Τι ξέρουμε για τα διαστημόπλοια, αυτές τις θαυμαστές, πολύπλοκες ιπτάμενες μηχανές, που είναι πιο συναρπαστικές από κάθε φανταστικό Discovery, Enterprise, Galactica, Tardis, Serenity; Ότι, έχοντας υπερβεί τη φαντασία, συνεχώς αποδεικνύουν ότι δεν υφίστανται όρια στην ανθρώπινη μεγαλοφυΐα, ότι δεν έχουν οροφή οι ανθρώπινες δυνατότητες.
Οι περισσότεροι, όμως, δεν γνωρίζουμε τον τεράστιο αριθμό ειδικευμένων ανθρώπων, τα αναρίθμητα στάδια, τα πολλαπλά πρωτόκολλα, τον κολοσσιαίο μηχανισμό ελέγχων και τον ατελείωτο χρόνο που απαιτεί το «χτίσιμο» ενός διαστημικού οχήματος, προκειμένου να μην έχει την τύχη ενός Challenger, ενός Columbia…
Μια μακρά σειρά επιστημονικών διαβουλεύσεων και αποφάσεων στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA) οδηγεί από την καινοτόμο ιδέα στον σχεδιασμό της αποστολής και στη συνέχεια στην προκήρυξη σειράς άκρως ανταγωνιστικών διαγωνισμών για τη μετατροπή του πρωτοποριακού σχεδίου επί χάρτου σε ένα σκάφος που θα εκτοξευθεί, φορτωμένο με πρωτοδοκιμαζόμενα όργανα. Η καταβύθιση στο εσωτερικό ενός διαστημικού οχήματος αποκαλύπτει έναν μαγικό κόσμο μυριάδων ανθρώπινων επινοήσεων, σε σημαντικό μέρος και ελληνικών, οι οποίες οδηγούν σε ένα πλέγμα αλληλοεξαρτώμενων και αλληλοϋποστηριζόμενων συστημάτων, υποσυστημάτων, λειτουργιών, ασφαλιστικών δικλίδων. Ξεχωριστό έργο προς ανάληψη αποτελεί ακόμη κι ένα μικρό κομματάκι αυτού του κατασκευαστικού θαύματος.
Η ESA αναθέτει το έργο σε έναν κύριο ανάδοχο, π.χ. την Airbus Defence and Space ή τη Thales Alenia Space ή την ΟΗΒ, κ.ά., και εκείνες αναθέτουν υποέργα σε άλλους αναδόχους, που με τη σειρά τους σπάνε την παραγγελία σε μικρότερες αναθέσεις. Η συμμετοχή Ελλήνων υπεργολάβων είναι ευθέως ανάλογη της συνδρομής της Ελλάδας στην ESA.
Τα τμήματα του οχήματος σχεδιάζονται με βάση αυστηρότατες προδιαγραφές. Κατασκευάζονται πρώτα τα μοντέλα τους, τα πιστά πρωτότυπά τους, που θα δοκιμαστούν πολλαπλώς, θα συναρμολογηθούν και θα ελεγχθούν ξανά και ξανά, πριν κατασκευαστούν τα τελικά μέρη που θα συγκροτήσουν το διαστημικό σκάφος.
Σε αυτό το μελίσσι προηγμένης δημιουργίας για τα υπό εξερεύνηση βάθη του διαστήματος εργάζονται δεκάδες ελληνικές εταιρείες, ελληνικά πανεπιστήμια, ελληνικά ερευνητικά κέντρα. Διαθέτουν τεχνογνωσία και σημαντική ήδη εμπειρία και δείχνουν ώριμοι για μεγάλο ρόλο στα ελληνικά πλέον προγράμματα, που θεωρούνται εξαιρετική ευκαιρία για το ελληνικό διαστημικό οικοσύστημα.
Ο λόγος για το –χρηματοδοτούμενο από το Ταμείο Ανάκαμψης– πρόγραμμα ανάπτυξης τουλάχιστον πέντε ελληνικών μικρών δορυφόρων πολλαπλών λειτουργιών, αξίας 60 εκατ. ευρώ. Έπεται –έχουν ήδη προκηρυχθεί οι δύο ανοιχτοί διεθνείς διαγωνισμοί– η ανάπτυξη Θερμικών Μικροδορυφόρων και Ραντάρ Μικροδορυφόρων, προϋπολογισμού 53 εκατ. ευρώ, για την αντιμετώπιση φυσικών καταστροφών. Επίσης αναμένεται η προκήρυξη διαγωνισμού για την ανάπτυξη πλατφόρμας λογισμικού, αξίας 17 εκατ. ευρώ, που θα οργανώνει, θα επεξεργάζεται και θα διαθέτει την πληροφορία που λαμβάνεται από τους δορυφόρους. Οι διαγωνισμοί διεκπεραιώνονται από την ESA, με τη συμμετοχή του Υπουργείου Ψηφιακής Διακυβέρνησης.
