Inżynierowie z polskiej firmy Astronika pracują nad innowacyjnym projektem – mowa o skoczku księżycowym, który potencjalnie mógłby zastąpić łaziki w eksploracji Księżyca. Skoczek księżycowy to zrobotyzowany pojazd powstający na zlecenie ESA – Europejskiej Agencji Kosmicznej. Ten niewielki sprzęt o wadze mniejszej niż 10 kilogramów, może być wykorzystany do eksploracji trudno dostępnych dotąd powierzchni, takich jak kaniony, klify czy tereny górzyste.

Księżyc nie ma atmosfery ani pola magnetycznego. Powierzchnia księżycowa obecnie zmienia się głównie pod wpływem bombardowania przez meteory i komety, wiatru słonecznego oraz promieni kosmicznych. Występuje również aktywność sejsmiczna spowodowana miesięcznym oddziaływaniem pływów na Ziemi, pozostałą aktywnością tektoniczną, sporadycznymi uderzeniami meteorów oraz cyklicznymi zmianami temperatury skał powierzchniowych. Dodatkowym utrudnieniem są pyły występujące stale na powierzchni Księżyca. Pył osadza się na elementach mechanicznych, powodując ścieranie powierzchni i zużycie ruchomych części. Dominującym źródłem unoszonego pyłu jest dotychczas interakcja łazika z glebą. Jak pokazano na nagraniach wideo z misji Apollo 17, ilość pyłu rozpylanego przez koła była duża i osiągała wysokość ponad dwóch metrów. W przyszłych eksploracjach księżycowych aktywność ludzka, działania wydobywcze i wykorzystanie zasobów na miejscu również będą przyczyniać się do generowania pyłu. Ponieważ atmosfera księżycowa jest praktycznie próżnią, unoszone cząstki nie pozostają zawieszone, ale szybko wracają na powierzchnię, przy czym każda cząstka podąża trajektorią balistyczną. 

W związku z tym wykorzystanie skoczka wydaje się szczególnie obiecujące, gdyż potencjalnie ilość generowanego pyłu może być znacznie mniejsza, a co za tym idzie, zużycie sprzętu może postępować wolniej. Warto też wspomnieć o stromych ścianach kraterów, dużych głazach, czy klifach, które obecnie są przeszkodą często nie do pokonania dla łazików, a mogą być potencjalnie ‘przeskoczone’ przez wynalazek Astronomiki, a tym samym – naukowcy będą mogli mieć dostęp do dotąd nieodkrytych przestrzeni. Jednym z najbardziej pożądanych miejsc do eksploracji na Księżycu jest region bieguna południowego, na brzegu krateru Shackleton. Długodystansowe wypady w tych miejscach wymagają, aby sprzęt pokonał strome ściany kraterów złożone z kruchej skały.

W marcu bieżącego roku w Centrum Badań i Technologii Kosmicznych Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA-ESTEC) Astronika z sukcesem zaprezentowała ukończony mechanizm nogi skoczka. Projekt pozytywnie przeszedł testy i inżynierowie z Astroniki liczą na zaaprobowanie dalszych prac i wykonanie pełnego modelu, docelowo z przeznaczeniem na misje księżycowe i planetarne. Biorąc pod uwagę planowane misje na Księżyc w nadchodzących latach, pozytywna decyzja ESA wydaje się bardzo prawdopodobna. To, co wyróżnia projekt na tle konkurencji, to duża energia skoku umożliwiająca poruszanie się na Księżycu, mniejszy koszt produkcji i mniejsze zapotrzebowanie energetyczne. 

Nasze rozwiązanie wykorzystuje koncepcję odpychania się od powierzchni za pomocą lekkich nóg tak, jak robi to konik polny. Raz zaprojektowany do grawitacji księżycowej, jest łatwo skalowalny także do mniejszych grawitacji. Nasza konstrukcja bazuje na prostocie i wytrzymałości, przy bardzo małym poborze mocy

– komentuje Łukasz Wiśniewski, kierownik projektu.

Nie wiadomo jeszcze, jak dokładnie będzie wyglądał finalny projekt skoczka, okaże się to w kolejnych fazach projektu. Niemniej jednak projekt już teraz daje dużą nadzieję na rozwój sektora kosmicznego w Polsce i wkład w eksplorację naturalnego satelity Ziemi. 

Fot. Unsplash

Bibliografia:

[1] Astronika.pl, Polacy budują skoczka księżycowego i mają szansę zmienić sposób eksploracji ciał niebieskich!, https://astronika.pl/polacy-buduja-skoczka-ksiezycowego-i-maja-szanse-zmienic-sposob-eksploracji-cial-niebieskich/ [dostęp 29.03.2024]

[2] Naukawpolsce.pl, W Polsce powstaje skoczek księżycowy, który może zastąpić łaziki https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C101131%2Cw-polsce-powstaje-skoczek-ksiezycowy-ktory-moze-zastapic-laziki.html [dostęp 29.03.2024]

[3] Benchmark.pl, Łazik to już przeżytek. Sprzęt polskich inżynierów będzie skakać po Księżycu, autor Aneta Tomczyk, https://www.benchmark.pl/aktualnosci/skoczek-ksiezycowy-innowacyjny-projekt-polskich-inzynierow.html [dostęp 29.03.2024]

[4] Nasa.gov, 2005, Exploration Rover Concepts and Development Challenges, autorzy James J. Zakrajsek, David B. McKissock, Jeffrey M. Woytach, June F. Zakrajsek, Fred B. Oswald, Kelly J. McEntire, Gerald M. Hill, Phillip Abel, Dennis J. Eichenberg, Thomas W. Goodnight, https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2015/06/exploration_rover_concepts_grc.pdf [dostęp 29.03.2024]