Zdjęcie: materiały prasowe CBK PAN
Naukowcy przygotowują się do oceny koparki kosmicznej przeznaczonej do wydobywania regolitu księżycowego. Testy eksperymentalne, symulujące warunki podobne do grawitacji księżycowej bez wpływu grawitacji Ziemi, są planowane na listopad.
Oceny przeprowadzą polscy naukowcy i inżynierowie z Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie oraz firmy Spacive. Wezmą udział w 88. kampanii lotów parabolicznych organizowanej przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) we współpracy z francuską firmą Novespace, poinformowała PAP rzeczniczka prasowa Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka.
„Kampania, realizowana w wyjątkowych warunkach lotu parabolicznego, które naśladują zmniejszoną grawitację, umożliwi wyjątkowe eksperymenty, które odtworzą warunki grawitacji księżycowej. Ocenione zostaną interakcje między urządzeniami mechanicznymi a regolitem księżycowym” – wspomniał rzecznik.
Dodała również, że kampania zaplanowana jest na listopad, a lot odbędzie się nad Oceanem Atlantyckim.
Głównym celem testów jest walidacja technologii wydobywania regolitu księżycowego, niezbędnego do misji kosmicznych opartych na podejściu In-Situ Resource Utilization (ISRU), które obejmuje pozyskiwanie, przetwarzanie i wykorzystywanie surowców bezpośrednio w kosmosie. Regolit, górna, proszkowa warstwa księżyca, może odegrać kluczową rolę w przyszłych misjach załogowych na Srebrny Glob. Ten księżycowy pył składa się głównie z tlenu, krzemu, żelaza, wapnia, tytanu, aluminium i magnezu.
Polskie instytucje naukowe również rozwijają technologie wydobycia regolitu. Jedną z takich inicjatyw jest projekt DIGGER, prowadzony przez Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA).
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka podkreśliła, że w ramach projektu opracowano urządzenie Rotary Clamshell Excavator (RCE) – mechaniczny próbnik regolitu, który osiągnął poziom gotowości technologicznej TRL 6. „To oznacza, że urządzenie jest funkcjonalnym prototypem, który przeszedł testy środowiskowe (takie jak wibracje rozruchowe, narażenie na kurz i zmiany temperatury), ale nie został przetestowany w rzeczywistych warunkach grawitacji księżycowej, co wymusiło eksperymenty lotu parabolicznego” – wyjaśniła.
Na potrzeby lotów parabolicznych naukowcy zaprojektowali eksperymentalną instalację PETER (Planetary Excavation Technology vERification system). „Regolit zostanie umieszczony w przezroczystych pojemnikach w celu przeprowadzenia eksperymentów. Będziemy badać pobieranie próbek regolitu, testy ścinania płyt i kąt spoczynku. Każdy dzień testowy będzie koncentrował się na innym typie regolitu. Ponadto podczas każdej paraboli regolit zostanie zresetowany do standardowych parametrów geotechnicznych” – wyjaśnił dr hab. inż. Karol Seweryn z Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk.
Dodał, że konfiguracja pozwala na przeprowadzenie czterech głównych eksperymentów: ocenę wydajności urządzenia w warunkach zmniejszonej grawitacji; pomiar właściwości mechanicznych regolitu (kąt usypu, płaszczyzna zniszczenia) na podstawie jego gęstości; analizę ruchu cząstek regolitu uchwyconych przez kamery podczas ich interakcji z urządzeniami; oraz porównanie wpływu różnych symulatorów regolitu na mechanikę cięcia.
Zebrane wyniki – obejmujące prawie 100 eksperymentów – zostaną udostępnione społeczności naukowej. Ponadto, zdaniem Karola Seweryna, będą miały „bezpośrednie znaczenie dla planowania przyszłych misji załogowych, górniczych i budowlanych na Księżyc i inne ciała niebieskie w Układzie Słonecznym”.
Jak poinformował rzecznik prasowy CBK PAN, badania naukowe i przygotowanie eksperymentu są prowadzone przy wsparciu finansowym Narodowego Centrum Nauki, kierowanego przez dr hab. inż. Karola Seweryna z CBK PAN. W eksperymencie biorą udział również zespół z AGH pod kierownictwem dr hab. inż. Alberto Galliny, odpowiedzialny za eksperymenty geotechniczne; zespół z Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego pod kierownictwem dr hab. inż. Jacka Katzera, przeprowadzający testy referencyjne w warunkach laboratoryjnych; oraz firma Spacive, odpowiedzialna za inżynieryjne przygotowanie stanowiska do lotu. (PAP)
Nauka w Polsce
akp/ zan/
