Zašto nastambe i vozila na Marsu ne bi nosili natpis ‘Made in Croatia’?

Ovo je treći dio serije članaka o svemirskoj tehnologiji. Pročitajte i prva dva:

• Može li uz tehnologiju ljudska misija na Mars preživjeti radijaciju i teške životne uvjete?
• Treba li Hrvatska ulagati u svemirske tehnologije (i što može naučiti od Nigerije)

Gornja fotografija možda najbolje ocrtava strateški plan Hrvatske po pitanju istraživanja svemira. Snimljena je u srpnju 2014. godine, tijekom posjete našoj renomiranoj zvjezdarnici Višnjan/Tičan. Zvjezdarnica je od osnutka 1992. godine otkrila više od 1700 manjih svemirskih objekata i time nedvojbeno utvrdila svoje mjesto na svjetskoj znanstvenoj karti. Unatoč tome, zvjezdarnica je katastrofalnim odlukama lokalnih političara (ukidanjem sredstava predviđenih za razne programe zvjezdarnice) bačena na koljena. Godinu 2015. završila je s ukupnim dugom od 40 tisuća kuna na računu. Korado Korlević, jedan od vodećih hrvatskih astronoma i pokretača Zvjezdarnice Višnjan te mnogih edukacijskih projekata u Hrvatskoj u tom području, dao je i svoj komentar:

Godinama smo, u suradnji s The Planetary Society, pratili razvoj tehnologija oko istraživanja Marsa. U suradnji s Veleposlanstvom SAD-a prije mjesec dana posjetio nas je Chuck Bergh (JPLs Robotic Hardware Systems Group) s kojim smo imali priliku razgovarati o novim tipovima senzora za nadolazeće rovere. Nažalost, više nemamo ni ljudski ni financijski kapacitet za sudjelovanje. Ne uspijevamo preuzeti ni dijelove projekta iz struke – mladi znanstvenici i tehnolozi odlaze.

Takve nam situacije jasno govore kakav je odnos države prema ustanovama i tvrtkama kojima je svemir primarni fokus. Umjesto da postanu lokomotive napretka, u Hrvatskoj se svjesno guraju na samo začelje kompozicije. Umjesto da već imamo poneki hrvatski satelit u orbiti, nemamo čak ni sporazum o suradnji s Europskom svemirskom agencijom. Umjesto da imamo desetke ovakvih zvjezdarnica, problem nam je u operativnom stanju očuvati i onu svjetskog glasa.

Iznimno sam sretan što se odnedavno situacija s financiranjem znanstveno-edukacijskih programa zvjezdarnice Višnjan ipak bitno popravila. Nažalost, ne zbog gospodarsko-razvojnih odluka aktualnih političkih struktura, već zahvaljujući “alternativnim” programima financiranja. Stvar je ovaj put u svoje ruke preuzeo Hrvatski Telekom koji je, u sklopu natječaja Zajedno smo jači, s 350.000 kuna podržao projekt Campus u organizaciji Astronomskog društva Višnjan. Riječ o relativno malom iznosu u odnosu na aktualne programe financiranja sličnih projekata u svijetu. No već i ta “skromna” sredstva omogućit će održavanje niza radionica za 450 učenika osnovnih i srednjih škola – čak trostruko više nego ranijih godina.

A Hrvati na Marsu?

Postavlja se pitanje kako možemo dodatno poboljšati odnos Hrvatske prema istraživanju svemira i razvoju svemirskih tehnologija? Odgovor je: malim, ali dobro odmjerenim koracima. U prethodnom članku spomenuo sam NASA Space Apps Challenge. Ove godine je na natjecanju i Hrvatska imala svoje predstavnike. Jedini hrvatski tim brojao je dva člana iz Zagreba, Sanju Poljarević i mene, autora kolumne koju upravo čitate.

Ukupno je na natjecanju sudjelovalo 70 zemalja te 15.310 natjecatelja na 161 lokaciji, pri čemu je kreirano 1287 projekata vezanih uz istraživanje svemira. Bez obzira na impozantne brojke i natjecateljski karakter ovog događanja, svi sudionici natjecanja imali su nešto zajedničko. Svi su ponosno promicali znanost, napredak i razvoj svemirske industrije – kako svojih gradova i država, tako i Zemlje u cjelini. Stoga mi je iznimno drago što ni Hrvatska ove godine ipak nije bila iznimka.

