Falcon 9 od SpaceX wyniesie polskiego PW-Sat2 w kosmos

[Komentator]

Na 19 listopada 2018 planowane jest wyniesienie na orbitę okołoziemską satelity PW-Sat2, którego skonstruowali polscy studenci. Urządzenie jest wyposażone w nadajnik radiowy, dzięki któremu każdy będzie mógł samodzielnie odbierać informacje telemetryczne satelity!

UWAGA, to tylko wstęp! Dalsza część artykułu dostępna jest na blogu.

Przeczytaj całość »

Poniżej znajdują się komentarze powiązane z tym wpisem.

[Treker (Damian Szymański)]

To może ja zacznę i zawołam autora tekstu @mgumiela. Bardzo ciekawy projekt! Szkoda, że wcześniej nie chwaliliście się u nas postępami 🚀

Ode mnie na początek dwa pytania:

1. Ile osób pracowało łącznie nad projektem?
2. Jeśli to nie tajemnica: jakie są szacunkowe koszta całego projektu i ile czasu zajęło Wam znalezienie finansowania (zakładam, że kwota była "kosmiczna", czyli poza zasięgiem typowego koła naukowego i musieliście sporo się natrudzić, aby znaleźć sponsorów)?

[mgumiela]

Szczerze mówiąc byliśmy tak (dosłownie) zawaleni pracą, że nie było czasu pokazywać co robimy z bardziej technicznego punktu widzenia.
Ogólnie przez cały projekt nasze osoby od PR zrobiły kawał dobrej roboty (głównie zależało nam na popularyzacji, ale nie oszukujmy się, że za PRem też idzie zdobywanie sponsorów), no ale pewnie rozumiecie, że wtedy opowiada się o projekcie inaczej niż możemy sobie tutaj porozmawiać 🙂 

Jeśli chodzi o pytania:

1. Przez projekt przewinęło się około 100 osób (przez ~6 lat), jednak moim zdaniem realnie cokolwiek zrobiło przy nim 30 - 40. Obecnie zespół liczy 26 osób.

2. Projekt na starcie miał finansowanie z programu ESA dla krajów, które przymierzają się do tego, aby wejść do ESA (generalnie mówiąc): 40 tys. euro, później były różnego rodzaju małe granty od uczelni po kilka tysięcy, wsparcia od firm/instytucji kwoty od kilku tysięcy do nawet 30 000 zł. Bardzo dużo dał nam partner strategiczny (Future Processing), które kupiło nam komputer pokładowy i wiele innych rzeczy, drugą stację naziemną w Gliwicach, płaciło za przejazdy, noclegi itd. - ich wsparcie trzeba wycenić na setki tysięcy złotych (nie liczę tu pensji dla ich pracowników). No i sam grant od Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego na 180 tys. euro - na kampanię testową i zakup startu. Całość projektu bym szacował na około 1.2 mln złotych - a i tak nie wliczam tutaj usług, które wykonały dla nas za darmo różne firmy i instytucje - np. testy wibracyjne w krakowskim ECTest czy Instytucie Lotnictwa... Ciężko więc podać taką realną kwotę.

Pewnie padnie pytanie o cenę startu - w dużej promocji zapłaciliśmy 135 tys. euro. 🙂 

[Treker (Damian Szymański)]

Super, robi jeszcze większe wrażenie! Gratulacje dla całego zespołu, że udało się zdobyć takie finansowanie i dobrze je wykorzystać 😉 A jak Wasz budżet ma się do innych takich projektów studenckich realizowanych w innych krajach? Macie porównanie jakimi budżetami dysponują inne zespoły tego typu i skąd czerpią fundusze? Oczywiście nie chodzi mi o konkretne liczby, bardziej o taki ogólny obraz sytuacji czy w innych krajach jest znacznie "łatwiej" tworzyć takie projekty 😉

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[jesteinzyniere]

To i ja mam parę pytań do @mgumiela

Czy elektronika satelity była budowana w "standardzie kosmicznym" i jeśli tak to czy możesz opisać jakiś konkretny przykład? Czy promieniowanie w przestrzeni kosmicznej na tej (niskiej?) orbicie może już wpływać na pracę satelity czy jednak pole magnetyczne Ziemi daje wystarczającą ochronę? Czy elektronika jest redundantna? A może użyliście jakiś osłon chroniących elektronikę? 🙂

[Alvedro]

Dołączając się do pytania @jesteinzyniere, skąd czerpaliście wiedzę na ten temat? Czy możesz polecić literaturę, która porusza tego typu tematy?

