Czy na Czerwonej Planecie jest życie? Decydująca faza kosmicznej misji na Marsa z udziałem Polaków

Kosmiczna misja ExoMars2016, która może przybliżyć nas do odpowiedzi na pytanie o istnienie życia pozaziemskiego, weszła w decydującą fazę. Dwa instrumenty naukowe: lądownik i orbiter rozdzieliły się. Lądownik lotem balistycznym zbliża się do powierzchni Marsa, a orbiter kieruje się w stronę docelowej orbity. Wielki finał w środę. Informacje podawane przez Europejską Agencję Kosmiczną śledzą pasjonaci kosmosu i media na całym świecie, a także przedstawiciele polskich firm i instytucji zaangażowanych w projekt.

Sonda ExoMars2016, owoc współpracy Europejskiej Agencji Kosmicznej i jej rosyjskiej odpowiedniczki Roskosmos, przemierzająca od marca Układ Słoneczny, rozdzieliła się w niedzielę, 16 października, na dwie części. Lądownik Schiaparelli EDM (pełna nazwa to Entry, Descent and Landing Demonstrator Module) ma za zadanie bezpiecznie wylądować na powierzchni planety i przetestować szereg technologii, które w przyszłości mogą zostać wykorzystane w misjach załogowych. Wykona dodatkowo kilka pomiarów meteorologicznych. Jego misja na Marsie potrwa kilka dni, aż do całkowitego wykorzystania energii zgromadzonej w pokładowych akumulatorach.

Instrument Trace Gas Orbiter (TGO) ma do wykonania inne zadania. Po zajęciu pozycji na orbicie Marsa będzie pełnił rolę jego sztucznego satelity wykonującego pomiary obecności i rozmieszczenia gazów, które w marsjańskiej atmosferze występują w ilościach śladowych, ale mogą świadczyć o tym, że na Czerwonej Planecie istnieje lub istniało życie.

– Chodzi głównie o metan, który może być produktem procesów geologicznych, ale jego obecność może świadczyć także o zachodzących pod powierzchnią planety procesach biologicznych – mówi dr Grzegorz Brona, Prezes uczestniczącej w projekcie spółki Creotech Instruments S.A. – TGO będzie analizował także dane o obecności w atmosferze pary wodnej, dwutlenku azotu i acetylenu. Do zadań orbitera będzie ponadto należało odbieranie i przekazywanie na Ziemię danych z lądownika – dodaje Brona.

Procedura rozdzielania dwóch urządzeń rozpoczęła się w niedzielę o godzinie 13.25 polskiego czasu. Nie obyło się jednak bez problemów.

– Kilka minut po 17.00 ESA podała informację, że procedura rozdzielenia urządzeń zakończyła się sukcesem, a orbiter TGO przekazał na Ziemie informacje o sprawności systemów pokładowych, ale zabrakło danych telemetrycznych –mówi Jacek Kosiec, dyrektor programu kosmicznego w Creotech Instruments S.A. – Europejska Agencja Kosmiczna rozpoczęła badanie przyczyn tej anomalii. Po prawie dwóch godzinach pełna łączność z orbiterem została jednak przywrócona, a sygnał telemetryczny odebrany został przez ośrodek ESA zlokalizowany w Malargüe w Argentynie. 

W poniedziałek (17 października) nad ranem, o godzinie 4.41 czasu polskiego, orbiter TGO zakończył z powodzeniem manewr, który pozwoli uniknąć wejścia sondy w atmosferę Marsa. Praca silnika, który odpowiadał za manewr, trwała 1 minutę i 46 sekund. Sygnał potwierdzający udane wykonanie manewru dotarł na Ziemię około godziny 5 nad ranem. Zgodnie z planem w najbliższą środę orbiter osiągnie swoją docelową orbitę i rozpocznie wykonywanie pomiarów.

Tego samego dnia lądownik Schiaparelli wyląduje na powierzchni Czerwonej Planety.

