Polska firma Astronika testuje system zjazdowy dla łazika misji ExoMars

Pełny tekst

Ważne testy dla misji ExoMars, z ważnym udziałem polskiej firmy Astronika.

Pierwsze nagranie próbnego zjazdu europejskiego łazika marsjańskiego po polskim systemie opuszczania łazików na ciała niebieskie. Oba sprzęty wezmą udział w misji ExoMars. Już teraz wiemy, że podczas testów polski mechanizm został poddany większym niż przewidywane na Marsie obciążeniom i zniósł je bez zarzutu. To świadczy o bardzo wysokiej niezawodności polskiego systemu.

– Tak dobre wyniki polskich mechanizmów to świetna wiadomość, szczególnie w obliczu nadchodzących kolejnych misji z udziałem europejskich łazików. Astronika, dzięki doskonałej współpracy z ESA i największymi dostawcami dla sektora kosmicznego, ma bardzo duże szanse, żeby stać się absolutnym liderem producentów systemów opuszczających łaziki – i dostarczać je zarówno dla misji marsjańskich, jak i księżycowych, a także na inne ciała niebieskie. Polskie systemy mogłyby gwarantować bezpieczeństwo zjazdu łazików w całym Układzie Słonecznym – mówi Maksymilian Gawin, kierownik projektu EGRESS & ADB w Astronice.

Przypominamy, że misja ExoMars startuje już za 2 lata, w październiku 2028, a to oznacza, że wszyscy dostawcy, w tym polska firma Astronika, która odpowiada za dwa systemy (mechanizmy opuszczania łazika na Marsa i rozkładane anteny) w tej chwili finalizują modele lotne – tak, żeby każdy detal misji był gotowy na wielki dzień.

Jedna szansa, zero błędów. Polski system sprowadzi europejski łazik na powierzchnię Marsa

Zanim europejski łazik Rosalind Franklin zacznie szukać śladów życia na Marsie, musi wykonać jeden z najtrudniejszych manewrów całej misji: zjechać z lądownika na powierzchnię planety. Umożliwi mu to autonomiczny system zjazdu zaprojektowany i zbudowany przez polską firmę Astronika. W Turynie zakończyła się właśnie dwumiesięczna kampania testów, w której bliźniaczy model łazika ponad 20 razy zjechał po polskim systemie zjazdowym w warunkach naśladujących Marsa.

Łazik Rosalind Franklin, pierwszy europejski pojazd planetarny, wyląduje na Marsie w 2030 roku. Jako pierwszy w historii będzie wiercił do dwóch metrów pod powierzchnią, by szukać śladów dawnego życia. Zanim jednak rozpocznie badania, musi bezpiecznie opuścić platformę lądowania. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) zalicza tę operację do najbardziej krytycznych zadań misji.

– Na Marsie będziemy mieli tylko jedną szansę. Po zjeździe nie ma odwrotu, więc musimy zrobić to dobrze – podkreśla Eric Zekri, lider zespołu łazika ExoMars w ESA.

System zjazdowy, w języku angielskim określany jako Egress, to złożone urządzenie zaprojektowane do pracy w kosmosie i na planecie, na której panują zupełnie inne warunki fizyczne niż na Ziemi. Musi przetrwać start rakiety, wielomiesięczny lot przez przestrzeń kosmiczną i lądowanie, a następnie zadziałać bezbłędnie za pierwszym razem.

Jak przebiegały testy

Przez całą podróż z Ziemi, trwającą ponad rok, trzymetrowy aluminiowy system zjazdowy pozostanie złożony i zablokowany. Po wylądowaniu musi się samoczynnie rozłożyć, i to w temperaturze sięgającej kilkudziesięciu stopni poniżej zera i w atmosferze ponad sto razy rzadszej niż ziemska. Nikt nie będzie mógł go naprawić ani poprawić. System zjazdowy daje łazikowi dwie drogi: z przodu i z tyłu lądownika. Kierunek zjazdu wybiorą operatorzy na Ziemi, znając okolicę jedynie ze zdjęć z orbity. Testy w ośrodku ALTEC w Turynie odtworzyły najtrudniejsze scenariusze. Specjalne urządzenie przejmowało dwie trzecie ciężaru 300-kilogramowego łazika, by odwzorować trzykrotnie słabsze przyciąganie Marsa. Lądownik pochylano o 20 stopni, a pod systemem zjazdowym umieszczano przeszkody, symulujące scenariusz, w którym platforma osiada na głazie lub zboczu. Łazik zjeżdżał z obu stron.

