Polski łazik na Księżycu? Inżynierowie Łukasiewicz - PIAP wśród finalistów konkursu ESA

© Łukasiewicz - PIAP

W lipcu 2021 inżynierowie Sieci Badawczej Łukasiewicz – Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP wysłali zgłoszenie swojego udziału w zawodach Space Resources Challenge. Przeszli etap selekcji i znaleźli się w gronie 13 instytucji z Europy i Kanady. W listopadzie 2021 udali się do Holandii na specjalnie przygotowany przez ESA tor testowy oddający środowisko księżycowe. W określonym czasie mieli pokonać tor przeszkód terenowych oraz zebrać dane o ciekawych strukturach geologicznych. Wywiązali się z tego zadania i po ocenie komisji konkursowej znaleźli się w gronie 5 finalistów. Teraz przed nimi kolejny etap prac nad udoskonaleniem rozwiązania w ramach finansowania otrzymanego z ESA i ESRIC.

– 'Obecność na zawodach Europejskiej Agencji Kosmicznej to niesamowite doświadczenie. Możemy obserwować jak roboty sprawdzają się w zadaniach związanych z przeszukiwaniem nieprzyjaznego środowiska. Takie zastosowanie robotyki będzie podstawą przyszłej eksploracji Układu Słonecznego, a europejskie podmioty mogą odegrać w tym działaniu istotną rolę. Sam udział w takim przedsięwzięciu to marzenie każdego inżyniera' – tłumaczy dr hab. inż. Piotr Szynkarczyk, dyrektor Sieci Badawczej Łukasiewicz – Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP.

Pozostali laureaci, z którymi polscy naukowcy będą konkurować w 2022 to bardzo znane ośrodki badawcze zajmujące się programami kosmicznymi:

• ETH Zurich & University of Zurich (Szwajcaria),
• Mission Control Space Services (Kanada),
• FZI Forschungszentrum Informatik (Niemcy),
• Space Application Services & Universite Du Luxembourg & Dynamic Imaging Analytics & La Palma Research Centre & University de Lorraine & The Open University (Belgia / Luksemburg / Wielka Brytania / Francja).

ESA-ESRIC "Space Resources Challenge” jest pierwszym tego typu konkursem organizowanym przez Europejską Agencję Kosmiczną. Jego celem jest zaproponowanie i przetestowane systemu robotycznego dla rozpoznania surowcowego na Księżycu i umożliwienia przyszłej eksploatacji zasobów pozaziemskich. Testy w ramach obecnego etapu konkursu odbywały się w dniach 22-27 listopada 2021 w holenderskim Noordwijk.

— 'Nie wiedzieliśmy jaki teren będzie musiał pokonać nasz robot i co może sprawić mu kłopoty. Dlatego gdy dojechaliśmy do kluczowego fragmentu i zobaczyliśmy w kamerach ślady pozostawione przez nas na badanej powierzchni, poczuliśmy się jak prawdziwi odkrywcy. Teraz chcielibyśmy zdecydowanie poprawić nasz wynik' — mówi Jakub Główka z Łukasiewicz - PIAP, kierownik działu, w którym realizowane były przygotowania do konkursu. 

Pięciu zwycięzców tego etapu będzie miało zapewnione finansowanie na udoskonalenie swojego rozwiązania i podejście do podobnego testu jeszcze raz we wrześniu 2022. Tam zwycięzca będzie już tylko jeden – otrzyma on szansę rozwinięcia technologii i wpisania się w łańcuch dostaw ESA na potrzeby lotu na Księżyc.

Finalista ma dostarczyć gotowe elementy, które wraz z całym systemem wylądują w rejonie Bieguna Południowego Księżyca w 2029 roku (w ramach misji European Large Logistic Lander). To jedna z kilku obecnie planowanych misji księżycowych obok słynnej misji Artemis dedykowanej budowie stacji tranzytowo-badawczej na Południowym Biegunie Księżyca.

