Polskie instrumenty wezmą udział w misji kosmicznej
Na 13 kwietnia zaplanowano start flagowej misji ESA JUICE. W komunikacie prasowym podano, że trzy z dziesięciu instrumentów zostało zrealizowanych dzięki udziałowi polskich podmiotów, w tym przede wszystkim Centrum Badań Kosmicznych PAN, które stało za częścią naukową oraz projektowało prototypy instrumentów i wykonywało modele lotne; a także firmy Astronika Sp. z o.o, która zajęła się projektowaniem modeli kwalifikacyjnych i lotnych.
Na potrzeby misji JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer), zespoły naukowców z 16 krajów europejskich oraz z USA (NASA), Japonii (JAXA) oraz Izraela (ISA) opracowało instrumenty pomiarowe oraz komponenty funkcjonalne. W komunikacie prasowym podkreślono jednak, że udział naukowców i inżynierów z Polski był kluczowy dla całego przedsięwzięcia.
Start rakiety z kosmodromu w Gujanie Francuskiej zaplanowano na 13 kwietnia. Podczas misji zostaną zbadane cechy fizykochemiczne satelitów Jowisza, a także to, czy na lodowych księżycach gazowych gigantów mogą powstać warunki do powstania i podtrzymania życia.
„Celem misji jest układ Jowisza, bo Jowisz wraz ze swoimi księżycami tworzy jakby miniaturę Układu Słonecznego. Instrumenty badawcze JUICE’a będą diagnozować głównie Europę, Kalisto i Ganimedesa. Szczególnie zależy nam na dokładnym zbadaniu Ganimedesa. Mamy nadzieję, że właśnie ten księżyc w przyszłości będzie mógł służyć jako baza przesiadkowa do eksploracji dalekiego kosmosu.” – mówi dr hab. Hanna Rothkaehl z Centrum Badań Kosmicznych PAN, Co-Principal Investigator przyrządu RPWI (Radio & Plasma Waves Investigation na sondzie JUICE).
Jak napisano w komunikacie prasowym: instrument RPWI przeznaczony jest do scharakteryzowania emisji radiowych i środowiska plazmowego Jowisza i jego księżyców lodowych. Składa się z 10 czujników i 3 odbiorników. Instrument RPWI posiada cztery sondy Langmuira (LP-PWI) do pomiarów plazmy i pola elektrycznego, magnetometr z trzema antenami oraz analizator pola elektrycznego (RWI) do pomiarów radiowych. System zamontowany jest wewnątrz bloku elektronini EBOX, w którym znajdują się zasilacze niskiego napięcia (LVPS A&B) oraz jednostki przetwarzania cyfrowego (DPU A&B). RPWI pozwala na pomiary pola elektrycznego aż do częstotliwości 1,6 MHz oraz scharakteryzowania plazmy termicznej. Anteny i odbiorniki średniej i wysokiej częstotliwości posłużą do pomiarów pól elektrycznych i magnetycznych w emisjach radiowych w zakresie częstotliwości 80 kHz-45 MHz.
„CBK PAN przewodziło pracom związanym z powstaniem konstrukcji mechanicznych i komputera głównego instrumentu RPWI. Jest współautorem narzędzia badającego pole elektromagnetyczne w szerokim zakresie częstotliwości. Pełnimy też rolę lidera zarządzającego konstrukcją i przygotowaniem urządzenia oraz programu do zbierania, przetwarzania i publikowania zebranych danych.” – mówi dr hab. Hanna Rothkaehl.
Dodajmy, że polska firma Astronika ma już na swoim koncie udział w misji kosmicznej – uczestniczyła w marsjańskiej misji NASA InSight. Teraz inżynierowie Astroniki wspólnie z CBK PAN przygotowali dwa rodzaje urządzeń.
„Są to anteny RWI (Radio Wave Instrument) oraz wysięgniki LP-PWI (Langmuir Probe - Plasma Wave Instrument) w ramach instrumencie RPWI. Anteny RWI posiadają trzy wzajemnie prostopadłe anteny, które zapewniają możliwość kierunkowego odbioru emisji radiowych obecnych w środowisku plazmy wokół układu Jowisza. Z kolei LP-PWI to cztery trzy metrowe wysięgniki, które pozycjonują w różnych kierunkach czujniki pomiarowe (sondy Langmuira).” - tłumaczy Łukasz Wiśniewski, kierownik projektu w firmie Astronika.
Podkreślono, że największą trudnością okazało się spełnienie wielu wymagań jednocześnie, ponieważ sprzęt miał być zarazem ultralekki i ultrawytrzymały, a zarazem po otwarciu i uruchomieniu miał osiągać spore rozmiary.
„Antena RWI w trakcie startu i lotu ku układowi Jowisza będzie złożona do długości zaledwie 26 cm, a w wyznaczonym miejscu na orbicie będzie musiała rozłożyć się do długości 2,5 metra. Drugi z instrumentów, LP-PWI, który waży zaledwie 1,3 kg, ma za zadanie pozycjonować czujniki pomiarowe w odległości trzech metrów od sondy. W ramach naszych prac inżynieryjnych przy instrumentach JUICE’a musieliśmy stworzyć kilka nowych technologii, z których jedną opatentowaliśmy.” – mówił dalej w komunikacie prasowym Łukasz Wiśniewski.
W powodzeniu przedsięwzięcia CBK PAN i Astroniki pomagało również wielu podwykonawców, a istotną rolę odegrali: Worktech, Creotech Instruments S.A., Politechnika Warszawska, Politechnika Koszalińska, ELPOD, Gutronic, Wareluk S.C., Instytut Technologii Elektronowej, Powłoka S.C., Instytut Lotnictwa.
„Obecność polskich firm i instytutów naukowych w realizacji najbardziej zaawansowanych technologicznie projektów jest efektem wieloletnich starań, rzetelnego wywiązywania się z powierzonych zadań i docenienia rodzimego potencjału intelektualnego przez wiodących graczy tej branży. Dotychczasowa polska specjalizacja to głównie różnego rodzaju czujniki, analizatory i penetratory geologiczne, które mają już ugruntowaną renomę. Można zauważyć, że projektanci dużych misji międzyplanetarnych coraz częściej w pierwszej kolejności zwracają się z tym do naszych specjalistów. Wszystko jednak wskazuje, że najbliższe lata udowodnią gotowość naszego kraju do samodzielnego realizowania kompletnych projektów o wysokim stopniu skomplikowania, co będzie kolejnym krokiem ku dołączeniu do elity państw biorących aktywny udział w eksploracji przestrzeni kosmicznej.” – powiedział prezes Polskiej Agencji Kosmicznej prof. Grzegorz Wrochna.
W komunikacie prasowym napisano dalej, że duża część polskich aktywności związanych z budową instrumentów pokładowych misji JUICE została sfinansowana w ramach programu opcjonalnego ESA PRODEX, który służy przede wszystkim finansowaniu budowy instrumentów naukowych, a Polska uczestniczy w nim, dzięki czemu ma swój udział w realizacji najważniejszych misji ESA min. JUICE, ATHENA, ARIEL, czy w najnowszej przygotowywanej misji COMET INTERCEPTOR. Projekt JUICE i jego finansowanie w ramach ESA PRODEX koordynowany jest przez Ministerstwo Edukacji i Nauki.