«Όλες οι επενδύσεις που έχουν ήδη γίνει από τη χώρα και η εμπειρία που έχει αποκτηθεί σήμερα κεφαλαιοποιούνται με τη δυνατότητα να έχουμε σε λίγο και δικά μας συστήματα, τα οποία σχεδιάζονται και στην Ελλάδα. Κάτι που δεν ήταν δυνατόν ούτε να το φανταστούμε πριν από πέντε χρόνια», σημειώνει ο δρ Χόρχε Σάντσεθ, συνιδρυτής του Corallia του Ερευνητικού Κέντρου «Αθηνά», διευθυντής του ESA BIC Greece και πρόεδρος του ελληνικού συνεργατικού σχηματισμού διαστημικών τεχνολογιών και εφαρμογών si-Cluster. «Δεν θα μπορούσε εύκολα ένας πολιτικός στη χώρα μας να μιλήσει πριν από πέντε χρόνια για ελληνική συστοιχία δορυφόρων. Η είσοδος της Ελλάδας στην ESA το 2005, η δημιουργία μιας δυναμικής ελληνικής βιομηχανίας διαστήματος, που σιγά σιγά μεγάλωσε, η συμμετοχή των πανεπιστημίων και των ερευνητικών μας κέντρων και η απόφαση της πολιτείας να επενδύσουμε στο διάστημα οδήγησαν στο να έχουμε σήμερα την ικανότητα παραγωγής τέτοιων συστημάτων. Πολύ μεγάλης σημασίας είναι και η σχετική συζήτηση για τη δυνατότητα της Ελλάδας να παράγει τα δικά της αμυντικά συστήματα, να υπάρξει ξανά έρευνα και ανάπτυξη στον τομέα αυτόν. Χρειάζεται υπομονή από πολλούς ανθρώπους, συνεργασία και μακροπρόθεσμη στρατηγική για να το επιτύχουμε», καταλήγει ο κ. Σάντσεθ.
Και σημαντική συμμετοχή σε ευρωπαϊκές διαστημικές αποστολές. Η Ελλάδα έχει ήδη συμμετάσχει, σε ορισμένες μάλιστα με ελληνικά ονόματα: Δίας, Πλάτωνας, Ευκλείδης… Το «Κ» μίλησε, ενδεικτικά, με οκτώ ελληνικές εταιρείες, το ΕΚΠΑ, το ΑΠΘ, το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, που αφήνουν τη δική τους υπογραφή στα σωθικά διαστημοπλοίων της ESA ή στον διαστημικό εξοπλισμό εδάφους.
Το νευρικό σύστημα των διαστημοπλοίων
ΕLFON
Η διαστημική αποστολή που συγκεντρώνει τις περισσότερες ελληνικές συμμετοχές (ELFON, INASCO, ISD, TELETEL, PRISMA ELECTRONICS) είναι η Plato, ο «κυνηγός εξωπλανητών» της ESA: ένα τηλεσκόπιο που θα βγει στο διάστημα σε αναζήτηση μιας δεύτερης Γης το 2026. Με τις 26 του κάμερες θα προσπαθήσει να ανακαλύψει κατοικήσιμους πλανήτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Έχοντας πίσω του Γη και Ήλιο, ο δορυφόρος Plato θα παρατηρεί από το σημείο Λαγκράνζ το απώτερο σκοτεινό σύμπαν.
Βρισκόμαστε στις εγκαταστάσεις της ΕLFON στην Παλλήνη, μια υπερσύγχρονη βιομηχανία παραγωγής καλωδιώσεων για μαχητικά αεροσκάφη μεγάλων εταιρειών του εξωτερικού, η οποία δημιούργησε το 2018 ειδικό clean room, δωμάτιο υψηλής καθαρότητας με ελεγχόμενη θερμοκρασία και υγρασία, ειδικά για την κατασκευή και τον έλεγχο πρώτα ενός μοντέλου της καλωδίωσης του Plato και στη συνέχεια του τελικού «νευρικού του συστήματος». Αυτή τη στιγμή η καλωδίωση του τηλεσκοπίου, μια μεγάλη κατασκευή 3 x 4 x 1,5 μέτρων, που περιλαμβάνει καλώδια τροφοδοσίας, μεταφοράς δεδομένων και ελέγχου, τοποθετείται στα σωθικά του τηλεσκοπίου, στις εγκαταστάσεις της γερμανικής OHB, η οποία έχει αναλάβει την αποστολή μαζί με τη Thales Alenia Space και την Beyond Gravity. Η ΕLFON ανέλαβε και ολοκλήρωσε και την καλωδίωση του οχήματος που θα κινεί το όργανο. Από ένα μεγάλο παράθυρο βλέπουμε μέσα στο clean room τους μηχανικούς και ηλεκτρολόγους μηχανολόγους με τις άσπρες στολές να ελέγχουν με ειδικό σύστημα καλωδίων το ήδη έτοιμο νευρικό σύστημα του σκάφους.
«Χρειάζεται γνώση, χρόνος, μεγάλη προσπάθεια και προσοχή […]. Ένα καλώδιο ελάχιστα πιο κοντό, ένα βιδάκι σε μη ακριβή θέση μπορεί να φέρουν την καταστροφή».
Νικόλας Γιαννουλάκης, ELFON
«Είναι μεγάλο επίτευγμα να φτιάξεις μια πιστοποιημένη καλωδίωση που θα πετάξει στο διάστημα», λέει ο δρ Νικόλας Γιαννουλάκης, τεχνικός και εμπορικός διευθυντής της ΕLFON. «Χρειάζεται γνώση, χρόνο, μεγάλη προσπάθεια και προσοχή, ώστε να μην έχει γίνει το παραμικρό λάθος – ένα καλώδιο ελάχιστα πιο κοντό, ένα βιδάκι σε μη ακριβή θέση μπορεί να φέρουν την καταστροφή. Όλα μπαίνουν σε μια τεράστια εξίσωση και πρέπει το αποτέλεσμα, που περνάει από μια εξαντλητική διαδικασία ελέγχων σε όλα τα στάδια, να είναι άψογο. Θυμάμαι χτυποκάρδια για κατασκευές μας που ελέγχονταν στην Ισπανία, μέχρι να πάρουμε τα αποτελέσματα ότι όλα έγιναν σωστά». Η επένδυση είναι πολύ μεγάλη, «όχι μόνο σε εγκαταστάσεις, αλλά και σε προσωπικό, στη δημιουργία ενός συστήματος διαχείρισης των διαστημικών προγραμμάτων· είναι σαν να μαθαίνεις μια εντελώς καινούργια γλώσσα, ώστε να μπορείς να επικοινωνείς με τους αναδόχους και την ESA».