We wcześniejsze intensywnych przygotowaniach wzięli udział naukowcy z kilku działów instytutu Łukasiewicz – PIAP. Na miejscu testów bezpośrednio zaangażowane były 4 osoby, zgodnie z limitami określonymi przez organizatorów:

• Jakub Główka (Łukasiewicz – PIAP)
• Filip Jędrzejczyk (Łukasiewicz – PIAP)
• Michał Bryła (Łukasiewicz – PIAP)
• Łukasz Kruszewski (Instytut Nauk Geologicznych PAN)

Polski łazik w ESA: Wysłany na zawody robot to platforma mobilna ważąca 100 kg przeznaczona do wizualnego rozpoznania terenu. W tym celu opracowano dedykowaną wersję robota, bazując na bazie platformy PIAP Patrol. Robot wyposażony jest w specjalistyczne kamery i gąsienicowo-kołowy system napędu zapewniający zwiększoną mobilność w trudnych warunkach terenowych.

Prace przygotowujące łazik do zawodów ESA odbywały się w siedzibie Łukasiewicz – PIAP i były finansowane ze środków własnych. Czasu było bardzo mało więc wiele z problemów rozwiązywano w ostatnim momencie. W projekcie uczestniczył też ekspert w dziedzinie geologii: dr Łukasz Kruszewski z Instytutu Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk. Kluczem do pomyślnej operacji robotem było wykorzystanie doświadczeń i rozwiązań zebranych i opracowanych w poprzednio realizowanych europejskich projektach badawczych z dziedziny robotyki.

ESA (ang. European Space Agency) Europejska Agencja Kosmiczna to międzynarodowa organizacja krajów europejskich, której celem jest eksploracja i wykorzystanie przestrzeni kosmicznej. W listopadzie 2012 roku Polska stała się dwudziestym państwem członkowskim Europejskiej Agencji Kosmicznej, wpłacającym składkę o wartości około 30 milionów euro rocznie. Dla polskich firm i ośrodków badawczych otworzyło to drogę do szybszego rozwoju technologii kosmicznych i technik satelitarnych poprzez możliwość pełnoprawnego uczestnictwa w większości programów Agencji.

ESRIC to wspólna inicjatywa Luksemburskiej Agencji Kosmicznej (LSA) i Luksemburskiego Instytutu Nauki i Technologii (LIST), której strategicznym partnerem jest Europejska Agencja Kosmiczna (ESA). ESRIC łączy wiodące na świecie talenty techniczne, akademickie i przedsiębiorcze w dziedzinie wykorzystania zasobów kosmicznych. Technologie i wspólne inicjatywy, które powstają w tym środowisku, pomogą zbudować silną, samowystarczalną gospodarkę kosmiczną o prawdziwie globalnym zasięgu.

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP (Łukasiewicz – PIAP) to polskie centrum nowych technologii. Instytut powstał w 1965 roku, a od kwietnia 2019 roku jest częścią Sieci Badawczej Łukasiewicz. Specjalizuje się w automatyzacji i robotyzacji produkcji, robotyce mobilnej na rzecz bezpieczeństwa, druku 3D oraz technologiach kosmicznych. Realizuje też prace badawcze i badawczo-rozwojowe, opracowuje, produkuje i sprzedaje do 23 krajów na świecie najwyższej klasy roboty mobilne. Siedziba Instytutu mieści się w Warszawie, a w Toruniu funkcjonuje grupa badawcza urządzeń i sterowania napędów OBRUSN. Załoga Łukasiewicz – PIAP to blisko 250 osób pracujących w interdyscyplinarnych zespołach. 

Sieć Badawcza Łukasiewicz to trzecia pod względem wielkości sieć badawcza w Europie. Dostarcza atrakcyjne, kompletne i konkurencyjne rozwiązania technologiczne. Oferuje biznesowi unikalny system „rzucania wyzwań”, dzięki któremu grupa 4,5 tys. naukowców w nie więcej niż 15 dni roboczych przyjmuje wyzwanie biznesowe i proponuje przedsiębiorcy opracowanie skutecznego rozwiązania wdrożeniowego. Angażuje przy tym najwyższe w Polsce kompetencje naukowców i unikalną w skali kraju aparaturę naukową. Co najważniejsze – przedsiębiorca nie ponosi żadnych kosztów związanych z opracowaniem pomysłu na prace badawcze. Potencjał Łukasiewicza skupia się wokół takich obszarów badawczych, jak: zdrowie, inteligentna mobilność, transformacja cyfrowa oraz zrównoważona gospodarka i energia.