Lądownik marsjański wrocławskich studentów

Koło Naukowe Pojazdów Niekonwencjonalnych OFF-ROAD jako jeden z pięciu z całego świata i jedyny zespół z Polski zakwalifikowało się do finału zawodów Red Eagle, organizowanych przez The Mars Society i NASA. Zaprojektowany przez studentów Politechniki Wrocławskiej lądownik przetestuje technologię, która byłaby w stanie dostarczyć do 2026 roku 10-tonowy ładunek na powierzchnię Czerwonej Planety.

Koło Naukowe OFF-ROAD powstało w 2009 roku i od tamtej pory odniosło wiele sukcesów na międzynarodowych zawodach. Jednym z najbardziej znanych programów rozwijanych przez koło jest “Scorpio”, który skupia się na projektowaniu i budowie marsjańskich łazików. Obecnie trwają prace nad już szóstym łazikiem, który otrzymał nazwę “Scorpio X” i powstaje na bazie doświadczeń zdobytych podczas projektowania jego poprzedników. Ciekawostka – łazik posiada modułową budowę, a konstrukcja wykonana jest w większości z aluminium lotniczego i poliamidu. Opony pojazdu zostały wykonane z materiału wojskowego – Cordury, który wypełniony został styropianowym granulatem, co ma zapewnić lepszą amortyzację i stabilność łazika. Zespół zdecydował podjąć się w tym roku jeszcze trudniejszego zadania i zaprojektować lądownik marsjański.

Łazik Scorpio

Dostarczenie ładunku na powierzchnię Marsa w jednym kawałku do najłatwiejszych zadań nie należy, o czym niejednokrotnie agencje kosmiczne na całym świecie miały okazję się przekonać. I nie mówię tutaj o specjalnie ciężkich ładunkach. Dla przykładu, lądownik Schiaparelli Europejskiej Agencji Kosmicznej, który w wyniku błędu w oprogramowaniu rozbił się o powierzchnię planety ważył niecałe 600 kg. Same sposoby bezpiecznego sprowadzenia ładunku na Marsa są całkiem skomplikowane począwszy od ogromnych spadochronów, czy dmuchanych “zamków”, a kończąc na wyposażonym w silniki “żurawiu”, który wykorzystany został w przypadku misji łazika Curiosity ważącego niecałą tonę.

Sprawa komplikuje się jeszcze bardziej, gdy masa ładunku znacznie rośnie, ponieważ w przypadku cięższych ładunków musimy je wyposażyć w większe i cięższe spadochrony, czy osłony termiczne. Nie wspominając już o tym, że do wystrzelenia większej masy potrzebujemy potężniejszej rakiety.

Z pomocą przychodzą wrocławscy studenci. Zaprojektowany przez nich lądownik ma być w stanie dostarczyć do 10 ton na powierzchnię Czerwonej Planety. Jak czytamy w udostępnionych informacjach, jako konstrukcja nośna wykorzystany został kadłub półskorupowy, który pozwolił na uzyskanie optymalnego stosunku wymaganej wytrzymałości do masy. Ładownia, która została umieszczona w dolnej centralnej części lądownika, jest jednocześnie windą towarową, co znacznie ułatwia proces rozładunku. Natomiast przestrzeń ładunkowa lądownika zaprojektowana jest w ten sposób, że moduł windy bez problemu może być wymieniony na moduł umożliwiający podtrzymanie życia dla ludzi. Uprzedzam wszystkie komentarze dotyczące SpaceX, lądownik jest projektowany z myślą o rakiecie Space Launch System.

Lądownik Red Eagle

Do samego sprowadzenia lądownika na powierzchnię Marsa wykorzystanych ma zostać kilka metod deceleracji. Do tego niezwykle trudnego zadania zaprojektowany został moduł HIAD (Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator), który w połączeniu z silnikami rakietowymi ma umożliwić delikatne przyziemienie.

Lądownik Red Eagle i jego osłona termiczna

HIAD to moduł, który pozwala na zwiększenie efektywnej powierzchni hamowania aerodynamicznego poprzez wypełnienie gazem kilkunastu materiałowych pierścieni o zwiększającej się średnicy, składających się na stożek. Wykorzystanie tej technologii pozwala na wytracenie znaczącej wartości prędkości. Po wykonaniu swojego zadania moduł jest odrzucany, co pozwala na zmniejszenie masy całego lądownika i finalne lądowanie z wykorzystaniem silników.

Innowacjami dotknięta została również elektronika lądownika. Wykorzystanie technologii druku 3D pozwoliło znacznie zredukować masę poszczególnych układów przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów ich produkcji.

Projekt Eagle to wielka szansa nie tylko dla wrocławskiej uczelni, ale i całego polskiego sektora kosmicznego. Przeszkodą w realizacji marzenia studentów i wzięcia udziału w konkursie mogą być niestety pieniądze. Lot i zakwaterowanie w USA, gdzie finał zawodów będzie miał miejsce, wymaga sporej sumy, której koło OFF-ROAD nie posiada. Dlatego też, zespół poszukuje osób i podmiotów, które chciałyby ich wesprzeć, do czego szczerze zachęcam.

 

Zapraszam również do odwiedzenia strony internetowej www.scorpio.pwr.edu.pl 

Bartosz Mejer Administrator
Popularyzator sektora kosmicznego w Polsce. Udzielam się głównie na tematy załogowej eksploracji kosmosu, kolonizacji Marsa oraz nowinek astrofizycznych. Prowadzę Kosmiczną Propagandę oraz piszę artykuły dla kilku innych stron.
1