Η ΕLFON κέρδισε σε ανοιχτούς διαγωνισμούς τη συμμετοχή σε δύο ακόμη αποστολές: στη FLEX και στην Comet interceptor. Η πρώτη θα παρακολουθεί τον παγκόσμιο φθορισμό χλωροφύλλης στη χερσαία βλάστηση, με σκοπό τη διαχείριση της γεωργίας και την αποτροπή επισιτιστικών κρίσεων. Η εταιρεία έχει ήδη ολοκληρώσει και παραδώσει την καλωδίωση του οργάνου. Ο δορυφόρος θα εκτοξευθεί το 2025. Η δεύτερη αποστολή περιλαμβάνει τρία διαστημόπλοια. Το πρώτο θα προσεγγίσει έναν κομήτη όταν αυτός θα πλησιάσει στην τροχιά της Γης και θα εκτοξεύσει δύο ακόμη μικρότερα οχήματα προς αναζήτηση υλικού που επιζεί από την αυγή του Ηλιακού Συστήματος. Η εκτόξευση προγραμματίζεται για το 2029.
Εγκέφαλοι, κυκλώματα και συναρμολογήσεις
ISD
Στην αποστολή Plato, ελληνικό είναι και το μεγαλύτερο μέρος του κεντρικού λογισμικού που ελέγχει όλη τη λειτουργία του τηλεσκοπίου. Το σχεδίασε, το ανέπτυξε, το επικύρωσε και το παραδίδει άμεσα στην Airbus η Integrated Systems Development (ISD). «Πέντε χρόνια χρειάστηκε η ομάδα για να ολοκληρώσει το έργο – η όλη διαδικασία στηρίζεται σε πολύ βαριά πρωτόκολλα ελέγχου και ποιότητας», λέει εκπρόσωπος της εταιρείας, η οποία σχεδίασε, ανέπτυξε, έλεγξε και πιστοποίησε, σε διάστημα τεσσάρων ετών, σημαντικό μέρος του κεντρικού λογισμικού και της αποστολής Solar Orbiter, που εκτοξεύτηκε τον Φεβρουάριο του 2020. Το Solar Orbiter, που έφτασε πιο κοντά στον Ήλιο από οποιοδήποτε άλλο διαστημικό όχημα, τραβάει εικόνες και εξερευνά τις αχαρτογράφητες πολικές περιοχές του με σκοπό να δοθούν απαντήσεις αναφορικά με τη μαγνητική του δραστηριότητα, τον ηλιακό άνεμο και το πώς αυτός επηρεάζει τη Γη. Αλλά και στο Exomars Rover, το όχημα που θα αναζητήσει ίχνη ζωής στον Άρη, η ISD σχεδίασε και ανέπτυξε μέρος του λογισμικού αυτόνομης πλοήγησης.
Η ISD αναλαμβάνει και την ηλεκτρομηχανολογική συναρμολόγηση των διαστημικών σκαφών. Πεντέμισι χρόνια τής πήρε η συναρμολόγηση του Solar Orbiter και έξι εκείνη του EUCLID, που εκτοξεύτηκε τον Ιούλιο του 2023 για να εξερευνήσει τη σύνθεση και την εξέλιξη του σκοτεινού σύμπαντος. «Ο δορυφόρος έρχεται σε κομμάτια και πρέπει να συναρμολογηθεί και να βεβαιωθεί ότι η συναρμολόγηση έγινε σωστά». Κυρίως όμως η ISD κατασκευάζει ολοκληρωμένα ηλεκτρομηχανολογικά συστήματα και κυκλώματα (τσιπ) για εφαρμογές στο διάστημα (και στην άμυνα). Για την αποστολή TRUTHS, ένα διαστημικό «εργαστήριο» που θα παρακολουθεί την εξέλιξη της υπερθέρμανσης του πλανήτη και θα βαθμονομεί δεδομένα από άλλους δορυφόρους τηλεπισκόπησης, «η εταιρεία κατασκευάζει τον επεξεργαστή δεδομένων από την υπερφασματική κάμερα του δορυφόρου, όπως και το υποσύστημα συμπίεσης των δεδομένων αυτών, ένα πολύ εξειδικευμένο εργαλείο, το οποίο σχεδιάζεται, κατασκευάζεται, ελέγχεται και πιστοποιείται για πρώτη φορά στην Ελλάδα». Στην αποστολή Harmony, έναν αστερισμό δύο δορυφόρων εξοπλισμένων με ειδικά ραντάρ που θα παρακολουθούν τις αλλαγές στην επιφάνεια της Γης, η ISD σχεδίασε και κατασκευάζει το τροφοδοτικό της κεραίας των ραντάρ, ένα πολύπλοκο υποσύστημα που αποτελείται από 74 μονάδες.
