Celem misji ATHENA (Advanced Telescope for High Energy Astrophysics) będzie znalezienie odpowiedzi na wielkie naukowe pytania dotyczące tego, jak formują się grupy galaktyk oraz czarne dziury. Sonda to w praktyce ogromny, 12-metrowy, teleskop rentgenowski, który umożliwia badanie takich zjawisk, jak rozbłyski gamma, magnetyczne interakcje między planetami pozasłonecznymi i ich gwiazdami, gazy otaczające grupy galaktyk, zorze polarne Jowisza oraz komety w naszym układzie słonecznym.

ATHENA to druga misja klasy L (Large – duża) w ramach programu naukowego „Kosmiczna Wizja” Europejskiej Agencji Kosmicznej. Budżet misji przekroczy 900 milionów euro, a start sondy planowany jest na 2028 rok. SENER Polska podpisał kontrakt z ESA na zaprojektowanie, wyprodukowanie i przetestowanie prototypu mechanizmu podtrzymująco-zwalniającego HDRA (Hold Down and Release Actuator) do lustra teleskopu ATHENA.

Po to, by wyjaśnić działanie HDRA, konieczne jest przedstawienie działania innego mechanizmu, za który również odpowiadają inżynierowie z SENER Polska – Mechanizmu Wyboru Instrumentu (ISM – Instrument Selection Mechanism). Teleskop ATHENA przenosi dwa instrumenty naukowe: spektrometr i przetwornik wizyjny do pomiaru promieniowania rentgenowskiego. ISM służy do zmiany ustawienia lustra teleskopu tak, aby wiązka promieni trafiała do jednego z tych instrumentów. Umożliwia zatem wykorzystywanie jednego wielkiego lustra na potrzeby dwóch instrumentów. Celem mechanizmu podtrzymująco-zwalniającego HDRA jest zapewnienie, że ogromne lustro teleskopu pozostanie unieruchomione aż do momentu, gdy sonda znajdzie się na właściwej orbicie. Wówczas nastąpi zwolnienie mechanizmu i możliwe stanie się poruszanie lustrem teleskopu.

Największe wyzwanie w tym projekcie stanowią wysokie obciążenia wynikające z ogromnych rozmiarów lustra – jego średnica wyniesie ponad dwa metry, a masa ponad tonę. Mechanizmy zwalniające muszą być niezawodne. Lustro będzie przytrzymywane przez sześć urządzeń. Jeśli nie wytrzymają obciążeń i ustąpią podczas startu, to dojdzie do uszkodzenia lustra. Z kolei, jeśli którykolwiek z nich nie zadziała poprawnie i nie zwolni lustra, to pozostanie ono nieruchome i sonda nie będzie mogła zrealizować swojej misji.

Przetarg ESA na mechanizmy zwalniające HDRA skierowany był tylko do firm z Polski i finansowany jest z Science Core Technology Programme (CTP), który służy rozwijaniu nowych technologii dla przyszłych misji naukowych. Misje naukowe są jednymi z najbardziej wymagających i w największym stopniu przyczyniają się do postępu naukowego i technologicznego. Dokonywanie nowych odkryć wymaga bowiem urządzeń, które działają lepiej niż te stworzone w przeszłości.

Program CTP pełni ważną rolę dla europejskiego przemysłu kosmicznego. ESA prowadzi bowiem przygotowania do misji z wieloletnim wyprzedzeniem i zleca prace nad nowymi technologiami firmom z naszego kontynentu. W ten sposób wzmacnia innowacyjność i konkurencyjność europejskiej branży kosmicznej.

Projekt mechanizmów podtrzymująco-zwalniających to także przykład pozytywnego wpływu członkostwa w ESA na polską gospodarkę. Wszystkie etapy projektu będą realizowane przez SENER Polska we współpracy z innymi firmami z naszego kraju. Dodatkowo, kontrakt pozwoli SENER Polska rozwinąć technologię dla nowej gamy produktów, które będą mogły w przyszłości być wykorzystywane w kolejnych misjach kosmicznych i sprzedawane komercyjnie.

Źródło: SENER Polska