Sukces polskich inżynierów! Nagroda w kosmicznym konkursie

Duży sukces polskiego zespołu inżynierów! Projekt robotycznej misji na marsa, przygotowany przez Innspace zajął drugie miejsce w międzynarodowym konkursie Telerobotic Mars Mission!

Konkurs organizowany jest przez The Mars Society. Finałowe zmagania odbyły się 22 października, podczas konferencji International Mars Society Convention w USA, gdzie zespół Innspace zajął 2. miejsce i wygrał 5000$.

Drużyny z całego świata stanęły podjęły wyzwanie zaprojektowania misji robotycznej, która będzie mogła być zrealizowana w ciągu następnych 10 lat, a cały sprzęt będzie ważył nie więcej niż 10 ton. Do finału zaproszono 6 drużyn. Oprócz grupy Innspace zaprezentowały się się 3 drużyny z USA, 1 z Kanady i 1 z Niemiec.

Życie na Marsie

Główne pytanie, na które ludzkość poszukuje odpowiedzi, brzmi: czy jesteśmy sami we Wszechświecie? Znalezienie życia na powierzchni Marsa jest bardzo mało prawdopodobne, gdyż warunki na powierzchni Czerwonej Planety nie sprzyjają przetrwaniu. Duże wahania temperatury, znikoma atmosfera, znaczne promieniowanie i pył utrudniają znalezienie życia. Aby dokonać przełomowych odkryć, musimy znaleźć miejsce, które charakteryzuje się stabilnymi warunkami - najlepiej zejść pod ziemię.

Wiercenie w powierzchni Marsa nie jest prostym zadaniem, co widzieliśmy podczas misji Insight. Postanowiliśmy więc poszukać naturalnych przestrzeni, których konstrukcja zapewni im ochronę przed warunkami zewnętrznymi. Te przestrzenie to lava tubes, czyli tunele lawowe - mówi Piotr Torchała, lider projektu.

Czym są lava tubes?

Tunele lawowe to pozostałości płynącej lawy, które tworzą podziemne tunele o okrągłym lub łukowatym kształcie. Takie tunele można znaleźć na Ziemi, na przykład na Hawajach. Marsjańskie tunele lawowe nie zostały jeszcze zbadane i niewiele wiadomo na temat ich geologii i formacji. Ich obecność została odkryta dzięki kraterom powstałym w wyniku uderzenia meteorytu. Powstałe w ten sposób otwory pozwoliły potwierdzić obecność tuneli lawowych na Marsie.

Lava tubes są idealnym kandydatem do poszukiwania życia. W tunelu temperatura powinna być stała, a jej wahania niewielkie. Gruba warstwa regolitu chroni środowisko tunelu przed promieniowaniem, dlatego mamy większe szanse znaleźć tam życie, albo przynajmniej ślady jego występowania na Marsie w przeszłości.

Przyszłe bazy

Lava tubes stanowią bardzo interesujący cel eksploracyjny, nie tylko z punktu widzenia nauki, ale także przyszłej eksploracji Marsa. Uważa się je również za potencjalną lokalizację do budowy bazy na Marsie. Podejrzewa się, że znajduje się w nich zamarznięta woda, która w przyszłości może być wykorzystana do zasilenia bazy w ten niezbędny do przetrwania surowiec.

Lokalizacja przyszłej misji

Celem misji jest Coprates Canyon, znajdujący się obok Coprates Chasma, który jest częścią systemu kanionów Valles Marineris.

Zdecydowaliśmy się na wybór miejsca, w którym podejrzewamy, że nie tylko znajdziemy dużą liczbę tuneli lawowych (na istnienie których wskazują zawaliska), ale też w którym znajdują się również inne interesujące nas obszary, na przykład młode kratery i wulkany błotne - mówi Nikola Bukowiecka, odpowiedzialna za wybór lokalizacji.

