Misja CURiE studentów PW zbada wystrzymałość materiałów w przestrzeni kosmicznej

Zbadać wpływ światła UV na próbki kompozytów oraz oddziaływania promieniowania kosmicznego na panele słoneczne – to cele projektu CURiE. Eksperyment studentów PW zakwalifikował się do międzynarodowego programu BEXUS.

Od lat Niemiecka Agencja Kosmiczna i Szwedzka Narodowa Rada Kosmiczna, we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA), realizują program BEXUS. Dzięki niemu studenci europejskich uczelni mogą przeprowadzać eksperymenty naukowe z wykorzystaniem balonu stratosferycznego, który wynosi w powietrze zaprojektowane i skonstruowane przez nich urządzenia badawcze. 

Takie eksperymenty przyczyniają się do zgłębiania wiedzy na temat warunków panujących w przestrzeni kosmicznej – zaznacza Dominika Pytlak ze Studenckiego Koła Astronautycznego, działającego przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa. 

Studentka koordynuje projekt CURiE, który zakwalifikował się do programu i weźmie udział w kampanii startowej. 

W drodze do kosmodromu 

Pod koniec listopada ubiegłego roku część naszego zespołu pojechała do ośrodka Europejskiej Agencji Kosmicznej ESTEC w Holandii, gdzie zaprezentowała eksperyment przed komisją. Dwa tygodnie później dowiedzieliśmy się, że projekt został wybrany do programu – opowiada Dominika Pytlak. Przed nami jeszcze dwa wyjazdy, podczas których zaprezentujemy postępy w pracach – dodaje. 

Najintensywniejszym okresem dla 9-osobowego zespołu będzie lato. To czas składania i testowania urządzeń. Przez cały czas studenci mogą liczyć na pomoc ekspertów z ESA, którzy nie tylko nadzorują projekt, ale dzielą się wiedzą i przekazują cenne wskazówki. 

Kampania startowa planowana jest na październik. Nasz zespół odwiedzi Esrange Space Center zlokalizowane niedaleko Kiruny na północy Szwecji. Przez kilkanaście dni będziemy przygotowywać się do startu balonu – mówi Dominika Pytlak. – Nie jest to jednak koniec pracy. Potem czeka nas analiza wyników i finalny raport – zaznacza. 

Badania promieniowania

Zespół ze Studenckiego Koła Astronautycznego chce zbadać wpływ promieniowania ultrafioletowego i jonizującego na materiały kompozytowe oraz promieniowania kosmicznego na panele fotowoltaiczne.

W przypadku pierwszej części eksperymentu przewidywane zmiany obejmują degradację powierzchni materiałów oraz zmiany w ich strukturze. Wykorzystane zostaną dwa zestawy próbek. Jeden z nich będzie narażony na działanie promieniowania, a drugi – kontrolny – pozostanie na ziemi. Po zakończonym locie próbki zostaną poddane testom mechanicznym, a uzyskane rezultaty porównane z wynikami otrzymanymi z testów próbek kontrolnych. Badania mogą przyczynić się do rozwoju bardziej wytrzymałych materiałów, które znajdą zastosowanie w przemyśle kosmicznym.

A na czym będzie polegał eksperyment z panelami? – Na promieniowanie kosmiczne w stratosferze, wielokrotnie wyższe niż przy powierzchni ziemi, zostaną wystawione specjalnie zaczernione (osłonięte) polikrystaliczne panele fotowoltaiczne. Nie będą zatem dostarczać energii elektrycznej z energii światła widzialnego, spodziewane są za to sygnały elektryczne powstałe wskutek przechwytywania przez nie wysokoenergetycznych kwantów pochodzenia kosmicznego – tłumaczy Dominika Pytlak. 

Takiego zjawiska nie sposób zmierzyć na pokładzie satelitów, a przyczynia się do degradacji struktur krzemowych paneli, stopniowo obniżając ich sprawność. 

Dzięki eksperymentowi będziemy w stanie określić jego natężenie, na przykład w kontekście zastosowań w detektorach promieniowania jądrowego czy bateriach gammawoltaicznych, oraz wpływ na proces degradacji paneli – dodaje Dominika Pytlak. 

Kolejna przygoda

Ponieważ jak Maria Skłodowska-Curie studenci skupiają się na badaniu promieniowania, wybrali polsko-francuską uczoną jako patronkę projektu. 

Zespół CURiE tworzą: Dominika Pytlak (liderka), Paulina Kucharczyk, Jakub Czerniej, Damian Legutko, Korneliusz Szałkowski, Karolina Styrna, Sandra Wąsowska, Mikołaj Salamon i Hubert Tronowski.

To szósty raz, kiedy członkowie Studenckiego Koła Astronautycznego uczestniczą w programie BEXUS. Ostatnim zrealizowanym eksperymentem była misja TOTORO we wrześniu 2023 r.

Źródło: Materiały prasowe