Κι αυτό οφείλεται στο γεγονός πως οι φοιτητές της ομάδας White Noise, που σχεδίασαν και κατασκεύασαν τον πύραυλο, βρίσκονται ανάμεσα στις 25 ευρωπαϊκές συμμετοχές που έγιναν δεκτές στο European Rocketry Challenge (EuRoC), η έβδομη διοργάνωση του οποίου θα διεξαχθεί από τις 15 έως τις 21 Οκτωβρίου στην Κονστάνσια της Πορτογαλίας.
Το γεγονός πως φοιτητές του ΕΜΠ κατάφεραν να εξασφαλίσουν μια θέση σε έναν από τους σημαντικότερους ευρωπαϊκούς διαγωνισμούς πυραυλικής για πανεπιστημιακές ομάδες είναι αναμφίβολα εξαιρετικά σημαντικό. Ωστόσο, αποκτά ακόμη μεγαλύτερο ενδιαφέρον αν συνυπολογίσουμε πως ο φετινός κύκλος αιτήσεων ήταν ο πιο ανταγωνιστικός στην ιστορία του θεσμού, που μετρά ήδη έξι έτη, και πως το Project Aurora ξεχώρισε μεταξύ 63 ακόμη αιτήσεων από ομάδες 26 χωρών.
Γίνεται, δε, εντυπωσιακότερο εάν σκεφτεί κανείς πως πρόκειται για ένα εγχείρημα που ξεκίνησαν οι ίδιοι οι φοιτητές και υλοποιούν στο εργαστήριο του Τομέα Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Πολυτεχνείου. Για την υλοποίηση του έργου, συνεργάζονται φοιτητές από διαφορετικά επιστημονικά πεδία, οι οποίοι εργάζονται στη δομική σχεδίαση, την αεροδυναμική, τα ηλεκτρονικά, το λογισμικό, την κατασκευή και την ολοκλήρωση των επιμέρους συστημάτων.
Ο πύραυλος ενσωματώνει ηλεκτρονικά πτήσης, σύστημα τηλεμετρίας, ενεργό σύστημα αερόφρενων και σύστημα ανάκτησης δύο σταδίων, προκειμένου το όχημα να προσεγγίσει με μεγαλύτερη ακρίβεια το επιθυμητό απόγειο. Διαθέτει, επίσης, ειδικά σχεδιασμένα ανοιγόμενα καλύμματα, αντίστοιχα ως προς τη λειτουργία προστασίας με τα fairings που συναντώνται σε διαστημικούς πυραύλους, όπως εκείνους της SpaceX· με τη διαφορά, όμως, ότι στο Project Aurora τα καλύμματα δεν απορρίπτονται, αλλά ανοίγουν μετά το απόγειο σαν ομπρέλα, εκθέτοντας το ερευνητικό φορτίο στην ατμόσφαιρα και επιτρέποντας την ανάπτυξη του συστήματος ανάκτησης.
Τα μέλη της White Noise εξηγούν στο «R» πώς γεννήθηκε η ιδέα της κατασκευής του πυραύλου – ενός πρωτοπόρου εγχειρήματος στο ελληνικό ακαδημαϊκό τοπίο που η ομάδα φιλοδοξεί να συμβάλει στην ανάπτυξη της πανεπιστημιακής πυραυλικής και της αεροδιαστημικής έρευνας –, αλλά και γιατί αποφάσισαν το Project Aurora να μεταφέρει ερευνητικό φορτίο με αντικείμενο τη διερεύνηση της παρουσίας μικροπλαστικών στην ατμόσφαιρα. Μας περιγράφουν, ακόμη, ποιες ήταν οι μεγαλύτερες προκλήσεις που συνάντησαν, καθώς και πώς θα μπορούσε το ελληνικό οικοσύστημα να γίνει περισσότερο υποστηρικτικό.
- Πώς γεννήθηκε η ιδέα να κατασκευάσετε τον πρώτο ερευνητικό πύραυλο του ΕΜΠ;
Η ιδέα δεν γεννήθηκε ξαφνικά, αποτέλεσε την φυσική συνέχεια της πορείας της White Noise. Από την ίδρυσή της έως το 2019, η ομάδα ασχολήθηκε με την ανάπτυξη CanSat, δηλαδή προσομοιώσεων νανοδορυφόρων που αντικατοπτρίζουν τις λειτουργίες ενός πραγματικού δορυφόρου. Μέσα από αυτή τη δραστηριότητα εκπροσώπησε την Ελλάδα σε διεθνείς διοργανώσεις, κατακτώντας το 2019 την τέταρτη θέση παγκοσμίως.