Cały pluton robotów

Znalezienie życia poza Ziemią byłoby przełomowym odkryciem. Nie osiągniemy tego jednak, wysyłając jednego robota na kilka lat. Musimy przeszukać miejsca, w których znajdują się najlepsze warunki dla życia i przygotować taką misję, która przeszuka jak największy obszar, aby zwiększyć prawdopodobieństwo interesujących nas odkryć. Dlatego zaproponowaliśmy misję LATE (LAva Tubes Explorers) z 4 jeżdżącymi, 24 chodzącymi i 116 latającymi robotami.

Aby przeprowadzić złożoną operację w trudnym środowisku na Marsie, należy polegać na różnorodnych robotach (zarówno jeżdżących, jak i kroczących czy latających), a także zadbać o redundancję takiego rozwiązania. Wysłanie kilku zestawów takich robotów, zwanych w naszym przypadku plutonami, jest niezbędne, aby móc w krótkim czasie zbadać duży obszar terenu - dodaje Justyna Pelc, członek zespołu.

Proponowana misja składa się z 4 plutonów robotów, których głównymi jednostkami (dowódcami) są duże mobilne pojazdy transportowe. Każdy pluton składa się z pięciu typów robotów:

• łaziki transportowe - jeżdżące roboty, których konstrukcja oparta jest na łazikach Curiosity i Perseverance, które są odpowiedzialne za dostarczanie robotów kroczących do tuneli lawowych i dostarczanie im energii,

• roboty kroczące – odpowiednio dostosowane konstrukcje, bazujące na robotach Spots firmy Boston Dynamics, które będą odpowiedzialne za rozpoznanie tuneli lawowych i tworzenie map 3D tych tuneli,

• dwa rodzaje robotów latających – wielowirnikowce i płatowce VTOL (pionowego startu i lądowania), odpowiedzialne za wstępne rozpoznanie i transport próbek,

• Miniboty napędzane małymi silnikami odrzutowymi do eksploracji wąskich przejść i niedostępnych miejsc.

Z Marsa na Ziemię i z powrotem

Nawet najlepsze roboty nie dostarczą nam wszystkich informacji, które oczekujemy po takiej misji, dlatego zespół Innspace zaproponował design misji powrotnej, za pomocą której jesteśmy w stanie sprowadzić część próbek z Marsa na Ziemię.

Dodatkowo, kolejnym krokiem w eksploracji Marsa powinna być misja załogowa, stąd też część robotów ma też dodatkową funkcję. Po wykonaniu swoich zadań zajmą się one przygotowaniem wybranego miejsca pod przylot astronautów, a następnie będą mogły wspierać pierwszych ludzi na Marsie podczas takiej misji.

Największe wyzwanie

Organizatorzy postawili przed nami wyzwanie zaprojektowania misji, która jest możliwa do zrealizowania w ciągu najbliższej dekady. Musieliśmy bazować na takich rozwiązaniach, które są na wysokim poziomie dojrzałości technologicznej, co znacznie ograniczyło nasze możliwości - dodaje Hubert Gross, członek zespołu konstrukcyjnego.

Zespół Innspace w swoim projekcie oparł się na opracowanych i przetestowanych rozwiązaniach oraz wykorzystał instrumenty naukowe, które zostały sprawdzone w poprzednich misjach robotów na Marsa. Aż 3/4 użytych technologii ma TRL 6 lub wyższy. Dzięki zaproponowanemu podejściu misja jest przystępna cenowo i osiągalna w najbliższych latach.

Skład zespołu

Nad projektem pracował przez kilka miesięcy interdyscyplinarny zespół inżynierów i naukowców: Piotr Torchała jako lider projektu, Hubert Gross, Nikodem Drąg, Kajetan Szostek, Milena Michalska, Kamil Ziółkowski, Michał Słomiany, Ewa Borowska, Magdalena Łabowska, Nikola Bukowiecka, Aleksandra Klassa, Bartosz Rybacki, Beata Suścicka i Justyna Pelc.

Czytaj też: YouTube ma już w Polsce 25 mln dorosłych użytkowników

InnSpace/KG