• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Pierwszy polski satelita naukowy pomoże w zrozumieniu wewnętrznej budowy największych gwiazd naszej galaktyki

    21.05.2010. 03:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Dwa instytuty Polskiej Akademii Nauk - Centrum Badań Kosmicznych (CBK) i Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika (CAMK) - we współpracy z Instytutem Astronomicznym Uniwersytetu Wrocławskiego (IAUWr) zbudują pierwszego polskiego satelitę naukowego BRITE-PL.

    Akronim BRITE pochodzi od angielskiej nazwy międzynarodowego projektu w ramach którego powstanie statek - "BRIght Target Explorer Constellation".

    Na realizację projektu Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego przeznaczyło 14,2 mln zł. Mimo, że to tylko 1/600 kosztu teleskopu kosmicznego Hubble'a, to od 1989 roku nie było w Polsce większego grantu w dziedzinie astronomii i badań kosmicznych.

    Misją projektu jest zbudowanie dwóch satelitów i umieszczenie ich na orbicie do marca 2013 roku, w celu uzyskania danych astrosejsmologicznych jasnych gwiazd.

    Zbudowane w CBK PAN satelity będą częścią grupy sześciu podobnych obiektów tworzących formację lotną, umieszczoną na orbicie o wysokości 800 km. Ich zadaniem będzie prowadzenie w trybie ciągłym, przez kilka lat precyzyjnych pomiarów fotometrycznych aż 286 najjaśniejszych gwiazd na niebie.

    Duża dziedzina nauk astronomicznych zajmuje się badaniem pulsacji gwiazd. Szczególną wagę naukowców zwraca mechanizm konwekcji, czyli transportu energii, który odbywa się w najgorętszych obiektach. "Mimo, że jest to ważny w przyrodzie mechanizm i znany fizykom od ponad 100 lat, to jednak do tej pory nie mamy jego precyzyjnego matematycznego opisu. Nasze badania mogą to zmienić" - twierdzi prof. Aleksander Schwarzenberg-Czerny.

    Problem polega na tym, że tych pulsacji nie da się zmierzyć z Ziemi. Główną przeszkodę stanowi atmosfera naszej planety, która ciągle faluje i tym samym wywołuje zakłócenia. Obserwacje prowadzone z orbity uwierzytelniają te pomiary nawet o kilka rzędów wielkości.

    Zaletą polskich satelitów będzie stosunkowo niewielka wielkość i waga. Będzie to ważący zaledwie 7 kg sześcian o boku 20 cm.

    Istotnym dla osiągnięcia prawidłowych wyników pomiarów jest zachowanie bardzo wysokiej precyzji (w trzech osiach) przy stabilizacji satelity na orbicie. Rozwiązania zastosowane w BRITE, pomimo prostej konstrukcji nanosatelity, taką precyzję zapewniają. Zainstalowana na satelitach szerokokątna kamera wykona zdjęcia dostatecznie wielu gwiazd bez zakłóconego i nieprzewidzianego wpływu atmosfery.

    Jednym z inicjatorów przedsięwzięcia (wcześniej większego i droższego satelity MOST) jest prof. Sławomir Ruciński z Warszawy, od ponad 30 lat związany z Uniwersytetem w Toronto. Jednym z pierwszych kroków w realizacji BRITE-PL było zawarcie między CBK i CAMK umowy o współpracy naukowej. Jednak kamieniem milowym okazał się przyznany na początku 2010 roku przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego grant inwestycyjny. Zbiegł się on w czasie z zaproszeniem polskiego zespołu do Brite Consortium (Austria i Kanada), które tworzyły Uniwersytet w Wiedniu, Politechnika w Grazu, Uniwersytet w Toronto oraz Uniwersytet w Montrealu. Polscy naukowcy otrzymali ofertę współpracy naukowej, a inżynierowie zbudowania dwóch satelitów.

    BRITE to przykład osiągania rezultatów badawczych niskim kosztem, co jest szczególnie istotne ze względów społecznych i ekonomicznych.

    Dr inż. Piotr Orleański zapowiada, że "pierwszy polski satelita zostanie zbudowany w 2011 roku, a cały projekt zostanie zakończony w 2013 umieszczeniem drugiego satelity na orbicie". Wcześniej w przestrzeni kosmicznej znajdą się dwa austriackie i dwa kanadyjskie satelity.

    Od momentu powołania CBK PAN w roku 1977, grupy badawcze i inżynierskie instytutu stworzyły instrumenty i uczestniczyły w eksperymentach w ponad 50 misjach kosmicznych. Nawet w chwili obecnej polskie instrumenty naukowe pracują w przestrzeni kosmicznej uczestnicząc w kilku misjach międzynarodowych.

    W Polsce do tej pory prowadzone były prace nad skonstruowaniem studenckich satelitów. Na tym polu szczególnie aktywne są AGH, WAT czy Politechnika Warszawska. Kompletne satelity naukowe, podobnie jak Austriacy budujemy pierwszy raz. Stąd za wzór posłuży nam kanadyjski nanosatelita CAN-X 3, zbudowany na University of Toronto, Institute for Aerospace Studies, Space Flight Laboratory (UTIAS-SFL).

