Uczniowski minisatelita a kosmiczne śmieci. Jak powstaje Cavisat. 

Krakowscy licealiści budują własnego minisatelitę, Cavisat, który wiosną zostanie wyniesiony rakietą na wysokość około dwóch kilometrów. Projekt, realizowany w ramach europejskiego konkursu, rozwija zarówno kompetencje techniczne, jak i umiejętność pracy zespołowej, jak w prawdziwych zespołach inżynierów pracujących dla Europejskiej Agencji Kosmicznej

CanSat to międzynarodowe wyzwanie edukacyjne Europejskiej Agencji Kosmicznej, realizowane w Polsce przez ESERO i Centrum Nauki Kopernik. Uczestnicy budują sondę mieszczącą się w pojemniku wielkości puszki po napoju. Taki minisatelita leci następnie rakietą Solaris na wysokość około dwóch kilometrów, skąd jest wyrzucany i wykonuje zaplanowane pomiary. Podczas opadania rejestruje dane najpierw w spadku swobodnym, potem na spadochronie, a w razie potrzeby także przy użyciu dodatkowych mechanizmów hamujących, jak żagiel deorbitacyjny.

Aby projekt działał, uczestnicy muszą zmieścić w cansacie pełny zestaw podstawowych systemów: źródło zasilania, komputer pokładowy, moduł łączności i czujniki. Zespoły przechodzą przez wszystkie etapy pracy inżynierów kosmicznych: definiują misję, projektują konstrukcję, tworzą prototypy, testują je, analizują dane i przygotowują obszerne raporty techniczne. Na końcu ich projekt leci rakietą na pułap około dwóch kilometrów.

Polscy uczniowie od lat zajmują czołowe miejsca w europejskich finałach. Wysokie miejsca zajęły m.in. zespoły Kraksat, CANpernicus, ArctowSky, OSATeam czy Dr0p.

Drgania, analiza i żagiel 

Zespół Cavisat tworzą uczniowie VIII LO, V LO i Technikum Energetyczno Elektronicznego nr 9 w Krakowie. Ich CanSat realizuje standardową misję podstawową pomiar temperatury i ciśnienia oraz transmisję danych oraz misję dodatkową, która jest kluczowym elementem konkursu.

– Organizator narzuca jedną misję podstawową, która polega na badaniu temperatury i ciśnienia od momentu wyrzucenia CanSat do lądowania. Trzeba te pomiary pobrać, przesłać na Ziemię i wykonać analizy – wyjaśnia w rozmowie z Academia Dawid Płaczek.

– CanSat nie polega na tym, by zbudować puszkę, która coś tam zrobi i spadnie z dwóch kilometrów. To całoroczny proces. Musimy wszystko przemyśleć, przetestować i napisać z tego raport – mówi nam Maria Mikulik, liderka zespołu Cavisat.

Zespół z trzech szkół 

W skład Cavisat wchodzą Maria Mikulik – liderka zespołu, odpowiedzialna za organizację, komunikację i działania medialne, Franciszek Zachuta odpowiedzialny za oprogramowanie komputera pokładowego, Natalia Sosna – analityczka danych i autorka obliczeń fizycznych, Dawid Płaczek zajmujący się elektroniką i programowaniem, oraz Marek Różański – opiekun zespołu z doświadczeniem z wcześniejszymi finałami w Holandii.

– Każdy ma swoją działkę, ale tak naprawdę wszyscy musimy wiedzieć mniej więcej wszystko o projekcie. Żeby połączyć różne systemy, trzeba mieć ogólną wiedzę o całości –  podkreśla Franciszek Zachuta.

Zespół poznał się podczas European Rover Challenge w Krakowie, gdzie stoisko ESERO zainspirowało ich do udziału w CanSat. Kompletowanie drużyny i znalezienie opiekuna zajęło im rok. Miesiąc przed startem dowiedzieliśmy się, że nasz opiekun nie może nim zostać i musieliśmy znaleźć nowego. Tak się złożyło, że pan Marek ma już doświadczenie w konkursie – opowiada Maria Mikulik.

Edukacja kosmiczna

CanSat uczy, jak prowadzić projekt w realnym środowisku. Cavisat ma patronat naukowy koła SatLab AGH, którego członkowie konsultują pomysły i pomagają ocenić wykonalność rozwiązań. Sponsorem zespołu jest firma Astor, krakowska spółka z branży robotyki i automatyki, udzielająca wsparcia technicznego i finansowego.

Zespół prowadzi też działania popularyzatorskie i edukacyjne. Planuje warsztaty w krakowskich szkołach i pracowniach młodych, podczas których będzie opowiadać nie tylko o konkursie, ale także o problemie śmieci kosmicznych. – Starlinków jest teraz 8 tys., ale SpaceX planuje rozszerzyć swoją konstelację do 35 tys. Na orbicie będzie wtedy naprawdę tłoczno – mówi Mikulik.

Dla uczestników ważne jest również osobiste doświadczenie pracy projektowej. – To rozwija kompetencje miękkie. Praca naukowa coraz częściej odbywa się w dużych zespołach i uważam, że to umiejętność, która bardzo mi się przyda – podkreśla Natalia Sosna.
Drugi raport techniczny Cavisat ma zostać złożony do 18 stycznia. Do tego czasu zespół musi mieć gotowy spadochron, projekt puszki, żagiel i komplet testów misji podstawowej. Natalia pracuje nad przygotowaniem mechanizmu żagla, a Franciszek projektuje system testów dla kodu i mechanizmów. Uczestnicy nie ukrywają, że chcieliby w przyszłości związać się z branżą kosmiczną. – To najbardziej rozwijająca się dziedzina. Jesteśmy świadkami historii – eksploracji Marsa i Księżyca. CanSat to dla nas pierwszy krok – mówi Maria Mikulik.

• Nauki techniczne