Programa QB50
Lietuvos kosmoso entuziastus pasiekė džiugi naujiena: Kauno technologijos universiteto ir partnerių kuriamas palydovas yra atrinktas skrydžiui į kosmosą. Beliko surasti būdų susimokėti už „bilietą“ ir paties palydovo kūrimą.
Programos QB50 organizatoriai – Belgijoje esantis Von Karmano institutas. Skrydį į kosmosą numato vykdyti 2015 metų pirmoje pusėje iš šiaurinės Rusijos Murmansko srities, naudojant raketą nešėją „Shtil-2.1“. Į kosmosą numatoma į kosmosą, 320 km aukščio apskritiminę orbitą, vienu metu paleisti iki 50 mažųjų nanopalydovų.
QB50P1 and QB50P2 nanosatai
Lietuvai „trijų kubų“ (pagal „CubeSat“ apibrėžimą, visos kubo kraštinės yra 10 cm ilgio, svoris – nuo 1 iki 10 kg) palydovo bilietas į kosmosą kainuos 40 000 eurų. Tiesa, tai yra tik nedidelė visų išlaidų, susijusių su palydovo iškėlimu, dalis. Pagal dabartinę sąmatą, pilna palydovo kaina turėtų būti daugiau nei septynis kartus didesnė – 283 000 eurų, arba 976350 litų.
Finansavimas
Kol kas palydovo kūrimo ir paleidimo finansavimo klausimas nėra išspręstas – dalį reikalingų lėšų tikimasi gauti iš pačių projekto organizatorių, dalį – iš privačių rėmėjų, Mokslo, inovacijų ir technologių agentūros, Ūkio ministerijos. Palydovo kūrimui vadovaujančio Vytenio Buzo teigimu, daugiausiai finansinės pagalbos tikimasi surinkti sparčiai populiarėjančiu „crowdsourcing“ būdu (t.y, po nedidelę sumą iš savanoriškai prie projekto finansavimo prisidėti ketinančių žmonių).
„Šiuo metu dar negavome piniginės paramos, tačiau jau susitarėme su keliomis kompanijomis dėl paramos jų turima infrastruktūra (gamyba, medžiagos, pagalba atliekant darbus). Mums, iš esmės, nėra skirtumo ar leisime surinktas lėšas, ar būsime paremti konkrečiais darbais“, – DELFI sakė V. Buzas. Palydovo kūrėjai jau yra atlikę raketinio variklio bandymus, bandymams turi ir dalį elektronikos, analogiškos tai, kuri naudojama palydove. Variklio bandymams naudojamas grynas vandenilio peroksidas, tačiau galutiniame palydovo variante greičiausiai bus naudojamas perspektyvus ir ekologiškai švarus kuras LMP-103S.
Brangiai tik atrodo
Biudžete numatyta, kad palydovo ryšio sistema kainuos 20 tūkst. €, procesorius ir atmintis – 19 tūkst. €, saulės baterijos – 18 tūkst. €, palydovo korpusas ir temperatūros stabilizacijos sistema – 13 tūkst. €, be to, didžiulės sumos atskirai numatytos gamybos išlaidoms (45 tūkst. €) ir medžiagoms (30 tūkst. €).
Vytenis Buzas: „Tiesą pasakius, tai yra minimali sąmata ir turėsime stipriai pasispausti, kad tai įgyvendintume. Pirkdami komponentus derėsimės su visomis kompanijomis, kad už tokią kainą gautume po 2 jų gaminamus komponentus, nes reikės konstruoti 2 palydovus. Engineering module, kuris visą laiką bus Žemėje jei iškils kažkokių problemų misijos metu ir flight module – identiškas palydovas paleidimui“.
Pagrindinė kainų priežastis – reikalavimai komponentų patikimumui: „Tai yra kosmose išbandyti ir sertifikuoti produktai, pritaikyti agresyvioms sąlygoms (radiacija, temperatūra, gilus vakuumas). Standartinius komponentus elektronikai pirksime iš tokių kompanijų, kaip ISIS ar „GomSpace“. Negalime naudoti neaiškių komponentų, ta pačia raketa bus paleidžiami apie 50 palydovų, paprasčiausiai QB50 komitetas neleistų naudoti detalių kurios gali sužlugdyti jų projektą“, – aiškino V. Buzas.
