W czasach przed i tuż po transformacji ustrojowej, Polska brała udział praktycznie tylko w projektach realizowanych przez Związek Radziecki i Rosję. Przykładem mogą być marsjańskie misje Fobos 1, Fobos 2, Mars 96, czy wcześniejsze misje Wega 1 i Wega 2, skierowane do badania planety Wenus i jądra komety Halleya. W CBK PAN powstało w tamtym czasie kilkadziesiąt czujników i elementów konstrukcyjnych rakiet i satelitów, które zostały wyniesione w bliższą i dalszą przestrzeń kosmiczną.
Akces naszego kraju do struktur europejskich zaowocował pierwszymi dużymi projektami pod szyldem Europejskiej Agencji Kosmicznej i jej amerykańskiego odpowiednika NASA. Oprócz ośrodków naukowych zaczęły w nich brać udział również firmy prywatne. Wśród najważniejszych misji z polskim udziałem warto wymienić:
Solar Orbiter
Strona www: http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Solar_Orbiter
Misja Europejskiej Agencji Kosmicznej, realizowana we współpracy z NASA. Solar Orbiter został wystrzelony 10 lutego 2020 w stronę Słońca została wysłana sonda kosmiczna.
Dzięki danym z misji naukowcy będą próbowali odpowiedzieć na pytania:
Co napędza wiatr słoneczny?
Polski wkład: W CBK PAN wykonano elementy eksperymentu STIX do obrazowania spektralnego promieniowania X w zakresie od 4 do 150 keV.
BepiColombo (2018-dziś)
Strona www: https://sci.esa.int/web/bepicolombo
Jest to pierwsza wspólna misja Europejskiej Agencji Kosmicznej i Japońska Agencja Eksploracji Aerokosmicznej (JAXA).
Sonda BepiColombo została wystrzelona w października 2018 roku i samo dotarcie do Merkurego zajmie ponad 7 lat. Czas misji na orbicie Merkurego jest planowany na ok. 1 rok.
Cele misji to odpowiedź na m.in. poniższe pytania:
Polski wkład:
W CBK PAN powstał system wyznaczający kierunek pomiaru dla spektrometru MERTIS, który ma pomóc sporządzić mapy mineralogicznej powierzchni Merkurego z rozdzielczością spektralną mniejszą niż 500 metrów.
Venus Express (2005-2015)
Strona www:
http://www.esa.int/Enabling_Support/Operations/Venus_Express
Start misji odbył się 9 listopada 2005 roku.
Venus Express była pierwszą sondą Europejskiej Agencji Kosmicznej wysłaną w kierunku Wenus. Od początku, jeszcze na etapie tworzenia założeń misji, starano się maksymalnie skrócić czas jej konstrukcji oraz obniżyć koszty. Do budowy pojazdu wykorzystano zatem zapasowe części pozostałe po projektach Mars Express i Rosetta. Użycie ich wymagało jednak zaprojektowania szeregu modyfikacji, z których główne miały na celu przystosowanie orbitera do odmiennych warunków panujących na orbicie okołowenusjańskiej. Konieczne było min. wzmocnienie izolacji termicznej i radiacyjnej, zmniejszające ryzyko uszkodzenia układów elektronicznych. Sonda przyczyniła się do lepszego poznania warunków panujących w górnych warstwach wenusjańskiej atmosfery i jej pionowej struktury, a także skali efektu cieplarnianego na tej planecie.
Polski wkład:
W CBK PAN powstał w kooperacji międzynarodowej Planetarny Fotospektrometr Fourierowski (PFS) do badania składu atmosfery Wenus.
Celem misji Biomass jest dostarczenie istotnych informacji o stanie naszych lasów i dokonujących się w nich zmianach. Dane zostaną wykorzystane do poszerzenia naszej wiedzy na temat roli, jaką lasy odgrywają w obiegu węgla. Głównym instrumentem satelity BIOMASS jest radar w paśmie P, wymagający imponujących rozmiarów anteny o średnicy aż 14 metrów. Eksperci z polskiego oddziału GMV Innovating Solutions Sp. z o.o. są odpowiedzialni za przygotowanie analizy dla całej misji, która obejmuje dwie główne fazy – fazę tomograficzną i fazę interferometryczną. W pierwszej z nich w celu uzyskania docelowych danych potrzeba siedmiu obrazów tego samego obszaru Ziemi w drugiej trzech. W tej misji organizowanej przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) weźmie udział również SENER Polska Sp. z o.o., który zdobył kontrakt na zaprojektowanie urządzeń do montażu i testów struktury satelity oraz jego głównego instrumentu badawczego. Swój wkład w misję posiada także PIAP Space Sp. z o.o, który odpowiada za Multi Purpose Trolley i adaptory oraz Airbus Poland S.A., który przygotowuje wiązki elektryczne dla satelity. Start misji planowany jest na 2023 rok.
