Dwa satelity misji Proba-3, których zadaniem jest demonstracja lotu w precyzyjnej formacji, zostały pomyślnie zintegrowane i przekazane do ośrodka, w którym zostaną poddane tzw. testom środowiskowym, mającym symulować warunki kosmiczne.
– Testy środowiskowe składają się zwykle z trzech części. Testów w komorze termiczno-próżniowej, testów mechanicznych oraz testów kompatybilności elektromagnetycznej, zwanych EMC – mówi dr hab. Piotr Orleański, który brał udział w pracach nad Proba-3 z ramienia Centrum Badań Kosmicznych PAN.
Testy w komorze termiczno-próżniowej zakładają ekspozycję urządzenia na warunki bardzo obniżonego ciśnienia, niemal próżni oraz wystawienie go na działanie zmiennej temperatury. Ta oscyluje od minus 100 stopni Celsjusza do znacznie ponad 100 stopni na plusie. Dodatkowo urządzenie może być oświetlane lampami ksenonowymi, co ma imitować promieniowanie słoneczne.
Testy mechaniczne to głównie badanie odporności na wstrząsy, jakim sonda będzie poddana w trakcie startu rakiety. Natomiast testy EMC mają sprawdzić kompatybilność i pracę podzespołów elektrycznych sondy.
Proba-3 jest misją technologiczną, której zadaniem jest dopracowanie lotu w bardzo precyzyjnej formacji. Ma to w przyszłości pozwolić na tworzenie dużych struktur satelitarnych na orbicie.
– Misje kosmiczne serii „Proba” służą testowaniu innowacyjnych technologii kosmicznych i z założenia są niskobudżetowe. Proba-3 jest czwartą misją tego typu. Jej zadaniem jest wykazanie możliwości wielokrotnego automatycznego tworzenia i utrzymywania bardzo precyzyjnej, tworzonej z milimetrową dokładnością, formacji dwóch sond kosmicznych. Formacja oznacza utrzymanie obydwu satelitów znajdujących się w odległości 144 m precyzyjnie na linii przebiegającej przez środek tarczy Słońca – mówi dr Marek Stęślicki, heliofizyk z Zakładu Fizyki Słońca CBK PAN, zaangażowany naukowo w misję.
Na pokładzie satelitów Proba-3 będą umieszczone dwa przyrządy naukowe. Jeden z nich, koronograf ASPIICS, będzie wykorzystywał precyzyjną konfigurację przestrzenną obu satelitów do nieprzerwanego prowadzenia obserwacji korony słonecznej w warunkach zbliżonych do panujących podczas całkowitego zaćmienia Słońca. Na jednym z satelitów – Coronagraph Spacecraft –zainstalowany zostanie teleskop. Drugi satelita – Occulter Spacecraft – będzie przesłaniał tarczę Słońca przy użyciu dysku sztucznego Księżyca.
– To nowatorskie rozwiązanie pozwoli na obserwację bardzo niskiej korony słonecznej, poczynając od ok. 1,08 promienia Słońca od środka tarczy. Są to warunki zbliżone do naturalnych zaćmień Słońca wywoływanych przez Księżyc. Jednak potrwają znacznie dłużej, bo kilka godzin – mówi dr Stęślicki. Pozwoli to na zrozumienie procesów fizycznych zachodzących w koronie słonecznej, które silnie wpływają na tzw. pogodę kosmiczną.
Centrum Badań Kosmicznych PAN jest zaangażowane w misję od chwili wejścia Polski w struktury Europejskiej Agencji Kosmicznej.
– Proba-3 to dla nas bardzo technologiczny temat. Po raz pierwszy na misję ESA budowaliśmy i integrowaliśmy cały duży komputer wraz z zasilaniem. Mówię o Coronograph Control Box, sercu głównego instrumentu misji. To system zasilania, sterowania, kontroli i monitorowania, ale także zbierania i pokładowej obróbki danych dla wszystkich instrumentów koronografu. Przy jego konstruowaniu współpracowaliśmy z dużą częścią polskiego przemysłu kosmicznego. Pracowaliśmy z Astri Polska, N7 i Creotech Instruments. Firma N7 jest odpowiedzialna za całe oprogramowanie komputera. Do pozostałych firm oddelegowaliśmy części projektu odpowiedzialne za hardware. W CBK PAN budowaliśmy też tzw. koło filtrów koronografu (FWA) – mówi dr hab. Piotr Orleański, wicedyrektor Instytutu.
– Urządzenie FWA służy to ustawiania różnych filtrów na drodze, po której biegnie światło słoneczne wewnątrz sondy kosmicznej. Chodzi o to, aby do koronografu trafiły fale o długościach z określonych pasm – mówi dr Tomasz Barciński kierownik Laboratorium Mechatroniki i Robotyki Satelitarnej CBK PAN, które opracowało i wykonało urządzenie FWA.
– Urządzenie musi pracować poprawnie w szerokim zakresie temperatur – upale i chłodzie kosmicznym. Rozszerzalność termiczna ciał, a więc zmiany geometrii urządzenia powodujące powstanie naprężenia to kolejny problem, z którym musieliśmy się zmierzyć. Dodajmy do tego próżnię, w której następuje zjawisko tzw. spawania na zimno. Jeśli elementy przylegają do siebie, a ich powierzchnie nie są odpowiednio zabezpieczone, to z dużym prawdopodobieństwem i w krótkim czasie nastąpi ich trwałe połączenie, uniemożliwiające ruch – dodaje dr Barciński.