Pasak pašnekovo, palydovo varikliui reikės ir kelis gramus sveriančio platinos katalizatoriaus, mat bendradarbiaujant su KTU Medžiagų mokslo institutu ir VU Biochemijos institutu tikimasi pagaminti naujovišką degiomis dujomis varomą variklį.
Pasaulinės svarbos idėja
Pagrindinis šio kuriamo palydovo tikslas – išbandyti orbitinio manevravimo sistemą, kuri eksperimentų, atliekamų žemojoje Žemės orbitoje, trukmę pailgintų nuo 3 mėnesių iki 16-18 mėnesių. Tokiu būdu, ilgiau išlaikant palydovus orbitoje, galima būtų gerokai išplėsti mažųjų palydovų, paleidžiamų kaip antrinis krovinys (angl. piggyback) laisvoje vietoje greta didelių palydovų, veiklos kosmose galimybes.
Pasak projekto vykdytojų, palydovų „galiojimo“ trukmę pailginančios išbaigtos, vartojimui parengtos sistemos šiuo metu pasaulyje nėra. Tuo tarpu „CubeSat“ standartas itin sparčiai populiarėja – gausėja universitetų ir organizacijų, siūlančių įvairius palydovų komponentus ar norinčių savarankiškai atlikti eksperimentus kosmose.
>Tačiau, net jeigu KTU specialistų vystomos orbitinio manevravimo sistemos idėja ir nepasitvirtintų, universitetas ir partneriai neliks prie suskilusios geldos: „Bus sukurta infrastruktūra Lietuvoje, sujungtos kelios organizacijos, turinčios skirtingas kompetencijas. Bus sukurta laboratorinė įranga, technologijos, sukaupta žinių bazė. Taip pat, savaime sukuriamas klasteris, atliekantis konkrečias veiklas kuriant bendrą produktą ar teikiant paslaugas“, – tvirtinama projekto aprašyme.
Mažieji palydovai
Terminas mini palydovas reiškia dirbtinį palydovą, kurio masė yra tarp 100 ir 500 kg (įskaitant kurą). Kartais palydovo pripildyto kuru svoriui nusakyti naudojamas terminas „šlapia“ masė. Dažniausiai mini palydovai taip pat vadinami mažais palydovais. Mini palydovuose yra naudojamos tos pačios technologijos kaip ir didžiuosiuose palydovuose.
Mikro palydovu (microsat) vadinamas dirbtinis palydovas, kurio „šlapia“ masė yra tarp 10 ir 100 kg. Kartais jiems yra taikomas bendrinis mažo palydovo terminas. Palydovo dydis taip pat yra svarbus priskiriant kuriai nors kategorijai.
Nano satai
Nano palydovo terminas (nanosat) paprastai taikomas dirbtiniam palydovui, kurio „šlapia“ masė yra tarp 1 ir 10 kg. Nano palydovo terminą pirmą kartą pavartojo NASA 2004 metais, taip pavadinę tinklinio kamuolio dydžio 5 kg sveriantį palydovą Mini AERCam (Miniature Autonomous Extravehicular Robotic Camera). Šio palydovo, kuris iki šiol testuojamas, misija yra išorinė erdvėlaivių patikra taip išvengiant rizikingo astronautų išėjimo į atvirą kosmosą. Jei tokia saugos sistema būtų veikusi jau 2003 metais, tuomet nebūtų buvę tragiškos daugkartinio erdvėlaivio Columbia lemties nusinešusios 7 astronautų gyvybes. Nano palydovo terminas nieko bendra neturi su nanotechnologijose vartojamu nano terminu, skirtu nusakyti tikslius inžinierinius skaičiavimus atominiame arba molekuliniame lygmenyse. Priešingu atveju 5 kg palydovas prilygtų Everesto kalnui. Dėl gerų dizaino ypatybių nano palydovai gaminami ir paleidžiami ne tik pavieniui, bet ir po kelis bendrai užduočiai vykdyti (kartais taikomas „spiečiaus” terminas). Kai kuriais atvejais tokiam spiečiui aptarnauti kartu paleidžiamas didesnis koordinuojantis palydovas. Jais lengva manipuliuoti, juos galima leisti greta didesnių palydovų ar erdvėlaivių, o karinėse misijose jie sunkiau susekami.
