Ελληνικός νανοδορυφόρος στη θερμόσφαιρα

Τον πρώτο νανοδορυφόρο ελληνικής κατασκευής ο οποίος θα εκτοξευθεί από το κοσμοδρόμιο του Καζακστάν προκειμένου να συλλέξει στοιχεία για τα κατώτερα στρώματα της θερμόσφαιρας, σχεδίασαν και ανέπτυξαν καθηγητές και φοιτητές του Πανεπιστημίου Πατρών (από τα τμήματα Μηχανόλογων και Αεροναυπηγών Μηχανικών και Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών) σε συνεργασία με τον μη κερδοσκοπικό οργανισμό Libre Space Foundation.

Το εγχείρημα της ερευνητικής ομάδας να κατασκευάσει από το μηδέν έναν νανοδορυφόρο, φτιάχνοντας δηλαδή όλα τα υποσυστήματα που τον πλαισιώνουν, το καθιστά εξαιρετικά σημαντικό, ενώ συνέβαλε στο να διατηρηθεί σε χαμηλά επίπεδα το κόστος, το οποίο δεν ξεπέρασε τις 40.000 με 45.000 ευρώ. Την Τετάρτη 1η Ιουνίου, τρία από τα μέλη της ομάδας βρέθηκαν στο χώρο της Ελληνικής Αεροδιαστημικής Βιομηχανίας στην Τανάγρα και πραγματοποίησαν το πρώτο από τα τρία τελικά τεστ πριν από την εκτόξευσή του.

«Ο δορυφόρος με την ονομασία ''UPSat'' πέρασε με επιτυχία το τεστ ταλαντώσεων, το οποίο ουσιαστικά προσομοιώνει τις συνθήκες εκτόξευσης. Θα ακολουθήσουν, εντός της εβδομάδας, οι θερμικές δοκιμές, ώστε να είμαστε σίγουροι ότι θα αντέξει τα θερμικά φορτία, ενώ αμέσως μετά θα διεξαχθεί το τελικό τεστ λειτουργικότητας, όπου θα ελεγχθεί μέσω υπολογιστή ότι όλα τα υποσυστήματα βρίσκονται σε άριστη κατάσταση», υπογραμμίζει στο «Εθνος» ο αρχιμηχανικός του «UPSat» και απόφοιτος του τμήματος Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών Ανδρέας Αμπατζόγλου.

Το ταξίδι του
Ο νανοδορυφόρος θα σταλεί στις αρχές Ιουλίου στην Ολλανδία όπου βρίσκεται το Ινστιτούτο Δυναμικής Ρευστών «Von Karman» που έχει σχεδιάσει και συντονίζει την αποστολή στην οποία θα συμμετέχουν συνολικά 50 δορυφόροι από διάφορες χώρες. Τον Οκτώβριο, θα γίνει η εκτόξευση από το κοσμοδρόμιο του Καζακστάν, ενώ λόγω του μικρού μεγέθους των δορυφόρων (ο ελληνικός έχει διαστάσεις 20cmX10cmX10cm) τα cubesats θα φτάσουν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και από εκεί θα τεθούν σε τροχιά. Η διάρκεια ζωής του δορυφόρου από τη στιγμή που θα μπει σε τροχιά είναι 9 έως 14 μήνες.

Το ταξίδι για τον μικροδορυφόρο ξεκίνησε δειλά δειλά το 2008. Αρχικά ασχολήθηκαν ελάχιστοι καθηγητές και φοιτητές, αλλά σιγά σιγά η ομάδα πλαισιώθηκε από περίπου 35 άτομα από διαφορετικές ειδικότητες μέχρι την τελική υλοποίησή του. Το 2011 ένα ευρωπαϊκό πρόγραμμα που αναζητούσε συμμετοχές για τη διεθνή επιστημονική αποστολή μελέτης της θερμόσφαιρας και θα αποτελούνταν από 50 μικροδορυφόρους ήταν το έναυσμα για να επιταχυνθούν οι διαδικασίες.

Η έρευνα, η μελέτη, η σχεδίαση, η ανάπτυξη και η κατασκευή του δορυφόρου διήρκεσε συνολικά τέσσερα χρόνια. Επικεφαλής της ομάδας είναι ο καθηγητής στο τμήμα Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών και Διευθυντής του Εργαστηρίου Τεχνικής Μηχανικής και Ταλαντώσεων του Πανεπιστημίου Πατρών Βασίλης Κωστόπουλος, ενώ στην ομάδα του Πανεπιστημίου Πατρών συμμετέχουν επίσης οι καθηγητές του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Τεχνολογίας Υπολογιστών Αντώνης Τζες, Μανώλης Τατάκης και Γρηγόρης Καλύβας). Ο κ. Κωστόπουλος μίλησε στο «Εθνος» για την αποστολή του δορυφόρου, τα στοιχεία που θα συλλέξει αλλά και για τα επόμενα βήματα της ερευνητικής ομάδας που ξεπερνούν τα σύνορα της Ελλάδας.

