Polskie badania na Jowiszu. Politechnika Warszawska w projekcie misji JUICE

Już od wczesnych etapów prac polscy naukowcy i inżynierowie z Wydziału Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej, a dokładniej z Zakładu Inżynierii Powierzchni, zaangażowani są w ten fascynujący projekt. Misja JUICE stawia przed naukowcami ogromne wyzwania inżynieryjne, a opracowane instrumenty muszą sprostać wymaganiom, z którymi dotąd żadna europejska misja kosmiczna się nie zmierzyła.

– Realizowaliśmy testy materiałowe powłok ochronnych na antenach instrumentu RWI, które posłużyły do doboru i zakwalifikowania tych powłok do pracy w warunkach misji JUICE – wyjaśnia dr inż. Maciej Ossowski, który nadzorował współpracę przy wykonaniu badań. – Zajmowaliśmy się też obróbką azotowania plazmowego elementów tytanowych i stalowych, które zostały wykorzystywane w instrumencie LP-PWI oraz w RWI, gdzie zastosowane obróbki miały zwiększyć niezawodność tych mechanizmów w pracy w warunkach kosmicznych.

Współpraca Politechniki Warszawskiej przy projekcie JUICE ma jeszcze jeden owoc.

– Na ukończeniu jest doktorat wdrożeniowy Kamila Bochry z firmy Astronika, który był odpowiedzialny za wykonanie i przetestowanie powłok na elementach sondy JUICE – mówi dr hab. inż. Jerzy R. Sobiecki, prof. uczelni – promotor pracy i Kierownik Zakładu Inżynierii Powierzchni.

Jowisz jest znanym źródłem intensywnego promieniowania, które osiąga monstrualne poziomy, zagrażając każdej sondzie kosmicznej, która nie jest odpowiednio przygotowana pod względem materiałów i powłok. Dodatkowym wyzwaniem jest ogromna rozpiętość temperatur, jaką sonda będzie musiała znosić podczas misji - od ekstremalnych plus 250 stopni Celsjusza podczas przelotu obok Wenus, do mroźnych minus 230 stopni w okolicach Jowisza. Wynalezienie i zapewnienie odpowiednich komponentów wymagało długotrwałej i ścisłej współpracy polskich podwykonawców - uczelni, instytutów i prywatnych firm.

Każdy z tych podwykonawców opracował własną, unikalną technologię, która musiała zostać wdrożona w ramach projektu. Sonda, nad którą pracowali polscy naukowcy, musiała być nie tylko ultralekka, ale także ultrawytrzymała, jednocześnie osiągając spore rozmiary po otwarciu i uruchomieniu.

Na koniec maja nadeszły wspaniałe wieści - wszystkie "polskie" mechanizmy, takie jak RWI (Radar for Water Ice) i LP-PWI (Langmuir Probe - Plasma Wave Investigation), poprawnie otworzyły się w przestrzeni kosmicznej i działały w 100% swoich możliwości. Teraz kontynuują swoją podróż w stronę Jowisza, a naukowcy czekają na dane przesyłane przez te instrumenty. Kolejnym wyzwaniem dla polskiego inżynierstwa będzie przetrwanie sondy w niezwykle trudnych warunkach panujących wokół Jowisza - ekstremalnych temperatur i ogromnego promieniowania.