Το επόμενο μεγάλο βήμα ήταν να περάσουμε από την ανάπτυξη του επιστημονικού φορτίου στην κατασκευή και του ίδιου του οχήματος που θα το μεταφέρει. Η προσπάθεια αυτή ξεκίνησε με την ανάπτυξη του πρώτου ελληνικού υβριδικού κινητήρα για πύραυλο υψηλής ισχύος. Ωστόσο, οι περιορισμοί της πανδημίας δεν επέτρεψαν το συγκεκριμένο εγχείρημα να οδηγηθεί τελικά σε εκτόξευση. Το Project Aurora αποτελεί τη συνέχεια και, κατά κάποιον τρόπο, την ολοκλήρωση εκείνου του οράματος.
- Αν έπρεπε να εξηγήσετε τον πύραυλο σε κάποιον που δεν έχει σχέση με την αεροδιαστημική, τι είναι αυτό που τον κάνει ξεχωριστό;
Αυτό που κάνει το Project Aurora ξεχωριστό είναι ότι δεν πρόκειται για έναν συμβατικό φοιτητικό πύραυλο, αλλά για μια ολοκληρωμένη ερευνητική πλατφόρμα που έχει σχεδιαστεί γύρω από μια συγκεκριμένη επιστημονική αποστολή.
Το πιο χαρακτηριστικό στοιχείο του είναι το ανώτερο τμήμα του, το οποίο αποτελείται από τέσσερα κινητά καλύμματα από ανθρακονήματα. Κατά την άνοδο παραμένουν κλειστά και σχηματίζουν το εξωτερικό περίβλημα του πυραύλου, ενώ στο μέγιστο ύψος ανοίγουν ώστε να αποκαλυφθεί το επιστημονικό φορτίο και να ξεκινήσει η διαδικασία ανάκτησης. Με αυτόν τον τρόπο, ένα τμήμα της ίδιας της κατασκευής εξυπηρετεί ταυτόχρονα την αεροδυναμική, την προστασία του πειράματος και την επιστροφή του πυραύλου.
Παράλληλα, ο πύραυλος διαθέτει ενεργό σύστημα αερόφρενων, το οποίο προσαρμόζει την πτήση του ώστε να προσεγγίσει με μεγαλύτερη ακρίβεια το επιθυμητό ύψος των τριών χιλιομέτρων.
Εξίσου σημαντικό είναι ότι οι λύσεις αυτές δεν αγοράστηκαν ως έτοιμα συστήματα. Σχεδιάζονται, κατασκευάζονται και δοκιμάζονται από προπτυχιακούς φοιτητές, ειδικά για τις ανάγκες του Project Aurora. Αυτό είναι που μετατρέπει τον πύραυλο από μια εντυπωσιακή κατασκευή σε ένα πραγματικό έργο έρευνας, μηχανικής και καινοτομίας.
- Ποια ήταν η μεγαλύτερη δυσκολία ή τεχνικό εμπόδιο που αναγκαστήκατε να ξεπεράσετε μέχρι σήμερα;
Η μεγαλύτερη πρόκληση είναι ότι ένας πύραυλος δεν μπορεί να δοκιμαστεί στο σύνολό του, σε πραγματικές συνθήκες πτήσης, πριν από την ίδια την εκτόξευση. Μπορούμε να ελέγξουμε ξεχωριστά τη δομή, τα ηλεκτρονικά, την τηλεμετρία, τα συστήματα ελέγχου, το επιστημονικό φορτίο και την ανάκτηση, αλλά η πρώτη φορά που όλα θα λειτουργήσουν ταυτόχρονα, μέσα στις πραγματικές καταπονήσεις της πτήσης και σε ελάχιστα δευτερόλεπτα, θα είναι κατά την αποστολή.
Η δυσκολία ήταν ακόμη μεγαλύτερη επειδή ουσιαστικά έπρεπε να ξεκινήσουμε από το μηδέν. Χρειάστηκε να προμηθευτούμε μόνοι μας τον εξοπλισμό του εργαστηρίου, δημιουργήσουμε τον απαραίτητο εξοπλισμό δοκιμών, να εξερευνήσουμε πρακτικά κατεργασίες και μεθόδους κατασκευής που είχαμε μόνο το θεωρητικό υπόβαθρο από τις σπουδές μας.
Για τον λόγο αυτό, κάθε κρίσιμο υποσύστημα περνάει από διαδοχικούς κύκλους σχεδιασμού, προσομοιώσεων, κατασκευής πρωτοτύπων και δοκιμών. Συχνά χρειάστηκε να αναθεωρήσουμε λύσεις που αρχικά θεωρούσαμε δεδομένες και να επιστρέψουμε στον σχεδιασμό με τα νέα στοιχεία που προέκυπταν.
- Γιατί επιλέξατε να μελετήσετε τα μικροπλαστικά στην ατμόσφαιρα; Τι προσδοκάτε πως θα προκύψει από αυτό;
Τα μικροπλαστικά έχουν εντοπιστεί στη θάλασσα, στο έδαφος, στο νερό και πλέον στον αέρα που αναπνέουμε. Παρ’ όλα αυτά, γνωρίζουμε ακόμη σχετικά λίγα για τον τρόπο με τον οποίο μεταφέρονται στην ατμόσφαιρα και για το πώς μεταβάλλεται η παρουσία τους σε διαφορετικά υψόμετρα. Πρόκειται για ένα ζήτημα που συνδέεται τόσο με την περιβαλλοντική ρύπανση όσο και με πιθανές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία.