@edit: Trochę sobie odpowiadając, dużo informacji zawartych jest na stronie pw-sat w zakładce Dokumentacja, jeszcze wszystkiego nie przejrzałem, więc nie wiem czy dokładnie też tego typu. 🙂

Edytowano Listopad 19, 2018 przez Alvedro

[mgumiela]

Dnia 12.11.2018 o 10:31, Treker napisał:

A jak Wasz budżet ma się do innych takich projektów studenckich realizowanych w innych krajach? Macie porównanie jakimi budżetami dysponują inne zespoły tego typu i skąd czerpią fundusze? Oczywiście nie chodzi mi o konkretne liczby, bardziej o taki ogólny obraz sytuacji czy w innych krajach jest znacznie "łatwiej" tworzyć takie projekty 😉

Budżet każdego cubesata zawierającego podobne komponenty jest podobny. Ceny podzespołów dla nas i w innych krajach są podobne, koszty rakiety również. Nie mam dokładnie takich informacji, ale np. w Stanach buduje się cubesaty na każdym uniwersytecie więc być może nie jest to takie wielkie wydarzenie jak u nas.

Dnia 18.11.2018 o 12:55, jesteinzyniere napisał:

Czy elektronika satelity była budowana w "standardzie kosmicznym" i jeśli tak to czy możesz opisać jakiś konkretny przykład?

Są normy np. europejskie ECSS, które są nieaplikowalne do cubesatów i innych satelitów (komercyjnych) z tzw. "new space". Nieaplikowalne ze względu na wymiary, budżet i szereg innych powodów. Warto jednak przeczytać i wybrać z tych standardów rzeczy aplikowalne. Cały satelita powstał z elementów tzw. COTS, czyli tego co można kupić w sklepie. Jednak nie były to przypadkowe elementy: co tylko było dostępne było wybierane w wersjach hi-rel (np. kondensatory, które mają określony failure rate), komponenty z serii z rozszerzonym zakresem temperaturowym. Nie były używane obudowy typu BGA czy DFN, szczególnie w "busie" satelity (czyli kluczowych elementach jak układ zasilania, komputer pokładowy itd.). Część kluczowych komponentów ma redundancję.

Dnia 18.11.2018 o 12:55, jesteinzyniere napisał:

Czy promieniowanie w przestrzeni kosmicznej na tej (niskiej?) orbicie może już wpływać na pracę satelity

Jak najbardziej. Może przy tak krótkiej misji nie ma dużej obawy o TID, ale single eventy i spowodowane nimi latch-upy mogą się zdarzyć. Po pierwsze staraliśmy się wybierać elementy które już leciały i się spisały (tzw. flight heritage), po drugie elementy COTS często bywają testowane ze względu na odporność na promieniowanie (CERN robi dużo takich testów i publikuje te dane, ale nie tylko oni). Mikrokontroler w komputerze pokładowym (OBC) ma zewnętrzne pamięci SRAM a ich zawartość przechodzi przez FPGA który robi korekcję błędów "w locie" tak, aby właśnie bity zmienione przez promieniowanie nie zakłóciły pracy. To samo z kodem programu - przechowywany jest w 6. kopiach a bootloader robi głosowanie na 3. slotach i dopiero wtedy ładuje poprawny obraz (potrafi go też naprawiać i sklejać). Samo oprogramowanie OBC w trakcie robi tzw. scrubbing na pamięciach. Z układu zasilania: wszystkie linie zasilania mają zabezpieczenia nadprądowe tzw. latch-up current limitter (LCL) - jeśli któryś podsystem dostanie latchu-upa od promieniowania to zostanie zresetowany.

