Satelity misji Europejskiej Agencji Kosmicznej Proba-3 wyniosła w czwartek na orbitę rakieta Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV-XL) z Centrum Kosmicznego Satish Dhawan na wyspie Sriharikota w Zatoce Bengalskiej (Indie).

"Wszystko przebiegło zgodnie z planem" – ocenił w rozmowie z PAP dr Tomasz Barciński, kierownik Laboratorium Mechatroniki i Robotyki Satelitarnej w Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN), komentując start.

Dodał, że wynoszenie satelitów na orbitę jest niezwykle dynamicznym procesem. "Całość trwała kilkanaście minut, w ich trakcie w ściśle kontrolowanej sekwencji następowały separacje kolejnych członów rakiety, a na sam koniec odłączenie statku kosmicznego. Awaria może nastąpić w każdym momencie, szczególnie w chwilach odłączania członów. Jest to więc gęsty w krytyczne wydarzenia czas. Stąd te emocje, zwłaszcza że jako CBK PAN wykonaliśmy całkiem spory i ważny kawałek koronografu" – opowiadał dr Barciński.

Jego zdaniem start z centrum Satish Dhawan przypominał raczej początek misji międzyplanetarnej albo na Księżyc niż standardowej misji na niską orbitę okołoziemską, na którą są wystrzeliwane satelity na przykład do obserwacji Ziemi.

"Takie obiekty poruszają się po orbitach kołowych, czyli takich, na których satelity utrzymują mniej więcej stałą wysokość nad powierzchnią Ziemi. Natomiast Proba-3 została wyrzucona na orbitę silnie eliptyczną. Wszystko po to, by w pewnych jej punktach satelity oddaliły się bardzo od Ziemi, bo tam gradient grawitacyjny jest mniejszy i łatwiej utrzymać formację" – zauważył.

Jak wyjaśnił naukowiec, utrzymanie sond Proba-3 cały czas na bardzo wysokiej orbicie kołowej – a początkowo to rozważano – byłoby nieporównywalnie droższe, dlatego zaprojektowano jednak tak spłaszczoną orbitę. W najbliższym punkcie orbity satelity zbliżą się do Ziemi na 600 km, w najdalszym będą oddalone od naszej planety o 60 tys. km. "To jest trik pozwalający na uzyskanie większych odległości przy takiej dużo niższej energii od tej, która byłaby potrzebna do utrzymania satelitów na wysokiej orbicie kołowej" – ocenił.

W ramach misji Proba-3, w której uczestniczą także polscy naukowcy i inżynierowie, automatycznie będzie tworzona i utrzymywana formacja dwóch sond kosmicznych na orbicie okołoziemskiej. Formację tworzą koronograf, czyli teleskop do obserwacji korony słonecznej (Coronograph Spacecraft, CSC), i tzw. okulter – element z dyskiem okulograficznym, przesłaniającym tarczę Słońca (Occulter Spacecraft, OSC).

Wystrzelony w czwartek z Indii tandem koronograf-okulter jest wciąż połączony mechanicznie i tak będzie podróżować przez około miesiąc. "W tym czasie podsystemy obu statków będą stopniowo uruchamiane i testowane. Nastąpi m.in. kalibracja systemu do pomiaru wzajemnego położenia orbiterów. Co równie ważne, testowane będą również inne elementy systemu nawigacyjnego, ponieważ obie części formacji muszą nawzajem znać swoje położenie i precyzyjnie utrzymywać orientację względem siebie i Słońca. Gdy wszystko będzie w porządku, nastąpi ich rozdzielenie i zaczną tworzyć formację" – wyjaśnił naukowiec.

Satelity będą się znajdować w stałej odległości 150 m od siebie (z dokładnością do kilku mm), na linii przebiegającej przez środek tarczy Słońca. "Oba statki mają utworzyć jedną bryłę. Połączy je +wirtualny kij+, utrzymywany dzięki silnikom. Siły grawitacyjne dążą do rozerwania tej bryły, ale przeciwstawiają się im właśnie pędniki, generujące siły obliczone przez układ sterowania" – opowiadał dr Barciński.

Za sprawą formacji powstaną sztuczne zaćmienia Słońca, które będą trwały przez ok. 6 godzin na każde okrążenie orbity (czyli na ok. 20 godzin). W ciągu rozpisanej na dwa lata misji Proba-3 utworzy prawie tysiąc takich sztucznych zaćmień, które ułatwią badaczom obserwacje korony słonecznej.

Dr Tomasz Barciński poinformował, że podczas testów w satelitach Proba-3 nie wychwycono żadnych błędów inżynierskich. Zaznaczył przy tym, że podczas misji wiele może się zdarzyć, a największego zagrożenia upatruje w aktywności Słońca. "Plazma może popsuć elektronikę orbiterów, chociaż ona jest tak projektowana, żeby sobie poradziła nawet w trudnych warunkach" - podsumował.

Rozpoczęte w 2001 r. misje Proba Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) mają charakter badawczo-eksperymentalny. Ich głównym celem jest testowanie satelitów przeznaczonych do obserwacji Ziemi.

W tworzeniu misji Proba-3, której koszt – jak podała agencja AP – sięga 210 mln dolarów, wzięło udział 40 firm i instytucji z 14 krajów, w tym siedem polskich podmiotów. Inżynierowie z CBK PAN odpowiadali m.in. za budowę koronografu, w szczególności jego zasilanie, komputer pokładowy oraz przekazywanie danych. Z kolei w gestii naukowców z Zakładu Fizyki Słońca CBK PAN leżą rozwijanie oprogramowania naukowego misji oraz planowanie pracy instrumentu na orbicie. (PAP)

Nauka w Polsce, Anna Bugajska

abu/ agt/ zan/ mhr/