Piko palydovai
Piko palydovas (picosat) – palydovas, kurio „šlapia“ masė yra tarp 0,1 ir 1 kg. pavadinimas. Dažniausiai jie ruošiami kolektyviniam užduoties vykdymui, ir paleidžiami spiečiuje, jiems aptarnauti taip pat reikalingas didesnis palydovas („mama“). Klasikinis didelio piko palydovo pavyzdys yra 1 kg maksimalios masės palydovas, dar vadinamas CubeSat. CubeSat formulė itin paprasta: CubeSat = 1 litras arba 1 kilogramas. Jo matmenys yra 10x10x10 cm ir didžiausias leistinas svoris 1 kg.
Tokį standartą 2003 metais pasiūlė Stanfordo ir Kalifornijos politechnikos universitetai. Nuo tada visi pasaulio universitetai kurdami naujas technologijas mažiems palydovams bendradarbiauja tarpusavyje derindamiesi prie CubeSat standarto.
Šiandien vos 100 kg sveriantis palydovas gali atlikti tokias pat užduotis kokias prieš dešimtmetį vykdė toną ir daugiau sveriantys palydovai. Šiuos pokyčius iš esmės lėmė stulbinantys komercinės elektronikos pasiekimai, pavyzdžiui išmaniųjų telefonų atsiradimas.
Europoje yra rengiamas projektas QB50. Paleidus 50 dvigubų CubeSat palydovų į orbitą, visų jų rinkinys taptų pirmuoju didžiausiu palydovų tinklu pasaulyje. Šiame projekte ketinimų dalyvauti turi ir Lietuvos kosmoso technologijų entuziastai.
Latvija ir Estija
Savo palydovus jau beveik pasigamino Estija ir Latvija ir ieško partnerių jų pakėlimui į kosmosą. Estų ESTCube-1 skries orbitoje su Saulės vėjo burėmis, o latvių Venta-1 bus daugiafunkcinės paskirties palydovas. 5 kg Latvijos palydovas orbitoje atliks tiek užduočių, kiek jų prieš 20 metų gebėjo vykdyti virš pusę tonos sveriantis palydovas.
Iš I-osios tarptautinės kosmoso konferencijos „SEMW 2010“: „Jei nepavyktų pasigaminti tokį palydovą, tai kaip alternatyva galėtų būti kitoks sprendimas. Štai turiu rankoje sumanųjį telefoną, jame yra visos minimaliai palydovui reikalingos technologijos, ir jeigu sugebėčiau jį pakelti į kosmosą, tai turėčiau palydovą, kuris fotografuotų ir filmuotų Žemę. Jis palaikytų ryšį su kitais įrenginiais skriejančiais aplink Žemę“.
Fantazijos
Tarkime: paleidžiamas spiečius mažų palydovų su didelės raiškos fotokameromis. Jų gaunamų nuotraukų visuma apdorojus galėtų atkurti labai tikslų vaizdą Žemės paviršiuje.
Galbūt, atsiras nauja vienišų žmonių bendravimo forma. Asmeniniai palydovai „paklaustų” kur šiuo metu yra asmuo, paprašyti atsiųsti gyvenamosios vietos nuotrauką, o sušlubavus savininko sveikatai operatyviai praneštų gelbėjimo tarnyboms.
SEMWO 2011
Daugiau apie mažuosius palydovus bus galima sužinoti lapkričio 16-18 d. Vilniuje įvyksiančioje antrojoje tarptautinėje kosmoso konferencijoje „SEMWO 2011“. Konferencijos garbės svečiai yra astronautas Karol J. Bobko (JAV) ir kosmonautas Igor Volk (Rusija).
Konferencijoje dalyvauja visų didžiųjų kosmoso valstybių agentūrų atstovai, kurioje skaitys pranešimus apie kosmoso ekonomiką. Konferencijos metu veiks nano palydovų, raketų modelių, sumanių robotų ir bepiločių skraidančių aparatų ekspozicija. Dalyviai bus supažindinti su lietuviško nano palydovo konstravimo eiga.