Σκελετοί από ανθρακονήματα
INASCO HELLAS
Στην αποστολή Plato, η INASCO HELLAS ανέλαβε να κατασκευάσει για λογαριασμό της Beyond Gravity «την πλειονότητα των δομικών πάνελ και των διεπαφών της δομής του διαστημικού τηλεσκοπίου, πάνω στην οποία θα τοποθετηθούν οι 26 κάμερες του οργάνου. Όλες οι κατασκευές είναι από προηγμένα σύνθετα υλικά ανθρακονημάτων», εξηγεί ο δρ Χρήστος Κυριαζόγλου, επικεφαλής επιχειρηματικής ανάπτυξης της εταιρείας. Η INASCO ξεκίνησε τη συνεργασία με την ESA το 2012. Το 2016 ανέλαβε την κατασκευή του μηχανικού μοντέλου του διαστημικού οχήματος JUICE, τους μηχανισμούς ανύψωσης και περιστροφής του μοντέλου, όπως και το κοντέινερ που το μετέφερε σε εγκαταστάσεις δοκιμών στην Ευρώπη. «Πάνω στο μοντέλο μας, αντιπροσωπευτικό σε κλίμακα 1:1 με εκείνο που εκτοξεύθηκε τον Απρίλιο του 2023, συναρμολογήθηκαν καλωδιώσεις, μηχανολογικές και ηλεκτρολογικές διεπαφές, επιστημονικά όργανα, δοκιμάστηκε και πιστοποιήθηκε η ηλεκτρομαγνητική τους συμβατότητα, πριν όλα αυτά τοποθετηθούν στο τελικό διαστημικό όχημα», λέει ο κ. Κυριαζόγλου. Το JUICE θα φτάσει στον Δία τον Ιούλιο του 2031 και θα παραμείνει εκεί για τριάμισι χρόνια, εξερευνώντας το πολύπλοκο περιβάλλον του και μελετώντας τη δυνατότητα φιλοξενίας ζωής στα φεγγάρια του, Γανυμήδη, Ευρώπη και Καλλιστώ.
Η INASCO συμμετέχει και στην αποστολή EnVision, που θα τεθεί σε τροχιά γύρω από την Αφροδίτη, για να διερευνήσει γιατί διαφέρει τόσο από τη Γη. Το διαστημικό όχημα θα φέρει ένα καινοτόμο ραντάρ με την ικανότητα διείσδυσης των ραδιοκυμάτων του κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη. «Κατασκευάσαμε σε κλίμακα 1:1 το μοντέλο του αρθρωτού βραχίονα αυτού του ραντάρ, ο οποίος στο πλήρες ανάπτυγμά του έχει μήκος 18 μέτρα. Έγιναν όλες οι δοκιμές ανάπτυξης και ευθυγράμμισης του βραχίονα, ώστε να διασφαλίσουμε πως, όταν ξεδιπλωθεί, δεν θα αποκλίνει από τον στόχο του. Επίσης κατασκευάσαμε τη μακέτα του EnVision για τις δοκιμές ανύψωσης και θέσης του οχήματος σε οριζόντιο και κάθετο σχηματισμό κατά τη φάση τροχιάς του», εξηγεί ο κ. Κυριαζόγλου.
Πρωτόγνωρες εικόνες από το στέμμα του Ήλιου
ΕΚΠΑ
Η πτήση ενός ζεύγους δορυφόρων σε σχηματισμό ακριβείας –θα διατηρούν τη μεταξύ τους απόσταση των 150 μέτρων με ακρίβεια χιλιοστού– θα δοκιμαστεί για πρώτη φορά με την αποστολή PROBA-3 της ESA, που θα εκτοξευθεί μέσα στο 2024. Ο ένας δορυφόρος θα σκιάζει τον άλλο δημιουργώντας μια έκλειψη ηλίου 60.000 χιλιόμετρα μακριά από τη Γη και μέσω ενός γιγαντιαίου ηλιακού στεμματογράφου, ο οποίος θα δώσει στην ανθρωπότητα εικόνες του στέμματος του Ήλιου που δεν έχει ποτέ δει, θα μελετηθούν οι τεράστιες εκρήξεις θερμού υλικού από τον ήλιο. Στην καρδιά του στεμματογράφου ASPIICS βρίσκεται το τσιπάκι που συμπιέζει αυτές τις μοναδικές εικόνες.
Το τσιπάκι αυτό σχεδίασε η ομάδα διαστημικής τεχνολογίας του εργαστηρίου Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών (DSCAL) του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, υπό την καθοδήγηση των καθηγητών Αντώνη Πασχάλη και Νεκτάριου Κρανίτη. Η νησίδα αριστείας του ΕΚΠΑ στη διαστημική τεχνολογία Designed in Greece καινοτομεί για πάνω από μία δεκαετία και είναι διεθνώς καταξιωμένη στην παραγωγή βιομηχανικής καινοτομίας με προβάδισμα δύο-τριών ετών.
«Η συμμετοχή σε μια διαστημική αποστολή είναι κάτι εξαιρετικά πιο σύνθετο από εκείνη σε οποιαδήποτε ερευνητική δραστηριότητα».
Αντώνης Πασχάλης, ΕΚΠΑ
Η ομάδα έχει αναλάβει, σε συνεργασία με την ISD, και τη σχεδίαση του διαστημικού συστήματος συμπίεσης υπερφασματικών εικόνων στην αποστολή TRUTHS, που θα εκτοξευθεί στο τέλος της δεκαετίας. «Η συμμετοχή σε μια διαστημική αποστολή είναι κάτι εξαιρετικά πιο σύνθετο από εκείνη σε οποιαδήποτε ερευνητική δραστηριότητα, απαιτεί πολύ περισσότερο χρόνο, πρέπει να πείσεις ότι μπορείς να διασφαλίσεις την ποιότητα του βιομηχανικού προϊόντος που θα πετάξει. Είμαστε πανεπιστημιακό εργαστήριο, αλλά δουλεύουμε σαν εταιρεία», σημειώνει ο κ. Πασχάλης.
