznej energii elektrycznej z szerokiego spektrum fal elektromagnetycznych,
  • Program PERICULUM (łac. periculum – niebezpieczeństwo) – specjalnie przystosowany do lotu pod balonem grawimetr,
  • Program CAPELLA (nazwa pochodząca od gwiazdy) – eksperymentalny nadajnik napowietrzny (łączność ogólnoplanetarna, podwodna oraz radar pozahoryzontalny), pracujący w zakresie fal myriametrowych (3–30 kHz), wykorzystujący latające anteny dipolowe o długości 200-300 metrów[24].

Ponadto Sekcja Balonowa SKA bierze udział w kampanii REXUS/BEXUS (Rocket/Balloon EXperiments for University Students) DLR/Rymdstyrelsen/ESA, gdzie tworzy eksperyment BuLMA (Balloon micro Lifeform- and Meteorite Assembler; również PARTICULA 5).

SKA Robotics

[edytuj | edytuj kod]

W tej sekcji skupione zostały wszystkie roboty, zaprojektowane do eksploracji terenowej bądź głębinowej. Członkowie Koła należący do tej sekcji uczestniczą m.in. w University Rover Challenge i European Rover Challenge[25]. Członkowie sekcji SKAR brali udział w takich przedsięwzięciach jak między innymi:

  • Łazik marsjański AMPB Skarabeusz (2009) – pierwszy tego typu pojazd w Polsce
  • Robot księżycowy Husar (2012–2013)
  • Platforma testowa Gaja (2015)
  • Tetrapod (2014) – czteronożny robocik kroczący
  • Program Ares – łaziki marsjańskie:
    • Ares I (2014–2015)
    • Ares II (2015)
    • Ares III (2016)
  • Badawcze Roboty Głębinowe:
    • Migot (2014)
    • ROV (2015)
    • Tryton (2016)
  • Program Sirius – łaziki marsjańskie:
    • Sirius I
    • Sirius II (aktualny)
Model satelity PW-Sat na wystawie podczas XII MPL Góraszka 2007

Zakończone projekty

[edytuj | edytuj kod]
  • SCOPE 1.0 i SCOPE 2.0 – przygotowane w ramach kampanii BEXUS stratosferyczne platformy obserwacyjne,
  • Szybowce Stratosferyczne – Icarus, SpaceFish,
  • Przygotowanie ładunku użytecznego (payload) dla eksperymentów:
– BOBAS (Build Ocassionally Balloon-Attached Satellite)[26][27],
– BOBAS 2[28]
  • Współudział w budowie europejskiego satelity studenckiego SSETI ESEO – zespoły OPER (Operations) i CONF (Configuration),
  • Współudział w budowie satelity YES2,
  • Udział w szóstej i siódmej Kampanii Studenckich Lotów Parabolicznych[29],
  • SKA: OPERATIONS TEAM udział w budowie satelity SSETI Express,
  • Projekt PAS-Sat,
  • Udział w projekcie ESMO – Europejski Studencki Orbiter Księżycowy[30].