EarthCARE
EarthCARE to misja obserwacji Ziemi, organizowana przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) we współpracy z Japońską Agencją Kosmiczną (JAXA) i japońskim Krajowym Instytutem Technologii Informacyjno-Komunikacyjnych (NICT). EarthCARE jest częścią inicjatywy ESA pod nazwą Earth Explorers, której celem jest uzyskanie odpowiedzi na szereg pytań z zakresu nauk o Ziemi, a także skoncentrowanie badań na poszczególnych aspektach systemu ziemskiego. Satelita EarthCARE, który zostanie wyniesiony na orbitę w 2023 roku, będzie badał chmury i mikrocząsteczki obecne w atmosferze, zwane ogólnie aerozolami oraz ich interakcje z promieniowaniem słonecznym. Wkład w misję ma firma GMV Innovating Solutions Sp. z o.o., która jest odpowiedzialna za specyfikację, zaprojektowanie, wykonanie, integrację, testy oraz utrzymanie procesora, pozwalającego przetwarzać dane na poziomie L0, które są dostarczane przez satelitę.
Ops-sat
Misja OPS-SAT jest pierwszą misją Europejskiego Centrum Operacji Satelitarnych (ESOC) wykonywaną na satelicie typu CubeSat, a jej głównym celem jest testowanie nowych standardów wymiany danych pomiędzy satelitą a segmentem naziemnym. Nowe rozwiązania testowane podczas misji OPS-SAT będą w przyszłości wykorzystywane przez większe misje. Polski oddział GMV Innovating Solutions Sp. z o.o. odpowiedzialne jest za opracowanie całego oprogramowania pokładowego misji, systemu Attitude Determination and Control System, systemu Failure Detection Identification and Recovery oraz implementację nowego standardu wymiany danych Mission Operation Services, oraz POCKET+ na pokładzie satelity. Centrum Badań Kosmicznych PAN jest odpowiedzialne za jeden z dwóch kluczowych ładunków OPS-SAT – konwerter protokołów CCSDS. Partnerem CBK PAN przy pracach nad tym konwerterem jest polska firma Creotech Instruments S.A. Start misji miał miejsce w grudniu 2019 roku.
Zaangażowanie Polaków w Program Apollo
Polscy inżynierowie brali udział w projektowaniu Lunar Rover Vehicle (LRV), który był pojazdem księżycowym wykorzystanym przez misje Apollo 15, Apollo 16 i Apollo 17. Innym dziełem naszych uczonych był Randezvous Radar do komunikacji pomiędzy lądownikiem księżycowym (LM) a modułem serwisowym (CSM) na orbicie okołoksiężycowej. Polscy uczeni projektowali wysokowydajne pompy paliwowe dla rakiety Saturn V, zasilacze elektryczne do urządzeń na statku Apollo, a także prowadzili badania nad składem mieszanki paliwowej do lądownika księżycowego i mieszanki oddechowej dla astronautów biorących udział w kolejnych misjach programu.
Mars Express 2003 (2003-do dziś)
Strona www:
Była to pierwsza misja na Marsa zaprojektowana przez ESA. W jej skład wchodził orbiter Mars Express Orbiter (MEO) oraz lądownik Beagle 2. Orbiter, po wejściu na orbitę okołomarsjańską fotografował powierzchnię planety kamerą o wysokiej rozdzielczości (średnio do 10 metrów, a wybrane rejony do 2 metrów), mierzył skład i cyrkulację atmosferyczną, a także skanował warstwę podpowierzchniową gruntu. Lądownik miał za zadanie przeprowadzić badania geologiczne, meteorologiczne i poszukiwać śladów marsjańskiego życia. Jego lądowanie jednak nie powiodło się, ale orbiter funkcjonuje nadal.
Start sondy odbył się 2 czerwca 2003 roku.
Polski wkład:
W CBK PAN zaprojektowano system zasilania spektrometru fourierowskiego oraz jego skaner służący do określania kierunku pomiaru. Spektrometr analizował skład promieniowania odbitego i emitowanego przez powierzchnię i atmosferę Marsa.