Επιλέξαμε το συγκεκριμένο πείραμα επειδή αξιοποιεί τη βασική δυνατότητα ενός ερευνητικού πυραύλου: να μεταφέρει ένα όργανο σε περιοχές της ατμόσφαιρας που δεν είναι εύκολα προσβάσιμες με συμβατικές επίγειες μεθόδους. Κατά την κάθοδο, το επιστημονικό φορτίο θα καταγράφει αιωρούμενα μικροσωματίδια σε διαφορετικά υψόμετρα, με στόχο να διερευνηθούν τα χαρακτηριστικά και η κατανομή τους.
Το επιστημονικό φορτίο βασίζεται σε μια πρωτότυπη εφαρμογή ψηφιακής ολογραφικής μικροσκοπίας, η οποία επιτρέπει την καταγραφή αιωρούμενων μικροσωματιδίων χωρίς να απαιτείται η φυσική συλλογή τους σε φίλτρο. Κατά την κάθοδο του πυραύλου, ατμοσφαιρικός αέρας διέρχεται από το όργανο και τα σωματίδια αποτυπώνονται ψηφιακά, ώστε μετά την πτήση να μπορούν να αναλυθούν ως προς το μέγεθος, το σχήμα και άλλα μορφολογικά χαρακτηριστικά τους. Με αυτόν τον τρόπο, επιδιώκουμε να διερευνήσουμε κατά πόσο είναι δυνατή η αναγνώριση πιθανών μικροπλαστικών σε διαφορετικά υψόμετρα.
Ο στόχος μας είναι να μπορέσουμε να καταγράψουμε επεξεργάσιμα δεδομένα, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν στην ποσοτικοποίηση και εντοπισμό των ειδών μικροπλαστικών στην κατώτερη ατμόσφαιρα. Αν είναι επιτυχής αυτή η κατηγοριοποίηση, αποδεικνύεται ότι η χρησιμοποιούμενη τεχνολογία λειτουργεί και ότι παρόμοια συστήματα μπορούν μελλοντικά να χρησιμοποιηθούν σε επαναλαμβανόμενες εναέριες ή διαστημικές αποστολές περιβαλλοντικής παρακολούθησης.
- Με βάση την μέχρι τώρα εμπειρία σας, πώς κρίνετε το ελληνικό οικοσύστημα ως προς την δυνατότητά του να υποστηρίξει ομάδες και πρωτοβουλίες σαν τη δική σας;
Στην Ελλάδα υπάρχει το ανθρώπινο δυναμικό, η επιστημονική κατάρτιση και η διάθεση για να αναπτυχθούν πρωτοβουλίες υψηλής τεχνολογίας. Στα πανεπιστήμια υπάρχουν φοιτητές με εξαιρετικές δυνατότητες, ερευνητικά εργαστήρια με σημαντική γνώση και επιχειρήσεις που μπορούν να προσφέρουν τεχνική υποστήριξη, υλικά, κατασκευαστικές δυνατότητες και καθοδήγηση.
Αυτό που συχνά απουσιάζει είναι η συστηματική σύνδεση όλων αυτών των μερών. Οι φοιτητικές ομάδες καλούνται να αναζητήσουν μόνες τους χρηματοδότηση, εξειδικευμένο εξοπλισμό, χώρους δοκιμών και πρόσβαση σε διαδικασίες που σε πιο ώριμα οικοσυστήματα θεωρούνται δεδομένες. Ειδικά στην αεροδιαστημική, όπου το κόστος, οι απαιτήσεις ασφάλειας και η ανάγκη για εξειδικευμένες κατασκευές είναι αυξημένα, η συνέχεια ενός έργου δεν μπορεί να βασίζεται αποκλειστικά στον εθελοντισμό.
Η μέχρι τώρα εμπειρία μας, ωστόσο, είναι ενθαρρυντική. Υπάρχουν εταιρείες, φορείς και επαγγελματίες που αναγνωρίζουν την αξία τέτοιων εγχειρημάτων και επιλέγουν να τα στηρίξουν. Για να μπορέσει όμως η Ελλάδα να συμμετάσχει πιο δυναμικά στον ταχέως αναπτυσσόμενο αεροδιαστημικό τομέα, χρειάζεται ένα πιο σταθερό πλαίσιο συνεργασίας μεταξύ πανεπιστημίων, βιομηχανίας και δημόσιων φορέων. Οι φοιτητικές ομάδες δεν είναι μόνο εκπαιδευτικές δραστηριότητες· μπορούν να λειτουργήσουν ως χώροι δημιουργίας τεχνογνωσίας, ανάδειξης νέων μηχανικών και ανάπτυξης ιδεών που αργότερα θα ενισχύσουν ολόκληρο το ελληνικό οικοσύστημα.
