Deorbitacja satelitów jest dzisiaj coraz częściej poruszanym tematem w związku z rosnącą ilością kosmicznych śmieci znajdujących się na niskich orbitach okołoziemskich. Obiekty te stanowią m.in. moduły rakiet wielostopniowych, nieczynne satelity, oraz drobne elementy, które powstały w wyniku zderzeń satelitów (jak np. to z 10 lutego 2009 roku, gdy doszło do zderzenia funkcjonującego satelity Iridium 33 z nieaktywnym satelitą Kosmos 2251). W wyniku takich zderzeń powstaje mnóstwo małych elementów, które krążąc po orbicie zagrażają działającym satelitom. Gdyby projekty wysyłane w kosmos posiadały systemy deorbitacyjne, można by zapobiec takim niefortunnym zdarzeniom. Już na początku lat 2000 studenci Politechniki Warszawskiej myśleli o rozwiązaniu tego problemu.
W projekcie PW-Sat2 chcemy przetestować żagiel deorbitacyjny, który w teorii powinien skrócić czas orbitowania naszego satelity z ponad 25 lat do kilku-kilkunastu miesięcy.
Polska przystąpiła do Europejskiej Agencji Kosmicznej jako jej pełnoprawny członek w 2012 roku. W tym samym roku Polska wstąpiła również do wspólnoty satelitarnej, wysyłając swojego pierwszego satelitę – PW-Sata. Co najważniejsze – był to satelita edukacyjny – budowany na uczelni. Dlaczego tak ważne jest, aby budować satelity na uczelni? Szybki rozwój przemysłu kosmicznego oznacza, że w najbliższej przyszłości w Polsce będzie potrzebna duża grupa wykształconych w tej dziedzinie inżynierów.
Wielu studentów zadaje sobie pytanie: Jak możemy zdobyć doświadczenie zawodowe, nim zaczniemy pracować? Większość pracodawców, którzy oferują miejsca pracy, wymagają co najmniej kilku lat doświadczenia, ale jest to niemożliwe bez odpowiedniego przygotowania na uczelni, np. podczas udziału w projektach studenckich.
To jest punkt, w którym polityka państwa i biznesu spotyka się z edukacją. Aby zgromadzić wystarczającą wiedzę i zasoby ludzkie wymagane jest odpowiednie zainteresowanie projektami edukacyjnymi, które rozpoczęły nową erę eksploracji kosmosu oraz rozwoju biznesu kosmicznego w Polsce. Począwszy od kampanii lotów parabolicznych przez SSETI Express, ESEO, ESMO aż do projektu CubeSata, istniał szeroki wachlarz możliwości, które zostały wykorzystane przez polskich studentów w celu zwiększenia ich wiedzy i doświadczeń w dziedzinie badań przestrzeni kosmicznej – co było w rzeczywistości ich marzeniem.
Wszystko się zaczęło w 2004 roku na Politechnice Warszawskiej, kiedy członkowie Studenckiego Koła Astronautycznego zdecydowali się zbudować PW-Sata – satelitę typu CubeSat (1U), który później stał się pierwszym polskim satelitą.
Mieliśmy sporo szczęścia, gdy ESA zaproponowała nam szansę na wystrzelenie naszego satelity podczas dziewiczego lotu rakiety Vega. Działo się to w ramach projektu edukacyjnego w Biurze Edukacji ESA. Szansa przerodziła się w prawdziwą misję, która ostatecznie została zrealizowana we współpracy z Centrum Badań Kosmicznych PAN. Satelita PW-Sat został umieszczony na orbicie okołoziemskiej w dniu 13 lutego 2012 roku. Główny cel zostało osiągnięty – wystrzelenie pierwszego polskiego satelity i wykształcenie młodych inżynierów w dziedzinie inżynierii kosmicznej.
Po zakończeniu projektu PW-Sat naturalnym okazało się rozpoczęcie PW-Sata2.
Education
The main project goal is always student education. Excepting the possibility to gather the important experience from working on the advanced satellite project there also other education opportunities like bachelor and master thesis on some of satellite payloads or engineering design aspects. The opportunity to build and test some of innovative student solutions is also a great advantage of this kind of projects.
Experiments
There are three main experiments and couple of other small projects that were developed by the students of Students Space Association and will be tested on board PW-Sat2.
The first one is large square-shaped deorbit sail that will dramatically decrease a life-time of the satellite. In 2016 the detailed analyses of effectiveness were conducted and the design of the sail was awarded the second prize in Deorbit Device Competition held by UNISEC-Global. The prototypes of the deorbit sail were manufactured in 2016 and 2017 and the final flight configuration units were successfully tested at the Drop Tower in Bremen in November 2017. At the end of 2017 the deorbit sail unit was integrated with the main satellite structure.
Second of the payload experiments is the Sun Sensor. It will provide an orientation data which will be compared with the commercial system readings. It is made out of four sets of ambient light sensors (ALS) placed at specific angles and a microcontroller managing the acquisition and analysis of data. In years 2016-2017 the final prototypes and flight model were tested and developed.
PW-Sat2 is equipped with two deployable solar arrays in order to increase the energy gathering area. Arrays’ hinges are a subject of one of the members’ Engineering Thesis. Both panels have size of approximately 10 x 20 cm and are arranged symmetrically. PW-Sat2 has custom Electrical Power System. It is responsible for power supply to all the subsystems and experiments of the satellite. In case of any subsystem failure it is capable of carrying out the main part of our mission on its own. On board there are also two VGA cameras with aim to observe a process of the deorbit sail deployment.