Πώς η σκόνη επηρεάζει τον ακραίο καιρό
Εθνικό Αστεροσκοπείο
Την άγνωστη μέχρι στιγμής επίπτωση των αερολυμάτων στις ακραίες καιρικές συνθήκες θα διερευνήσει η αποστολή EarthCARE της ESA και της ιαπωνικής Υπηρεσίας Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης JAXA. Κρίσιμο ρόλο σ’ αυτήν έχει το Ινστιτούτο Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών. «Η ομάδα μας αποτελείται από περίπου 30 επιστήμονες που αναπτύσσουν και αξιοποιούν συστήματα τηλεπισκόπησης lidar και ραντάρ», λέει ο διευθυντής Ερευνών του Ινστιτούτου, δρ Βασίλης Αμοιρίδης. «Τα συστήματα αυτά τα δοκιμάζουμε πρώτα στο έδαφος, έπειτα μέσα σε αεροπλάνα ειδικά για τον έλεγχο διαστημικών τεχνολογιών και στη συνέχεια αποστέλλονται στο διάστημα».
Ο ερευνητικός δορυφόρος EarthCARE θα εκτοξευτεί στα τέλη Μαΐου, «για να διερευνήσει τις περίπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ αιωρούμενων σωματιδίων, ανέμου, νεφών και της ακτινοβολίας που ανακλάται πίσω στο διάστημα από την επιφάνεια της Γης. Ένα lidar υψηλής φασματικής ανάλυσης, ευρωπαϊκή καινοτομία, θα ανιχνεύει διά της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας λέιζερ τα αιωρούμενα σωματίδια στην ατμόσφαιρα και ένα Doppler ραντάρ νεφών, ιαπωνική καινοτομία, θα παρακολουθεί τους ανέμους και τα νέφη. Οι πληροφορίες από τα δύο αυτά όργανα θα ενταχθούν στα μοντέλα μας για ακριβέστερες προγνώσεις ατμοσφαιρικής σύστασης και καιρού. Η ελληνική ερευνητική ομάδα, η οποία έχει τον ρόλο επιστημονικού συμβούλου της ESA για την ανάπτυξη νέων αποστολών και νέων τεχνολογιών παρατήρησης της Γης, έχει σχεδιάσει το πείραμα ACROSS, που θα επικυρώσει τις παρατηρήσεις του EarthCARE. Η ομάδα λειτουργεί καινοτόμα συστήματα lidar, κατασκευασμένα από την ελληνική εταιρεία Raymetrics, τα οποία θα εφαρμόσει στο έδαφος για τη διακρίβωση του δορυφόρου. Συγκεκριμένα, θα χρησιμοποιηθεί το αναβαθμισμένο σύστημα lidar, eVe. «Θα ταξιδέψουμε με το γερμανικό πλοίο “Meteor” στον Ατλαντικό, από το Πράσινο Ακρωτήρι έως τα Μπαρμπέιντος, και με ένα σύστημα lidar πάνω στο πλοίο θα ελέγξουμε την καλή λειτουργία του δορυφόρου. Όμως, το μεγάλο πείραμα για το EarthCARE θα διεξαχθεί στον Πύργο Ηλείας, όπου η συνεργάτιδά μου Ελένη Μαρίνου, υπεύθυνη του πειράματος, σε συνεργασία με συναδέλφους από τη Γαλλία, τη Γερμανία και τη NASA, θα αποτυπώσουν την ατμόσφαιρα σαν μια τρισδιάστατη ακτινογραφία, για να καταλάβουμε πώς ακριβώς τα σωματίδια και οι αλληλεπιδράσεις τους με τα νέφη επηρεάζουν φαινόμενα τύπου Daniel».
Πρόδρομος της αποστολής EarthCARE ήταν η Aeolus, το 2018, για την παρατήρηση του ανέμου από το διάστημα, στην οποία συμμετείχε η ομάδα του κ. Αμοιρίδη.
Καμπίνες τελικού ελέγχου
TELETEL
Ο έλεγχος όλων των υποσυστημάτων ενός διαστημικού οχήματος, ώστε να δοκιμαστεί και να πιστοποιηθεί ότι αυτά λειτουργούν σωστά, είναι μια εξαιρετικά πολύπλοκη, δαπανηρή διαδικασία που ενδέχεται να αγγίξει και το 40% του κόστους του δορυφόρου, μας πληροφορεί ο δρ Βαγγέλης Κόλλιας, τεχνικός διευθυντής και μέτοχος της εταιρείας TELETEL, που δραστηριοποιείται στους τομείς του Διαστήματος και της Άμυνας. «Εμείς κατασκευάζουμε τα πολύ εξειδικευμένα συστήματα τα οποία δοκιμάζουν στο έδαφος τη σωστή λειτουργία των διαστημοπλοίων. Συνδέονται με τα τμήματα του οχήματος και οι μηχανικοί των αναδόχων της αποστολής διενεργούν τα πολλά και διαφορετικά τεστ», λέει ο κ. Κόλλιας. «Η TELETEL είναι μία από τις λίγες εταιρείες στην Ευρώπη, και η μοναδική στην Ελλάδα, που σχεδιάζει, κατασκευάζει και διαθέτει αυτά τα συστήματα δοκιμών, τα οποία έχει παράσχει στις περισσότερες ευρωπαϊκές διαστημικές αποστολές». Η εταιρεία, ακόμη, σχεδιάζει και αναπτύσσει λογισμικά που ελέγχουν τη λειτουργία πτήσης δορυφόρων και διαστημοπλοίων. «Δεν είναι εύκολο να εισαχθεί ένα λογισμικό σε ένα διαστημικό όχημα και να πετάξει. Η TELETEL είναι η πρώτη ελληνική εταιρεία που ανέπτυξε τέτοιο λογισμικό, το οποίο είναι σήμερα εν πτήσει σε δύο ευρωπαϊκά διαστημόπλοια, το JUICE και το EUCLID», εξηγεί ο κ. Κόλλιας. «Αυτή τη στιγμή αναπτύσσουμε παρόμοιο λογισμικό για τους 6 από τους 12 νέους δορυφόρους του Galilleo».
