Polskie firmy biorą udział w historycznej misji kosmicznej. Tak zbadają koronę Słońca

Jak dowiedzieliśmy się na konferencji prasowej w belgijskiej siedzibie firmy Redwire, misja PROBA-3 ma być historyczna z kilku powodów. Zaangażowanych jest w nią 14 krajów współpracujących z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA), uzyska dokładny obraz korony słonecznej oraz przetestuje możliwości tworzenia dużych formacji satelitów, latających synchronicznie. A Polska odgrywa ważną rolę w tym przedsięwzięciu.

Polski udział w misje kosmiczne

Zaangażowanych jest łącznie 40 firm z 14 krajów, pod przewodnictwem Hiszpanii i Belgii, ze wsparciem ESA. PROBA-3 pochłonie budżet 200 mln euro, rozłożonych między kraje uczestniczące.

Następujące firmy działające w Polsce dostarczają swoich technologii do projektu:

• Sener – Sener Aerospace&Defence (Hiszpania) jest głównym wykonawcą satelity, odpowiedzialnym za urządzenia lotne i wspomagania naziemnego. Warszawski oddział Sener dostarcza podzespoły SADM, SAHRM (mechanizmy do paneli słonecznych) oraz instalację OBA (instrumenty optyczne).
• GMV – polski oddział był odpowiedzialny za projektowanie, wdrażanie i testowanie funkcji pokładowej do obliczania względnego położenia satelitów na podstawie pomiarów GPS.
• CBK PAN – Centrum Badań Kosmicznych PAN było zaangażowane w budowę instrumentu naukowego – koronografu (w szczególności Coronograph Control Box odpowiedzialny za zasilanie i sterowanie koronografem oraz przekazywanie zgromadzonych danych).
• Creotech – we współpracy z CBK PAN odpowiada za projektowanie i wykonanie podsystemu komputera instrumentu optycznego oraz systemu testowania satelity. Oprócz montażu modułu lotnego projektuje również płytę elektroniki AEU, będącą elementem składowym sterownika koronografu.
• N7 Space – odpowiada za stworzenie oprogramowania do instrumentu opracowanego przez CBK PAN.

Na spotkaniu Dietmar Pilz, dyrektor technologii z ESA, oraz przedstawiciele firm uczestniczących, w tym hiszpańskiego Sener, zdradzali kulisy przedsięwzięcia. PROBA-3 jest czwartą misją spod tego znaku. Satelity wystrzelone we wcześniejszych zadaniach mają się dobrze i pracują już łącznie 50 lat. 

Szczegóły misji PROBA-3

Dwa zsynchronizowane satelity – Coronograph i Occulter – mają zostać wystrzelone już we wrześniu 2024 roku. I mają podwójne zadanie.

Pierwsze to wykonanie obserwacji korony słonecznej. Chodzi o najbardziej zewnętrzną warstwę atmosfery, ten swoisty czerwony okrąg widoczny podczas zaćmienia Słońca. Składa się z plazmy i rozciąga na miliony kilometrów, ale normalnie jest niemożliwy do ujrzenia – to najjaśniejsza część Słońca.

Istnieją koronografy, np. na Hawajach, pozwalające na takie obserwacje, ale atmosfera ziemska rozprasza obraz. Obserwacje poczynione w kosmosie mają zapewnić lepszej jakości materiały.

Czemu w ogóle badać koronę słoneczną? Jak to określili eksperci, to "źródło kosmicznej pogody". Poznając je, lepiej zrozumiemy samą aktywność Słońca, która obecnie jest dosyć burzliwa. W ten sposób astrofizycy mogą poznać źródło solarnego wiatru i dokładne mechanizmy koronalnych wyrzutów masy.

Aby to zrobić, satelity PROBA-3 będą w zasadzie samodzielnymi laboratoriami. Jak usłyszeliśmy na konferencji, wymyślono 5 zupełnie nowych technologii obserwacyjnych do tego celu.

Synchroniczny lot

Drugim zadaniem PROBA-3 będzie przetestowanie systemu latania w formacji. Wiąże się to z metodą przyjętą do obserwacji korony – satelity będą naśladować zjawisko zaćmienia. Jeden przysłoni Słońce, drugi będzie obserwować widoczną wtedy koronę. Lot synchroniczny jest wyzwaniem, jak czytamy na stronie ESA, a PROBA-3 sprawdzi wiele rozwiązań dotychczas opracowywanych w symulacjach. Pozwoli to w przyszłości na tworzenie większych formacji autonomicznych satelitów.

"Jako pierwsze na świecie, jej [PROBA-3 – red.] dwa satelity – statek kosmiczny Coronagraph i statek kosmiczny Occulter – będą utrzymywać formację z precyzją na kilka milimetrów i sekundę kątową na odległość 144 m lub więcej przez sześć godzin. W rezultacie para będzie tworzyć wirtualną gigantyczną satelitę. A to zostanie osiągnięte autonomicznie, bez polegania na kierowaniu z Ziemi" – czytamy na stronie ESA.

Operacja będzie jednak czasochłonna. Po starcie satelity będą przeprowadzać wspólną synchronizację, instalację i rozkładanie paneli słonecznych. Nauka zacznie się dopiero w pierwszym kwartale 2025 roku, jak ujęli to paneliści. Misja PROBA-3 ma potrwać dwa lata, po czym oba satelity powrócą na Ziemię, aby spalić się w atmosferze i zapobiec pozostawieniu szczątków w przestrzeni kosmicznej.