    Opracowanie projektu satelitów to zasługa Kanadyjczyków, jednak bez dodatkowego polskiego wkładu nie byłoby możliwe dokładne określenie wewnętrznej budowy gwiazd, zwłaszcza w obszarach konwencji ciepła. Polska wiedza teoretyczna oparta o własne programy komputerowe do symulacji pulsacji gwiazd, powszechnie uważana jest za "state of the art".

    Na tym polski udział się nie kończy - zespół techniczny projektu BRITE-PL planuje aktywnie uczestniczyć w całym procesie budowy obu satelitów. W przypadku pierwszego z nich większość podsystemów satelity dostarcza do CBK strona kanadyjska, udziałem polskich inżynierów będą modyfikacje teleskopu, wykonanie struktury satelity, integracja oraz testy satelity. W przypadku drugiego satelity udział komponentów kanadyjskich zostanie poważnie ograniczony, większość podsystemów będzie opracowana w CBK i wyprodukowana w Polsce. Integracja i testy drugiego satelity to domena CBK. W ramach programu BRITE-PL powstanie także stacja kontroli lotu i odbioru danych.

    Powodzenie projektu będzie miało także znaczenie dla przyszłego udziału polskich naukowców i firm w bardziej skomplikowanych eksperymentach, realizowanych między innymi przez Europejską Agencję Kosmiczną, do której Polska ma ambicję w najbliższej przyszłości przystąpić. Prof. Schwarzenberg-Czerny wyjaśnia, że "czeka nas nieformalny egzamin dojrzałości, gdyż jeśli ktoś nie zbudował żadnego kompletnego satelity, to nie powierzy mu się w ESA żadnej ważnej funkcji".

    Naukowcy i inżynierowie z projektu podkreślają, że to co robią ma znaczenie nie tylko dla nauki, ale także dla ludzi. Korzyścią BRITE będzie to, że zacznie się mówić w Polsce o projektach kosmicznych, o możliwościach dla młodych badaczy i nauki. JPO

    PAP - Nauka w Polsce

    kap/


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Lem − pierwszy naukowy sztuczny satelita w całości zbudowany (ściślej: zintegrowany) w Polsce; część międzynarodowej konstelacji satelitów astronomicznych BRITE. Nazwa „Lem” pochodzi od nazwiska pisarza Stanisława Lema . We wrześniu 2012 roku nieoficjalnie zapowiadano wystrzelenie satelity w roku 2013 z kosmodromu Dombarowskij na rakiecie Dniepr, wraz z satelitami Dubai-Sat 2 i STSAT-3. W 2012 roku pojawiła się też oficjalna informacja, według której planowany termin wyniesienia satelity na orbitę to II kwartał 2013. Pikosatelita, pico-satelita, picosat – rodzaj miniaturowego sztucznego satelity. Typ urządzeń o wadze od 0,1 do 1 kg. Do tej kategorii zalicza się również satelity określane jako CubeSat, czyli urządzenia w formie sześcianu o pojemności 1 decymetra sześciennego i wadze około 1 kg. Pikosatelitami są np.: chiński satelita technologiczny Zheda Pixing 1, amerykański satelita Hermes, wietnamski satelita edukacyjny F-1, czy zaprojektowany i zbudowany w Polsce, w ramach współpracy studentów Politechniki Warszawskiej i Centrum Badań Kosmicznych PANPW-Sat. Poppy (satelita) – nazwa serii amerykańskich satelitów wywiadowczych używanych przez Narodowe Biuro Rozpoznania (NRO) w celu dostarczania informacji uzyskanych w wyniku wywiadu elektronicznego (ang. ELINT – Electronic Intelligence). Satelity te były bezpośrednimi następcami serii GRAB – pierwszych amerykańskich satelitów wywiadu elektronicznego, i podobnie jak poprzednicy zbierały dane o parametrach pracy radzieckich radarów obrony powietrznej i antybalistycznej. Satelity Poppy często przenosiły cywilne eksperymenty badawcze i oficjalnie nosiły ich nazwy, co miało posłużyć zakamuflowaniu ich prawdziwej misji. Program Poppy został odtajniony w 2005 roku. Satelity zaprojektowało i zbudowało Naval Research Laboratory.

    Applications Technology Satellite (ATS) – seria próbnych satelitów badawczych NASA umożliwiających testy aparatury satelitów meteorologicznych, telekomunikacyjnych, nawigacyjnych oraz testy systemów stabilizacji. Satelity te były wynoszone za pomocą rakiet typu Atlas i Titan 3C (ostatnia misja ATS-6). Łącznie umieszczono na orbicie 6 satelitów ATS: WorldView – seria satelitów potrafiących wykonywać zdjęcia satelitarne powierzchni Ziemi o wysokiej rozdzielczości. Właścicielem ich jest firma DigitalGlobe. Do tej pory wystrzelono dwa satelity, trzeci znajdzie się na orbicie w 2014 roku.