Hrvatski projekt na ovogodišnjem NASA Space Apps Challengeu  fokusirao se na jednu od najizazovnijih tema svemirske industrije – svemirske nastambe. U sklopu projekta morale su u obzir biti uzete i propozicije Origami Space Recycled kategorije natjecanja. One su zahtijevale da svi predloženi projekti budu sklopivo-rasklopivi zbog manjeg operativnog volumena prilikom lansiranja i transporta. Da stvari ne bi bile “prejednostavne”, vrijeme trajanja NASA Space Apps Challenge natjecanja određeno je na samo 48 sati. Dizajnirati kompletnu sklopivo-rasklopivu svemirsku nastambu unutar 48 sati? Zašto ne! Upravo tako je nastao ELA Module, nastamba na napuhavanje namijenjena dugotrajnom boravku astronauta na Marsu.

Kako funkcionira ELA module?

Nastamba se tijekom lansiranja i transporta do Marsa nalazi u komprimiranom obliku. Nakon spuštanja na Mars, prvo se izvlače teleskopske gusjenice koje čitavu nastambu dižu od tla. Potom slijedi napuhavanje centralnog dijela predviđenog kao prostor za život i rad astronauta. Osim što se gusjenice koriste prilikom procesa ekspandiranja centralnog dijela (kako se prostor na napuhavanje širi, tako je rubne dijelove nastambe potrebno odmicati od njega), one istovremeno služe za pomicanje već operativne nastambe prema potrebama misije.

Nastambe će sletjeti na Mars prije samih astronauta pa je nužno osigurati mogućnost pomicanja na željeno odredište. Šanse da bilo koja oprema “pogodi” točno predviđeno mjesto slijetanja toliko su male da je bolje odmah planirati s mogućnosti naknadnog manevriranja. Pritom, dakako, govorimo o udaljenoj kontroli nastambe sa Zemlje. Dodatno, teleskopske gusjenice koriste se i prilikom spajanja više pojedinačnih ELA Module nastambi u veću strukturu. Takva konfiguracija nastambi omogućila bi astronautima kretanje između više ELA Modula bez potrebe za korištenjem svemirskih odijela. Svaka nastamba u takvoj konstelaciji ima svoju specifičnu ulogu (poput nastambi za odmor, rad, “plastenika”, procesiranja otpadnih materijala, itd.).

Razmišljajmo modularno, djelujmo lokalno

Osim rasklopivosti i mogućnosti pomicanja, glavna odlika nastambe ELA Module njezina je modularnost. Dizajn je baziran na strukturi prstena “nanizanih” jedan na drugog. U praksi to znači da je svaku nastambu ELA Module moguće prije lansiranja (i do neke mjere nakon spuštanja) prilagoditi specifičnim zahtjevima misije. Centralni prsten, onaj koji sadrži dio nastambe na napuhavanje, referentna je točka na koju se dodaju svi ostali prstenasti moduli. U osnovnoj konfiguraciji ELA Module sastoji se od četiri prstena: komprimiranog dijela na napuhavanje, dijela s ulazom/izlazom (zajedno sa sustavom za izjednačavanje tlakova između okoline i nastambe) te dva modula s teleskopskim gusjenicama na vanjskim prstenima. Na vanjske prstene mogu se nadodati standardni ESPA konektori. Oni dodatno povećavaju iskoristivost lansirne letjelice. Zadaća ESPA konektora je da, uz ELA Module nastambu, u svemir ponesu i veći broj manjih satelita ili bilo koju drugu ESPA kompatibilnu opremu.

Modularnost ujedno omogućava i jednostavnije nadogradnje u budućnosti. Ako se razvije novi podsustav ili funkcionalnost, neće biti potreban redizajn cijele nastambe. Novu funkcionalnost bit će moguće dodati jednostavnim “umetanjem” željenog prstena na odgovarajuće mjesto. Modularnost također omogućava neovisni razvoj pojedinih podsustava. Prsten s dijelom na napuhavanje će možda razvijati tim iz Kenije, dok konstrukciju prstena s teleskopskim gusjenicama može preuzeti tim iz Hrvatske.

