PAP nauka i zdrowie
Użytkownik:
Hasło:
Astronomowie wykryli dwie podobne do Ziemi planety krążące wokół gwiazdy Teegardena ...     Wariant genu może skłaniać do nadużywania marihuany ...     Bakterie jelitowe kształtują dziecięcy temperament ...     “Dobre” bakterie też mogą zaszkodzić ...     Szesnaście polskich uczelni w prestiżowym QS World University Ranking ...     Antydepresanty obniżają poziom empatii ...     MZ: 63 mln zł dla szpitali i ratownictwa lotniczego ...     Wellcome Trust: niewielkie zaufanie do szczepionek to „globalny kryzys” (korekta) ...     Krosno/ Na dachu centrum handlowego powstała miejska pasieka ...     Zbadano najwcześniejsze zderzenie galaktyk ...    

Lemur pomoże w sprzątaniu kosmosu


Lemur - robotyczne ramię budowane przez polskich naukowców - niczym perfekcyjna ręka może wyłapywać z kosmosu duże kosmiczne śmieci, np. nieczynne satelity. W przyszłości może przydać się do serwisowania ISS, satelitów telekomunikacyjnych czy budowy laboratoriów orbitalnych.

Na orbicie okołoziemskiej znajdują się już tysiące kosmicznych śmieci. Powstają one np. w efekcie nieplanowanego zderzenia satelitów poruszających się po zbliżonej trajektorii. Po zderzeniu rosyjskiego satelity z satelitą konstelacji Iridium powstało ponad trzy tysiące kawałków. Część kosmicznych śmieci stanowią elementy nośne rakiet wynoszących obiekty na orbitę okołoziemską, inne - to nieczynne już satelity, a nawet przedmioty pozostawione w kosmosie przez astronautów: rękawiczka zgubiona przez astronautę Eda White'a albo worki z prawdziwymi śmieciami z radzieckiej stacji Mir.

Takie nieużyteczne, krążące po orbitach satelity stanowią zagrożenie dla infrastruktury orbitalnej - np. misji monitorujących środowisko ziemskie czy misji kosmicznych. "Nawet małe kosmiczne śmieci - rzędu 5 cm - lecą z prędkością kilku kilometrów na sekundę. To znacznie więcej niż prędkość kuli wystrzelonej z karabinu, co powoduje, że mogą z łatwością uszkodzić inne pracujące satelity. Jeszcze większym zagrożeniem są duże, pozbawione kontroli satelity" - mówi dr inż. Karol Seweryn z Centrum Badań Kosmicznych PAN.

Jednym z największych kosmicznych śmieci jest satelita Envisat nieczynny od 2009 roku. Jego usunięcie to bardzo ambitna misja, bo obiekt ma 8 metrów długości i waży 8 ton. Ponadto porusza się bardzo skomplikowanym ruchem obrotowym, co komplikuje manewr przechwycenia tego obiektu. Europejska Agencja Kosmiczna planuje pozbyć się tego kłopotliwego satelity w 2022 roku. Pomysłów na jego usunięcie jest kilka.

Jednym z nich jest złapanie satelity za pomocą robotycznego ramienia, umieszczonego na tzw. satelicie serwisowym. W praktyce cała operacja wyglądałaby tak: satelita serwisowy zbliża się do kosmicznego złomu, rozpoznaje jego ruch z wykorzystaniem systemów optoelektronicznych, a następnie dopasowuje swoje względne położenie i orientację, tak aby umożliwić bezpieczne działanie ramienia robotycznego. Finalnym etapem jest ruch manipulatora po specjalnej trajektorii zapewniającej bezpieczne chwycenie obiektu i jego późniejszą stabilizację.

Nad przygotowaniem takiego manewru pracuje międzynarodowy zespół naukowców i inżynierów. Projekt kierowany jest przez hiszpańską firmę GMV, a partnerami są firmy włoskie, portugalskie oraz Centrum Badań Kosmicznych PAN z Warszawy. Projekt o nazwie ORCO realizowany jest na zlecenie Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Jednym z ważniejszych elementów prowadzonych prac jest wspomniany Lemur - robotyczne ramię, przygotowane przez naukowców z Centrum Badań Kosmicznych PAN. Umożliwi ono przeprowadzenie kluczowego manewru misji: złapanie kosmicznego śmiecia. "Zamontowany na manipulatorze chwytak złapałby nieczynnego satelitę za obręcz, którą kiedyś był on umocowany do rakiety wynoszącej go w przestrzeń kosmiczną. Tak złowionego satelitę można później unieszkodliwić" - mówi PAP twórca manipulatora dr inż. Karol Seweryn z CBK PAN.

