Polski wkład w program wahadłowców DreamChaser - kulisy projektu

Własnej stacji kosmicznej Polska może jeszcze nie ma, ale technologie, dzięki którym eksploracja kosmosu jest możliwa, nie są nam obce. Swój wkład do projektu DreamChaser, wahadłowca kosmicznego o którym niedawno pisałem, będzie miała firma SENER Polska, od której prac zależy też powodzenie europejskiego łazika w ramach misji ExoMars.

Polska aparatura kosmiczna to nie tylko instrumenty naukowe

Często słyszymy o polskim wkładzie w misje kosmiczne, który wiąże się ze skonstruowaniem (zwykle przez pracowników Centrum Badań Kosmicznych PAN) czułych instrumentów naukowych do detekcji na przykład fal magnetycznych. Aparatura tego typu, choć bardzo ważna na przykład w misji Juice, która ma na celu badanie lodowych księżyców Jowisza, to tylko znikoma część masy sondy i ważnych dla jej funkcjonowania podzespołów.

Równie istotne są podzespoły elektromechaniczne i czysto mechaniczne (łącza, elementy transmisyjne, przekładnie, elementy rozkładania, wyboru instrumentu), od których funkcjonowania zależy powodzenie misji. Ta musi nie tylko działać, ale działać sprawnie w warunkach mikrograwitacji, wytrzymać lot na inną planetę i ogromne przeciążenia jakich doświadcza przy starcie z Ziemi.

Europejski satelita Euclid do badania ciemnej materii montowany jest dzięki aparaturze zaprojektowanej przez SENER Polska

Sprzęt, który jest stosowany podczas montażu satelity lub innego elementu wysyłanego w kosmos, choć sam pozostanie w hali montażowej, też musi spełniać odpowiednie wymogi. Ułatwiać dostęp do poszczególnych miejsc z każdej strony, bezkonfliktową instalację podzespołów, testy i minimalizować ryzyko uszkodzenia. W produkcji tego typu aparatury specjalizuje się tylko kilka firm w Europie. Jedną z nich jest SENER Polska.

To prawda - od jednej śrubki może zależeć powodzenie misji. Brzmi to śmiesznie, że dzięki naszej śrubce czy sprężynie sonda poleciała na Marsa czy Jowisza, ale przypomnijcie sobie jakie były przyczyny tragedii Titanica. Tu nie ma miejsca na jakiekolwiek oszczędności.

Od łazika do wahadłowca

Polacy nie budują co prawda kompletnych pojazdów, lecz skupiają się na mechanizmach witalnych w przypadku takich projektów. W przypadku łazika ExoMars jest to mechanizm zapewniający poprawne naładowanie akumulatorów łazika tuż po wylądowaniu, w pierwszych krytycznych fazach jego funkcjonowania. Polska firma SENER szykuje specjalny „przedłużacz z wtyczką” (tzw. mechanizm zwalniający połączenie elektrycznego), który przetrwa naprężenia podczas startu, lotu i w ostatecznym momencie, gdy łazik „będzie wstawał na nogi”.

Swoje doświadczenie SENER (polski oddział jest częścią międzynarodowego konsorcjum) wykorzysta także w pracach nad systemem IBDM, czyli International Berthing Docking Mechanizm. Jak sugeruje nazwa jest to uniwersalny i innowacyjny system dokowania i cumowania pojazdów kosmicznych.

Wyposażony jest w układ kontroli sił działających między obiektami w czasie dokowania, dzięki czemu pozwala na łączenie pojazdów o różnych wielkościach. IBDM składa się z systemów „miękkiego” oraz „twardego” dokowania. Pierwszy służy do przechwycenia, rozładowania energii kinetycznej i ustawienia pojazdów w odpowiedniej pozycji. Drugi tworzy szczelne i sztywne połączenie umożliwiające przejście między pojazdami oraz zapewnia przesył danych i zasilania. IBDM jest kompatybilny ze standardem systemów dokowania stworzonym przez agencje współpracujące przy projekcie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Urządzenie, które nie będzie tylko na raz - szansa na komercjalizację

W przeciwieństwie do prac nad mechanizmem dla łazika sondy ExoMars, moduł cumowania, który powstaje dla Dreamchaser ma szanse wyewoluować do produktu masowo stosowanego. Masowo, gdyż w nadchodzących latach loty załogowe powinny stać się częstsze, a najlepszą opcją w tym przypadku jest zapewnienie ustandaryzowanego systemu cumowania dla każdego z pojazdów.

W projekcie IBDM SENER Polska odpowiada za zaprojektowanie i produkcję kilku istotnych elementów: mechanizmów połączenia i odłączenia złącz elektrycznych między wahadłowcem a stacją kosmiczną, mechanizmów separujących, sensorów do monitorowania dokowania, cumowania i odcumowania, a także osłon przeciw mikrometeoroidom i kosmicznym śmieciom.

Współpraca to podstawa przy kosmicznych projektach

Kosmiczne projekty, jak zwykło się określać wszystkie przedsięwzięcia związane z umieszczeniem działającego urządzenia w Kosmosie, to działania przy których kluczowa jest współpraca. Co prawda w konkursach wybierani są główni wykonawcy, na przykład SpaceX, Boeing czy Airbus, ale nie ma tu miejsca na niezdrową konkurencję. Wręcz przeciwnie, firma, która jest spoiwem całego projektu, bardzo często korzysta z doświadczenia mniejszych jednostek.

Za projekt wahadłowców kosmicznych Dream Chaser odpowiada firma Sierra Nevada Corporation (SNC), która oprócz SpaceX i Boeinga otrzymała kontrakt na dostawy/loty do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Z kolei liderem europejskiego konsorcjum IBDM jest belgijski QinetiQ. Firma współpracuje z SENER Polska i SENER Hiszpania, które odpowiadają za system twardego dokowania, a także szwajcarskimi firmami Ruag AG (siłowniki liniowe) oraz Maxon (silniki elektryczne). Projekt IBDM realizowany jest w formie partnerstwa publiczno-prywatnego. Oprócz wkładu finansowego ESA, firmy w nim uczestniczące inwestują własne środki, licząc na stworzenie komercyjnego produktu, który będzie oferowany na międzynarodowym rynku kosmicznym.

Z kolei SENER Polska część, około 40% wartości projektu, przekaże innym polskim firmom.

Może to sprawiać wrażenie przesuwania odpowiedzialności na coraz mniejsze podmioty lecz to tylko pozory. SENER Polska jest w odpowiedzialny za polską część projektu i jego zadaniem jest dopilnowanie by nasza część mechanizmu cumującego została wykonana należycie.

Dlatego można powiedzieć, że kosmiczne projekty to działania o skali globalnej, w której za ostateczny efekt odpowiada bardzo duża liczba firm, ale też żadna z nich nie może pozwolić sobie na błąd. Błąd jednego wykonawcy zaważy bowiem na całym projekcie, tak jak powodzenie małej części projektu jest niezbędne dla pomyślnego zakończenia całego przedsięwzięcia.

Źródło: SENER Polska, inf. własna