«Μέχρι σήμερα, μόνο έμμεσα έχει μετρηθεί για το ποια είναι η σύνθεση ενός στρώματος της ατμόσφαιρας το οποίο βρίσκεται σε μία απόσταση από τα 80 έως 200 χιλιόμετρα από την επιφάνεια της γης. Θα είναι η πρώτη φορά που θα μετρηθεί η σύνθεση της κατώτερης θερμόσφαιρας με όργανα που θα βρίσκονται στους δορυφόρους» αναφέρει ο κ. Κωστόπουλος, για να προσθέσει. «Η γνώση της ακριβούς σύστασης της κατώτερης θερμόσφαιρας θα βοηθήσει μεταξύ άλλων ώστε να σχεδιάζονται καλύτερα οι θερμικές θωρακίσεις που θα πρέπει να έχει ένα διαστημικό όχημα όταν εισέρχεται σε αυτά τα στρώματα ώστε να μην καταστρέφεται».

Τα σχέδια της ομάδας
Οσον αφορά στα επόμενα βήματα της ερευνητικής ομάδας; «Σχεδιάζουμε αρχικά έναν δορυφόρο που θα είναι τρεις φορές μεγαλύτερος από αυτόν που κατασκευάσαμε και σε δεύτερο χρόνο, έναν που θα είναι έξι φορές μεγαλύτερος, καθώς με αυτόν θα έχουμε τη δυνατότητα να μεταφέρουμε και κάποιο φορτίο στο Διάστημα», τονίζει ο κ. Κωστόπουλος.

Ο λόγος μάλιστα που θα επιχειρήσουν να κατασκευάσουν τον μεγαλύτερο δορυφόρο είναι ότι τους έχει προσεγγίσει μία γαλλική εταιρεία, η οποία στέλνει δορυφόρους στο διάστημα με χαμηλό κόστος».

ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΠΡΩΤΙΑ
Ο κώδικας του UPSat είναι ανοιχτός για όλους

Ο «UPSat» είναι ο πρώτος δορυφόρος παγκοσμίως με ανοικτά και διαθέσιμα σε όλους σχέδια, σύμφωνα με τα πρότυπα του ελεύθερου και ανοικτού λογισμικού. Αυτό σημαίνει στην πράξη, εξηγεί ο κ. Αμπατζόγλου, ότι όλα τα σχεδιαγράμματα για την κατασκευή του, ο κώδικας καθώς και το λογισμικό, είναι προσβάσιμα σε όλους όσοι επιθυμούν να υλοποιήσουν ένα αντίστοιχο εγχείρημα.

Μία άλλη ιδιαιτερότητα του συγκεκριμένου δορυφόρου είναι ότι όλα τα υποσυστήματα (εκτός από τα φωτοβολταϊκά πάνελ) έχουν κατασκευαστεί από την ερευνητική ομάδα. Δηλαδή, το δομικό πλαίσιο, ο υπολογιστής ελέγχου της αποστολής, το σύστημα τηλεπικοινωνιών, το σύστημα διαχείρισης ενέργειας, το λογισμικό λειτουργίας των υποσυστημάτων και διάφορα άλλα υποσυστήματα που ολοκληρώνουν τη λειτουργία του δορυφόρου.

«Δεν θα αποκτούσαμε ουσιαστική γνώση πάνω στα διαστημικά συστήματα αν αγοράζαμε τα υποσυστήματα και στη συνέχεια απλά τα προσαρμόζαμε στον δορυφόρο», τονίζει ο κ. Αμπατζόγλου. Εκτός όμως από τα οφέλη που είχαν από την κατασκευή των υποσυστημάτων σε ερευνητικό επίπεδο, υπήρχαν σημαντικά οφέλη και στο κόστος, καθώς έτσι το περιόρισαν στο μισό. Μόνο το σύστημα που τροφοδοτεί με ενέργεια τον δορυφόρο πωλείται έτοιμο 4.500 με 5.000 ευρώ, ενώ η ομάδα του Πανεπιστημίου Πατρών και του Libre Space Foundation το έφτιαξε με λιγότερα από 1.000 ευρώ. Το συνολικό κόστος του δορυφόρου έφτασε τις 40.000 με 45.000 ευρώ.

Η χρηματοδότηση
Οσον αφορά στη χρηματοδότηση, το μεγαλύτερο μέρος καλύφθηκε από το Πανεπιστήμιο Πατρών (Επιτροπή Ερευνών και Κοσμητεία) αλλά και το Εργαστήριο Τεχνικής Μηχανικής, ενώ κόστος κατασκευής ανέλαβε και η Libre Space Foundation, συνεισφέροντας σημαντικά στην υλοποίηση του δορυφόρου.

Μέσα στην εβδομάδα, ο νανοδορυφόρος θα βρεθεί στο Πανεπιστήμιο της Πάτρας και συγκεκριμένα στο εργαστήριο Τεχνικής Μηχανικής. Εκεί, έχει στηθεί ένας θάλαμος κενού, όπου έχει ενσωματωθεί σύστημα ψύξης και θέρμανσης, το οποίο προσομοιάζει τις συνθήκες που θα υπάρχουν στο περιβάλλον του Διαστήματος. Αναφορικά με τις μετρήσεις που θα καταγράφει ο δορυφόρος για τη σύσταση της κατώτερης θερμόσφαιρας, θα συλλέγονται και από τον σταθμό βάσης που στήνεται αυτήν την περίοδο στο Πανεπιστήμιο Πατρών.

Πηγή: ethnos.gr