– Najpierw, korzystając z aerodynamicznych osłon cieplnych, będzie wytracać prędkość. Kiedy zwolni do 1650 km/h otworzy się spadochron, który pozwoli zwolnić jeszcze bardziej – do około 250 km/h – tłumaczy Jacek Kosiec z Creotech Instruments S.A. – Dopiero wtedy odrzucona zostanie przednia osłona. Zamontowany na pokładzie dopplerowski wysokościomierz radarowy oraz miernik prędkości zostaną wtedy uruchomione, co pozwoli ustalić pozycję i prędkość lądownika względem Marsa.

Tylna osłona termiczna i spadochron zostaną odrzucone na wysokości 1 km. Wtedy uruchomione zostaną trzy silniki zasilane paliwem ciekłym (hydrazyną), co pozwoli wyhamować do 7 km na godzinę. Zatrzymanie silników nastąpi tuż nad  powierzchnią Marsa, na wysokości około 2 metrów. Upadek ma zamortyzować specjalna struktura zamontowana na spodzie lądownika. Wszystko to będzie działo się bardzo szybko. Cała procedura od wejścia w atmosferę do wylądowania potrwa mniej niż sześć minut.

Polski udział w misji ExoMars2016

Członkiem konsorcjum odpowiedzialnego za budowę orbitera TGO było Centrum Badań Kosmicznych PAN, którego zadaniem było zaprojektowanie i wykonanie modułu zasilania  specjalistycznej kamery CaSSIS. Kamera ma wykonywać kolorowe zdjęcia powierzchni Marsa w wysokiej rozdzielczości. Przy jej użyciu fotografowane będą formacje skalne wiązane przez naukowców z emisją śladowych ilości gazów. Inne instrumenty, zamontowane na pokładzie orbitera, NOMAD i ACS, będą wykorzystywać obrazy z kamery do identyfikacji źródeł emisji gazów.

Spółka Creotech Instruments, lider polskiego sektora kosmicznego, działając na zlecenie Centrum Badań Kosmicznych PAN, przeprowadziła montaż elementów systemu zasilania kamery CaSSiS. W misji uczestniczy także firma Vigo System S.A. z Ożarowa Mazowieckiego, która wyprodukowała detektory podczerwieni na potrzeby lądownika Schiaparelli.

– Jesteśmy oczywiście bardzo podekscytowani – przyznaje bez wahania dr Grzegorz Brona z Creotech Instruments S.A. – Wiemy już, że naszą część pracy wykonaliśmy bezbłędnie, bo kamera CaSSIS zrobiła już kilka próbnych zdjęć, które zostały przesłane na Ziemię w czasie wielomiesięcznej podróży sondy w stronę Marsa. Ta misja jest jednak bardzo skomplikowana i jest jeszcze bardzo wiele rzeczy, które mogę przysporzyć problemów. Tak czy inaczej mocno trzymamy kciuki za powodzenie misji – dodaje Brona.

Zgodnie z planem orbiter TGO znajdzie się na docelowej orbicie Marsa o 16.42 polskiego czasu w środę. Dokładnie w tej samej chwili w atmosferę czerwonej planety wejdzie lądownik Schiaparelli. Lądowanie ma zakończyć się 6 minut później o 16.48.

Creotech Instruments S.A. – Pasmo kosmicznych sukcesów

EO TESTBED POLSKA – czyli infrastruktura kosmiczna na polskiej ziemi

Konsorcjum, któremu lideruje Creotech Instruments S.A. wygrało w 2016r roku przetarg na budowę w Polsce prototypowej infrastruktury udostępniającej dane i moc obliczeniową dla aplikacji wspierających usługi oparte na obserwacji Ziemi. Projekt „EO Cloud” jest jednym z największych przedsięwzięć kosmicznych zleconych kiedykolwiek przez Europejską Agencję Kosmiczną polskim podmiotom. Wartość projektu przekracza 8 mln złotych.

W ramach projektu „EO Cloud” w Polsce powstało potężne repozytorium danych obserwacyjnych Ziemi gromadzonych przez satelity Landsat, Envisat, Sentinel i inne. Oprócz stworzenia bazy danych, polskie konsorcjum odpowiada także za obsługę serwisów umożliwiających użytkownikom komercyjnym i naukowym pozyskiwanie i przetwarzanie danych satelitarnych. Infrastrukturze bazodanowej towarzyszą wirtualne i fizyczne serwery obliczeniowe, na których użytkownicy będą mogli uruchamiać swoje dedykowane aplikacje.