Choć na Marsie system zjazdowy zadziała tylko raz, na Ziemi musiał udowodnić znacznie więcej. Bez zarzutu przeszedł testy trwałości, czyli wielokrotnego użycia (ang. lifetime tests), co świadczy o wysokiej jakości i niezawodności urządzenia.

– Ogromną satysfakcję daje widok łazika, który w tak wymagających warunkach z powodzeniem zjeżdża z platformy. Znakomite działanie ramp świadczy o jakości projektu – mówi Chiara Lombardi, inżynier odpowiedzialna za połączenie łazika z lądownikiem w misji ExoMars.

– Projektowaliśmy ten system ze świadomością, że na Marsie będzie miał tylko jedną szansę i musi zadziałać bezbłędnie. Każdy z ponad dwudziestu udanych zjazdów łazika, jak i każda z prawie stu prób rozkładania systemu, to dowód, że polska inżynieria potrafi sprostać najwyższym wymaganiom w Europie – podkreśla Maksymilian Gawin.

Astronika odpowiada za projekt i budowę autonomicznego systemu zjazdu w ramach europejskiego konsorcjum przemysłowego. Liderem misji jest Thales Alenia Space, a platformę lądowania buduje Airbus. Wcześniej system przeszedł testy wibracyjne, symulujące start rakiety oraz dwutygodniowe testy w komorze termiczno-próżniowej, gdzie panował mróz −70°C i niemal próżnia. Przeszedł też rygorystyczne procesu redukcji drobnoustrojów – tak, żeby nie zanieczyścić Marsa organizmami z Ziemi.

Jakość wykonania systemu docenili też partnerzy z konsorcjum. „Congratulations Astronika team. Well deserved!!!” (tłum. „Gratulacje dla zespołu Astroniki. Zasłużyliście!”) – tak wyniki testów skomentował Maithri Galapitiya, przedstawiciel firmy Airbus, która buduje platformę lądowania misji.

W ramach tej misji Polacy pracują także nad wysięgnikiem anteny komunikacyjnej (ang. Antenna Deployable Boom, ADB), który zapewni łączność między łazikiem a lądownikiem. Precyzyjny system komunikacji pomiędzy urządzeniami to jedyna możliwość sterowania całą misją. Wysięgnik przeszedł już testy kwalifikacyjne i akceptacyjne Modelu Lotnego i jest przygotowywany do dostarczenia do Klienta.

Udział Astroniki w misji ExoMars jestdowodem na to, że dobra współpraca w ramach polskiego sektora procentuje. – Ogromne znaczenie ma dla nas stałe, konsekwentne wsparcie administracji publicznej, w tym przedstawicieli Ministerstwa Rozwoju i Technologii, Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Polskiej Agencji Kosmicznej – dodaje Maksymilian Gawin.

Misja w liczbach

3 m: długość rozłożonego systemu zjazdowego

2 drogi zjazdu: z przodu i z tyłu lądownika

ok. 5 minut: czas samoczynnego rozłożenia systemu zjazdowego na Marsie

ponad 20 próbnych zjazdów w czasie dwumiesięcznej kampanii testów

prawie 100 rozłożeń systemu zjazdowego

300 kg: masa łazika

1/3 ziemskiej grawitacji na Marsie

2 m: głębokość, z której łazik pobierze próbki gruntu

2028: start, 2030: lądowanie na równinie Oxia Planum

(Astronika)