Curiosity – Mars Science Laboratory (2011-do dziś)
Strona www:
Kolejna misja marsjańska NASA wysłana w ramach programu Mars Science Laboratory (MSL). Łazik Curiosity został zaprojektowany jako autonomiczne laboratorium naukowo-badawcze zasilane radioizotopowym generatorem termoelektrycznym. Jego zadaniem jest poszukiwanie śladów dawnego życia na Marsie, ocena aktualnych możliwości utrzymania się życia organicznego na planecie, a także pomiary meteorologiczne, geologiczne i biochemiczne.
Start misji nastąpił 26 listopada 2011 roku
Polski wkład:
Firma VIGO System S.A. dostarczyła detektory na podczerwień, będące elementem składowym przestrajalnego spektrometru laserowego.
ExoMars 2016 (2016–do dziś)
Strona www:
Sonda marsjańska zrealizowana w kooperacji pomiędzy ESA i Rosyjską Agencją Kosmiczną. Jej celem było poszukiwanie śladów życia na Marsie, studiowanie jego budowy wewnętrznej oraz detekcja gazów atmosferycznych, występujących w śladowych ilościach. Misja składała się orbitera (Trace Gas Orbiter, TGO) i lądownika Schiaparelli, który niestety rozbił się podczas lądowania na powierzchni planety.
Na 2022 rok planuje się kolejny etap misji, którym będą dwa nowe łaziki – jeden przygotowany przez ESA, drugi przez Roskosmos.
Misja rozpoczęła się 14 marca 2016 roku.
Polski wkład:
W projektowaniu instrumentów badawczych misji brały udział: CBK PAN, Creotech Instruments S.A. (zasilacz do stereoskopowej kamery CaSSIS), Vigo System S.A. (detektory w Schiaparellim) i SENER sp. z o.o. Ten ostatni do ExoMars 2022.
Insight 2018 (2018–do dziś)
Strona www:
Sonda InSight jest stacjonarnym laboratorium marsjańskim, wykonującym zaplanowane badania w miejscu lądowania. Prowadzi badania geofizyczne Marsa.
Misja rozpoczęła się 5 maja 2018 roku.
Polski wkład:
Na pokładzie lądownika znalazł się Kret HP3, czyli samodzielny penetrator marsjańskiego gruntu, który zaprojektowała i wykonała Astronika Sp. z o.o.
JUICE (planowana)
Strona www:
Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) to sonda opracowywana przez Europejską Agencję Kosmiczną, mająca dotrzeć do układu Jowisza w celu przebadania trzech jego księżyców: Ganimedesa, Kallisto i Europy. JUICE przeprowadzi szczegółowe badania Ganimedesa oraz dokona oceny potencjału do występowania na nim życia. Badania pozostałych księżyców galileuszowych, Europy i Kallisto, pozwolą na przeprowadzenie analiz porównawczych.
Start sondy planowany jest na 2022 r. a dotarcie do systemu Jowisza przewidziane jest na rok 2030.
Polski wkład:
Dwa z instrumentów naukowych sondy: eksperyment fal submilimetrowych (SWI) oraz eksperyment fal radiowych i plazmowych (RPWI) powstają z udziałem CBK PAN oraz firmy Astronika Sp. z o.o. Wkład w misję ma także Astri Polska Sp. z o.o., która jest odpowiedzialna za Real Time Simulation i Simulation Front End oraz Creotech Instruments S.A. prowadzący montaż podsystemów sondy. W misji uczestniczy także Airbus Poland S.A., który robi wiązki elektryczne dla sondy, natomiast firma SpaceForest Sp. z o.o. jest zaangażowana w Control Data Management System (CDMS).
Cassini/Huygens (1997-2017)
Strona www:
Sonda kosmiczna przeznaczona do badań systemu Saturna. Była wspólnym projektem trzech agencji kosmicznych: NASA, ESA i ASI. W lipcu 2004 roku Cassini stał się pierwszym sztucznym satelitą Saturna, a odłączony od sondy próbnik Huygens w styczniu 2005 roku wylądował na powierzchni Tytana. Dzięki misji Cassini-Huygens poznano wygląd powierzchni Tytana i bezpośrednio zbadano jego atmosferę. Odkryto istnienie aktywnych wodnych gejzerów na Enceladusie, węglowodorowe jeziora na Tytanie oraz wcześniej nieznane księżyce planety. Bliżej poznano też skomplikowaną strukturę pierścieni Saturna wynikającą z jej interakcji grawitacyjnych z księżycami.
Sonda została wystrzelona w październiku 1997 roku.
Polski wkład:
W CBK PAN opracowano czujnik do pomiaru temperatury i przewodnictwa cieplnego, zamontowany na pokładzie lądownika Huygens.
Back
