Kosmiczny rekord w zasięgu KRETa

26 listopada na Marsie wylądowała sonda InSight. Ważną jej częścią jest penetrator KRET, który został skonstruowany przez zespół dr. inż. Jerzego Grygorczuka. Udało nam się z nim porozmawiać o nadziejach związanych z InSight, badaniach Marsa i polskim sektorze kosmicznym jeszcze przed lądowaniem misji.

Spotkanie z naukowcem, 6 grudnia 2018 godz. 19.30 >>

Jakie zadania ma przed sobą misja InSight? Czym różni się od poprzednich misji marsjańskich?

Dotychczasowe misje marsjańskie skupiały się na mapowaniu powierzchni, określaniu właściwości fizycznych i chemicznych gruntu oraz atmosfery. Dokonywano tego z orbity lub bezpośrednio na Marsie. Zbierano również próbki do zbadania w laboratoriach i doskonalono scenariusze lądowania oraz  poruszania się łazików. Obecna amerykańska misja InSight skupia się na wnętrzu planety, na materii dotąd niezbyt poznanej. Badania przeprowadzone przez InSight mają pogłębić naszą wiedzę o właściwościach geologicznych skorupy, płaszcza i jądra Marsa. Liczymy także na informacje pozwalające lepiej określić przeszłość – narodziny i kształtowanie się Czerwonej Planety.

Jak wyglądały przygotowania do misji i jaką rolę odgrywają w niej Polacy?

Przygotowania do misji trwały przez około dziesięć lat. Jej koszt to prawie miliard USD, a włożono wiele wysiłku, aby była ekonomiczna – np. do przenoszenia urządzeń badawczych z pokładu lądownika na powierzchnię Marsa zastosowano ramię robota wykorzystywane już wcześniej. Dwa najważniejsze urządzenia pomiarowe wykonano w Europie – sejsmometr (Francja, CNESS) oraz termiczny instrument naukowy HP3 (Niemcy, DLR). W Polsce opracowaliśmy system samowbijającego się penetratora typu KRET. Stworzyliśmy w sumie osiem modeli – siedem z nich było wykorzystywanych we wszechstronnych testach, a jeden poleciał na Marsa. Zadaniem KRETa jest podpowierzchniowy transport sensorów na głębokość 5 m. Jeszcze nikt nie wbił się tak głęboko w powierzchnię ciała niebieskiego. Jeśli nam się to uda, będzie to „kosmiczny rekord światowy”!

Warto podkreślić, że Amerykanie i Niemcy wybrali nasze rozwiązanie ze względu na wysoką efektywność wbijania. Ważne było również to, że nasz udział został całkowicie sfinansowany ze środków zewnętrznych – z kontraktów od DLR (Niemiecka Agencja Kosmiczna – przyp. red.).

KRET ma dostarczyć pod powierzchnię Marsa detektory niezbędne do badań naukowych. Wcześniej skonstruował pan także penetrator MUPUS dla misji Rosetta, który wylądował i działał na komecie. Czy oba urządzenia coś łączy? Są sobie „pokrewne”?

Opracowany 20 lat temu penetrator MUPUS jest oryginalnym i pierwszym tego typu urządzeniem kosmicznym, które wykorzystało napęd młotkowy. Poprzednio stosowano wyłącznie napędy pirotechniczne z miniaturowymi silnikami rakietowymi. Oba urządzenia, MUPUSa i KRETa HP3 łączy wysoka efektywność wbijania młotkiem, natomiast rozwiązania szczegółowe są bardzo różne. MUPUS jest napędzany układem elektromagnetycznym i może się wbić tylko na głębokość posiadanego pręta (0,4 m), ponieważ jego głowica napędowa jest dużo grubsza i zainstalowana na zewnątrz. KRET ma pośredni napęd silnikowy mieszczący się wewnątrz penetratora. Dzięki temu jego „zasięg” jest limitowany tylko przez opory gruntu i długość kabla zasilającego. Najważniejsze jest jednak to, że wieloletnie doświadczenia w budowie mechanizmów wbijających (MUPUS, CHOMIK, HEEP, kilka rodzajów KRETów) stawia nas na pozycji rzeczywistego lidera w tej dziedzinie.

Czy jest coś, czego obawia się pan podczas misji InSight? Czego nie można przewidzieć? Co może zawieść?

Przede wszystkim, w tak ryzykownych misjach musi dopisać szczęście! Najważniejsze, aby obszar wybrany do wylądowania (Elysium Planitia) zgodnie z przewidywaniami  składał się z porowatego i skruszonego regolitu pochodzenia wulkanicznego. Jeśli trafimy na kamienie, mogą one uniemożliwić wbijanie. Wyjątkowo trudno jest także przewidzieć losowe awarie. Od początku wiadomo natomiast, że sam proces lądowania jest niesłychanie złożony i w przeszłości występowały podczas niego różne problemy.

Będzie pan oglądał transmisję z lądowania InSight? A może wybiera się pan do Kaliforni?

Będę oglądał tu, na miejscu. Może atmosfera będzie odrobinę inna niż w NASA, ale od czego mamy wyobraźnię?

Jakie są najważniejsze pytania o Marsa, na które wciąż nie znamy odpowiedzi? Co pana najbardziej fascynuje w Czerwonej Planecie?

Na obcych planetach najczęściej poszukujemy wody i życia. Wodę na Marsie znaleziono. Życia nie, ale poszukiwania wciąż trwają. Najbardziej interesuje mnie to, co kryje się w tajemniczym i słabo poznanym terenie górzystym Marsa. Najwyższa góra ma 26 km! (Mount Everest ma wysokość ok. 9 km – przyp. red.). Nie dotarła tam jeszcze żadna misja, bo ze zrozumiałych względów dla wszystkich lądowników i łazików optymalny jest możliwie równinny teren, na którym mogą względnie łatwo wylądować i operować. A potencjał badawczy w górach jest ogromny. Proszę sobie wyobrazić, ile kluczowych informacji o różnorodności w budowie Ziemi dostarczyłyby Marsjanom sondy lądujące na Mazowszu oraz np. w Wielkim Kanionie.

Jak widzi pan przyszłość polskiego sektora kosmicznego? Nad czym obecnie Pan pracuje?

Zacznę banalnie – wiele zależy od nakładów. Jeśli stanowią one kilka procent kwoty, którą na  ten sektor wydaje np. Francja lub Niemcy – to nie można liczyć na dużo więcej. Europejska Agencja Kosmiczna przy dystrybucji środków kieruje się zwrotem geograficznym (przyznawanie kontraktów firmom z danego kraju o łącznej wartości zbliżonej do wartości składki, jaką dane państwo płaci do agencji – przyp. red.) i swoją polityką. Duże znaczenie miałoby powołanie Narodowego Programu Kosmicznego, realizującego własną strategię. Przy ograniczonych finansach, szczególnie ważne jest stawianie na innowacyjne rozwiązania, dające szansę konkurencyjności oraz miniaturyzację satelitów i ich podzespołów, umożliwiającą zmniejszenie nakładów. Moje obecne plany związane są z planami Astroniki i dotyczą budowy innowacyjnych i konkurencyjnych urządzeń kosmicznych. Obecnie pracuję nad planetarnym robotem skaczącym Galago, który w przyszłości może sprostać wyzwaniom poruszania się w terenach wysokogórskich Marsa.

Dziękuję za rozmowę.
 

Rozmawiała Katarzyna Nowicka
Data publikacji: 21 listopada 2018 r.