Στα όρια της τεχνολογίας προηγμένων υλικών
Prisma Electronics
Ο MICE-1 είναι ένας ελληνικός νανοδορυφόρος που ετοιμάζεται να εκτοξευθεί το 2025 από την Prisma Electronics. Θα παρέχει στα πλοία τη δυνατότητα επικοινωνίας σε περιοχές όπου δεν υπάρχει κάλυψη και στην πολιτεία τη δυνατότητα αυτοματοποιημένης IoT Επικοινωνίας για θέματα ασφάλειας και περιβαλλοντικής προσαρμογής έπειτα από φυσικές
καταστροφές.
Στην αποστολή Solar Orbiter, το πιο περίπλοκο διαστημικό επιστημονικό εργαστήριο-όχημα που έχει σταλεί ποτέ στον Ήλιο και έφτασε εγγύτερα σε αυτόν από οποιοδήποτε άλλο ανθρώπινο αντικείμενο, «η πιο σημαντική πρόκληση ήταν η απαγωγή της θερμότητας που εκπέμπει ο ήλιος. Στο διάστημα δεν υπάρχει αέρας για να ψύξει τον δορυφόρο. Θα πρέπει να φτιάξεις συστήματα για τη μετατροπή της θερμότητας σε άλλες μορφές ενέργειας και ειδικά μονωτικά για τη μικρότερη δυνατή έκθεση στην ακτινοβολία του ήλιου. Η Prisma Electronics κατασκεύασε τα ειδικά καλώδια και ηλεκτρονικά που διασυνδέουν τα υποσυστήματα αυτά, διασφαλίζοντας την καλή λειτουργία του δορυφόρου στις απαιτητικές αυτές συνθήκες», εξηγεί ο διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας, δρ Χρήστος Γιορδαμλής. «Κι επειδή φτάνεις στα όρια της τεχνολογίας πολύ ειδικών υλικών, όπως οι επίχρυσοι ακροδέκτες, που απαιτούν ειδική διεργασία από εξειδικευμένο προσωπικό, χρειάζεται πολύ μεγάλη προσοχή ώστε να επιτευχθεί η επιθυμητή απόδοση».
Στην αποστολή JUICE, η Prisma Electronics «κατασκεύασε ειδικά καλώδια πολύ υψηλών ταχυτήτων, που επιτρέπουν με οπτικές ζεύξεις τη σωστή διασύνδεση των υποσυστημάτων του δορυφόρου. Σε όλες τις περιπτώσεις προηγείται η κατασκευή ενός ή και δύο μοντέλων του συγκεκριμένου τμήματος που θα ελεγχθούν σε φυσικό αντίγραφο του δορυφόρου και σε συνθήκες διαστήματος, θα πιστοποιηθούν ότι λειτουργούν σωστά και στη συνέχεια θα κατασκευαστεί το τελικό προϊόν που θα πετάξει».
Πληροφορίες 14 δισ. ετών
Planetek Hellas
Φανταστείτε μια συστοιχία νανοδορυφόρων που βρίσκονται σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη και μεταδίδουν κατά παραγγελία διαστημικά δεδομένα όχι μόνο πολύ γρήγορα και σε πολύ χαμηλή τιμή –έως 5 ευρώ ανά GB–, αλλά και εξατομικευμένα. Το Space Data Gateway, όπως ονομάζεται αυτό το σύστημα CubeStas, είναι ευφυές, δηλαδή με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης επιτρέπει στον χρήστη να έχει αμέσως τα δεδομένα που επιθυμεί. Και χάρη σε κεραία προηγμένης τεχνολογίας, μπορεί να λαμβάνει έως και 50 φορές περισσότερα δεδομένα ανά αποστολή. Η Planetek Hellas, λέει ο συνιδρυτής και διευθυντής της εταιρείας γεωπαρατήρησης μέσω δορυφόρων, Στέλιος Μπολλάνος, «παρείχε το ψηφιακό κέντρο ελέγχου του Space Data Gateway, το οποίο βασίζεται στο λογισμικό ERMES της εταιρείας».
Τα δεδομένα του δορυφόρου Planck, ο οποίος μετράει τις διακυμάνσεις της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου, το αρχαιότερο φως στην ιστορία του σύμπαντος, είναι μια τεράστια δεξαμενή γνώσης από την οποία επιστήμονες μπορούν να αντλήσουν απαντήσεις στο ερώτημα «Πώς ξεκίνησαν όλα;». «Τα δεδομένα του δορυφόρου περιέχουν πληροφορίες σχεδόν 14 δισ. ετών», σημειώνει ο κ. Μπολλάνος. «Το σύστημα PLAAVI της Planetek Hellas δίνει τη δυνατότητα στην επιστημονική κοινότητα να επεξεργάζεται από μακριά τα δεδομένα του δορυφόρου, που συγκεντρώνονται στο ηλεκτρονικό αρχείο της ESA στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Διαστημικής Αστρονομίας στη Μαδρίτη».