Budućnost je sada

Razvoj projekta ovakve kompleksnosti kao što je ELA Module bio je pravi sprint koji je konstantno balansirao između zadovoljavanja potrebnih tehničkih i izvedbenih specifikacija projekta, prilagodbe priključnih komponenti nastambe standardnim konektorima unutar lansirne letjelice, definiranja optimalnog rasporeda proširivih i fiksnih dijelova nastambe, odabira odgovarajućih materijala, kreiranja skica i 3D modela te izrade dokumentacije, pripreme prezentacije i uređivanja finalnog video zapisa. No nitko nikad nije rekao da je razvoj svemirskih projekata i tehnologija jednostavan. Upravo u tome i leže pravi izazovi!

Način na koji je NASA Space Apps Challenge osmišljen dodatno potiče natjecatelje da naprave čak i onaj korak više. Projekt ELA Module tako je uspješno dovršen čak četiri sata prije isteka službenog roka za predaju rješenja. Već smo i to smatrali nevjerojatnim postignućem. No pravo službeno priznanje stiglo je od NASA-e, koja je ELA Module projektu dodijelila status Global Nominee, uvrštavajući ga tako u 25 posto najboljih projekata u svijetu. Bilo je, dakle, dovoljno samo 44 sata predanog rada kako bismo povećali ukupni broj bodova Hrvatske na ljestvici zemalja koje ipak pridonose ljudskom osvajanju svemira. Taj doprinos na globalnoj skali je, reći će neki, relativno malen. No, i maleni korak danas je zapravo veliki korak za Hrvatsku sutra. Najbolje od svega je što to nije tek puko maštarenje o sjajnoj budućnosti hrvatskog svemirskog programa. Zahvaljujući privatnim inicijativama, svjetlo na kraju tunela se danas ipak nazire!

Popularizacija znanosti i robotike

Uz ranije spomenuto Astronomsko društvo Višnjan, ove godine je nagradu Hrvatskog Telekoma u iznosu od 350.000 kn dobio i Institut za Razvoj i Inovativnost Mladih (IRIM). Široj publici je IRIM vjerojatno najpoznatiji po projektu Croatian Makers, osmišljenom prvenstveno radi popularizacije robotike i automatike kod učenika te njihovih nastavnika. Do sada su donirali 220 škola i obrazovnih ustanova s više od 1200 robota. Od tih donacija važnija je jedino edukacija koju provode kroz svoje programe. Jedino takvim pristupom možemo stvoriti radna mjesta budućnosti i pokrenuti industrijske grane kojih trenutno nemamo. Iako se osnivači IRIM-a i Croatian Makers projekta trenutno fokusiraju na posve druge fronte, STEM znanja koja ti učenici usvajaju predstavljaju najbolji ulog u budućnost. U tom kontekstu razvoj svemirske industrije u Hrvatskoj postaje dohvatljiv scenarij.

Ako se želimo jednog dana otisnuti među zvijezde, ili za početak barem do Marsa, bit će potrebna suradnja svih relevantnih tijela i pojedinaca na međunarodnoj razini. Svemirske agencije već danas otvoreno pozivaju sve zainteresirane da im se pridruže u ostvarivanju tog cilja. NASA Space Apps Challenge i svi prateći projekti samo su dodatan vjetar u leđa toj ideji. U zlatno doba IT industrije veliki i važni projekti pokretali su se iz vlastitih garaža. Danas smo svjedoci kako se ista stvar ponavlja sa svemirskim tehnologijama. Međunarodna i međusobna suradnja neizbježno će učiniti Mars nekoliko ‘svemirskih koraka’ bližim. Kao država, društvo i pojedinci moramo postati dio te priče!

Vjerujem kako će upravo učenici, mentori i organizatori okupljeni oko Astronomskog društva Višnjan, IRIM-a te svih srodnih inicijativa omogućiti da jednog dana doista i dotaknemo tlo Marsa! Pružimo im stoga našu maksimalnu potporu. Omogućimo zajedno budućnost u kojoj nastambe i vozila na Marsu imaju ugravirane natpise ‘Made in Croatia’. I nemojmo nikada, ali baš nikada zanemarivati dječju maštu kada su velike i ozbiljne stvari u pitanju. Svijet mijenjaju upravo oni koji, kad odrastu, zadrže barem mali djelić iste!