Nasz satelita PIAST po 500 próbach nad Ziemią. Mądry Polak po szkodzie
PIAST to nie tylko zdjęcia Ziemi, ale też polski poligon doświadczalny dla nowej elektroniki kosmicznej. System dystrybucji mocy zaliczył setki krytycznych testów.
Konstelacja satelitów PIAST krąży wokół Ziemi dopiero od końca listopada, a już dostarczyła pierwszą dobrą wiadomość dla polskiego przemysłu kosmicznego. Testy systemu dystrybucji mocy, opracowanego przez Creotech Instruments dla platformy HyperSat, zakończyły się pełnym sukcesem. To właśnie ten podsystem rok wcześniej sprawił kłopoty w misji EagleEye i przedwcześnie zakończył jej działanie. Tym razem polska elektronika przeszła orbitalny egzamin wzorowo, otwierając drogę do kolejnych rodzimych misji.
PIAST to orbitalne laboratorium polskiej elektroniki
Satelity PIAST zostały wyniesione na orbitę 28 listopada jako część misji Transporter-15. Formalnie program ma dostarczyć polskim siłom zbrojnym własne, niezależne źródło zobrazowań satelitarnych, potrzebne choćby do rozpoznania czy planowania działań w terenie. Równolegle ta sama konstelacja pełni jednak rolę latającego laboratorium, w którym sprawdzane są rozwiązania polskich firm i instytutów badawczych.
Wojskowa Akademia Techniczna, która przewodzi projektowi, podkreśla, że to właśnie na PIAST-ach można bezpośrednio zweryfikować w kosmicznych warunkach to, co wcześniej było tylko wynikiem testów w laboratoriach i komorach symulacyjnych. W przypadku systemu zasilania chodzi o jeden z najbardziej newralgicznych elementów każdego satelity: układ odpowiedzialny za rozdział energii między wszystkie podsystemy, ładowanie akumulatorów i przełączanie się między zasilaniem z baterii a panelami słonecznymi.
HyperSat po bolesnej lekcji z misji EagleEye
System dystrybucji mocy Creotechu pracuje w ramach platformy HyperSat, czyli uniwersalnego szkieletu dla małych satelitów, który można dostosowywać do różnych misji. To właśnie problemy z tym podsystemem podczas misji EagleEye w 2024 r. doprowadziły do przedwczesnego zakończenia tamtego projektu. W praktyce oznaczało to, że platforma nie tylko musiała zostać poprawiona, ale też ponownie udowodnić swoją niezawodność w locie.
Jak czytamy na łamach Nauka w Polsce, przygotowując się do programu PIAST, inżynierowie Creotech Instruments przeanalizowali przyczyny wcześniejszej awarii i przebudowali najbardziej wrażliwe fragmenty układu zasilania. Testy orbitalne pokazują, że ta praca przyniosła efekt. Rejestrowane przez satelity przebiegi napięcia na bateriach w krytycznym momencie wyjścia z cienia Ziemi i wejścia w pełne nasłonecznienie mają niemal podręcznikowy kształt, bez gwałtownych skoków i spadków. Co więcej, taki scenariusz został powtórzony już kilkaset razy, za każdym razem z tym samym, stabilnym rezultatem.
Dlaczego system dystrybucji mocy jest tak ważny?
W przypadku małych satelitów margines błędu jest naprawdę niewielki. Energia pochodzi z paneli słonecznych, a kiedy obiekt znajduje się w cieniu Ziemi, całość zasilania zapewniają baterie. W momencie, gdy satelita wychodzi w Słońce, musi w ułamkach sekund płynnie przełączyć się z trybu przetrwania na normalną pracę: zasilić instrumenty, jednocześnie zacząć ładować akumulatory i nie przeciążyć przy tym żadnego z obwodów.
Za ten taniec elektroniki odpowiada właśnie system dystrybucji mocy. Jeśli zareaguje zbyt wolno albo nieprawidłowo, satelita może się zresetować, wejść w tryb awaryjny, a w najgorszym scenariuszu – zostać trwale uszkodzony. Właśnie dlatego fragment danych pokazujący zachowanie napięcia tuż po wyjściu z cienia jest dla inżynierów czymś w rodzaju wykresu EKG: po kształcie krzywej widać, czy serce satelity bije tak, jak powinno. W przypadku PIAST przebieg określono jako idealny, a z powtarzających się setek cykli wynika, że układ działa powtarzalnie i bez oznak degradacji.
PIAST to trampolina dla kolejnych polskich misji, więc zdecydowanie warto go śledzić
Udane testy systemu zasilania mają znaczenie wykraczające poza jedną konstelację. Platforma HyperSat, na której opiera się PIAST, ma być fundamentem dla całej rodziny przyszłych polskich satelitów – zarówno wojskowych, jak i cywilnych. Skoro kluczowy podsystem przeszedł wymagające próby na orbicie, łatwiej będzie włączać go do kolejnych projektów bez konieczności projektowania wszystkiego od zera.
Przeczytaj także:
Dla wojska oznacza to szansę na szybsze i tańsze budowanie kolejnych elementów kosmicznej infrastruktury rozpoznawczej. Dla przemysłu jest to z kolei argument w rozmowach z zagranicznymi partnerami, że polskie rozwiązania elektroniki kosmicznej są nie tylko projektami na papierze, ale sprawdzonymi w praktyce produktami. Wspólny projekt Wojskowej Akademii Technicznej, Creotech Instruments, Centrum Badań Kosmicznych PAN, Łukasiewicza – Instytutu Lotnictwa oraz firm Scanway i PCO pokazuje, że krajowy ekosystem kosmiczny potrafi współpracować przy złożonych, wieloletnich przedsięwzięciach.
