Aktualności

Młodzi naukowcy zdobywają kosmos

Młodzi naukowcy zdobywają kosmos

Członkowie Koła Naukowego Elektroniki i Informatyki w Knurowie zakwalifikowali się do polskiej edycji międzynarodowego konkursu CanSat 2019-2020 organizowanego przez Europejskie Biuro Edukacji Kosmicznej ESERO. Jest to projekt edukacyjny Europejskiej Agencji Kosmicznej i firmy Boeing.

- Celem konkursu jest inspirowanie młodych ludzi do wybierania w przyszłości zawodów związanych z inżynierią, technologią i naukami ścisłymi z zakresu STEM, czyli z języka angielskiego Science, Technology, Engineering and Mathematics – mówi Donat Dubiel prowadzący Koło Naukowe Elektroniki i Informatyki w Knurowie.

Zespół projektowy składa się z sześciu młodych uczniów pełnych zainteresowań technicznych i chęci. Są to: Marek Kwosek, Mateusza Zmuda, Szymon Rafałowski, Patryk Kwaśniok, Tomasz Kawalec i Łukasz Skrzyszewski. Najmłodszy ma lat 13, a najstarszy 15.

Projekt polega na skonstruowaniu mini satelity i prowadzeniu przy jego wykorzystaniu różnych badań naukowych. Satelita ten na poligonie wojskowym w Nowej Dębie zostanie wystrzelony rakietą na wysokość trzech kilometrów i na tej wysokości oddzieli się od niej. Następnie satelita opadać będzie na spadochronie, wykonując przygotowaną misję.

Nośnikiem satelity będzie rakieta polskiej firmy Bowman Dynamics o długości około 1,8 m, rozpędzającą się do szybkości bliskiej prędkości dźwięku w ciągu zaledwie 2,3 sek. W warunkach konkursowych organizatorzy stawiają wymóg, by satelita opadał z dużą prędkością pionową, wynoszącą 8-11 m/s, czyli około 30-40 km/h. Jest to podyktowane tym, by w wietrznych warunkach poligonowych nie został zniesiony zbyt daleko, co może skutkować jego długimi poszukiwaniami.

- W naszym przypadku organizatorzy zrobili odstępstwo od zasad i umożliwili niespełnienie powyższego warunku. Jest to związane z tym, że zespół projektowy wyznaczył sobie ambitne zadanie, by satelita nie poddawał się sile wiatru, tylko leciał w kierunku wyznaczonego punktu lądowania – informują  Mateusz i Szymon odpowiedzialni za algorytm sterujący lotem.

To bardzo trudne zadanie, wymagające śledzenia satelitów GPS i ciągłego wyznaczania swojej pozycji w przestrzeni 3D. Dodatkowo należy prowadzić pomiary przyspieszeń za pomocą żyroskopu i akcelerometru oraz powiązać matematycznie te dane z magnetometrem, by bardzo dokładnie wyznaczyć położenie, kierunek lotu satelity oraz – co bardzo istotne – kierunek wiatru na różnych wysokościach.
Pomimo, że satelita będzie w pełni autonomiczny (sam decyduje o swoim losie) istotne jest, by ekipa naziemna miała z nim stałą łączność. Tym zadaniem zajmuje się Tomasz, który opracował protokół przekazywania danych z i do satelity za pomocą fal radiowych. Sygnały te będą odbieranie przez stanowisko kierowania lotem i prezentowane w bardzo zaawansowanej aplikacji napisanej przez Patryka i Marka.

Po wykonaniu misji zespół ma obowiązek przeanalizować zebrane dane. Tą częścią zajmuje się Łukasz, który przygotowuje oprogramowanie pozwalające na ich zaimportowanie i prezentację z wykorzystaniem wykresów.

- Celem naukowym zespołu jest sprawdzenie, czy i jak dokładnie da się osiągnąć wyznaczone miejsce lądowania naszego satelity w zmiennych warunkach atmosferycznych – wyjaśnia Donat Dubiel. – Zastosowanie takiego urządzenia może być przeróżne. Wyobrażamy sobie na przykład jego użycie w warunkach klęsk żywiołowych czy konfliktów wojennych, gdzie mógłby być wykorzystany do dostarczania lekarstw i żywności w bardzo precyzyjnie wyznaczone miejsca. Wykorzystanie takiego projektu znacznie przyspieszyłoby akcje ratunkowe i obniżyło ich koszty.

Jak wyjaśnia Donat Dubiel, budowa i loty to tylko połowa zadania – i wcale nie najtrudniejsza – dla tak doświadczonych konstruktorów jak knurowski zespół. Drugim istotnym elementem jest cała otoczka związana z projektem. Wymogi konkursowe stawiają bowiem bardzo znaczące wymagania. Przede wszystkim w kolejnych miesiącach zespół musi przygotować trzy raporty z postępu prac oraz odbyć spotkanie online z jury konkursu – i to wszystko w języku angielskim. Poza tym uczniowie muszą sami zdobyć fundusze na realizację projektu oraz przeprowadzić prezentacje w szkołach.

Organizatorzy konkursu kładą nacisk nie tylko na część techniczną, ale na współpracę w zespole, podział zadań i umiejętność dostosowania się do wymogów konkursowych. Dlatego też konkurs przebiega w bardzo zbliżony sposób do faktycznej realizacji projektów przez Europejską Agencję Kosmiczną.

Udział w konkursie nie byłby możliwy bez sponsorów. Wyjazd na poligon i inne wydatki organizacyjne to spore koszty. W tym zakresie koło wspomoże zaprzyjaźniona technologiczna gliwicka firma Aiut Sp. z o.o.

Przed zespołem pięć miesięcy intensywnych prac projektowych, prototypowych, testowania, przygotowywania dokumentacji, nauki słówek technicznych w języku angielskim, popularyzacji kosmosu w szkołach. Ogrom pracy do wykonania!

Kibicujmy im na stronie: www.facebook.com/KoloNaukoweKnurow