Studenci wysłali Totoro do stratosfery

źródło: mat. prasowe, PW
źródło: mat. prasowe, PW

Balon wysokościowy wyniósł do stratosfery TOTORO - urządzenie, które zbadało zjawiska zorzowe, towarzyszące odziaływaniu wiatru słonecznego z magnetosferą Ziemi. Inspirowany przez anime projekt zrealizowało Studenckie Koło Astronautyczne PW, które ma na koncie start rakiety Twardowsky z silnikiem hybrydowym.

LOT TOTORO ZZA KOŁA PODBIEGUNOWEGO

Jak informują na stronie uczelni członkowie koła naukowego działającego przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej (PW), prace nad eksperymentem trwały 2,5 roku i były częścią międzynarodowego programu REXUS/BEXUS.

"TOTORO (Test Observations of Transient Objects and Radio) przeszedł długą drogę – od pomysłu naukowego, wymyślenia designu, technicznej realizacji, do kampanii testowej i startu" – mówi Aliaksandra Shmyk, która kierowała projektem.

Lot TOTORO odbył się 21 września 2023 r. ze stacji Esrange Space Center, zlokalizowanej za kołem podbiegunowym. Urządzenie miało na pokładzie dwie anteny: jedną dla pola elektrycznego, drugą dla pola magnetycznego. Celem eksperymentu była rejestracja fal elektromagnetycznych o niskiej częstotliwości, występujących ponad jonosferą, które są charakterystyczne dla takich emisji naturalnych, jak Kilometrowe Promieniowanie Zorzowe (z ang. Auroral Kilometric Radiation, AKR). Zjawisko powstaje na wskutek oddziaływania wiatru słonecznego z magnetosferą Ziemi.

"Energia takich emisji ulega bardzo silnemu tłumieniu w jonosferze, z tego powodu AKR jest zazwyczaj badane przy użyciu instrumentów satelitarnych. Chcieliśmy sprawdzić, czy będzie możliwe zarejestrowanie zjawiska z poziomu systemu wyniesionego do stratosfery na wysokość 30 kilometrów i spróbować porównać wyniki z danymi zbieranymi przez satelity na wyższych orbitach" – wyjaśnia Aliaksandra Shmyk.

Podczas czterogodzinnego lotu zebrano ponad 800 gigabajtów danych naukowych. Obecnie trwa ich analiza, ale zespół ma już pierwsze wyniki.

Zespół TOTORO tworzą, poza Aliaksandrą Shmyk, również: Ryszard Zawiła, Karol Bresler, Maurycy Ciarka, Rafał Mystkowski, Jacek Martyniak, Katarzyna Wiater i Tomasz Aleksander Miś. Studenci pracowali pod opieką naukową ekspertów programu REXUS/BEXUS Niemieckiej Agencji Kosmicznej i Szwedzkiej Narodowej Rady Kosmicznej, współpracujących z Europejską Agencją Kosmiczną. W ramach współpracy z agencjami młodzi inżynierowie projektują i przygotowują urządzenia badawcze, które po przejściu licznych testów zostają wyniesione przez balon w trakcie lotu stratosferycznego.

Jak widać na zdjęciu, wizerunek urządzenia został zainspirowany popularną bajką anime "Mój sąsiad TOTORO" z 1988 roku w reż. Hayao Miyazaki.

WYLECIAŁ TEŻ TWARDOWSKY - NIE BEZ TRUDNOŚCI

Studenckie Koło Astronautyczne ma za sobą również pierwszy w historii Politechniki Warszawskiej udany lot rakiety z napędem hybrydowym. Twardowsky – bo tak nazywa się maszyna - wystartował 17 września tego roku o godz. 16.55 i wzniósł się na wysokość 1400 metrów. Rakieta została zaprojektowana właśnie w celu przetestowania silnika hybrydowego. Wcześniejsze rakiety koła (Grot, FOK – obecnie rozwijane oraz historyczne: TuCAN, Amelia i H1) wykorzystywały stały materiał pędny.

"Napęd hybrydowy wykorzystuje stałe paliwo i ciekły utleniacz. Silniki te są bardziej skomplikowane w konstrukcji i obsłudze niż silniki na stały materiał pędny. Ich niewątpliwą zaletą jest znacznie większy poziom bezpieczeństwa" – wyjaśniła Alicja Kwitek, koordynator Sekcji Rakietowej SKA cytowana w komunikacie uczelni. 

Podczas testowego lotu, który odbył się na poligonie Lipa, na pokładzie rakiety znajdowały się cztery minisatelity, tzw. CanSaty. Jednym z nich była konstrukcja Koła Naukowego z Politechniki Krakowskiej COSMO PK, jeden został stworzony przez Mateusza Sochackiego – adiunkta na Wydziale Mechaniki, Energetyki i Lotnictwa, pozostałe dwa wykonał dr inż. Tomasz Miś.

"Kampania startowa rakiety nie była łatwym zadaniem. Na poligonie musieliśmy zmierzyć się z przeciwnościami. Wysoka temperatura i brak schronienia przed słońcem z pewnością nie pomagały. Rakietę zatankowano zmniejszoną (ze względów bezpieczeństwa) ilością utleniacza. Silnik rakiety Twardowsky wykorzystuje podtlenek azotu N2O jako utleniacz i HTPB jako paliwo. Twardowsky wzniósł się na wysokość 1400 metrów. Potem nastąpiło wyzwolenie spadochronu spowalniającego. Niestety główny spadochron się nie otworzył, mimo tego udało się odzyskać rakietę oraz CanSaty" – opowiadała we wrześniu Alicja Kwitek.

Prace nad zespołem napędowym pozwoliły członkom koła poszerzyć wiedzę na temat silników hybrydowych i materiałów pędnych w nich stosowanych. Wielokrotnie powtarzane testy tego systemu wymagały stworzenia zaawansowanych procedur testowych i bezpieczeństwa, ostatecznie zweryfikowanych na poligonie. Studenci wyjaśniają przyczyny nieprawidłowego zadziałania systemu odzysku aby nie powtarzać tych samych błędów w przyszłych konstrukcjach Sekcji Rakietowej.

Nad rakietą Twardowsky studenci pracowali od 2019 r. W projekt, na różnych etapach, włączyło się ponad 70 osób. Ostatnie dwa lata upłynęły głównie na pracy w warsztacie, gdzie doprowadzano rakietę do gotowości lotnej. Obecnie zespół pracuje nad nową, większą rakietą o nazwie Twardowsky 2. Jej parametry znacząco się różnią od poprzedniej wersji, m.in. jej docelowy pułap wynosi już nie 3 km, ale 30 tys. stóp, czyli 9144 metry. Członkowie koła myślą o udziale w konkursach takich jak EUROC czy Spaceport America Cup.

Nauka w Polsce

kol/ zan/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Raport: w akademikach w Polsce brakuje 400 tys. miejsc noclegowych

  • 10.04.2025. Ćwiczenia reagowania kryzysowego Kryzys 25 w Centrum Symulacji Medycznej, Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu, 10 bm. Wydarzenie jest organizowane przez Akademię Wojsk Lądowych. Scenariusz zakładał akcję ratunkową, po pożarze. Celem ćwiczeń jest koordynacja służb, rozwinięcie zdolności organizacyjnej, analiza sprawności działania, praktyczne nauczanie studentów ratownictwa medycznego i wydziału lekarskiego poprzez symulowane działania ratunkowe. PAP/Maciej Kulczyński

    Wrocław/ Studenci AWL z innymi służbami ćwiczyli akcje ewakuacyjne

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera