Zespół Legendary Rover z Politechniki Rzeszowskiej skonstruował drona marsjańskiego i wygral International Planetary Aerial Systems Challeng

Konkurs International Planetary Aerial Systems Challege (IPAS) zorganizowany został przez Mars Society South Asia. Uczestniczyli w nim studenci. Ich zadaniem było zaprojektowanie bezzałogowego statku powietrznego z pełnym wyposażeniem, gotowego do działań na Marsie.

- Uczestnicy mieli za zadanie dokładnie zaplanować każdy podsystem, biorąc pod uwagę różne parametry pozaziemskie oraz narzucone przez organizatorów zadania, które bezzałogowy statek powietrzny (UAV) musi wykonać - tłumaczy Anna Worosz z Politechniki Rzeszowskiej. - W konkursie organizowanym przez Mars Society South Asia po raz pierwszy wzięli udział rzeszowscy studenci z Legendary Rover Team.

W skład zespołu weszli studenci Wydziału Budowy Maszyn i Lotnictwa oraz Wydziału Elektrotechniki i Informatyki: lider projektu Hubert Gross (kierunek lotnictwo i kosmonautyka), odpowiedzialni za analizy aerodynamiczne Yurii Kravets (kierunek lotnictwo i kosmonautyka) i Marcin Solarski (kierunek lotnictwo i kosmonautyka), konstruktorzy chwytaka Adam Szelec (kierunek mechatronika), Rafał Żytniak (kierunek mechatronika) i Konrad Wąsacz (kierunek mechatronika), projektanci struktury płata i śmigła Nikodem Drąg (kierunek mechanika i budowa maszyn) i Konrad Kij (kierunek mechatronika) oraz specjaliści od elektroniki Michał Słomiany (kierunek lotnictwo i kosmonautyka), Kamil Ziółkowski (kierunek lotnictwo i kosmonautyka), Aleksandra Wanat (kierunek elektronika i telekomunikacja) i Dominik Pyjor (kierunek automatyka i robotyka).

- Wykorzystanie bezzałogowych statków latających do eksploracji kosmosu otwiera przed nami ogromne możliwości. Organizatorzy konkursu zachęcają studentów do innowacyjnego myślenia, przełamywania barier i otwierania umysłu na nowe perspektywy. Niedawny lot Ingenuity udowodnił, że lot na Marsie jest możliwy, co pozwoliło na zupełnie nowe podejście do eksploracji obcych planet - mówi lider projektu Hubert Gross.

Anna Worosz z PRz tłumaczy, że proces projektowania drona latającego nad powierzchnią Marsa różni się od tworzenia ziemskich statków powietrznych, ponieważ zarówno atmosfera Marsa oraz warunki tam panujące są inne niż te na Ziemi. Skład chemiczny atmosfery, prędkość wiatru, ciśnienie, grawitacja, temperatury, pył i topografia są znacząco różne. Wpływa to na mobilność UAV, aerodynamikę (wydajność steru, profile skrzydeł i śmigieł, geometrię UAV, liczbę Reynoldsa, podmuchy wiatru), parametry fizyczne, siły oporu, siłę nośną, elektronikę (ekstremalne temperatury, promieniowanie), pracę sprzętu (drobny pył, trudna do analizy topografia terenu) i wiele innych.

- Analiza aerodynamiczna UAV została przeprowadzona z uwzględnieniem wielu szczegółów. Najważniejszym elementem było dopasowanie geometrii płata oraz profilu umożliwiającego uzyskanie jak najlepszych charakterystyk nośnych przy panujących w marsjańskiej atmosferze niskich liczbach Reynoldsa”- podkreśla Yurii Kravets odpowiedzialny za analizy aerodynamiczne.

Podczas projektowania UAV konieczne było spełnienie warunków narzuconych przez organizatorów, czyli wykonanie rekonesansu wraz z zdjęciem z wykorzystaniem metod fotogrametrycznych, przeprowadzenie misji logistycznej, która polegała na transporcie paczki oraz przeprowadzenie analizy atmosfery marsjańskiej wraz z pomiarami obecności gazów, wilgotności i temperatury we wskazanym miejscu.

- Najtrudniejszym zadaniem podczas projektowania była optymalizacja masowa zaproponowanych przez nas rozwiązań. Mechanizm chwytania paczki został wykonany z cienkich arkuszy wytrzymałego tytanu, dla którego przeprowadzono analizę MES, by upewnić się, że nie uszkodzi podczas wywierania nacisku na paczkę - mówią konstruktorzy mechanizmu Adam Szelec i Rafał Żytniak.

Legendary Rover Team zajmuje się konstruowaniem łazików marsjańskich. Dotychczas ich największym sukcesem było dwukrotne zdobycie pierwszego miejsca podczas prestiżowych, międzynarodowych zawodów University Rover Challenge odbywających się w Utah, USA. Członkowie zespołu planują wziąć udział w kolejnych edycjach konkursu IPAS Challenge oraz wyzwaniach związanych z branżą kosmiczną.