Zastąpią Roskosmos. To m. in. polscy inżynierowie uratują historyczną misję Europejskiej Agencji Kosmicznej na Marsa

Po ataku Rosji na Ukrainę dalsze losy historycznej misji ExoMars stanęły pod znakiem zapytania. Rosyjska Agencja Kosmiczna została wykluczona z projektu, a razem z nią cała konstrukcja lądownika marsjańskiego. Dzięki współpracy Włochów, Francuzów, Brytyjczyków i Polaków pierwszy europejski łazik prawdopodobnie jednak wyląduje na Marsie w 2028 roku. Inżynierom z polskiej firmy Astronika, w zastępstwie za wykluczony Roskosmos, powierzono bardzo odpowiedzialne zadanie, od którego zależy powodzenie całej misji – umożliwienie bezpiecznego zjazdu łazika z lądownika na powierzchnię Marsa.

Tego typu systemy nie były do tej pory realizowane w Europie. Obecnie trwają prace związane z Preliminary Design Review (PDR), jednym z dwóch kluczowych i kompleksowych przeglądów całej konfiguracji i konstrukcji urządzenia. To moment, w którym inżynierowie z czterech organizacji i kilku krajów wspólnie oceniają, czy postępy projektu spełniają oczekiwania, a konstrukcja spełnia krytyczne wymagania w tej pionierskiej misji.

Historia misji ExoMars (teraz RFM – „Rosalind Franklin Mission”) sięga aż 15 lat wstecz. Od tak dawna Europejska Agencja Kosmiczna, razem z Agencją Roskosmos pracowała nad wysłaniem pierwszego europejskiego łazika na Marsa. Atak Rosji na Ukrainę i zatrzymanie współpracy pomiędzy agencjami postawiły misję pod znakiem zapytania. Rosjanie mieli bowiem dostarczyć całą platformę do lądowania łazika oraz zająć się obsługą procesu lądowania.

Po miesiącach intensywnych prac można ogłosić, że rolę Rosjan przejęła częściowo firma Airbus. Dlaczego częściowo? Bo dużą część projektu realizuje polska spółka Astronika. Nasi inżynierowie otrzymali jedno z kluczowych zadań – są odpowiedzialni za budowę systemu, po którym łazik bezpiecznie zjedzie z lądownika na powierzchnię Marsa. System EGRESS składa się z czterech zmechanizowanych ramp, które muszą dokonać precyzyjnego otwarcia i zapewnić łazikowi Rosalind Franklin bezpieczny zjazd i rozpoczęcie eksploracji.

Inżynierowie z Astroniki zapytani o skalę odpowiedzialności mówią wprost: – Nasz system musi być absolutnie niezawodny. Od jego poprawnego działania zależy powodzenie całej misji. Bez nas łazik nie rozpocznie podróży po Czerwonej Planecie – mówi Maksymilian Gawin, kierownik projektu.

Czas bardzo nagli, bo żeby harmonogram misji został zachowany, już w te wakacje Polacy muszą przekazać gotowy model inżynieryjny, a na wiosnę przyszłego roku planowane są ostateczne testy urządzenia.

Główne wyzwania

Co stanowi największe wyzwania przy konstruowaniu mechanizmu zjazdowego dla łazika na misję ExoMars?

– Po pierwsze wiatr i pył marsjański. Musimy tak skonstruować nasze systemy, żeby były odporne na pogodę w miejscu lądowania. Po drugie oczywiście musimy się zmierzyć z tradycyjnym wyzwaniem – stabilność versus waga sprzętu. Nasza rampa nie może przekroczyć 59 kg, ale nie możemy pozwolić sobie na żadne uchybienie w kwestii stabilności – jak łazik spadnie i się przewróci, to misja za wiele milionów zakończy się porażką – wskazuje Maksymilian Gawin, kierownik projektu z Astroniki.

Jest jeszcze kwestia tzw. „planetary protection”. Każdy kawałek metalu, który leci w kosmos musi zachowywać bardzo wyśrubowane standardy czystości.

– Jeżeli celem misji jest Czerwona Planeta to standardy te są jeszcze wyższe, a nasz zespół musi zagwarantować, że absolutnie żadne zanieczyszczenie biologiczne nie skazi powierzchni Marsa. Gdybyśmy zawieźli tam jakieś mikroorganizmy, to przecież kiedyś naukowcy mogliby je „odkryć” jako życie pozaziemskie – opowiada Maksymilian Gawin z Astroniki.

System EGRESS dla łazika Rosalind Franklin

Cel misji

A właśnie poszukiwanie śladów życia na Marsie jest jednym z podstawowych celów misji. Jak mówi Benjamin Rasse, Team Leader projektu w ESA:

– Łazik Rosalind Franklin może dokonać fundamentalnych odkryć w chemii organicznej, naukach o życiu i porównawczej planetologii, bo jako pierwszy zejdzie na głębokość do dwóch metrów pod powierzchnię planety, pobierając próbki chronione przed promieniowaniem powierzchniowym i ekstremalnymi temperaturami.

Wiertło pobierze glebę ze starożytnych części Marsa i przeanalizuje ją na miejscu za pomocą pokładowego laboratorium. Misja posłuży także do zademonstrowania kluczowych technologii, które Europa musi opanować na potrzeby przyszłych misji eksploracji planet. Obejmuje to możliwość bezpiecznego lądowania na planecie, samodzielnego poruszania się po powierzchni oraz automatycznego wykonywania wierceń, przetwarzania i analizy próbek.

Co to oznacza dla polskiego sektora kosmicznego?

Przede wszystkim budujemy polski łańcuch dostaw dla wielkich projektów kosmicznych. Wykonanie rampy zjazdowej dla łazika wymaga kooperacji wielu polskich podmiotów. Astronika współpracuje tutaj m. in. z Centrum Badań Kosmicznych PAN, Siecią Badawczą Łukasiewicz – Instytutem Lotnictwa, firmą Spaceive, Politechniką Warszawską oraz wieloma innymi polskimi firmami. Każdy z tych podmiotów uzyskuje unikalny know-how, który będzie wykorzystywać w przyszłych zleceniach.

Udział Astroniki w misji ExoMars jest dowodem na to, że wiedza pozyskiwana w ramach wcześniejszych kontraktów procentuje. Bez wcześniejszych sukcesów, chociażby przy misji JUICE (polskie instrumenty są w drodze do Jowisza), firma nie uzyskałaby pozycji jednego z liderów produkcji kosmicznych ultralekkich wysięgników i mechanizmów zwalniająco-trzymających.

Silne polskie firmy, które stały się na arenie międzynarodowej rozpoznawalną marką i symbolem jakości, stanowią bramę dla mniejszych podmiotów z naszego rynku i pomagają im także uzyskiwać coraz ciekawsze kontrakty.

Nie bez znaczenia jest wsparcie administracji publicznej: bez zwiększenia polskiej składki do ESA wiele projektów nigdy nie trafiłoby do polskich firm. To dobra inwestycja w przyszłość polskiego sektora kosmicznego. Know-how zostaje w Polsce, co zwiększa napływ zamówień i sprzyja specjalizacji oraz profesjonalizacji polskiej gospodarki.