    Program OAO (Orbiting Astronomical Observatory) – amerykańskie astronomiczne, obserwacyjne i pomiarowe satelity wyposażone w aparaturę optyczną i urządzenia do przetwarzania i przekazywania danych. Na orbicie znalazły się trzy satelity tej serii, czwarty uległ zniszczeniu podczas nieudanego startu. Program Brite (ang. Basic Resarch in Information Technologies for Europe) - Badania Podstawowe w Zakresie Technologii Informatycznych dla Europy - program Unii Europejskiej zainicjowany w 1985 r. celem wspierania badań naukowych w zakresie nowych technologii i ich wspierania. Został zaplanowany na 4 lata i zakończył się w 1989 r. Miał on stymulować współpracę pomiędzy różnymi gałęziami przemysłu w państwach Wspólnot Europejskich. Brite to akronim od pełnej angielskiej nazwy programu.

    Kosmos 5 – radziecki satelita technologiczny typu 2MS; oficjalnie wysłany w celu badania zewnętrznych warstw ziemskiej atmosfery, promieniowania kosmicznego i rozwoju podzespołów statków kosmicznych; rzeczywiste przeznaczenie statku było najprawdopodobniej inne. Kosmos 3 – radziecki satelita technologiczny typu 2MS; oficjalnie wysłany w celu badania zewnętrznych warstw ziemskiej atmosfery, promieniowania kosmicznego i rozwoju podzespołów statków kosmicznych; rzeczywiste przeznaczenie statku było najprawdopodobniej inne.

    Czas istnienia satelity – okres przebywania sztucznego satelity na orbicie ciała niebieskiego; jeden z parametrów opisujących ruch sztucznego satelity.

    Aeros – sztuczne satelity konstrukcji RFN do badań aeronomicznych. Pierwszy z satelitów – Aeros-A (inna nazwa Aeros 1) – wyniesiony został 16 grudnia 1972 roku rakietą typu Scout, następny – Aeros-B (Aeros 2) – 16 lipca 1974 również rakietą Scout. Misja trzeciego satelity – Aerosa C – nie doszła do skutku.

    Kosmos 2 – radziecki satelita technologiczny typu 1MS; oficjalnie wysłany w celu badania zewnętrznych warstw ziemskiej atmosfery i rozwoju podzespołów statków kosmicznych; rzeczywiste przeznaczenie statku było najprawdopodobniej inne. Satelita meteorologiczny – sztuczny satelita Ziemi wyposażony w aparaturę do pomiarów własności fizycznych i chemicznych atmosfery i powierzchni Ziemi. Satelity meteorologiczne mogą być geostacjonarne (stacjonarne nad jednym punktem nad równikiem) lub krążyć na tzw. orbitach biegunowych. Satelity na orbicie synchronicznej ze Słońcem (ang. sun-synchronous) na orbicie biegunowej przelatują nad danym punktem Ziemi o mniej więcej tej samej porze. Pierwszym satelitą ściśle meteorologicznym był TIROS 1. Dotychczas instrumenty na satelitach meteorologicznych używane były do pasywnej teledetekcji atmosfery i powierzchni Ziemi. Obecnie (2006) istnieją plany wprowadzenia na orbitę instrumentów do aktywnej teledetekcji (radar i lidar), np. na satelicie Cloudsat w ramach konstelacji A-Train.

    Morelos – seria dwóch meksykańskich geostacjonarnych satelitów telekomunikacyjnych działających w latach 1985-1998. Ich następcami były satelity serii Solidaridad. Satelity pracowały na pozycjach 113,5°W i 116,8°W. Przekazywały sygnał telewizyjny, radiowy, rozmowy telefoniczne i dane, na terenie Meksyku i krajów sąsiednich. Po prywatyzacji zostały przejęte przez Satellites Mexicanos (Satmex). CubeSat – rodzaj miniaturowego satelity do badań kosmicznych. Zwykle ma objętość jednego litra i waży nie więcej niż jeden kilogram. Zazwyczaj używa się do ich budowy handlowych, gotowych elementów elektroniki. Twórcą takiego projektu może być każda osoba, lub instytucja dysponująca odpowiednim do potrzeb budżetem.

    Vanguard 1C – amerykański satelita naukowy, pierwsza udana misja sztucznego satelity Ziemi z serii Vanguard. Statek tego typu miał być pierwszym amerykańskim satelitą, jednak opóźnienia w realizacji programu (nieudane starty dedykowanych rakiet Vanguard), sprawiły, że pierwszy był Explorer 1. Vanguard 1C jest najstarszym obiektem pozostającym na orbicie okołoziemskiej. Był amerykańskim wkładem w Międzynarodowy Rok Geofizyczny. Vanguard 1C wypełnił wszystkie powierzone mu cele naukowe i inżynieryjne – zademonstrował możliwości trójstopniowej rakiety nośnej oraz wykazał, że Ziemia nie jest idealną kulą, co przypuszczano już wcześniej. Niedługo później przerwano jednak projekt budowy rakiet Vanguard – aż 8 z 11 startów z satelitami zakończyło się niepowodzeniem.

    Dodano: 21.05.2010. 03:17  


    Najnowsze