Dane w repozytorium są udostępniane bezpłatnie. Natomiast wykorzystanie platformy obliczeniowej jest odpłatne, ale przedstawiciele świata nauki są traktowani preferencyjnie. Firmy świadczące komercyjne usługi przetwarzania danych pochodzących z satelitów mogą korzystać z dedykowanego systemu działającego w oparciu o infrastrukturę komputerową „EO Cloud”.

SAT-AIS-PL – czyli pierwszy polski satelita użytkowy

Creotech Instruments stoi także na czele konsorcjum SAT-AIS-PL, którego zadaniem jest budowa pierwszego polskiego satelity użytkowego, który będzie  monitorował ruch morski na świecie. W skład konsorcjum wchodzą także firmy: Hertz Systems, Atos Polska i Śląskie Centrum Naukowo-Technologiczne Przemysłu Lotniczego oraz instytucje naukowe: Centrum Badań Kosmicznych PAN, Instytut Łączności i Akademia Morska w Gdyni. SAT-AIS-PL będzie częścią światowego systemu bezpieczeństwa ruchu morskiego.

Projekt realizowany na zlecenie Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), której jako kraj jesteśmy członkiem od 2012 roku, potrwa przynajmniej 7 lat i będzie składał się z trzech etapów. Pierwsza, zainicjowana w 2016 faza, potrwa do końca 2017 roku i obejmie wykonanie projektu misji satelity i stworzenie architektury podsystemów. W latach 2018-2020, podczas drugiego etapu, powstanie prototyp systemu, a następnie właściwy satelita. Ta faza obejmie także wystrzelenie rakiety, która wyniesie komponent kosmiczny systemu na orbitę. Ostatni etap, przewidziany na kilka kolejnych lat, to faza operacyjna. Obejmie także sprowadzenie satelity z orbity po zakończeniu misji.

ASIM – czyli eksperyment na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

Jako podwykonawca Centrum Badań Kosmicznych PAN, Creotech uczestniczy w projekcie ASIM Europejskiej Agencji Kosmicznej, w którym odpowiada za budowę i montaż układu zasilającego dla instrumentu naukowego MXGS na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Jego celem jest zbadanie tajemniczych wyładowań atmosferycznych w wysokich warstwach ziemskiej atmosfery.

PROBA-3 – czyli badania Słońca

W listopadzie 2015 roku spółka podpisała z Europejską Agencją Kosmiczną wart 3 mln złotych kontrakt na zaprojektowanie i montaż komputera koronografu oraz elementów naziemnego elektrycznego sprzętu pomocniczego na potrzeby kosmicznej misji PROBA-3. Celem misji jest pogłębienie naszej wiedzy o zewnętrznych warstwach atmosfery Słońca, czyli korony słonecznej. Zlecone prace prowadzone są w zakładzie Creotech Instruments w Piasecznie w 2016 i będą kontynuowane w 2017 roku.

Nie tylko kosmos

Kosmiczna firma z Piaseczna skupiona jest na projektach kosmicznych, ale rozwija także inne filary biznesowe. Oferuje technologie i aplikacje użytkowe, z których korzystają m.in. ośrodki naukowo-badawcze, operatorzy telekomunikacyjni i sieci handlowe w Polsce i na świecie. Elektronika i specjalistyczna aparatura pomiarowa wyprodukowana przez Creotech wykorzystywana jest w najnowocześniejszych i najbardziej zaawansowanych technologicznie instytucjach badawczych świata, takich jak Europejska Organizacja Badań Jądrowych CERN w Genewie, Instytut Badań Ciężkich Jonów GSI i Centrum Badawcze DESY w Niemczech.

Firma świadczy także usługi montażu kontraktowego dla wymagających klientów biznesowych, dla których jakość jest najważniejsza. Tę najwyższą jakość montowanych układów elektronicznych gwarantuje „kosmiczny” cleanroom, czyli kompleks pomieszczeń spełniających rygorystyczne standardy montażu elementów kosmicznych przeznaczonych dla satelitów i stacji kosmicznych.