Dnia 18.11.2018 o 12:55, jesteinzyniere napisał:

Czy elektronika jest redundantna?

Tam gdzie to potrzebne i osiągalne. Redundancja szczególnie potrzebna jest w systemie zasilania (np. są dwa mikrokontrolery), system rozkładający anteny (mikrokontroler + rezystory przepalający linkę "trzymającą" anteny w pozycji złożonej) też są zdublowane. Sam żagiel ma dwa rezystory oddzielnie sterowane dla redundancji. Dochodzi też redundancja na poziomie systemu - nawet jeśli OBC przestanie działać - automatycznie otwarcia żagla dokona układ OBC (który ma dwa mikrokontrolery, a każdy z nich steruje oddzielnym rezystorem zwalniającym żagiel).

Dnia 18.11.2018 o 12:55, jesteinzyniere napisał:

A może użyliście jakiś osłon chroniących elektronikę?

Są ścianki z aluminium + zasobnik na żagiel i akumulatory to całkiem dobry shielding.

6 godzin temu, Alvedro napisał:

skąd czerpaliście wiedzę na ten temat

Dobre pytanie - staraliśmy się wzorować na innych (na ich sprawdzonych rozwiązaniach), ale jest to dosyć ciężkie. Mało konstrukcji, nawet studenckich jest udostępnionych. Będziemy chcieli ze swojego projektu udostępnić jak najwięcej, w jak najlepszej formie. Przynajmniej ze strony elektroniki i software. Dużo wiedzy wynieśliśmy z Centrum Badań Kosmicznych, przeglądy projektu robiła ESA. Jeśli chodzi o materiały to są wspomniane ECSS i pewnie dziesiątki innych publikacji/materiałów z których korzystaliśmy a teraz "na szybko" ich tytułów nie wyczaruję. Wrócę na pewno do tego tematu za jakiś czas (pewnie po misji).

[Harnas]

1 godzinę temu, mgumiela napisał:

To samo z kodem programu - przechowywany jest w 6. kopiach a bootloader robi głosowanie na 3. slotach i dopiero wtedy ładuje poprawny obraz (potrafi go też naprawiać i sklejać)

Jak zabezpieczyliście sam bootloader? Pamięć PROM jednokrotnego zapisu?

[Treker (Damian Szymański)]

Widziałem, że start został przesunięty przez SpaceX. Jakich opóźnień teraz się spodziewacie (dni, tygodni)? Czy wpływa to jakość na PW-Sat2, bo np. satelita nie może zbyt długo czekać w "gotowości" na start?

[mgumiela]

5 minut temu, Treker napisał:

Widziałem, że start został przesunięty przez SpaceX. Jakich opóźnień teraz się spodziewacie (dni, tygodni)?

Nie wcześniej niż w weekend ale może być to nawet początek grudnia. Niewiele wiemy i nic oficjalnie SpaceX nie podaje jeszcze.

6 minut temu, Treker napisał:

Czy wpływa to jakość na PW-Sat2, bo np. satelita nie może zbyt długo czekać w "gotowości" na start?

Troszkę się rozładowują akumulatory ale bardzo nieznacznie. Czeka na start już od końcówki lipca kiedy odbyła się integracja z zasobnikiem w Holandii. Pół roku oczekiwania nie stanowi problemu, więc jest trochę zapasu. Nawet jeśli się to przeciągnie dłużej to nic bardzo złego się nie stanie. Pod tym względem jesteśmy spokojni, przynajmniej na razie. 