Przypisy

[edytuj | edytuj kod]
  1. ↑ Wilga Symposium. wilga.ise.pw.edu.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2007-07-29)].
  2. ↑ Podpisanie umowy z Europejską Agencją Kosmiczną [online], mg.gov.pl, 27 kwietnia 2007 [zarchiwizowane z adresu 2007-09-27].
  3. ↑ Apel środowisk polskich studentów i doktorantów zaniepokojonych stanem badań kosmicznych w naszym kraju. ska.pw.edu.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-03-04)].
  4. ↑ https://web.archive.org/web/20151115220804/http://ska.pw.edu.pl/zarzad/ Obecny zarząd.
  5. ↑ Skrzydlata Polska 2/2006. [dostęp 2007-07-06]. [zarchiwizowane z tego adresu (2007-09-27)].
  6. ↑ Wirtualna Polska Polski satelita do sprzątania kosmosu.
  7. ↑ „Oscyloskop” – pismo studentów Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych (Politechnika Warszawska), strona 12.
  8. ↑ PW-Sat [online], PW-Sat2 [dostęp 2019-08-07] (pol.).
  9. ↑ Piotr Rugor |, PW-Sat2 wyniesiony w kosmos na pokładzie Falcona 9 [online], Studenckie Koło Astronautyczne, 4 grudnia 2018 [dostęp 2019-08-07] [zarchiwizowane z adresu 2019-08-07] (pol.).
  10. ↑ Żagiel deorbitacyjny [online], PW-Sat2 [dostęp 2019-08-07] (pol.).
  11. ↑ Satelita PW-Sat2 rozłożył żagiel deorbitacyjny! [online], PW-Sat2, 2 stycznia 2019 [dostęp 2019-08-07] (pol.).
  12. ↑ Kamery [online], PW-Sat2 [dostęp 2019-08-07] (pol.).
  13. ↑ Piotr Rugor |, PW-Sat2 zrobił pierwsze polskie zdjęcia satelitarne [online], Studenckie Koło Astronautyczne, 10 grudnia 2018 [dostęp 2019-08-07] [zarchiwizowane z adresu 2019-08-07] (pol.).
  14. ↑ Czujnik Słońca [online], PW-Sat2 [dostęp 2019-08-07] (pol.).
  15. ↑ Otwierane panele słoneczne [online], PW-Sat2 [dostęp 2019-08-07] (pol.).
  16. ↑ Pierwsze informacje o projekcie PW-Sat 3 [online], Kosmonauta.net, 17 stycznia 2019 [dostęp 2019-08-07] (pol.).
  17. ↑ Dominik |, Testy rakiet Sekcji Rakietowej SKA [online], Studenckie Koło Astronautyczne, 7 listopada 2016 [dostęp 2019-08-07] [zarchiwizowane z adresu 2019-08-07] (pol.).
  18. ↑ K. Turko |, Testy lotne rakiet SR SKA [online], Studenckie Koło Astronautyczne, 8 kwietnia 2018 [dostęp 2019-08-07] [zarchiwizowane z adresu 2019-08-07] (pol.).
  19. ↑ Studenckie Koło Astronautyczne [online], www.facebook.com [dostęp 2019-08-07] (pol.).
  20. ↑ Jakub Kicek |, Rakieta Grot wzbiła się na 18,5 kilometra [online], Studenckie Koło Astronautyczne, 16 maja 2019 [dostęp 2019-08-07] [zarchiwizowane z adresu 2019-08-07] (pol.).
  21. ↑ Oto Twardowsky! [online], www.facebook.com, 31 stycznia 2020.
  22. ↑ Film z lotu Sekcji Balonowej SKA.
  23. ↑ „Kosmiczny projekt studentów” TVP Katowice.
  24. ↑ eZ Systems: Misja PW-Launcher 1 powraca ze stratosfery / Studenci Doktoranci Absolwenci / Biuletyn PW – Biuletyn PW. www.biuletyn.pw.edu.pl. [dostęp 2015-08-15].
  25. ↑ Zawody Łazików w Polsce – ERC.
  26. ↑ BOBAS. [dostęp 2013-03-03]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-01-09)].
  27. ↑ Krótkofalowiec Polski nr 11 (502)/2006. download.pzk.org.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2007-09-30)].
  28. ↑ BOBAS 2. skik.pw.edu.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-04-04)].
  29. ↑ Urząd lotnictwa Cywilnego Przegląd Prasy – Spełnienie marzeń w nieważkości – 13.VII.2004 Gazeta Wyborcza. ulc.gov.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2007-09-27)].
  30. ↑ http://ska.pw.edu.pl/projekt/esmo/ ESMO.

Linki zewnętrzne

[edytuj | edytuj kod]
Źródło: „https://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Studenckie_Koło_Astronautyczne&oldid=73507940”