Τα δεδομένα του δορυφόρου Planck είναι μια τεράστια δεξαμενή γνώσης, από την οποία επιστήμονες μπορούν να αντλήσουν απαντήσεις στο ερώτημα «Πώς ξεκίνησαν όλα;».
Στην αποστολή TRUTHS, η Planetek Hellas έχει αναλάβει «την προσομοίωση της λειτουργίας των οργάνων του δορυφόρου, όταν αυτός θα είναι ήδη σε τροχιά. Η προσομοίωση θα γίνει πολλές φορές, μέχρι να βεβαιωθούμε ότι όλα λειτουργούν σωστά». O Sentinel 10 είναι ένας από τους δορυφόρους του προγράμματος Copernicus, ο οποίος με έναν υπερφασματικό αισθητήρα θα υποστηρίζει, μεταξύ άλλων, υπηρεσίες για βιώσιμη γεωργία. «Η Planetek, με πανευρωπαϊκή πατέντα στη συμπίεση δεδομένων που προέρχονται από δορυφόρους, συμμετείχε στη μελέτη για τη συμπίεση των δεδομένων του Sentinel 10».
Ανθεκτικά βάθρα διαστημοπλοίων
Adamant Composites
Με τον σχεδιασμό του μηχανολογικού εξοπλισμού εδάφους, πάνω στον οποίο έγιναν οι δοκιμές του δορυφόρου JUICE, άρχισε να συμμετέχει στις διαστημικές αποστολές της ESA η Adamant Composites, εταιρεία με έδρα την Πάτρα, που στήθηκε από ομάδα νεαρών ερευνητών στον τομέα της Aεροδιαστημικής του Πανεπιστημίου Πατρών, όπως εξηγεί ο εμπορικός της διευθυντής και υπεύθυνος έργων της εταιρείας, δρ Θάνος Μπαλτόπουλος. «Σχεδιάσαμε τον κρίσιμο εξοπλισμό πάνω στον οποίο “κάθισε” ο JUICE. Παρόλο που ήταν εξοπλισμός εδάφους, πέρασε σχεδόν όλα τα στάδια διασφάλισης ποιότητας που περνούν και τα συστήματα που εκτοξεύονται. Έπρεπε να πιστοποιηθεί ότι το σύστημα εδάφους θα χειριστεί με ασφάλεια τον JUICE, βάρους 7 τόνων και αξίας εκατοντάδων εκατομμυρίων ευρώ, μέσα στο κέντρο ελέγχου και δοκιμών, θα τον περιστρέψει με ακρίβεια προκειμένου να γίνει η ολοκλήρωσή του και να μπει μέσα στον μεγάλο φούρνο για την τελική δοκιμή», περιγράφει ο κ. Μπαλτόπουλος. Τώρα η εταιρεία κατασκευάζει τον μηχανολογικό εξοπλισμό εδάφους για τους πέντε από τους έξι νέους δορυφόρους του προγράμματος παρατήρησης της Γης, Copernicus.
Πέραν αυτών, η Adamant αναπτύσσει το μηχανολογικό μοντέλο του οργάνου της αποστολής Ariel, ισοδύναμου μηχανικά με αυτό που θα πετάξει. «Η ομάδα μας σχεδιάζει και κατασκευάζει το τηλεσκόπιο, που είναι ένα από τα τρία κομμάτια του μηχανικού μέρους του οργάνου. Τα άλλα δύο θα αποσταλούν από την Airbus στις εγκαταστάσεις μας στην Πάτρα. Εκεί έχουμε διαμορφώσει το υπόστεγο όπου θα κάνουμε τη συναρμολόγηση και τις πρώτες δοκιμές, πριν το παραδώσουμε στη Γαλλία για τη συνέχεια», λέει ο κ. Μπαλτόπουλος.
Το βαλιτσάκι της άμεσης επικοινωνίας μέσω δορυφόρου
ATTISAT
Η πρώτη επίπεδη δορυφορική κεραία που σχεδιάστηκε στην Ελλάδα είναι επίτευγμα της ελληνικής εταιρείας ATTISAT, με έδρα το Μοσχάτο. Πολύ ελαφριά, πολύ λεπτή, εξαιρετικά ανθεκτική, με εύκολη τοποθέτηση οπουδήποτε, ήταν το πρώτο έργο της εταιρείας που έλαβε χρηματοδότηση από την ESA. «Οι κεραίες και τα δορυφορικά τερματικά αποτελούν το θεμελιώδες υποσύστημα για την επικοινωνία μέσω δορυφόρου», λέει ο διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας, δρ Γιάννης Πολυχρονάκης, με ειδίκευση στις δορυφορικές τηλεπικοινωνίες. Στις εγκαταστάσεις της εταιρείας, «αξιοποιώντας δική μας τεχνογνωσία, υλοποιούνται όλα τα στάδια της ανάπτυξης μιας επίπεδης κεραίας ή ενός δορυφορικού τερματικού, από την αρχική σχεδίαση μέχρι την παραγωγή του και τη διάθεσή του στην αγορά. Το μεγαλύτερο μέρος της παραγωγής μας εξάγεται».
