Na Politechnice Wrocławskiej powstało nowe koło naukowe. PWr Aerospace planuje zająć się budową rakiet sondujących. Na razie jego członkowie chcą jednak zdobywać doświadczenie, przeprowadzając najróżniejsze testy i badania w gondoli balonów wypuszczanych w stratosferę

Pierwszy z zaplanowanych lotów testowych ma się odbyć w sobotę, 8 kwietnia. Jeśli warunki pogodowe będą sprzyjające, studenci wypuszczą w stratosferę balon Orion, w którego gondoli zamocują przygotowaną przez siebie aparaturę. 

Najpierw balon, potem rakieta

Koło naukowe PWr Aerospace powstało na początku tego roku akademickiego na Wydziale Elektroniki, ale tworzą je studenci z kilku wydziałów naszej uczelni – także z Mechanicznego, Elektrycznego, Informatyki i Zarządzania oraz Mechaniczno-Energetycznego.  

- Szukałem na uczelni koła, które zajmuje się technologiami kosmicznymi, bo chciałem do niego dołączyć.  Bardzo się zdziwiłem, gdy takiego nie znalazłem – opowiada Grzegorz Kowalik, student z W8. – Doszedłem więc do wniosku, że czas takie koło stworzyć. Szybko okazało się, że studentów zainteresowanych astronautyką nie brakuje. Od października pracujemy nad naszymi pierwszymi testami. Docelowo chcemy zająć się tworzeniem rakiet, ale wiemy, że nie od razu Kraków zbudowano. Dlatego najpierw przeprowadzimy szereg mniejszych projektów. To pozwoli nam zdobyć doświadczenie i nauczyć się wielu rzeczy, zanim zajmiemy się rakietami. Chcemy poznać się lepiej jako grupa, nauczyć się działać projektowo i przetrzeć sobie ścieżki administracyjne, żeby być gotowi, kiedy zaczniemy dużo większy projekt. 

Podczas pierwszego lotu testowego balonu Orion studenci sprawdzą funkcjonowanie urządzeń pomiarowych (z których część zbudowali sami). W gondoli balonu znajdzie się bowiem półtorakilogramowy ładunek, m.in. dwie kamery, zasilanie do nich, komputer rejestrujący dane z czujników oraz czujniki, m.in. akcelerometr i żyroskop, a także tanie panele fotowoltaiczne . – System, który zapisze dane naszego lotu, jest oparty o mikrokontroler ATmega , który odczyta dane z czujników i zapisze je na kartę pamięci. Jednocześnie przekaże je do systemu radiowego, który przetransmituje je na ziemię – opowiada student.

Czujniki zainstalowane w gondoli balonu będą mierzyć temperaturę powietrza (zarówno atmosferycznego, jak i wewnątrz gondoli), a także ciśnienie, natężenie światła ultrafioletowego i wydajność tanich paneli słonecznych. – Dzięki tym danym będziemy wiedzieć, jakie warunki panują na poszczególnych wysokościach i w jaki sposób wpływają na naszą elektronikę – tłumaczy student. – Sprawdzimy m.in. izolację naszego systemu. To bardzo ważne, bo temperatury w górze mogą sięgać nawet -70 stopni Celsjusza, czyli nasza elektronika może nam zwyczajnie zamarznąć. Jednocześnie nasz lot będą rejestrowały niewielkie kamery, które mają tendencję do przegrzewania się, a w rozrzedzonym powietrzu takie prawdopodobieństwo wzrasta. Z kolei dane związane z wydajnością paneli fotowoltaicznych pozwolą nam rozstrzygnąć, czy w kolejnych misjach balonowych będziemy mogli zastąpić baterię, która jest stosunkowo ciężka, takimi tanimi i lekkimi panelami. 

Kolejny lot w sierpniu

Start balonu jest planowany na godzinę 10 lub 14 z lotniska w Szymanowie – pora będzie zależała od warunków pogodowych. Silny wiatr może nawet uniemożliwić lot w tym dniu. Start będzie można obserwować przez internet.

Balon uniesie się dzięki helowi – do wnętrza gumowego pęcherza studenci wpompują około trzy metry sześcienne tego gazu. Członkowie koła przewidują, że Orion poleci na wysokość co najmniej 25 km nad Ziemię, a następnie pęknie (z każdym metrem ciśnienie powietrza atmosferycznego będzie coraz niższe, a w związku z tym hel we wnętrzu balonu będzie miał coraz większą objętość i w końcu nie wytrzyma tego gumowa powłoka). Od razu po pęknięciu otworzy się spadochron, dzięki któremu gondola z aparaturą opadnie na Ziemię stosunkowo bezpiecznie.

 - Nasz system radiowy składa się z dwóch niezależnych systemów – głównego, zaprojektowanego przez nas, i zapasowego – opowiada Grzegorz Kowalik. – Główny opiera się o mikrokontroler odpowiedzialny za przygotowywanie i transmitowanie pakietów danych oraz odbiór danych telemetrycznych z komputera pokładowego. Przygotowane przez niego dane będą transmitowane przez radio przy użyciu systemu APRS. Pozycję balonu będzie można na bieżąco śledzić na stronie www.aprs.fi, pod znakiem wywoławczym SP6ELO-11. Nadawane informacje będą odbierane zarówno przez istniejący system APRS, jak i przez antenę umieszczoną na dachu samochodu poszukiwawczego. Dzięki temu będziemy mieć ciągły podgląd na położenie i telemetrię balonu, nawet w miejscu bez zasięgu internetu bezprzewodowego.

Kolejny lot PWr Aerospace planuje na sierpień. Studenci wykorzystują już wówczas wnioski z zebranych w kwietniu danych oraz przeprowadzą dodatkowe eksperymenty. W planach mają m.in. zbadanie wpływu światła ultrafioletowego na sinice. 

- Loty balonowe nie należą do skomplikowanych. Na całym świecie są pasjonaci, którzy się tym zajmują – podkreśla Grzegorz Kowalik. – Sama organizacja lotu nie jest więc trudnym zadaniem, choć oczywiście wymaga sporo zaangażowania. To, co nas najbardziej interesuje, to pomiary, jakie możemy wykonać dzięki wyniesieniu naszej aparatury na odpowiednią wysokość. To będzie istotą naszych działań w najbliższych miesiącach.

Lucyna Róg