Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) opracowuje właśnie szereg rozwiązań, jakie docelowo mają wspomóc astronautów w trakcie długich misji księżycowych. Bo skoro program Artemis zakłada powrót na Księżyc i pozostanie na nim, konieczne jest opracowanie na tyle niezawodnych technologii i opartych na nich urządzeń, by mogły działać w ekstremalnych warunkach przez długi czas.
Europejski lądownik księżycowy Argonaut
Jednym z projektów ESA jest lądownik Argonaut. Ma on być dostosowany do nowej rakiety nośnej Arianespace – Ariane 6. Jak przekuje ESA, Argonaut będzie w stanie dostarczyć ładunek, infrastrukturę i instrumenty naukowe na powierzchnię Księżyca. Tym samym ma wspierać międzynarodową eksplorację Księżyca, w szczególności program NASA Artemis, oraz projekt ESA Terrae Novae. Celem tego ostatniego jest sprowadzenie europejskich astronautów na Księżyc w ciągu następnej dekady.
Argonaut ma być lądownikiem transportowym. W tej chwili nie przewiduje się wersji załogowej. Statek ma być wyposażony w precyzyjny, robotyczny manipulator kosmiczny. Przypominać on będzie legendarne Canadarm – używane na promach kosmicznych – oraz Canadarm 2 – świetnie sprawujące się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Polskie ramię dla Argonaut
Jednak polski projekt opiera się na innej konstrukcji. Konkretnie na manipulatorze Titan, który PIAP Space projektowała dla ESA do precyzyjnych operacji na orbicie. W tym do inspekcji i serwisowania satelitów oraz usuwania z orbity nieaktywnych lub uszkodzonych obiektów.
Projekt Titan / ryc. PIAP Space
– Projekt Argonauta dopiero się rozkręca. W tej chwili przeszliśmy do fazy nieco bardziej zaawansowanej niż prototypowanie – mówi Marcin Dobrowolski, prezes PIAP Space.
Wyjaśnia, że przystąpienie do prac nad manipulatorem księżycowym było możliwe ze względu na rozwiązania, jakie firma zaproponowała w Titanie. Opiewający na 2,5 miliona euro projekt zakładał budowę ramienia robotycznego do serwisowania satelitów na orbicie. Firma przygotowała prototyp wieloprzegubowego ramienia robotycznego do przyszłej deorbitacji i serwisowania satelitów.
Projekt MANUS
Manipulator jest nadal w fazie testów. Jednak wypracowane na jego potrzeby rozwiązania służą teraz w projekcie MANUS. Czyli Breadboarding of a Robotic Manipulator for Lunar Missions.
– Podstawowe elementy urządzenia opracowaliśmy w trakcie prac nad Titanem. Teraz musimy dostosować je do manipulatora księżycowego i rozwiązać szereg problemów technicznych, z jakimi MANUS zetknie się na Księżycu – wyjaśnia Marcin Dobrowolski.
Trudne warunki na Księżycu
O jakich problemach mowa? Po pierwsze o wszechobecnym pyle, jaki wzbija się na Księżycu przy każdym ruchu. Może on wnikać w nieizolowane elementy mechaniczne i w wyjątkowo szybkim tempie unieruchomić urządzenie. Szczególnie istotne jest uszczelnienie wszystkich licznych przegubów. Na dodatek na Księżycu panuje niemal całkowita próżnia, a ta może doprowadzić do zjawiska zwanego spawaniem na zimno.
– Poza tym manipulator ma pracować nie przez kilka dni, jak urządzenia wykorzystywane w ramach misji Apollo, ale przez wiele miesięcy lub jeszcze dłużej. Oznacza to, że będzie musiał przetrwać trwającą dwa tygodnie noc księżycową, kiedy to temperatura na satelicie spada do minus 150 stopni Celsjusza – wylicza Maciej Dobrowolski.
Polska ma szansę na udział w misji księżycowej
PIAP Space ma opracować dokumentację techniczną oraz wykonać model urządzenia. Ten zostanie przetransportowany do Europejskiego Centrum Badań i Technologii ESA (ESTEC) i poddany szeregowi testów. Model lotny, czyli ten, który będzie zainstalowany na lądowniku, to dopiero kolejny, odległy w czasie krok.
Robotyczne ramię / ryc. PIAP Space
– Nie podpisaliśmy z ESA kontraktu na budowę ramienia, które de facto znajdzie się na Księżycu. W tej chwili mamy kontrakt na ramię, które ma udowodnić, że może wykonać postawione przed nim zadania. Kolejnym wyzwaniem będzie uzyskanie kontraktu z ESA na budowę ramienia, które de facto znajdzie się na Księżycu – wyjaśnia Marcin Dobrowolski.
W pracy nad ramieniem wesprą PIAP Space firmy GMV Polska oraz Astronika. Ta pierwsza bierze na siebie część oprogramowania sterującego. Natomiast kolejna ma wesprzeć PIAP Space m.in. w kwestii integracji podzespołów urządzenia. Kluczowym partnerem jest włoska firma Leonardo. Urządzenie testowe, które trafi do holenderskiego ESTEC-u, powinno być gotowe za około rok do 18 miesięcy.
Czy faktycznie trafi do wyposażenia lądownika Argonaut? Chociaż trzymamy za to kciuki, to droga do tego jest jeszcze długa. Z drugiej strony, samo opracowanie i przetestowanie technologii, która może być wykorzystywana przy różnych projektach jest już ogromnym sukcesem.