[jesteinzyniere]

Wow, @mgumiela dzięki za super wyczerpujące odpowiedzi!
A możesz napisać coś o tym jak wygląda współpraca ze Spacex? Sami się z nimi kontaktowaliście, aby wysłać satelitę czy jest jakiś agencja/pośrednik? Czy Wasz satelita musiał przejść testy przeprowadzone przez Spacex w celu upewnienia się, że coś nie "odpadnie" z powodu wibracji/przeciążeń (wiem, że robiliście takie testy w Polsce, ale wyobrażam sobie, że przewoźnik chce upewnić się osobiście)? Jest jakiś system certyfikacji dopuszczający ładunek do lotu rakietą?

[mgumiela]

2 godziny temu, jesteinzyniere napisał:

A możesz napisać coś o tym jak wygląda współpraca ze Spacex? Sami się z nimi kontaktowaliście, aby wysłać satelitę czy jest jakiś agencja/pośrednik? 

Firma SpaceFlight kupiła od SpaceX lot całym Falconem, zrobiła adapter (https://goo.gl/images/4n2Kds), a następnie rozpoczęła sprzedaż miejsc. Kilka miejsc kupił ISL z Holandii który dostarcza wyrzutniki dla cubesatów (quadpacki https://goo.gl/images/K3NbtJ). My robiliśmy normalny przetarg który został rozstrzygnięty na korzyść ISL. My żadnego kontaktu ze SpaceX nie mieliśmy.

2 godziny temu, jesteinzyniere napisał:

Czy Wasz satelita musiał przejść testy przeprowadzone przez Spacex w celu upewnienia się, że coś nie "odpadnie" z powodu wibracji/przeciążeń (wiem, że robiliście takie testy w Polsce, ale wyobrażam sobie, że przewoźnik chce upewnić się osobiście)? Jest jakiś system certyfikacji dopuszczający ładunek do lotu rakietą?

Każda rakieta ma swoją specyfikację testów. Przedstawia się wyniki tych testów w formie raportów - najważniejsze to testy wibracyjne, bake-out (wsadza się satelitę do komory termiczno-prozniowej na kilkanaście godzin i sprawdza ile masy ubyło - tzn. jak bardzo gazują materiały, są odpowiednie normy na to, dlatego nie można wsadzić byle plastiku który będzie gazował). Dostarcza się również specyfikacje użytych materiałów do budowy satelity. Budowa elektryczna satelity (również np. pod względem EMC w trakcie lotu rakietą) i sekwencja startowa po opuszczeniu z zasobnika też muszą być zgodne ze standardem cubesat i wymaganiami od launch providera. Trzeba też mieć skoordynowane częstotliwości radiowe (w przypadku satów amatorskich przez IARU) - sama procedura koordynacji jest długa i trwa 2-3 lata... 

Edytowano Listopad 20, 2018 przez mgumiela

[Treker (Damian Szymański)]

Dnia 20.11.2018 o 18:34, mgumiela napisał:

Firma SpaceFlight kupiła od SpaceX lot całym Falconem, zrobiła adapter (https://goo.gl/images/4n2Kds), a następnie rozpoczęła sprzedaż miejsc. Kilka miejsc kupił ISL z Holandii który dostarcza wyrzutniki dla cubesatów (quadpacki https://goo.gl/images/K3NbtJ). My robiliśmy normalny przetarg który został rozstrzygnięty na korzyść ISL. My żadnego kontaktu ze SpaceX nie mieliśmy.

A jaka jest alternatywa? Jak nie taki pośrednik i SpaceX to kto jeszcze aktualnie wynosi takie studenckie satelity?

[jesteinzyniere]

Wiem, że to @mgumiela miał odpowiadać na pytania, ale akurat w dokumentacji jest informacja o przetargu i wspomniano tam o 2 firmach, które w nim wzięły udział: Tyvak International Srl oraz Innovative Space Logistics B.V. (https://pw-sat.pl/wp-content/uploads/2014/07/PW-Sat2-C-00.00-Overview-CDR.pdf, 2.2.5 LAUNCH STATUS). Napisano nawet jaki jest koszt wystrzelenia satelity różnymi rakietami.

[Mechano]

Ceny w tym dokumencie są za "miejsce" dla jednej satelity czy to koszt startu całej rakiety?