Lemur - robotyczne ramię budowane przez Polaków - pomoże w sprzątaniu kosmosu

Lemur może być wykorzystany do wyłapywania z kosmosu dużych kosmicznych śmieci, np. nieczynnych satelit. W przyszłości może przydać się do serwisowania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, satelitów telekomunikacyjnych czy budowy laboratoriów orbitalnych.

Jednym z największych kosmicznych śmieci jest satelita Envisat nieczynny od 2009 roku

Foto: ESA

Na orbicie okołoziemskiej znajdują się już tysiące kosmicznych śmieci. Powstają one m.in. w efekcie nieplanowanego zderzenia satelitów poruszających się po zbliżonej trajektorii. Po zderzeniu rosyjskiego satelity z satelitą konstelacji Iridium powstało ponad trzy tysiące kawałków.

Czytaj więcej:

Nauka w portalu PolskieRadio.pl

Część kosmicznych śmieci stanowią elementy nośne rakiet wynoszących obiekty na orbitę okołoziemską, inne to nieczynne już satelity. Na orbicie znajdują się nawet przedmioty pozostawione w kosmosie przez astronautów, jak rękawiczka zgubiona przez astronautę Eda White'a.

Kosmiczne śmieci stanowią zagrożenie dla infrastruktury orbitalnej, np. misji monitorujących środowisko ziemskie czy misji kosmicznych.

- Nawet małe śmieci - rzędu pięciu centymetrów - lecą z prędkością kilku kilometrów na sekundę. To znacznie więcej niż prędkość kuli wystrzelonej z karabinu, co powoduje, że mogą z łatwością uszkodzić inne pracujące satelity - wyjaśnił dr inż. Karol Seweryn z Centrum Badań Kosmicznych PAN.

Lemur rozwiąże problem?

Jednym z największych kosmicznych śmieci jest satelita Envisat nieczynny od 2009 roku. Obiekt ma osiem metrów długości i waży osiem ton. Porusza się bardzo skomplikowanym ruchem obrotowym.

Europejska Agencja Kosmiczna planuje pozbyć się tego kłopotliwego satelity w 2022 roku. Pomysłów na jego usunięcie jest kilka. Jednym z nich jest złapanie satelity za pomocą robotycznego ramienia, umieszczonego na tzw. satelicie serwisowym.

W praktyce cała operacja wyglądałaby tak: satelita serwisowy zbliża się do kosmicznego złomu, rozpoznaje jego ruch z wykorzystaniem systemów optoelektronicznych, a następnie dopasowuje swoje względne położenie i orientację, tak aby umożliwić bezpieczne działanie ramienia robotycznego.

Finalnym etapem jest ruch manipulatora po specjalnej trajektorii zapewniającej bezpieczne chwycenie obiektu i jego późniejszą stabilizację.

Nad przygotowaniem takiego manewru pracuje międzynarodowy zespół naukowców i inżynierów. Projekt o nazwie ORCO kierowany jest przez hiszpańską firmę GMV, a partnerami są firmy włoskie, portugalskie oraz Centrum Badań Kosmicznych PAN z Warszawy.

Jednym z ważniejszych elementów prowadzonych prac jest Lemur - robotyczne ramię, przygotowane przez naukowców z Centrum Badań Kosmicznych PAN. Umożliwi ono przeprowadzenie kluczowego manewru misji: złapanie kosmicznego śmiecia.

- Zamontowany na manipulatorze chwytak złapałby nieczynnego satelitę za obręcz, którą kiedyś był on umocowany do rakiety wynoszącej go w przestrzeń kosmiczną. Tak złowionego satelitę można później unieszkodliwić - wytłumaczył twórca manipulatora dr inż. Karol Seweryn z CBK PAN.

Choć nie brzmi to skomplikowanie, całe przedsięwzięcie wymaga wielu symulacji i niezwykłej precyzji. - W przypadku kolizji zamiast pomóc możemy przyczynić się do powstania wielu kolejnych kosmicznych śmieci. Układ sterowania satelity wraz z ramieniem robotycznym jest wyzwaniem dla zespołu pracującego w projekcie ORCO - zaznaczył kierujący projektem ORCO Pablo Colmenarejo.

PAP, kk