Choć nie brzmi to skomplikowanie, całe przedsięwzięcie wymaga wielu symulacji i niezwykłej precyzji. "Najpierw musimy zidentyfikować obiekt odległy od nas o wiele kilometrów, aby wiedzieć, jak się on porusza i rotuje w kosmosie. Z jego ruchem należy zsynchronizować ruch satelity, który ma się zbliżać do kosmicznego śmiecia i złapać go, minimalizując ryzyko zderzenia. W przypadku kolizji - zamiast pomóc - możemy bowiem przyczynić się do powstania wielu kolejnych kosmicznych śmieci. Układ sterowania satelity wraz z ramieniem robotycznym jest wyzwaniem dla zespołu pracującego w projekcie ORCO" - zaznacza w rozmowie z PAP kierujący projektem ORCO - Pablo Colmenarejo z GMV.

Naukowcy zajmują się m.in. interakcją pomiędzy robotycznym ramieniem - a usuwanym satelitą. Szczególnie interesuje ich moment kontaktu między tymi obiektami. "Za każdym razem, gdy robotyczne ramię dotyka łapanego obiektu, wytwarza to konkretne siły i wpływa na drugi obiekt" - wyjaśnia Colmenarejo. "Nasze robotyczne ramię powinno być na tyle stabilne, aby przez kilka sekund mogło dotknąć nieużywanego satelity, nie powodując odepchnięcia obiektów od siebie. Właśnie w tym czasie chwytak mógłby złapać kosmiczny śmieć" - wtóruje mu dr Seweryn.

Robotyczne ramię mogłoby wyłapywać zwłaszcza większe obiekty, np. wspomnianego satelitę Envisat. "Używanie go do usuwania mniejszych obiektów nie ma większego sensu. W tym przypadku lepsze byłoby zastosowanie innego rozwiązania, np. siatki" - sugeruje dr Seweryn.

"Siatka jest dobrym systemem, bo nie musi znaleźć się aż tak blisko łapanego obiektu, nie ma też kwestii synchronizacji ruchu satelity z ruchem kosmicznego śmiecia. Problem jest jednak taki, że jeśli siatka złapie i oplecie kosmiczny obiekt, to zaczyna wraz z nim wirować. Ten proces trudno jest jednak kontrolować. To mogłoby być szczególnie niebezpieczne w przypadku zarzucenia siatki na duży obiekt, jakim jest np. Envisat. Robotyczne ramię jest bardziej przewidywalne i w znacznie większym stopniu pozwala kontrolować proces łapania śmiecia" - mówi Pablo Colmenarejo.

Lemur, nad którym pracują Polacy, to demonstrator technologii. Gdyby Europejska Agencja Kosmiczna zdecydowała się na łapanie dużych kosmicznych śmieci właśnie z jego pomocą – do dyspozycji będzie już przetestowana technologia, którą można rozwijać z wykorzystaniem środków narodowych agencji kosmicznych czy środków ESA. W przyszłości Lemur mógłby posłużyć np. serwisowania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej - ISS, satelitów telekomunikacyjnych czy montażu i budowy laboratoriów orbitalnych.

Ewelina Krajczyńska

ekr/ zan/




Copyright Copyright © PAP SA 2011 Materiały redakcyjne, fotografie, grafy, zdjęcia i pliki wideo pochodzące z serwisów PAP stanowią element baz danych, których producentem i wydawcą jest Polska Agencja Prasowa S.A z siedzibą w Warszawie, i chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych. Z zastrzeżeniem przewidzianych przez przepisy prawa wyjątków, w szczególności dozwolonego użytku osobistego, ich wykorzystywanie dozwolone jest jedynie po zawarciu stosownej umowy licencyjnej. PAP S.A. zastrzega, iż dalsze rozpowszechnianie materiałów, o których mowa w art. 25 ust. 1 pkt. b) ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych, jest zabronione.