Projekt TRACZ (Testing Robotic Application For Cathing in Zero-G) zakładał sprawdzenie, czy możliwe jest wykorzystanie chwytaka typu jamming gripper w mikrograwitacji i próżni. Takie urządzenia składają się z membrany wypełnionej granulatem, działającej na zasadzie manipulacji różnicą ciśnień. Napompowany chwytak dostosowuje swój kształt do przedmiotu, który ma być podniesiony, a po wyssaniu powietrza granulat twardnieje, membrana zacieśnia się na przedmiocie i dzięki temu można go przenieść.

Zadania podjęli się studenci działający w grupie „Space is More” i w Kole Naukowym Robotyków KoNaR Politechniki Wrocławskiej. Stworzyli pierwsze na świecie urządzenie tego typu, które wyniesione na pokładzie rakiety REXUS na wysokość 82 km, zostało poddane testowi w próżni.

Perfekcyjny eksperyment

Rakieta została wystrzelona z kosmodromu Esrange Space Center w szwedzkiej Kirunie pod koniec marca. Sześcioosobowa grupa studentów była jednak na miejscu dużo wcześniej.

Pierwotnie kampania lotna zaczynała się 4 marca i planowo mieliśmy zostać w Szwecji do 16 marca. Jednak ze względu na fakt, że w tym roku zaplanowano starty aż trzech rakiet z eksperymentami na pokładzie, wszystko opóźniło się o kilka dni.

Start rakiety REXUS to niezwykle złożony proces. Paliwo wypala się w niej po 26 sekundach, następnie od silników odłączony zostaje moduł, w którym umieszczony jest eksperyment, uruchomione zostaje urządzenie hamujące ruch obrotowy rakiety, a chwilę później pojawia się stan nieważkości i rozpoczynają się testy.

"Moment startu mogliśmy obserwować dzięki kamerze zamontowanej na kadłubie rakiety, a w 73 sekundzie lotu uzyskaliśmy widok z kamer wewnątrz modułu i mogliśmy obserwować nasz eksperyment. Wykonaliśmy w sumie 15 chwytów w dwóch różnych kombinacjach. Jesteśmy bardzo dumni, bo wszystko wyszło tak, jak to sobie zaplanowaliśmy. Trzeba zaznaczyć, że jest bardzo niewiele projektów, które przebiegają bez problemu, a w naszym chwytaku wszystko zadziałało perfekcyjnie" – dodaje student.

Pierwsze podsumowania

Przed startem studenci mieli nadzieję, że przepływ granulatu będzie trochę lepszy niż w warunkach normalnej grawitacji i w efekcie przełoży się to na uchwyt o większej sile. Wstępne wyniki pokazują natomiast, że nie ma znaczącej różnicy pomiędzy zachowaniem granulatu na ziemi i w stanie nieważkości.

Wyniki z czujnika chwytu pokrywają się z tym, co obserwowaliśmy we wcześniejszych testach. Już teraz możemy jednak powiedzieć, że nasz projekt ma duży potencjał, chociaż problem z brakiem możliwości wytworzenia podciśnienia w kosmosie sprawia, że traci nieco na uniwersalności. Trzeba jeszcze włożyć sporo pracy, żeby wszystko działało z dużo większą efektywnością.

Teraz studentów czeka analiza zebranych materiałów. Pierwsze wyniki zamierzają zaprezentować w czerwcu podczas sympozjum PCA organizowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Równolegle będą pracować nad ostateczną wersją podsumowania, którą również muszą przedstawić agencji.

"Planujemy także jak największą liczbę publikacji na temat eksperymentu. Podczas projektowania i prototypowania dowiedzieliśmy się bardzo wiele i teraz chcemy się tą wiedzą podzielić. Zbieramy również informacje na temat ewentualnego opatentowania naszych rozwiązań, bo drugiego takiego urządzenia jeszcze na świecie nie ma" – zaznacza Aleksander Gogolewski.

A może TRACZ 2.0?

Studenci chcieliby, żeby na Politechnice Wrocławskiej powstawało jak najwięcej projektów związanych z kosmosem. Tym bardziej, że w Polsce jest to ciągle nowa tematyka, a nasz kraj dopiero zaczyna się angażować w tę branżę. Być może doczekamy się także drugiej wersji projektu TRACZ, tym razem opartego na inteligentnych materiałach, czyli takich, które zmieniają swoje właściwości w kontrolowany sposób w zależności od otoczenia.

Udział w tym projekcie był dla nas wszystkich wspaniałym przeżyciem. Obserwacja startu rakiety, niepewność, czy wszystko zadziała, a potem euforia z udanego eksperymentu. To było coś niesamowitego. Po wsparciu, które otrzymaliśmy od uczelni, wrocławskich firm, kół naukowych i organizatorów czujemy wręcz obowiązek, żeby w przyszłości pomagać osobom, które także chciałyby zrealizować swoje kosmiczne projekty.

Eksperyment został przeprowadzony w ramach szwedzko-niemieckiego programu Rexus/Bexus realizowanego w ramach dwustronnej umowy między niemiecką (DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) oraz szwedzką agencją kosmiczną (SNSB - Swedish National Space Board). Szwedzka część ładunku została udostępniona studentom również z innych europejskich krajów przez współpracę z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA). Wsparcie techniczne zapewniają eksperci z DLR, SSC (Swedish Space Corporation), ZARM (Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation) i ESA.

Realizację projektu umożliwiło m.in. dofinansowanie Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach grantu „Najlepsi z najlepszych 2.0” oraz pomoc sponsorów.

Źródło: Politechnika Wrocławska