Η ATTISAT ανέπτυξε επίσης, με συνδρομή της ESA, «μια νέα, επίπεδη κεραία για αμφίδρομη επικοινωνία με το δορυφορικό σύστημα του ελληνικού Δημοσίου, Greecom. Η καινοτομία έλαβε τη μορφή ενός ολοκληρωμένου φορητού δορυφορικού σταθμού εδάφους, του CRETIAS. Είναι ένα βαλιτσάκι, εκατό τοις εκατό ελληνικό, που σχεδιάστηκε σε συνεργασία με την ΕΑΒ, για την ασφαλή επικοινωνία στους τομείς της άμυνας, της ασφάλειας και της αντιμετώπισης έκτακτων αναγκών σε απομακρυσμένες περιοχές με ελάχιστη ή καθόλου τηλεπικοινωνιακή υποδομή ή σε περιοχές όπου η υποδομή αυτή έχει καταρρεύσει. Μεταφέρεται από ένα μόνο άτομο και σε ελάχιστο χρόνο έχει αποκαταστήσει την ασφαλή επικοινωνία με τα κέντρα επιχειρήσεων, μεταφέροντας κάθε είδους πληροφορία από και προς αυτά. Το επόμενο πρότζεκτ που ετοιμάζουμε είναι μια επίπεδη, ηλεκτρονικά κατευθυνόμενη κεραία που θα παρέχει εν κινήσει επικοινωνία με το Greecom ή με συστοιχίες μικροδορυφόρων, όπως το ευρωπαϊκό δίκτυο μικροδορυφόρων IRIS2», καταλήγει ο κ. Πολυχρονάκης.
Πειράματα σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας
ΑΠΘ
Η συμβολή του καθηγητή του ΑΠΘ Θοδωρή Καραπάντσιου και της ομάδας του στην εξερεύνηση του διαστήματος είναι γνωστή από χρόνια, λόγω των πολύ σημαντικών επιστημονικών πειραμάτων που διενεργεί κατά τη διάρκεια παραβολικών πτήσεων με το «Zero-G» Airbus A300 της ESA, 10 χλμ. πάνω από τον Ατλαντικό, σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας. Δεκάδες οι επιτυχίες της ομάδας Δυναμικής Πολυφασικών Συστημάτων του Εργαστηρίου Χημικής και Περιβαλλοντικής Τεχνολογίας, το οποίο ίδρυσε το 2001 στο ΑΠΘ, στο Τμήμα Χημείας, ο πρόεδρός του κ. Καραπάντσιος.
Η ομάδα καινοτομεί στην υποστήριξη των συστημάτων ζωής των αστροναυτών στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, στην παρακολούθηση της υγείας τους, της διατροφής τους, αλλά και ευρύτερα στη βελτίωση εξοπλισμού που προορίζεται για το διάστημα. «Έχουμε αναπτύξει μια πρωτότυπη συσκευή για το σκάφανδρο των αστροναυτών, που ανιχνεύει φυσαλίδες στο αίμα τους κατά τη διάρκεια διαστημικών περιπάτων εκτός του σταθμού. Μια δεύτερη συσκευή για την έγκαιρη διάγνωση της ενδοθηλιακής λειτουργίας και την πιθανότητα εμφάνισης στεφανιαίας νόσου. Παρακολουθούμε την ποιότητα του νερού που πίνουν οι αστροναύτες στον σταθμό, καθώς και την περιεκτικότητα σε αμμωνία των ανθρωπογενών υγρών αποβλήτων στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό με σκοπό την επαναχρησιμοποίησή τους», λέει ο κ. Καραπάντσιος, εθνικός εκπρόσωπος της Ελλάδας στον ESA επί σειρά ετών. Η 15μελής ομάδα, από τις πιο πολύπειρες στην Ευρώπη για πειράματα σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας, μελετά την τελευταία διετία σε καμπάνιες παραβολικών πτήσεων τη σταθερότητα γαλακτωμάτων για τη δημιουργία μιας νέας γενιάς, φιλικών στο περιβάλλον σταθεροποιητικών ουσιών, οι οποίες θα αντικαταστήσουν ουσίες στη βιομηχανία εντομοκτόνων, βερνικιών, λιπαντικών, χρωμάτων, καλλυντικών, τροφίμων. Τα πειράματα αυτά αποτελούν το σκαλί για τη συνέχισή τους στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.
Ο κ. Καραπάντσιος έχει πετάξει με την ομάδα του σε 11 αποστολές παραβολικών πτήσεων, με προσωπικό χρόνο παραμονής σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας πάνω από 6 ώρες. «Σε κάθε καμπάνια παραβολικών πτήσεων το ειδικά διαμορφωμένο “Zero-G” πραγματοποιεί σε τρεις ημέρες συνολικά 93 βουτιές, δηλαδή απότομες ανόδους και καθόδους ακολουθώντας πτητική τροχιά σε σχήμα παραβολής. Οι κινητήρες σβήνουν, το αεροσκάφος πέφτει από τα 10 χλμ. στα 8 χλμ. και σε αυτά τα 25 δευτερόλεπτα μηδενικής βαρύτητας η ομάδα μελετά το φαινόμενο που την ενδιαφέρει. Δεν είναι εύκολο να περιγράψεις πώς νιώθεις όταν το σώμα έχει μηδενικό βάρος και αρχίζει να αιωρείται, αλλά εμείς δεν πετάμε γι’ αυτό, αλλά για να κάνουμε πειράματα», καταλήγει.
